JPH1115518A - 電子回路基板・装置の故障診断方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】故障検出センサ（ハンド・プローブ）のプロー
ビングなしに、より高い確率で故障部位の特定および復
旧作業手順の提示を目的とする。 【解決手段】計測データによる故障状態、回路接続情報
および構成部品情報等のデータを融合することにより摘
出される複数個所の推定故障部位群の特定、さらに特定
された故障部位群の優位判別をすることにより、故障確
率優先順位を決定し、復旧作業の手順等を提示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気・電子部品を
用いて制御回路を構成した電子回路基板及び制御装置等
において、故障が発生した場合における故障部位の特
定，故障確率優先順位の決定、および復旧作業手順の提
示を行うものである。

【０００２】故障検出センサ（ハンド・プローブ）を必
要としないため、コーティングされた基板、もしくは試
験工程において分解が不可能な装置の故障分析が可能と
なる。

【０００３】また、汎用試験装置と独立して機能するた
め、設計段階の電子回路・装置における故障部位の特定
分析および解析，故障確率情報の収集等には、生成され
た故障摘出最適入力パターンに対する模擬故障出力デー
タを設定することにより利用が可能である。

【０００４】

【従来の技術】従来の技術は、試験装置及び故障検出セ
ンサ（ハンド・プローブ）による故障診断方法がある。

【０００５】これらは、あらかじめ電子回路基板・装置
の構成品である電気・電子部品の情報および回路の接続
情報、さらに人が設定した入力データもしくはランダム
入力パターン生成システムによるデータによって良品動
作シュミレーションを行いデータを取得しておく。

【０００６】試験により故障が発生した場合、故障検出
センサ（ハンド・プローブ）で得られるデータと良品動
作シュミレーションとのデータを故障が発生した出力端
子より比較し故障部位を特定していく方式である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術の故障
診断では、良品動作シュミレーションによるデータと故
障検出センサ（ハンド・プローブ）によって取得される
データとの比較によって故障部位を特定していく必要が
あるため、プロービングが不可能な電子回路基板・装置
では使用できなかった。

【０００８】また、故障検出センサにてプロービングで
きる端子は通常１個に限られているため、同時に複数の
故障が発生した場合の関連付け等ができない。

【０００９】また、故障検出センサ自体がコンデンサ成
分を含んでいるためノイズ等による故障に対してはプロ
ービングすることによって良品動作となってしまい故障
部位の特定が困難となる場合がある。

【００１０】さらに、故障検出センサによって故障部位
を特定するためには試験を複数回実行しなければなら
ず、プロービングしている際に、現時点の故障発生ポイ
ント以前に故障が発生するとデータ処理部において混乱
が発生し故障部位の特定に至らない場合がある。

【００１１】本発明は、従来技術である故障検出センサ
を使用せず、故障発生時唯一のデータによって故障部位
の特定，故障確率優先順位の決定、および復旧作業手順
の提示を行う故障診断装置の実現を目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、故障部位の摘出・特定を目的とした入
力パターンの自動生成・最適化を行う機能を設けた。

【００１３】自動生成された入力パターンによる良品動
作シュミレーションを行い、入力パターンの各試験ステ
ップでの出力端子毎における故障発生時の故障部位の特
定情報を生成する機能を設けた。

【００１４】故障診断試験プログラムを実行し、実行結
果が不良（故障）となった場合において全試験ステップ
に対する全出力データを取り込むための格納部を設け
た。

【００１５】格納された全出力データと入力パターンの
自動生成時に作成される故障部位の特定情報との融合・
関連付けを行う処理部を設けた。

【００１６】複数故障部位が特定された場合、故障部位
群の故障確率優先順位を決定、および復旧作業手順の提
示を行うための合理性処理部を設けた。

【００１７】即ち、故障部位の摘出・特定入力パターン
による故障診断試験を行うことにより故障が発生した場
合、故障発生時の計測出力データの解析を行うことで故
障部位の特定、および復旧作業手順の提示がなされる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を説明す
る。

【００１９】図１は、この故障診断装置の診断効果を評
価したときの請求項１の構成図である。

【００２０】故障診断装置は、故障診断処理に必要な計
測出力データを得るために汎用試験機に対して自動生成
した入力パターンを送出し、汎用試験機はその入力パタ
ーンを用いて試験データを作成し、試験を実行する。

【００２１】試験で得られた計測出力データは、汎用試
験機から故障診断装置に送出され、故障診断装置では故
障が発見された場合、計測出力データの分析を行い、故
障部位の特定，故障確率優先順位の決定及び、復旧作業
手順等の情報を情報表示装置に送出し表示される。

【００２２】図２は、この故障診断装置の内部構成図で
ある。

【００２３】図３のフローチャートを参照して内部構成
の動作を説明する。

【００２４】ステップ１０では、試験すべき電気・電子
回路基板装置の構成部品情報を作成し、部品情報格納部
に収める。

【００２５】ステップ２０では、電子回路基板装置の内
部接続情報を記述し、回路接続情報格納部に収める。

【００２６】ステップ３０では、部品単位の故障要因特
定入力パターンと回路接続情報を元に基板装置全体とし
ての入力パターンを生成し、入力パターン１ステップ毎
に出力不良が発生した場合の故障要因情報を格納部に収
める。

【００２７】また、入力パターンの自動生成には、良品
動作シュミレーションの結果が必要となるためステップ
４０のシュミレーション処理部との情報交換が発生す
る。

【００２８】ステップ５０では、汎用試験機によって故
障部位特定入力パターンを用いた試験を行い、計測出力
データを取得する。

【００２９】ステップ６０では、受け取った計測出力デ
ータを良品動作シュミレーションによる出力データと照
合比較し、不良出力ステップを抽出する。

【００３０】抽出された不良出力ステップに関する故障
部位特定情報を回路接続情報とのデータ融合・関連付け
により作成する。

【００３１】ステップ７０では、複数の故障部位が特定
された場合、回路接続情報，故障確率情報及び、不良発
生ステップ等のデータを合理性処理部において処理する
ことにより故障確率優先順位の決定と復旧作業手順の作
成を行う。

【００３２】ステップ８０では、データ融合・関連付け
処理部で作成された故障部位の特定情報及び、合理性処
理部で作成された故障確率優先順位情報と復旧作業手順
情報の表示を行う。

【００３３】図４，図５の部品情報登録における定義例
と図６の故障要因を用いて、部品単位における故障要因
の特定入力パターンと回路基板・装置の故障部位特定入
力パターンについて説明する。

【００３４】従来の良品動作シュミレーションにおける
部品情報の登録では図４，図５の様に入出力の動作レベ
ルの違いによって登録情報を変えることをせずに論理に
よって単一であった。

【００３５】これでは、回路基板・装置の接続情報を入
力し、処理しても故障部位を特定する入力パターンを自
動生成することは困難であった。

【００３６】本発明では、部品情報登録において、その
部品の入出力が回路基板・装置上でロウ・レベルまたは
ハイ・レベルで有効となるのかを区別することにより、
有効レベルの違いによって入力パターンを定義すること
ができ、さらに、入力パターンの各試験ステップに対す
る故障要因を設定することが可能となった。

【００３７】部品登録情報における故障要因の設定で
は、図６の内的要因（部品不良）の故障項目が優先順位
によって設定される。

【００３８】また、回路基板・装置における故障部位の
特定パターンは、接続情報の記述による部品の組合せ情
報を部品単位の故障要因特定入力パターンの組合せに移
行することで自動生成が可能となる。

【００３９】図７の故障部位の特定フローチャートと図
６の故障要因を用いて、回路基板・装置の故障部位の特
定処理を説明する。

【００４０】図７のステップ１００において、汎用試験
機から得られる計測出力データとあらかじめ作成された
良品動作シュミレーションとの出力端子におけるデータ
を照合し、正常又は不良を決定する。

【００４１】正常の場合は、特定処理を終了し、不良と
なった場合はステップ１１０において特定処理すべき出
力を選定する。

【００４２】不良出力が複数の場合は、不良発生テスト
・ステップの早い順に選定し、同一ステップで複数の場
合は、入力から出力までの論理経路が浅い順、および論
理が単純な順とする。

【００４３】ステップ１２０において、選定された出力
からの経路における部品の不良試験ステップに対する故
障要因項目を積み上げ、さらに同一試験ステップにおい
て複数の不良出力がある場合は、その他の不良出力の不
良状態によって、図６の外的要因（接続不良）の故障項
目を積み上げる。

【００４４】ステップ１３０において、積み上げられた
故障要因項目の全試験ステップにおける全出力状態を条
件とする削除処理を行う。

【００４５】単独で不良を発生させることのできる故障
要因がステップ１３０の削除処理によって皆無になった
場合は、ステップ１４０で複合故障要因項目を設定する
必要があると判断される。

【００４６】ステップ１５０では、故障要因の組合せに
よる不良発生の可能性によって故障要因グループを積み
上げ、ステップ１６０でステップ１３０同様の削除処理
を行う。

【００４７】上記の処理を故障出力の数と故障発生ステ
ップ数だけ繰り返す判断をステップ１７０で行い、ステ
ップ１８０で総合的な故障要因による故障部位と優先順
位を決定し、ステップ１９０で上記処理において作成さ
れた情報を出力する。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、従来
故障部位の特定において使用していた故障検出センサ
（ハンド・プローブ）のプロービングなしに故障部位の
特定をする事ができ、複数の不良要因および複合的な故
障要因に対しても一度の試験で特定する事が可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステム構成図。

【図２】本発明の概要構成図。

【図３】本発明の概要フローチャート。

【図４】本発明の部品情報登録定義（その１）を示す
図。

【図５】本発明の部品情報登録定義（その２）を示す
図。

【図６】本発明の故障要因一覧を示す図。

【図７】本発明の故障部位特定フローチャート。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気・電子部品を用いて制御回路を構成し
   た電子回路基板及び制御装置等に対して、制御回路上の
   故障部位を特定する手法において、計測データによる故
   障状態，回路接続情報および構成部品情報等のデータを
   融合することにより摘出される複数個所の推定故障部位
   群の特定、さらに特定された故障部位群の優位判別をす
   ることにより、故障確率優先順位を決定し、復旧作業の
   手順等を提示する機能を有することを特徴とする電子回
   路基板・装置の故障診断方式。
2. 【請求項２】請求項１の故障部位を特定するための計測
   データを取得のために、あらかじめ回路構成部品のライ
   ブラリーおよび回路接続情報を元に故障を摘出・特定す
   るに必要な最適化された入力パターンを自動生成する機
   能を有することを特徴とする電子回路基板・装置の故障
   診断方式。
3. 【請求項３】請求項１の故障部位の特定においては、従
   来必要不可欠とされていた故障検出センサ（ハンド・プ
   ローブ）による情報を必要としない、データ融合・関連
   付け処理部を有することを特徴とする電子回路基板・装
   置の故障診断方式。
4. 【請求項４】請求項１の故障確率優先順位の決定におい
   ては、データ融合・関連付け処理部で生成された情報を
   取り込む合理性処理部を有することを特徴とする電子回
   路基板・装置の故障診断方式。