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技術 信頼性が十分な幾何学基準判断を用いた補正処置の決定方法

出願人 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド
発明者 ジェフリー・ダブリュー・スター
出願日 2009年2月16日 (10年7ヶ月経過) 出願番号 2009-032695
公開日 2009年11月5日 (9年10ヶ月経過) 公開番号 2009-259221
状態 特許登録済
技術分野 デジタル計算機の試験診断 知識ベースシステム
主要キーワード 分散構成要素 基準プロセス 基準判断 最大条件 予備部品 障害確率 確率グラフ 補正処置
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

診断可能システムに対して行うべき補正処置を適切に決定する。

解決手段

障害モード推論エンジンFMRE)が、証拠通知待機し(420)、証拠通知を受信すると、それに基づいて、複数の証拠−障害モード−確率矩形(EFMPR)を決定し(430)、これらEFMPRの中から候補EFMPRを決定する(440)。候補EFMPR(EFMPR RCRFM)は、証拠−障害モード−確率グラフ原点からの距離に基づいて決定される。次いで、候補EFMPRと複数のEFMPRにおける他のEFMPRとの間における重複エリアOAを判定し(450)、該重複エリアを重複閾値OTと比較する(470)。重複エリアが重複閾値未満である場合、候補EFMPRに基づいて、妥当な障害モード(即ち、正しい診断)及び/又は診断可能システムに対して妥当な補正処置を決定し(480)、妥当な補正処置を報告し(482)、補正処置を講ずる(490)。

概要

背景

コンピュータ化された推論エンジンは、診断可能なシステムを診断するために用いることができる。このような推論エンジンは、一般に、診断可能システムにおける条件に関する仮説集合から、結論、即ち、診断結果を引き出す。推論エンジンは、電子システム、エア・システム、油圧システム機械(又は電気機械)システム、及び/又は生物システム(例えば、コンピュータ補助医療診断システム)のような、複雑な診断可能システムを診断することができる。

概要

診断可能システムに対して行うべき補正処置を適切に決定する。障害モード推論エンジン(FMRE)が、証拠通知待機し(420)、証拠通知を受信すると、それに基づいて、複数の証拠−障害モード−確率矩形(EFMPR)を決定し(430)、これらEFMPRの中から候補EFMPRを決定する(440)。候補EFMPR(EFMPR RCRFM)は、証拠−障害モード−確率グラフ原点からの距離に基づいて決定される。次いで、候補EFMPRと複数のEFMPRにおける他のEFMPRとの間における重複エリアOAを判定し(450)、該重複エリアを重複閾値OTと比較する(470)。重複エリアが重複閾値未満である場合、候補EFMPRに基づいて、妥当な障害モード(即ち、正しい診断)及び/又は診断可能システムに対して妥当な補正処置を決定し(480)、妥当な補正処置を報告し(482)、補正処置を講ずる(490)。

目的

本発明の第1主要実施形態は、診断可能システムに対して補正処置を決定する方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

診断可能システムに対する補正処置を決定する方法であって、第1証拠通知を受信するステップと、前記第1証拠通知に基づいて、複数の証拠障害モード−確率矩形(EFMPR)を決定するステップと、前記複数のEFMPRにおいて、第1候補EFMPRを決定するステップと、前記第1候補EFMPRと前記複数のEFMPRにおける他のEFMPRとの間における重複エリアを判定するステップと、前記第1候補EFMPRの重複エリアが、重複閾値未満であると判定するステップと、前記第1候補EFMPRの重複エリアが前記重複閾値未満であるという判定に応答して、前記第1候補EFMPRに基づいて、前記診断可能システムに対して妥当な補正処置を決定するステップとからなることを特徴とする方法。

請求項2

請求項1記載の方法において、該方法はさらに、前記第1候補EFMPRの重複エリアが前記重複閾値未満でないという判定に応答して、少なくとも1つの追加の証拠通知を受信するステップと、前記第1証拠通知及び前記少なくとも1つの追加の証拠通知に基づいて、第2複数の証拠−障害モード−確率矩形(EFMPR)を決定するステップと、前記第2複数のEFMPRにおいて、第2候補EFMPRを決定するステップと、前記第2候補EFMPRと前記複数の第2EFMPRにおける他のEFMPRとの重複エリアを判定するステップと、前記第2候補EFMPRの重複エリアが、重複閾値未満であると判定するステップと、前記第2候補EFMPRの重複エリアが前記重複閾値未満であるという判定に応答して、前記第2候補EFMPRに基づいて、前記診断可能システムに対して妥当な第2補正処置を決定するステップとを含んでいることを特徴とする方法。

請求項3

請求項1記載の方法において、該方法はさらに、タイマを設定するステップと、前記タイマが切れたときに、追加の証拠を要求するステップであって、前記診断可能システムの少なくとも1つの検査を要求することを含む、追加の証拠を要求するステップと、追加の証拠要求に応答して、少なくとも1つの証拠通知を受信するステップとを含んでいることを特徴とする方法。

技術分野

0001

本発明は、陸軍省が裁定した契約第W56HZV−05−C−0724号に基づく米国政府支援によって行われたものであり、信頼性が十分な幾何基準判断を用いた補正処置決定方法に関する。

背景技術

0002

コンピュータ化された推論エンジンは、診断可能なシステムを診断するために用いることができる。このような推論エンジンは、一般に、診断可能システムにおける条件に関する仮説集合から、結論、即ち、診断結果を引き出す。推論エンジンは、電子システム、エア・システム、油圧システム機械(又は電気機械)システム、及び/又は生物システム(例えば、コンピュータ補助医療診断システム)のような、複雑な診断可能システムを診断することができる。

発明が解決しようとする課題

0003

推論エンジンによって引き出される診断、即ち、「障害モード」(failure mode)は、診断可能なシステムにおける条件の証拠エビデンス)に基づいている。例えば、センサは、電子システムにおける電気構成機器電圧変動を認識することができる。電圧変動の証拠に基づいて、当該電気構成機器の故障から、結果として生ずる電子システム全体の故障までの範囲に及ぶ潜在性がある種々の障害モードが出る可能性がある。用途によっては、推論エンジンが、確実に障害モードを判定する十分な証拠を有していないこともある。

0004

一旦障害モードであると判定されると、診断可能システムにおける障害回復するために、1つ以上の補正処置を講ずる。補正処置には、コストが伴うこともある。このようなコストには、時間、修理要員手配、補正処置に用いる材料(例えば、予備部品)、及び/又は複雑なシステムの一部又は全部の利用不可が含まれる場合がある。更に、補正処置を講ずる前であっても多くの情報を単に保持するだけでもコストがかかってしまう。

課題を解決するための手段

0005

本発明の第1主要実施形態は、診断可能システムに対して補正処置を決定する方法を提供する。この方法は、第1証拠通知を受信することを含む。第1証拠通知に基づいて、第1複数の証拠−障害モード確率矩形(EFMRP:evidentiary-failure-mode-probability rectangle)を決定する。第1複数のEFMPRの中で、第1候補EFMPRを決定する。第1EFMPRと第1複数のEFMPRにおける他のEFMPRとの間における重複エリアを判定する。第1候補EFMPRの重複エリアが重複閾値未満であるという判定を下す。第1候補EFMPRの重複エリアが重複閾値未満であるという判定に応答して、第1候補EFMPRに基づいて、診断可能システムに補正処置を決定する。

0006

本発明の第2主要実施形態は、障害モード推論エンジン(FMRE)を提供する。FMREは、プロセッサと、ネットワーク通信インターフェースと、データ・ストレージデータ記憶装置)と、データ・ストレージに格納されプロセッサによって実行可能な機械言語命令とを備えている。複数の障害モード確率範囲、複数の証拠−確率範囲、及び複数の補正処置(アクション)をデータ・ストレージに格納する。機械言語命令は、(a)ネットワーク通信インターフェースを通じて少なくとも1つの証拠通知を受信すること、(b)少なくとも1つの証拠通知、複数の障害モード確率範囲、及び複数の証拠−確率範囲に基づいて、複数のEFMPRを判定すること、(c)複数のEFMPRから候補EFMPRを決定すること、(d)候補EFMPRの信頼係数を判定すること、(e)複数の補正処置に基づいて、補正処置を候補EFMPRと関連付けること、及び(f)ネットワーク通信インターフェースを通じて補正処置を送ることを含む機能をプロセッサが行うために実行可能である。

0007

本発明の第3主要実施形態は、診断可能システムを提供する。該診断可能システムは、該診断可能システムの一部又は全部のステータス報告するように構成されている1つ以上の証拠源(エビデンス・ソース)と、ユーザ・インターフェースと、FMREとを備えている。FMREは、(a)1つ以上の証拠源から証拠を受けたときに、証拠通知を発生するように構成されている証拠通知発生器と、(b)複数の障害モード確率範囲、証拠−確率範囲、及び複数の補正処置コストを格納するように構成されている障害−伝搬−及びシステム/サブシステム−インターフェース・モデルFPSIMデータベースと、(c)診断可能システムに対して補正処置を決定するように構成されているFPSIMとを備えている。補正処置は、候補EFMPRの重複エリアと重複エリア閾値との比較に基づいて決定する。各EFMPRは、障害モード確率範囲及び証拠確率範囲を含む。重複エリア閾値は、候補EFMPRと関連のある複数の補正処置コストにおける補正処置コストに基づいて決定される。

図面の簡単な説明

0008

本発明の実施形態による診断可能システムの一例であり、障害モード推論エンジン、証拠源、別の診断推論エンジン、及びユーザ・インターフェースを含むシステムの図である。
Aは、本発明の実施形態による証拠−障害モード−確率グラフの一例の図であり、障害モード確率を横軸に、証拠確率を縦軸に用いて、EFMPR及び証拠−障害モード確率点(EFMPR)を示し、Bは、本発明の実施形態による証拠−障害モード確率矩形の一例の図である。
本発明の実施形態による計算機の一例の図である。
本発明の実施形態による方法の一例のフローチャートである。
本発明の実施形態によるマッピングデータ構造の一例である。
本発明の実施形態にしたがって推論した障害モード及び補正処置報告の一例の図である。

実施例

0009

種々の実施形態を、図面を参照して説明する。同様な構成要素は同様な参照番号で示している。
開示する本発明の実施形態は、コンピュータ・ソフトウェアファームウェア、及びハードウェアと組み合わせて実施する、幾何学基準プロセス(geometrically-based process)を用いる補正処置の決定に関する。尚、本明細書中に記載する構成及びその他の構成は、例としての記述に過ぎないことは言うまでもない。代わりに他の構成及び要素(例えば、機械、インターフェース、機能、順序、及び機能集合等)を用いることもでき、一部の要素を纏めて省略してもよいことは、当業者には明らかであろう。更に、ここに記載する要素の多くは、機能的実体であって、単体又は分散構成要素として実施することができ、あるいは他のコンポーネントと共に、更には適した組み合わせや場所であればいずれでも実施することができる。1つ以上の実体によって実行するように本明細書に記載する種々の機能は、ハードウェア、ファームウェア、及び/又はソフトウェアによって実現することができる。種々の機能は、メモリに格納されている命令を実行するプロセッサによって実現することもできる。

0010

全体像
診断可能システムの補正処置を決定するFMREを提供する。診断可能システムを診断するために、1つ以上の証拠源(エビデンス・ソース:evidence source)が証拠をFMREに提供することができる。診断可能システムにおいて障害(fault)又はその他の状態が発生した場合、証拠源はその障害又はその他の状態の証拠を、「証拠通知」の形態でFMREに提供することができる。証拠通知に基づいて、FMREは複数のEFMPRを発生することができる。ここで、診断可能システムの障害モード毎に、少なくとも1つのEFMPRを発生する。したがって、1つの障害モードを各EFMPRと関連付けることができる。

0011

EFMPRは、所与の障害モードに対する障害モード確率範囲、及び証拠確率範囲を備えている。EFMPRは、証拠通知に基づいて、証拠確率範囲を決定する。また、FMREは、証拠通知が与えられると、障害モードの条件付き確率に基づいて、障害モード確率範囲を決定する。FMREに基づいて、証拠−障害モード確率グラフの原点からの候補EMFPRの距離測定値を判定することにより、候補EFMPRを決定することができる。候補EMFPRを決定したならば、FMREは、候補EFMPRと複数のEFMPRにおける残りのEFMPRとの間における重複エリアを判定する。候補EFMPRと残りのEFMPRとの間における重複エリアは、「候補障害モード」(即ち、故障の原因の作業診断(working diagnosis)又はFMREが受信した証拠通知に基づいて判定したその他の状態)に対する信頼係数を規定する。信頼係数は、重複エリアに対して逆関係にあると言える。即ち、重複エリアが小さい程、候補障害モードが「妥当な障害モード」(即ち、故障の原因の正しい診断、又はFMREが受信した証拠通知に基づいて判定したその他の状態)であるという信頼係数が高くなる。

0012

重複エリアは、重複閾値と比較される。重複閾値を超過する場合、FMREは、FMREに呈示された証拠から、候補障害モードを妥当な診断であるとするには、信頼係数が低すぎると判定する。FMREは、追加の証拠通知を待つこと、及び/又は追加の証拠を要求することができる。追加の証拠通知を受信すると、FMREは複数のEFMPRにおけるEFMPR毎の確率範囲を、追加の証拠に対する証拠確率の範囲及び追加の証拠通知から想定した特定の障害モードの条件付き確率の範囲と組み合わせる。各EFMPRの確率範囲を組み合わせたならば、FMREは第2候補EFMPRを決定し、第2候補EFMPRの第2重複エリアを判定する。第2重複エリアと閾値との比較が行われる。

0013

重複エリアが重複閾値を超過していない場合、候補障害モードが妥当な障害モードであると判定する信頼係数は十分であるとする。妥当な障害モードをFMREのユーザに出力することができる。1つ以上の妥当な補正処置を、妥当な障害モードと関連付け、1つ以上の妥当な補正処置もFMREのユーザに出力することができる。FMREは、1つ以上の妥当な補正処置を講ずるように構成することができる。

0014

本発明は、矩形の幾何学的形状、及びそれらの証拠−障害モード−確率グラフの原点からの距離に部分的に基づいた不完全な情報を手がかりにして、診断可能システムにおける障害モードを判定する。FMREが追加の証拠を獲得し、各EFMPRの確率を組み合わせるに連れて、追加の証拠に基づいて、信頼係数が向上した新たな候補障害モードを判定することができる。FMREが追加の証拠を要求することができるので、十分な信頼性がある障害モードを判定するのに必要な時間を短縮することができる。

0015

FMREは、補正処置のコストに基づいて重複閾値を調節し、候補補正処置に基づいてFMREが信頼係数を調節することを可能にする。信頼性を判定する際にEFMPRを用いることによって、複数の可能な障害モードの中から妥当な障害モードを判定するのに必要な時間及び/又はコストを最小に抑えることができる。
証拠−障害モード−確率グラフの原点からの距離に基づいて候補障害モードを判定することにより、妥当な候補障害モードを判定する効率的な方法を提供する。ここに記載する証拠−障害モード−確率グラフは、競合する診断の確率を視覚化することができる。

0016

本方法は、いずれの証拠の品質にも依存せず、むしろ、受け取った他の証拠に基づいて、各証拠の品質を判定する。本方法は、証拠の数ではなく、障害モードの数に合わせて規模が変わるので、様々に拡縮可能である。重複閾値を修正すると、妥当な障害モードの信頼係数を高くする又は低くすることもできる。例えば、用途によっては(特に、リアルタイム用途)、処置を講ずる前には信頼係数を下げなければならない場合もあり、したがって、これに応じて重複閾値を調節することができる。

0017

診断可能システムの例
図1は、FMRE110、証拠源150、その他の診断推論エンジン160を備えている、本発明の実施形態による診断可能システム100の一例を示している。診断可能システム100は、電子、生物、及び/又は機械システムである。
FMRE110は、FPSIM120、FPSIMデータベース130、及び証拠フィルタ140を備えている。FPSIM120は、診断可能システム100の確率基準モデル(probability-based model)として用いることができる。FPSIMは、複数のEFMPRを備えることができる。EFMPRについては、図2に関連して、以下で詳しく説明する。

0018

FMRE110は、多数の診断を同時に決定することができる。例えば、多くの比較的独立した構成機器を有する診断可能システム(粗結合コンピュータ・ネットワークのような)では、多数の独立した障害が診断可能システム内において同時に発生する可能性がある。多数の独立した障害の場合、第1の障害について収集した証拠は第2の独立した障害には適用できないので、FMRE110は、独立した障害毎に1つずつ、多数の障害モードを判定する。FMRE110は、証拠の場所、証拠の時間、及び/又は証拠の種類というような、証拠の固有性(property)に基づいて、多数の障害モードを判定することができる。また、FMREは、障害モードの確率に基づいて、多数の障害モードを判定することができる。

0019

EFMPRを発生するために、FPSIM120はFPSIMデータベース130と相互作用する。FPSIMデータベース130は、障害モード及び証拠確率を格納するマッピング・データ構造を備える。マッピング・データ構造については、図5に関連して、以下で詳しく説明する。FPSIMデータベース130は、診断可能システム100内における証拠源150の場所、障害モードを判定するために用いる証拠の種類というような、多数の診断が必要なときに判定を行う際に用いられる情報も格納することができ、更に、障害モードを判定するために、多数の障害モードの存在の情報を含むその他の情報も、FPSIMデータベース130に格納することができる。

0020

証拠フィルタ140は、証拠源150の中にある1つの証拠源から証拠の通知を発生するために用いられる。証拠源150の中にある各証拠源は、診断可能システム100の1つ以上の構成要素に関する情報を提供する。証拠源の例には、電気センサ機械センサ、電気機械センサ、生物システム用モニタインターネットからの情報等が含まれる。多くの他の証拠源も使用可能である。証拠源150は、電気的特性(例えば、電圧、容量、抵抗電流インダクタンス)、機械的特性(例えば、トルク応力、重量、力(force)、強さ(power))、天候情報(例えば、湿度、温度、風速)、及び/又は生物的特性(例えば、呼吸数脈拍血液化学体温)というような情報を提供する。他の多くの種類の情報も提供可能にすることができる。

0021

証拠フィルタ140は、証拠源150からの情報を、FMREの残りから選別する(filter)、即ち、選り分ける(screen)。選別により、診断可能システム100の診断には無関係な情報、繰り返しの情報、及び/又はFMREによって証拠として扱われるには重みが十分でない情報が、報告されない。例えば、証拠源150の中にある1つの証拠源は、1つ以上の「心拍」メッセージを提供して、その証拠源がアクティブであることを示すが、このような心拍メッセージは、無関係及び/又は繰り返し情報であるとして、証拠フィルタは報告しなくてもよい。別の例では、証拠源は、予期される電圧変化のような、正常な動作範囲内における状態変化を示すが、状態変化が、診断可能システム100における障害を示すとは限らないので、証拠フィルタ140は、状態変化をFPSIM120に報告しないこともある。

0022

FPSIM130は、証拠フィルタ140と相互作用し、特定の証拠源150から情報を送る又は送らないようにこれに命令し、閾値情報及び/又は1つ以上の証拠源150からの予測値範囲を提供する、及び/又は繰り返し情報であることを判定するために用いられる情報を提供する。FPSIM130と証拠フィルタ150との間では、他の相互作用も可能である。

0023

FMRE110は、他の推論エンジン160と相互作用することも可能である。他の推論エンジンは、FMRE110に証拠源150に関する情報を提供し、FMRE110からの診断に代わる診断又はこれに追補する診断を提供することができ、あるいは同様の情報をFMRE110から受け取ることもできる。他の推論エンジン160との相互作用により、1つ以上の証拠通知をFMRE110に伝えることができる。

0024

証拠−障害モード−確率矩形グラフの一例
図2のAは、本発明の実施形態による証拠−障害モード−確率グラフ200の一例であり、EFMPR230、240、及び250、並びに証拠−障害モード−確率点(EFMPP)270を示し、原点202、障害モード確率を表す横軸210、及び証拠確率を表す縦軸220も表示している。FMRE110は、証拠−障害モード−確率グラフを用いて、診断可能システム100に可能な診断を図式的に示すことができる。図式指示は、FMREが証拠通知を受けるに連れて更新することもできる。

0025

証拠−障害モード−確率グラフ200は、障害モード確率軸210と、証拠確率軸220とを備えており、これらは原点202において結合する。図2のAの横軸(即ち、x−軸)は、障害モード確率軸210である。障害モード確率軸210は、障害モードの確率を示すことができる。障害モード確率軸210が確率を示す際、障害モード確率軸210は0〜1までの範囲を取ることができる。障害モード確率が0である場合、該障害モードが発生する可能性がない(即ち、その障害モードは不可能である)ことを示し、障害モード確率が1である場合、障害モードが確実に発生することを示し、0と1との間の障害モード確率は、その障害モードが発生する見込みを示す。例えば、図2のAは、EFMPR230が、障害モード確率軸210に沿って、約0.1〜約0.6の障害モード確率を有することを示している。

0026

証拠−障害モード−確率グラフ200の縦軸(即ち、y軸)は、証拠確率軸220であり、証拠の確率を示している。証拠確率軸220が確率を示す際、証拠軸220は0〜1の範囲を取ることができる。証拠確率は、障害モードに応じて変動する可能性がある。即ち、ある証拠体(body of evidence)を想定すると、その証拠体が所与の障害モードを示す確率は、証拠モードに基づいて変動する可能性がある。例えば、図2のAにおいては、EFMPR230が証拠確率軸220に沿って0〜約0.166の証拠確率を有することを示している。尚、証拠−障害モード−確率グラフ200におけるいずれの点も(x,y)のように記述することができ、xは証拠−障害モード−確率グラフ200のx−軸に沿った点の値であり、yは証拠−障害モード−確率グラフ200のy軸に沿った点の値である。

0027

図2のAにおいては、横軸を障害モード確率軸として示し、縦軸を証拠確率軸として示しているが、これらの軸は、証拠−障害モード−確率グラフ200において逆にして示してもよいことは言うまでもない(即ち、証拠−障害モード−確率グラフ200は、障害モード確率軸を縦軸として示し、証拠確率軸を水平軸として示してもよい)。

0028

EFMPR230、240、及び250、並びにEFMPP270の各々を、障害モードと相関付けることもできる。具体的には、各EFMPR230〜250及びEFMPP270を、最小障害モード確率及び最大障害モード確率を含む障害モード確率(x軸)範囲と相関付けることができる。例えば、図2のBに示すように、EFMPR230の左下角232及び左上角236を決定するために用いられる最小障害モード確率、並びに、右下角234及び右上角238を決定するために用いられる最大障害モード確率を有する障害モード確率範囲を参照して、EFMPR230を定義する。

0029

更に、証拠を参照してEFMPR230、240、及び250並びにEFMPP270を決定してもよい。証拠は、1つ以上の証拠通知(notification)を含んでいる。各証拠通知は、1つ以上の属性を含み、(1)証拠を収集した診断可能システムの場所(place)又は構成要素を記述及び/又は判定することができる証拠場所、(2)収集した証拠の品質又は種類(sort)を記述することができる証拠種類(例えば、電圧、抵抗、温度、血圧、トルク、応答時間)、及び/又は、(3)証拠に対する数値を規定することができる証拠値(例えば、+5ボルト、100度、応答に30秒要する)を含む。証拠通知は、その他の多くの証拠の場所、証拠の種類、及び証拠に対する値、並びにその他の多くの属性も含むことができる。

0030

各EFMPRは、最小証拠確率及び最大証拠確率を含むことができる証拠確率(y軸)範囲と相関付けることができる。最小及び最大証拠確率はそれぞれ、1つ以上の証拠通知に基づいて決定することができる。更に具体的には、最小及び最大証拠確率はそれぞれ、証拠場所、証拠種類、及び/又は証拠値に基づいて決定することができる。
例えば、図2のBに示すように、EMFPR230の左下角232及び右下角236を決定するために用いられる最小証拠確率と、左上角236及び右上角238を決定するために用いられる最大証拠確率とを有する証拠確率範囲を参照して、EFMPR230を規定する。したがって、図2のBに示すようなEFMPR230のEFMPRの角(コーナー)は、表1に示すように規定することができる。

0031

EFMPRは、左下角232及び右上角238によって規定することができる。何故なら、左下角は、最小障害モード確率及び最小証拠確率を参照して規定され、右上角238は最大障害モード確率及び最大証拠確率を参照して規定されるからである。EFMPRは、左下角232が右上角238と同一である場合にはEFMPPとなると考えることができ、つまり、EFMPRは1つの点のみを含むことになる。

0032

図2のAにおいては、EMFPR250を、原点202から最も離れているEMFPRとして示している。したがって、EFMPR250の右上角は、図2のAに示す全てのEFMPR及びEFMPRの原点202から最も離れている。図2のAにおいては、EFMPR250がEFMPR240と重複する重複領域260を示している。左下角の座標(min_x1, min_y1)及び右上角の座標(max_x1, max_y1)を有する第1矩形R1と、並びに、左下の座標(min_x2, max_y2)及び右上の座標(max_x2, max_y2)を有する第2矩形R2との重複領域は、以下のプロセスを用いて決定することができる。

0033

1.(max_y1 > min_y2)及び(max_y2 > min_y1)、並びに(max_x1 > min_x2)及び(max_x2 > min_x1)が成立するか否か判定することによって、R1及びR2が重複するか否か判定を行う。これらの条件全てが真である場合、R1及びR2は重複する。
2.(max_min_x, max_min_y)を判定することにより、重複領域の左下角を決定する。ここで、max_min_xは(min_x1, min_x2)の最大値であり、max_min_yは(min_y1, min_y2)の最大値である。
3.(min_max_x, min_max_y)を判定することにより、重複領域の右角を決定する。ここで、min_max_xは(max_x1, max_x2)の最小値であり、min_max_yは(max_y1, max_y2)の最小値である。

0034

このプロセスの一例として、R1をEFMPR240とし、R2をEFMPR250とすると、これらの矩形は重複すると判定される。何故なら、R1の最大x軸値はR2の最小y軸値よりも大きく、R2の最大y軸値はR1の最小y軸値よりも大きく、R1の最大x軸値はR2の最小x軸値よりも大きく、そしてR2の最大x軸値はR1の最小x軸値よりも大きいからである。前述のプロセスを続けると、重複領域の左下角は点262であると決定され、重複領域の右上角は点264となる。
左下角(min_x1, min_y1)及び右上角(max_x1, max_y1)によって規定される矩形R1の面積Aは、矩形面積の式によって判定することができる。
A=(max_x1 - min_x1) * (max_y1 - min_y1)
矩形面積の式を用いると、重複領域即ち「重複エリア」OAの面積は、次のようになる。
OA=(min_max_x - max_min_x) * (min_max_y - max_min_y)

0035

EFMPP270は、最小障害モード確率が最大障害モード確率に等しく、最小証拠確率が最大証拠確率に等しい場合のEFMPRであると見なすことができる。例えば、図2のAは、EFMPR270は、最小及び最大障害モード確率が等しく約0.1であり、最小及び最大証拠確率が等しく約0.4であるEFMPP270として図示している。尚、EFMPP270は、図2のAでは、見やすくするために、1つの点ではなく大きなドットとして図示している。

0036

計算機の一例
図3は、本発明の実施形態による計算機300の一例のブロック図であり、演算装置310、データ・ストレージ(記憶装置)320、ユーザ・インターフェース330、及びネットワーク通信インターフェース340を備えている。計算機300は、デスクトップ・コンピュータ、ラップトップ又はノート型コンピュータパーソナルディジタルアシスタント(PDA)、移動体電話機、あるいはここに記載する方法及び/又はここに記載するFMREの機能性の少なくとも一部を実施するコンピュータ命令を実行することができる演算装置を装備した同様のデバイスであればいずれでもよい。

0037

演算装置310は、1つ以上の中央演算装置、コンピュータ・プロセッサ、移動体プロセッサ、ディジタル信号プロセッサ(DSP)、マイクロプロセッサ、コンピュータ・チップ、並びに、既存の又は今後開発される同様の演算装置を含むことができ、機械語命令を実行しデータを処理することができる。

0038

データ・ストレージ320は、1つ以上の記憶デバイスを備えることができる。データ・ストレージ320は、リードオンリ・メモリ(ROM)、ランダムアクセス・メモリ(RAM)、リムーバブルディスクドライブ・メモリ、ハード・ディスク・メモリ、磁気テープ・メモリ、フラッシュ・メモリ、並びに、既存の同様の記憶デバイス及び今後開発される同様の記憶デバイスである。データ・ストレージ320は、少なくとも、データ構造324及び機械語命令326を収容するのに十分な記憶容量を備えている。データ構造324は、あらゆるマッピング、範囲、矩形、並びに、ここに記載するFMREの機能の一部又は全部を実行するため及び/又は方法400において記載する手順の一部又は全部を実行するために必要なその他のデータ構造であって、ここに記載するものであればいずれでもよい。機械語命令326は、データ・ストレージ320に収容されており、ここに記載するFMREの機能の一部又は全部を実行するため及び/又は方法400において記載する手順の一部又は全部を実行するために演算装置310によって実行可能な命令を含む。

0039

ユーザ・インターフェース330は、入力ユニット332及び/又は出力ユニット334を備えている。入力ユニット332は、計算機330のユーザからのユーザ入力を受け取る。入力ユニット332は、キーボードキーパッドタッチスクリーン、コンピュータ・マウストラックボールジョイスティック、及び/又は計算機300のユーザからユーザ入力を受け取ることができ、現在知られている他の同様のデバイス又は今後開発される他の同様のデバイスである。出力ユニット334は、計算機330のユーザに出力を供給する。出力ユニット334は、1つ以上の陰極線管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)、発光ダイオードLED)、ディジタル光処理(DLP)技術を用いたディスプレイプリンタ電球、及び/又はグラフィックテキスト、及び/又は数値情報を計算機300のユーザに表示することができ、現在知られているその他の同様のデバイス又は今後開発されるその他の同様のデバイスである。

0040

ユーザ・インターフェース330は、診断可能システム100と相互作用を行うユーザ又は他の人に、FMRE110及び/又はその他の推論システム160から情報を受け取らせ、及び/又はFMRE110及び/又はその他の推論システム160に情報を提供させる。ユーザは、診断、補正処置、及び/又は、図6に示す、可能性が高い障害モードや補正処置報告のようなその他の情報を、ユーザ・インターフェース330の出力ユニット334を通じて受け取ることができる。出力ユニット334は、1つ以上のEFMPRをFMRE110のユーザに表示し、診断可能システム100の1つ以上の可能な診断を図で示すことができる。ユーザは、診断可能システム100に関する情報、証拠を集める及び/又は補正処置を講ずる許可、及び/又はその他の情報を入力ユニット332を通じて提供することができる。

0041

ネットワーク通信インターフェース340は、データを送出及び受信するように構成されており、有線通信インターフェース及び/又は無線通信インターフェースで構成される。有線通信インターフェースが用いられている場合、ワイヤケーブル光ファイバリンク、あるいはワイドエリア・ネットワーク(WAN)、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)、1系統以上のインターネットのような公衆データ・ネットワーク、1系統以上の私設データ・ネットワーク、あるいは、このようなネットワークのあらゆる組み合わせへの同様の物理的接続を備えることができる。無線通信インターフェースが用いられている場合、WAN、LAN、1系統以上の公衆データ・ネットワーク(例えば、インターネット)、1系統以上の私設データ・ネットワーク、又は公衆及び私設データ・ネットワークのあらゆる組み合わせへのIEEE802.11(例えば、Wi−Fi)インターフェースのような、エア・インターフェースを利用することができる。

0042

本発明の実施形態では、入力ユニット332及び/又は出力ユニット334は、計算機300から離れて配置されていてもよい。この場合、計算機300の演算装置310は、離れて位置する入力ユニット332及び/又は離れて位置する出力ユニット334と通信する。例えば、演算装置310は、離れて位置する入力ユニット332と通信してユーザ入力を要求することができ、離れて位置する入力ユニット332は、演算装置310と通信して、要求されたユーザ入力を供給することができる。また、演算装置310及び離れて位置する入力ユニット332が通信して、離れて位置する入力ユニット332に関する診断及び/又はステータス情報を提供することができる。演算装置310と離れて位置する入力ユニット332との間では、その他の通信も可能である。

0043

同様に、演算装置310は、離れて位置する出力ユニット334と通信して、ユーザ出力の表示を要求することができる。離れて位置する出力ユニット334は、承認のような、表示するユーザ出力に関する情報を提供することができる。また、演算装置310及び離れて位置する出力ユニット334が通信して、離れて位置する出力ユニット334に関する診断及び/又はステータス情報を提供することができる。演算装置310と離れて位置する出力ユニット334との間では、その他の通信も可能である。

0044

計算機300は、離れて位置する入力ユニット332及び/又は離れて位置する出力ユニット334と、ネットワーク通信インターフェース340を通じて通信することができる。したがって、計算機300は、有線ネットワーク無線ネットワーク、及び/又は有線及び無線ネットワークの組み合わせを通じて、離れて位置する入力ユニット332及び/又は離れて位置する出力ユニット334に接続することができる。

0045

診断可能システムに対する補正処置を決定する方法
図4は、本発明の実施形態にしたがって、診断可能システム100に対して補正処置を決定する方法400のフローチャートである。尚、フローチャート及びこの中で呈示するその他のフローチャート内における各ブロックは、コンピュータ・プログラム・コードのモジュールセグメント、又は一部を表すことができ、プロセスにおける具体的な論理機能又はステップを実施するための1つ以上の実行可能命令を含むことは言うまでもない。実施形態例の範囲には代替実施態様も含まれ、その場合、関与する機能性に応じて、図示する又は論ずるものとは別の、実質的に同時又は逆の順序を含む順序で、機能を実行することができる。このことは、説明中の実施形態の当業者には、言うまでもないことであろう。
ブロック410において、FMRE110を初期化する。初期化により、重複閾値OT、証拠待ち時間Delta、最後の証拠通知時刻TOLD、及び/又はマッピング・データ構造が決定される。

0046

図5は、本発明の実施形態によるマッピング・データ構造500の一例である。マッピング・データ構造500は、多数の障害モードNFM510、多数の証拠NPE512、複数の障害モード確率520、複数の障害確率530、具体的な障害モードが与えられたときに具体的な証拠の確率を表す複数の条件付き確率p(E|FM)540、具体的な証拠が与えられたときに具体的な障害モードの確率を表す複数の条件付き確率p(FM|E)550、障害モード/補正処置マッピング560、及び/又は補正処置/コスト・マッピング570を備える。マッピング・データ構造500は、データベースの一部であってもよく、及び/又はFPSIMデータベース130のような、データベースからのデータを含んでもよい。

0047

NFM障害モードの各々に対して、複数の障害モード確率520として少なくとも1つの障害モード確率がある。更に、複数の障害モード確率における各障害モード確率は、1つの障害モード確率値として又は障害モード−確率範囲として表される。同様に、可能なNPE証拠の各々に対して、複数の証拠確率において少なくとも1つの証拠確率がある。各証拠確率は、1つの証拠確率として又は証拠−確率範囲として表わされる。複数の条件付き確率p(E|FM)540及びp(FM|E)550にはそれぞれ、証拠/障害モード対)の各々に対して(全NFM×全NPEの対に対して)少なくとも1つの条件付き確率がある。

0048

複数の障害モード確率520、複数の証拠確率530、及び複数の条件付き確率p(E|FM)540は、診断可能システム100の製造業者によって供給することもできる。次いで、複数の条件付き確率p(FMi|Ej)の各々を、ベイズの式を用いて決定することができる。
p(FMi|Ej)
=p(Ei|FMi)*p(FMi)/p(Ej) p(Ej)>0
ここで、FMiは、所与の障害モードiであり、iの範囲は[1,NFM]である。
Ejは、所与の証拠jであり、jの範囲は[1,NPE]である。
p(FMi)は、障害モードiが発生する確率である。
p(Ej)は、証拠jが発生する確率である。
尚、p(FMi|Ej)は、p(Ej)=0の場合、0に定める。

0049

以下の式は、前述のベイズの式に基づいており、最小条件付き確率min_p(FMi|Ej)及び最大条件付き確率範囲max_p(FMi| Ej)を有する条件付き確率範囲p(FMi|Ej)を決定するために用いることができる。
min_p(FMi|Ej)
=min_p(Ei|FMi)*min_p(FMi)/min_p(Ej) min_p(Ej)>0
max_p(FMi|Ej)
=max_p(Ei|FMi)*max_p(FMi)/max_p(Ej) max_p(Ej)>0
ここで、min_p(Ej |FMi)は、障害モードFMiが与えられたときに発生する証拠Ejの最小条件付き確率である。
min_p(FMi)は、障害モードiの最小障害モード確率であり、iの範囲は[1,NFM]である。
min_p(Ej)は、証拠jの最小証拠確率であり、jの範囲は[1,NPE]である。
max_p(Ej |FMi)は、障害モードFMiが与えられたときに発生する証拠Ejの最大条件付き確率である。
max_p(FMi)は、障害モードiの最大障害モード確率であり、iの範囲は[1,NFM]である。
max_p(Ej)は、証拠jの最大証拠確率であり、jの範囲は[1,NPE]である。
尚、min_p(Ej |FMi)は、min_p(Ej)=0の場合0に定め、max_p(FMi| Ej)は、max_p(Ej)=0の場合0に定める。

0050

マッピング・データ構造500は、補正処置/障害モード・マッピング560を備えている。補正処置/障害モード・マッピング560は、各障害モードiと、1つ以上の補正処置CAkとの間の関連すなわち対応関係を規定する。ここで、iの範囲は[1,NFM]であり、kの範囲は[1,NCA]であり、NCAは補正処置の数である。補正処置/障害モード・マッピング560は、キー属性を障害モードとし、1つ以上の補正処置属性を有する、リレーショナル・データベース・テーブル又は同様のデータ構造とするとよい。補正処置属性は、障害モードのキー属性に対して1つ以上の補正処置を備えることができる。本発明の一実施形態では、各障害モードに対して1つの補正処置があればよい。即ち、NFM=NCAとなる。

0051

例えば、「バッテリ放電」という障害モードには、2つの補正処置、すなわちバッテリのジャンプスタート及びバッテリの交換があると仮定する。この場合、補正処置/障害モード・マッピング560は、リレーショナル・データベース・テーブル又は同様のデータ構造を備えることができ、行又は同様のエントリには「バッテリ放電」という障害モードのキー属性、並びに2つの補正処置属性「バッテリのジャンプ・スタート」及び「バッテリ交換」が入る。

0052

尚、障害モードの数値又はその他の表現は、補正処置/障害モード・マッピング560の障害モードのキー属性及び/又は補正処置属性の数値又はその他の表現として格納するとよい。例えば、「バッテリ放電」障害モードを障害モード4と指定し、補正処置「バッテリのジャンプ・スタート」及び「バッテリ交換」を補正処置「B1」及び「B2」と指定した場合、補正処置/障害モード・マッピング560は、障害モードのキー属性が「4」であり、少なくとも2つの補正処置属性が「B1」及び「B2」であるリレーショナル・データベース・テーブル又は同様のデータ構造を備えることができる。

0053

マッピング・データ構造500は、補正処置/コスト・マッピング570を備えている。補正処置/コスト・マッピング570は、各補正処置CAkとコストCkとの間における関連すなわち対応関係を規定する。ここで、kの範囲は[1,NCA]である。各Ckは対応する補正処置CAkを講じたときのコストを表す。コストCkは、時間、金銭的コスト、困難さ、必要な材料の入手可能性、診断可能システムの不稼働率のコスト、並びに補正処置を講ずる際におけるその他の実際の及び潜在的なコストを考慮に入れる。多くのその他の実際の及び潜在的なコストも同様に考慮することができる。

0054

補正処置/コスト・マッピング570は、補正処置のキー属性とコスト属性とを有するリレーショナル・データベース・テーブル又は同様のデータ構造とすることができる。コスト属性は、補正処置のキー属性に対するコストを含むことができる。例えば、「バッテリのジャンプ・スタート」という補正処置は、この補正処置に「1」のコストが伴うと仮定する。この場合、補正処置/コスト・マッピング570は、補正処置「バッテリのジャンプ・スタート」のキー属性、及びコスト属性「1」を収容した行又は同様のエントリを有するリレーショナル・データベース・テーブル又は同様のデータ構造を備えることができる。

0055

尚、補正処置の数値又はその他の表現は、補正処置のキー属性として格納し、及び/又は、コスト属性の非数値表現を補正処置/コスト・マッピング570に格納してもよい。例えば、「バッテリのジャンプ・スタート」という補正処置を補正処置「B1」に指定した場合、補正処置/コスト・マッピング570は、キー属性「B1」及びコスト属性「1」を有するリレーショナル・データベース・テーブル又は同様のデータ構造を備えることができる。コスト属性は、今後及び/又は以前の補正処置のコスト、補正処置に必要な材料及び/又は労力のコストの判定、又はその他のコストの判定というような、補正処置のコストの更に別の判定を行うべきことを示すことができる。例えば、コスト属性「ジャンプ・スタート+牽引+交換」を、補正処置/コスト・マッピング570に、補正処置「バッテリ交換」に対して格納すると仮定する。FMRE110は、補正処置「バッテリ交換」のコストは、補正処置「ジャンプ・スタート」のコスト+補正処置「牽引」のコスト+補正処置「交換」のコストであると判定することができる。補正処置のコストは、通貨又は時間単位というような、尺度の単位と関連付けるとよい(例えば、補正処置のコスト「200」は、200ドルのコスト又は200分のコストを示すことができる)。

0056

図4に戻って説明する。ブロック410において、複数のEFMPR Rを初期化して、複数のEFMPRにおける各矩形Riが未だ用いられていないことを示すことができる。NRを、複数のEFMPR Rにおける矩形の数とする。複数のEFMPR Rは、障害モード毎に少なくとも1つのEFMPRを有することができ、したがって、NR≧NFMとなる。本発明の一実施形態では、障害モード毎にEFMPRが1つずつあるだけである(即ち、NR=NFM)。FPSIM120は、複数の矩形Rを備えることができる。

0057

ブロック420において、FMRE110は証拠の通知を待つ。証拠の通知は、証拠Ejに対応すると仮定する。ここで、jの範囲は[1,NPE]である。証拠の通知を受信すると、FMRE110はTOLDを、通知を受信した時刻に設定することができる。
ブロック430において、受信した証拠の通知に基づいて複数のEFMPR Rを決定する。iの範囲が[1,NFM]であり、jの範囲が[1,NPE]である場合に、特定の障害モードFMiに対してEFMPR Riを決定するプロセスの一例は、次のようになる。

0058

1.受信した証拠Ejから、特定の障害モードFMiの最小及び最大条件付き確率を決定する。即ち、min_p(FMi| Ej)及びmax_p(FMi| Ej)を決定する。min_p(FMi| Ej)及びmax_p(FMi| Ej)を決定するには、特定の障害モードFMi及び受信した証拠Ejに基づいてマッピング・データ構造500において条件付き確率p(FM|E)550を検索すればよい。
2.受信した証拠Ejの最小及び最大確率を決定する。即ち、min_p(Ej)及びmax_p(Ej)をそれぞれ決定する。min_p(Ej)及びmax_p(Ej)を決定するには、特定の証拠Ejに対する証拠確率520をマッピング・データ構造500において検索すればよい。
3.Riが未だ用いられていないことを示す場合、Riの障害モード確率及び証拠モード確率を、前述のステップ1及び2において決定した確率に設定する。具体的には、min_fm_p(Ri)をEFMPR Riの最小障害モード確率とし、max_fm_p(Ri)をEFMPR Riの最大障害モード確率とし、min_e_p(Ri)をEFMPR Riの最小証拠確率とし、max_e_p(Ri)をEFMPR Riの最大証拠確率とする。次いで、
min_fm_p(Ri) = min_p(FMi| Ej)
max_fm_p(Ri) = max_p(FMi| Ej)
min_e_p(Ri) = min_p(Ej)及び
max_e_p(Ri) = max_p(Ej)
と設定する。
また、FMRE110は、EFMPR Riが既に用いられていることを示す場合もある。障害モードFMiに対するEFMPR Riの決定は完了する。

0059

4.Riが用いられていることを示す場合、Riの障害モード確率範囲をmin_p(FMi| Ej)及びmax_p(FMi| Ej)と組み合わせる。次いで、以下の式を用いて、min_fm_p(Ri)をmin_p(FMi| Ej)と組み合わせることができる。
min_fm_p(Ri)
=Y1*Z1/[Y1*Z1+{(1−Y1)*(1−Z1)}]
ここで、Y1=min_fm_p(Ri)、及びZ1=min_p(FMi| Ej)である。同様に、以下の式を用いて、max_fm_p(Ri)をmin_p(FMi| Ej)と組み合わせることができる。
max_fm_p(Ri)
=Y2*Z2/[Y2*Z2+{(1−Y2)*(1−Z2)}]
ここで、Y2=max_fm_p(Ri)、及びZ2=max_p(FMi| Ej)である。

0060

5.Riが用いられていることを示す場合、Riの証拠確率範囲をmin_p(Ej)及びmax_p(Ej)と組み合わせる。以下の式を用いて、min_e_p(Ri)をmin_p(Ej)と組み合わせることができる。
min_e_p(Ri)
=Y3*Z3/[Y3*Z3+{(1−Y3)*(1−Z3)}]
ここで、Y3=min_e_p(Ri)、及びZ3=min_p(Ej)である。同様に、以下の式を用いて、max_e_p(Ri)をmax_p(Ej)と組み合わせることができる。
max_e_p(Ri)
=Y4*Z4/[Y4*Z4+{(1−Y4)*(1−Z4)}]
ここで、Y4=max_e_p(Ri)、及びZ4=max_p(Ej)である。

0061

特定の障害モードFMiに対してEFMPR Riを決定するこのプロセス例は、複数のEFMPRの中にあるEFMPR Ri毎に実行することができる。
例えば、EFMPR Riが用いられておらず、FMRE110が証拠通知E1を受信したと仮定する。EFMPR Riと関連のある障害モードFMiに対して、E1の最小証拠確率は0.2であり、E1の最大証拠確率は0.6であると仮定する。更に、E1が与えられた場合のFMiの最小確率が0.4であり、E1が与えられた場合のFMiの最大確率が0.8であると仮定する。EMFPR Riが用いられていないので、
min_fm_p(Ri) = min_p(FMi| Ej) = 0.4
max_fm_p(Ri) = max_p(FMi| Ej) = 0.8
min_e_p(Ri) = min_p(Ej) = 0.2
max_e_p(Ri) = max_p(Ej)=0.6
となる。
FMRE110は、前述の値の決定時にEFMPR Riが用いられていることを示すことができる。

0062

FMRE110は後に証拠E2の通知を受信したと仮定する。EFMPR Riと関連のある障害モードFMiに対して、E2の最小証拠確率が0.3であり、E1の最大証拠確率が0.4であると仮定する。更に、E1が与えられた場合のFMiの最小確率が0.5であり、E1が与えられた場合のFMiの最大確率が0.9であると仮定する。

0063

次に、EFMPR Riが用いられていることを示すので、以下のように前述の確率をRiと組み合わせることができる(有効数字3桁まで)。
min_fm_p(Ri)
=Y1*Z1/[Y1*Z1+{(1−Y1)*(1−Z1)}]
=0.4*0.5/(0.4*0.5+0.6*0.5)
=0.4
max_fm_p(Ri)
=Y2*Z2/[Y2*Z2+{(1−Y2)*(1−Z2)}]
=0.8*0.9/(0.8*0.9+0.2*0.1)
=0.973
min_e_p(Ri)
=Y3*Z3/[Y3*Z3+{(1−Y3)*(1−Z3)}]
=0.2*0.3/(0.2*0.3+0.8*0.7)
=0.0968
max_e_p(Ri)
=Y4*Z4/[Y4*Z4+{(1−Y4)*(1−Z4)}]
=0.6*0.4/(0.6*0.4+0.4*0.6)
=0.5

0064

ブロック440において、FMRE110は、複数のEFMPR Rにおける候補EMFPR RCRFM、及び妥当な候補障害モードを決定する。RCRFMは、証拠−障害モード−確率グラフの原点から最も離れているEFMPRとして選択すればよい。複数のEFMPRにおけるEFMPR Riの原点からの距離D(Ri)は、距離の式を用いて決定することができる。
D(Ri)=√(avg_fm2+avg_e2)
ここで、avg_fm=1/2(min_fm_p(Ri) + max_fm_p(Ri)、
avg_e = 1/2(min_e_p(Ri) + max_e_p(Ri))である。

0065

更に、FMRE110は、距離D(Ri)の代わりに二乗和S(Ri)を用いてもよい。二乗和S(Ri)は、以下の二乗和の式を用いて決定することができる。
S(Ri)=avg_fm2+avg_e2
FMRE110はが距離の代わりに二乗和を用いる場合、S(Ri)をD(Ri)の代わりに用いることができる。

0066

尚、前述の距離の式及び二乗和の式は、双方共に平均障害モード及び証拠確率を用い、これらはEFMPRの中心に対応する。あるいは、FMRE110は、距離又は二乗和の式において、EMFPRの左下角に対応する最小障害モード及び証拠確率を用いてもよく、あるいは距離又は二乗和の式において、EFMPRの右上角に対応する最大障害モード及び証拠確率を用いてもよい。一貫性のために、FMRE110は、Rにおける全てのEFMPRについて原点からの距離を計算する際に、距離又は二乗和の式において、矩形上の同じ点、即ち、中心、左下角、又は右上角を用いなければならない。

0067

最大距離MDは、距離D(Ri)の最大値を取ることによって決定する。ここで、iは[1,NR]の範囲内である。RCRFMを、原点からの距離がMDであるEMFPRであるとし、したがって、妥当な候補障害モード(CRFM)に対応する候補EFMPRであるとする。
ブロック450において、FMRE110は、EFMPR RCRFMと複数のEFMPR Rにおける他のEFMPRとの間の重複エリアOAを決定することができる。OAは、以下のプロセスによって決定することができる。

0068

1.OAを0に設定する。
2.min_fm_crfmをRCRFMの最小障害モード確率とし、max_fm_crfmをRCRFMの最大障害モード確率とし、min_e_crfmをRCRFMの最小証拠確率とし、max_e_crfmをRCRFMの最大証拠確率とする。次いで、図2Aに示した軸を用いると、RCRFMの左下角は、(min_fm_crfm, min_e_crfm)の座標を有し、RCRFMの右上角は、(max_fm_crfm, max_e_crfm)の座標を有する。

0069

3.Ri毎に、i=[1..NR]、Ri≠RCRFM(即ち、複数のEFMPRにおける他のEFMPR毎に)、
a.min_fm_iをRiの最小障害モード確率とし、max_fm_iをRiの最大障害モード確率とし、min_e_iをRiの最小証拠確率とし、max_e_iをRiの最大証拠確率とする。
b.(max_e_crfm > min_e_i)及び(max_e_i > min_e_crfm)及び(max_fm_crfm > min_frm_i)及び(max_fm_i > min_fm_crfm)を比較することにより、Ri及びRCRFMが重複するか否か判定を行う。これらの条件の内いずれかが真でない場合、Ri及びRCRFMは重複しておらず、current_OA=0と設定して、以下の項目fに進む。
c.(max_fm_i , max_min_e)を決定することによって、重複領域の左下角を決定する。ここで、max_min_fmはmin_fm_i及びmin_fm_crfmの最大値であり、max_min_eはmin_e_crfm及びmin_e_iの最大値である。
d.(min_max_fm, min_max_e)を決定することにより、重複領域の右上角を決定する。ここで、min_max_fmはmax_fm_crfm及びmax_fm_iの最小値であり、min_max_eはmax_e_crfm及びmax_e_iの最小値である。
e.current_OA=重複領域の左下角及び重複領域の右上角によって規定される矩形の面積を決定する。current_OAは、決定した左下及び右上角に基づいて、矩形面積の式を用いて決定することができる。したがって、current_OAは、(min_max_fm - max_min_fm)×(min_max_e - max_min_e)に設定すればよい。
f.current_OAをOAに加算する、つまり、OA = OA + current_OAによってOAを更新する。

0070

妥当な候補障害モードの信頼係数は、重複エリアOAに基づいて判定することができる。信頼係数は、OAに基づく算術アルゴリズムによって判定することができる。例えば、信頼係数は、最大確率である1からOAを減算する(即ち、信頼係数=1−OA)ことによって、又は最大確率である1からOAの冪を減算する(即ち、信頼係数=1−OA2)によって決定することができる。
ブロック460において、FMRE110は、RCRFMと関連のある障害モードに対する補正処置のコストに応じて、重複閾値OTを更新することができる。あるいは、FMRE110は重複閾値OTを更新しなくてもよい。

0071

FMRE110は、重複閾値OTに対する更新を禁止又は許可するインディケータを備えることができる。重複閾値OTに対する更新を禁止又は許可するインディケータは、ユーザ入力によって又はその他の手段によって設定される。重複閾値OTに対する更新を禁止又は許可するインディケータを、重複閾値OTに対する更新を禁止するように設定すると、重複閾値OTを更新することができなくなる。重複閾値OTに対する更新を禁止又は許可するインディケータを、重複閾値OTに対する更新を許可するように設定すると、RCRFMと関連のある障害モードに対する補正処置のコストに応じて、重複閾値OTを更新することが可能になる。

0072

ブロック470において、FMRE110は重複閾値OTを重複エリアOAと比較することができる。重複閾値OTがOA未満である場合、FMRE110はブロック480に進む。重複閾値OTがOA以上である場合、FMRE110はブロック472に進む。
ブロック472において、FMRE110は追加の証拠を要求する。FMRE110は、最後の証拠の通知以来の時間TOLD、及び証拠待ち時間Deltaに基づいて、より多くの証拠を要求する。ここで、nowを現在の時刻とし、TELAPSED = now - TOLDとする。TELAPSEDがDelta以下である場合、FMRE110はTOLD = nowに設定し、ステップ420に進んで更に別の証拠を待機する。あるいは、FMRE110は休止する、及び/又はDeltaのタイマを単位時間に設定して更に別の証拠を待つこともできる。TELAPSEDがDeltaよりも大きい場合、FMRE110は更に別の証拠を要求する。

0073

FMRE110は、証拠源150に対して1つ以上の検査を行うことによって更に別の証拠を要求すること、及び/又はユーザ・インターフェース330にユーザが証拠を提供することを要求する通知を供給することができる。ユーザは、ユーザ入力を通じて、又は1つ以上の検査を行うコマンドを入力することによって、証拠をFMRE110に提供することができる。あるいは、TELAPSEDがDeltaよりも大きい場合、FMRE110は、代わりに、更に別の証拠を要求するのではなく、更に別の証拠を待ってもよい。
1つ以上の検査により、証拠源150を通じて、証拠をFMRE110に提供することができる。証拠は、証拠フィルタ140によって選別することができ、1つ以上の証拠通知を証拠フィルタ140からFPSIM120に送り、1つ以上の検査から決定した証拠を示すことができる。

0074

ブロック472を完了した後、FMRE110はブロック420に進むことができる。
ブロック480において、FMRE110は妥当な障害モード及び/又は補正処置を決定する。RCRFMの重複エリアOAが重複閾値OT未満であるので、推論した候補障害モードは、妥当な障害モードであると判定する。前述の補正処置マッピングに、妥当な障害モードをキー値として印加することによって、補正処置を決定する。このように、障害モード/補正処置マッピング560又はその他の同様のデータ構造を用いて、1つ以上の妥当な補正処置を、妥当な障害モードに対応する補正処置であると判定することができる。

0075

ブロック482において、FMRE110は、呈示された証拠に対応する妥当な障害モード、及び/又は講ずるべき1つ以上の妥当な補正処置を表示する。妥当な障害モード及び/又は1つ以上の妥当な補正処置を表示する際、FMRE110は、妥当な障害モード及び補正処置の報告600を、FMRE110のユーザに表示する。

0076

図6は、本発明の実施形態による、妥当な障害モード及び補正処置の報告600の一例である。例えば、FMRE110において、自動車両の診断可能システムについて3つの証拠を受け取ったと仮定する。
1.ヘッドライトが点かない。
2.自動車両のエンジン始動しない。
3.バッテリが自動車両内にある。
妥当な障害モード及び補正処置の報告600は、妥当な障害モードの記述610、証拠のリスト620、及び補正処置のリスト630を含む。図6に示すように、障害モードの記述610は「バッテリ放電」となっている。

0077

証拠のリスト620は、「証拠#1」等の証拠項目番号、証拠の記述622、及び障害モード確率624を含んでいる。図6に示すように、証拠の記述622は「ヘッドライトが点かない」となっており、障害モード確率624は0.3となっている。
補正処置のリスト630は、1つ以上の妥当な補正処置を含むことができる。補正処置リストは、妥当な補正処置がない場合、1つの妥当な補正処置がある場合、又は1つよりも多い妥当な補正処置がある場合もある。補正処置のリストに妥当な補正処置がない場合、補正処置のリスト630は、妥当な障害モード及び補正処置の報告600において表示しなくてもよい。

0078

図6に示すように、2つの妥当な補正処置の記述が、妥当な障害モード及び補正処置の報告600に設けられている。即ち、ジャンプ・スタート補正処置の記述632及びバッテリ交換補正処置の記述634である。図6に示すように、ジャンプ・スタート補正処置の記述632は「バッテリのジャンプ・スタート」であり、バッテリ交換補正処置の記述634は「バッテリ交換」である。妥当な障害モード及び補正処置の報告600は、妥当な補正処置のコストの指示も含むとよい。図6は、妥当な障害モード及び補正処置の報告600を、ジャンプ・スタート補正処置のコスト636が1であり、バッテリ交換補正処置のコスト638が3であることと共に示している。

0079

妥当な補正処置のリストをソートすることもできる。妥当な補正処置のリストは、対応する補正処置CAiのコストCiに基づいて、コストの逆順(即ち、最も費用が少ない処置がリストの先頭に来る)でソートするとよい。図6は、補正処置のリストを逆コスト順で示しており、1であるジャンプ・スタート補正処置のコスト636が、3であるバッテリ交換補正処置のコスト638よりも少ない。あるいは、妥当な補正処置のリストは、最も高いコストから順に(即ち、最も費用が多い処置がリストの最初に来る)ソートしてもよい。

0080

図4戻り、ブロック490において、FMRE110はある補正処置を講ずる。FMRE110は、ユーザ・インターフェース330及び/又はネットワーク通信インターフェース340を通じて、補正処置を講じること、及び/又は補正処置の一部又は全部を遂行することを許可する入力を要求することができる。また、FMRE110は、ユーザ・インターフェース330及び/又はネットワーク通信インターフェース340を用いて、補正処置を講ずる。例えば、補正処置を講ずるには、(a)ネットワーク通信インターフェース340を通じてデバイスにコマンドを送る、及び/又は(b)ユーザ入力を要求すればよく、ユーザ・インターフェース330を通じて補正処置がユーザによって行われたことの報告を送るというようにする。

0081

結論
以上、本発明の実施形態例について説明した。しかしながら、特許請求の範囲によって定められる、本発明の真の技術的範囲及び主旨から逸脱することなく、記載した実施形態に対して変更や修正を行うことができることは、当業者には理解できるであろう。しかしながら、この中で詳細に説明したこの構成及びその他の構成は、例示の目的で提示したに過ぎず、本発明は、以下の請求項の範囲及び主旨に該当する修正や改良を全て包含することは言うまでもない。したがって、他の構成や他の要素(例えば、機械、インターフェース、機能、順序、及び機能の集合等)も代わりに用いることができ、一部の要素は纏めて省略してもよいことは、当業者には認められるであろう。
更に、この中で記載した要素の多くは、機能的実体であり、単体又は分散構成要素として、他の構成要素と共に、適した組み合わせ及び場所であればいずれでも、そしてハードウェア、ファームウェア、及び/又はソフトウェアの適した組み合わせであればいずれとしてでも実施することができる。

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