JPH02204842A - 故障シミュレーション方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は故障シミュレーション方法に関し、特に同時故
障シミュレーション方法を用いた故障シミュレーション
方法に関するものである。

従来の技術 従来の同時故障シミュレーションのアルゴリズムについ
ては、例えばＰＲＥＮＴＩＣＥ−ＨＡＬＬ、Ｅｎｇｌｅ
ｖｏｏｄに記載がある。第３図は、従来の同時故障シミ
ュレーション方法の処理を示す流れ図である。ステップ
３０１でシミュレーションされる回路の全信号線の値を
未知数Ｘに設定し、初期化する。ステップ３０２で代表
故障を、素子の正常状態をコピーして前記素子の出力信
号線を縮退値に設定することによって挿入する。ステッ
プ３０３でタイムホイール上にまだ処理されていないイ
ベントが存在するか判断゛し、存在する場合には次のス
テップ３０４に進み、存在しない場合にはこの同時故障
シミュレーションを終了する。ステップ３０４で現在時
刻からタイムホイールにスケジュールされているまだ処
理されていないイベントが存在する１番近い時刻へ現在
時刻を進める。ステップ３０５で単位時刻のシミュレー
タ８ンを実行する。ステップ３０Ｂで被シミユレーシヨ
ン回路の外部出力に各代表故障の影響が伝搬するかを判
断し、伝搬する場合には次のステップ３０７に進み、伝
搬しない場合にはステップ３０３に戻る。

３０７でシミュレーションされる回路の外部出力に伝搬
した代表故障を取り除く。

以上のような従来の同時故障シミュレーション方法では
、ステップ３０２の処理中に、代表故障を定義したすべ
ての素子に故障状態リストを持たせる処理を行なう。ま
たステップ３０５の処理中に、イベントの発生のために
素子の故障状態リスト中の故障状態が正常状態と同じに
なることによって、前記故障状態リストから前記故障状
態を削除するコンバージェンスという処理がある。また
ステップ３０５の処理中に、素子の正常状態と全く同じ
であったため前記素子の故障状態リストに存在しなかっ
た故障状態がイベントの発生のために前記素子の正常状
態と異なることによって、前記素子の故障状態リスト中
に前記故障状態を加えるダイバージェンスという処理が
ある。以上の手順で同時故障シミニレ−シロンが実行さ
れる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような方法では、コンバージェン
スやダイバージェンスの処理は故障状態リストから故障
状態を削除したり故障状態リストに故障状態を加えたり
するので、処理が煩雑であり、前記処理が頻繁に起こる
と非常に時間がかかるという問題点やまたすべての素子
毎に故障状態リストを持たせるので大容量のメモリが必
要となる問題点があった。

本発明はかかる点に鑑み、すべての素子毎に故障状態リ
ストを持たせ、イベントの発生によって故障状態リスト
から故障状態を削除したり、故障状態リストに故障状態
を加えたりして、代表故障を伝搬するという従来の同時
故障シミニレ−シロン方法の欠点の原因となる処理を行
なわない高速な故障シミュレーション方法を提供するこ
とを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決すべく、論理回路の代表故障
が前記論理回路の外部出力まで伝搬する経路を選び出し
、前記代表故障の各々について前記代表故障が伝搬する
経路に存在する素子の番号、前記素子のタイプ、前記素
子の正常状態、前記素子の故障状態、前記素子の次の段
の素子に前記代表故障が伝搬するかということを示すフ
ラグを有する経路表を作成する第１の工程と、イベント
の発生する素子が存在する前記代表故障の経路表を見つ
けだす第２の工程と、前記経路表中に存在する前記論理
回路の外部出力端子に接続している素子に対する前記フ
ラグが無効であるかを判断する第３の工程と、前記第３
の工程で前記経路表中に存在する前記論理回路の外部出
力に接続している素子に対する前記フラグが無効である
と判断した時、イベントの発生した前記素子の正常状態
出力値または故障状態出力値を更新し、イベントの発生
した前記素子のファンアウト先の素子の正常状態入力値
と故障状態入力値を更新した後、評価した前記素子の正
常状態出力値と故障状態出力値が等しいかを判断する第
４の工程と、第４の工程でイベントの発生した前記素子
のファンアウト先の素子の正常状態出力値と故障状態出
力値が等しいと判断した時、イベントの発生した前記素
子のファンアウト先の素子に対する前記フラグを無効に
してイベントの発生した前記素子のファンアウト先の素
子に前記代表故障を伝搬させない第５の工程と、第４の
工程でイベントの発生した前記素子のファンアウト先の
素子の正常出力値と故障状態出力値が異なると判断した
時、イベントの発生した前記素子のファンアウト先の素
子に対する前記フラグを有効にしてイベントの発生した
前記素子のファンアウト先の素子に前記代表故障を伝搬
させる第６の工程を備えたものである。

作用 本発明は上述の構成により、代表故障を挿入し、シミュ
レーションする前に、代表故障が被シミュレーシロン回
路の外部出力に伝搬する経路を求めて、代表故障毎に前
記代表故障が伝搬する経路に存在する素子の番号、前記
素子のタイプ、前記素子の正常状態、前記素子の故障状
態、前記素子の次の段の素子に前記代表故障が伝搬する
かということを示すフラグを有する経路表を作成する。

シミュレーションを実行する前に前記経路表を作成して
おいて、従来のシミュレーションと同様に単位時刻にお
ける素子の正常状態と故障状態の出力信号値の更新、評
価を行ない次の段の素子に代表故障が伝搬するかを判断
するフラグを立てるか倒すという処理のみで前記代表故
障の伝搬処理を行なう。前記フラグを立てるか倒すのみ
で故障伝搬処理を行ない、前述のコンバージェンスやダ
イバージェンスという従来の処理を行なわないため、そ
の分に消費していた時間を大幅に短縮することができる
。

実施例 第１図は本発明の一実施例による同時故障シミュレーシ
ョン方法を示す流れ図である。１０１はシミュレーショ
ンを実行するための対象となる回路中の全信号線の値を
未知数Ｘに設定し、初期化するステップである。１０２
は代表故障がステップ１０１で初期化された回路の外部
出力まで伝搬する経路を表わす経路表を作成していない
代表故障が存在するかを判断し、存在する場合には次の
ステップ！０３へ進み、存在しない場合にはステップ１
０４へ進むステップである。１０３はステップ１０２で
代表故障が被シミュレーシ１ン回路の外部出力まで伝搬
する経路を求め、前記代表故障が伝搬する経路に存在す
る素子の番号、前記素子のタイプ、前記素子の正常状態
、前記素子の故障状態、前記素子の次の段の素子に前記
代表故障が伝搬するかということを示すフラグを有する
経路表を作成するステップである。１０４はタイムホイ
ール上にまだ処理されていないイベントが存在するか判
断し、存在する場合には次のステップ１０５に進み、存
在しない場合にはこの同時故障シミュレーションの実行
を終了するステップである。１０５はステップ１０４で
タイムホイール上にまだ処理されていないイベントが存
在すると判断したときに、現在時刻からタイムホイール
上にスケジュールされているまだ処理されていないイベ
ントが存在する１番近い時刻へ現在時刻を進めるステッ
プである。１０Ｂは単位時刻の同時故障シミュレーショ
ンを実行するステップである。

第２図は第１図に示す流れ図のステップＩＯ６の単位時
刻の同時故障シミュレーション方法をより詳しく示す流
れ図である。２０１は現在時刻に登録されティるイベン
トで処理されていないものが存在スるかを判断し、存在
する場合には次のステップ２゜２に進み、存在しない場
合にはこの単位時刻の同時故障シミュレーションの実行
を終了させるステップである。２０２はステップ２旧に
おいて現在時刻にまだ処理されていないイベントが存在
する場合に、タイムホイール上の現在時刻のイベント・
リストから未処理のイベントを取り出すステップである
。

２０３はステップ１０３で作成された代表故障毎の経路
表を検索し、ステップ２０２で取り出したイベントの発
生する素子が存在し、かつ被シミエレーシＰン回路の外
部出力に接続している素子に対する前記フラグが無効で
あるか判断し、ステップ２０２で取り出したイベントの
発生する素子が存在し、かつ被シミユレーシヨン回路の
外部出力に接続している素子に対する前記フラグが無効
である場合には次のステップ２０４に進み、そうでない
場合にはステップ２０１へ戻るステップである。２０４
はステップ２０３で、ステップ２０２で取り出したイベ
ントの発生する素子が存在し、かつ被シミユレーシヨン
回路の外部出力に接続している素子に対する前記フラグ
が無効であると判断した場合に前記条件に該当する経路
表を１つ取り出すステップである。２０５はステップ２
０２で取り出したイベントが素子の正常状態に対するも
のであるのか、故障状態に対するものであるのかを判断
し、正常状態に対するものであれば次のステップ２０Ｂ
に進み、故障状態に対するものであればステップ２１２
に進むステップである。２０Ｂはステップ２０５で、ス
テップ２０２で取り出したイベントが前記素子の正常状
態に対するものであると判断した場合に前記経路表の前
記イベントの発生する前記素子に対する正常状態出力値
を更新するステップである。２０７はステップ２０２で
取り出したイベントの発生する前記素子のファンアウト
先の素子の正常状態入力値と故障状態出力値を更新する
ステップである。２０８はステップ２０７で入力値を更
新したイベントの発生する前記素子の正常状態と故障状
態を評価するステップである。２０９はステップ２０８
で評価したイベントの発生する前記素子のファンアウト
先の素子の正常状態出力値と故障状態出力値が同じであ
るかを判断し、正常状態出力値と故障状態出力値が同じ
であれば次のステップ２１０へ進み、異なっていればス
テップ２１３へ進むステップである。２１０はステップ
２０９で、ステップ２０８で評価したイベントの発生す
る前記素子のファンアウト先の素子の正常状態出力値と
故障状態出力値が同じであると判断した場合に、ステッ
プ２０８で評価したイベントの発生する前記素子のファ
ンアウト先の素子に対するフラグが無効にして、イベン
トの発生した前記素子のファンアウト先の素子に前記代
表故障を伝搬させないステップである。２１１はステッ
プ２０８で評価したイベントの発生した前記素子のファ
ンアウト先素子の正常出力値または故障状態出力値が元
の値と異なっていれば、新しいイベントとしてタイムホ
イールにスケジュールするステップである。２１２はス
テップ２０５で、２０２で取り出したイベントが素子の
故障状態に対するものであると判断した場合に、前記経
路表の前記イベントの発生する前記素子に対する故障状
態出力値を更新するステップである。２１３はステップ
２０３で、ステップ２０８で評価したイベン°トの発生
した前記素子のファンアウト先の素子の正常状態出力値
と故障状態出力値が異なると判断した場合に、ステップ
２０Ｂで評価したイベントの発生した前記素子のファン
アウト先の素子に対するフラグを育効にして、イベント
の発生した前記素子のファンアウト先の素子に前記代表
故障を伝搬させるステップである。

第４図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明に係る同時故障
シミュレーシ訝ンの動作を説明するための回路の初期状
態を示す回路図および代表故障の影響を示す図である。

第４図（ｂ）は第４図（ａ）に示す回路の一部分を示し
、故障α、β、γは回路の他の部分の信号線における縮
退故障であるとする。０で回まれた値は各故障の影響を
受けた値である。故障αに対する素子Ｐの故障状態をＰ
（α）、正常状態をＰ（０）で表わす。ただし第４図（
ａ）に示す信号線ａ。

ｂ、ｃ、ｄを出力信号線に持つ素子の故障、例えば故障
αに対する故障状態についてはａ（α）、ｂ（α）、Ｃ
（αＬｄ（α）、正常状態についてはａ（０）、ｂ（Ｑ
）、ｃ（０）＋ｄ（０）と表わすことにする。第５図（
ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第４図に示す回路の初期状態の
故障α、β、γに対する各々め故障伝搬経路を表わす経
路表である。第６図（ａ）　、（ｂ）　、（ｃ）は第４
図に示す回路の同時シミュレーシσン実行後の状態の故
障α、β、γに対する各々の経路表を表わす図である。

以下本実施例の同時故障シミニレ−シーン方法でシミエ
レーシＰンを実行する場合の動作を第４図、第５図、第
６図を用いて説明する。

今、時刻ｔでａ（０）が１からＯに変化するイベント、
Ｃ（β）が１から０に変化するイベント、Ｃ（γ）が０
から１に変化するイベント、ｄ（β）が０から１に変化
するイベントが起こるとする。まずステップ２０２の処
理でａ（０）が１からＯに変化するイベントを取り出す
。ステップ２０３．２０４でａ（０）は信号線ａを出力
に持つ素子の正常状態を表わすので、信号線ａを出力に
持つ素子を経路表中に含むものは第６図より故障αのみ
であり、また故障αの経路表の外部出力へつながってい
る素子に対する故障伝搬フラグがＯであるので故障αの
経路表を選択する。

ただし第５．６図において任意の素子に対する故障伝搬
フラグが無効である場合をＯで、有効である場合を１で
表現している。ステップ２０５でａ（０）が１からＯに
変化するイベントは信号線ａを出力に持つ素子の正常状
態に対するものであると判断し、ステップ２０６で故障
αの前記経路表中の信号線ａを出力に持つ素子の正常状
態出力値をＯに更新し、その結果としてステップ２０７
で信号線ａを出力に持つ素子のファンアウト先である素
子ｇｌの正常状態入力値をＯに更新し、ステップ２０８
で素子ｇｔの正常状態を評価する。その結果素子ｇ１の
出力値は０から１に変化する。ステップ２０３で素子ｇ
ｌの正常状態出力値と故障状態出力値を比較すると、第
６図（ａ）に示すように等しくなるのでステップ２１Ｇ
で前記経路表の素子ｇ！に対する故障伝搬フラグをＯに
する。ここで時刻を以前で故障αは素子ｇｌに伝搬して
いたが、時刻ｔで伝搬しなくなうたことがわかる。なお
素子ｇｌ　（０）は評価前と異なるのでステップ２１１
でｇｌ（０）がＯから１に変化するイベントをタイムホ
イール上にある時刻にスケジュールする。

次にステップ２０２でＯ（β）が１からＯに変化するイ
ベントを取り出す。ステップ２０３．２０４でＣ（β）
は故障βに対する信号線Ｃを出力に持つ素子の故障状態
であるので故障βの経路表中に存在し、また第５図（ｂ
）で故障βの経路表中の外部出力へつながっている素子
に対する故障伝搬フラグがＯであるので故障βの経路表
を選択する。ステップ２０５でＣ（β）が１からＯに変
化するイベントは信号線Ｃを出力に持つ素子の故障状態
に対するものであると判断し、ステップ２１２で故障β
の前記経路表中の信号線Ｃを出力に持つ素子の故障状態
出力値をＯに更新し、その結果としてステップ２０７で
信号線Ｃを出力に持つ素子のファンアウト先である素子
ｇ２の故障状態入力値をＯに更新し、ステップ２０８で
素子ｇ２の故障状態を評価する。その結果素子ｇ２の出
力値は工のまま変化しない。ステップ２０９で素子ｇ２
の正常状態出力値と故障状態出力値を比較すると等しい
値となるのでステップ２１０で前記経路表の素子ｇ２に
対する故障伝搬フラグを０にする。

次にステップ２０２でｄ（β）がＯから１に変化するイ
ベントを取り出す。ステップ２０３．２０４でｄ（β）
は故障βに対する信号線ｄを出力に持つ素子の故障状態
であるので故障βの経路表中に存在しまた第５図（ｂ）
で故障βの経路表の外部出力へつながっている素子に対
する故障伝搬フラグがＯであるので故障βの経路表を選
択する。ステップ２０５でｄ（β）が０から１に変化す
るイベントは信号線ｄを出力に持つ、素子の故障状態に
対するものであると判断し、ステップ２１２で故障βの
前記経路表中の信号線ｄを出力に持つ素子の故障状態出
力値を１に更新し、その結果としてステップ２Ｇ７で信
号線ｄを出力に持つ素子のファンアウト先である素子ｇ
２の故障状態入力値を１に更新し、ステップ２０８で素
子ｇ２の故障状態を評価する。その結果素子ｇ２の出力
値は１からＯに変化する。ステップ２０９で素子ｇ２の
正常状態出力値と故障状態出力値を比較すると第６図（
ｂ）に示すように、異なった値になるのでステップ２１
３で前記経路表の素子ｇ２に対する故障伝搬フラグを１
にする。ここで時刻を以前で故障βは素子ｇ２に伝搬し
ていなかったのが、時刻ｔで伝搬するのがわかる。なお
素子ｇ２（β）は評価前と異なるのでステップ２１１で
ｇ２（β）が１から０に変化するイベントをタイムホイ
ール上のある時刻にスケジュールする。

最後にステップ２０２でＣ（γ）がＯから１に変化する
イベントを取り出す。ステップ２０３．２０４でＣ（γ
）は故障γに対する信号線Ｃを出力に持つ素子の故障状
態であるので故障γの経路表中に存在しまた第５図（Ｃ
）で故障γの経路表の外部出力へつながっている素子に
対する故障伝搬フラグがＯであるので故障γの経路表を
選択する。ステップ２０５でＣ（γ）がＯから１に変化
するイベントは信号線Ｃを出力に持つ素子の故障状態に
対するものであると判断し、ステップ２１２で故障γの
前記経路表中の信号線Ｃを出力に持つ素子の故障状態出
力値を１に更新し、その結果としてステップ２０７で信
号線Ｃを出力に持つ素子のファンアウト先である素子ｇ
２の故障状態入力値を１に更新し、ステップ２０８で素
子ｇ２の故障状態を評価する。その結果素子ｇ２の出力
値はＯから１に変化する。ステップ２０３で素子ｇ２の
正常状態出力値と故障状態出力値を比較すると第６図（
Ｃ）に示すように等しい値になるのでステップ２１０で
前記経路表の素子ｇ２に対する故障伝搬フラグを０にす
る。ここで時刻を以前で故障γは素子ｇ２に伝搬してい
たが、時刻ｔで伝搬しなくなったことがわかる。なお素
子ｇ２（γ）は評価前と異なるのでステップ２１１でｇ
２（γ）が１からＯに変化するイベントをタイムホイー
ル上のある時刻にスケジュールする。

このように単位時刻の同時故障シミュレーションの実行
を繰り返し素子ｇ４まで同時故障シミュレーションを実
行した結果を第６図に示す。以下同様に外部出力につな
がっている素子まで同時故障シミュレーシヨンを実行し
、外部出力につながっている素子に対する故障伝搬フラ
グが有効であるならば故障は検出され、無効であるなら
ば故障は検出されない。

以上のように、本実施例によれば各代表故障について経
路表を作成することにより、代表故障の伝搬をフラグを
書き換えることのみで行なえ、従来の同時故障シミュレ
ーションより高速かつ小量のメモリでシミュレーション
を実行できる。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明に係る故障シミュレーシ
ョン方法は、代表故障毎に前記代表故障が外部出力まで
伝搬する経路を求め、前記代表故障の各々について前記
代表故障が伝搬する経路に存在する素子の番号、前記素
子のタイプ、前記素子の正常状態、前記素子の故障状態
、前記素子の次の段の素子に前記代表故障が伝搬するか
ということを示すフラグを有する経路表を作成して単位
時刻のシミュレーションを実行するため、従来のような
イベントによって故障状態リストの故障状態を削除した
り加えたりして前記代表故障を伝搬するという煩雑な処
理を行なわず、また故障状態リストを作成しないで、高
速にかつ小量のメモリで同時故障シミュレーシヨンを実
行しえる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による同時故障シミニレ−シ
ロン方法を示す流れ図、第２図は第１図に示す流れ図の
単位時刻の同時故障シミュレーション方法をより詳しく
示す流れ図、第３図は従来の同時故障シミュレーション
方法を示す流れ図、第４図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本
発明に係る同時故障シミュレーションの動作を説明する
ための回路の初期状態を示す回路図および代表故障の影
響を示す図、第５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第４図に
示す回路の初期状態の故障α、β、γに対する各々の経
路表を表わす図、第６図（ａ）、（ｂ）　、（Ｑ）は第
４図に示す回路の同時シミニレーシーソ実行後の状態の
故障α、β、γに対する各々の経路表を表わす図である
。 １０３・・・・各代表故障毎に前記代表故障が外部出力
まで伝搬する経路を求め、経路表を作成するステップ、
２０３・・・・イベントの発生する素子が経路表に存在
し、かつ経路表中の外部出力に接続している素子に対す
るフラグが無効であるかを判断するステップ、２０９・
・・・イベントの発生した素子のファンアウト先の素子
の正常状態出力値と故障状態出力値が等しいかを判断す
るステップ、２１Ｏ・・・・イベントの発生した素子の
ファンアウト先の素子に対するフラグを無効にするステ
ップ、２１３・・・・イベントの発生した素子のファン
アウト先の素子に対するフラグを有効にするステップ。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名璽 図 第 図 嬉 図 区 手続補正書働式） 平成元年６月ＩＡ日 臂１年特許願第２４２０３号 補正をする者 事件との関係　　　　　　特　　　許　　　出　　　願
　　大佐　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地名
　称　（５８２）松下電器産業株式会社代表者　　　　
谷　　井　　昭　　雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 論理回路の代表故障が前記論理回路の外部出力まで伝搬
   する経路を選び出し、前記代表故障の各々について前記
   代表故障が伝搬する経路に存在する素子の番号、前記素
   子タイプ、前記素子の正常状態、前記素子の故障状態、
   前記素子の次の段の素子に前記代表故障が伝搬するかと
   いうことを示すフラグを有する経路表を作成する第１の
   工程と、イベントの発生する素子が存在する前記代表故
   障の経路表を見つけだす第２の工程と、前記経路表中に
   存在する前記論理回路の外部出力端子に接続している素
   子に対する前記フラグが無効であるかを判断する第３の
   工程と、前記第３の工程で前記経路表中に存在する前記
   論理回路の外部出力に接続している素子に対する前記フ
   ラグが無効であると判断した時、イベントの発生した前
   記素子の正常状態出力値または故障状態出力値を更新し
   、イベントの発生した前記素子のファンアウト先の素子
   の正常状態入力値と故障状態入力値を更新した後、評価
   した前記素子の正常状態出力値と故障状態出力値が等し
   いかを判断する第４の工程と、第４の工程でイベントの
   発生した前記素子のファンアウト先の素子の正常状態出
   力値と故障状態出力値が等しいと判断した時、イベント
   の発生した前記素子のファンアウト先の素子に対する前
   記フラグを無効にしてイベントの発生した前記素子のフ
   ァンアウト先の素子に前記代表故障を伝搬させない第５
   の工程と、第４の工程でイベントの発生した前記素子の
   ファンアウト先の素子の正常出力値と故障状態出力値が
   異なると判断した時、イベントの発生した前記素子のフ
   ァンアウト先の素子に対する前記フラグを有効にしてイ
   ベントの発生した前記素子のファンアウト先の素子に前
   記代表故障を伝搬させる第６の工程からなる故障シミュ
   レーション方法。