JPH07200341A - 診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 既存の試験データを用いて診断情報を得るこ
とができ、迅速且つ簡単に診断を行うことができる診断
装置を提供する。 【構成】 診断する回路基板にモジュール１８に記憶さ
れている機能試験のモデルを回路基板に加え、診断中の
回路基板の構成要素のデータをデータベース１２に記憶
するとともに、回路基板の可能な故障原因をモデル・ベ
ースのサブ・システム２０で診断し、サブ・モジュール
２４で論理的に不合格を発生させて確率のある診断を行
い、不合格となった試験についてその不合格となった試
験に対応する構成要素の競合集合を生成する。また、サ
ブ・モジュール２６で論理的に可能な診断のそれぞれに
その診断が観察された機能試験の結果を発生させる相対
的な確率に対する重みを割り当てる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、装置の故障を診断する
診断装置に関し、相互作用する構成要素からなる装置に
おける構成要素の試験済みの機能の故障の診断を行う診
断装置に関する。

【０００２】本発明は特に製造中に機能試験で不良とな
ったプリント回路基板の故障の診断に関するが、必ずし
もそれには限定されない。本発明は回路基板上の個々の
構成要素がプローブを用いて試験され、診断を必要とし
ない回路基板のイン・サーキット・テストに関するもの
ではない。しかし、本発明は個々に試験されない構成要
素群の機能試験によってイン・サーキット・テストを補
う必要がある場合にも適用することができる。

【０００３】

【従来の技術】故障診断の問題に対処するのに故障辞書
の形態の履歴を用いる装置やエキスパート装置が用いら
れてきた。しかし、かかる装置の場合、大量のケース・
データを構築する必要があるために良好に機能するよう
になるには長い時間を要し、これは製品のライフサイク
ルの短縮という現在の趨勢に合わない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】既存の多くの診断装置
において、診断とは通常テスト・エンジニアが診断装置
からのガイダンスにしたがって診断を行なうことによっ
て実行される一連の試験を指す。かかる診断装置は機能
試験を実行する装置と統合することができる。診断法は
試験の繰り返しサイクルと、診断装置から試験装置への
装置呼び出しの繰り返しサイクルを必要とする診断の改
善であることが多い。この処理は時間がかかることが多
く、費用効率が低い。

【０００５】周知の基板診断装置は通常、被試験基板の
モジュール間にあるポイントで取った測定値を用いて問
題の場所を判定することによって基板のそれぞれの位置
について別々に診断を行なうものである。この方法で
は、テスト・エンジニアがプローブを基板の内部の部分
に配置することが必要であり、かかる測定値がそれ自体
正しいという推定を行なう。

【０００６】診断を説明するのに試験に先だって装置に
与えられる情報のみを用いる診断装置も知られている。
しかし、かかる装置では、診断に用いるべきモデルとし
て被試験装置の完全な構造記述を必要とし、かかる構造
記述には時間がかかり、診断される装置が改定される場
合にはそれを維持することが困難である。

【０００７】本発明の目的は周知の装置の問題点のいく
つかあるいはそのすべてを解決する診断装置を提供する
ことである。

【０００８】本発明によれば、複数の相互作用をする構
成要素からなる被試験装置に行なわれる機能試験の故障
の原因を診断する、試験の実行にかかわる一連の動作に
したがって試験結果の相関関係を調べる手段を有する診
断装置をが提供される。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる目的のために、
「構成要素」という用語は最も単純な要素から複雑な部
品までにわたるあらゆる構成品目を指すものである。任
意の被試験装置において「構成要素」という用語に含ま
れる範囲は、所望の故障診断レベルによって決まる。た
とえば、回路基板上で、抵抗器、コンデンサ等のレベル
まで故障診断を行なって不良部品を交換し得るようにす
ることが望ましい場合があり、この場合、かかる回路要
素がここにいう構成要素ということになる。あるいはま
た、多チップ・モジュール上で、チップのレベルまで故
障診断を行ないたい場合がある。コンピュータ・ネット
ワークにおいては、そのネットワーク上のPC（パーソナ
ル・コンピュータ）のレベルまで故障診断を行なうこと
で十分であるかも知れない。この場合PCがその装置の構
成要素である。

【００１０】かかる目的のために、「動作」という用語
は被試験装置の構造ではなくその挙動を指すものであ
る。ある装置の動作はその装置が機能試験を受けるとき
に試験される処理／動作である。たとえば、メモリ・チ
ップからなる回路基板でいえば動作は「メモリへのアク
セス」である。これらは、装置が日常の使用において機
能しているときに実行される処理と必ずしも同じではな
い（かかる処理は通常その装置が試験される方法に固有
のものである）。

【００１１】本発明の診断装置の重要な利点は、診断が
既存の試験結果の相関関係を調べることによって実行さ
れることであり、これは既存の試験データを用いて診断
情報を得ることができることを意味する。本発明の診断
装置は既存の試験結果の集合から得ることのできる最大
限の診断情報を発見し、テスト・エンジニアが、好適に
は装置の生成する可能な診断のランク付けされたリスト
を用いて次のアクションを決定できるようにするもので
ある。これによって、診断時にさらに試験が必要になる
可能性が小さくなり、また多くの周知の装置におけるよ
うに診断処理の中間な各段階において使用すべき知識を
表示する必要性が小さくなる。

【００１２】本発明の診断装置のもう一つの利点は、試
験すべき新しい製品のための知識ベースの迅速な開発が
可能になり、また既存の製品の新しいジェネレーション
の診断への適合が容易であることである。これは、本発
明の診断装置は周知の装置に比べて迅速かつ簡単に構成
することができるためである。

【００１３】ここに説明する実施例では、この診断装置
は被試験装置の構成要素が各動作に使用される度合に基
づいて試験結果の相関関係を示す手段を有する。好適に
は、被試験装置の構成要素が各動作に使用される度合
は、テスト・エンジニアが容易に提供することのでき
る、高、中、低というような定性的な見積として入力す
ることができる。

【００１４】好適には、この診断装置は、ある動作が不
合格になった試験と合格になった試験の両方に関係して
いる（「動作の背違」）ときこれを認識し、かかる試験
の結果の相関関係を調べて被試験装置のうちのその動作
に関係する各構成要素が試験の不合格の原因となった確
度について順位付けを行なうことを可能にする。この機
能によって、診断装置のオーバヘッドを大幅に増大させ
ることなく、診断装置の診断能力を向上させることがで
きる。ここに説明する実施例では、この診断装置は動作
の背違が発生した診断のそれぞれについてペナルティ・
ファクタを適用する。

【００１５】本発明の診断装置は、使用される試験モデ
ルが単純であることから、周知の装置よりはるかに迅速
に可能な診断のランク付けされたリストを提供すること
ができる。

【００１６】被試験装置の個々のモジュールに実行され
る試験の結果を得ることができる場合があり、かかる結
果を利用することが有益であることもある。したがっ
て、この診断装置は装置試験に先だって生成された個々
のモジュールの試験結果を利用することもできる。

【００１７】任意の実施例の診断装置は以後の診断で実
行することが有益である試験を表示する手段を有する。
かかる表示は、さらに診断処理を続ける必要があるかど
うかについてのテスト・エンジニアに対するガイダンス
となる。

【００１８】好適には、この診断装置は機能試験装置と
統合して、試験の定義を記憶する手段、被試験装置に試
験を実行する手段、試験結果を記憶する手段を有し、か
かる試験結果を用いて試験の不合格の原因を自動的に診
断する動作をするようにすることができる。

【００１９】この種の統合試験診断装置は比較的容易に
実現することができる。これは、診断の段階で試験結果
しか必要としないためである。したがって、本発明の診
断装置はざまざまな試験ハードウエアと統合し得るもの
である。

【００２０】

【実施例】本発明の一実施例は機能試験の結果からプリ
ント回路基板の診断を行なうための診断装置である。こ
の診断装置は本出願人の販売するHP３０７９CT機能テス
タ等の機能試験装置とともに使用することができる。こ
の診断装置は本発明の診断装置を稼働させるワークステ
ーションあるいはPCを機能試験装置に接続することによ
って、この機能試験装置と統合することができる。ワー
クステーション／PCは被試験装置に関するデータを記憶
するのに十分なメモリを持っていなければならない。

【００２１】本発明の診断装置はソフトウエアにおいて
最も好適に実施することができ、任意のプログラミング
言語を用いることができる。

【００２２】図１において、本発明の診断装置１０は、
診断中の回路基板上の構成要素に関するデータを記憶す
るためのデータベース１２、機能試験で不合格となった
回路基板の機能試験結果の入力ファイル１４、定量的な
試験結果を定性的な試験結果に変換するためのデータ抽
象化モジュール１６、回路基板に加えられる機能試験の
モデルを記憶するためのモジュール１８、回路基板の可
能な故障原因を診断するためのモデル・ベースのサブ・
システム２０、診断結果をユーザに表示するためのユー
ザ・インターフェース２２からなる。

【００２３】これらの構成要素について次により詳細に
説明する。

【００２４】構成要素データベース データベース１２は、システム・プログラマによって作
成され、基板上の構成要素に関する以下のデータを記憶
する。 comp＿data(<component ＿name>,<component＿referenc
e>,<part＿number>, <prior＿probability>,<prior ＿test＿coverage>,<tes
t>) subcomps(<component ＿name>,｛subcomponent｝) 引数は次の通りである。 <component＿name>::- <atom> ｜ f(x１,...xn) −これはある基板上のある構成要素の「抽象名」、たと
えば slic(L)である。これらはtest-specificationおよ
びfunction＿specification の述語によって呼ばれる名
称である。<component＿reference> ::- <atom> ｜ f(x
１,...xn) −これは回路図に記載された構成要素、たとえばicx ０
０２を指す。 <part ＿number> ::- <atom>｜ f(x１,...xn) −これは部品表その他に記載された構成要素、たとえば
v １２３９９８７を指す。 <prior＿probability> ::- E［０, １] −これはゼロから１の範囲の数であり、通常供給者から
のデータあるいは他の履歴データから得られた百万分率
で表わした不良率に基づくこの構成要素の故障の可能性
の事前確率を与えるものである。 <prior＿test＿coverage> ::- E[０, １] −これはゼロから１の範囲の数であり、この構成要素が
イン・サーキット試験等の事前の試験によって試験され
る範囲を表示するものである。 <text> ::- string −最終診断出力において使用される構成要素の記述。 <subcomponent> ::- <atom> ｜ f(x１,...xn) −下位構成要素の名称。

【００２５】ここにいう構成要素および下位構成要素の
例としては、メモリ・チップとデコーダの下位構成要素
からなるメモリ・ブロック構成要素がある。構成要素と
下位構成要素とを分ける線は領域によって決まる、上述
したように、システムの構成要素として定義されるもの
の選択は、どのレベルまで故障診断を行ないたいかによ
って決まる。システムの下位構成要素として定義される
ものの選択は、どのような推論をさらに得ることができ
るかによって決まり、これは機能試験モデルにおいて機
能試験の集合が定義されるとき明らかになる。

【００２６】構成要素データベース１２は構成要素の動
作に関する情報あるいは構成要素の相互接続の態様に関
する情報を含まないことに注意を要する。これによっ
て、構成要素データベースのコンパイルが比較的簡単に
なり、また、これが、本診断装置の構成要素データベー
スのコンパイルが重要である動作情報を必要とする従来
の装置と異なる点である。

【００２７】入力ファイル 入力ファイル１４の内容は機能試験装置から供給され
る。この診断装置が入力として受け取るデータの形態は
次の通りである。 test＿result(<board ＿id>,<timestamp>,<test ＿name
>,<result>) board ＿prior ＿testing(<board＿id>,<timestamp>,<b
oolean>) ここで引数は次の通りである。 <board＿id> ::- <atom> −試験されている回路基板を同定する英数字の連続番
号。 <timestamp> ::- <string> −試験の時間および日付。 <result> ::- <atom> −試験結果に対応する数値あるいは記号値。 <boolean> ::= true｜false −基板が前の試験を受けていれば真、受けていなければ
偽。

【００２８】データ抽象化モジュール データ抽象化モジュールは数値試験結果から試験結果の
より高いレベルの表現を得るための手続き型プログラム
である。ある試験について、システム・プログラマが試
験の合格に対応する数値と不合格に対応する数値を指定
する。また、「不合格」を「高」あるいは「低」といっ
た異なる故障のカテゴリに細分化し、それぞれに数値の
範囲を割り当てることができる。かかる範囲は以下のデ
ータベース定義を用いて割り当てられる。 result＿mapping(<test ＿name>,<numeric＿range>,<qu
alitative ＿result>) <test ＿name> ::- <atom> ｜ F(x１,...xn) −定性的な結果が定義される試験の名称。 <numeric＿range> ::- [Real,Real] −リストされた２つの実数の間にある数の範囲を表わ
す。１つの範囲は無限の範囲を表わすための-infあるい
は+infを含む場合がある。 <qualitative＿result> ::- <atom> −これは、この範囲ないの任意の値に与えられる定性的
結果名である。

【００２９】それぞれの試験について、「合格」結果が
定義され、また１つあるいはそれ以上の異なる態様の不
合格結果が定義される。たとえば、 result＿mapping(voltage ＿test, [ ４．７、５．３],
pass) result＿mapping(voltage ＿test, [ ０，４７],fail＿
low) result＿mapping(voltage ＿test, [ ５．３,inf],fail
＿high)

【００３０】これは４．７〜５．３ボルトの範囲を合格
と定義し、４．７ボルト以下を電圧が低いための不合
格、５．３ボルト以上は電圧が高いための不合格として
定義する。

【００３１】機能試験モデル 機能試験モデルは最初にシステム・プログラマによって
定義される、回路基板に適用される機能試験のモデルで
ある。機能試験モデルは、この試験において被試験装置
においてどの動作が行なわれるかについての情報とこれ
らの動作がこの被試験装置の構成要素を用いる程度の見
積を含む。この情報は熟練したテスト・エンジニアには
簡単に供給できるものであり、これが本発明の診断装置
が比較的簡単・迅速に構成しうるもう一つの理由であ
る。

【００３２】各機能試験は次のように定義される。 test＿specification(<test ＿name>,｛operation ＿na
me｝) 引数は次の通りである。 <test ＿name> ::- <atom>｜ f(x １,...xn) <operation＿name> ::- <atom>｜f(x １,...xn) ―この試験が指定された動作の集合からなることを示
す。各動作はその試験による被試験回路の使用の一部を
表わす。次の例を考察する。 test＿specification(memory＿test,[access＿memory,o
utput ＿to＿busport])

【００３３】これは単にメモリ試験が２つの動作を実行
することを意味する。すなわち、この試験はメモリにア
クセスし、その内容をバスポートに出力するものであ
る。

【００３４】試験仕様に用いられる動作は次のように記
述される。 operation ＿specification(<operation＿name>,｛comp
onent ＿utilisation ｝,) 引数は次の通りである。 <component＿utilisation> ::= <component＿designat
or><utilisation> <utilisation> ::- E[０, １] <component＿designator> ::= <component ＿name> ｜
<subcomponent ＿name> <subcomponent ＿name> ::- <component＿name><subc
omponent>

【００３５】モデル中のこれらの項目は特定の動作が基
板上の構成要素および下位構成要素をどのように用いる
かを記述するものである。その動作によって用いられる
それぞれの構成要素および下位構成要素が列挙され、概
算の利用程度が与えられ、これによってそれぞれの構成
要素の機能が当該動作によって使用される度合が記述さ
れる。

【００３６】次の例について考察する。 operation ＿soecification(access＿memory,[cpu,０.
２],[[ram,decoder], ０. ９], [[ram,memory],０. ２]])

【００３７】この記述はaccess＿memory動作がCPU を少
し使用し、RAM のデコーダ・サブ・モジュールをほぼ全
面的に使用し、RAM のメモリ・サブモジュールを少し使
用することを示している。

【００３８】この診断装置にプログラムすると有益な追
加情報がある場合がある。一例を上げると、次の通りで
ある。 failure ＿definition(<test＿name>,<qualitative＿re
sult>,<failure＿spec>) 引数は次の通りである。 <qualitative＿result> ::- atom <failure＿spec> ::- ｛operation ＿name｜ component
＿designator｝

【００３９】特定の定性的な結果のための故障の定義は
その定性的な結果が提供するあらゆる追加情報を捕捉す
るのに用いられる。この定義はシステム・プログラマが
その結果が発生した場合に不合格の原因が単にその試験
によって試験されたいずれかの構成要素にあるのではな
く、failure ＿specリストによって提供される固有のサ
ブリストのうちの１つであることを記述することができ
る。たとえば、 failure ＿definition(memory ＿test,corruption,[[ra
m,decoder],[ram,memry]])

【００４０】これは、メモリ試験でデータ破壊が検出さ
れると、故障しているのはデコーダあるいはRAM チップ
のメモリモジュールのいずれかであり、メモリ試験で試
験される他のいずれの構成要素でもないことを示す。

【００４１】故障の定義は試験ごと、また故障の種類ご
とに行なう必要もなく、かかる追加情報が存在する場合
にのみ行なえばよい。

【００４２】診断を行なうためのモデル・ベースのサブ
・システム診断を行なうためのモデル・ベースのサブ・
システムはこの診断装置の最重要構成要素であり、論理
的に不合格を発生させた確率のある診断を生成するため
のサブ・モジュール２４、論理的に可能な診断のそれぞ
れにその診断が観察された機能試験の結果を発生させる
相対的な確率に対応する「重み」を割り当てるサブ・モ
ジュール２６の２つのサブ・モジュールからなる。

【００４３】サブ・モジュール２４は論理的に可能な診
断を２段階で生成する。まず、それぞれの不合格となっ
た試験について、その不合格となった試験に対応する構
成要素の「競合集合」を生成する。競合集合の概念は、
１９８７年「Artificial Intelligentce（人工知能）」
３２（１）の５７〜９６ページのR. Reiter （アール・
レイタ） 著「A theory of diagnosis from first pri
nciples （第１原理からの診断の理論）」に説明されて
おり、当業者にはよく知られている。本診断装置では、
競合集合は試験によって使用される（下位）構成要素か
らなる。機能試験モデルを用いるとき、それぞれの試験
仕様は動作に使用される構成要素を列挙した関連の動作
仕様にアクセスするのに用いることのできる動作名を含
む。

【００４４】たとえば、メモリ試験が不合格となった場
合、構成要素の競合集合は「メモリ・アクセス」動作お
よび「バスポートに出力」動作に関係するもの、すなわ
ち、 [cpu; ram,decoder; ram,memory, databus, port] である。

【００４５】第２に、不合格となった試験のそれぞれに
ついての競合集合が与えられると、診断装置１０はこれ
らから「ヒッティング集合」を構築する。「ヒッティン
グ集合」の概念とそれらを生成するためのアルゴリズム
については、上述したReiterの論文に説明されている。
本診断装置では、それぞれのヒッティング集合は論理的
に可能な診断（D ）に対応する。したがって、D は候補
診断（不合格の原因となりうる診断）を意味する。たと
えば、以下の構成要素を含む競合集合が２つだけある
（実際にはこれよりはるかに多く存在しうる）、すなわ
ち 競合集合１：｛c １, c ２, c ３｝ 競合集合２：｛c ２, c ４, c ５｝ がある場合、次の５つのヒッティング集合がある。 ｛c ２｝; ｛c １, c ４｝; ｛c １, c ５｝; ｛c ３,
c ４｝; ｛c ３, c ５｝ そしてこれらは、観察された故障の原因となりうる構成
要素の最小限の択一的集合、すなわち候補診断（D ）で
ある。

【００４６】サブ・モジュール２６は候補診断（D ）の
それぞれに次のような相対的重み付けを行なう。

【００４７】

【数１】

【００４８】相対的事後確率の計算は周知の診断装置に
おいて実行されるものである。ここで、「相対的」とは
候補診断を、計算されるそれぞれの絶対的確率ではな
く、確率の順にランク付けしなければならないことを意
味する。Relative Posterior Probabilityはベイズ規則
あるいはその任意の標準的変形を用いて次の（２）式の
ように計算することができる。

【００４９】

【数２】

【００５０】ここでD ＝候補診断であり、E ＝試験結果
の集合である。

【００５１】一般に、式p(X/Y)は「Y のときのX の確
率」を意味し、「事後確率」と呼ばれる。式p(X)はx の
確率であり、「事前確率」と呼ばれる。

【００５２】本発明では、p(D) は候補診断の事前確
率、すなわち診断される装置の実際の性能についてなに
もわかっていないときの候補診断に関係する構成要素が
不合格になる確率である。p(D/E) は候補診断の事後確
率、すなわち診断される装置の試験結果の集合がわかっ
ているときの候補診断に関係する構成要素が不合格にな
る確率である。p(E/D) はある候補診断が正しいときあ
る与えられた試験結果の集合を得る事後確率である。こ
れは、機能試験モデルにおける利用率因子の度合から計
算される。２つ以上の試験の不合格が関係している場
合、関係する因子掛け合わされる。p(E) はある与えら
れた試験結果の集合の事前確率であり、本診断装置は候
補診断の相対的な事後確率を得ることを目的とするた
め、この項p(E)は共通因子として消える。

【００５３】診断p(D)の事前確率は診断のすべての構成
要素の事前確率を掛け合わせることによって得られ、こ
の情報は構成要素データベース１２にある。事前試験因
子たとえば事前のイン・サーキット・テストの結果が用
いられるとき、かかる試験から得られる関係する確率も
また掛け合わされる。たとえば、上記の候補診断｛c１,
c ４｝を例にとると、構成要素c1およびc ４の事前確
率が掛け合わされてこの候補診断の事前確率が得られ
る。

【００５４】事後確率p(E/D)は、モジュール１８に記憶
された機能試験モデルを用いて計算される。それぞれの
試験に候補診断D において構成要素が利用される度合
は、その構成要素が不良である場合に試験が不合格とな
る確率に対応する。

【００５５】それぞれの候補診断D について、p(D)およ
びp(E/D)がベイズ規則への入力として用いられ、それぞ
れの診断の相対的事後確率が返される。

【００５６】次のステップは動作の背違すなわち合格と
不合格の両方の試験結果に関係する動作にかかわる候補
診断に「動作背違ペナルティ」（０から１の範囲の定
数）を適用するステップである。その目的は、動作が合
格と不合格の両方の試験結果に関係するときこれを認識
し、かかる試験の結果の相関関係を調べることである。
つまり、ある候補診断がある動作が１つの試験で不合格
となり、別の試験で合格となることを要する場合、この
候補診断はこの暗黙の矛盾に対してペナルティを課され
る。

【００５７】ある動作はそれが１つの試験で不合格にな
るとき侵害され、試験全体が不合格となるが、別の試験
には合格する、この動作はいずれの場合にも被試験 シ
ステムを同様に使用しているので、かかる挙動を示す可
能性は少ない。したがって、この候補診断にペナルティ
を課すことができる。

【００５８】ある与えられた候補診断D が観察された試
験結果において次のような結果となる場合に、ある動作
の背違が発生しなければならないかどうかを判定する。
それぞれの不合格となった試験t について―機能試験モ
デルを用いて不合格となった試験t に関係する動作の中
で関連する候補診断D の一部をなす構成要素C に関係す
る動作を探索する。かかる動作のそれぞれについて、そ
の動作が合格となる試験にも関係しているかどうかをチ
ェックする。かかる動作がすべて１つの合格となった試
験に関係している場合にのみ、動作背違ペナルティを課
さなければならない。

【００５９】不合格となったすべての試験にこの処理を
行なったとき、それらの試験のいずれも動作背違ペナル
ティを課す必要があることを示さない場合にのみ、関連
する候補診断は動作背違ペナルティを免れる。

【００６０】実際には、任意の候補診断に対する上述し
た処理は、動作背違ペナルティを課すべき不合格試験が
あるときに終了することができる。

【００６１】背違が発生した場合、候補診断D のoperat
ion ＿violation ＿penalty(D)はシステム定数”operat
ion ＿violation ＿penalty ”の値に設定される。発生
しない場合、１の値に設定される（すなわち、ペナルテ
ィはない）。

【００６２】（１）式を用いて、相対的重みをそれぞれ
の候補診断に割り当てることができる。例を挙げると、
次の通りである。構成要素データベースの項目に以下を
加える。 comp＿data(cpu, icl, intel ４８６, ０．０１, ０．
１, 'central processor") comp＿data(port, scl, ３４５２xx, ０．０１, ０．
９, '[arallel port') 試験モードを次のようにする。 test＿specification(memory＿test, [access ＿memor
y, output＿to＿busport]) test＿specification(video ＿test,[access＿video, o
utput ＿to＿busport]) operation ＿specification(access＿memory, [[cpu,０．２],[[ram,decoder], ０．８],[[ram,memor
y],０．１]]) operation ＿specification(access＿video, [[cpu,0.2],[video ＿chip,0.9]]) operation ＿specification(output＿to＿busport, [[databus,0.7],[port,0.9]]) システム定数をoperation ＿violation ＿penalty =
０．１とする。memory ＿test = fail 、video ＿test
= pass と仮定すると、唯一の競合集合は次の通りとな
る。 ｛cpu, [ram,decoder],[ram,memory],databus,port｝ したがって、候補診断は次の通りとなる。 ｛cpu ｝, ｛[ram,decoder] ｝, ｛ram,memory｝, ｛da
tabus ｝, ｛port｝ サブモジュール（２６）を｛cpu ｝に適用してこの候補
診断の相対的重みを計算する場合を次の（３）式により
考察する。

【００６３】

【数３】

【００６４】各試験は独立していると仮定すると、次の
（４）式を用いることができる。

【００６５】

【数４】

【００６６】この（４）式から次の（５）式が得られ
る。

【００６７】

【数５】

【００６８】ここで、０．２はCPU の２０％を利用する
ことを記述したメモリアクセス動作のための動作仕様か
ら来ており、したがってcpu の故障による動作不良の可
能性は０．２である。０．８という数値はCPU の２０％
を利用することを記述したビデオアクセス動作のための
動作仕様から来ている。ビデオ試験は合格しており、従
ってビデオアクセス動作は合格しているため、cpu が故
障している可能性は１−０．２＝０．８である。

【００６９】次に、上記の数値に（構成要素データベー
スの）cpu 構成要素の事前確率を掛けることによって相
対的事後確率が得られる。したがって、次の（６）式の
結果が得られる。

【００７０】

【数６】

【００７１】次に、cpu が故障している場合、なんらか
の動作が必ず侵害されるかどうかを調べる必要がある。
cpu の故障がaccess＿memory動作を不良にすることによ
ってmemory＿testが不合格となる。access＿memoryは合
格するvideo ＿testには使用されないため、侵害されな
い。したがって、侵害される動作はなく、ペナルティは
不要である。

【００７２】候補診断｛port｝の相対的重みが同様にし
て次の（７）式のように計算され、したがって、次の
（８）式が得られる。

【００７３】

【数７】

【００７４】

【数８】

【００７５】ポート故障はoutput＿to＿busport 動作を
不良とすることによってmemory＿testを不合格とする。
しかし、合格するvideo ＿testもこの動作を含み、した
がって、この動作は侵害される。なぜなら、この動作は
１つの試験で合格し、他の試験で不合格になるためであ
る。したがって、０．１の動作背違ペナルティを課さな
ければならない。よって、次の（９）式が算出される。

【００７６】

【数９】

【００７７】したがって、｛port｝は診断としては｛cp
u ｝よりはるかに可能性が低い。

【００７８】上述した実施例は機能試験モデルに用いら
れる動作仕様への構成要素の利用の度合の記述を省略す
ることによって簡略化することができる。この変更態様
では、動作仕様には利用率は含まれず単に構成要素名だ
けが示される。次に、（１）式の因子p(E/D)は１と想定
される。この変更された方法は十分に洗練されたものと
はいえないが、条件よっては問題のない性能を提供する
ことができる。たとえば、構成要素が非常に単純で１つ
の機能試験で完全に試験できるかあるいはまったく試験
されない装置もある。

【００７９】ユーザ・インターフェース ユーザに診断結果を表示するためのユーザ・インターフ
ェース２２は観察される試験結果の集合に対するもっと
も確率の高い診断のリストを表示するための簡単なウィ
ンド型装置からなる。すべての論理的に可能な診断に重
みが割り当てられたとき、重みの小さいものは排除され
る。もっとも重みの大きい診断の１０００倍小さい場合
その診断の重みは小さいと考えられる。重みの小さい診
断が排除された後、残った診断がそれらの重みとともに
確率の高い順にユーザに表示される。また、ユーザには
それぞれの構成要素について、構成要素のレファレン
ス、部品番号および説明テキスト・ストリングが与えら
れる。

【００８０】不合格となった試験の集合に対する診断装
置１０の出力の例は次の通りである 構成要素名 相対的重み テキスト記述 構成要素 xu６ ２００ RAM simm mm２３４５ u ４４ ５０ チップセット ８０C ４８６ xu７ CPU アップグレード sc２７４３１ ・ソケット xu１０ １ ソケット simm sc５６４７３ 最後の診断は２つの故障した構成要素xu７およびxu１０
からなることに注意を要する。

【００８１】テスト・エンジニアは次に取るべき行動を
自由に決定することができる。ここに挙げた例では、第
１のステップは構成要素xu８を交換してみてそれで問題
が解決するかどうかを調べることである。

【００８２】上述した実施例では システムの開発者が
それぞれの動作がある（下位）構成要素の挙動をどれだ
け利用するかについての０から１の範囲の値を入力しな
ければならない。それに代わる態様としては、「低」、
「中」、「高」といった定性的な値を入力して、これを
一組のシステム定数にしたがって定量的な値に変換する
方法がある。この場合、装置の開発が容易になるという
利点があるが、しかしその精度は落ちることになる。

【００８３】本発明を回路基板の機能試験における故障
診断を行なうものとして説明して来たが、他の分野潜在
的には相互作用する構成要素からなり機能試験を行なう
必要のある任意の装置にも容易に適用できるものであ
る。

【００８４】他の領域の一例としてはコンピュータ・ネ
ットワークがある。コンピュータ・ネットワークの構成
要素はワークステーション、PC、ブリッジ、ハブ、ルー
タその他であり、これらはLAN カード、CPU その他の下
位構成要素を有する。ネットワークの機能試験はネット
ワーク上でのメッセージの同報通信を行なうものであ
り、これにはCPU を用いたメッセージの作成、LAN ケー
ブルを用いたメッセージの転送、ルータを用いたメッセ
ージの経路指定等の動作が含まれる。

【００８５】異なる応用分野に対しては、構成要素デー
タベースを変更してその特定の領域における情報をフォ
ーマットするのに適した方法に対処しなければならない
が、かかる変更は簡単なものである。

【００８６】以上本発明の各実施例について詳述した
が、ここで各実施例の理解を容易にするために、各実施
例を要約して以下に列挙する。

【００８７】１． 複数の相互作用をする構成要素から
なる被試験装置に対して行なわれる機能試験の不合格の
原因を診断するための、前記の試験の実行に関係する動
作の集合に基づいて試験結果の相関関係を調べる手段
（２０）からなる診断装置（１０）である。

【００８８】２． 前記の動作が前記の被試験装置の前
記の構成要素を使用する度合に基づいて試験結果の相関
関係を調べる手段（２０）を有する上記１に記載の診断
装置（１０）である。

【００８９】３． ある動作が不合格の試験と合格の試
験の両方に関係するとき（「動作の背違」）これを認識
し、かかる試験の結果の相関関係を調べて前記の動作の
実行に関係する前記の被試験装置の各構成要素が試験の
不合格の原因となった確度の順位付けを行なう上記１ま
たは２に記載の診断装置（１０）である。

【００９０】４． 動作の背違に関係するそれぞれの候
補診断（D ）にペナルティ・ファクタを適用する上記３
に記載の診断装置（１０）である。

【００９１】５． 確率の順にランク付けされた候補診
断（D ）のリストを提供する手段を有する上記１から４
のいずれか１に記載の診断装置（１０）である。

【００９２】６． 以後の診断の実行に有益な試験を示
す手段を有する上記１から５のいずれか１に記載の診断
装置（１０）である。

【００９３】７． 機能試験装置と統合することによっ
て、さらに試験の定義を記憶する手段、前記の被試験装
置に対して試験を実行する手段、試験結果を記憶する手
段を備え、前記の試験結果を用いて試験の不合格の原因
の診断を自動的に行なう上記１から６のいずれか１に記
載の診断装置（１０）である。

【００９４】８． 前記の装置試験に先だって生成され
た個々の構成要素の試験の結果を利用する上記１から７
のいずれか１に記載の診断装置である。

【００９５】９． プリント回路基板あるいは多チップ
・モジュールの故障を診断する上記１から８のいずれか
１に記載の診断装置（１０）である。

【００９６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数の
相互作用をする構成要素からなる被試験装置に対して機
能試験の不合格の原因を診断するのに、機能試験の結果
の相関関係を機能試験の実行に関係する動作の集合に基
づいて相関関係を調べる手段により調べるようにしたの
で、既存の試験データを用いて診断情報を得ることがで
き、診断時にさらに試験が必要になる可能性が小さく、
また診断処理中の各段階において使用すべき知識を表示
する必要性も少なくなり、迅速かつ簡単に診断を行うこ
とができる。また、試験すべき新製品のための知識ベー
スの迅速な開発が可能となり、既存の製品の新しいジエ
ネレーションの診断への適合が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の診断装置の構成要素のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０ 診断 システム １２ データベース １４ 入力ファイル １６ データ抽象化モジュール １８ モジュール ２０ サブ・システム ２２ ユーザ・インターフェース ２４、２６ サブモジュール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の相互作用をする構成要素からなる
   被試験装置に対して行なわれる機能試験の不合格の原因
   を診断するための、前記の試験の実行に関係する動作の
   集合に基づいて試験結果の相関関係を調べる手段（２
   ０）からなる診断装置（１０）。