DE102019126817A1

DE102019126817A1 - Method, device, computer program and computer-readable storage medium for analyzing a mechatronic system

Info

Publication number: DE102019126817A1
Application number: DE102019126817.6A
Authority: DE
Inventors: Dominik Brehl; Maximilian Thiele
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-10-07
Filing date: 2019-10-07
Publication date: 2021-04-08

Abstract

Bei einem Verfahren zur Analyse eines mechatronischen Systems, das eine oder mehrere Funktionen aufweist, wobei die Funktionen eine oder mehrere Hardware- und/oder Softwarefunktionen umfassen, wird ein erstes Wirknetz (20) in Form eines Baumgraphen mit mehreren Hierarchieebenen und in den Hierarchieebenen angeordneten Knoten (201, 202, 203, 204, 205, 206) bereitgestellt. Die Knoten (201-206) sind jeweils repräsentativ für eine der Funktionen des mechatronischen Systems und über einen oder mehrere logische Operatoren miteinander verknüpft, sodass der Baumgraph Abhängigkeiten zwischen den durch die Knoten (201-206) repräsentierten Funktionen repräsentiert. Die oberste Hierarchieebene weist einen einzigen Knoten (201) als Initialknoten auf. Ein Knoten des Baumgraphs des ersten Wirknetzes wird als erster Triggerknoten vorgegeben. Softwarewirknetzdaten die repräsentativ sind für die Softwarefunktionen des mechatronischen Systems und deren Abhängigkeiten, werden bereitgestellt. Abhängig von dem ersten Triggerknoten und den Softwarewirknetzdaten wird ein zweites Wirknetz in Form eines Baumgraphen mit mehreren Hierarchieebenen und in den Hierarchieebenen angeordneten Knoten ermittelt. Abhängig von dem ersten Wirknetz (20) und dem zweiten Wirknetz wird das mechatronische System analysiert.In a method for analyzing a mechatronic system that has one or more functions, the functions including one or more hardware and / or software functions, a first active network (20) in the form of a tree graph with several hierarchical levels and nodes arranged in the hierarchical levels (201, 202, 203, 204, 205, 206) provided. The nodes (201-206) are each representative of one of the functions of the mechatronic system and are linked to one another via one or more logical operators, so that the tree graph represents dependencies between the functions represented by the nodes (201-206). The top hierarchy level has a single node (201) as an initial node. A node of the tree graph of the first active network is specified as the first trigger node. Software real network data that are representative of the software functions of the mechatronic system and their dependencies are provided. Depending on the first trigger node and the software active network data, a second active network is determined in the form of a tree graph with several hierarchical levels and nodes arranged in the hierarchical levels. The mechatronic system is analyzed as a function of the first active network (20) and the second active network.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse eines mechatronischen Systems. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zur Analyse eines mechatronischen Systems. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computerprogramm und ein computerlesbares Speichermedium zur Analyse eines mechatronischen Systems.The invention relates to a method for analyzing a mechatronic system. The invention also relates to a device for analyzing a mechatronic system. The invention also relates to a computer program and a computer-readable storage medium for analyzing a mechatronic system.

Aufgrund einer immer größer werdenden Komplexität mechatronischer Systeme, gestaltet sich eine zielgerichtete Wartung und Instandsetzung dieser zunehmend schwieriger.Due to the increasing complexity of mechatronic systems, targeted maintenance and repair of these is becoming increasingly difficult.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist, dazu beizutragen, mechatronische Systeme einfach und effizient zu analysieren.The task on which the invention is based is to contribute to the simple and efficient analysis of mechatronic systems.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is achieved by the features of the independent patent claims. Advantageous refinements are characterized in the subclaims.

Gemäß einem ersten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren zur Analyse eines mechatronischen Systems, das eine oder mehrere Funktionen aufweist, wobei die Funktionen eine oder mehrere Hardware- und/oder Softwarefunktionen umfassen.According to a first aspect, the invention is characterized by a method for analyzing a mechatronic system which has one or more functions, the functions including one or more hardware and / or software functions.

Gemäß dem ersten Aspekt wird ein erstes Wirknetz in Form eines Baumgraphen mit mehreren Hierarchieebenen und in den Hierarchieebenen angeordneten Knoten bereitgestellt. Die Knoten sind jeweils repräsentativ für eine der Funktionen des mechatronischen Systems und über einen oder mehrere logische Operatoren miteinander verknüpft, sodass der Baumgraph Abhängigkeiten zwischen den durch die Knoten repräsentierten Funktionen repräsentiert. Die oberste Hierarchieebene weist einen einzigen Knoten als Initialknoten auf. Ein Knoten des Baumgraphs des ersten Wirknetzes wird als erster Triggerknoten vorgegeben. Softwarewirknetzdaten die repräsentativ sind für die Softwarefunktionen des mechatronischen Systems und deren Abhängigkeiten, werden bereitgestellt. Abhängig von dem ersten Triggerknoten und den Softwarewirknetzdaten wird ein zweites Wirknetz in Form eines Baumgraphen mit mehreren Hierarchieebenen und in den Hierarchieebenen angeordneten Knoten ermittelt. Die Knoten sind jeweils repräsentativ für eine der Softwarefunktionen des mechatronischen Systems und über die einen oder mehreren logischen Operatoren miteinander verknüpft, sodass der Baumgraph Abhängigkeiten zwischen den durch die Knoten repräsentierten Softwarefunktionen repräsentiert. Die oberste Hierarchieebene weist einen einzigen Knoten als Initialknoten auf. Abhängig von dem ersten Wirknetz und dem zweiten Wirknetz wird das mechatronische System analysiert.According to the first aspect, a first active network is provided in the form of a tree graph with several hierarchical levels and nodes arranged in the hierarchical levels. The nodes are each representative of one of the functions of the mechatronic system and linked to one another via one or more logical operators, so that the tree graph represents dependencies between the functions represented by the nodes. The top hierarchy level has a single node as an initial node. A node of the tree graph of the first active network is specified as the first trigger node. Software real network data that are representative of the software functions of the mechatronic system and their dependencies are provided. Depending on the first trigger node and the software active network data, a second active network is determined in the form of a tree graph with several hierarchical levels and nodes arranged in the hierarchical levels. The nodes are each representative of one of the software functions of the mechatronic system and are linked to one another via the one or more logical operators, so that the tree graph represents dependencies between the software functions represented by the nodes. The top hierarchy level has a single node as an initial node. The mechatronic system is analyzed as a function of the first active network and the second active network.

Das erste Wirknetz und/oder das zweite Wirknetz repräsentiert bzw. repräsentieren insbesondere Funktionsbäume. Funktionsbäume sind ähnlich Fehlerbäumen Baumgraphen, welche Funktionen bzw. Fehler, sowie deren Abhängigkeiten beschreiben, und zur Analyse eines mechatronischen Systems von hoher Bedeutung sind. Hierdurch ist es möglich Methoden zur Erstellung und/oder Verarbeitung und/oder Darstellung von Fehlerbäumen, wie sie in einer FTA (Fault-Tree-Analysis) verwendet werden, für die Funktionen des mechatronischen Systems und deren Abhängigkeiten zu adaptieren.The first active network and / or the second active network represent or represent, in particular, function trees. Function trees are similar to fault trees as tree graphs which describe functions or faults and their dependencies and are of great importance for the analysis of a mechatronic system. This makes it possible to adapt methods for creating and / or processing and / or displaying fault trees, as used in an FTA (Fault Tree Analysis), for the functions of the mechatronic system and their dependencies.

Durch das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt ist es möglich, das erste Wirknetz automatisiert und vollständig zu erfassen. Dies ist vorteilhaft gegenüber einer manuellen Erfassung der Abhängigkeiten zwischen den Funktionen des mechatronischen Systems. Die manuelle Erfassung umfasst beispielsweise ein Durchsuchen von Funktionsdokumentationen von einem Nutzer und eine manuelle Erstellung des ersten Wirknetzes in Form von Nutzereingaben. Mit dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt ist es möglich gegenüber der manuellen Erfassung eine Fehleranfälligkeit zu verbessen, sowie einen zeitlichen Aufwand zu reduzieren. Des Weiteren ist es hierdurch möglich, Zusammenhänge der Funktionen des mechatronischen Systems und/oder deren Auswirkungen aufeinander in vereinfachter Weise und effizient erfassbar darzustellen, um zu der Analyse des mechatronischen Systems beizutragen. Insbesondere ist es hierdurch möglich, die Softwarefunktionen und deren Abhängigkeiten automatisiert in vereinfachter Weise und effizient erfassbar in Form des zweiten Wirknetzes darzustellen.The method according to the first aspect makes it possible to automatically and completely record the first active network. This is advantageous over manual recording of the dependencies between the functions of the mechatronic system. The manual acquisition includes, for example, a search of functional documentation from a user and a manual creation of the first active network in the form of user inputs. With the method according to the first aspect, it is possible to improve the susceptibility to errors compared to manual recording and to reduce the time required. Furthermore, this makes it possible to show the interrelationships of the functions of the mechatronic system and / or their effects on one another in a simplified and efficiently ascertainable manner in order to contribute to the analysis of the mechatronic system. In particular, this makes it possible to automatically represent the software functions and their dependencies in a simplified manner and so that they can be captured efficiently in the form of the second active network.

Das mechatronische System ist insbesondere ein komplexes mechatronisches System, wie z.B. ein Fahrzeug. Bei dem Fahrzeug handelt es sich bevorzugt um ein ein- oder mehrspuriges Kraftfahrzeug (z.B. PKW, LKW, Transporter, Motorrad). Daraus ergeben sich mehrere im Rahmen dieses Dokuments explizit beschriebene sowie mehrere weitere für den Fachmann nachvollziehbare Vorteile. Ein besonders großer Vorteil kann sich insbesondere bei der Anwendung auf ein hoch- bzw. vollautomatisiert fahrendes Fahrzeug ergeben. Alternativ kann das Fahrzeug ein Luftfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug sein, wobei das Verfahren auf Luftfahrzeuge bzw. Wasserfahrzeuge sinngemäß angewendet wird.The mechatronic system is in particular a complex mechatronic system, such as a vehicle. The vehicle is preferably a single or multi-lane motor vehicle (e.g. car, truck, van, motorcycle). This results in several advantages that are explicitly described in the context of this document and several other advantages that are understandable for the person skilled in the art. A particularly great advantage can result, in particular, when applied to a highly or fully automated vehicle. Alternatively, the vehicle can be an aircraft or a watercraft, the method being applied analogously to aircraft or watercraft.

Funktionale Umfänge mechatronischer Systeme umfassen beispielsweise Funktionen, wie „Raddrehzahl“ und/oder „Sollmoment“ oder dergleichen. Die funktionalen Umfänge können von einer oder mehreren mechatronischen Komponenten des mechatronischen Systems ausgeführt werden.Functional scopes of mechatronic systems include, for example, functions such as “wheel speed” and / or “target torque” or the like. The functional scope can be carried out by one or more mechatronic components of the mechatronic system.

Die Softwarefunktionen umfassen beispielsweise Funktionen, wie „Sollmomentvorgabe“ oder dergleichen. Die Softwarefunktionen können repräsentativ sein für Regelungs- und/oder Steuerungsalgorithmen oder dergleichen.The software functions include, for example, functions such as “target torque specification” or the like. The software functions can be representative of regulation and / or control algorithms or the like.

Jede Verknüpfung des ersten Wirknetzes und/oder des zweiten Wirknetzes ist repräsentativ für eine Abhängigkeit zwischen den durch die entsprechenden Knoten repräsentierten Funktionen. Beispielsweise ist eine Verknüpfung repräsentativ dafür, dass eine erste Funktion abhängig von einer zweiten Funktion und einer dritten Funktion ist. Beispielsweise ist eine weitere Verknüpfung repräsentativ dafür, dass die zweite Funktion abhängig von einer vierten Funktion oder einer fünften Funktion ist.Each link between the first active network and / or the second active network is representative of a dependency between the functions represented by the corresponding nodes. For example, a link is representative of the fact that a first function is dependent on a second function and a third function. For example, a further link is representative of the fact that the second function is dependent on a fourth function or a fifth function.

Die Hierarchieebenen dienen zur Ordnung der Knoten, sodass der entsprechende Baumgraph ausgehend von dessen Initialknoten bis hin zu Knoten einer untersten Hierarchieebene alle durch die entsprechenden Knoten repräsentierten Funktionen bzw. Softwarefunktionen des mechatronischen Systems umfasst, die Abhängigkeiten zu anderen Funktionen bzw. Softwarefunktionen aufweisen. Die Knoten der untersten Hierarchieebene sind repräsentativ für Funktionen bzw. Softwarefunktionen einer „kleinsten Einheit“, welche nicht von weiteren Funktionen bzw. Softwarefunktionen abhängen.The hierarchy levels are used to order the nodes so that the corresponding tree graph, starting from its initial node up to nodes of a lowest hierarchical level, includes all functions or software functions of the mechatronic system represented by the corresponding nodes that have dependencies on other functions or software functions. The nodes of the lowest hierarchical level are representative of functions or software functions of a "smallest unit" which do not depend on further functions or software functions.

Die Verknüpfungen der Knoten können mit beliebigen logischen Operatoren erfolgen.The links between the nodes can be made with any number of logical operators.

Beispielsweise wird der erste Triggerknoten abhängig von einer ersten Nutzereingabe vorgegeben. Der erste Triggerknoten ist repräsentativ für eine durch den entsprechenden Knoten repräsentierte Funktion, deren Abhängigkeiten von anderen Funktionen, insbesondere solchen des zweiten Wirknetzes, beispielsweise noch nicht in dem ersten Wirknetz umfasst sind. Insbesondere kann der erste Triggerknoten auch als Einsprungpunkt bezeichnet werden. Das zweite Wirknetz ist somit repräsentativ für Abhängigkeiten der Softwarefunktionen ausgehend von der durch den ersten Triggerknoten repräsentierten Funktion. Beispielsweise ist es auch möglich, mehrere Knoten des Baumgraphs des ersten Wirknetzes als mehrere erste Triggerknoten vorzugeben. In dem Fall wird für jeden ersten Triggerknoten ein jeweiliges zweites Wirknetz ermittelt und zur Analyse des mechatronischen Systems verwendet.For example, the first trigger node is specified as a function of a first user input. The first trigger node is representative of a function represented by the corresponding node, the dependencies of which on other functions, in particular those of the second active network, are not yet included in the first active network, for example. In particular, the first trigger node can also be referred to as an entry point. The second active network is thus representative of the dependencies of the software functions based on the function represented by the first trigger node. For example, it is also possible to specify several nodes of the tree graph of the first active network as several first trigger nodes. In this case, a respective second active network is determined for each first trigger node and used to analyze the mechatronic system.

Die Softwarewirknetzdaten umfassen Ergebnisse einer Signalfluss- und/oder Funktionsanalyse. Die Signalfluss- und/oder Funktionsanalyse ist dazu ausgebildet, abhängig von einer oder mehrerer maschinenlesbarer Funktionsdokumentationen, wie beispielsweise Quellcode, die Softwarewirknetzdaten zu erzeugen. Der Quellcode ist insbesondere ein, in einer Programmiersprache geschriebener Text, beispielsweise in C, C++ und/oder C#, eines Computerprogrammes. Hierdurch ist es möglich, das zweite Wirknetz abhängig von den Ergebnissen der Signalfluss- und/oder Funktionsanalyse automatisiert zu ermitteln und damit das mechatronische System zu analysieren. Im Falle eines Fahrzeuges, das ein oder mehrere Steuergeräte bzw. einen Steuergeräteverbund aufweist, sind die Ergebnisse der Signalfluss- und/oder Funktionsanalyse repräsentativ für eine automatisiert erstellte Beschreibung der Softwarefunktionen der ein oder mehreren Steuergeräte bzw. des Steuergeräteverbunds.The software active network data include results of a signal flow and / or function analysis. The signal flow and / or function analysis is designed to generate the software network data as a function of one or more machine-readable function documentation, such as source code. The source code is in particular a text written in a programming language, for example in C, C ++ and / or C #, of a computer program. This makes it possible to automatically determine the second active network as a function of the results of the signal flow and / or function analysis and thus to analyze the mechatronic system. In the case of a vehicle that has one or more control devices or a control device network, the results of the signal flow and / or function analysis are representative of an automated description of the software functions of the one or more control devices or the control device network.

Das erste Wirknetz und/oder das zweite Wirknetz kann bzw. können zur Weiterverarbeitung gespeichert werden, vorzugsweise in einer Graphenstruktur, beispielsweise in einem Neo4J-Format.The first active network and / or the second active network can be stored for further processing, preferably in a graph structure, for example in a Neo4J format.

Die Analyse des mechatronischen Systems umfasst beispielsweise ein Ermitteln von vorgegebenen Zusammenhängen der Funktionen des mechatronischen Systems. Beispielsweise ist es dadurch möglich, zu ermitteln, ob eine Funktion einer ersten Hierarchieebene für ihre Ausführung ein oder mehrere Funktionen einer zweiten Hierarchieebene benötigt, wobei die erste Hierarchieebene der zweiten Hierarchieebene übergeordnet ist. Des Weiteren ist die Analyse des mechatronischen Systems vorteilhaft in einer Entwicklungsphase des mechatronischen Systems, wie bei der Entwicklung robuster Funktionen und deren Abhängigkeiten. Des Weiteren umfasst die Analyse des mechatronischen Systems ein Erkennen kritischer Abhängigkeiten zwischen den Funktionen, wie beispielsweise, falls mehrere Funktionen, die zu einer Sicherheit des mechatronischen Systems beitragen, von denselben Funktionen abhängen, und/oder falls redundante Abhängigkeiten vorhanden sind. In solch einem Fall, kann es nötig sein, durch die Analyse zu erkennen, dass diese Funktionen von unterschiedlichen Funktionen abhängen sollten/müssen, beispielsweise auch im Rahmen einer gesetzlich vorgegebenen Anforderung.The analysis of the mechatronic system includes, for example, determining predetermined relationships between the functions of the mechatronic system. For example, it is thereby possible to determine whether a function of a first hierarchical level requires one or more functions of a second hierarchical level for its execution, the first hierarchical level being superordinate to the second hierarchical level. Furthermore, the analysis of the mechatronic system is advantageous in a development phase of the mechatronic system, such as the development of robust functions and their dependencies. Furthermore, the analysis of the mechatronic system includes a recognition of critical dependencies between the functions, such as, for example, if several functions that contribute to the security of the mechatronic system depend on the same functions and / or if redundant dependencies are present. In such a case, it may be necessary to recognize through the analysis that these functions should / must depend on different functions, for example also within the framework of a legally prescribed requirement.

Gemäß einer optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts werden Hardwarewirknetzdaten bereitgestellt. Die Hardwarewirknetzdaten sind repräsentativ für die Hardwarefunktionen des mechatronischen Systems und deren Abhängigkeiten. Das erste Wirknetz wird abhängig von den Hardwarewirknetzdaten ermittelt.According to an optional embodiment of the first aspect, hardware network data are provided. The hardware network data are representative of the hardware functions of the mechatronic system and their dependencies. The first active network is determined depending on the hardware active network data.

Hierdurch ist es möglich, das erste Wirknetz derart bereitzustellen, dass es repräsentativ ist für die Hardwarefunktionen des mechatronischen Systems und deren Abhängigkeiten.This makes it possible to provide the first active network in such a way that it is representative of the hardware functions of the mechatronic system and their dependencies.

Beispielsweise umfassen die Hardwarewirknetzdaten eine Vielzahl von Daten, wie Dokumentationsdaten des mechatronischen Systems oder dergleichen. Das erste Wirknetz kann abhängig von den Hardwarewirknetzdaten und einer zweiten Nutzereingabe automatisiert und/oder manuell ermittelt werden. Die zweite Nutzereingabe erfolgt beispielsweise von einem Entwicklungsingenieur oder dergleichen.For example, the hardware network data include a large number of data, such as documentation data of the mechatronic system or the like. The first active network can depend on the Hardware network data and a second user input can be determined automatically and / or manually. The second user input is made, for example, by a development engineer or the like.

Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts ist der erste Triggerknoten repräsentativ für eine Schnittstelle zwischen einer Hardwarefunktion und einer Softwarefunktion des mechatronischen Systems.According to a further optional embodiment of the first aspect, the first trigger node is representative of an interface between a hardware function and a software function of the mechatronic system.

Hierdurch ist es möglich, ausgehend von dem ersten Wirknetz, welches die Hardwarefunktionen des mechatronischen Systems und deren Abhängigkeiten repräsentiert, das zweite Wirknetz derart zu ermitteln, dass es die Softwarefunktionen des mechatronischen Systems und deren Abhängigkeiten repräsentiert.This makes it possible, starting from the first active network, which represents the hardware functions of the mechatronic system and their dependencies, to determine the second active network in such a way that it represents the software functions of the mechatronic system and their dependencies.

Beispielsweise ist die durch den Triggerknoten repräsentierte Funktion die „Sollmomentvorgabe“ für einen elektrischen Antrieb des mechatronischen Systems, die von dem entsprechenden Regelungsalgorithmus, welcher mehrere Softwarefunktionen des mechatronischen Systems umfasst, bereitgestellt wird. Das zweite Wirknetz ist somit repräsentativ für die Abhängigkeiten (und/oder die Funktionsweise) der mehreren Softwarefunktionen.For example, the function represented by the trigger node is the “target torque specification” for an electric drive of the mechatronic system, which is provided by the corresponding control algorithm, which includes several software functions of the mechatronic system. The second active network is thus representative of the dependencies (and / or the mode of operation) of the multiple software functions.

Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts wird das erste Wirknetz um das zweite Wirknetz derart erweitert, dass der erste Triggerknoten des ersten Wirknetzes dem Initialknoten des zweiten Wirknetzes entspricht. Das mechatronische System wird abhängig von dem erweiterten ersten Wirknetz analysiert.According to a further optional embodiment of the first aspect, the first active network is expanded by the second active network in such a way that the first trigger node of the first active network corresponds to the initial node of the second active network. The mechatronic system is analyzed depending on the extended first active network.

Hierdurch ist es möglich, das erste Wirknetz um die durch die Softwarewirknetzdaten repräsentierten Ergebnisse der Signalfluss- und/oder Funktionsanalyse zu erweitern. Dadurch kann das erste Wirknetz alle Funktionen des mechatronischen Systems, sowie deren Abhängigkeiten repräsentieren.This makes it possible to expand the first active network by the results of the signal flow and / or functional analysis represented by the software active network data. As a result, the first active network can represent all functions of the mechatronic system and their dependencies.

Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts weist das mechatronische System eine oder mehrere Diagnosefunktionen auf. Die einen oder mehreren Diagnosefunktionen sind repräsentativ für eine oder mehrere Softwarefunktionen zur Diagnose des mechatronischen Systems. Ein Knoten des Baumgraphs des erweiterten ersten Wirknetzes wird als zweiter Triggerknoten vorgegeben. Eine der Diagnosefunktionen wird vorgegeben und dem zweiten Triggerknoten zugeordnet. Diagnosewirknetzdaten, die repräsentativ sind für die Diagnosefunktionen des mechatronischen Systems und deren Abhängigkeiten, werden bereitgestellt. Abhängig von dem zweiten Triggerknoten und den Diagnosewirknetzdaten wird ein drittes Wirknetz in Form eines Baumgraphen mit mehreren Hierarchieebenen und in den Hierarchieebenen angeordneten Knoten ermittelt. Die Knoten sind jeweils repräsentativ für eine der Diagnosefunktionen des mechatronischen Systems und über die einen oder mehreren logischen Operatoren miteinander verknüpft, sodass der Baumgraph Abhängigkeiten zwischen den durch die Knoten repräsentierten Diagnosefunktionen repräsentiert. Die oberste Hierarchieebene weist einen einzigen Knoten als Initialknoten auf. Der zweite Triggerknoten des erweiterten ersten Wirknetzes entspricht dem Initialknoten des dritten Wirknetzes. Abhängig von dem erweiterten ersten Wirknetz und dem dritten Wirknetz wird das mechatronische System analysiert.According to a further optional embodiment of the first aspect, the mechatronic system has one or more diagnostic functions. The one or more diagnostic functions are representative of one or more software functions for diagnosing the mechatronic system. A node of the tree graph of the extended first active network is specified as the second trigger node. One of the diagnostic functions is specified and assigned to the second trigger node. Active diagnostic network data that are representative of the diagnostic functions of the mechatronic system and their dependencies are provided. Depending on the second trigger node and the diagnostic active network data, a third active network is determined in the form of a tree graph with several hierarchical levels and nodes arranged in the hierarchical levels. The nodes are each representative of one of the diagnostic functions of the mechatronic system and are linked to one another via the one or more logical operators, so that the tree graph represents dependencies between the diagnostic functions represented by the nodes. The top hierarchy level has a single node as an initial node. The second trigger node of the extended first active network corresponds to the initial node of the third active network. The mechatronic system is analyzed as a function of the extended first active network and the third active network.

Das dritte Wirknetz repräsentiert insbesondere einen weiteren Funktionsbaum. Der weitere Funktionsbaum ist ein Baumgraph, welcher Diagnosefunktionen, sowie deren Abhängigkeiten beschreibt, und zur Analyse eines mechatronischen Systems von hoher Bedeutung ist.The third active network particularly represents a further function tree. The other function tree is a tree graph which describes diagnostic functions and their dependencies and is of great importance for the analysis of a mechatronic system.

Hierdurch ist es möglich, Zusammenhänge der Diagnosefunktionen des mechatronischen Systems und/oder deren Auswirkungen aufeinander in vereinfachter Weise und effizient erfassbar darzustellen, um zu der Analyse des mechatronischen Systems beizutragen. Insbesondere ist es hierdurch möglich, die Diagnosefunktionen und deren Abhängigkeiten automatisiert in vereinfachter Weise und effizient erfassbar in Form des dritten Wirknetzes darzustellen. Des Weiteren werden hierdurch eine Konsistenzprüfung des dritten Wirknetzes und/oder eine Bewertung der Zusammenhänge der Diagnosefunktionen ermöglicht.This makes it possible to represent relationships between the diagnostic functions of the mechatronic system and / or their effects on one another in a simplified and efficiently ascertainable manner in order to contribute to the analysis of the mechatronic system. In particular, this makes it possible to automatically represent the diagnostic functions and their dependencies in a simplified manner and in an efficiently detectable manner in the form of the third active network. Furthermore, this enables a consistency check of the third active network and / or an assessment of the relationships between the diagnostic functions.

Die dem Triggerknoten zugeordnete Diagnosefunktion ist dazu Vorgesehen, die durch den Triggerknoten repräsentierte Funktion zu diagnostizieren.The diagnostic function assigned to the trigger node is provided to diagnose the function represented by the trigger node.

Die Diagnosefunktionen dienen zur Identifikation von Fehlerzuständen der Funktionen des mechatronischen Systems. Eine jeweilige Diagnosefunktion ist dazu ausgebildet, für einen oder mehrere Eingangswerte der jeweiligen Diagnosefunktion mindestens einen Ausgangswert zu ermitteln, der repräsentativ ist für eine jeweilige Abweichung des mindestens einen Ausgangswerts bezüglich eines jeweiligen vorgegebenen Sollwerts. Der mindestens eine Ausgangswert kann beispielsweise mindestens ein Health Indicator (HI) und/oder mindestens ein (herkömmlicher) Fehlerspeicher des Fahrzeuges sein. Ein HI bezieht sich auf Fehlerspeicherbeschreibungen insbesondere in Verbindung mit Umweltbedingungen und zeigt das Vorhandensein eines Fehlers an (oder nicht) und kann einen Fehlergrad anzeigen.The diagnostic functions are used to identify error states in the functions of the mechatronic system. A respective diagnostic function is designed to determine at least one output value for one or more input values of the respective diagnostic function, which output value is representative of a respective deviation of the at least one output value with respect to a respective predetermined setpoint. The at least one output value can be, for example, at least one health indicator (HI) and / or at least one (conventional) fault memory of the vehicle. A HI relates to fault memory descriptions particularly in connection with environmental conditions and indicates the presence of a fault (or not) and can indicate a degree of fault.

Beispielsweise erfolgen die Vorgabe und die Zuordnung der Diagnosefunktion zu dem zweiten Triggerknoten abhängig von einer dritten Nutzereingabe.For example, the specification and assignment of the diagnostic function to the second take place Trigger node dependent on a third user input.

Beispielsweise wird der zweite Triggerknoten abhängig von einer vierten Nutzereingabe vorgegeben.For example, the second trigger node is specified as a function of a fourth user input.

Jede Verknüpfung des dritten Wirknetzes ist repräsentativ für eine Abhängigkeit zwischen den durch die entsprechenden Knoten repräsentierten Diagnosefunktionen. Beispielsweise ist eine Verknüpfung repräsentativ dafür, dass eine erste Diagnosefunktion abhängig von einer zweiten Diagnosefunktion und einer dritten Diagnosefunktion ist. Beispielsweise ist eine weitere Verknüpfung repräsentativ dafür, dass die zweite Diagnosefunktion abhängig von einer vierten Diagnosefunktion oder einer fünften Diagnosefunktionen ist.Each link of the third active network is representative of a dependency between the diagnostic functions represented by the corresponding nodes. For example, a link is representative of the fact that a first diagnostic function is dependent on a second diagnostic function and a third diagnostic function. For example, a further link is representative of the fact that the second diagnostic function is dependent on a fourth diagnostic function or a fifth diagnostic function.

Die Hierarchieebenen dienen zur Ordnung der Knoten, sodass der Baumgraph des dritten Wirknetzes ausgehend von dessen Initialknoten bis hin zu Knoten einer untersten Hierarchieebene alle durch die entsprechenden Knoten repräsentierten Diagnosefunktionen des mechatronischen Systems umfasst, die Abhängigkeiten zu anderen Diagnosefunktionen aufweisen. Die Knoten der untersten Hierarchieebene sind repräsentativ für Diagnosefunktionen einer „kleinsten Einheit“, welche nicht von weiteren Diagnosefunktionen abhängen.The hierarchy levels serve to order the nodes so that the tree graph of the third active network, starting from its initial node up to nodes of a lowest hierarchical level, includes all diagnostic functions of the mechatronic system represented by the corresponding nodes that have dependencies on other diagnostic functions. The nodes of the lowest hierarchical level are representative of diagnostic functions of a "smallest unit", which do not depend on other diagnostic functions.

Beispielsweise ist es auch möglich, mehrere Knoten des Baumgraphs des erweiterten ersten Wirknetzes als mehrere zweite Triggerknoten vorzugeben. In dem Fall werden für jeden der mehreren zweiten Triggerknoten mehrere Diagnosefunktionen vorgegeben und ein jeweiliges drittes Wirknetz ermittelt und zur Analyse des mechatronischen Systems verwendet.For example, it is also possible to specify several nodes of the tree graph of the extended first active network as several second trigger nodes. In this case, several diagnostic functions are specified for each of the several second trigger nodes and a respective third active network is determined and used to analyze the mechatronic system.

Das dritte Wirknetz oder die mehreren dritten Wirknetze können zur Weiterverarbeitung gespeichert werden, vorzugsweise in einer Graphenstruktur, beispielsweise in einem Neo4J-Format.The third active network or the plurality of third active networks can be stored for further processing, preferably in a graph structure, for example in a Neo4J format.

Die Diagnosewirknetzdaten umfassen Ergebnisse der Signalfluss- und/oder Funktionsanalyse. Die Signalfluss- und/oder Funktionsanalyse ist dazu ausgebildet abhängig von einer oder mehrerer maschinenlesbarer Funktionsdokumentationen, wie beispielsweise Quellcode, die Diagnosewirknetzdaten zu erzeugen. Hierdurch ist es möglich, das dritte Wirknetz abhängig von den Ergebnissen der Signalfluss- und/oder Funktionsanalyse automatisiert zu ermitteln und damit das mechatronische System zu analysieren.The diagnostic network data include results of the signal flow and / or function analysis. The signal flow and / or function analysis is designed to generate the diagnostic network data as a function of one or more machine-readable function documentation, such as source code. This makes it possible to automatically determine the third active network depending on the results of the signal flow and / or function analysis and thus to analyze the mechatronic system.

Die Analyse des mechatronischen Systems umfasst beispielsweise ein Ermitteln von einer Teil- und/oder Schnittmenge mehrerer dritter Wirknetze. Abhängig von der Teil- und/oder Schnittmenge können redundante und/oder gemeinsame Abhängigkeiten zwischen den mehreren vorgegeben Diagnosefunktionen ermittelt werden. Des Weiteren ist die Analyse des mechatronischen Systems vorteilhaft in einer Entwicklungsphase des mechatronischen Systems, wie bei der Entwicklung robuster Diagnosefunktionen und deren Abhängigkeiten.The analysis of the mechatronic system includes, for example, determining a subset and / or intersection of several third active networks. Depending on the subset and / or intersection, redundant and / or common dependencies between the multiple predetermined diagnostic functions can be determined. Furthermore, the analysis of the mechatronic system is advantageous in a development phase of the mechatronic system, such as the development of robust diagnostic functions and their dependencies.

Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung umfassen die einen oder mehreren logischen Operatoren einen oder mehrere logische Operatoren boolescher Logik.According to a further optional embodiment, the one or more logical operators include one or more logical operators of Boolean logic.

Hierdurch ist es möglich, die Verknüpfungen zwischen den Knoten der jeweiligen Wirknetze einfach und effizient zu repräsentieren.This makes it possible to represent the links between the nodes of the respective active networks simply and efficiently.

Die Verknüpfungen der Knoten können mit einem oder mehreren der folgenden logischen Operatoren erfolgen: „UND“ und/oder „ODER“ und/oder „NICHT“ und/oder „ENTWEDER-ODER“ (exklusiv-ODER) und/oder „NICHT-UND“ und/oder „NICHT-ODER“.The nodes can be linked with one or more of the following logical operators: “AND” and / or “OR” and / or “NOT” and / or “EITHER-OR” (exclusive-OR) and / or “NOT-AND” "And / or" NOT-OR ".

Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung umfassen die einen oder mehreren logischen Operatoren „UND“- und/oder „ODER“-Verknüpfungen.According to a further optional embodiment, the one or more logical operators include “AND” and / or “OR” links.

Gemäß einem zweiten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch eine Vorrichtung zur Analyse eines mechatronischen Systems. Die Vorrichtung ist dazu ausgebildet, das Verfahren zur Analyse eines mechatronischen Systems gemäß dem ersten Aspekt durchzuführen.According to a second aspect, the invention is characterized by a device for analyzing a mechatronic system. The device is designed to carry out the method for analyzing a mechatronic system according to the first aspect.

Gemäß einem dritten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm Anweisungen umfasst, die, wenn das Computerprogramm von einem Computer ausgeführt wird, den Computer dazu veranlassen das Verfahren zur Analyse eines mechatronischen Systems gemäß dem ersten Aspekt durchzuführen.According to a third aspect, the invention is characterized by a computer program, the computer program comprising instructions which, when the computer program is executed by a computer, cause the computer to carry out the method for analyzing a mechatronic system according to the first aspect.

Gemäß einem vierten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gemäß dem dritten Aspekt gespeichert ist.According to a fourth aspect, the invention is characterized by a computer-readable storage medium on which the computer program according to the third aspect is stored.

Optionale Ausgestaltungen des ersten Aspekts können auch entsprechend bei den weiteren Aspekten vorhanden sein und entsprechende Wirkungen aufweisen.Optional configurations of the first aspect can also be used in the further Aspects are present and have corresponding effects.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawings.

Es zeigen:

1 ein Ablaufdiagramm eines Programms zur Analyse eines mechatronischen Systems,
2 eine beispielhafte Visualisierung eines ersten Wirknetzes,
3 eine beispielhafte Visualisierung eines zweiten Wirknetzes,
4 eine erste beispielhafte Visualisierung eines erweiterten ersten Wirknetzes,
5 eine zweite beispielhafte Visualisierung des erweiterten ersten Wirknetzes, und
6 eine beispielhafte Visualisierung mehrerer dritter Wirknetze.

Show it:

1 a flow chart of a program for analyzing a mechatronic system,
2 an exemplary visualization of a first active network,
3 an exemplary visualization of a second active network,
4th a first exemplary visualization of an extended first active network,
5 a second exemplary visualization of the extended first active network, and
6th an exemplary visualization of several third active networks.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Elements of the same construction or function are identified with the same reference symbols in all the figures.

Die 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Programms zur Analyse eines mechatronischen Systems, das eine oder mehrere Funktionen aufweist, wobei die Funktionen eine oder mehrere Hardware- und/oder Softwarefunktionen umfassen.The 1 FIG. 10 shows a flow chart of a program for analyzing a mechatronic system that has one or more functions, wherein the functions include one or more hardware and / or software functions.

Das Programm kann insbesondere von einer Vorrichtung ausgeführt werden. Die Vorrichtung weist hierfür insbesondere eine Recheneinheit, einen Programm- und Datenspeicher, sowie beispielsweise eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen auf. Der Programm- und Datenspeicher und/oder die Recheneinheit und/oder die Kommunikationsschnittstellen können in einer Baueinheit und/oder verteilt auf mehrere Baueinheiten ausgebildet sein.The program can in particular be executed by a device. For this purpose, the device has, in particular, a computing unit, a program and data memory, and for example one or more communication interfaces. The program and data memory and / or the computing unit and / or the communication interfaces can be embodied in one structural unit and / or distributed over a plurality of structural units.

Die Vorrichtung kann auch als Vorrichtung zur Analyse eines mechatronischen Systems bezeichnet werden.The device can also be referred to as a device for analyzing a mechatronic system.

Auf dem Programm- und Datenspeicher der Vorrichtung ist hierfür insbesondere das Programm gespeichert.For this purpose, the program in particular is stored in the program and data memory of the device.

Das Programm wird in einem Schritt S101 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden können.The program is in one step S101 started, in which variables can be initialized if necessary.

In einem optionalen Schritt S103 werden Hardwarewirknetzdaten bereitgestellt. Die Hardwarewirknetzdaten sind repräsentativ für die Hardwarefunktionen des mechatronischen Systems und deren Abhängigkeiten.In an optional step S103 hardware network data are provided. The hardware network data are representative of the hardware functions of the mechatronic system and their dependencies.

In einem Schritt S105 wird ein erstes Wirknetz 20 in Form eines Baumgraphen mit mehreren Hierarchieebenen und in den Hierarchieebenen angeordneten Knoten 201, 202, 203, 204, 205, 206 bereitgestellt. Die Knoten 201-206 sind jeweils repräsentativ für eine der Funktionen des mechatronischen Systems und über einen oder mehrere logische Operatoren miteinander verknüpft, sodass der Baumgraph Abhängigkeiten zwischen den durch die Knoten 201-206 repräsentierten Funktionen repräsentiert. Die oberste Hierarchieebene weist einen einzigen Knoten 201 als Initialknoten auf.In one step S105 becomes a first active network 20th in the form of a tree graph with several hierarchical levels and nodes arranged in the hierarchical levels 201 , 202 , 203 , 204 , 205 , 206 provided. The knots 201-206 are each representative of one of the functions of the mechatronic system and linked to one another via one or more logical operators, so that the tree graph shows dependencies between the nodes 201-206 represented functions. The top hierarchy level has a single node 201 as an initial node.

Optional wird in dem Schritt S105 das erste Wirknetz 20 abhängig von den Hardwarewirknetzdaten ermittelt.Optionally, in the step S105 the first active network 20th determined depending on the hardware network data.

Die einen oder mehreren logischen Operatoren umfassen einen oder mehrere logische Operatoren boolescher Logik, insbesondere „UND“- und/oder „ODER“-Verknüpfungen.The one or more logical operators include one or more logical operators of Boolean logic, in particular “AND” and / or “OR” operations.

In einem Schritt S107 wird ein Knoten des Baumgraphs des ersten Wirknetzes als erster Triggerknoten vorgegeben.In one step S107 a node of the tree graph of the first active network is specified as the first trigger node.

Optional ist in dem Schritt S107 der erste Triggerknoten repräsentativ für eine Schnittstelle zwischen einer Hardwarefunktion und einer Softwarefunktion des mechatronischen Systems.Is optional in the step S107 the first trigger node is representative of an interface between a hardware function and a software function of the mechatronic system.

In einem Schritt S109 werden Softwarewirknetzdaten bereitgestellt, die repräsentativ sind für die Softwarefunktionen des mechatronischen Systems und deren Abhängigkeiten.In one step S109 software network data are provided that are representative of the software functions of the mechatronic system and their dependencies.

In einem Schritt Slll wird abhängig von dem ersten Triggerknoten und den Softwarewirknetzdaten ein zweites Wirknetz 30 in Form eines Baumgraphen mit mehreren Hierarchieebenen und in den Hierarchieebenen angeordneten Knoten 301, 302, 303, 304, 305 ermittelt. Die Knoten 301-305 sind jeweils repräsentativ für eine der Softwarefunktionen des mechatronischen Systems und über die einen oder mehreren logischen Operatoren miteinander verknüpft, sodass der Baumgraph Abhängigkeiten zwischen den durch die Knoten 301-305 repräsentierten Softwarefunktionen repräsentiert. Die oberste Hierarchieebene weist einen einzigen Knoten 301 als Initialknoten auf.In a step Slll, a second active network becomes dependent on the first trigger node and the software active network data 30th in the form of a tree graph with several hierarchical levels and nodes arranged in the hierarchical levels 301 , 302 , 303 , 304 , 305 determined. The knots 301-305 are each representative of one of the software functions of the mechatronic system and linked to one another via the one or more logical operators, so that the tree graph shows dependencies between the nodes 301-305 represented software functions. The top hierarchy level has a single node 301 as an initial node.

In einem Schritt S113 wird abhängig von dem ersten Wirknetz 20 und dem zweiten Wirknetz 30 das mechatronische System analysiert.In one step S113 becomes dependent on the first active network 20th and the second active network 30th analyzes the mechatronic system.

Optional wird in dem Schritt S113 das erste Wirknetz 20 um das zweite Wirknetz 30 erweitert, derart, dass der erste Triggerknoten des ersten Wirknetzes 20 dem Initialknoten des zweiten Wirknetzes 30 entspricht. Das mechatronische System wird abhängig von dem erweiterten ersten Wirknetz 40 analysiert.Optionally, in the step S113 the first active network 20th around the second active network 30th expanded, such that the first trigger node of the first active network 20th the initial node of the second active network 30th corresponds to. The mechatronic system becomes dependent on the extended first active network 40 analyzed.

Das erweiterte erste Wirknetz 40 wird zur Weiterverarbeitung gespeichert, vorzugsweise in einer Graphenstruktur, beispielsweise in einem Neo4J-Format.The extended first active network 40 is saved for further processing, preferably in a graph structure, for example in a Neo4J format.

In einem optionalen Schritt S115 wird ein Knoten des Baumgraphs des erweiterten ersten Wirknetzes 40 als zweiter Triggerknoten vorgegeben.In an optional step S115 becomes a node of the tree graph of the extended first active network 40 specified as the second trigger node.

Beispielsweise werden mehrere Knoten 206, 208 des Baumgraphs des erweiterten ersten Wirknetzes 40 als mehrere zweite Triggerknoten vorgegeben.For example, there are multiple nodes 206 , 208 of the tree graph of the extended first active network 40 specified as several second trigger nodes.

In einem optionalen Schritt S117 weist das mechatronische System eine oder mehrere Diagnosefunktionen 271, 272 auf. Die einen oder mehreren Diagnosefunktionen 271, 272 sind repräsentativ für eine oder mehrere Softwarefunktionen zur Diagnose des mechatronischen Systems. Eine der Diagnosefunktionen 271, 272 wird vorgegeben und dem zweiten Triggerknoten zugeordnet.In an optional step S117 the mechatronic system has one or more diagnostic functions 271 , 272 on. The one or more diagnostic functions 271 , 272 are representative of one or more software functions for diagnosing the mechatronic system. One of the diagnostic functions 271 , 272 is specified and assigned to the second trigger node.

Beispielsweise werden mehrere Diagnosefunktionen 271, 272 vorgegeben und den mehreren zweiten Triggerknoten zugeordnet.For example, there are several diagnostic functions 271 , 272 specified and assigned to the several second trigger nodes.

In einem optionalen Schritt S119 werden Diagnosewirknetzdaten bereitgestellt, die repräsentativ sind für die Diagnosefunktionen des mechatronischen Systems und deren Abhängigkeiten.In an optional step S119 diagnostic network data are provided which are representative of the diagnostic functions of the mechatronic system and their dependencies.

In einem optionalen Schritt S121 wird abhängig von dem zweiten Triggerknoten und den Diagnosewirknetzdaten ein drittes Wirknetz 50 in Form eines Baumgraphen mit mehreren Hierarchieebenen und in den Hierarchieebenen angeordneten Knoten 501, 502, 503, 504, 505 ermittelt. Die Knoten 501-505 sind jeweils repräsentativ für eine der Diagnosefunktionen des mechatronischen Systems und über die einen oder mehreren logischen Operatoren miteinander verknüpft, sodass der Baumgraph Abhängigkeiten zwischen den durch die Knoten 501-505 repräsentierten Diagnosefunktionen repräsentiert. Die oberste Hierarchieebene weist einen einzigen Knoten 501 als Initialknoten auf. Der zweite Triggerknoten des erweiterten ersten Wirknetzes 40 entspricht dem Initialknoten des dritten Wirknetzes 50.In an optional step S121 a third active network becomes dependent on the second trigger node and the diagnostic active network data 50 in the form of a tree graph with several hierarchical levels and nodes arranged in the hierarchical levels 501 , 502 , 503 , 504 , 505 determined. The knots 501-505 are each representative of one of the diagnostic functions of the mechatronic system and linked to one another via the one or more logical operators so that the tree graph shows dependencies between the nodes 501-505 represented diagnostic functions. The top hierarchy level has a single node 501 as an initial node. The second trigger node of the extended first active network 40 corresponds to the initial node of the third active network 50 .

Beispielsweise werden abhängig von den mehreren zweiten Triggerknoten mehrere dritte Wirknetze 50, 51 ermittelt welche jeweils einen einzigen Knoten 501, 506 als Initialknoten 501, 506 aufweisen.For example, a number of third active networks are dependent on the number of second trigger nodes 50 , 51 determines which each a single node 501 , 506 as an initial node 501 , 506 exhibit.

In einem optionalen Schritt S123 wird abhängig von dem erweiterten ersten Wirknetz 40 und dem dritten Wirknetz 50 das mechatronische System analysiert.In an optional step S123 becomes dependent on the extended first active network 40 and the third active network 50 analyzes the mechatronic system.

Beispielsweise wird das mechatronische System abhängig von dem erweiterten ersten Wirknetz 40 und den mehreren dritten Wirknetzen 50, 51 analysiert.For example, the mechatronic system becomes dependent on the extended first active network 40 and the multiple third knitting networks 50 , 51 analyzed.

In einem Schritt S125 wird das Programm beendet und kann gegebenenfalls wieder in dem Schritt S101 gestartet werden.In one step S125 the program is ended and, if necessary, can go back to step S101 to be started.

Die 2 zeigt eine beispielhafte Visualisierung eines ersten Wirknetzes 20 in Form eines Baumgraphen mit drei Hierarchieebenen. Die erste Hierarchieebene weist einen einzigen Knoten 201 als Initialknoten auf. Die zweite Hierarchieebene weist Knoten 202, 203, 204 auf. Die dritte Hierarchieebene weist Knoten 205, 206 auf. Die Knoten 201-206 sind jeweils repräsentativ für eine der Funktionen des mechatronischen Systems und über zwei logische Operatoren miteinander verknüpft, sodass der Baumgraph Abhängigkeiten zwischen den durch die Knoten 201-206 repräsentierten Funktionen repräsentiert. Die Verknüpfung 251 ist repräsentativ dafür, dass die durch den Knoten 201 repräsentierte Funktion damit diese funktioniert die durch den Knoten 202 repräsentierte Funktion „UND“ die durch den Knoten 203 repräsentierte Funktion „UND“ die durch den Knoten 204 repräsentierte Funktion benötigt. Die Verknüpfung 252 ist repräsentativ dafür, dass die durch den Knoten 203 repräsentierte Funktion damit diese funktioniert die durch den Knoten 205 repräsentierte Funktion „ODER“ die durch den Knoten 206 repräsentierte Funktion benötigt.The 2 shows an exemplary visualization of a first active network 20th in the form of a tree graph with three hierarchical levels. The first level of the hierarchy has a single node 201 as an initial node. The second level of the hierarchy has nodes 202 , 203 , 204 on. The third level of the hierarchy has nodes 205 , 206 on. The knots 201-206 are each representative of one of the functions of the mechatronic system and are linked to one another via two logical operators, so that the tree graph has dependencies between the nodes 201-206 represented functions. The link 251 is representative of that made by the knot 201 represented function so that this works by the node 202 The "AND" function represented by the node 203 The "AND" function represented by the node 204 represented function is required. The link 252 is representative of that made by the knot 203 represented function so that this works by the node 205 represented function "OR" the one by the node 206 represented function is required.

Beispielsweise kann der Knoten 206 des Baumgraphs des ersten Wirknetzes 20 als erster Triggerknoten vorgegeben werden.For example, the node 206 of the tree graph of the first active network 20th can be specified as the first trigger node.

Die 3 zeigt eine beispielhafte Visualisierung eines zweiten Wirknetzes 30 in Form eines Baumgraphen mit drei Hierarchieebenen. Die erste Hierarchieebene weist einen einzigen Knoten 301 als Initialknoten auf. Die zweite Hierarchieebene weist Knoten 302, 303 auf. Die dritte Hierarchieebene weist Knoten 304, 305 auf. Die Knoten 301-305 sind jeweils repräsentativ für eine der Softwarefunktionen des mechatronischen Systems und über zwei logische Operatoren miteinander verknüpft, sodass der Baumgraph Abhängigkeiten zwischen den durch die Knoten 301-305 repräsentierten Softwarefunktionen repräsentiert. Die Verknüpfung 351 ist repräsentativ dafür, dass die durch den Knoten 301 repräsentierte Softwarefunktion damit diese funktioniert die durch den Knoten 302 repräsentierte Softwarefunktion „UND“ die durch den Knoten 303 repräsentierte Softwarefunktion benötigt. Die Verknüpfung 352 ist repräsentativ dafür, dass die durch den Knoten 302 repräsentierte Softwarefunktion damit diese funktioniert die durch den Knoten 304 repräsentierte Softwarefunktion „UND“ die durch den Knoten 305 repräsentierte Softwarefunktion benötigt.The 3 shows an exemplary visualization of a second active network 30th in the form of a tree graph with three hierarchical levels. The first level of the hierarchy has a single node 301 as an initial node. The second level of the hierarchy has nodes 302 , 303 on. The third level of the hierarchy has nodes 304 , 305 on. The knots 301-305 are each representative of one of the software functions of the mechatronic system and are linked to one another via two logical operators, so that the tree graph shows dependencies between the nodes created by the nodes 301-305 represented software functions. The link 351 is representative of that made by the knot 301 represented software function so that it works by the node 302 software function "AND" represented by the node 303 represented software function is required. The link 352 is representative of that made by the knot 302 represented software function so that it works by the node 304 software function "AND" represented by the node 305 represented software function is required.

Die 4 zeigt eine erste beispielhafte Visualisierung eines erweiterten ersten Wirknetzes 40 in Form eines Baumgraphen mit fünf Hierarchieebenen. Das erweiterte erste Wirknetz 40 wird derart bereitgestellt, dass das erste Wirknetz 20 gemäß der 2 um das zweite Wirknetz 30 gemäß der 3 erweitert wird, derart, dass der erste Triggerknoten 206 des ersten Wirknetzes 20 gemäß der 2 dem Initialknoten 301 des zweiten Wirknetzes 30 gemäß der 3 entspricht. Die Knoten 201-206 entsprechen den Knoten 201-206 gemäß der 2 und sind in den entsprechenden Hierarchieebenen angeordnet. Die Knoten 207-210 entsprechen den Knoten 302-305 gemäß der 3 und sind in der vierten und fünften Hierarchieebene angeordnet. Die Knoten 201-210 sind über vier logische Operatoren miteinander verknüpft. Die Verknüpfungen 251, 252 entsprechen den Verknüpfungen 251, 252 gemäß der 2. Die Verknüpfungen 253, 254 entsprechen den Verknüpfungen 351, 352 gemäß der 3.The 4th shows a first exemplary visualization of an expanded first active network 40 in the form of a tree graph with five hierarchical levels. The extended first active network 40 is provided in such a way that the first active network 20th according to the 2 around the second active network 30th according to the 3 is expanded in such a way that the first trigger node 206 of the first active network 20th according to the 2 the initial node 301 of the second active network 30th according to the 3 corresponds to. The knots 201-206 correspond to the nodes 201-206 according to the 2 and are arranged in the corresponding hierarchy levels. The knots 207-210 correspond to the nodes 302-305 according to the 3 and are arranged in the fourth and fifth hierarchical levels. The knots 201-210 are linked to one another via four logical operators. The shortcuts 251 , 252 correspond to the links 251 , 252 according to the 2 . The shortcuts 253 , 254 correspond to the links 351 , 352 according to the 3 .

Die 5 zeigt eine zweite beispielhafte Visualisierung des erweiterten ersten Wirknetzes 40. Das erweiterte erste Wirknetz 40 weist dieselben Eigenschaften auf wie das erweiterte Wirknetz der ersten beispielhaften Visualisierung gemäß der 4. Die Diagnosefunktionen 271, 272, sind den Knoten 206, 208 zugeordnet.The 5 shows a second exemplary visualization of the extended first active network 40 . The extended first active network 40 has the same properties as the extended active network of the first exemplary visualization according to FIG 4th . The diagnostic functions 271 , 272 , are the knot 206 , 208 assigned.

Die 6 zeigt eine beispielhafte Visualisierung mehrerer dritter Wirknetze 50, 51 in Form eines Baumgraphen mit jeweils drei Hierarchieebenen.The 6th shows an exemplary visualization of several third active networks 50 , 51 in the form of a tree graph with three hierarchical levels each.

Die erste Hierarchieebene des dritten Wirknetzes 50 weist einen einzigen Knoten 501 als Initialknoten auf. Die zweite Hierarchieebene weist Knoten 502, 503 auf. Die dritte Hierarchieebene weist Knoten 504, 505, 509, 510 auf. Die Knoten 501-510 sind jeweils repräsentativ für eine der Diagnosefunktionen des mechatronischen Systems und über drei logische Operatoren miteinander verknüpft, sodass der Baumgraph Abhängigkeiten zwischen den durch die Knoten 501-510 repräsentierten Diagnosefunktionen repräsentiert. Die Verknüpfung 551 ist repräsentativ dafür, dass die durch den Knoten 501 repräsentierte Diagnosefunktion damit diese funktioniert die durch den Knoten 502 repräsentierte Diagnosefunktion „UND“ die durch den Knoten 503 repräsentierte Diagnosefunktion benötigt. Die Verknüpfung 552 ist repräsentativ dafür, dass die durch den Knoten 502 repräsentierte Diagnosefunktion damit diese funktioniert die durch den Knoten 504 repräsentierte Diagnosefunktion „UND“ die durch den Knoten 505 repräsentierte Diagnosefunktion benötigt. Die Verknüpfung 554 ist repräsentativ dafür, dass die durch den Knoten 503 repräsentierte Diagnosefunktion damit diese funktioniert die durch den Knoten 509 repräsentierte Diagnosefunktion „UND“ die durch den Knoten 510 repräsentierte Diagnosefunktion benötigt.The first hierarchical level of the third active network 50 has a single knot 501 as an initial node. The second level of the hierarchy has nodes 502 , 503 on. The third level of the hierarchy has nodes 504 , 505 , 509 , 510 on. The knots 501-510 are each representative of one of the diagnostic functions of the mechatronic system and linked to one another via three logical operators, so that the tree graph shows dependencies between the nodes 501-510 represented diagnostic functions. The link 551 is representative of that made by the knot 501 represented diagnostic function so that it works by the node 502 Diagnostic function "AND" represented by the node 503 represented diagnostic function is required. The link 552 is representative of that made by the knot 502 represented diagnostic function so that it works by the node 504 Diagnostic function "AND" represented by the node 505 represented diagnostic function is required. The link 554 is representative of that made by the knot 503 represented diagnostic function so that it works by the node 509 Diagnostic function "AND" represented by the node 510 represented diagnostic function is required.

Die erste Hierarchieebene des dritten Wirknetzes 51 weist einen einzigen Knoten 506 als Initialknoten auf. Die zweite Hierarchieebene weist Knoten 507, 508 auf. Die dritte Hierarchieebene weist Knoten 509, 510 auf. Die Knoten 506-510 sind jeweils repräsentativ für eine der Diagnosefunktionen des mechatronischen Systems und über zwei logische Operatoren miteinander verknüpft, sodass der Baumgraph Abhängigkeiten zwischen den durch die Knoten 506-510 repräsentierten Diagnosefunktionen repräsentiert. Die Verknüpfung 553 ist repräsentativ dafür, dass die durch den Knoten 506 repräsentierte Diagnosefunktion damit diese funktioniert die durch den Knoten 507 repräsentierte Diagnosefunktion „ODER“ die durch den Knoten 508 repräsentierte Diagnosefunktion benötigt. Die Verknüpfung 554 ist repräsentativ dafür, dass die durch den Knoten 507 repräsentierte Diagnosefunktion damit diese funktioniert die durch den Knoten 509 repräsentierte Diagnosefunktion „UND“ die durch den Knoten 510 repräsentierte Diagnosefunktion benötigt.The first hierarchical level of the third active network 51 has a single knot 506 as an initial node. The second level of the hierarchy has nodes 507 , 508 on. The third level of the hierarchy has nodes 509 , 510 on. The knots 506-510 are each representative of one of the diagnostic functions of the mechatronic system and linked to one another via two logical operators, so that the tree graph shows dependencies between the nodes created by the nodes 506-510 represented diagnostic functions. The link 553 is representative of that made by the knot 506 represented diagnostic function so that it works by the node 507 Diagnostic function "OR" represented by the node 508 represented diagnostic function is required. The link 554 is representative of that made by the knot 507 represented diagnostic function so that it works by the node 509 Diagnostic function "AND" represented by the node 510 represented diagnostic function is required.

Des Weiteren zeigt die beispielhafte Visualisierung der mehreren dritten Wirknetze 50, 51 eine Teilmenge 60 welche in jedem der mehreren dritten Wirknetze 50, 51 enthalten ist. Die Teilmenge 60 umfasst die Knoten 509, 510 und die Verknüpfung 554.Furthermore, the exemplary visualization shows the several third active networks 50 , 51 a part 60 which in each of the several third active networks 50 , 51 is included. The subset 60 includes the knot 509 , 510 and the shortcut 554 .

Beispielsweise kann das mechatronischen System abhängig von der Teilmenge 60 analysiert werden.For example, the mechatronic system can be dependent on the subset 60 to be analyzed.

Das dargestellten Wirknetze 20, 30, 40, 50, 51 gemäß den 2 bis 6 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit jeweils eine stark vereinfachte Illustration von Wirknetzen zur Analyse des mechatronischen Systems. In der Praxis können die Wirknetze eine Vielzahl an Knoten und eine Vielzahl an Verknüpfungen umfassen. Die Darstellung der dargestellten Wirknetze 20-51 ist beispielhaft auf ausgewählte Knoten und Verknüpfungen beschränkt, um die Zusammenhänge und Mechanismen anschaulich zu illustrieren.The network shown 20th , 30th , 40 , 50 , 51 according to the 2 to 6th are, for the sake of clarity, a greatly simplified illustration of active networks for analyzing the mechatronic system. In practice, the active networks can comprise a large number of nodes and a large number of links. The representation of the active networks 20-51 shown is limited by way of example to selected nodes and links in order to clearly illustrate the relationships and mechanisms.

Claims

A method for analyzing a mechatronic system, the mechatronic system having one or more functions, the functions including one or more hardware and / or software functions, and in the method - a first active network (20) in the form of a tree graph with several hierarchical levels and nodes (201, 202, 203, 204, 205, 206), whereby the nodes (201-206) are each representative of one of the functions of the mechatronic system and are linked to one another via one or more logical operators, so that the tree graph shows dependencies between the nodes ( 201-206) represented functions, the top hierarchy level having a single node (201) as an initial node, - a node of the tree graph of the first active network (20) is specified as the first trigger node, - software active network data are provided that are representative of the software functions of the mechatronic system and its dependencies, - depending on the first trigger node and the software active network data, a second active network (30) is determined in the form of a tree graph with several hierarchical levels and nodes (301, 302, 303, 304, 305) arranged in the hierarchical levels, wherein the nodes (301-305) are each representative of one of the software fun functions of the mechatronic system and via which one or more logical operators are linked so that the tree graph represents dependencies between the software functions represented by the nodes (301-305), the top hierarchy level having a single node (301) as an initial node, and - the mechatronic system is analyzed as a function of the first active network (20) and the second active network (30).

Procedure according to Claim 1 in which - hardware active network data are provided which are representative of the hardware functions of the mechatronic system and their dependencies, and - the first active network (20) is determined as a function of the hardware active network data.

Method according to one of the preceding claims, in which the first trigger node is representative of an interface between a hardware function and a software function of the mechatronic system.

The method according to any one of the preceding claims, wherein analyzing the mechatronic system comprises that - the first active network (20) is expanded by the second active network (30) in such a way that the first trigger node of the first active network (20) corresponds to the initial node of the second active network (30), and - The mechatronic system is analyzed as a function of the extended first active network (40).

Procedure according to Claim 4 , the mechatronic system having one or more diagnostic functions that are representative of one or more software functions for diagnosing the mechatronic system, in which - a node of the tree graph of the extended first active network (40) is specified as the second trigger node, - one of the diagnostic functions is specified is and assigned to the second trigger node, - diagnostic active network data are provided that are representative of the diagnostic functions of the mechatronic system and their dependencies, - depending on the second trigger node and the diagnostic active network data, a third active network (50) in the form of a tree graph with several hierarchical levels and in the nodes (501, 502, 503, 504, 505) arranged in the hierarchical levels is determined, the nodes (501-505) each being representative of one of the diagnostic functions of the mechatronic system and being linked to one another via the one or more logical operators, so that the Baumg raph represents dependencies between the diagnostic functions represented by the nodes (501-505), the top hierarchy level having a single node (501) as an initial node, such that the second trigger node of the extended first active network (40) corresponds to the initial node of the third active network (50 ) corresponds, and - depending on the expanded first active network (40) and the third active network (50), the mechatronic system is analyzed.

Method according to one of the preceding claims, in which the one or more logical operators comprise one or more logical operators of Boolean logic.

Method according to one of the preceding claims, in which the one or more logical operators include “AND” and / or “OR” operations.

Device which is designed to perform the method according to one of the Claims 1 to 7th perform.

Computer program, the computer program comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to perform the method according to one of the Claims 1 to 7th perform.

Computer-readable storage medium on which the computer program is based Claim 9 is stored.