JP2012058120A - 試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被試験器の故障部位の特定を、短時間で精度高く容易に行うことができる試験装置を提供する。
【解決手段】複数のモジュールを有する被試験器に対して、複数の試験項目に基づく試験を行う試験装置を、各試験項目の試験結果の良否の組み合わせに基づいて故障したモジュールを判断するための判断基準情報を記憶する判断基準記憶部と、前記試験結果の良否の組み合わせごとに実際に故障していた故障モジュールの情報を記憶する故障モジュール情報記憶部と、被試験器に対して試験を行う試験実行部と、試験結果の良否を判定する試験結果判定部と、判断基準情報と試験結果の判定結果とに基づいて、故障モジュール候補を特定する故障モジュール特定部と、故障モジュール情報記憶部に記憶した故障モジュール情報に基づいて判断基準情報を更新する判断基準更新部と、を備えるように構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子機器などの被試験器に対して試験を行う試験装置に関する。

例えば、航空機等に搭載される電子機器が故障すると、電子機器を構成する交換可能なモジュールのうち、どのモジュールが故障したかが特定され、該特定された故障モジュールの調整、修理又は交換が行われる。この場合、速やかに故障しているモジュールを特定するために、以下のような作業が行われる。
まず、予め、機能確認試験を行うための試験項目を列挙し、その電子機器の原理等を熟知した技術者が、自身の経験知に基づいて、試験項目ごとに、故障発生の原因となるモジュールを予測して、故障モジュール特定のための手順書や、各試験項目と故障していると予測されるモジュールとの対照表を作成しておく。
そして、電子機器の機能試験を実施して試験結果が不良であると判定されたとき、これらの手順書および対照表に基づいて故障モジュールを推定することによって、故障モジュールの調査を行う。

上述した作業は、試験を行う技術者が手順書および対照表を熟知する必要があり、多くの時間を要する。特許文献１には、故障装置とそれに対応する計測装置とを自動的に接続して性能試験を行い、試験結果に基づいて故障部位を特定する試験装置が開示されている。

特開平９−３０４１２９号公報

本発明は、故障モジュールの特定に時間を要するといった課題を解決し、被試験器の故障モジュールの特定を、短時間で精度高く容易に行うことができる試験装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述した従来の課題を解決するために為されたもので、各試験項目の試験結果と故障したモジュールを判断するための判断基準情報とに基づいて、故障モジュール候補を特定し、さらに、実際に故障していたモジュールの情報に基づき、判断基準情報を更新するものである。
上記課題を解決するための、本願発明の代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、
制御部と記憶部を備え、複数のモジュールを有する被試験器に対して、複数の試験項目に基づく試験を行う試験装置であって、
前記記憶部は、
各試験項目の試験結果の良否の組み合わせに基づいて故障したモジュールを判断するための判断基準情報を記憶する判断基準記憶部と、
前記試験結果の良否の組み合わせごとに実際に故障していた故障モジュールの情報を記憶する故障モジュール情報記憶部とを備え、
前記制御部は、
前記複数の試験項目に基づいて前記被試験器に対して試験を行う試験実行部と、
前記試験実行部による試験結果の良否を判定する試験結果判定部と、
前記判断基準記憶部に記憶した判断基準情報と前記試験結果判定部の判定結果とに基づいて、前記複数のモジュールの中から故障モジュール候補を特定する故障モジュール特定部と、
前記故障モジュール情報記憶部に記憶した故障モジュール情報に基づいて、前記判断基準情報を更新する判断基準更新部と、
を備えたことを特徴とする試験装置。

本発明によれば、被試験器の故障モジュールの特定を、短時間で精度高く容易に実施可能な試験装置を提供することができる。

上記の構成において、前記判断基準情報を更新するタイミングは、（１）ある試験結果の良否の組み合せにおける、故障モジュール情報の故障モジュール情報記憶部への入力を所定回数行う度に実施するようにしてもよいし、（２）ある試験結果の良否の組み合せにおける、故障モジュール情報の故障モジュール情報記憶部への入力を所定回数行ったときから開始し、以後、毎回実施するようにしてもよいし、（３）最初から毎回実施するようにしてもよい。
なお、上述の（１）から（３）において、最新の故障モジュール情報記憶部への入力から所定回数以上前の故障モジュール情報は、破棄し考慮しないようにしてもよい。

本発明の実施形態にかかる試験システムの構成を示す図である。 本発明の実施形態にかかる試験装置のハードウェア構成を示す図である。 本発明の実施形態にかかる試験装置の機能ブロックを示す図である。 試験情報記憶部に記憶される試験情報の構成を示す図である。 機能確認試験の試験結果を例示する図である。 試験結果パターン表を例示する図である。 故障モジュール予測順位表を例示する図である。 故障モジュール情報表を例示する図である。 故障モジュール予測順位表を例示する図である。 試験結果を表示する表示画面を例示する図である。 試験装置の動作例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかる試験システム１の構成を示す図である。図１に示すように、試験システム１において、試験装置２と、ｎ台の測定器１２０（１）〜１２０（ｎ）が、ネットワーク１００を介して接続されている。
また、測定器１２０（１）〜１２０（ｎ）には、切替器１０２を介して、被試験器１１０が接続されている。切替器１０２には、試験装置２から測定器１２０を切り替えるための切替信号が入力される。以下において、測定器１２０（１）〜１２０（ｎ）など、複数ある構成部分のいずれかを特定せずに示す場合には、単に測定器１２０などと略記することがある。

ネットワーク１００は、たとえば、ＬＡＮ（Local Area Network）などであり、信号を伝送するための伝送路である。
試験装置２は、たとえばコンピュータであって、測定器１２０を用いて、被試験器１１０に対して所定の試験を実行する。また、試験装置２は、ネットワーク１００を介して、測定器１２０、切替器１０２および被試験器１１０と通信を行うように構成されている。なお、本実施形態においては、試験装置２をプログラムで動作するコンピュータで構成したが、ハードウェアで構成してもよい。

被試験器１１０は、たとえば航空機等に搭載される電子機器であって、試験装置２によって実行される試験の対象となる機器である。また、被試験器１１０は、交換可能な複数のモジュールから構成されている。
測定器１２０は、汎用又は専用の測定機器であって、試験装置２が実行する試験で使用され、試験装置２からの制御信号に応じて、被試験器１１０へ試験信号を発信する。
切替器１０２は、各測定器１２０から試験信号を受け入れ、試験装置２からの切替信号に応じて、どの測定器１２０から発信された試験信号を被試験器１１０に対して送信するかを選択し、選択された試験信号を被試験器１１０に送信する。
なお、被試験器１１０は、図１では１つとしたが、複数の被試験器１１０が切替器１０２に接続されるようにしてもよく、切替器１０２を用いた制御によって、試験対象となる被試験器１１０を選択するようにしてもよい。

図２は、試験システム１で用いられる試験装置２のハードウェア構成を示す図である。図２に示すように、試験装置２は、ＣＰＵ２１１およびメモリ２１２などを含む本体２０１、キーボード等の操作部２０６および表示部２０７などを含む入出力装置２０３、他の器材との通信を行う通信装置２０４、および、ＨＤＤ装置などの記憶装置２０２から構成される。

図３は、試験装置２の機能ブロックを示す図である。図３に示すように、試験装置２は、制御部２０、記憶部３０、入出力装置２０３の操作部２０６、表示部２０７を備える。
制御部２０は、試験項目判断部２１、試験実行部２２、試験結果判定部２３、故障モジュール特定部２４、判断基準更新部２５、および試験結果出力部２６とを備える。
記憶部３０は、試験情報記憶部３１と、故障モジュール情報記憶部３２と、判断基準記憶部３３とを備える。
以下、試験装置２の構成を詳しく説明する。

操作部２０６は、作業者が試験項目等を選択するための、例えばキーボードであって、作業者の操作入力を受け入れ、その操作を示す信号を試験項目判断部２１に対して出力する。
試験項目判断部２１は、操作部２０６からの信号に基づいて、選択された試験項目を判断し、判断された試験項目に関する情報（試験項目情報）を試験実行部２２に対して出力する。
試験実行部２２は、試験項目判断部２１から受け入れた試験項目情報に対応する試験情報を、試験情報記憶部３１から取得する。
ここで、試験情報記憶部３１は、図４に例示した試験情報を記憶し、試験実行部２２および試験結果判定部２３の制御に応じて試験情報を出力する。図４は、試験装置２の試験情報記憶部３１に記憶される試験情報の構成を示す図である。

図４に示すように、試験情報は、試験識別子、使用測定器識別子、試験信号値および要求基準を含む。試験識別子は、試験項目を識別するための識別子である。使用測定器識別子は、試験に使用される測定器を識別するための識別子であり、各試験項目において複数の測定器が使用される場合、使用測定器識別子は、それに応じて複数存在する。試験信号値は、測定器に送信される試験信号の値を示す数値である。要求基準は、試験結果が「良」と判定されるための基準であり、例えば、要求基準が「９．６Ｗ〜１４．４Ｗ」である場合に被試験器１１０での試験結果が１２Ｗであるときには、試験結果は「良」と判定される。

試験実行部２２は、取得した試験情報の使用測定器識別子に基づいて、切替器１０２がその使用測定器識別子に対応する測定器１２０からの試験信号を被試験器１１０に送信するように、切替信号をネットワーク１００を介して、切替器１０２に対して送信する。
切替器１０２は、この切替信号に応じて、被試験器１１０に送信する試験信号を選択するように構成されている。例えば、切替信号が測定器１２０（１）からの試験信号を被試験器１１０に入力することを示す場合、切替器１０２は、測定器１２０（１）からの試験信号を被試験器１１０に対して送信する。

試験実行部２２は、取得した試験情報の使用測定器識別子および試験信号値に基づいて、使用測定器識別子に対応する測定器１２０に対して、試験信号値が示す試験信号を出力するように制御する制御信号を、ネットワーク１００を介して、対応する測定器１２０に対して送信する。
例えば、使用測定器識別子が測定器１２０（１）に対応し、試験信号値が「１０Ｖ」を示す場合、試験実行部２２は測定器１２０（１）に対して制御信号を送信し、測定器１２０（１）は、被試験器１１０に対して「１０Ｖ」の試験信号を送信する。
試験実行部２２の制御信号の送信によって、被試験器１１０に対する試験が実行され、被試験器１１０が測定器１２０から試験信号を入力されると、被試験器１１０内の各モジュールに試験信号が通電され、その結果、各モジュールの状態（故障があるか否か、故障の程度等）に応じて、計測信号が出力される。

試験結果判定部２３は、被試験器１１０から、ネットワーク１００を介して、計測信号を受け入れる。また、試験結果判定部２３は、試験情報記憶部３１から、実施された試験に対応する試験情報を取得し、取得した試験情報の要求基準に基づいて、試験結果が「良」であるか「否」（不良）であるかを判定する。図５は、機能確認試験の試験結果を例示する図である。図５は、試験Ａ〜Ｅを行った結果、試験Ｂ、Ｃの結果が「否」で、試験Ａ、Ｄ、Ｅの結果が「良」であることを示す。
さらに、試験結果判定部２３は、判定結果を示す情報（判定結果情報）を、故障モジュール特定部２４、判断基準更新部２５、および試験結果出力部２６に対して出力する。

故障モジュール特定部２４は、判断基準記憶部３３から判断基準情報を取得し、試験結果判定部２３から判定結果情報を取得し、判断基準情報と判定結果情報とに基づいて、各モジュールの中から故障モジュール候補（つまり交換すべきモジュール）を特定する。
判断基準記憶部３３は、判断基準情報を記憶する。ここで、判断基準情報とは、図６、図７を用いて後述するように、試験結果の良否の組み合わせに基づいて、故障モジュール候補を特定するための情報であって、試験結果パターン表６と故障モジュール予測順位表７とを含む。

図６、図７は、判断基準情報を例示する図であって、図６は試験結果パターン表６を示し、図７は故障モジュール予測順位表７を示す。
試験結果パターン表６は、各試験の良否の結果のパターンを示すテーブルである。例えば、図６の例では、「試験結果パターンＮｏ.１」は、試験Ａの結果が「否」で試験Ｂ〜Ｅの結果が「良」である組み合わせパターンであり、「試験結果パターンＮｏ.６」は、試験Ｂ，Ｃの結果が「否」であり、試験Ａ，Ｄ，Ｅの結果が「良」である組み合わせパターンである。

故障モジュール予測順位表７は、図６の試験結果パターン表６に示された良否の結果のパターンと、故障していると予測されるモジュールの順位（故障モジュール予測順位）との関係を示すテーブルである。例えば、図７の例では、試験結果が「試験結果パターンＮｏ.１」に該当する場合（つまり試験Ａの結果が「否」で試験Ｂ〜Ｅの結果が「良」である場合）は、モジュールＭ１の故障モジュール予測順位が１位である。
また、試験結果が「試験結果パターンＮｏ.６」に該当する場合（つまり試験Ｂ，Ｃの結果が「否」であり、試験Ａ，Ｄ，Ｅの結果が「良」である場合）は、モジュールＭ２の故障モジュール予測順位が１位であり、モジュールＭ３の故障モジュール予測順位が２位である。
試験結果パターン表６および故障モジュール予測順位表７は、被試験器１１０の製造業者の技術者の経験知等に基づいて、被試験器１１０ごとに、予め、作成され記憶され、その後、故障モジュール予測順位表７は、後述する判断基準更新部２５により、更新される。

故障モジュール特定部２４は、試験結果判定部２３の判定結果情報から、図５に示すような試験結果の良否組み合わせを抽出し、試験結果パターン表６から、図５に示す試験結果と良否の組み合わせが一致する「試験結果パターンＮｏ.」を特定する。さらに、故障モジュール特定部２４は、故障モジュール予測順位表７から、特定した「試験結果パターンＮｏ.」に対応するモジュールの故障モジュール予測順位を参照することによって、故障モジュール候補（交換すべきモジュール）を特定する。

例えば、図５の例において、試験Ｂ，Ｃの結果のみが「否」となった場合、図６の試験結果パターン表６から、故障モジュール特定部２４は、対応する組み合わせを「試験結果パターンＮｏ.６」と特定する。さらに、図７の故障モジュール予測順位表７から、故障モジュール特定部２４は、モジュールＭ２の故障モジュール予測順位を１位と特定し、モジュールＭ３の故障モジュール予測順位を２位と特定する。
また、故障モジュール特定部２４は、特定した故障モジュール予測順位を、後述する試験結果出力部２６に対して出力し、試験結果出力部２６は、表示部２０７に表示する。

試験結果出力部２６は、図１０に例示するように、試験結果と、故障モジュール予測順位とを、ディスプレイ等の表示部２０７に表示させる。図１０は、試験結果出力部２６によって出力され、表示部２０７に表示される表示画面を例示する図である。図１０の例では、試験Ａ〜Ｃの試験結果と、試験Ａ〜Ｃが実施された場合のモジュールＭ１〜Ｍ４についての情報である故障モジュール予測順位が表示されている。
このように、試験結果出力部２６は、各試験項目とその試験結果（測定データと良否判定結果を含む）を対応付けて表示させ、さらに、これらの試験結果から、故障モジュール予測順位を表示する。

例えば、図１０の例では、表示画面の上段において、試験Ａの結果が「良」であり、試験Ｂ，Ｃの結果が「否」であることが表示される。このとき、試験結果の良否の組み合わせは、図６の試験結果パターン表６を参照すると「試験結果パターンＮｏ.６」に対応するので、表示画面の下段において、モジュールＭ２の故障モジュール予測順位が１、モジュールＭ３の故障モジュール予測順位が２と表示される。

表示部２０７に表示された故障モジュール予測順位の高い第１のモジュール（図１０ではＭ２）、つまり故障している可能性の高いモジュールが、作業員により交換される。
次に、交換された第１のモジュールが故障原因であったことを確認し、第１のモジュール交換後の被試験器１１０が正常動作するかどうかを確認するため、作業員が再度機能確認試験を実施する。
この再度の機能確認試験において、被試験器１１０が正常動作しなかった場合は、表示部２０７に表示されたモジュールのうち、次に故障モジュール予測順位の高い第２のモジュール（図１０ではＭ３）が作業員により交換され、再度機能確認試験が実施される。
上記の第１のモジュール交換後の機能確認試験において、被試験器１１０が正常動作した場合は、交換した第１のモジュールが実際に故障していたモジュールと判断されるので、第１のモジュールの情報を、故障モジュール特定部２４が、故障モジュール情報記憶部３２に入力する。なお、故障モジュール特定部２４が、故障モジュールの情報を故障モジュール情報記憶部３２に入力するのでなく、作業員が操作部２０６から入力するように構成してもよい。

故障モジュール情報記憶部３２は、図８に示すように、試験結果の良否組み合わせのパターン毎に、その試験結果パターンにおいて故障原因となったモジュールを、故障モジュール情報表８に記憶する。図８は、「試験結果パターンＮｏ.６」についての故障モジュール情報表８を例示する図である。

図８は、試験結果が「試験結果パターンＮｏ.６」となる試験が、１０回行われた例である。図８において、「試験結果パターンＮｏ.６」の実際の故障原因となったモジュールとしては、モジュールＭ１が、第２回目、第３回目、第７回目の試験で故障原因となっており、計３回故障原因となっている。また、モジュールＭ２が、第１回目、第４〜６回目、第８〜１０回目の試験で故障原因となっており、計７回故障原因となっている。
したがって、「試験結果パターンＮｏ.６」において、モジュールＭ２の故障モジュール予測順位が１位であり、モジュールＭ１の故障モジュール予測順位が２位となる。
このように、故障モジュール情報記憶部３２は、試験結果の良否の組み合わせごとに、実際に故障していた故障モジュール情報を記憶する。

判断基準更新部２５は、故障モジュール情報記憶部３２に記憶した故障モジュール情報に基づいて、判断基準情報を更新する。
例えば、故障モジュール予測順位表７が、図７に示すような、「試験結果パターンＮｏ.６」に対して、モジュールＭ２の故障モジュール予測順位が１位で、モジュールＭ３の故障モジュール予測順位が２位の状態から、図８に示す実際の試験結果に基づき、図９に示すような、「試験結果パターンＮｏ.６」に対して、モジュールＭ２の故障モジュール予測順位が１位で、モジュールＭ１の故障モジュール予測順位が２位の状態に、判断基準情報を更新する。
図８に示す実際の試験結果においては、モジュールＭ２の故障原因回数が１位であり、図７に示す故障モジュール予測順位と一致している。しかし、モジュールＭ３の故障原因回数は０回で、モジュールＭ１の故障原因回数は３回であり、モジュールＭ１の故障原因回数がモジュールＭ３の故障原因回数より多い。したがって、図９に示すように、モジュールＭ１の故障モジュール予測順位が２位となるよう、故障モジュール予測順位表７を更新する。

なお、判断基準情報の更新、つまり故障モジュール予測順位表７の更新は、各試験項目の実施が完了するごとに逐一更新してもよいし、予め設定された数の試験項目の実施が完了したときに更新するようにしてもよい。また、各試験項目の試験を所定回数行う度に更新するようにしてもよいし、各試験項目の試験を所定回数行ったときから更新し、以後、毎回更新するようにしてもよい。また、最新の故障モジュール情報入力から所定回数以上前の故障モジュール情報は、破棄し考慮しないようにしてもよい。

次に、試験装置２の試験動作例を図１１を用いて説明する。図１１は、試験装置２の動作例を示すフローチャートである。図１１において、作業者は、被試験器１１０の機能確認試験を開始する（ステップＳ１）。試験結果が良である場合（ステップＳ２で良）は、機能確認試験を終了する。試験結果が否である場合（ステップＳ２で否）は、故障モジュール特定部２４が、試験結果判定部２３の判定結果情報から試験結果の良否組み合わせ（図５参照）を抽出し、試験結果パターン表６から、良否の組み合わせが一致する「試験結果パターンＮｏ.」を特定する。さらに、故障モジュール特定部２４は、故障モジュール予測順位表７に基づき、故障の可能性が高いモジュール候補を特定し、試験結果出力部２６が表示部２０７に表示させる（ステップＳ３）。作業者は、表示された故障モジュール候補のうち、故障の可能性が最も高い順位１位のモジュールを交換する（ステップＳ４）。

次に、作業者は、モジュールを交換した被試験器１１０の機能確認試験を再度実施する（ステップＳ５）。試験結果が良である場合（ステップＳ６で良）は、作業員又は故障モジュール特定部２４が、交換したモジュールの情報を、故障モジュール情報記憶部３２の故障モジュール情報表８に入力し記憶させ、故障モジュール情報表８の内容に基づき、判断基準更新部２５が故障モジュール予測順位表７を更新する（ステップＳ１０）。その後、機能確認試験を終了する。
試験結果が否である場合（ステップＳ６で否）は、作業者は、表示された故障モジュール候補のうち、故障の可能性が次に高い他のモジュールを交換する（ステップＳ７）。

次に、作業者は、モジュールを交換した被試験器１１０の機能確認試験を再度実施する（ステップＳ８）。試験結果が良である場合（ステップＳ９で良）は、ステップＳ１０へ遷移し、作業員又は故障モジュール特定部２４が、交換したモジュールの情報を、故障モジュール情報記憶部３２の故障モジュール情報表８に入力し記憶させ、故障モジュール情報表８の内容に基づき、判断基準更新部２５が故障モジュール予測順位表７を更新し、機能確認試験が終了する。
試験結果が否である場合（ステップＳ９で否）は、ステップＳ７に戻り、作業者は、表示された故障モジュール候補のうち、故障の可能性が次に高い他のモジュールを交換する。

本実施形態においては、上述のように、故障モジュール予測順位が表示されるので、故障診断作業者の経験度に依存することなく、故障モジュールの探求を行うことが可能となり、交換すべきモジュールを容易に特定できる。さらに、実際に故障していたモジュールの情報に基づき、故障モジュール予測順位を更新するので、より正確に精度高く故障モジュールの特定を行うことができる。

なお、本発明は、本発明に係る処理を実行する装置としてだけでなく、システム、方法として、或いは、このような方法やシステムを実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして把握することができる。
また、本発明は、ＣＰＵがメモリに記憶された制御プログラムを実行することにより制御する構成としてもよく、また、ハードウエア回路として構成してもよい。
さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。

１・・試験システム、２・・試験装置、６・・試験結果パターン表、７・・故障モジュール予測順位表、８・・故障モジュール情報表、２０・・制御部、２１・・試験項目判断部、２２・・試験実行部、２３・・試験結果判定部、２４・・故障モジュール特定部、２５・・判断基準更新部、２１・・試験結果出力部、３０・・記憶部、３１・・試験情報記憶部、３２・・故障モジュール情報記憶部、３３・・判断基準記憶部、１００・・ネットワーク、１０２・・切替器、１１０・・被試験器、１２０・・測定器、２０３・・入出力装置、２０６・・操作部、２０７・・表示部。

Claims (1)

1. 制御部と記憶部を備え、複数のモジュールを有する被試験器に対して、複数の試験項目に基づく試験を行う試験装置であって、
   前記記憶部は、
   各試験項目の試験結果の良否の組み合わせに基づいて故障したモジュールを判断するための判断基準情報を記憶する判断基準記憶部と、
   前記試験結果の良否の組み合わせごとに実際に故障していた故障モジュールの情報を記憶する故障モジュール情報記憶部とを備え、
   前記制御部は、
   前記複数の試験項目に基づいて前記被試験器に対して試験を行う試験実行部と、
   前記試験実行部による試験結果の良否を判定する試験結果判定部と、
   前記判断基準記憶部に記憶した判断基準情報と前記試験結果判定部の判定結果とに基づいて、前記複数のモジュールの中から故障モジュール候補を特定する故障モジュール特定部と、
   前記故障モジュール情報記憶部に記憶した故障モジュール情報に基づいて、前記判断基準情報を更新する判断基準更新部と、
   を備えたことを特徴とする試験装置。

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