PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO DE DIAGNÓSTICO DE FALLOS MÚLTIPLES QUE OCURREN EN LOS MATERIALES.

Un procedimiento de diagnóstico de averías o fallos múltiples sobrevenidos en materiales (Vi) y representados por ficheros de datos (JDDi),

caracterizado por que consiste, en presencia de un vector denominado "forma" xi (xi = (xi1, ..., xiN)) que resulta de la transformación de un fichero de datos (JDDi) emitido desde un material en estado de fallo (Vi), i) en proyectar dicho vector forma xi en unos sub-espacios EPj (siendo j = 1 a M) asociados, respectivamente, a M fallos simples identificados ωj que pueden sobrevenir en dicho material en estado de fallo (Vi), y constituidos, cada uno de ellos, por un subconjunto de variables xikj escogidas entre N variables (xik) asociadas, respectivamente, a N códigos de defecto CDik que pueden sobrevenir en dicho material en estado de fallo (Vi), con el fin de obtener M sub-vectores formas xij, y, a continuación, ii) calcular valores representativos de similitudes entre cada sub-vector forma xij y vectores denominados "prototipo" que forman parte de una base de datos de fallos simples X y que son representativos del fallo simple identificado ωj del mismo índice j y del conjunto de M-1 fallos simples ωj' (siendo j'≠q j), excluido este fallo simple identificado ωj, y iii) deducir de estos valores de similitud al menos un fallo simple del material en estado de fallo (Vi)

Procedimiento y dispositivo de diagnóstico de fallos múltiples que ocurren en los materiales.

La invención se refiere a los diagnósticos de averías o fallos que sobrevienen en los materiales y, más precisamente, a los dispositivos y procedimientos encargados de efectuar diagnósticos de averías a partir de una base de datos de fallos.

Se entiende aquí por "fallo" un conjunto de al menos un defecto de funcionamiento, permanente o intermitente (o fugaz) y que puede constituir el objeto de una detección encaminada a la generación, por parte de una función de diagnóstico, de mensaje(s) de error reagrupado(s) en un fichero de datos. Se dice que un defecto es permanente si únicamente desaparece tras una intervención de reparación. Un defecto se denomina fugaz si aparece y desaparece de forma aleatoria o cíclica, sin intervención de reparación.

Por otra parte, se entiende aquí por "material" todo tipo de equipo provisto de al menos un elemento que puede ser el objeto de al menos un defecto de funcionamiento tal como se ha descrito aquí, en lo anterior. Podrá tratarse, por ejemplo, aunque no limitativamente, de un vehículo automóvil.

En ciertos materiales, como, por ejemplo, los vehículos automóviles, la electrónica denominada "de a bordo" ocupa un lugar cada vez más importante. Así, en la aplicación anteriormente mencionada, se la encuentra, en particular, en el motor, en el chasis, en los órganos de seguridad y dentro del habitáculo (en particular, para gestionar la climatización). Es, por tanto, frecuente encontrar que coexisten en el seno de un mismo vehículo varias decenas de calculadores (o microprocesadores). Con el fin de facilitar la gestión de un número tan elevado de calculadores, se ha propuesto poner en práctica una técnica de intercambio de datos por multiplexación. Para llevar esto a cabo, puede constituirse, por ejemplo, una red global a partir de varias sub-redes o redes subordinadas, por ejemplo, del tipo de CAN ("Controller Area Network" -Red de Área de Controlador), conectados entre sí por la intermediación de un calculador central (maestro o principal).

La multiplexación resulta particularmente útil pero, por desgracia, lleva consigo ciertos inconvenientes. Así, puede estar en el origen de problemas de seguridad de funcionamiento y puede dificultar la determinación del origen de las averías o fallos como consecuencia de la propagación en la red global de los síntomas de fallo debido a las interdependencias entre calculadores y funciones (frecuentemente repartidas). Puede igualmente revelarse defectuosa como consecuencia de incompatibilidades de funcionamiento entre calculadores provenientes de equipos diferentes.

Aunque no sea la única en este caso (esto puede ser igualmente debido a una estrategia de diagnóstico de a bordo poco robusta), la multiplexación puede encontrarse igualmente en el origen de la iluminación permanente en falso de ciertos testigos del cuadro de mandos (esto es lo que se denomina falsos fallos), o del funcionamiento defectuoso por la intermitencia de ciertas funciones (esto es lo que se denomina los defectos intermitentes o fugaces).

El documento EP 1418481 divulga un procedimiento de diagnóstico de fallos múltiples.

A fin de permitir a los técnicos determinar el origen de los fallos, se ponen a su disposición unos ficheros, en ocasiones denominados "log", que contienen mensajes de error generados por funciones de diagnóstico embarcadas consecutivamente en la detección o en la desaparición de defectos de funcionamiento (o funcionamientos defectuosos), permanentes o intermitentes.

Los contenidos de estos ficheros "log" son, a menudo, sin embargo, difíciles de aprovechar debido al hecho de que son analizados por medio de métodos básicos de diagnóstico de fallos y de bases de datos de defectos. Esto resulta, en particular, del hecho de que no hay relaciones biyectivas entre los códigos de defecto (repertorios dentro de las bases de datos de defectos) y los fallos reales debidos a interdependencias funcionales, y, por tanto, un fallo puede estar representado por un conjunto de códigos de defecto. Esto es resultado, igualmente, del hecho de que los ficheros "log" pueden ser "contaminados" por falsas alarmas y son, además, de tipo multidimensional.

Con el fin de facilitar el trabajo de los técnicos, se ha propuesto poner a su disposición dispositivos (o herramientas) de diagnóstico de fallos acoplados a la(s) base(s) de datos de fallos. De esta forma, el documento de Patente WO 2006/127051 propone recoger en una base de datos, por ejemplo, a través de la Internet, las informaciones que describen los fallos que pueden sobrevenir en materiales, y efectuar a continuación un análisis estadístico de datos almacenados con el fin de sintetizar los datos correspondientes a un fallo para un número muy limitado de vectores de informaciones que conservan las propiedades estadísticas principales de los datos iniciales. Este tipo de análisis estadístico mejora la situación, pero de forma insuficiente puesto que, en un buen número de casos, suministra a los técnicos más pistas para determinar el origen real de los fallos que verdaderos diagnósticos que les indiquen el origen real de los fallos. Además, este tipo de análisis estadístico no está bien adaptado a las situaciones de fallos múltiples, en particular cuando varios códigos de fallos son comunes a varios fallos simples.

La invención tiene, por tanto, como propósito mejorar la situación en el caso de fallos múltiples. Se entiende aquí por "fallo múltiple" el hecho de tener simultáneamente varios fallos simples.

Esta propone, a este efecto, un procedimiento dedicado al diagnóstico de fallos múltiples sobrevenidos en materiales y representados por ficheros de datos, y que consiste, en presencia de un vector denominado "forma" x_i (x_i = (x_i1, ..., x_iN)) que resulta de la transformación de un fichero de datos emitido desde un material en estado de fallo:

i) en proyectar este vector forma x_i en el plano de los sub-espacios EP_j (siendo j = 1 a M) asociados, respectivamente, a M fallos simples identificados ω_j que pueden sobrevenir en el material en estado de fallo, y constituidos, cada uno de ellos, por un subconjunto de variables x_ik^j escogidas entre N variables (x_ik) asociadas, respectivamente, a N códigos de defecto CD_ik que pueden sobrevenir en el material en estado de fallo, con el fin de obtener M sub-vectores formas x_i^j, y, a continuación,

ii) calcular valores representativos de similitudes entre cada sub-vector forma x_i^j y vectores denominados "prototipo" que forman parte de una base de datos de fallos simples X y que son representativos del fallo simple identificado ω_j del mismo índice j y del conjunto de M-1 fallos simples ω_j' (siendo j'≠q j), excluido este fallo simple identificado ω_j, y

iii) deducir de estos valores de similitud al menos un fallo simple del material en estado de fallo.

El procedimiento de acuerdo con la invención puede comprender otras características que pueden tomadas por separado o en combinación, y, en particular:

- en i) los valores de similitud pueden ser los resultados de mediciones de disimilitud entre cada sub-vector forma x_i^j y unos vectores prototipos correspondientes;

blacktriangleright en presencia de una base de datos de fallos X que contiene M primeros vectores prototipos P1_j representativos, respectivamente, de los M fallos identificados ω_j, y M segundos vectores prototipos P2_j representativos, respectivamente, de M conjuntos de M-1 fallos simples ω_j' (siendo j' ≠q j), excluidos cada uno de los M fallos identificados ω_j, puede efectuarse en ii), para cada fallo identificado ω_j, una primera medición de disimilitud entre el sub-vector forma x_i^j y el primer vector prototipo P1_j asociado a este fallo identificado ω_i^j, con el fin de obtener un primer valor de disimilitud S1_j, y una segunda medición de disimilitud entre el sub-vector forma x_i^j y el segundo vector prototipo P2_j asociado a este fallo identificado ω_j, con el fin de obtener un segundo valor de similitud S2_j,...

1. Un procedimiento de diagnóstico de averías o fallos múltiples sobrevenidos en materiales (V_i) y representados por ficheros de datos (JDD_i), caracterizado por que consiste, en presencia de un vector denominado "forma" x_i (x_i = (x_i1, ..., x_iN)) que resulta de la transformación de un fichero de datos (JDD_i) emitido desde un material en estado de fallo (V_i), i) en proyectar dicho vector forma x_i en unos sub-espacios EP_j (siendo j = 1 a M) asociados, respectivamente, a M fallos simples identificados ω_j que pueden sobrevenir en dicho material en estado de fallo (V_i), y constituidos, cada uno de ellos, por un subconjunto de variables x_ik^j escogidas entre N variables (x_ik) asociadas, respectivamente, a N códigos de defecto CD_ik que pueden sobrevenir en dicho material en estado de fallo (V_i), con el fin de obtener M sub-vectores formas x_i^j, y, a continuación, ii) calcular valores representativos de similitudes entre cada sub-vector forma x_i^j y vectores denominados "prototipo" que forman parte de una base de datos de fallos simples X y que son representativos del fallo simple identificado ω_j del mismo índice j y del conjunto de M-1 fallos simples ω_j' (siendo j'≠q j), excluido este fallo simple identificado ω_j, y iii) deducir de estos valores de similitud al menos un fallo simple del material en estado de fallo (V_i).

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que en ii), dichos valores de similitud son los resultados de mediciones de disimilitud entre cada sub-vector forma x_i^j y vectores prototipos correspondientes.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que, en presencia de una base de datos de fallos X que contiene M primeros vectores prototipos P1_j representativos, respectivamente, de los M fallos identificados ω_j, y M segundos vectores prototipos P2_j representativos, respectivamente, de M conjuntos de M-1 fallos simples ω_j' (siendo j' ≠q j), excluidos cada uno de los M fallos identificados ω_j, se efectúa en ii), para cada fallo identificado ω_j, una primera medición de disimilitud entre dicho sub-vector forma x_i^j y el primer vector prototipo P1_j asociado a este fallo identificado ω_i^j, con el fin de obtener un primer valor de disimilitud S1_j, y una segunda medición de disimilitud entre el sub-vector forma x_i^j y el segundo vector prototipo P2_j asociado a este fallo identificado ω_j, con el fin de obtener un segundo valor de similitud S2_j, y, a continuación, en iii), se retiene cada primer valor de similitud S1_j que es inferior al segundo valor de similitud S2_j correspondiente y que corresponde, entonces, a un fallo del material en estado de fallo (V_i).

4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que, en iii) en presencia de primeros vectores prototipos P1_j constituidos, por un lado, por un primer vector a1_j, cada variable constitutiva a1_jk del cual es representativa del valor de variable x_ik (k = 1 a N) que es mayoritario en los vectores formas x_i (x_i = (x_i1, ..., x_iN)) considerados de un primer subconjunto X1_j, que corresponden al fallo ω_j, y por otro lado, por un segundo vector varepsilon1_j, cada variable constitutiva varepsilon1_jk del cual es representativa de la variación de los valores de variable x_ik del primer subconjunto X1_j con respecto a la variable a1_jk correspondiente, y en presencia de segundos vectores prototipos P2_j constituidos, por un lado, por un primer vector a2_j cada una de cuyas variables constitutivas a2_jk es representativa del valor de variable x_ik que es mayoritario en los vectores formas x_i considerados de un segundo subconjunto X2_j, que no corresponden al fallo ω_j, y, por otro lado, por un segundo vector varepsilon2_j, cada variable constitutiva varepsilon2_jk del cual es representativa de la variación de los valores de variable x_ik del segundo subconjunto X2_j con respecto a la variable a2_jk correspondiente, se determina cada primer valor de similitud S1_j efectuando una suma ponderada de las diferencias entre las variables del mismo índice k del sub-vector forma x_i^j y del primer vector a1_j, y se determina cada segundo valor de similitud S2_j efectuando una suma ponderada de las diferencias entre las variables del mismo índice k del sub-vector forma x_i^j y del primer vector a2_j.

5. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que cada primera medición de disimilitud se define por la relación y por que cada segunda medición de disimilitud se define por la relación 16

6. Un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que, en caso de recepción de un fichero de datos (JDD_i), se transforma éste último en un vector forma x_i constituido por un conjunto de N variables x_ik (x_i = (x_i1, ..., x_iN) con k = 1 a N) asociadas, respectivamente, a los N códigos de defecto CD_ik que pueden sobrevenir en el material en estado de fallo (V_i).

7. Un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que cada variable x_ik toma unos primer y segundo valores representativos, respectivamente, de la detección al menos una vez y de la ausencia de detección del código de defecto CD_ik dentro de dicho fichero (JDD_i).

8. Un procedimiento de acuerdo con la combinación de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado por que cada sub-espacio EP_j reagrupa variables x_ik^j definidas por la relación y tiene, por tanto, un primer valor representativo de la detección al menos una vez del código de defecto CD_ik dentro de dichos ficheros de datos (JDD_i) correspondientes al fallo ω_j con una probabilidad superior a 0,5 cuando está presente el fallo identificado ω_j.

9. Un procedimiento de diagnóstico de fallos múltiples sobrevenidos en materiales (V_i) y representados por ficheros de datos (JDD_i), de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la base de datos se obtiene por un procedimiento de generación de base(s) de datos representativa(s) de fallos sobrevenidos en materiales (V_i), que consiste en i) almacenar ficheros de datos (JDD_i) emitidos desde materiales (V_i) y representativos de defectos sobrevenidos en ciertos de sus elementos, para seguidamente ii) transformar cada fichero de datos (JDD_i) en un vector denominado "forma" x_i, y iii) construir para cada uno de M fallos identificados ω_j vectores denominados "prototipos" a partir de los vectores formas x_i, de manera que se constituye una base de datos X que contiene vectores prototipos representativos de M fallos identificados ω_j y de M conjuntos de M-1 fallos ω_j' (siendo j'≠q j), excluido cada uno de los M fallos identificados ω_j.

10. Un procedimiento de diagnóstico de fallos múltiples sobrevenidos en materiales (V_i) y representados por ficheros de datos (JDD_i), de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que en ii), se transforma cada fichero de datos (JDD_i) en un vector forma x_i constituido por un conjunto de N variables x_ik (x_i = (x_i1, ..., x_iN), siendo k = 1 a N) asociadas, respectivamente, a N códigos de defecto CD_ik que pueden sobrevenir en el material (V_i) correspondiente, de tal modo que cada variable x_ik puede tomar unos primer y segundo valores representativos, respectivamente, de la detección al menos una vez y de la ausencia de detección del código de fallo CD_ik en dicho fichero (JDD_i).

11. Un procedimiento de diagnóstico de fallos múltiples en materiales (V_i) y representados por ficheros de datos (JDD_i), de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que en ii), se determinan entre los vectores formas x_i los que corresponden únicamente a un solo fallo y, a continuación, de entre éstos últimos, los que corresponden a un fallo ω_j (j = 1 a M) escogido de entre los M fallos identificados ω_j, de manera que se reagrupan, para cada fallo identificado ω_j, dentro de los primer X1_j y segundo X2_j subconjuntos, los vectores formas x_i que, respectivamente, corresponden y no corresponden a este fallo ω_j, y por que, en iii), se construye, para cada fallo identificado ω_j unos primer P1_j y segundo P2_j vectores prototipos a partir de los vectores formas x_i que están, respectivamente, contenidos en dichos primer X1_j y segundo X2_j subconjuntos, de manera que se constituye una base de datos de fallos X que contiene M primeros vectores prototipos P1_j representativos, respectivamente, de M fallos ω_j identificados, y M segundos vectores prototipos P2_j representativos, respectivamente, de M conjuntos de M-1 fallos ω_j' (siendo j' ≠q j), excluido cada uno de los M fallos identificados ω_j.

12. Un dispositivo (D) de diagnóstico de fallos múltiples sobrevenidos en materiales (V_i) y representados por ficheros de datos (JDD_i), caracterizado por que comprende medios de tratamiento (MT) dispuestos, en presencia de un vector denominado "forma" x_i (x_i = (x_i1, ..., x_iN)) que resulta de la transformación de un fichero de datos (JDD_i) emitido desde un material en estado de fallo (V_i), i) para proyectar dicho vector forma x_i en unos sub-espacios EP_j (siendo j = 1 a M) asociados, respectivamente, a M fallos simples identificados ω_j que pueden sobrevenir en el material en estado de fallo (V_i), y constituidos, cada uno de ellos, por un subconjunto de variables x_ik^j escogidas entre N variables (x_ik) asociadas, respectivamente, a N códigos de defecto CD_ik que pueden sobrevenir en el material en estado de fallo (V_i), con el fin de obtener M sub-vectores formas x_i^j, y, a continuación, ii) para calcular valores representativos de similitudes entre cada sub-vector forma x_i^j y vectores denominados "prototipo" que forman parte de una base de datos de fallos simples X y que son representativos del fallo simple identificado ω_j del mismo índice j y del conjunto de M-1 fallos simples ω_j' (siendo j'≠q j), excluido este fallo simple identificado ω_j, y iii) para deducir de dichos valores de similitud al menos un fallo simple del material en estado de fallo (V_i).

13. Uso de los procedimiento y dispositivo (D) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el caso de materiales (V_i) del tipo de vehículos automóviles.