DE102005027378B3 - Computer assisted diagnostic system, especially for vehicle, prioritizes test steps in workshop diagnosis - Google Patents
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Abstract
Description
Werkstattdiagnose ist ein wichtiges Element im Lebenszyklus eines Fahrzeugs. Der Fahrzeugkunde erwartet eine schnelle und kostengünstige Abhilfe im Falle eines Defekts. Der Servicetechniker in der Werkstatt muss bei modernen Fahrzeugen bei dieser Aufgabe unterstützt werden. Dabei ist es nur noch mit Computerunterstützung möglich, die große Menge an anfallenden Informationen zu verarbeiten und den Prüfablauf effizient zu gestalten. Darüber hinaus muss ein Diagnosesystem echtzeitfähig und aus Entwicklungssicht handhabbar und pflegbar sein. Das erfindungsgemäße Diagnosesystem arbeitet mit einem Entscheidungsverfahren basierend auf Entropie- und Kostenbewertungen von Prüfungen, mit dem Ziel dem Servicetechniker zu jedem Zeitpunkt einer Diagnosesitzung optimale Prüfungen vorschlagen zu können. Die Prüfdomäne, die Relationen zwischen Prüfungen und zu prüfenden Komponenten kann mit einer regelbasierten Wissensbasis, einem mathematisch physikalischen Modell der Systemdiagnose oder mit Bayes Netzen modelliert werden und in ein ablauffähiges Computerprogramm compiliert werden. Der Schwerpunkt dieser Erfindung liegt hierbei bei der Ermittlung der Fehlerkandidaten und in der Konstruktion der Entscheidungsfunktion zur Prüfschrittauswahl.Workshop Diagnostics is an important element in the life cycle of a vehicle. The vehicle customer expects a fast and inexpensive Remedy in case of a defect. The service technician in the workshop must be supported in modern vehicles in this task. It is only possible with computer support, the large amount to process the resulting information and the test procedure efficiently to design. About that In addition, a diagnostic system must be real-time capable and manageable from a development perspective and be cared for. The diagnostic system according to the invention operates with a decision-making process based on entropy and cost assessments of exams, with the goal of the service technician at any time of a diagnostic session optimal tests to be able to propose. The test domain, the Relations between exams and to be tested Components can work with a rule-based knowledge base, a mathematical physical model of system diagnostics or modeled with Bayes networks become and executable Computer program to be compiled. The focus of this invention lies here with the determination of the error candidates and in the Construction of decision function for test step selection.
Ein
Beispiel für
eine Systemdiagnose ist in der deutschen Patentanmeldung
Die Systemdiagnose hat zwei entscheidende Nachteile. Die Modellbildung ist für größere technische Systeme, wie z.B. ein Kraftfahrzeug äußerst aufwendig, wenn alle möglichen Fehlerursachen von dem System beherrscht werden sollen. Noch schwieriger zu handhaben sind in der Systemdiagnose mehrdeutige Systemzustände, wenn z.B. ein aufgenommener Fehlercode mehrere Ursachen haben kann, die mangels ausreichender Fehlerumgebungsdaten oder mangels ausreichender Informationen über den aktuellen Systemzustand, von der Systemdiagnose nicht weiter verarbeitet werden können. Die Systemdiagnose bricht dann an dieser Stelle ohne Diagnoseergebnis ab. Ein weiterer Nachteil der Systemdiagnose ist ihre prinzipielle Nichteignung für die Verarbeitung von Erfahrungswissen des Servicetechnikers. Ebenso wenig können Kundenangaben zu defekten Funktionen oder zu intakten Funktionen in den Diagnoseprozess einfließen.The System diagnostics has two major disadvantages. The modeling is for larger technical systems, such as. a motor vehicle extremely expensive, if all possible Causes of errors to be controlled by the system. Even more difficult In system diagnostics, ambiguous system states are to be handled when e.g. a recorded error code can have multiple causes in the absence of sufficient error environment data or insufficient information about the current system status, from the system diagnostics not further can be processed. The system diagnostics will then break at this point without diagnostic result from. Another disadvantage of system diagnostics is their principle Unsuitability for the processing of experience of the service technician. As well Customer information is limited to defective functions or to intact functions in the diagnostic process incorporated.
Diagnosesysteme der vorgenannten Art haben den weiteren Nachteil, dass sie sehr schnell sehr komplex werden und der notwendige Modellierungsaufwand, Bedatungsaufwand und Berechnungsaufwand für größere technische Systeme exponentiell mit der Anzahl der Fehlermöglichkeiten der einzelnen Komponenten des Gesamtsystems zunimmt. Außerdem müssen für die Diagnose alle möglichen Prüfungen in einen statischen Prüfschrittbaum abgebildet werden. In der Realität ergibt sich bei Systemen mit mehreren von einander abhängigen Komponenten eine Unmenge von Möglichkeiten, in welcher Reihenfolge einzelne Teilprüfungen von einzelnen Komponenten durchgeführt werden können. Bei 5 Komponenten ergeben sich bereits theoretisch 5 Fakultät unterschiedliche Prüfabläufe, die alle durch einen statischen Prüfbaum abgebildet werden müssten. Die Effizienz der Diagnoseverfahren nimmt daher mit Anzahl der Fehlermöglichkeiten drastisch ab.diagnostic systems of the aforementioned type have the further disadvantage that they are very quickly become very complex and the necessary modeling effort, Computing effort and calculation effort for larger technical systems exponential with the number of error possibilities of the individual components of the overall system increases. Also, for the diagnosis all possible exams into a static test step tree be imaged. In reality results in systems with several interdependent components a plethora of possibilities in which order individual partial tests of individual components carried out can be. With 5 components there are already theoretically 5 faculty different Test procedures, the all through a static test tree would have to be pictured. The efficiency of the diagnostic procedures therefore decreases with the number of possible errors drastically.
Man hat deshalb nach effizienteren Möglichkeiten gesucht, ein Diagnosesystem aufzubauen.you therefore has more efficient options sought to build a diagnostic system.
Eine
Möglichkeit
den Diagnoseablauf zu verbessern ist in der europäischen Patentschrift
Wünschenswert für die Fehlersuche mit zukünftigen Diagnosesystemen in Werkstätten ist die Kosteneffizienz der durchzuführenden Prüfungen stärker zu berücksichtigen. Ein schneller und effizienter Prüfungsablauf ist somit eine wünschenswerte Vorgabe an diese zukünftigen Diagnosesysteme.It is desirable for troubleshooting with future diagnostic systems in garages to pay more attention to the cost-effectiveness of the tests to be performed. A fast and efficient test The procedure is thus a desirable requirement for these future diagnostic systems.
Man
hat deshalb z.B. in der europäischen
Patentschrift
Das vorgenannte System hat allerdings aus Sicht der hier vorliegenden Erfindung mehrere gravierende Nachteile:The However, the aforementioned system has from the point of view of this present Invention several serious disadvantages:
- – Es müssen stets mehrere mögliche Zerlegungen des technischen Systems berechnet und bewertet werden. Damit wird eine Feingliederung des technischen System oft nicht beherrschbar, da hier die Zerlegungsmöglichkeiten und insbesondere die damit verbundenen Kosten der Überprüfung sehr schnell sehr rechenintensiv werden und die Gefahr besteht das die Berechnungen NP-hard, also länger dauern als die Lebenserwatung eines Menschen ist, werden.- It have to always several possible Decompositions of the technical system are calculated and evaluated. This often does not make a fine-tuning of the technical system possible manageable, since here the decomposition possibilities and in particular the associated costs of the review very quickly very compute-intensive and the danger is that the calculations NP-hard, so longer last as the life waking of a human being is.
- – Gelingt es eine bevorzugte Zerlegung mit den geringsten Prüfkosten zu berechnen, so muss der Techniker trotzdem stets das gesamte modellierte System überprüfen. Es wird zu keiner Zeit der Versuch gemacht einen Fehler zu bestimmen, zu identifizieren oder gar auf eine Komponente einzugrenzen.- Succeed it is a preferred disassembly with the lowest testing costs nevertheless, the technician must always model the entire one Check system. It At no time is an attempt made to determine an error to identify or even to narrow down a component.
- – Es werden lediglich die statistischen Ausfallwahrscheinlichkeiten von Systembestandteilen berücksichtigt. Informationen über tatsächlich vorliegende Fehler oder Fehlfunktionen können mit dem System nicht verarbeitet werden.- It only the statistical default probabilities of System components. Information about actually present Errors or malfunctions can not processed with the system.
- – Das Design des Systems geht davon aus, dass die Zerlegung stets so erfolgen kann und auch erfolgt, dass die einzelnen Komponenten der Zerlegung keinen Einfluss auf den Fehlerzustand der mit Ihnen verbundenen Komponenten hätte. Anders gesagt, es wird vorausgesetzt dass die Zerlegungen hinsichtlich des Fehlerzustandes des Systems gleichwertig sind. Dies ist jedoch eine Annahme, die nur auf wenige Systeme, vielleicht Telefonnetze, zutrifft. Bei den meisten vernetzten Systemen verursacht der Ausfall einer Komponente auch Fehlfunktionen in den übrigen Bestandteilen des Systems. Bei Systemen, die nicht nur statistische Ausfallwahrscheinlichkeiten berücksichtigen, sondern auch festgestellte Fehlermeldungen verarbeiten, ist der Ansatz der gleichwertigen Zerlegungen nicht kompatibel.- The Design of the system assumes that the decomposition always take place like this can and also does that the individual components of the decomposition no influence on the error status of the connected ones Components. In other words, it is assumed that the decompositions regarding the Error condition of the system are equivalent. But this is one Assumption that applies only to a few systems, perhaps telephone networks. For most networked systems, failure causes a component also malfunction in the rest Components of the system. For systems that are not just statistical Consider failure probabilities, but also process detected error messages is the Approach of equivalent decompositions not compatible.
- – Es bleibt völlig unklar, welche Systeme sich überhaupt sinnvoll in verschiedene Zerlegungen zerlegen lassen. Bei fast allen, vernetzten Systemen gibt es nur eine tatsächliche Vernetzung, bei der auch der Fehler gefunden werden muss und es bleibt unklar inwieweit eine rechnerisch mögliche, abweichende Zerlegung hier eine belastbare Aussage liefern kann, die einen nachvollziehbaren Vorteil oder Erkenntnisgewinn liefert.- It stay completely unclear which systems are at all meaningfully decompose into different decompositions. In almost all, networked systems, there is only one actual networking, in which also the error must be found and it remains unclear to what extent a mathematically possible, deviant decomposition can provide a reliable statement here, which provides a traceable advantage or knowledge gain.
Bei allen möglichen Zerlegungen bleibt die Fehlersuche und Fehlerlokalisation dem Servicetechniker überlassen und der Servicetechniker erhält auch keine Hinweise, wie er die Fehlersuche am effektivsten durchführt. Kostenabschätzungen sind keine Effektivitätsaussagen.at all possible Dismantling is the fault finding and fault location left to the service technician and the service technician receives Also, no instructions on how to perform the troubleshooting most effective. cost estimates are not statements of effectiveness.
In der nach veröffentlichten DE 10 2004 024 262 A1 wurde zum ersten Mal darüber nachgedacht, nicht nur einen Fehlerbaum aufzubauen, sondern parallel zu dem Fehlerbaum und während die Fehlerhypothesen abgearbeitet werden, auch mit dem Diagnosefortschritt einen dynamischen Prüfschrittbaum dem Fortgang der Diagnosesitzung anzupassen. Insofern ist das nach veröffentlichte Dokument ein Beleg für die der Erfindung zugrunde liegenden Diagnosesysteme. Allerdings kann die Neuheit der hier zu beurteilenden Erfindung hierdurch nicht in Frage gestellt werden, da die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 1 nicht in dem nachveröffentlichten Dokument enthalten sind.In the after published DE 10 2004 024 262 A1 was considered for the first time, not only to build a fault tree, but parallel to the fault tree and while the error hypotheses are processed, even with the diagnostic progress a dynamic test step tree to adapt to the progress of the diagnostic session. In that sense, that is after published Document a receipt for the diagnostic systems on which the invention is based. Indeed The novelty of the invention to be assessed hereby not be challenged because the characteristics of the license plate of claim 1 not in the post-published Document are included.
In einer älteren, nachveröffentlichten Anmeldung der Anmelderin beim Deutschen Patent und Markenamt mit dem amtlichen Aktenzeichen DE 102005015664.9 ist ein selbstständiges Diagnosesystem beschrieben, das mit der hier beschriebenen Erfindung weiterentwickelt wird. Der Offenbarungsgehalt dieser älteren Anmeldung wird ausdrücklich per Referenz mit seinem ganzen Umfang in den Offenbarungsgehalt der hier beschriebenen Erfindung integriert. Diese ältere Anmeldung der Anmelderin enthält hauptsächlich ein interaktiv arbeitendes Diagnoseprogramm, bei dem der Servicetechniker, innerhalb eines von dem Diagnoseprogramm zunächst aufgespannten Fehlersuchraumes der als möglicherweise defekt identifizierten Komponenten oder Funktionen, einen Fokus für die weitere, automatisierte Fehlersuche durch das Diagnoseprogramm setzen kann. Das Setzen des Fokus kann hierbei durch Einschränkung auf einen Fehlercode oder durch Einschränkung auf eine Funktion erfolgen. Nach Setzen des Fokus wird eine eingeschränkte Fokusmenge, der zu dem gewählten Fokus möglichen Fehlerkandidaten ausgewählt. Die einzelnen Fehlerkandidaten erfahren hierbei, – durch Verrechnung von verschiedenen Wahrscheinlichkeiten für das Auftreten eines Fehlercodes, für die Ausfallwahrscheinlichkeit einer Komponente oder einer Funktion und gegebenenfalls für das Vorliegen eines Fehlerbildes –, eine Gewichtung.In an earlier, subsequently filed application of the applicant with the German Patent and Trademark Office with the official file reference DE 102005015664.9 an independent diagnostic system is described, which is further developed with the invention described herein. The disclosure of this earlier application is expressly incorporated by reference with its full scope in the disclosure of the invention described herein. This earlier application of the applicant mainly contains an interactively operating diagnostic program in which the service technician, within a troubleshooting space of the diagnostic program initially defined, identifies the components identified as possibly defective or Functions, a focus for further, automated troubleshooting can set by the diagnostic program. The focus can be set by restricting to an error code or by restricting to a function. After setting the focus, a limited focus amount is selected that matches the selected focus of possible error candidates. The individual error candidates hereby experience a weighting by offsetting different probabilities for the occurrence of an error code, for the probability of failure of a component or function and, if appropriate, for the presence of an error image.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des älteren Diagnosesystems verfügt das Diagnosesystem über die zusätzliche Möglichkeit Fehlerbilder zu verarbeiten. Fehlerbilder sind hierbei Kombinationen mehrerer Fehlercodes, die spezifisch sind für den Ausfall einer bestimmten Komponente und so einen direkten Hinweis auf die defekte Komponente liefern können. Die Fehlerbilder können hierbei aus einer Kombination von aktiven und nicht aktiven Fehlercodes gebildet werden. Hierbei können die nicht aktiven Fehlercodes besonders wertvolle Hinweise auf nicht defekte Komponenten liefern und so die Menge der möglichen Fehlerkandidaten einschränken.In an advantageous embodiment of the older one Diagnostic system features the diagnostic system over the extra possibility To process error images. Error pictures are combinations here multiple error codes that are specific to the failure of a particular one Component and so a direct indication of the defective component can deliver. The error pictures can hereby a combination of active and inactive error codes be formed. Here you can the non-active error codes especially valuable hints to not deliver defective components and so the amount of possible Restrict error candidates.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des älteren Diagnosesystem kann, wenn die Überprüfung der Fehlerkandidaten in der Fokusmenge ergeben hat, dass keine der untersuchten Komponenten defekt war, ein neuer Fokus durch den Servicetechniker gesetzt werden und damit eine neue Fokusmenge mit gewichteten Fehlerkandidaten erzeugt werden.In a further advantageous embodiment of the older diagnostic system can if the review of the Candidates in the focus set revealed that none of the examined Components was broken, a new focus by the service technician and thus a new focus set with weighted error candidates be generated.
Zusammenfassend lässt sich somit festhalten, dass es zwar Diagnosesysteme mit Fehlerlokalisation gibt, und dass es Überlegungen zu kostenoptimierten Prüfabläufen bei Diagnosesystemen ohne Fehlerlokalisation gibt. Jedoch gibt es bisher keine Diagnosesysteme die den Servicetechniker dahingehend unterstützen, die notwendigen Überprüfungen nach dem Gesichtpunkt der Effektivität durchzuführen.In summary let yourself thus note that while there are fault location diagnostic systems, and that there are considerations to cost-optimized test procedures at Diagnostic systems without fault location exist. However, there are so far no diagnostic systems that support the service technician to the necessary checks the point of view of effectiveness perform.
Es stellt sich somit die erfindungsgemäße Aufgabe für eine Menge bereits gewichteter und identifizierter Fehlerkandidaten eine Prüfschrittabfolge aufzustellen, mit der die vorausgewählten Fehlerkandidaten möglichst effektiv untersucht werden können.It thus raises the task of the invention for a lot already weighted and identified error candidates, a test step sequence set up with the preselected candidate as possible can be effectively investigated.
Die Lösung gelingt hauptsächlich mit einem Diagnosesystem, das zunächst durch Systemabfragen und durch Verarbeitung der abgefragten Systemmeldungen oder Systemzustände mit einem Diagnoseprogramm eine Fehlerkandidatenmenge erzeugt. Die Fehlerkandidaten in dieser Fehlerkandidatenmenge sind bereits hinsichtlich Fehlerwahrscheinlichkeit priorisiert. Diese Priorisierung kann beim Aufbau eines Prüfschrittbaumes berücksichtigt werden und hilft in dem jeweiligen fehlerhaften Systemzustand einen möglichst effizienten Prüfschrittbaum aufzubauen. Grundsätzlich ist die Priorisierung der Fehlerkandidaten jedoch nicht notwendig. Es können zum Beispiel auch alle Fehlerkandidaten der Fehlerkandidatenmenge die gleiche Fehlerwahrscheinlichkeiten aufweisen. Zu den ermittelten Fehlerkandidaten werden über die Prüfdomäne, in der die Relationen zwischen durchzuführenden Prüfungen und zu überprüfenden Fehlerkandidaten modelliert ist, die für die Überprüfung der Fehlerkandidaten relevanten Prüfungen per Computer ermittelt und mittels eines Programmmoduls für die Prüfschrittpriorisierung einer Bewertung unterzogen. Die Bewertung erfolgt hierbei mit einer Entscheidungsfunktion, die die einzelnen Prüfungen hinsichtlich ihres Informationsgehaltes für das aktuelle Diagnoseproblem in Form der aktuellen Fehlerkandidatenmenge bewertet.The solution succeeds mainly with a diagnostic system, first through system queries and by processing the queried system messages or system states with generates a defect candidate quantity to a diagnostic program. The error candidates in this candidate error quantity are already in terms of error probability prioritized. This prioritization can be used when building a test step tree considered and helps in the respective faulty system state preferably efficient test step tree build. in principle However, the prioritization of the error candidates is not necessary. It can For example, all error candidates of the candidate defect quantity have the same error probabilities. Among the determined Error candidates are over the test domain in which the relations between being performed exams and error candidates to be verified is modeled for the review of Candidate candidates relevant tests determined by computer and by means of a program module for test step prioritization subjected to an evaluation. The evaluation is done with a Decision function, which the individual tests with regard to their information content for the current diagnostic problem in the form of the current candidate error quantity rated.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Entscheidungsfunktion enthält die Entscheidungsfunktion zusätzlich zur Bewertung des Informationsgehalts der einzelnen Prüfungen noch eine Kostenbewertung der einzelnen Prüfungen. Vorteilhafterweise können die beiden Bewertungen zu einer Bewertung hinsichtlich Effizienz der durchzuführenden Prüfung zusammengefasst sein. Die Effizienz der Prüfung bestimmt sich dann aus dem Quotienten aus Informationsgehalt und der Kosten für die Durchführung der einzelnen Prüfung.In an advantageous embodiment contains the decision function the decision function in addition to evaluate the information content of each exam yet a cost evaluation of the individual tests. advantageously, can the two assessments for a rating in terms of efficiency the one to be carried out exam be summarized. The efficiency of the test is then determined by the Quotient of information content and the cost of implementing the single exam.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Entscheidungsfunktion und damit der Prüfschrittpriorisierung enthält die Entscheidungsfunktion eine Bewertung und Auswahl der Prüfschritte hinsichtlich der noch zu erwartenden Kosten der weiteren Diagnose, den hier sogenannten Expected Costs of Diagnosis.In a preferred embodiment The decision function and thus the check step prioritization contains the decision function an assessment and selection of the test steps with regard to the still to be expected costs of further diagnosis, the so-called Expected Costs of Diagnosis.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfschrittpriorisierung wird die Prüfdomäne durch ein Bayes Netz modelliert.In a further embodiment the test step prioritization according to the invention is the test domain by a Bayes network modeled.
In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfschrittpriorisierung wird die Prüfdomäne mit einer regelbasierten Wissensbasis modelliert.In another embodiment of the test step prioritization according to the invention, the test domain ne modeled with a rule-based knowledge base.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfschrittpriorisierung wird die Prüfdomäne mit einem mathematisch physikalischen Modell des technischen Systems modelliert.In a further embodiment the test step prioritization according to the invention becomes the test domain with a modeled mathematically physical model of the technical system.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfschrittpriorisierung erfolgt das Aufspannen des Prüfschrittbaumes automatisch und dynamisch. Automatisch bedeutet hierbei, dass nach der Prüfschrittpriorisierung die durchzuführenden Prüfungen dem Servicetechniker von dem Diagnosesystem angezeigt werden, ohne dass der Servicetechniker die Prüfungen noch heraussuchen müsste. Das dynamische Aufspannen meint hauptsächlich zwei Aspekte. Zum anderen erfolgt die Prüfschrittpriorisierung dynamisch mit der Anzahl der aktuell verdächtigen Fehlerkandidaten und zum zweiten dynamisch mit der Anzahl der bereits durchgeführten und vorgeschlagenen Prüfungen. Hierzu hat das Diagnosesystem eine Feedbackmöglichkeit, mit der der Servicetechniker das Ergebnis der durchgeführten Prüfungen als Evidenz in das Diagnosesystem eingeben kann. Nach Eingabe einer Evidenz wird vom Diagnosesystem die Fehlerkandidatenmenge aktualisiert, falls ein Fehlerkandidat gefunden wurde, und von der Prüfschrittpriorisierung werden die bereits verbrauchten Prüfungen gestrichen. Prüfschrittpriorisierung und Diagnosesystem können so dynamisch an den Fortschritt der Diagnosesitzung nachgeführt werden. Wird nur ein einziger Fehlerkandidat gefunden, endet die Suche und eine Priorisierung erübrigt sich.In a further advantageous embodiment of the test step prioritization according to the invention the clamping of the test step tree takes place automatic and dynamic. Automatic means that after the test step prioritization the ones to be carried out exams the service technician of the diagnostic system are displayed, without that the service technician takes the exams still would have to search out. Dynamic clamping basically means two aspects. On the other hand the test step prioritization takes place dynamically with the number of currently suspected error candidates and secondly dynamic with the number of already performed and proposed tests. For this purpose, the diagnostic system has a feedback option with which the service technician the result of the performed exams as evidence in the diagnostic system can enter. After entering a Evidence is updated by the diagnostic system, the error candidate quantity, if an error candidate was found, and the check step prioritization the already used exams will be canceled. Prüfschrittpriorisierung and diagnostic system can so dynamically track the progress of the diagnostic session. If only one single candidate is found, the search ends and a prioritization is unnecessary yourself.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfschrittpriorisierung, startet die Prüfschrittpriorisierung mit einer priorisierten Fehlerkandidatenliste, die von einem Diagnosesystem bei einem Diagnoselauf als fehlerhaft verdächtigte Komponenten ermittelt und hinsichtlich ihrer Fehlerwahrscheinlichkeiten priorisiert wurde.In an advantageous embodiment the test step prioritization according to the invention, Starts the check step prioritization with a prioritized candidate error list generated by a diagnostic system determined during a diagnostic run as erroneously suspected components and prioritized for their error probabilities.
In
einer weniger bevorzugten Basisstufe der erfindungsgemäßen Prüfschrittpriorisierung,
startet die Prüfschrittpriorisierung
mit einer ungewichteten Fehlerkandidatenlist. Diese Basisstufe hat
den Vorteil, dass auch handelsübliche
Diagnosesysteme, wie sie z.B. im Zusammenhang mit dem vorbekannten
Stand der Technik in
Im Folgenden werden Einzelheiten der Erfindung an Hand von graphischen Darstellungen näher erläutert. Dabei zeigen:in the Details of the invention will be described below with reference to graphical Representations closer explained. Showing:
In
Das Diagnoseprogramm umfasst weiterhin die Möglichkeit über einen Bildschirmarbeitsplatz als Mensch-Maschine-Schnittstelle manuell weitere Informationen, die für eine Diagnose wichtig sind einzugeben.The Diagnostic program also includes the option of a VDU workstation as a human-machine interface manually provide further information that is important for a diagnosis enter.
Die
Verarbeitung der Systemdaten und der Ablauf des Diagnoseprogramms
weichen jedoch bei der Erfindung entscheidend vom vorbekannten Stand
der Technik ab. Die wichtigsten Unterschiede sind hierbei der interaktive
Ablauf des Diagnoseprogramms und die damit verbundene Möglichkeit
gezielte Diagnoseschwerpunkte zu bilden, in dem für die Fehlersuche
ein oder mehrere Schwerpunkte, im Folgenden Fokusse genannt, gesetzt
werden können,
und damit sowohl die Diagnosequalität als auch die Diagnosedauer
verbessert werden können.
Auf die programmtechnische Realisierung wird im Folgenden näher eingegangen:
Das
auf dem Computersystem implementierte Diagnoseprogramm zeichnet
sich unter anderem durch einen modularen Aufbau aus. Hierdurch werden
unter anderem die Programmierung und die Bedatung des Diagnosesystems
strukturiert. Mit einem ersten Programmmodul
The diagnostic program implemented on the computer system is characterized among other things by a modular structure. As a result, among other things, the programming and the configuration of the diagnostic system are structured. With a first program module
In
einem weiteren Verarbeitungsschritt bzw. Programmmodul
An
dieser Stelle angekommen, beginnt nun die Interaktionsmöglichkeit
in den weiteren Ablauf des Diagnoseprogramms. Zunächst wird
auf dem Bildschirmarbeitsplatz
Für die noch
innerhalb des Fokus verdächtigen
Komponenten Ki werden die einzelnen Fehlerkandidaten in einem weiteren
Programmmodul bzw. Verfahrensschritt
Für die Gewichtung müssen die Wahrscheinlichkeiten der Fehlercodes FCi, die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Sympi und ggf. die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen von Fehlerbildern errechnet werden. Dazu müssen Wahrscheinlichkeiten bedatet sein, die angeben, mit welcher Sicherheit eine defekte Komponente bzw. ein Kandidat Ki einen Fehlercode (P(FCi|Kj)), eine Fehlfunktion (P(Sympi|Kj)) oder ein Fehlerbild (P(FBi|Kj)), verursachen. Außerdem wird die relative Fehlergewichtung g(Kj) einer Komponente selbst benötigt. Diese Informationen werden für die Berechnung der priorisierten, bzw. gewichteten Kandidatenliste benötigt. Die bedingten Wahrscheinlichkeiten lassen sich leicht schätzen. Meist sind sie auf „1" gesetzt. Unsichere Symptome oder Fehlercodes können aber mitunter Werte kleiner 1 annehmen.For the weighting have to the probabilities of error codes FCi, the probability for the Occurrence of sympi and possibly the probability for the existence be calculated from defect images. This requires probabilities which indicate with what security a defective component or a candidate Ki an error code (P (FCi | Kj)), a malfunction (P (Sympi | Kj)) or an error image (P (FBi | Kj)). In addition, will requires the relative error weighting g (Kj) of a component itself. These Information will be for the calculation of the prioritized or weighted candidate list needed. The conditional probabilities are easy to estimate. Most of time they are set to "1." Uncertain symptoms or error codes can but sometimes accept values less than 1.
Die Fehlergewichte g(Kj) können aus Erfahrungswissen z.B. zwischen eins und hundert gewählt werden und stellen eine relative Ausfallkenngröße dar. In einer unten erläuterten vorteilhaften Ausführung kann auch über diese Fehlergewichte g(Kj) das aktuelle Feldgeschehen berücksichtigt werden, indem diese Gewichte über Verrechnung von Fehlerhäufigkeiten adaptiert werden.The Error weights g (Kj) can from experience, e.g. be chosen between one and a hundred and represent a relative failure characteristic. In a below explained advantageous embodiment can also over these error weights g (Kj) take into account the current field occurrence be by putting these weights over Offsetting of error frequencies be adapted.
Alle
Wahrscheinlichkeiten und Fehlergewichte werden bei der Bedatung
des Diagnosesystems in einer Datenbank
Aus den oben erläuterten Daten berechnen sich die Einzelgrößen wie folgt: From the data explained above, the individual variables are calculated as follows:
Die drei errechneten Größen werden zur Erstellung der Kandidatenpriorisierung, weiter unten, benötigt.The become three calculated sizes to prepare the candidate prioritization, below.
G ist eine Normierungsgröße und wird in einem Vorbereitungsschritt oder per Bedatung z.B. als Summe aller Gewichte g(Kj) festgelegt.G is a normalization size and will in a preparation step or by means of e.g. as the sum of all Weights g (Kj) determined.
Nachdem
die Wahrscheinlichkeiten der Fehlercodes P(FCi), der Fehlerbilder
P(FBi) und der Fehlfunktionen P(Sympi) errechnet wurden und die
Fokusmenge der Fehlerkandidaten feststeht, kann die Berechnung einer
priorisierten bzw. gewichteten Kandidatenliste
Die a posteriori Fehlerwahrscheinlichkeit oder Priorität Prio(Ki) einer Komponente Ki ergibt sich aus dem folgenden Produkt: The a posteriori error probability or priority Prio (Ki) of a component Ki results from the following product:
Wobei gilt: P(FCi|K) = P(FCi) falls der Fehlercode FCi von einer Komponente K unabhängig ist und analog dazu P(Sympk|Ki) = P(Sympk) und P(FBl|Ki) = P(FBl) bei Unabhängigkeit von der jeweiligen Komponente.In which the following applies: P (FCi | K) = P (FCi) if the error code FCi of one component K independently is analogous to P (Sympk | Ki) = P (Sympk) and P (FBl | Ki) = P (FBl) at independence from the respective component.
Diese Priorität ist noch unnormiert und kann alternativ noch normiert werden indem durch die Summe aller Kandidatenprioritäten geteilt wird.These priority is still not standardized and can alternatively be normalized by divided by the sum of all candidate priorities.
Das oben erläuterte Diagnosesystem, das zum Offenbarungsgehalt der hier beschriebenen Erfindung gehört, liefert eine priorisierte Kandidatenliste, und ist das bevorzugte Diagnosesystem, mit dem die Prüfschrittpriorisierung durchgeführt werden kann.The explained above Diagnostic system, the disclosure of which is described here Invention belongs provides a prioritized candidate list, and is the preferred one Diagnostic system with which the test step prioritization carried out can be.
Prinzipiell kann die erfindungsgemäße Prüfschrittpriorisierung jedoch mit jedem Diagnosesystem, das als Diagnoseergebnis eine Fehlerkandidatenmenge liefert, durchgeführt werden.in principle can the test step prioritization according to the invention however, with each diagnostic system, the diagnostic result is an amount of candidate error supplies, performed become.
Der
letzte Schritt in der Werkstattdiagnose sind Komponentenprüfungen oder
funktionale Tests, mit dem Ziel der vollständigen Fehlereingrenzung zur
schnellstmöglichen
Abhilfe. Bis zu diesem Zeitpunkt werden alle verfügbaren Informationen,
wie Fahrzeugeigendiagnosen oder die Kundenbeanstandungen weitgehend automatisiert
ausgewertet. Der letzte Schritt, das Prüfen am Fahrzeug, ist aber meist
kosten- und zeitintensiv. Ziel ist es daher diese Fahrzeugprüfungen kostenoptimal
zu gestalten, indem Fahrzeugprüfungen
in Form eines optimierten Prüfbaumes
bzw. Entscheidungsbaumes dem Servicetechniker von seinem Werkstattdiagnosesystem
vorgeschlagen werden. Der Schwerpunkt der hier beschriebenen erfindungsgemäßen Prüfschrittpriorisierung
liegt hierbei in der Erstellung einer optimierten Prüfungsreihenfolge.
Die Prüfschrittpriorisierung
Stehen
alle relevanten Prüfungen
fest, werden die Einzelprüfungen
von der Prüfschrittpriorisierung hinsichtlich
Informationsgehalt und/oder Kosten bewertet, priorisiert und in
eine Prüfschrittreihenfolge
gebracht. Die Priorisierung der Prüfschritte kann hierbei rekursiv
und dynamisch an den Fortschritt der Diagnosesitzung nachgeführt werden,
indem bereits durchgeführte
Prüfungen
vom Servicetechniker in das System eingegeben werden und die verbrauchten
Prüfungen
aus der Prüfschrittreihenfolge
gelöscht
werden. Der Verbrauch einer vorgeschlagenen Prüfung führt in der Regel zu einer neuen
Priorisierung einer gewichteten Prüfschrittliste
Für ein Fahrzeug sind in der Regel viele hundert Prüfungen definiert und z.B. in einer Datenbank hinterlegt. Zum Glück müssen während einer Diagnosesitzung nicht alle Prüfungen bewertet werden, sondern nur die für das aktuelle Problem relevanten. Nach Auswertung aller Fahrzeug- und Kundeninformationen wird von dem Diagnosesystem in einer ersten Stufe eine Liste der verdächtigen Komponenten, die Fehlerkandidatenmenge erstellt. Nun können von dem Diagnoseprogramm diejenigen Prüfungen aus einer Prüfschrittdatenbank ausgewählt werden, die für die Überprüfung der verdächtigen Komponenten relevant sind. D.h. diejenigen Prüfungen, die mindestens einen Verweis auf die verdächtigen Komponenten haben. Die Menge aller in der Datenbank abgespeicherten Prüfungen sei PS. Die relevanten Prüfungen seien ps Element von PS. Die grundsätzliche Leitfrage zur Ermittlung der besten Prüfung zum aktuellen Zeitpunkt ist erfindungsgemäß: Wie gut hilft die Prüfung ps im aktuellen Diagnoseproblem, das aus einer Fehlerkandidatenmenge besteht, weiter? Erfindungsgemäß wird hierzu eine von einem Diagnoseprogramm verarbeitbare Entscheidungsfunktion vorgeschlagen, die die relevanten Prüfungen hinsichtlich ihres jeweiligen Informationsgehalt für das jeweilige Diagnoseproblem bewertet, oder die die relevanten Prüfungen für das jeweilige Diagnoseproblem hinsichtlich der jeweiligen Kosten für das Durchführen der Prüfung bewertet, oder die die für das jeweilige Diagnoseproblem relevanten Prüfungen hinsichtlich Effizienz bewertet, wobei die Effizienz durch den Quotienten aus Informationsgehalt und Kosten gebildet wird.For a vehicle usually many hundreds of tests are defined and e.g. in a database. Thankfully, during a diagnostic session not all exams but only those relevant to the current problem. After evaluation of all vehicle and customer information is of the Diagnostic system in a first stage a list of suspects Components that creates defect candidate set. Well, from the diagnostics program selects those checks from a test step database, the for the review of suspect Components are relevant. That those exams that have at least one Reference to the suspects Have components. The amount of all stored in the database exams be PS. The relevant tests be ps element of PS. The fundamental key question for the investigation the best exam at the present time is according to the invention: how well does the test ps in the current diagnostic problem, which consists of an error candidate set persists? According to the invention for this purpose a decision-making function that can be processed by a diagnostic program proposed that the relevant tests in terms of their respective Information content for evaluates the particular diagnostic problem or the relevant one exams for the respective diagnostic problem regarding the respective costs for performing the exam rated, or the for the respective diagnostic problem relevant tests in terms of efficiency evaluated, with efficiency by the quotient of information content and costs are incurred.
Der
Informationsgehalt eines Prüfschrittes
lässt sich
z.B. aus seiner Entropie Ent ermitteln. Die Effizienz Eff ist dann
das Verhältnis
des Informationsgehaltes eines Prüfschrittes ps zu seinen Kosten:
Dabei wird unter der Entropie eines Prüfschrittes folgende Wahrscheinlichkeitssumme verstanden: wobei
- Zi
- die möglichen Prüfungsausgänge des Prüfungsschrittes ps, z.B. in Ordnung oder nicht in Ordnung; und
- p(ps = zi)
- die Wahrscheinlichkeit für das Prüfungsergebnis zi sind.
- Zi
- the possible test exits of the test step ps, for example in order or not in order; and
- p (ps = zi)
- the probability of the exam result are zi.
Damit wird der Informationsgehalt eines Prüfschrittes dann am größten, wenn seine Entropie am größten wird. Die Entropie wird am größten, wenn ein Prüfschritt viele Ausgänge, d.h. viele mögliche Prüfergebnisse, hat und wenn die einzelnen Prüfergebnisse einen möglichst ungewissen Ausgang haben. Dies entspricht der Tatsache, dass ich mit derjenigen Prüfung am meisten Informationen gewinne, die gleichzeitig möglichst viele Fehlerkandidaten abprüft und von der ich am wenigsten weiß, wie die Prüfung ausgeht. Umgekehrt hat diejenige Prüfung den geringsten Informationsgehalt, die nur wenige Ausgänge hat und von der ich das Ergebnis mit großer Sicherheit schon weiß.In order to the information content of a test step is greatest when its entropy becomes greatest. The entropy is greatest when a test step many exits, i.e. many possible test results has and if the individual test results one possible have uncertain outcome. This corresponds to the fact that I am with that exam gain the most information, the same time as many Error candidate checked and least of all I know how the test runs out. Conversely, that exam has the least amount of information, which has few outputs and of which I know the result with great certainty already.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Prüfschrittpriorisierung wird die Entscheidungsfunktion zur Prüfschrittauswahl durch die zu erwartenden Kosten der nach dem ausgewählten Prüfschritt jeweils verbleibenden Prüfschritte für den jeweiligen Rest der voraussichtlichen Diagnosesitzung gebildet. Dadurch werden die Entscheidungsfunktionen der beiden bereits besprochenen Entscheidungsfunktionen hinsichtlich Entropie und Effizienz durch eine verfeinerte und erweiterte Entscheidungsfunktion ersetzt, die hier als Expected Costs of Diagnosis (ECD) bezeichnet wird. Diese Entscheidungsfunktion enthält ebenfalls das Entropie Kriterium, das jedoch durch eine verfeinerte und erweiterte Kostenbetrachtung und Kostenschätzung ergänzt wird. Die verfeinerte und erweiterte Kostenschätzung berechnet bei jedem aktuellen Prüfschritt die voraussichtlichen Kosten für die noch verbleibende Prüfung, d.h. welche Kosten noch zu erwarten sind, nach dem eine vorhergehende Prüfung bereits durchgeführt wurde. Die Bezeichnung der Entscheidungsfunktion als ECD (Extended Cost of Diagnosis) ist an die Bezeichnung ECR, den Extended Cost of Repair angelehnt, die in der wissenschaftlichen Literatur gelegentlich benutzt wird.In a preferred embodiment of the check step prioritization, the decision function for test step selection is formed by the expected cost of the test steps remaining after the selected check step for the respective remainder of the prospective diagnostic session. This replaces the decision functions of the two previously discussed decision functions in terms of entropy and efficiency with a refined and extended decision function, which is referred to here as Expected Costs of Diagnosis (ECD). This decision function also includes the entropy criterion, which, however, is complemented by a refined and extended cost consideration and cost estimate. The refined and expanded cost estimate calculates the probable costs for the remaining test for each current test step, ie what costs are still to be expected, after which a previous test has already been carried out. The designation of the decision function as ECD (Extended Cost of Diagnosis) is based on the term ECR, the Extended Cost of Repair, which is described in the wis scientific literature is occasionally used.
Die bevorzugte Entscheidungsfunktion wird gebildet: wobei j ein Laufindex und n die Anzahl der nach dem aktuellen Prüfschritt ps noch verbleibenden Prüfungen ist.The preferred decision function is formed: where j is a run index and n is the number of tests remaining after the current test step ps.
Für jede relevante Prüfung ps wird über deren mögliche Prüfungsausgänge (= exits)summiert. Der Summand besteht aus einer Kostenschätzung in den eckigen Klammern EstCosts, die mit der Eintrittswahrscheinlichkeit des betreffenden Prüfungsausgangs P(PS = exit j) multipliziert wird. In der Kostenschätzung werden zum Kostenwert der aktuellen Prüfung ps noch die geschätzten weiteren Kosten addiert. Diese Kosten werden wie folgt geschätzt: mit p°= p(Diag = Ki/ps = exit j)For each relevant test ps is summed over their possible test exits. The summand consists of a cost estimate in the square brackets EstCosts, which is multiplied by the probability of occurrence of the relevant test output P (PS = exit j). In the cost estimate, the estimated additional costs are added to the cost value of the current test ps. These costs are estimated as follows: with p ° = p (Diag = Ki / ps = exit j)
Damit bestehen die geschätzten Kosten EstCosts aus der Entropie des verbleibenden Diagnoseproblems, multipliziert mit den durchschnittlichen Prüfkosten AvCosts. Die letzteren sind das arithmetische Mittel der Kosten aller verbleibenden Prüfungen.In order to exist the estimated Costs EstCosts from the entropy of the remaining diagnostic problem, multiplied by the average testing cost AvCosts. The latter is the arithmetic mean of the cost of all remaining exams.
Der jeweils anstehende, auszuwählende Prüfschritt wird dann aus den möglichen Prüfschritten ausgewählt, indem jeweils derjenige Prüfschritt ausgewählt wird, der die Expected Costs of Diagnosis der jeweils verbleibenden Diagnosesitzung minimiert.Of the each pending, to be selected Test step will then be out of the possible test steps selected, in each case that test step selected which is the expected cost of diagnosis of the remaining one Diagnostic session minimized.
Die in den Entscheidungsfunktionen benötigten Wahrscheinlichkeiten p(ps) und die daraus abgeleiteten Größen der jeweils relevanten Prüfschritte ps werden aus der Priorisierung der Fehlerkandidatenliste berechnet. Zu den ermittelten Fehlerkandidaten Ki werden die relevanten Prüfschritte ermittelt.The in the decision functions required probabilities p (ps) and the derived quantities of the relevant ones test steps ps are calculated from the prioritization of the defect candidate list. Among the identified error candidates Ki are the relevant test steps determined.
Der
Prüfschritt
ps prüfe
gleichzeitig zwei Kandidaten K1 und K2, wobei der Prüfschritt
das Ergebnis „nicht
in Ordnung" (niO)
hat, wenn einer der beiden Kandidaten sich als fehlerhaft erweist,
und das Ergebnis „in
Ordnung hat" (iO),
wenn beide Kandidaten das Prüfergebnis
fehlerfrei liefern. Der wahrscheinliche Prüfungsausgang der relevanten
Prüfschritte
ergibt sich dann aus den Fehlerkandidatenwahrscheinlichkeiten wie folgt:
Ein weiteres Kriterium für eine Prüfschrittpriorisierung sind die Kosten für einen durchzuführenden Prüfschritt. Diese Kosten sind als Erfahrungswerte z.B. als so genannte Arbeitswerte bekannt, und werden bei der Erstellung der Prüfschrittdatenbank mit bedatet und den einzelnen Prüfschritten zugeordnet. Dadurch kann die Entscheidungsfunktion für die Prüfschrittpriorisierung gegebenenfalls von einer Entropie hin zu einer Effizienzauswahl oder einer Kostenschätzung entsprechend der Expected Costs of Diagnosis verfeinert werden.One another criterion for a test step prioritization are the costs for a test step to be performed. These costs are known as empirical values, e.g. as so-called labor values and are used in the creation of the test step database and the individual test steps assigned. This allows the decision function for the check step prioritization possibly from entropy to efficiency selection or a cost estimate Refined according to the Expected Costs of Diagnosis.
Die Entscheidungsfunktion für die Prüfschrittpriorisierung des Diagnosesystems ist dann entweder eine Prüfschrittpriorisierung anhand des Informationsgehaltes des einzelnen relevanten Prüfschrittes, wobei der Prüfschritt mit dem größten Informationsgehalt die höchste Priorität erhält, oder es wird mit der Entscheidungsfunktion eine Priorisierung der einzelnen Prüfschritte anhand der oben definierten Effizienz durchgeführt, wobei derjenige Prüfschritt die höchste Priorität erhält, der die höchste Effizienz hat, oder es wird eine Kostenschätzung entsprechend der Expected Costs of Diagnosis herangezogen.The Decision function for the test step prioritization The diagnostic system is then either a Prüfschrittpriorisierung using the information content of the individual relevant test step, the test step with the largest information content the highest priority gets or it is with the decision function, a prioritization of individual test steps performed on the basis of the efficiency defined above, wherein the test step the highest priority gets the highest Efficiency has, or it is a cost estimate according to the expected Costs of Diagnosis used.
Mit jeder der vorgenannten Prüfschrittpriorisierungen lässt sich eine per Computerberechnungen und Computerauswahl automatisiert durchgeführte Prüfschrittreihenfolge aufstellen. Dem Servicetechniker kann eine Prüfschrittreihenfolge vorgeschlagen und auf einem Display eines Diagnosesystems zur Anzeige gebracht werden, die mit dem höchst priorisierten Prüfschritt beginnt und die weiteren Prüfschritte mit jeweils abnehmender Priorisierung anschließt.With each of the aforementioned test step prioritizations, it is possible to establish a test step sequence that is automated by computer calculations and computer selection. The service technician can a Prüfschrittreihenfolge proposed and ge on a display of a diagnostic system for display which starts with the highest prioritized check step and follows the further check steps, each with decreasing prioritization.
Damit
lässt sich
ein Computer gestütztes
Diagnosesystem einrichten, dessen Diagnoseprogramm um das Modul
einer Prüfschrittpriorisierung
erweitert ist. Der Verfahrensablauf für ein Basissystem mit Prüfschrittpriorisierung
ist in dem Blockdiagramm der
Ein Problem bei der Prüfschrittpriorisierung kann die genauere Bestimmung des Informationsgehaltes eines Prüfschrittes sein, wenn man diesen Informationsgehalt auf die aktuell vorliegende Diagnosesitzung anwenden will. Die vorbeschriebene Gleichverteilung der Prüfungsausgänge ist hier nur eine erste Näherung, die jedoch bei näherem Hinsehen mit dem aktuellen Diagnoseproblem variieren kann. Insbesondere können bereits durchgeführte Prüfungen und die daraus gewonnene Erkenntnis den Informationsgehalt und den Wert noch nicht durchgeführter Prüfungen erhöhen oder vermindern. Will man den Informationsgehalt eines Prüfschrittes an den Fortgang der Diagnosesitzung anpassen braucht man hierzu ein flexibles Berechnungstool, das in der Lage ist mit Wahrscheinlichkeiten umzugehen. Hier bieten sich Wahrscheinlichkeitsnetze und insbesondere so genannte Bayes Netze an. Bayesnetze werden seit den 80-iger Jahren erfolgreich in den Themenfeldern Fehlerdiagnose, Entscheidungshilfen, Verlässlichkeitsanalysen, Risikobewertung usw. eingesetzt. Die Bayesnetze dienen hierbei der Repräsentation von Zusammenhängen und Größen, die Unsicherheiten unterworfen sein können oder nur der Wahrscheinlichkeit nach bekannt sind. Darüber hinaus bieten die sogenannten Propagierungsverfahren die Möglichkeit neue Informationen, wie z.B. Prüfungsergebnisse, konsistent zu verarbeiten und dadurch den Einfluss auf andere Größen zu berechnen. Das Bayesnetz dient nun dazu die Relationen zwischen Prüfung und geprüfte Komponenten darzustellen und die für die Prüfschrittpriorisierungen benötigten Wahrscheinlichkeiten genauer zu berechnen und an den Fortgang der Diagnosesitzung anzupassen.One Problem with test step prioritization can the more accurate determination of the information content of a test step be, if one this information content on the currently present Wants to apply a diagnostic session. The above-described equal distribution the exam exits is here only a first approximation, but at closer Viewing may vary with the current diagnostic problem. Especially can already performed exams and the knowledge gained from it the information content and the Value not yet performed exams increase or diminish. Do you want the information content of a test step to adapt to the progress of the diagnostic session you need this a flexible calculation tool that is capable of probabilities deal with it. Here likelihood networks and in particular offer so-called Bayes networks. Bayes networks have been around since the 80's successful in the fields of fault diagnosis, decision support, Reliability analysis, Risk assessment, etc. used. The Bayes networks serve here representation of contexts and sizes that Uncertainties may be subject or only probability are known after. About that In addition, the so-called propagation methods offer the possibility new information, such as Exam results, consistent and thereby calculate the impact on other sizes. The Bayes network now serves to the relations between examination and tested Components and the probabilities needed for the check step prioritizations to calculate more accurately and adapt to the progress of the diagnostic session.
Damit lässt sich ein Verfahren zur Prüfbaumerzeugung einrichten. Startend mit einer gewichteten Fehlerkandidatenliste wird ein Diagnoseknoten eingerichtet, der für jede verdächtige Komponente einen Zustand mit einer Wahrscheinlichkeit, die der Gewichtung der Fehlerkandidaten entspricht, enthält. Nun können diejenigen Prüfungen aus der Prüfschrittdatenbank ausgewählt werden, die relevant sind, d.h. die die verdächtigen Komponenten prüfen. Die ausgewählten Prüfschritte werden mit einer der Entscheidungsfunktionen priorisiert und ausgewählt. Ein Prüfschritt ist noch verfügbar, wenn er nicht schon einmal durchgeführt wurde, bzw. der Prüfungsausgang nicht schon sicher ist. Für die Prüfbaumkonstruktion müssen dann beide Ausgangsmöglichkeiten der Prüfung, Komponente in Ordnung oder Komponente nicht in Ordnung, vorhanden sein. Dann wird für alle relevanten noch nicht verbrauchten Prüfungen rekursiv fort gefahren. Ein solches Verfahren wird als myoptisch oder kurzsichtig bezeichnet, da immer nur der nächste Schritt optimiert wird. Ist der Prüfbaum aufgespannt können die Ergebnisse der durchgeführten Prüfschritte als Evidenz also als gesichertes Wissen in das Bayesnetz eingegeben werden die Auswirkung auf die verbleibenden Komponenten berechnet werden und zu den übrig gebliebenen Komponenten wieder ein Prüfbaum aufgespannt werden, der mit dem vor beschriebenen myoptischen Verfahren jeweils die höchst priorisierten Prüfschritte auswählt.In order to let yourself a method for test tree production set up. Starting with a weighted candidate list a diagnostic node is set up, which has a state for each suspicious component a probability, the weighting of the error candidate corresponds, contains. Well, you can those exams from the test step database selected which are relevant, i. checking the suspect components. The chosen test steps are prioritized and selected with one of the decision functions. One Test step is still available if it has not already been done, or the exam exit not sure yet. For the test tree construction have to then both starting possibilities The examination, Component in order or component out of order, present be. Then it will be for all relevant not yet used exams recursively continued. Such a method is called myoptic or short-sighted, there always only the next Step is optimized. Is the test tree spanned can the Results of the performed test steps as evidence thus entered as secure knowledge in the Bayes network the effect on the remaining components is calculated be and to the left remained components to be spanned again a test tree, the in each case the highest prioritized with the myoptic method described above test steps selects.
Ergebnis
ist schließlich
ein Prüfschrittbaum,
der dem Servicetechniker graphisch zur Anzeige gebracht wird. Eine
graphische Repräsentation
eines derartigen Prüfschrittbaumes
ist in
Realistische Prüfprobleme können rund 50 verdächtige Komponenten umfassen. Für jede Komponente liegt mindestens eine Einzelprüfung vor. Darüber hinaus gibt es noch funktionale Prüfungen, die mehr als eine Komponente abdecken. Damit liegt die Anzahl der Prüfungen im Allgemeinen über der Komponentenzahl. Durch die Bewertung über die Effizienz werden die Äste eines Prüfschrittbaumes nach ihrer Entropie und nach den Kosten ausbalanciert. Während einer Diagnosesitzung wächst die Fehlerwahrscheinlichkeit und damit die Gewichtung in der Fehlerkandidatenmenge auf wenigen meist einer Komponente an. Die Fehlerwahrscheinlichkeiten aller bereits in Ordnung getesteter Komponenten wird nämlich zu Null und fließt als Prüfergebnis in das Diagnoseprogramm ein, so dass mit fortschreitender Diagnosesitzung und laufender Aktualisierung der gewichteten Fehlerkandidatenmenge durch rekursive Neuberechnung durch das Diagnoseprogramm der Diagnosefokus immer schärfer wird.realistic testing problems can around 50 suspects Components include. For Each component has at least one individual test. Furthermore are there still functional examinations, covering more than one component. This is the number of exams generally over the number of components. By evaluating efficiency, the branches of a test step balanced according to their entropy and cost. During one Diagnostic session is growing the error probability and thus the weighting in the candidate error quantity on a few mostly one component. The error probabilities in fact, all of the already tested components will become too Zero and flows as a test result into the diagnostic program so that as the diagnostic session progresses and continuously updating the weighted candidate error quantity by recursive recalculation by the diagnosis program the diagnostic focus getting sharper becomes.
Funktionale
Prüfungen
prüfen
in der Regel viele Kandidaten ab, die zum Teil auch außerhalb
der Fehlerkandidatenmenge liegen. Diese mitgeprüften externen Kandidaten müssen bei
der Berechnung des Informationsgehaltes eines Prüfschrittes gesondert behandelt
werden und dem Servicetechniker ein entsprechender Hinweis gegeben
werden. Werden durch das Durchführen
der Prüfung
die externen Kandidaten als fehlerhaft getestet, kann es zu Widersprüchen mit
der Fehlerkandidatenmenge kommen. Ein Update des Prüfschrittbaumes
oder der Fehlerkandidatenmenge nach einer positiven Prüfung mit
externen Kandidaten darf daher nicht zur vollständigen Entlastung der Kandidaten
in der Fehlerkandidatenmenge führen.
Dies kann z.B dadurch verhindert werden, dass bei der Fehlerwahrscheinlichkeit
zwischen externem pextern und internem Anteil pintern unterschieden wird, und bei der Rückspiegelung
des Prüfergebnisses
in das Diagnosesystem nur derjenige Anteil zu Null wird, der auch
getestet wurde. Der nicht getestete Anteil bleibt dann sowohl in
der Fehlerkandidatenmenge als auch in der Prüfschrittpriorisierung. Für funktionale
Prüfungen,
die auch externe Kandidaten prüfen
setzt sich daher die Wahrscheinlichkeit als Summe von externer und
interner Wahrscheinlichkeit zusammen.
Der Informationsgehalt oder die Effizienz dieser Verbundprüfungen ist in der Regel sehr hoch, da sie mehrere Komponenten prüfen und daher einen großen Informationsgewinn liefern. Die Verbundprüfungen gehören daher zu den hochpriorisierten Prüfschritten für eine Fehlerkandidatenmenge.Of the Information content or the efficiency of these composite tests is usually very high, as they examine several components and therefore a big one Provide information. The composite tests are therefore among the most highly prized test steps for one Fault candidates.
Der Vollständigkeit halber sei noch auf die Möglichkeit von abhängigen Prüfschritten hingewiesen. Manche Prüfschritte bauen aufeinander auf und müssen in einer bestimmten Reihenfolge durchgeführt werden. Diese abhängigen Prüfungen müssen natürlich auch als solche in der Prüfschrittdatenbank strukturiert sein.Of the completeness half is still on the possibility dependent test steps pointed. Some test steps build on each other and have to be performed in a specific order. Of course, these dependent tests must also as such in the test step database be structured.
Auch wenn mit dem erfindungsgemäßen Diagnosesystem hauptsächlich sowohl die Fehlerkandidatenmenge als auch die Prüfschrittpriorisierung dynamisch an den Fortschritt der Diagnosesitzung nachgeführt werden und sich sowohl die Fehlerkandidatenmenge als auch die Prüfschrittauswahl ändern, so kann trotzdem zu jedem Zeitpunkt der Diagnosesitzung, insbesondere beim Kundengespräch in der Fahrzeugannahme, eine aktuelle Kostenabschätzung für die jeweils verbleibende Diagnosesitzung ermittelt werden. Hierzu wird zur Fehlerkandidatenmenge jeweils der komplette Prüfschrittbaum ermittelt und die Kosten der ermittelten Prüfschritte aufsummiert. Diese Kostensumme gibt dann eine Obergrenze für die Kosten an, mit denen beim vorliegenden Diagnoseproblem möglicherweise höchstens zu rechnen sein wird.Also if with the diagnostic system according to the invention mainly both the error candidate set and the check step prioritization dynamic be tracked to the progress of the diagnostic session and both change the error candidate quantity as well as the test step selection, so can anyway at any time of the diagnostic session, in particular at the customer meeting in the vehicle acceptance, a current cost estimate for each remaining diagnostic session are determined. For this purpose, the error candidate quantity in each case the complete test step tree determined and summed up the costs of the determined test steps. These Cost sum then gives an upper limit to the costs with which at the most possible with the present diagnostic problem will be expected.
Dem Servicetechniker wird ein kompletter Prüfschrittbaum von dem Diagnosesystem vorgeschlagen, bei dem die einzelnen Prüfschritte hinsichtlich Effizienz, Informationsgehalt oder Expected Costs of Diagnosis priorisiert sind. Es bleibt letztlich dem Servicetechniker überlassen, in welcher Reihenfolge er welchen Prüfschritt durchführt. Der Servicetechniker muss nicht mit der höchst priorisierten Prüfung des Prüfschrittbaumes beginnen.The service technician is offered a complete test step tree by the diagnostic system in which the individual test steps with regard to efficiency, information content or expected costs of diagnosis are prioritized. Ultimately, it is up to the service technician to decide in which order he should perform which test step. The service technician does not have to start with the highest prioritized check of the test step tree.
Mit einer optionalen Protokollfunktion können mit dem Diagnosesystem die durchgeführten Reparaturen mitprotokolliert werden. Über dieses Protokoll können dann Prüfungen oder Prüfschritte vorgeschlagen werden, die sicherstellen, dass die eingebauten Komponenten oder die Reparatur nochmals überprüft werden, um sicher zu stellen, dass die Reparatur erfolgreich war und keine neuen Fehler eingebaut wurden. Außerdem kann mit der Protokollfunktion laufend der aktuelle Verbauzustand des Fahrzeugs in der Reparaturwerkstatt mitprotokolliert werden. Damit kann laufend festgestellt werden, welche Komponenten des Kraftfahrzeugs gerade ausgebaut sind. Die dynamischen Kosten der Diagnosesitzung hängen hierbei auch vom aktuellen Verbauzustand des Fahrzeugs ab, so dass die Protokollfunktion auch für die Kostenschätzung mit herangezogen werden kann. Das Tracking des Verbauzustandes des Fahrzeuges in der Reparatur gelingt hierbei über das Mitprotokollieren welche Prüfschritte mit welchem Prüfungsausgang bereits durchgeführt wurden.With An optional protocol feature can be used with the diagnostic system the performed Repairs be logged. About this protocol can then exams or test steps be suggested that make sure the built-in components or the repair can be rechecked to to make sure that the repair was successful and no new mistakes were incorporated. Moreover, with the logger function the current status of the vehicle in the repair workshop is continuously logged become. This can be used to determine which components of the motor vehicle are just removed. The dynamic costs hang the diagnostic session This also depends on the current condition of the vehicle, so that the protocol function also for the cost estimate can be used with. The tracking of the shoring condition of the Vehicle in the repair succeeds here over the Mitprotokollieren which test steps with which exam exit already done were.
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