JP2005532216A - 安全上重要な制御システムの機能を監視し、運転信頼性を高める方法 - Google Patents

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Abstract

安全上重要な複雑な制御システム、例えばＡＢＳ、ＴＣＳ、ＥＳＰ、“ブレーキ・バイ・ワイヤ”システム（ＥＨＢ，ＥＭＢ）、“ステアリング・バイ・ワイヤ”システム等のような自動車制御システムの機能を監視し、運転信頼性を高め、システムエラーを検出および評価するための方法は、次のステップ
システムエラーを検出し、グループエラーとして評価し、
完全なシステム機能低下またはグループエラーに対応する部分的なシステム機能低下、すなわちシステム機能とシステム使用可能性の制限を生じさせ、
試験、試験結果の論理結合、妥当性考察等によって、システムエラーとエラー源の発生個所を特定し、
システムエラーとエラー源の発生個所を特定するためまたは突き止めるための個々のステップの結果に依存して、システム機能の制限を徐々に解除し、システム使用可能性を高めることを含んでいる。

Description

本発明は、安全上重要な複雑な制御システム、例えばＡＢＳ、ＴＣＳ、ＥＳＰ、“ブレーキ・バイ・ワイヤ”システム（ＥＨＢ，ＥＭＢ）、“ステアリング・バイ・ワイヤ”システム等のような自動車制御システムの機能を監視し、運転信頼性を高め、システムエラーを検出および評価するための方法に関する。
上記の自動車制御システムが属する安全上重要なシステムは、知られているシステムエラーが検出された場合にも、所定の作動形態を保証するための手段を必要とする。普通の運転中、検出されたエラーをシステム構成要素に直接割り付けることは往々にして不可能である。グループエラーとも呼ばれるこのようなエラーはほとんどが、システム内の所定の物理的量を維持することができないという情報だけしか含んでいない。エラー発生個所突き止めとも呼ばれる特別な試験の実施だけが、エラーを含むシステム構成要素を識別することができ（これはグループエラーを単一エラーに変換することを意味する）、エラーに対して（適当なシステム機能低下によって）適切な作用を生じさせることができる。
エラー発生個所の突き止めが正常に終了する前に（多くの場合、この結果が遅れて生じるかまたはエラー発生個所の突き止めが不可能である。なぜなら、例えば電圧が低下しているかまたはその前のエラーが試験実施のために必要なシステム構成要素の使用を妨害するからである）、システムは不特定の状態にある。エラー状態を知ることができるがしかし、適切なシステム作用をもたらすことはできない。
この問題の解決は今日、種々のエラー分析法で探索されている。このエラー分析法は第１のエラー考察の結果として、決定マトリックス（“エラー≧システム作用”）を供給する。この決定マトリックスによって、システムの機能に対するエラーが検出される。この場合、グループエラーはきわめて困難な分析ケースに属する。というのは、グループエラーが多数のシステム構成要素のエラーに同時に起因すると考えられるからである。この理由から、グループエラーの作用を評価し、グループエラーのための満足できる全体のシステム機能低下ステージを見いだすことは往々にして不可能である。この解決法の他の欠点は、エラー発生個所突き止めが成功した後でしか、全体の単一エラー作用から個々の単一エラー作用への移行ができないことにある。一時的な事象に基づいて突き止めが遅れるかあるいは早く発生したエラーに基づいて突き止めが阻止されると、ほとんどが重大である全体的なシステム機能低下が連続的に生じる。これはシステム使用可能性およびシステム安全性に不利に作用する。
そこで、本発明の根底をなす課題は、一方ではシステムエラーの発生時に、制御システムをあらゆる相で所定の状態に保持し、他方では制御に対するシステムエラーの作用を最小限に抑える方法を開発することである。
この課題は請求項１記載の方法において、次のステップ
システムエラーを検出し、グループエラーとして評価し、
完全なシステム機能低下またはグループエラーに対応する部分的なシステム機能低下、すなわちシステム機能とシステム使用可能性の制限を生じさせ、
試験、試験結果の論理結合、妥当性考察等によって、システムエラーとエラー源の発生個所を特定し、
システムエラーとエラー源の発生個所を特定するためまたは突き止めるための個々のステップの結果に依存して、システム機能の制限を徐々に解除し、システム使用可能性を高めることによって解決される。
すなわち、本発明による方法によって、エラーの発生時に、エラーの識別の前に既に、システムの所定の機能の維持を確保し、その後直ちに、エラー発生個所突き止めを行っているうちに、エラー作用が最小限に抑えられる。
本発明の他の特徴、効果および詳細は、次の記載と図面から明らかである。
図１〜３は、簡単に示した本発明の実施の形態に基づいて、本発明による方法の原理的な作動および作用を示している。
本発明では、グループエラーＧＦ（図１参照）の作用が先ず最初に、すべての単一エラーＦ１〜Ｆ６の作用の重ね合わせと同一視される。従って、グループエラーＧＦの発生時に先ず最初にシステム全体が機能低下（デグラデーション）させられる。システム機能低下は単一エラーＦ１〜Ｆ６の作用の重ね合わせとして計算される。その後で、システム機能低下、すなわちグループエラーＧＦによるシステム機能とシステム使用可能性の制限が、単一エラーＦ１〜Ｆ６の発生個所突き止めの進行に依存して再び解除される。
グループエラーＧＦは図１の実施の形態では平行して行われる３つの発生個所突き止めＬ１１，Ｌ２１，Ｌ３１を開始する。この各発生個所突き止めは次のステップにおいて、それぞれ２つの単一エラーＦ１，Ｆ２；Ｆ３，Ｆ４；Ｆ５，Ｆ６の発生個所を突き止めることができることになる。第１の発生個所突き止め（Ｌ１１，Ｌ２１，Ｌ３１）が終了する前に、システム機能低下が単一エラーＦ１〜Ｆ６の作用の重ね合わせとして決定される。
図２の実施の形態において、第１の発生個所突き止め（Ｌ１１，Ｌ２１，Ｌ３１）の結果、発生個所突き止めＬ２１の範囲においてのみエラーが生じ得ることになる。発生個所突き止めＬ１１，Ｌ３１は目立たない。単一エラー源Ｆ１，Ｆ２とＦ５，Ｆ６は除外される。この第１の発生個所突き止めステップの前に導入された、システム機能とシステム使用可能性の制限は、まだＦ３，Ｆ４だけがエラー源として考慮の対象になるという認識に相応して、低減することが可能である。第２の発生個所突き止めステップの終了後、システム機能低下が単一エラーＦ３，Ｆ４の作用の重ね合わせとして計算される。
発生個所突き止めが続行される。図３がこれに関連する。図３の例では、この第２の発生個所突き止めステップの終了後、単一エラーＦ３だけがシステム内に存在する。システム機能低下は単一エラーＦ３の作用から直接生じる。
システムエラーの制限またはエラー源の個所の突き止めは、公知の方法と非常に異なる種類の推論に基づいて、例えば試験、試験結果の論理結合、妥当性考察等によって行われる。
すなわち、本発明の対象は、異なる種類の技術的用途での使用に適した方法である。この方法は、発生したグループエラーに基づいて発生個所突き止めが進行する間、安全上重要な任意のシステムのシステム機能低下を動的に最小限に抑えることができる。すべての技術分野で適用可能であるこの方法は、システム使用可能性を大幅に高め、そして最終的には、定めることが困難であるグループエラーの全体作用に基づく今日の一般的な方法よりも非常に高いシステム安全性を保証する。
段階的にエラーの発生個所を突き止めることにより、検出された単一エラーのレベルに達するまで、グループエラーに基づく初期のシステム機能低下が持続的にかつスムースに最小限に抑えられる。発生個所突き止めが一時的な事象に基づいて遅れるかまたは早いエラーに基づいて中断されると、システム機能低下は（まだ）排除されていない単一エラーの作用に制限される。
本発明による方法は従来の方法と比べて、特に次の利点がある。
グループエラーの作用は、相関単一エラーのための容易に定めることができる作用の合計から自動的に生じる。グループエラーのためのエラー分析は省略される。
グループエラーの作用は発生個所突き止めの進行につれて低下する。システムの使用可能性と安全性が大幅に上昇する。
グループエラーの発生個所を終わりまで突き止めることができない場合、特別な処理は不要である。
グループエラーの発生時の単一エラーの発生個所を突き止めるまでの個々のステップを概略的におよび例示的に示す図である。 図１の実施の形態のための特別な発生個所突き止めステップを示す、図１と同様な図である。 図１の実施の形態のための特別な発生個所突き止めステップを示す、図１と同様な図である。

Claims (1)

  1. 安全上重要な複雑な制御システム、例えばＡＢＳ、ＴＣＳ、ＥＳＰ、“ブレーキ・バイ・ワイヤ”システム（ＥＨＢ，ＥＭＢ）、“ステアリング・バイ・ワイヤ”システム等のような自動車制御システムの機能を監視し、運転信頼性を高め、システムエラーを検出および評価するための方法において、次のステップ
    システムエラーを検出し、グループエラーとして評価し、
    完全なシステム機能低下またはグループエラーに対応する部分的なシステム機能低下、すなわちシステム機能とシステム使用可能性の制限を生じさせ、
    試験、試験結果の論理結合、妥当性考察等によって、システムエラーとエラー源の発生個所を特定し、
    システムエラーとエラー源の発生個所を特定するためまたは突き止めるための個々のステップの結果に依存して、システム機能の制限を徐々に解除し、システム使用可能性を高めることを特徴とする方法。
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