JP2016161990A - 誤り訂正機能による寿命予測を有する制御装置 - Google Patents
誤り訂正機能による寿命予測を有する制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016161990A JP2016161990A JP2015037377A JP2015037377A JP2016161990A JP 2016161990 A JP2016161990 A JP 2016161990A JP 2015037377 A JP2015037377 A JP 2015037377A JP 2015037377 A JP2015037377 A JP 2015037377A JP 2016161990 A JP2016161990 A JP 2016161990A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- error correction
- correction
- information
- state
- error
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 263
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 34
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 26
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 14
- 230000006870 function Effects 0.000 description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
- G05B19/0428—Safety, monitoring
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/35—Unequal or adaptive error protection, e.g. by providing a different level of protection according to significance of source information or by adapting the coding according to the change of transmission channel characteristics
- H03M13/353—Adaptation to the channel
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
- G05B19/4065—Monitoring tool breakage, life or condition
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/008—Reliability or availability analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/0703—Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation
- G06F11/0793—Remedial or corrective actions
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/30—Monitoring
- G06F11/34—Recording or statistical evaluation of computer activity, e.g. of down time, of input/output operation ; Recording or statistical evaluation of user activity, e.g. usability assessment
- G06F11/3409—Recording or statistical evaluation of computer activity, e.g. of down time, of input/output operation ; Recording or statistical evaluation of user activity, e.g. usability assessment for performance assessment
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
- H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
- H03M13/13—Linear codes
- H03M13/15—Cyclic codes, i.e. cyclic shifts of codewords produce other codewords, e.g. codes defined by a generator polynomial, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes
- H03M13/151—Cyclic codes, i.e. cyclic shifts of codewords produce other codewords, e.g. codes defined by a generator polynomial, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes using error location or error correction polynomials
- H03M13/1515—Reed-Solomon codes
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
- H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
- H03M13/13—Linear codes
- H03M13/15—Cyclic codes, i.e. cyclic shifts of codewords produce other codewords, e.g. codes defined by a generator polynomial, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes
- H03M13/151—Cyclic codes, i.e. cyclic shifts of codewords produce other codewords, e.g. codes defined by a generator polynomial, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes using error location or error correction polynomials
- H03M13/152—Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes
Abstract
【課題】稼働状況に応じた動的な誤り訂正機能による、稼働状況毎の故障要因を考慮した高精度な寿命予測を有する制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置１０は、状態監視部１１、訂正率算出部１２、誤り訂正処理部１３、および、残り寿命算出部１４を有する。状態監視部１１は監視対象２０の状態を分析し状態情報を出力する。訂正率算出部１２は誤り訂正処理部１３の訂正結果から状態毎の訂正率を算出する。誤り訂正処理部１３は状態毎の訂正率が所定の範囲になるよう誤り訂正符合を切り替える。残り寿命算出部１４は現在の誤り訂正符号の訂正能力値と、現在の訂正率と、現在の稼動状況の故障要因係数からデバイス寿命を算出する。
【選択図】図７
【解決手段】制御装置１０は、状態監視部１１、訂正率算出部１２、誤り訂正処理部１３、および、残り寿命算出部１４を有する。状態監視部１１は監視対象２０の状態を分析し状態情報を出力する。訂正率算出部１２は誤り訂正処理部１３の訂正結果から状態毎の訂正率を算出する。誤り訂正処理部１３は状態毎の訂正率が所定の範囲になるよう誤り訂正符合を切り替える。残り寿命算出部１４は現在の誤り訂正符号の訂正能力値と、現在の訂正率と、現在の稼動状況の故障要因係数からデバイス寿命を算出する。
【選択図】図７
Description
本発明は、メモリや通信に用いられる誤りを自動訂正して装置およびシステムの信頼性を向上させるための誤り訂正機能を有する制御装置に関する。そして、本発明は、特に、温度、振動、ノイズ等による作業環境の劣悪な状況下において正常動作させなければならない産業用装置・システムまたは医療、航空宇宙、公共システム等、信頼性の要求される装置・システムにおいて利用される誤り訂正機能を有する制御装置に関する。
デバイスを正常に使用可能な期間を示すデバイス寿命による故障予測は、交換部品の事前準備が可能になることで、故障復旧時間が短縮することができる。故障復旧時間の短縮は生産ラインの能力を改善するため、生産ラインの装置のデバイス寿命は高精度に予測することが求められる。
一般的に、情報の書き込みと消去が繰り返されるメモリは経年変化で固定箇所の故障が増加していく。誤り訂正機能を有したメモリで構成されるシステムでは、誤り訂正機能の訂正能力の範囲の故障が発生した場合であればシステムは問題なく稼働する。これに対して、訂正能力を超える故障が発生した場合には訂正不能となり、システムは停止しなければならない。
そこで、誤り訂正能力の動作割合を、デバイス寿命とすることで、システムがメモリの故障によって停止する前に、故障の対策を準備することが可能である。
従来技術として、誤り訂正機能の訂正記録からデバイスの劣化進行度を算出して早期に故障対策を行う故障予測方法が提案されている（特許文献１参照）。
そこで、誤り訂正能力の動作割合を、デバイス寿命とすることで、システムがメモリの故障によって停止する前に、故障の対策を準備することが可能である。
従来技術として、誤り訂正機能の訂正記録からデバイスの劣化進行度を算出して早期に故障対策を行う故障予測方法が提案されている（特許文献１参照）。
誤り訂正機能とは、データの信頼性向上に誤り訂正符号用いた誤りを自動訂正する誤り訂正方法である。誤り訂正符号は従来から符号理論として研究され、バースト誤りに特化した訂正符号や、局所的に誤り訂正の能力を強化した訂正符号など、機能の異なる様々な構成の訂正符号が提案されている。
従来の技術として、複数の誤り訂正符号を有し、誤り訂正符号を切り替かえる誤り訂正機能が提案されている（特許文献２参照）。
一般的に誤り訂正機能の設計は、デバイスの製造バラツキや設置環境や動作状況に依存した誤り要因による誤りを想定して、十分に許容のある誤り訂正符号を設計する。そのため一つの誤り訂正符号による誤り訂正機能では、ある個体においてはリソースの無駄使いとなる。
一般的に誤り訂正機能の設計は、デバイスの製造バラツキや設置環境や動作状況に依存した誤り要因による誤りを想定して、十分に許容のある誤り訂正符号を設計する。そのため一つの誤り訂正符号による誤り訂正機能では、ある個体においてはリソースの無駄使いとなる。
デバイスの故障には、複数の形態がある。また、デバイスの故障を加速させる要因は形態毎に異なる。例えば、メモリデバイスにおいて、品質の偏り等によって特定のメモリ領域が特定の状態に固定する故障の発生確率が、使用環境が高温の時に上昇する場合がある。一般的に、デバイスの稼働状況に起因して故障のタネが成長していくため、デバイスの故障とデバイスの稼働状況との因果関係が既知であって反映することができれば、デバイス寿命の予測を高精度に行うことができる。
稼働状況に応じて誤り訂正符号が切り替わる誤り訂正機能において、デバイス寿命の算出に稼働状況毎の故障解析の結果を反映させることで高精度なデバイス寿命の算出機能を有し、現在のデバイス寿命に応じて保全準備依頼および保全実施依頼を出力する制御装置を提供できる。
そのためには、まず誤り訂正符号が切り替わる誤り訂正機能を用いてデバイス寿命を算出できればよい。しかし、従来の訂正可能ビット数から算出されるデバイス寿命は、訂正可能ビット数が異なる誤り訂正符号に切り替える誤り訂正機能における誤り訂正符号の切り替えで、デバイス寿命が不連続になる。そのため、誤り訂正符号の切り替えに対応できなかった。
そこで、本発明の目的は、稼働状況に応じた動的な誤り訂正機能による、稼働状況毎の故障要因を考慮した高精度な寿命予測を有する制御装置を提供することである。
本発明により、デバイス寿命の算出に、訂正可能ビット数に誤り訂正符号の訂正能力を導入することによって、訂正能力が異なる誤り訂正符号から算出されたデバイス寿命同士を比較できるようにする。さらに、本発明により、デバイス寿命の算出に稼働状況毎の変数を導入することによって、稼働状況毎の故障解析の結果を反映させ、高精度なデバイス寿命予測を行い、現在のデバイス寿命に応じて保全準備依頼および保全実施依頼を出力する制御装置を提供する。
そして、本願の請求項１に係る発明は、誤り訂正符号により、情報データから符号語への符号化および符号語から情報データへの復号化を行い、復号化において訂正可能な誤りを自動訂正する誤り訂正機能を有する制御装置において、監視対象の状態を監視し状態情報を出力する状態監視部と、状態監視部が出力する前記状態情報および誤り訂正情報に基づいて前記状態毎の訂正率を算出し、出力する訂正率算出部と、所定の基準によって定義された訂正能力の順位を有する複数の誤り訂正符号を有する誤り訂正符号群を備え、前記訂正率算出部から出力された前記状態毎の訂正率に基づいて前記誤り訂正符号を切り替え、情報データから符号語への符号化および符号語から情報データへの復号化をすると共に、誤り訂正に係る訂正情報を出力する誤り訂正処理部と、現在の誤り訂正符号の訂正能力値と、現在の訂正率と、現在の稼働状況の故障要因係数からデバイスの現在の残り寿命であるデバイス寿命を算出する寿命算出部と、を有する制御装置である。
請求項２に係る発明は、前記故障要因係数を書き換える故障要因係数書き換え手段を有することを特徴とする請求項１に記載の制御装置である。
請求項３に係る発明は、前記寿命算出部が出力したデバイス寿命を監視し、保全準備情報を出力する保全準備情報出力手段を有することを特徴とする請求項１また２の何れかに記載の制御装置である。
請求項４に係る発明は、前記保全準備情報出力手段の保全準備情報の出力を決定する閾値を書き換える閾値書き換え手段を有することを特徴とする請求項３に記載の制御装置である。
請求項３に係る発明は、前記寿命算出部が出力したデバイス寿命を監視し、保全準備情報を出力する保全準備情報出力手段を有することを特徴とする請求項１また２の何れかに記載の制御装置である。
請求項４に係る発明は、前記保全準備情報出力手段の保全準備情報の出力を決定する閾値を書き換える閾値書き換え手段を有することを特徴とする請求項３に記載の制御装置である。
請求項５に係る発明は、前記寿命算出部が出力したデバイス寿命を監視し、保全実施情報を出力する保全実施情報出力手段を有することを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の制御装置である。
請求項６に係る発明は、前記保全実施情報出力手段の出力を決定する閾値を外部から書き換える手段を有することを特徴とする請求項５記載の制御装置である。
請求項７に係る発明は、前記故障要因係数が複数の機械の状態から統計的に算出される手段を有する請求項１乃至６の何れか一つに記載の制御装置である。
請求項６に係る発明は、前記保全実施情報出力手段の出力を決定する閾値を外部から書き換える手段を有することを特徴とする請求項５記載の制御装置である。
請求項７に係る発明は、前記故障要因係数が複数の機械の状態から統計的に算出される手段を有する請求項１乃至６の何れか一つに記載の制御装置である。
本発明により、稼働状況に応じた動的な誤り訂正機能による、稼働状況毎の故障要因を考慮した高精度な寿命予測を有する制御装置を提供できる。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は本実施の形態における誤り訂正機能を有する制御装置の機能ブロック図である。制御装置１０は、監視対象２０の状態を監視する状態監視部１１、状態毎の訂正率を算出する訂正率算出部１２、情報データの符号化処理と、符号化データの復号化処理を実行する誤り訂正処理部１３を有する。
図１は本実施の形態における誤り訂正機能を有する制御装置の機能ブロック図である。制御装置１０は、監視対象２０の状態を監視する状態監視部１１、状態毎の訂正率を算出する訂正率算出部１２、情報データの符号化処理と、符号化データの復号化処理を実行する誤り訂正処理部１３を有する。
以下に、制御装置１０を構成する各機能手段の動作を詳細に説明する。
図２は、本実施の形態における状態監視部１１の動作を示すフローチャートである。
状態監視部１１は、監視対象２０に関する情報を取得し（Ｓ２０１）、取得した情報に基づいて監視対象２０の状態を分析する（Ｓ２０２）。そして、分析した監視対象２０の状態に基づいて状態情報を生成し（Ｓ２０３）、生成した状態情報を訂正率算出部１２に対して出力する（Ｓ２０４）。
図２は、本実施の形態における状態監視部１１の動作を示すフローチャートである。
状態監視部１１は、監視対象２０に関する情報を取得し（Ｓ２０１）、取得した情報に基づいて監視対象２０の状態を分析する（Ｓ２０２）。そして、分析した監視対象２０の状態に基づいて状態情報を生成し（Ｓ２０３）、生成した状態情報を訂正率算出部１２に対して出力する（Ｓ２０４）。
監視対象２０は、例えば制御装置１０が組み込まれた工作機械でもよく、その場合における監視対象２０の状態を分析するための情報としては、例えば当該工作機械に設けられた温度センサから取得された温度情報であってもよい。温度情報を用いる場合には、監視対象２０に設置された温度センサから取得された温度が、設定された温度閾値に基づいて定められたいずれの温度範囲に属するのかを分析し、高温、常温、低温などの状態を状態情報として生成し、訂正率算出部１２に対して出力する。
また、監視対象２０は、例えば制御プログラムを実行するプロセッサであってもよく、監視対象２０の状態としては、当該プロセッサに設けられたプログラムカウンタの値でもよい。この場合、監視対象から取得されたプログラムカウンタの値に基づいて、いずれのプログラムブロックを実行中であるかを分析し、プログラムブロックの名称を状態情報として生成し、訂正率算出部１２に対して出力する。
なお、監視対象２０の状態を分析するために用いる、温度範囲の閾値や、プログラムブロックの定義などの情報については、あらかじめ定義された情報を用いるように構成してもよいし、これら分析に用いる情報を外部から設定するための手段を制御装置に組み込んでもよい。このように構成することで監視対象２０の設置場所の変化などに対して設定変更により対応することができるようになる。
監視対象２０としては、上記した以外にも産業用装置・システムまたは医療、航空宇宙、公共システムなどの信頼性の要求される装置・システムでもよく、また監視対象２０の状態を分析するために用いる情報としては、振動、ノイズ、放射線量など、装置やシステムに対して影響を与える各種情報を利用してもよい。
図３は、本実施の形態における訂正率算出部１２の動作を示すフローチャートである。訂正率算出部１２は、誤り訂正処理部１３から訂正情報を取得すると（Ｓ３０１）、状態監視部１１から状態情報を取得し（Ｓ３０２）、状態監視部１１から取得した状態情報、誤り訂正処理部１３から取得した訂正情報に基づいて状態毎に訂正率を算出し（Ｓ３０３）、算出した状態毎の訂正率を誤り訂正処理部１３へ出力する（Ｓ３０４）。
一般的に、誤り訂正符号は、Ｋビットの情報データをＮビットの符号語に変換する符号化と、符号語の誤りを検出し訂正して情報データを復元する復号化を行い、訂正能力として誤り訂正可能ビット数Ｔビットを有し、Ｔビット以上の誤りを検出した場合は訂正不能の結果を出力する。誤り訂正符号の訂正能力には、バースト誤りに対するバースト誤り訂正可能ビット数や、ランダム誤りに対するランダム誤り訂正可能ビット数や、Ｎ／Ｋで表される符号化率などのパラメータがある。
訂正率とは、誤り訂正符号によって訂正された訂正ビット数を用いて、直近の誤りの発生状況を示すパラメータとして定義される。一つの実施の形態として、誤り訂正可能ビット数がＴビットである誤り訂正符号が用いられる時、所定回数Ｊ回の訂正した時点での訂正率Ｐは各訂正までに復号した符号語の数 Ｃｉ （ｉ＝１．．ｊ）と各訂正ビット数Ｅｉ （ｉ＝１．．ｊ）を用いて、訂正率を（数式１）のように定義されてもよい。所定回数Ｊ回は変更される手段を制御装置に組み込んでもよい。このような構成とすることで、監視対象２０の設置場所の環境変化などに対して設定変更により対応することができるようになる。
訂正率 Ｐ ＝ （Σ（Ｅｉ／（Ｃｉ×Ｔ）））／Ｊ （数式１）
訂正率 Ｐ ＝ （Σ（Ｅｉ／（Ｃｉ×Ｔ）））／Ｊ （数式１）
このような状態毎の訂正率の算出ができるようにするために、訂正率算出部１２は、状態監視部１１から取得した状態情報に対して、誤り訂正処理部１３から取得した訂正情報を関連付けて訂正履歴として訂正情報履歴テーブルに記憶して管理し、状態毎の訂正率を算出する際に、訂正情報履歴テーブルから特定の状態と関連付けられた訂正履歴を抽出して状態毎の訂正率を算出する。
例えば、状態情報として高温、常温、低温の情報を取り得る場合、訂正率算出部１２は、誤り訂正処理部１３から訂正情報を取得すると、訂正情報を取得した時点での監視対象２０の状態情報（高温、常温、低温）を状態監視部１１から取得し、訂正情報履歴テーブルに記憶する。この場合、訂正情報履歴テーブルには図４に示すように訂正履歴が記憶される。図４に示す訂正情報履歴テーブルから状態情報が高温の状態を示している場合における訂正率を算出する場合には、訂正情報履歴テーブルから状態情報に高温の状態が記録されている訂正履歴を抽出し、抽出した訂正履歴を上述した演算式に当てはめて訂正率を算出すればよい。
図５は、本実施の形態における誤り訂正処理部１３の動作を示すフローチャートである。誤り訂正処理部１３は、訂正率算出部１２から状態毎の訂正率を取得し（Ｓ７０１）、取得した状態毎の訂正率に基づいて誤り訂正符号群の中からより適切な誤り訂正符号を選択して切り替える（Ｓ７０２）。そして、誤り訂正処理部１３は、切り替えられた誤り訂正符号に基づいて情報データから符号語への符号化処理と、符号語から情報データへの復号化処理を行う（Ｓ７０３）。
誤り訂正処理部１３は、符号語の復号化処理を実行した際に、当該復号化処理の結果に基づいて訂正情報を出力する。訂正情報は符号語に対する復号化処理において、符号語に対する訂正処理がなされた場合における当該訂正処理により訂正されたビット数に関する情報を含んでいる。出力された訂正情報は訂正率算出部１２が状態毎の訂正率を算出するために利用される。
誤り訂正処理部１３は、所定の基準によって定義された訂正能力により順位づけられた異なる複数の誤り訂正符号を備えた誤り訂正符号群を有している。誤り訂正符号は、情報データから符号語への符号化および符号語から情報データへの復号化を処理するためのプログラムやプログラムの動作に必要とされる設定値などを含んでいる。各誤り訂正符号は、当該誤り訂正符号の訂正能力を表すパラメータと共に管理されており、誤り訂正符号を切り替える際には、当該パラメータを参照することで、監視対象２０の状態に応じたより適切な訂正能力を有する誤り訂正符号に切り替えることができるようになっている。誤り訂正符号の訂正能力を表すパラメータは、例えばランダム誤り訂正可能ビット数や、バースト誤り訂正可能ビット数、符号化率を基準として定量化してもよい。また、誤り訂正符号は、ＢＣＨ符号やリード・ソロモン符号であってもよく、他の誤り訂正符号を利用してよい。
なお、誤り訂正符号群が備える誤り訂正符号は、あらかじめ装置内にプログラミングされたものを利用してもよいし、例えばネットワークを介して誤り訂正符号が更新できるようにするなど、外部から設定するための手段を制御装置に組み込んでもよい。このように構成することで監視対象２０の設置場所の変化などに対して設定変更により対応することができるようになる。
誤り訂正処理部１３は、訂正率算出部１２から状態毎の訂正率を取得すると、取得した状態毎の訂正率の値に基づいて誤り訂正符号のパラメータを参照し、より適切な誤り訂正符号へと切り替え処理を行う。
本実施の形態における誤り訂正符号切り替え処理の一例を図６のフローチャートに基づいて説明する。誤り訂正処理部１３は、訂正率算出部１２から取得した状態毎の訂正率と設定されている所定の閾値ＰＨとを比較し（Ｓ８０１）、状態毎の訂正率が所定の閾値ＰＨを上回った場合、誤り訂正符号のパラメータを参照し、より訂正能力の高い誤り訂正符号に切り替える（Ｓ８０２）。状態毎の訂正率が所定の閾値ＰＨを上回らなかった場合は、更に、状態毎の訂正率と設定されている所定の閾値ＰＬとを比較し（Ｓ８０３）、状態毎の訂正率が所定の閾値ＰＬを下回った場合、誤り訂正符号のパラメータを参照し、より訂正能力の低い誤り訂正符号に切り替える（Ｓ８０４）。
状態毎の訂正率が高くなるということは、訂正までに復号した符号語の数Ｃｓｉの値が小さくなった（誤り頻度の上昇）、あるいは訂正の符号語の訂正ビット数Ｅｓｉの値が大きくなった（誤りビット数の増加）ことを意味している。このような状態になった場合、監視対象２０の動作環境がより過酷な状態となったことを意味していると考えられるので、より訂正能力の高い誤り訂正符号に事前に切り替えることで、システム停止などの原因となる訂正不可能な誤りが発生することを防止することができる。また、状態毎の訂正率が低くなるということは、上記とは逆に符号語の誤り率が下がっているということであるから、より訂正能力の低い誤り訂正符号に切り替えることで、誤り訂正のための過剰なリソース使用を抑制することができる。
なお、誤り訂正符号を切り替える状態毎の訂正率の閾値については、外部から適宜切り替えられるようにしてもよい。このような手段を設けることにより、動作環境への設置後に状況に合わせて誤り訂正符号切り替えの契機を調整することができるようになる。
また、誤り訂正符号群の訂正能力の順位についても、外部から適宜書き換えることができる手段を設けてもよい。このような手段を設けることにより、動作環境への設置後に状況に合わせてより適切な誤り訂正符号が選択されるように調整することができるようになる。
更に、誤り訂正符号の切り替えに対応するために、誤り訂正処理部１３は、切り替え前の誤り訂正符号により符号化された符号語を切り替え後の誤り訂正符号に符号化しなおす機能を備えるようにしてもよい。
ところで、デバイスは経年変化により定常的な誤りを引き起こす故障が増加し、それに従い訂正率は上昇するので、所定の閾値との差分をデバイス残り寿命とする。図７は本発明に係る寿命算出機能を有する制御装置の機能ブロック図である。また、図８は本発明に係るデバイス残り寿命を用いた故障診断機能を備えた制御装置の機能ブロック図である。
ここで図７に示されるように、状態監視部１１で判別された機械の状態毎に算出される訂正率で誤り訂正能力が制御される誤り訂正機能を有する制御装置１０に、デバイス残り寿命を算出する機能（寿命算出部１４）を導入する。誤り訂正符号の制御方法として、一つの実施の形態では訂正率が所定の閾値を上回ったら訂正能力の高い誤り訂正符号に切り替え、訂正率が所定の閾値を下回ったら誤り訂正能力の低い誤り訂正符号に切り替える手段を有してもよい。
このとき、デバイス残り寿命Ｌは、適用されている誤り訂正符号の訂正能力ランクＲを加味することで、適用される誤り訂正符号に恒常的な値としてデバイス残り寿命が定義される。一つの実施の形態では訂正能力ランクＲと訂正率Ｐと上限側の閾値Ｐｈを用いて数式２のように定義されてもよい。誤り訂正符号の訂正能力を表す訂正能力ランクＲは、ランダム誤り訂正可能ビット数や、バースト誤り訂正可能ビット数や、符号化率であってもよい。
デバイス残り寿命 Ｌ ＝ Ｒ＊（ Ｐｈ -Ｐ ） （数式２）
デバイス残り寿命 Ｌ ＝ Ｒ＊（ Ｐｈ -Ｐ ） （数式２）
さらに、状態監視部１１は監視対象２０から機械の状態を分析し状態情報を出力する。訂正率算出部１２は状態情報毎に誤り訂正処理部１３からの訂正情報を元に訂正率を算出する。本実施の形態では、上述した訂正率を状態情報が取り得る各状態毎に算出する。すなわち、ｎ個の状態を取り得る状態情報が状態ｓ（ｓ∈Ｓ，Ｓ＝｛ｓ１．．ｓｎ｝）を取る場合であって、誤り訂正可能ビット数がＴｓビットの誤り訂正符号が用いられている時、訂正率Ｐｓは所定回数Ｊｓ回目の訂正をした時点で、各訂正までに復号した符号語の数Ｃｓｉ（ｓｉ＝１．．Ｊｓ）、訂正の符号語の訂正ビット数Ｅｓｉ（ｓｉ＝１．．Ｊｓ）を用いて次の数式３ように定義される。
訂正率 Ｐｓ ＝（Σ（Ｅｓｉ／（Ｃｓｉ×Ｔｓ））／Ｊｓ （数式３）
訂正率 Ｐｓ ＝（Σ（Ｅｓｉ／（Ｃｓｉ×Ｔｓ））／Ｊｓ （数式３）
ここで、機械の状態情報毎に算出された訂正率から、状態毎のデバイス残り寿命Ｌｓの導出に、状態情報毎の変数として故障要因係数αｓを導入する。一つの実施の形態では、数式４のようであってもよい。
状態毎のデバイス残り寿命 Ｌｓ ＝ Ｒｓ ＊ （ Ｐｈ -Ｐｓ）／αｓ
（数式４）
状態毎のデバイス残り寿命 Ｌｓ ＝ Ｒｓ ＊ （ Ｐｈ -Ｐｓ）／αｓ
（数式４）
故障要因係数αｓは故障要因係数書き換え手段により書き換えることができ、例えば、デバイスの故障のある形態と高温動作との間に因果関係があることが分かった場合に、機械の状態が高温である故障要因係数を大きくすることで、高温のデバイス残り寿命が小さくして、保全準備依頼の発生を早めることができる。
そして、この寿命予測に基づいて保全準備依頼および保全実施依頼を出力させる。例えば、各状態のデバイス残り寿命において一番寿命が短いものを最終的な寿命とし、依頼出力は閾値Ｔｈに従って出力させる。保全準備依頼は保全準備情報出力手段により出力される。また、保全実施依頼は保全実施情報出力手段により出力される。両出力手段は、依頼情報を出力するか否かを判別する閾値を書き換える手段を有する。
また、この故障要因係数は、複数の同様の機械を監視することで得られる統計量から導かれてもよい（統計的に算出する手段）。
このような誤り訂正能力を有する制御装置を適用する対象としては、例えば上記したように監視対象２０として工作機械を採用し、状態情報として温度情報を用い、工作機械乃至制御装置上で用いられているメモリ上のデータの誤り訂正に適用することが考えられる。この場合、温度上昇による動作環境の悪化に対応するために誤り訂正符号を切り替えることができるようになる。
また、別の適用対象としては、例えば上記したように監視対象２０として制御プログラムを実行するプロセッサを採用し、状態情報として機械の制御装置が実行中のプログラムブロック名を用い、誤り訂正機能付きＲＯＭに書き込まれた制御プログラムの誤り訂正に適用することが考えられる。この場合、制御プログラムが繰返し実行される中で、プログラムブロック毎の訂正率に従って誤り訂正符号を切り替えて符号化し直すように構成することができる。更に、本発明の実施の形態の制御装置は、メモリなどの誤り訂正以外にも、通信で扱われるデータなどに用いてもよい。
以上、本発明の実施の形態は誤り訂正能力を有する制御装置の形態で説明したが、上述した一連の処理の過程は、プログラムまたはプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の形式で提供することができる。この場合、当該プログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われるものとしても良い。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
上述したように、本発明により、動的に機械の状態毎にデバイス残り寿命を算出することで、機械の状態に応じた効率的な保全活動を行うことができる。
１０ 制御装置
１１ 状態監視部
１２ 訂正率算出部
１３ 誤り訂正処理部
１４ 残り寿命算出部
２０ 監視対象
１１ 状態監視部
１２ 訂正率算出部
１３ 誤り訂正処理部
１４ 残り寿命算出部
２０ 監視対象
Claims (7)
- 誤り訂正符号により、情報データから符号語への符号化および符号語から情報データへの復号化を行い、復号化において訂正可能な誤りを自動訂正する誤り訂正機能を有する制御装置において、
監視対象の状態を監視し状態情報を出力する状態監視部と、
状態監視部が出力する前記状態情報および誤り訂正情報に基づいて前記状態毎の訂正率を算出し、出力する訂正率算出部と、
所定の基準によって定義された訂正能力の順位を有する複数の誤り訂正符号を有する誤り訂正符号群を備え、前記訂正率算出部から出力された前記状態毎の訂正率に基づいて前記誤り訂正符号を切り替え、情報データから符号語への符号化および符号語から情報データへの復号化をすると共に、誤り訂正に係る訂正情報を出力する誤り訂正処理部と、
現在の誤り訂正符号の訂正能力値と、現在の訂正率と、現在の稼働状況の故障要因係数からデバイスの現在の残り寿命であるデバイス寿命を算出する寿命算出部と、
を有する制御装置。 - 前記故障要因係数を書き換える故障要因係数書き換え手段を有することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
- 前記寿命算出部が出力したデバイス寿命を監視し、保全準備情報を出力する保全準備情報出力手段を有することを特徴とする請求項１また２の何れかに記載の制御装置。
- 前記保全準備情報出力手段の保全準備情報の出力を決定する閾値を書き換える閾値書き換え手段を有することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
- 前記寿命算出部が出力したデバイス寿命を監視し、保全実施情報を出力する保全実施情報出力手段を有することを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の制御装置。
- 前記保全実施情報出力手段の出力を決定する閾値を外部から書き換える手段を有することを特徴とする請求項５記載の制御装置。
- 前記故障要因係数が複数の機械の状態から統計的に算出される手段を有する請求項１乃至６の何れか一つに記載の制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015037377A JP6294251B2 (ja) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 誤り訂正機能による寿命予測を有する制御装置 |
| US15/045,349 US9906242B2 (en) | 2015-02-26 | 2016-02-17 | Control device performing lifetime prediction by error correction function |
| DE102016001980.8A DE102016001980B4 (de) | 2015-02-26 | 2016-02-19 | Steuervorrichtung, die mittels einer Fehlerkorrekturfunktion eine Lebensdauervorhersage durchführt |
| CN201610109439.7A CN105929723B (zh) | 2015-02-26 | 2016-02-26 | 通过纠错功能进行寿命预测的控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015037377A JP6294251B2 (ja) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 誤り訂正機能による寿命予測を有する制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016161990A true JP2016161990A (ja) | 2016-09-05 |
| JP6294251B2 JP6294251B2 (ja) | 2018-03-14 |
Family
ID=56682630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015037377A Active JP6294251B2 (ja) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | 誤り訂正機能による寿命予測を有する制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9906242B2 (ja) |
| JP (1) | JP6294251B2 (ja) |
| CN (1) | CN105929723B (ja) |
| DE (1) | DE102016001980B4 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108874577A (zh) * | 2017-05-08 | 2018-11-23 | 三星电子株式会社 | 编解码装置及用于编解码的方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6697494B2 (ja) * | 2018-02-01 | 2020-05-20 | ファナック株式会社 | 異常判別装置、プログラム、異常判別システム及び異常判別方法 |
| JP2020154728A (ja) | 2019-03-20 | 2020-09-24 | キオクシア株式会社 | メモリシステム及びその制御方法 |
| US11263576B2 (en) * | 2019-09-10 | 2022-03-01 | American Express Travel Related Services Company Inc. | Auditing of business controls using analytic control tests |
| JP2022124682A (ja) * | 2021-02-16 | 2022-08-26 | キオクシア株式会社 | メモリシステム |
| CN117170998B (zh) * | 2023-11-03 | 2024-03-01 | 凌雄技术(深圳)有限公司 | 一种智能化设备生命周期管理系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011102126A1 (ja) * | 2010-02-22 | 2011-08-25 | パナソニック株式会社 | 不揮発性半導体記憶装置及び電子機器 |
| JP2013516000A (ja) * | 2009-12-23 | 2013-05-09 | サンディスク テクノロジィース インコーポレイテッド | メモリ装置における制御データの誤り訂正システムおよび方法 |
| JP2013122793A (ja) * | 2011-12-09 | 2013-06-20 | Toshiba Corp | 不揮発性半導体記憶装置 |
| JP2013542533A (ja) * | 2010-10-27 | 2013-11-21 | エルエスアイ コーポレーション | フラッシュメモリベースのデータ記憶のための順応ｅｃｃ技術 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0387000A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-11 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体記憶装置 |
| US7757152B2 (en) * | 2005-08-18 | 2010-07-13 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Data corruption scrubbing for content addressable memory and ternary content addressable memory |
| US8122323B2 (en) | 2007-03-08 | 2012-02-21 | Intel Corporation | Method, apparatus, and system for dynamic ECC code rate adjustment |
| US8321727B2 (en) * | 2009-06-29 | 2012-11-27 | Sandisk Technologies Inc. | System and method responsive to a rate of change of a performance parameter of a memory |
| US8984216B2 (en) * | 2010-09-09 | 2015-03-17 | Fusion-Io, Llc | Apparatus, system, and method for managing lifetime of a storage device |
| JP5583052B2 (ja) | 2011-02-25 | 2014-09-03 | 株式会社日立製作所 | 故障予測・対策方法及びクライアントサーバシステム |
| US8762798B2 (en) | 2011-11-16 | 2014-06-24 | Stec, Inc. | Dynamic LDPC code rate solution |
| US8868978B2 (en) * | 2012-02-14 | 2014-10-21 | International Business Machines Corporation | Reclaiming discarded solid state devices |
| US10073626B2 (en) * | 2013-03-15 | 2018-09-11 | Virident Systems, Llc | Managing the write performance of an asymmetric memory system |
-
2015
- 2015-02-26 JP JP2015037377A patent/JP6294251B2/ja active Active
-
2016
- 2016-02-17 US US15/045,349 patent/US9906242B2/en active Active
- 2016-02-19 DE DE102016001980.8A patent/DE102016001980B4/de active Active
- 2016-02-26 CN CN201610109439.7A patent/CN105929723B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013516000A (ja) * | 2009-12-23 | 2013-05-09 | サンディスク テクノロジィース インコーポレイテッド | メモリ装置における制御データの誤り訂正システムおよび方法 |
| WO2011102126A1 (ja) * | 2010-02-22 | 2011-08-25 | パナソニック株式会社 | 不揮発性半導体記憶装置及び電子機器 |
| JP2013542533A (ja) * | 2010-10-27 | 2013-11-21 | エルエスアイ コーポレーション | フラッシュメモリベースのデータ記憶のための順応ｅｃｃ技術 |
| JP2013122793A (ja) * | 2011-12-09 | 2013-06-20 | Toshiba Corp | 不揮発性半導体記憶装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108874577A (zh) * | 2017-05-08 | 2018-11-23 | 三星电子株式会社 | 编解码装置及用于编解码的方法 |
| JP2018190416A (ja) * | 2017-05-08 | 2018-11-29 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | コーディングメカニズム及びその方法 |
| JP7231989B2 (ja) | 2017-05-08 | 2023-03-02 | 三星電子株式会社 | コーディングメカニズム及びその方法 |
| CN108874577B (zh) * | 2017-05-08 | 2023-11-03 | 三星电子株式会社 | 编解码装置及用于编解码的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9906242B2 (en) | 2018-02-27 |
| DE102016001980B4 (de) | 2019-08-14 |
| CN105929723A (zh) | 2016-09-07 |
| US20160254827A1 (en) | 2016-09-01 |
| JP6294251B2 (ja) | 2018-03-14 |
| DE102016001980A1 (de) | 2016-09-01 |
| CN105929723B (zh) | 2019-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6294251B2 (ja) | 誤り訂正機能による寿命予測を有する制御装置 | |
| US11656943B2 (en) | Method and apparatus for predicting hard disk fault occurrence time, and storage medium | |
| US9183067B2 (en) | Data preserving apparatus, method and system therefor | |
| US10031797B2 (en) | Method and apparatus for predicting GPU malfunctions | |
| US7469189B2 (en) | Electronic device, failure prediction method, and computer product | |
| US9910750B2 (en) | Storage controlling device, storage controlling method, and non-transitory computer-readable recording medium | |
| US20230136274A1 (en) | Ceph Media Failure and Remediation | |
| JP6200381B2 (ja) | 監視対象の稼働状況に応じた誤り訂正機能を有する制御装置 | |
| JP4378386B2 (ja) | キャッシュウェイ縮退監視装置、キャッシュウェイ縮退監視方法およびキャッシュウェイ縮退監視プログラム | |
| CN105224305A (zh) | 函数调用路径编解码方法、装置及系统 | |
| JP2011034219A (ja) | 故障検出方法及び監視装置 | |
| US10268598B2 (en) | Primary memory module with record of usage history | |
| JP6627258B2 (ja) | システムモデル生成支援装置、システムモデル生成支援方法、及び、プログラム | |
| JP2009032052A (ja) | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム | |
| JP7032169B2 (ja) | 故障部品推定装置、システム、方法およびプログラム | |
| US20220019208A1 (en) | Method for Monitoring the Vitality of Devices of a Distributed System | |
| JP2018013816A (ja) | メモリ診断装置 | |
| US10635550B2 (en) | Memory event mitigation in redundant software installations | |
| KR20240067763A (ko) | Ecc정보를 이용한 메모리상태 모니터링 장치 및 그 방법 | |
| JP2017117063A (ja) | 無線基地局保守装置、無線基地局保守システム、無線基地局保守方法および無線基地局保守プログラム | |
| JP2023093048A (ja) | 保全計画立案システム、保全計画立案方法及びプログラム | |
| CN116360700A (zh) | 分布式集群中存储池的硬盘管理方法、装置、设备及介质 | |
| CN116016128A (zh) | 网关设备的进程管理方法、装置、电子设备和存储介质 | |
| JP2018132947A (ja) | 情報処理装置および温度設定プログラム | |
| JP2013073326A (ja) | 管理サーバ、異常予測システム、異常予測方法、及び、異常予測プログラム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170131 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170207 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170801 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171101 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20171110 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180123 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180215 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6294251 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |