特許ウォッチ

公開番号2025071060
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2024184040
出願日2024-10-18
発明の名称技術的システムのための設計モデルを検証するための方法
出願人ローベルトボツシユゲゼルシヤフトミツトベシユレンクテルハフツング,ROBERT BOSCH GMBH
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人,個人,個人,個人
主分類G05B 23/02 20060101AFI20250424BHJP(制御;調整)
要約【課題】技術的システムのための設計モデルを検証するための方法を提供する。
【解決手段】設計モデルは、技術的システムの少なくとも1つのパラメータと、少なくとも1つの外乱量とに対する許容範囲を定めるステップ(101)と、技術的システムへの検査信号の適用を開始するステップ(102)と、検査信号によってトリガされた、技術的システムの出力の検出を開始するステップ(103)と、状態に基づいて技術的システムの少なくとも1つのパラメータのそれぞれの値が決定される、ステップ(104)と、検査信号と、検出された出力と、特定された状態とに基づいて少なくとも1つの外乱量のそれぞれの値が決定されるステップ(105)と、技術的システムの少なくとも1つのパラメータのそれぞれの値と、少なくとも1つの外乱量のそれぞれの値とが、設計モデルの許容範囲と比較される、ステップ(106)とを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
技術的システム（１）のための設計モデル（２）を検証するための方法（１００）であって、前記方法（１００）は、
・前記技術的システム（１）をモデル化する設計モデル（２）を提供するステップ（１０１）であって、前記設計モデル（２）は、前記技術的システム（１）の少なくとも１つのパラメータと、少なくとも１つの外乱量とに対する許容範囲を定める、ステップ（１０１）と、
・前記技術的システム（１）への検査信号の適用を開始するステップ（１０２）と、
・前記検査信号によってトリガされた、前記技術的システム（１）の出力の検出を開始するステップ（１０３）と、
・前記検査信号と、検出された前記出力とに基づいて前記技術的システム（１）の状態を特定するステップ（１０４）であって、前記状態に基づいて前記技術的システム（１）の前記少なくとも１つのパラメータのそれぞれの値が決定される、ステップ（１０４）と、
・前記検査信号と、検出された前記出力と、特定された前記状態とに基づいて前記技術的システム（１）内の外乱を特定するステップ（１０５）であって、前記少なくとも１つの外乱量のそれぞれの値が決定される、ステップ（１０５）と、
・前記技術的システム（１）のための前記設計モデル（２）を検証するステップ（１０６）であって、前記技術的システム（１）の前記少なくとも１つのパラメータの前記それぞれの値と、前記少なくとも１つの外乱量の前記それぞれの値とが、前記設計モデル（２）の前記許容範囲と比較される、ステップ（１０６）と、
を含む、方法（１００）。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記方法（１００）は、
・前記技術的システム（１）の検出された前記出力を、外部のデータ処理装置（５）に伝送するステップ
をさらに含み、
前記状態の特定と、前記外乱の特定と、前記設計モデル（２）の検証とは、追加的に前記外部のデータ処理装置（５）によって実施される、請求項１に記載の方法（１００）。
【請求項３】
前記技術的システム（１）は、車両であり、
前記検査信号の適用は、前記車両の少なくとも１つのアクチュエータ（３）によって実施され、
前記検査信号によってトリガされた前記出力の検出は、前記車両の少なくとも１つのセンサ（４）によって実施される、請求項１又は２に記載の方法（１００）。
【請求項４】
前記方法（１００）は、
・前記検証（１０６）の結果に基づいて、前記技術的システム（１）及び／又は前記設計モデル（２）に影響を与える少なくとも１つの措置を実施するステップ
をさらに含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項５】
前記少なくとも１つの措置の実施は、
・前記技術的システム（１）の少なくとも１つの機能を調整するステップであって、前記調整することによって前記技術的システム（１）の確実性を高める、ステップ
を含む、請求項４に記載の方法（１００）。
【請求項６】
前記少なくとも１つの措置の実施は、
・前記検証（１０６）の結果に基づいて前記設計モデル（２）を調整するステップであって、前記調整することによって前記技術的システム（１）のための前記設計モデル（２）を個別化する、ステップ
を含む、請求項４又は５に記載の方法（１００）。
【請求項７】
前記設計モデル（２）は、前記技術的システム（１）を監視するための基準として使用され、前記技術的システム（１）のモデル化に基づいて特定され、
前記状態は、前記技術的システム（１）の少なくとも１つの物理的なエネルギ蓄積量を表し、前記外乱は、前記技術的システム（１）への少なくとも１つの環境影響を表す、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項８】
コンピュータプログラム（２０）であって、前記コンピュータプログラム（２０）がコンピュータ（１０）によって実行された場合に、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法（１００）を前記コンピュータ（１０）に実施させるための命令を含むコンピュータプログラム（２０）。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法（１００）を実施するように構成されている、データ処理のための装置（１０）。
【請求項１０】
コンピュータ（１０）によって実行された場合に、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法（１００）のステップを前記コンピュータ（１０）に実施させるための命令を含むコンピュータ可読メモリ媒体（１５）。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、技術的システムのための設計モデルを検証するための方法に関する。本発明はさらに、この目的のためのコンピュータプログラム、装置及びメモリ媒体に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来技術
技術的システムのためのモデルに基づくコントローラ設計は、特に、制御されるべき技術的システムをモデル化するために開発フェーズにおいて使用された設計モデルに基づいている。特に、安定性及び確実性の保証を提供することを企図する場合には、設計モデルの内部の不確実性及び外乱を考慮することができ、これらの不確実性及び外乱を、パラメータセットとして記述することができ、このパラメータセット自体は、量に基づくものであってもよいし、又は、確率論的であってもよい。設計フェーズにおいて、技術的システムは、特に不確実性及び外乱を考慮して安定性及び確実性を保証することができるように、設計モデルを使用して、仮定されたパラメータセットを用いて設計される。
【０００３】
一般的には、技術的システムの、特に制御システムのパラメータ識別のために、公称のパラメータ値を推定する種々異なるアルゴリズムが存在し、又は、不確実なパラメータのパラメータ分布を推定することができる不確実性定量化が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、技術的システムの現実の適用においては、設計モデルのパラメータに対する仮定が、現実の条件下での挙動に対応している間だけしか、安定性及び確実性の保証が得られない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の開示
本発明の対象は、請求項１に記載の特徴を有する方法と、請求項８に記載の特徴を有するコンピュータプログラムと、請求項９に記載の特徴を有する装置と、請求項１０に記載の特徴を有するコンピュータ可読メモリ媒体とである。本発明のさらなる特徴及び詳細は、それぞれの従属請求項、明細書及び図面から明らかとなる。この場合、本発明に係る方法に関連して説明されている特徴及び詳細は、当然、本発明に係るコンピュータプログラム、本発明に係る装置、及び、本発明に係るコンピュータ可読メモリ媒体との関連においても当てはまり、それぞれ逆もまた同様であり、したがって、本発明の個々の態様についての開示は、常に相互に参照され、又は、相互に参照され得る。
【０００６】
本発明の対象は、特に、技術的システムのための設計モデルを検証するための方法であり、本方法は、以下に記載するステップを含み、これらのステップは、繰り返し及び／又は相前後して実施されるものとしてよい。技術的システムは、特に、少なくとも１つの制御回路を含む。技術的システムは、制御システムであるものとしてもよい。
【０００７】
第１のステップにおいては、好ましくは技術的システムをモデル化する設計モデルが提供される。設計モデルは、特に、技術的システムの少なくとも１つのパラメータと、少なくとも１つの外乱量とに対する許容範囲を定める。許容範囲は、例えば、少なくとも１つのパラメータ又は少なくとも１つの外乱量に対する、それぞれ１つの最小値及び最大値、又は、確率分布であるものとしてよい。少なくとも１つのパラメータは、例えば、車両の質量、少なくとも１つの外乱量、例えば外乱力であるものとしてよい。許容範囲は、少なくとも１つのパラメータ又は少なくとも１つの外乱量に対する仮定として理解されるものとしてもよく、例えば、経験値に基づくものとしてもよいし、又は、テストによって特定されるものとしてもよい。
【０００８】
さらなるステップにおいては、好ましくは技術的システムへの検査信号の適用が開始される。検査信号は、例えば、技術的システムにおける、又は、技術的システムの制御回路における操作量の値であるものとしてよい。
【０００９】
さらなるステップにおいては、好ましくは検査信号によってトリガされた、技術的システムの出力の検出が開始される。出力は、例えば、技術的システムにおける又は技術的システムの制御回路における操作量であるものとしてもよいし、又は、技術的システムのセンサの測定値であるものとしてもよい。
【００１０】
さらなるステップにおいては、好ましくは検査信号と、検出された出力とに基づいて技術的システムの状態が特定され、この状態に基づいて技術的システムの少なくとも１つのパラメータのそれぞれの値が決定される。状態は、少なくとも１つのパラメータ、特に複数のパラメータの現在の値に基づく又はこれらを含む状態ベクトルとして存在し得る。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許