DE69322010T2

DE69322010T2 - Verfahren und Steuergerät für Selbstdiagnose

Info

Publication number: DE69322010T2
Application number: DE69322010T
Authority: DE
Inventors: Shinya C/O Intellectual Property Div. Tokyo 141 Morita
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-08-03
Filing date: 1993-08-03
Publication date: 1999-05-12
Anticipated expiration: 2013-08-04
Also published as: EP0582464A2; EP0582464B1; DE69322010D1; EP0582464A3; KR940004450A; JPH0650779A; KR100312355B1; US5469563A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuervorrichtung zur Selbstdiagnose und insbesondere ein Verfahren und eine Steuervorrichtung zur Selbstdiagnose, die für die Verwendung in einer Informationsverarbeitungsvorrichtung wie einem Datenaufzeichner, der einen mechanischen Abschnitt hat, geeignet ist.
Es ist bekannt, daß einige Informationsverarbeitungs-, Meß-(Instrumentierungs-) oder Steuervorrichtungen oder Systeme die Möglichkeit einer Selbstdiagnose haben. US-A-4 931 963 offenbart eine Selbstdiagnosevorrichtung und ein -verfahren für ein Banknotenausgabegerät. Diagnosedaten für jeweilige Abschnitte des Geräts werden von jeweiligen Sensoren gesammelt, die bei dessen entsprechenden Abschnitten vorgesehen sind, und in einem Speicher für jeden der jeweiligen Betriebsschritte gespeichert. Diese Diagnosedaten sind das Maß der Veränderung mit der Zeit und der Frequenz des Auftretens anormaler Arbeitsschritte. Das Maß der Veränderung mit der Zeit ergibt sich aus der Zahl der Behandlungen für ein Detektionsobjekt für jeden Sensor, wohingegen die Frequenz des Auftretens anormaler Arbeitsschritte als ein Verhältnis der Anzahl der anormalen Arbeitsschritte, die durch die jeweiligen Sensoren detektiert wurden, zu der Anzahl der Behandlungen durch das spezielle Objekt oder den involvierten Teil gegeben ist. Die sich ergebenden Diagnosedaten werden mit einem vorbestimmten Bezugswert verglichen, und wenn die Diagnosedaten den Bezugswert überschreiten, wird ein Vorhersage-Alarmmerker (-flag), der die Vorhersage für eine notwendige Wartung anzeigt, um auftretende Probleme zu verhindern, zu den Diagnosedaten hinzuaddiert und in dem Speicher gespeichert. Die Fähigkeit der Selbstdiagnose eines Datenaufzeichners beinhaltet beispielsweise unter anderen einen Anfangstest, der ausgeführt wird, wenn der Datenaufzeichner angeschaltet wird, eine Fehleranzeige, eine Alarmierung und eine Fehlerdatenspeicherung bei einem regulären Betrieb und verschiedene Tests in einem Wartungsbetrieb.
Auf Selbstdiagnose wird auf Punkte bei dem Diagnosebetrieb, der bei dem regulären Lauf der Vorrichtung, wie vorstehend erläutert, ausgeführt wird, allgemein Bezug genommen mit Betonung auf Fehlerdetektion. Es kann manchmal passieren, daß ein funktioneller Teil einer Vorrichtung, der nur einmal während einer langen Zeitdauer benutzt wird, z. B. ein Jahr, als fehlerhaft direkt vor der Verwendung befunden wurde. Mit beispielsweise einem konventionellen Datenaufzeichner ist es eine allgemeine Vorgehensweise, keine Möglichkeit des Prüfens des gesamten Aufzeichnungssystems einschl. seines nicht häufig verwendeten funktionellen Teils auf einen Fehler oder keine besondere Selbstdiagnose-Betriebsart vorzusehen. Dennoch wird im Bereich der Meßtechnik bei einigen Vorrichtungen einschl. einem Oszilloskop damit begonnen, die Möglichkeit des Selbstdiagnostizierens ihrer elektrischen oder elektronischen Schaltungen vorzusehen.
Dennoch ergibt sich eine Grenze für die vorstehend erläuterte Vorgehensweise, wenn sie bei einigen Geräten ausgeführt wird, deren Selbstdiagnose nur auf elektrische oder elektronische Teile jedes Gerätes angewendet werden kann. Somit kann die Vorgehensweise nicht auf irgend ein Gerät angewendet werden, das mechanische Teile enthält, die der Selbstdiagnose unterzogen werden sollen. Solche Geräte schließen einen Datenaufzeichner, wie beispielsweise einen Videobandrecorder ein.
Anders als eine elektrische oder elektronische Schaltung kann ein mechanischer Teil einer Vorrichtung nicht genau durch Eingangssignale und Ausgangssignale definiert werden. Bei der elektrischen oder elektronischen Schaltung ist es eine allgemeine Vorgehensweise, ein Testsignal in diese einzugeben und ein sich ergebendes Ausgangssignal für die Diagnose zu beobachten. Mechanisch ist dies nicht so einfach; die Diagnose muß oft bei vielen kompliziert verwobenen Teilen ausgeführt werden.
Auf Laborebene ist ein problemlösendes Expertensystem in der Entwicklung, mit dem aus einem Symptom ein Fehlerort geschlossen wird, basierend auf einem Ansatz der künstlichen Intelligenz (AI). Die Ausführung eines solchen Expertensystems erfordert die Verwendung eines leistungsstarken Computersystems, wie einem Arbeitsplatzrechner. Eine solche Durchführung kann im Hinblick auf die Kosten für die vorliegende Erfindung unrealistisch sein, die beabsich tigt, die Möglichkeit der Selbstdiagnose in einer Vorrichtung aufzunehmen. Zusätzlich erfordert der Aufbau eines Expertensystems eine Datenbank großer Größenordnung, bei der eine Schlußfolgerung aus einem Symptom gezogen werden muß, die so klug ist, wie ein menschlicher Experte. Dennoch ist es oft schwierig, solch eine Datenbank bei einer Vorrichtung bei der Herstellung zu erstellen und zu installieren, bei der die Möglichkeit einer Selbstdiagnose mit eingeschlossen ist.
Somit muß für die Selbstdiagnose solch einer Vorrichtung, wie einem Datenaufzeichner, ein System gebaut werden, das, während es nach wie vor eine konventionelle Diagnosemöglichkeit zur Fehlerdetektion unterstützt, eine positive Problemlösungsmöglichkeit, wie eine besondere Selbstdiagnose-Betriebsart, bereitstellt. Ferner muß das vorstehend erläuterte Diagnosesystem mit einer komplizierten symptomatischen Situation zum Diagnostizieren eines mechanischen Teils der Vorrichtung zurecht kommen können, wie die, daß während des Prüfens des Abschnitts A ein anormaler Zustand unerwarteterweise in Teil B detektiert worden ist. Es ist auch für das eingebaute Diagnosesystem erwünscht, durch einen einfachen Ansatz durchgeführt werden zu können, anstatt eines komplizierten, wie er typischerweise durch AI unterstützt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft das Bereitstellen eines einfachen Selbstdiagnoseverfahrens, das eine Vorrichtung positiv selbstdiagnostizieren kann, die kompliziert verflochtene mechanische Teile hat, sowie eine Steuerung zum Durchführen des Selbstdiagnoseverfahrens.
Bei der Durchführung der Erfindung und gemäß einem ihrer Aspekte ist ein Selbstdiagnoseverfahren geschaffen worden, das ein Verfahren zum Ausführen einer Selbstdiagnose bei einer zu diagnostizierenden Vorrichtung umfaßt, umfassend die Schritte: Unterteilen der zu diagnostizierenden Vorrichtung in mehrere zu diagnostizierende Bereiche, wobei jeder Bereich eine Auswertevariable hat, die seine funktionelle (Betriebs-) Wirksamkeit darstellt, und gekennzeichnet durch Ausführen der Selbstdiagnose in Einheiten von Diagnoseschritten, wobei wenigstens einige der Diagnoseschritte mehreren der zu diagnostizierenden Bereichen entsprechen; für jeden Diagnoseschritt Zuweisen von Punkten zu der Auswertevariablen des zu diagnostizierenden Bereichs entsprechend den Ergebnissen des Diagnoseschrittes; Bestimmen der Gesamtzahl von Punkten, die der Auswertevariable zugewiesen worden sind; und Anzeigen eines Zustands der zu diagnostizierenden Vorrichtung, basierend auf der Gesamtanzahl der Punkte, die der Auswertevariable zugewiesen worden sind.
Wenn ein Diagnosebetrieb ausgeführt wird geschieht dies so, daß kein Schritt, der durch ein Ausführergebnis eines anderen Diagnosesschrittes als ungültig bestimmt worden ist, ausgeführt wird, und eine zu diagnostizierende Vorrichtung schließt eine Vorrichtung mit ein, die einen mechanischen Teil hat.
Beim Ausführen der Erfindung und gemäß einem weiteren Aspekt dieser wird eine Steuerung 100, wie sie schematisch in Fig. 13 gezeigt ist, bereitgestellt, umfassend Diagnoseausführ- Steuermittel 110, Ausführergebnis-Verarbeitungsmittel 120 und Diagnoseergebnis- Anzeigemittel 130, wobei die Diagnose in einem spezifizierten Bereich 201 einer zu diagnostizierenden Vorrichtung ausgeführt wird, der in mehrere zu diagnostizierende Bereiche unterteilt ist, wobei jeder mit einer Auswertevariable vorgesehen ist, und ein Diagnoseergebnis wird aufgrund des Empfangs eines Ausführergebnisses bestimmt. Tatsächlich ist, wie in Fig. 13 gezeigt, zwischen der Steuerung 100 und dem spezifizierten Bereich 201 ein Diagnoseausführmittel zum Ausführen der Diagnose basierend auf einer Anweisung vorgesehen, die durch das Diagnoseausführ-Steuermittel 110 gegeben wird, und zum Detektieren des ausgeführten Ergebnisses, um es zu dem Ausführergebnis-Verarbeitungsmittel 120 zu senden. Dennoch wird die Erläuterung dieses Diagnoseausführmittels hier ausgelassen, da sein spezieller Aufbau und die Durchführtechnik zum Ausführen der vorliegenden Erfindung keine Rolle spielt.
Das Diagnoseausführ-Steuermittel 110 hat eine Diagnoseschritt-Spezifikationsmöglichkeit 111 und führt eine Diagnose durch Spezifizieren eines Diagnoseschritts für jeden Bereich der zu diagnostizierenden Vorrichtung 200 aus und ferner für jede Diagnosebetriebsart. Bei der Ausführung ist es so angeordnet, daß ein Bestimmen durch eine Entscheidungsmöglichkeit 122 eines ungültigen Schrittes in dem Ausführergebnis-Verarbeitungsmittel 120 angewiesen wird, einen Diagnoseschritt, der durch ein Ausführergebnis eines anderen Schrittes als ungültig bestimmt worden ist, nicht auszuführen. Der ungültige Schritt schließt solche Schritte ein, die durch Sensorverläßlichkeitsdaten 123 als ungültig bestimmt worden sind, die von dem Ausfüh rergebnis jedes Schrittes erlangt werden, der durch das Ausführergebnis-Verarbeitungsmittel 120 z. B. ausgeführt worden ist.
Das Ausführergebnis-Verarbeitungsmittel 120 hat eine Möglichkeit 121 der Auswertevariable- Punktzuweisung, um Punkte der Auswertevariable eines zugehörigen zu diagnostizierenden Bereichs zuzuweisen, basierend auf dem Ausführergebnis jeden Schrittes und ein Diagnoseergebnis, bestehend aus einem integrierten Wert der Auswertevariablen (124) zu speichern. Falls in diesem Arbeitsschritt ein Schritt durch die Entscheidung der Ungültigschritt- Entscheidungsmöglichkeit 122 als ungültig bestimmt worden ist, bereits ausgeführt wurde, subtrahiert die Auswertevariable-Punktzuweisungsmöglichkeit 121 die zugewiesenen Punkte von dem zugehörigen zu diagnostizierenden Bereich.
Das Diagnoseergebnis-Anzeigemittel 130 zeigt das Diagnoseergebnis an, das durch das Ausführergebnis-Verarbeitungsmittel 120 erlangt worden ist, beginnend mit einem Bereich, der die größte Auswertevariable hat. Es besteht auch die Möglichkeit 131 einer begrenzten Anzeige zum Anzeigen von ausschließlich den Bereichen, die Auswertevariablen oberhalb eines bestimmten Pegels haben, der variieren kann.
Die Erfindung wird nun im einzelnen an Hand eines darstellenden und nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen erläutert, worin
Fig. 1 ein Blockdiagramm ist, das den Gesamtaufbau des Datenaufzeichners zeigt;
Fig. 2 ein Blockdiagramm ist, das den inneren Aufbau einer CPU-Baugruppe 10 der Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 Positionen der Selbstdiagnose-Betriebsarten darstellt;
Fig. 4 ein Beispiel darstellt, wie eine zu diagnostizierende Vorrichtung in zu diagnostizierende Bereiche unterteilt ist;
Fig. 5 darstellt, wie Selbstdiagnose-Betriebsarten betrieben werden;
Fig. 6 ein Gesamtflußdiagramm ist, das Selbstdiagnose-Betriebsart-Arbeitsschritte darstellt;
Fig. 7 eine Tabelle ist, um aus den Betriebsarten und den zu diagnostizierenden Bereichen zu bestimmen, welcher Diagnoseschritt auszuführen ist;
Fig. 8 eine Tabelle ist, in der ein Ausführergebnis jedes Diagnoseschritts eingetragen wird;
Fig. 9 eine Tabelle ist zum Bestimmen einer Adresse eines Diagnoseschritt-Ausführprogramms und einer Adresse eines Punktzuweisungs-Berechnungsprogramms für eine interne Diagnoseschrittzahl;
Fig. 10 eine Tabelle ist, in der ein Gütegrad für jeden zu diagnostizierenden Bereich gespeichert ist;
Fig. 11 eine Tabelle ist, aus der eine Botschaft gemäß einer Botschaftszahl erlangt wird;
Fig. 12 eine Tabelle ist zum Verwalten der Sensorausgangs-Signalverläßlichkeit; und
Fig. 13 ein Blockdiagramm ist, das schematisch die Selbstdiagnosesteuerung darstellt.
Ein Selbstdiagnoseverfahren und ihre Steuerung, wenn es auf einen Datenaufzeichner angewendet wird, wird im Detail erläutert. In Fig. 1, in der nicht jeder Block eine tatsächliche Baugruppenanordnung anzeigt, wird ein funktioneller Block für eine Selbstdiagnose oder ein zu diagnostizierender Bereich angezeigt.
Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Dateneingabe/Ausgabeschnittstelle, die eine Synchronisation der Daten zwischen einem Digitalsignalprozessor 2 und Daten I/O 20 und 21 des Datenaufzeichners bereitstellt. Der Digitalsignalprozessor 2 führt eine gleichzeitige Verarbeitung in beispielsweise vier Einheiten aus, um die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen.
Eingegebene Digitaldaten 20 werden über die Dateneingabe/Ausgabeschnittstelle 1 dem Digitalsignalprozessor 2 zugeführt, wo ein Fehlerkorrekturcode hinzugefügt wird. Ein sich ergebendes Signal wird einem RF-REC(record; Hochfrequenzaufzeichnungs-)System 3 zugeführt, um aufzeichnungskompensiert für die Aufzeichnung durch einen Drehkopf 4 zu werden. Bei der Wiedergabe wird die Betriebsrichtung umgekehrt, wobei anstatt der RF-REC 3 ein RF-PB- (playback, Hochfrequenzwiedergabe-)-System 5 verwendet wird.
Eine CPU-Baugruppe 10 ist ein CPU-Funktionsabschnitt, der den Datenaufzeichner insgesamt steuert. Ein Fernsteuersignal 24 von außerhalb, einschließlich einer Selbstdiagnose- Startanweisung und einer Abfrage für ein Diagnoseergebnis, wird in die CPU-Baugruppe 10 ber eine Schnittstellenbaugruppe 25 eingegeben. Eine CP 26 ist ein Steuerfeld, bestehend aus einer Tastatur und einer Anzeige.
Ein mechanischer Sensor 12 stellt alle Sensoren dar, die in einem Bandfortbewegungssystem und einem Kassettenfach installiert sind. Viele dieser Sensoren sind optische Sensoren, die auf einem Paar aus einer Lichtlumineszenzdiode und einem Fototransistor basieren. Ein Signal, das von dem Sensor 12 kommt, wird durch die CPU-Baugruppe 10 verarbeitet, um zu einem Motorantrieb 11 als ein Steuersignal, zu Antriebsmotoren und Tauchkolben geführt zu werden, zum Betreiben mechanischer Abschnitte 13 bis 19 des Bandfortbewegungssystems und dgl. wie gezeigt.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das einen internen Aufbau der CPU-Baugruppe 10 darstellt. Es enthält eine Haupt-CPU 34 und drei Unter-CPUs, IF-CPU 31 zur Eingabe/Ausgabesteuerung, PR-CPU 32 zur Signalverarbeitungssteuerung und SV-CPU 33 zur Antriebssteuerung. Gesteuert von der Haupt-CPU 34 steuert wiederum jede Unter-CPU einen entsprechenden Abschnitt, um einen Datenaufzeichnungsbetrieb auszuführen.
Die Haupt-CPU 34 führt auch eine Selbstdiagnosesequenz aus und enthält eine Selbstdiagnosesteuerung 38 zu diesem Zweck. Die Haupt-CPU 34 ist auch mit einer Speichereinheit 36 vorgesehen zum Speichern des Selbstdiagnoseergebnisses und einem Datenaufzeichnungszustand, auf den vor dem Beginn der Selbstdiagnose Bezug genommen wird, einer Sicherungs- Leistungs-(strom-)versorgung für die Speichereinheit 36, einer Zurücksetzungsleitungssteuerung 41 zum Hardewarezurucksetzen der Haupt-CPU selbst nach Beendigung der Selbstdiagnose und eine Anschaltzurucksetzschaltung 42 zum Steuern eines Zurücksetzarbeitsschritts beim Anschalten.
Im folgenden werden das Selbstdiagnoseverfahren und Möglichkeiten/Fähigkeiten, die zum Implementieren erforderlich sind, erläutert.
Zuerst wird die Position der Selbstdiagnose-Betriebsart beschrieben. Wie in Fig. 3 gezeigt und wie vorstehend erläutert, ist der Datenaufzeichner mit verschiedenen Möglichkeiten der Selbstdiagnose versehen, einschließlich einem Ausgangstest, einer Möglichkeit des regulären Diagnosebetriebs, einer Testbetriebsart und der Selbstdiagnose-Betriebsart, die als eine besondere Selbstdiagnose-Betriebsart positioniert ist. Die besondere Selbstdiagnose-Betriebsart, auf die hier Bezug genommen wird, ist die Fähigkeit, absichtlich aktiviert zu werden, zum Prüfen des Datenaufzeichners auf irgendwelche anormalen Zustände. Beispielsweise wird diese Betriebsart auf das Anschalten des Datenaufzeichners aktiviert zum Starten einer Aufgabe, um den Datenaufzeichner auf irgend eine Schwierigkeit zu prüfen oder Störungen des Datenaufzeichners zu suchen, wenn eine Fehlfunktion gefunden wurde. Einmal in der Selbstdiagnose- Betriebsart, können keine regulären Arbeitsschritte einschließlich der Datenaufzeichnung/Wiedergabe ausgeführt werden.
In der Selbstdiagnose-Betriebsart ist der Datenaufzeichner in viele Bereiche unterteilt, die einer Diagnose zu unterziehen sind (Fig. 4). Die Selbstdiagnose-Betriebsart umfaßt die folgenden vier Betriebsarten, die jeweils die zu diagnostizierenden Bereiche abdecken. In der Betriebsart 1 wird die Diagnose mit keiner geladenen Bandkassette ausgeführt als ein unabhängiger Rollendrehtest. In der Betriebsart 2 wird die Diagnose mit einem geladenen Kalibrierungsband für ein elektrisches System ausgeführt als eine Wiedergabe eines Testsignalbandes. In der Betriebsart 3 wird eine Diagnose mit einem geladenen mechanischen Kalibrierungsband ausgeführt als ein Spurtest und ein Kopfpositionssteuertest. In der Betriebsart 4 wird eine Diagnose ausgeführt mit einem geladenen Leerband, um zu prüfen, ob die Aufzeichnung normal oder nicht normal ausgeführt wird. Einer oder mehrere Diagnoseschritte (Fig. 9) werden, wie erforderlich, jedem Bereich, der in jeder Betriebsart zu diagnostizieren ist, und für die Ausführung zugewiesen.
Es sollte bemerkt werden, daß das vorliegende Ausführungsbeispiel auch so aufgebaut sein kann, daß die Selbstdiagnose während eines regulären Betriebs ausgeführt wird, wie wenn der Datenaufzeichnungs/Wiedergabebetrieb am Fortschreiten ist.
Nun mit Bezug zu Fig. 4 wird der Datenaufzeichner beispielsweise in zu diagnostizierende Bereiche unterteilt. Im einzelnen wird der Datenaufzeichner in sieben Unterteilungen nämlich in ein Signalverarbeitungssystem, ein Audiosignalverarbeitungssystem, ein Steuersystem, ein Bandfortbewegungssystem, ein Bandladesystem, ein Verschiedenes-System und ein Gesamtsy stem unterteilt. Jede Unterteilung ist weiter in viele funktionelle Blöcke oder Bereiche weiter unterteilt, die für spezielle Diagnosen geeignet sind. Jeder zu diagnostizierende Bereich ist mit einer Bereichszahi (Nummer) bezeichnet.
Es sollte bemerkt werden, daß die Bereiche in der Verschiedenes-Unterteilung, die Bereichszahlen der Größenordnung von 80 haben, nicht alleine getestet werden können und die Bereiche in der Gesamtunterteilung, die Bereichszahlen der Größenordnung 90 haben, kein spezielles zu diagnostizierendes Objekt haben. Mit den Bereichen, die Zahlen (Nummern) in der Größenordnung von 90 haben, wird der Datenaufzeichner in der gleichen Weise, wie bei einem regulären Betrieb betrieben, um eine Gesamtdiagnose basierend auf Statusvariablen, wie den Spannungen und den detektierten Fehlern, zu machen.
Arbeitsschritte der Selbstdiagnose-Betriebsart und ein Betriebsflußdiagramm der Diagnose werden nun im folgenden erläutert. Fig. 5 zeigt an, wie die Selbstdiagnose-Betriebsart betrieben wird, in der die Betriebsart aufeinanderfolgend die Schritte (1) bis (8) ausführt. In Schritt (5) beginnt die Selbstdiagnose. In Schritt (6) werden die Diagnosebänder ausgetauscht zum Verändern der Betriebsart, wie durch ein Diagnoseprogramm bei der Hälfte seiner Ausführung angewiesen. Fig. 6 ist ein Gesamtflußdiagramm der Selbstdiagnose, das die Selbstdiagnose- Arbeitsschritte anzeigt. In dem, was folgt, werden diese Selbstdiagnose-Arbeitsschritte mit Bezug zu dem Gesamtflußdiagramm erläutert.
Zuerst werden in den Schritten (1) und (2) Vorbereitungen, die zum Ausführen der Selbstdiagnose notwendig sind, gemacht und die gewünschte Selbstdiagnose-Betriebsart und der zu diagnostizierende Bereich über das Steuerfeld oder eine Fernsteuerungseinrichtung eingegeben. Bei dieser Stufe werden die eingegebene Betriebsart und der Bereich nur in der Speichereinheit gespeichert und damit wird die Betriebsart jetzt noch nicht aktiv. Wenn die Selbstdiagnose- Betriebsart gemäß dem in Fig. 5 gezeigten Schritt (4) aktiviert ist, beginnt die Selbstdiagnose den Schritten (3) bis (5) folgend, die in Fig. 6 gezeigt sind.
Jeder Diagnoseschritt in Schritt (6) erlangt die Zahl/Nummer für einen Schritt, der als nächstes von einem gegenwärtigen Zustand ausgeführt werden soll, durch Bezug auf ROM-Daten, in denen Diagnoseschritte, die auszuführen sind, für jede Betriebsart für jeden Bereich gesetzt worden sind, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Ferner wird in Schritt (8) auf Inhalte des RAM, in denen Ausführergebnisse der Diagnoseschritte, wie in Fig. 8 gezeigt, gespeichert sind, Bezug genommen, so daß, falls bestimmt worden ist, daß ein einzelner Diagnoseschritt bereits ausgeführt worden ist, der Schritt nicht ausgeführt wird oder falls der als nächstes auszuführende Diagnoseschritt, basierend auf dem Ergebnis eines anderen Diagnoseschrittes, als ungültig befunden wurde, der Schritt nicht ausgeführt wird, wodurch eine Durchgangssteuerung zu einem nächsten Diagnoseschritt erreicht wird.
Falls insbesondere die Ausgabe eines Sensors durch das Ergebnis eines Diagnoseschrittes beispielsweise als unverläßlich bestimmt worden ist, werden die Ausführergebnisse der Diagnoseschritte, die zu dem Sensorausgangssignal gehören, im folgenden als unverläßlich betrachtet. Folglich wird eine Tabelle, die die verläßlichen Daten jedes Sensors auflistet, im Voraus erstellt, wie es in Fig. 12 gezeigt ist. Auf die Tabelle wird zu jeder Zeit Bezug genommen, zu der ein Diagnoseschritt auszuführen ist, um zu bestimmen, ob der Schritt gültig oder ungültig ist.
Wenn eine Diagnosebetriebsart auf eine andere geändert wird, werden, falls ein Diagnoseband ausgewechselt werden muß, das gegenwärtige Band ausgestoßen und ein erforderliches Band eingesetzt, ein Bandwechselereignis angezeigt und der Betriebsfluß angehalten, bis das Band vollständig, wie in den Schritten (9) und (10), geladen worden ist. Jeder Schritt wird zum Erlangen einer Adresse eines Programms ausgeführt, das von seiner Schrittzahl auszuführen ist, basierend auf den ROM-Daten, die die vorliegenden Ausführinhalte jedes Schrittes, wie in Fig. 9 gezeigt, spezifizieren.
Falls ein sog. Systemfehler während des Ausführens eines Diagnoseschrittes auftritt, wird der Fehler, wie in den folgenden Schritten (12) bis (15) gehandhabt. Der Systemfehler ist einer von den folgenden vier Typen: (1) ein Fehler, dessen Auftreten sich selbst evident aus der Natur der Selbstdiagnose ergibt und der ignoriert werden kann; (2) ein Fehler, dessen Auftreten erwartet wird und sein Vorhandensein oder Nichtvorhandensein positiv für die Selbstdiagnose verwendet wird; (3) ein unerwarteter Fehler, der für die Selbstdiagnose verwendet wird und ihr erlaubt, fortzufahren; und (4) ein unerwarteter Fehler, bei dem es nicht möglich ist, mit der Selbstdiagnose fortzufahren.
Diese Fehlerhandhabung wird bei jedem Diagnoseschritt ausgeführt, in dem ein Typ eines detektierten Fehlers bestimmt wurde, um die erforderliche Verarbeitung entsprechend auszuführen. D. h. der Fehler des vorstehend erläuterten Typs (1) wird im Schritt (13) ignoriert, der Fehler des Typs (4) bewirkt, daß die Diagnose bei Schritt (14) endet und die Fehler der Typen (2) und (3) addieren einen Gütegradwert eines verdächtigen diagnostizierten Bereichs abhängig von ihren Inhalten in Schritt (15) auf. Der Gütegrad (oder ein Auswertungswert, der hier auch Auswertevariable genannt wird), wie der hier verwendet wird, bezeichnet ein Ausmaß der Fehlerhaftigkeit in einem zugehörigen diagnostizierten Bereichs. Sein Wert wird für jeden diagnostizierten Bereich gespeichert und kann zwischen 0 und 255 liegen. Dieser Wert erhöht sich in Einheiten von 1 bis 10, abhängig von einem Ausführergebnis jedes Schritts. Wenn sich dieser Wert erhöht, ist es wahrscheinlicher, daß der diagnostizierte Bereich fehlerhaft ist.
Wenn eine Diagnose in Schritt (17) beendet worden ist, wird der Gütegradwert für einen diagnostizierten Bereich zugehörig zu diesem Diagnoseschritt manipuliert; d. h. eine Punktzuordnung wird ausgeführt. Punkte werden durch ein Punktzuordnungsprogramm, das für jeden Diagnoseschritt im Voraus gesetzt worden ist, zugeordnet. Wie in Fig. 9 gezeigt, kann auf einer Adresse jedes Punktzuordnungsprogramms im ROM Bezug genommen werden, der sich auf eine Schrittzahl eines Diagnose-Ausführprogramms bezieht. Falls sich beispielsweise beim Ausführen eines Diagnoseschrittes zum Testen des Bereichs 22 ein nicht guter Zustand einstellt, wird der Gütegrad des Bereichs 22 um 30 Punkte erhöht. Falls zu dieser Zeit Bereich 23 auch verdächtigt ist, wird sein Gütegrad beispielsweise um 20 Punkte erhöht.
Der Gütegradwert, der so einem diagnostizierten Bereich zugeordnet wird, wird in einer Ausführergebnistabelle (Fig. 10) gespeichert, die ihn zusammen mit Informationen über den ausgeführten Diagnoseschritt und der Diagnosebotschaft beschreibt. Zur selben Zeit wird, ob ein Diagnoseschritt ausgeführt worden ist oder nicht, und falls er ausgeführt wurde, sein Ergebnis in der Tabelle der Fig. 9 für jeden Diagnoseschritt gespeichert. Falls das Ausführergebnis anzeigt, daß das Ausführen eines anderen Diagnoseschritts bedeutungslos ist, wird dieser Schritt als ungültig vermerkt. Falls der Diagnoseschritt, der einen Ungültigkeitsmerker hat, bereits ausführt wurde, bedeutet dies, daß seine Ausführung bedeutungslos sein wird, so daß es erforderlich ist, die zugeordneten Punkte zu dem zugehörigen Bereich von seinem Gütegrad abzuziehen.
Einige Diagnoseschritte verändern zwangsweise einen Zustand in dem Datenaufzeichner zum Testen. Ist die Veränderung einmal eingetreten, ist es oft schwierig, den ursprünglichen Zustand wiederherzustellen, sogar wenn der Zustand im Speicher ist. Somit wird, falls dies passiert, ein Hardware-Zurücksetzarbeitsschritt in Schritt (18) ausgeführt. Wenn die spezifizierten Diagnoseschritte alle ausgeführt worden sind, oder falls bestimmt wird, daß ein verhängnisvoller Fehler, der in Schritt (14) detektiert worden ist, das Fortführen der Diagnose unmöglich gemacht hat, wird die Diagnose beendet (siehe (* 1) in Fig. 6).
Das Diagnoseergebnis wird in dem RAM als ein Gütegradwert für jeden diagnostizierten Bereich gespeichert, wie in Fig. 10 gezeigt; d. h. Punkte, die als Ergebnisse der Ausführung der Diagnoseschritte zugeordnet worden sind, werden in dem RAM aufaddiert. Zur selben Zeit werden eine Zahl eines Diagnoseschritts, der als fehlerhaft bestimmt worden ist, und die zugehörige Diagnosebotschaft gespeichert (Schritte & Botschaften). Beispielsweise, wie in Fig. 11 gezeigt, werden allen Botschaften, die in dem RAM im Voraus gespeichert wurden, Zahlen zugeordnet, die in dem RAM der Fig. 10 gespeichert sind. In Fig. 10 zeigt "1-100" an, daß Schritt 1 nicht gut ist und auf die Botschaft 100 muß Bezug genommen werden, "3-0" zeigt an, daß Schritt 3 nicht gut ist und daß auf keine Botschaft Bezug genommen werden muß, usw..
Wenn nun die Diagnose abgeschlossen ist, wird das Ergebnis auf dem Steuerfeld angezeigt, beginnend mit einem zu diagnostizierenden Bereich, der den höchsten Gütegradwert hat, in einer Form "Bereich xx ist verdächtig, fehlerhaft zu sein," in Schritt (20). Zusätzlich zu dieser Botschaft kann eine spezielle Botschaft beispielsweise für jeden Diagnoseschritt angezeigt werden, die einen Serviceingenieur den Grund für die Fehlerbestimmung mitteilt.
Es sollte bemerkt werden, daß als eine allgemeine Regel kein zu diagnostizierender Bereich, der weniger als 16 Punkte hat, angezeigt werden wird. Dem ist so, da falls zu diagnostizierende Bereiche, die nur etwas verdächtig für einen Fehler sind, in großer Menge angezeigt werden würden, die Praktikabilität der Selbstdiagnose verlorengehen würde. Dennoch kann der Gütegrad oder die Anzahl der Punkte von 16 erniedrigt werden, falls ein Serviceingenieur beispielsweise eine detailliertere Fehlerinformation benötigt.
Falls ein Versuch gemacht wird, einen Test der gleichen Betriebsart zweimal auszuführen, wird bestimmt, daß eine Wiederaufnahme des Tests angefragt wird, wodurch vorhergehende Daten automatisch gelöscht werden. Die vorhergehenden Daten können auch manuell durch einen Bediener gelöscht werden.
Datenstrukturen oder Tabellen, auf die während der Ausführung des vorstehend erläuterten Diagnoseprogramms Bezug genommen wurde, werden im folgenden erläutert. Diese Tabellen enthalten zwei Typen von Daten: vordefinierte Daten, die in dem ROM gespeichert sind, und Daten, die als Ergebnis der Diagnoseausführung in dem RAM gespeichert sind.
Eine Tabelle der Fig. 7 wird verwendet, um zu bestimmen, welcher Schritt basierend auf einer Betriebsart und einem zu diagnostizierenden Bereich, der auf dem Steuerfeld spezifiziert ist, auszuführen ist. Diese Tabelle wird in den ROM der Haupt-CPU 34 im Voraus geschrieben. Jeder Diagnoseschritt wird durch eine interne Schrittnummer dargestellt, die einmalig in dem Datenaufzeichner gesetzt wird. Die Tabelle, eine Nummer oder Nummern, bezeichnend für jeden zu diagnostizierenden Bereich, sind Schrittnummern. Wenn beispielsweise alle Schritte des Bereichs 11 geprüft werden, werden die Schritte 1, 3 und 4 ausgeführt (* 1); wenn alle Schritte der Betriebsart 1 geprüft werden, werden die Schritte 1, 2, 7 und 8 ausgeführt (*2).
Fig. 8 ist eine Tabelle, in der ein Ausführergebnis jedes Diagnoseschrittes eingegeben wird. Diese Tabelle wird in dem RAM der Haupt-CPU 34 gebildet. Einträge in dieser Tabelle beinhalten für jeden Diagnoseschritt, ob der Schritt ausgeführt worden ist oder nicht, ein Ergebnis der Ausführung und ob das Ergebnis ungültig oder gültig ist. In der Tabelle bezeichnet (a), ob der Schritt ausgeführt worden ist oder nicht, und der Eintrag ist 1, falls er ausgeführt worden ist; (b) das Ausführergebnis, das 0 ist, falls es als gut befunden wurde; und (c), daß das Aus führergebnis des Schrittes durch einen anderen Schritt als ungültig befunden worden ist, und der Eintrag ist die Nummer des ungültigen Schritts.
Fig. 9 ist eine Tabelle zum Erlangen einer Adresse eines Schrittausführprogramms von einer internen Schrittnummer und eine Adresse eines Gütegrad-Berechnungsprogramms für ein Schrittausführergebnis. Diese Tabelle wird auch in den ROM im Voraus geschrieben. In der Tabelle enthält die "Ausführ-Programmadresse"-Spalte eine Startadresse eines Ausführprogramms entsprechend einem spezifizierten Diagnoseschritt, und die "Punktezuweisungs- Programmadresse"-Spalte enthält eine Adresse des Punktzuweisungsprogramms zum Wiederberechnen des Gütegrads des Diagnoseschritts aus einem Ergebnis eines nachfolgenden Diagnoseschritts. Die "Inhaltsbeschreibungs-Charakter-String"-Spalte enthält Information, die verwendet wird, wenn der Inhalt des spezifizierten Diagnoseschritts auf dem Steuerfeld angezeigt wird.
Fig. 10 ist eine Tabelle, um einen Gütegrad für jeden zu diagnostizierenden Bereich zu speichern, und sie wird in dem RAM gespeichert. Zusätzlich zu dem Gütegrad speichert diese Tabelle eine interne Nummer eines Diagnoseschritts, der den Grad und die interne Nummer einer Botschaft, die durch den Schritt gegeben ist, manipuliert. In der Figur bezeichnet (X) einen zu diagnostizierenden Bereich, für den ein Programm als ein Hauptziel ausgeführt wird; (Y) bezeichnet einen zu diagnostizierenden Bereich, der unter Umständen für einen Fehler von einem Programmausführergebnis verdächtig ist; und (Z) bezeichnet einen zu diagnostizierenden Bereich, für den eine Gesamtdiagnose ausgeführt worden ist, ohne einen speziellen Bereich zu spezifizieren. Es sollte bemerkt werden, daß der zu diagnostizierende (Z)-Bereich keinen speziellen zu diagnostizierenden Bereich bezeichnet und damit keinen Gütegradwert hat. Die "Schritte & Botschaften"-Spalte enthält die Nummer eines fehlerhaften Schrittes und eine Speichernummer (siehe Fig. 11) einer zugehörigen Botschaft. Beispielsweise bedeutet "1-100", daß Schritt 1 nicht gut ist und auf die Botschaft zu Nummer 100 für eine Beschreibung Bezug genommen werden muß; "3-0" bedeutet, daß Schritt 3 nicht gut ist und daß es keine entsprechende Botschaft gibt.
Fig. 11 ist eine Tabelle zum Erlangen einer Botschaft für eine Botschaftsnummer und ist auch im Voraus in dem ROM gespeichert.
Fig. 12 ist eine Tabelle zum Verwalten der Sensorausgabeverläßlichkeit. Falls ein Ergebnis eines Diagnoseschritts anzeigt, daß ein Ausgangssignal eines Sensors nicht verläßlich ist, wird für den Sensor die Verläßlichkeit "1" aufgezeichnet. Diese Tabelle bezieht sich auf jeden Diagnoseschritt, um zu bestimmen, ob sein Ausführergebnis gültig oder ungültig ist.
Wie beschrieben, werden notwendige Schritte für eine Selbstdiagnose im allgemeinen automatisch unternommen, wodurch eine schnellere und genauere Selbstdiagnose als bei Techniken des Standes der Technik realisiert wird. Eine Selbstdiagnose wird durch Auswählen der notwendigen aus mehreren Diagnoseschritten ausgeführt. Mehrere ausgeführte Schritte werden ein genaueres Ergebnis ergeben. Falls erforderlich, kann nur eine minimale Anzahl von Schritten für ein sinnvolles Ergebnis ausgeführt werden.
Falls ein Ausführergebnis jedes Diagnoseschritts eins, zwei oder mehr verdächtige diagnostizierte Bereiche anzeigt, kann das Ergebnis für eine Einschätzung solcher Bereiche durch Manipulation ihrer Gütegradwerte verwendet werden.
Falls ein Fehler während der Ausführung einer Diagnose detektiert worden ist, erlaubt die Manipulierung der Gütegradwerte vieler zugehöriger diagnostizierter Bereiche eine positive Verwendung des Fehlers für die Diagnose.
Ferner kann ein Fehlverhalten, das durch einen einzigen Test nicht lokalisiert werden kann, durch Verwendung eines Indizienbeweises geprüft werden, der durch andere Diagnoseschritte erlangt wird, ohne die Anwendung zu komplexer Schlußfolgerung. Zusätzlich erlaubt die Einführung der Gütegradwerte für die Einschätzung, daß ein Test, der ein ungenaues Resultat ausgibt, verwendet werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Ausführen einer Selbstdiagnose bei einer zu diagnostizierenden Vorrichtung, umfassend die Schritte:

(a) Unterteilen der zu diagnostizierenden Vorrichtung in mehrere zu diagnostizierende Bereiche (201), wobei jeder Bereich eine Auswertevariable hat, die seine funktionelle (Betriebs-)Wirksamkeit darstellt, und

gekennzeichnet durch

(b) Ausfuhren (11) der Selbstdiagnose in Einheiten von Diagnoseschritten, wobei wenigstens einige der Diagnoseschritte mehreren der zu diagnostizierenden Bereichen entsprechen;

(c1) für jeden Diagnoseschritt Zuweisen (120) von Punkten zu der Auswertevariablen des zu diagnostizierenden Bereichs entsprechend den Ergebnissen des Diagnoseschrittes;

(c2) Bestimmen der Gesamtzahl von Punkten, die der Auswertevariable zugewiesen worden sind; und

(d) Anzeigen (130) eines Zustands der zu diagnostizierenden Vorrichtung, basierend auf der Gesamtanzahl der Punkte, die der Auswertevariable zugewiesen worden sind.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Diagnoseschritt (b) die Schritte umfaßt:

(b-1) Bestimmen, ob ein auszuführender Diagnoseschritt gültig ist durch Bezug zu einem Speicher, der Information bezüglich der Gültigkeit des Diagnoseschrittes speichert;

(b-2) Ausführen des Diagnoseschrittes, falls er als gültig bestimmt wurde;

(b-3) Bestimmen, ob andere Diagnoseschritte gültig sind basierend auf einem Ausführergebnis des Diagnoseschrittes; und

(b-4) Speichern der Ungültigkeitsinformation in dem Speicher, falls ein Diagnoseschritt als ungültig bestimmt worden ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei der Diagnoseschritt (b) ferner umfaßt:

(b-4) Subtrahieren von Punkten, die als ein Ergebnis des Ausführens eines ungültigen Diagnoseschrittes zugewiesen worden sind, von jeder Auswertevariable, wenn der ungültige Diagnoseschritt bereits ausgeführt worden ist.

4. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Diagnoseschritt (d) den Schritt umfaßt:

(d-1) Anzeigen der zu diagnostizierenden Bereiche, beginnend mit dem, der die größte Auswertevariable hat, und der Reihe nach gefolgt von anderen, die kleinere Auswertevariablen haben.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei in dem Diagnoseschritt (d-1) nur Bereiche angezeigt werden, die Auswertevariable haben, die größer als ein vorbestimmter Wert sind.

6. Selbstdiagnosesteuervorrichtung, die eine zu diagnostizierende Vorrichtung in mehrere zu diagnostizierende Bereiche (201) unterteilt, wobei jeder mit einer Auswertevariable vorgesehen ist, zum Ausführen einer Diagnose in Einheiten des zu diagnostizierenden Bereichs, gekennzeichnet durch

(1) Selbstdiagnose-Ausführsteuermittel (10) zum Ausführen der Diagnose basierend auf Diagnoseschritten, wobei wenigstens einige der Diagnoseschritte mehreren der zu diagnostizierenden Bereiche entsprechen;

(2) Ausführergebnis-Verarbeitungsmittel (120) zum Zuweisen von Punkten zu der Auswertevariable des zu diagnostizierenden Bereichs entsprechend den Ergebnissen jedes Schrittes und zum Aufaddieren der Punkte, die der Auswertevariable zugewiesen sind; und

(3) Anzeigemittel (130) zum Anzeigen eines Zustands der zu diagnostizierenden Vorrichtung, basierend auf der Gesamtanzahl von Punkten, die der Auswertevariablen für jeden der diagnostizierenden Bereiche zugewiesen worden sind.

7. Selbstdiagnosesteuervorrichtung gemäß Anspruch 6, beinhaltend:

(4) Spezifikationsmitteln (111) zum Spezifizieren der zu diagnostizierenden Bereiche.

8. Selbstdiagnosesteuervorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Diagnoseausführ- Steuermittel (110) ein erstes Speichermittel (111) zum Speichern der Diagnoseschritte entsprechend jedem der zu diagnostizierenden Bereiche aufweist, aus dem spezifizierte Diagnoseschritte zum Ausführen ausgelesen werden.

9. Selbstdiagnosesteuervorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei das erste Steuermittel (111) die Diagnoseschritte von jedem der zu diagnostizierenden Bereiche für mehrere Selbstdiagnose- Betriebsarten speichert.

10. Selbstdiagnosesteuervorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Spezifikationsmittel die Selbstdiagnose-Betriebsarten spezifizieren.

11. Selbstdiagnosesteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Diagnoseausführ-Steuermittel (110) ein zweites Steuermittel zum Steuern eines Verarbeitungsprogramms für jeden der Diagnoseschritte aufweist.

12. Selbstdiagnosesteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei die Diagnoseausführ-Steuermittel (110) ein Speichermittel zum Speichern von Information aufweisen, die mitteilt, ob einer der Diagnoseschritte ausgeführt worden ist.

13. Selbstdiagnosesteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei die Ausführergebnis-Bearbeitungsmittel (120) Detektiermittel zum Detektieren, ob es einen Diagnoseschritt gibt, für den durch einen anderen Diagnoseschritt bestimmt worden ist, daß er basierend auf seinem Diagnoseergebnis ungültig ist, und die Diagnoseausführ-Steuermittel (110) so steuert, daß kein Diagnoseschritt, der basierend auf einem Detektionsergebnis als ungültig bestimmt worden ist, ausgeführt wird.

14. Selbstdiagnosesteuervorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei, wenn ein bereits ausgeführter Diagnoseschritt als ungültig basierend auf dem Detektionsergebnis bestimmt wird, kein Punkt, der durch den ungültigen Schritt zugewiesen worden ist, zu der Auswertevariable hinzuaddiert wird.

15. Selbstdiagnosesteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 14, wobei die Anzeigemittel (130) die zu diagnostizierenden Bereiche anzeigen, beginnend mit einem Bereich, der die größte Auswertevariable hat, und in Reihe gefolgt von anderen Bereichen, die kleiner werdende Auswertevariablen haben.

16. Selbstdiagnosesteuervorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei die Anzeigemittel (130) nur solche zu diagnostizierende Bereiche anzeigen, deren Auswertevariablen größer als ein vorbestimmter Wert sind.

17. Selbstdiagnosesteuervorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei der vorbestimmte Bereich variabel ist.