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公開番号2025008717
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023111134
出願日2023-07-06
発明の名称状態異常検知システム、状態異常検知方法およびプログラム
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人湘洋特許事務所
主分類G06F 8/65 20180101AFI20250109BHJP(計算;計数)
要約【課題】電子システムがアップデートされた際、システムの状態判定に用いる正常状態リストをより効率的かつ短時間で更新可能とすることで、運用中の電子システムの高い信頼性を確保することができる。
【解決手段】プロセッサは、正常状態リスト生成プログラムを実行することで、電子システムのアップデートの前後における構成情報の比較に基づきアップデートによるサブモジュールの影響範囲を特定し、アップデートの影響を受けない非影響範囲内のサブモジュールの動作状態の各組み合わせと、当該組み合わせに対応する影響範囲内のサブモジュールの動作状態の組み合わせと、を登録することで正常状態リストを更新する。また、プロセッサは、状態異常検知プログラムを実行することで、更新後の正常状態リストと、各サブモジュールから取得した動作状態の組み合わせと、に基づき電子システムの状態異常を検知する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
１以上のプロセッサと、１以上のメモリリソースと、を有する状態異常検知システムであって、
前記メモリリソースは、
電子システムが有する各サブモジュールの構成を登録した構成情報と、前記電子システムの正常状態時における各サブモジュールの動作状態の組み合わせを登録した正常状態リストと、正常状態リストを生成する正常状態リスト生成プログラムと、前記電子システムの状態異常を検知する状態異常検知プログラムと、を格納し、
前記プロセッサは、前記正常状態リスト生成プログラムを実行することで：
前記電子システムのアップデートの前後における前記構成情報の比較に基づき当該アップデートによる前記サブモジュールの影響範囲を特定し、
前記アップデートの影響を受けない非影響範囲内の前記サブモジュールの動作状態の各組み合わせと、当該組み合わせに対応する前記影響範囲内の前記サブモジュールの動作状態の組み合わせと、を登録することで前記正常状態リストを更新し、
前記プロセッサは、前記状態異常検知プログラムを実行することで：
更新後の前記正常状態リストと、前記各サブモジュールから取得した動作状態の組み合わせと、に基づき前記電子システムの状態異常を検知する
ことを特徴とする状態異常検知システム。
続きを表示（約 2,800 文字）【請求項２】
請求項１に記載の状態異常検知システムであって、
前記プロセッサは、前記正常状態リスト生成プログラムを実行することで：
前記アップデートの影響を受けない非影響範囲内の前記サブモジュールの動作状態の各組み合わせを条件としたシミュレーションに基づき、当該条件に対応する前記影響範囲内の前記サブモジュールの動作状態の組み合わせを特定する
ことを特徴とする状態異常検知システム。
【請求項３】
請求項１に記載の状態異常検知システムであって、
前記プロセッサは、前記正常状態リスト生成プログラムを実行することで：
前記電子システムのアップデートの前後における前記構成情報に基づき、構成が変更された前記サブモジュールを含む範囲を前記影響範囲に設定する
ことを特徴とする状態異常検知システム。
【請求項４】
請求項１に記載の状態異常検知システムであって、
前記プロセッサは、前記正常状態リスト生成プログラムを実行することで：
前記電子システムのアップデートの前後における前記構成情報に基づき、構成の変更または接続関係の変更に該当する前記サブモジュールを変更箇所として特定し、
変更箇所として特定した前記サブモジュールと、変更箇所として特定した前記サブモジュールに接続される他の前記サブモジュールと、を含む範囲を前記影響範囲に設定する
ことを特徴とする状態異常検知システム。
【請求項５】
請求項１に記載の状態異常検知システムであって、
前記プロセッサは、前記状態異常検知プログラムを実行することで：
前記サブモジュールから取得した動作状態の組み合わせが、更新された前記正常状態リストに含まれていない場合、前記電子システムの状態異常を検知する
ことを特徴とする状態異常検知システム。
【請求項６】
請求項１に記載の状態異常検知システムであって、
前記メモリリソースは、前記構成情報を更新する構成情報更新プログラムをさらに格納し、
前記構成情報には、少なくとも、前記サブモジュールが取り得る動作状態の種類を示す情報と、前記サブモジュール間の接続関係を示す情報と、が含まれ、
前記プロセッサは、前記構成情報更新プログラムを実行することで：
前記電子システムのアップデート後に前記サブモジュールから取得した当該サブモジュールの構成に関するサブモジュール情報と、前記メモリリソース内の前記構成情報との差分に基づき、当該構成情報を更新する
ことを特徴とする状態異常検知システム。
【請求項７】
請求項１に記載の状態異常検知システムであって、
前記正常状態リスト生成プログラムは、前記電子システムに対するＯＴＡ（ＯｖｅｒＴｈｅＡｉｒ）アップデートを実施するＯＴＡ計算機で実行され、
前記プロセッサは、前記状態異常検知プログラムを実行することで：
前記ＯＴＡ計算機から取得した更新後の前記正常状態リストと、前記サブモジュールから取得した動作状態の組み合わせと、に基づき前記電子システムの状態異常を検知する
ことを特徴とする状態異常検知システム。
【請求項８】
１以上のプロセッサと、１以上のメモリリソースと、を有する状態異常検知システムが行う状態異常検知方法であって、
前記メモリリソースは、
電子システムが有する各サブモジュールの構成を登録した構成情報と、前記電子システムの正常状態時における各サブモジュールの動作状態の組み合わせを登録した正常状態リストと、正常状態リストを生成する正常状態リスト生成プログラムと、前記電子システムの状態異常を検知する状態異常検知プログラムと、を格納し、
前記プロセッサは、前記正常状態リスト生成プログラムを実行することで：
前記電子システムのアップデートの前後における前記構成情報の比較に基づき当該アップデートによる前記サブモジュールの影響範囲を特定するステップと、
前記アップデートの影響を受けない非影響範囲内の前記サブモジュールの動作状態の各組み合わせと、当該組み合わせに対応する前記影響範囲内の前記サブモジュールの動作状態の組み合わせと、を登録することで前記正常状態リストを更新するステップと、を行い、
前記プロセッサは、前記状態異常検知プログラムを実行することで：
更新後の前記正常状態リストと、前記各サブモジュールから取得した動作状態の組み合わせと、に基づき前記電子システムの状態異常を検知するステップを行う
ことを特徴とする状態異常検知方法。
【請求項９】
請求項８に記載の状態異常検知方法であって、
前記プロセッサは、前記正常状態リスト生成プログラムを実行することで：
前記アップデートの影響を受けない非影響範囲内の前記サブモジュールの動作状態の各組み合わせを条件としたシミュレーションに基づき、当該条件に対応する前記影響範囲内の前記サブモジュールの動作状態の組み合わせを特定するステップを行う
ことを特徴とする状態異常検知方法。
【請求項１０】
１以上のプロセッサと、１以上のメモリリソースと、を有する状態異常検知システムの前記プロセッサが前記メモリリソースから読み込んで実行するプログラムであって、
前記メモリリソースは、
電子システムが有する各サブモジュールの構成を登録した構成情報と、前記電子システムの正常状態時における各サブモジュールの動作状態の組み合わせを登録した正常状態リストと、正常状態リストを生成する正常状態リスト生成プログラムと、前記電子システムの状態異常を検知する状態異常検知プログラムと、を格納し、
前記プロセッサが実行する前記正常状態リスト生成プログラムは：
前記電子システムのアップデートの前後における前記構成情報の比較に基づき当該アップデートによる前記サブモジュールの影響範囲を特定し、
前記アップデートの影響を受けない非影響範囲内の前記サブモジュールの動作状態の各組み合わせと、当該組み合わせに対応する前記影響範囲内の前記サブモジュールの動作状態の組み合わせと、を登録することで前記正常状態リストを更新し、
前記プロセッサが実行する前記状態異常検知プログラムは：
更新後の前記正常状態リストと、前記各サブモジュールから取得した動作状態の組み合わせと、に基づき前記電子システムの状態異常を検知する
ことを特徴とするプログラム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、状態異常検知システム、状態異常検知方法およびプログラムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、車載システムをはじめとした各種の電子システムは、多数のモジュールが搭載されることにより、大規模かつ複雑化している。複雑化した電子システムでは、個々のモジュールが正常な動作状態でも、システム全体としては異常状態に陥ることがある。例えば、各々のモジュールが正常なデータ処理を行っていても、モジュール間でのデータの同期不良などが発生することで、電子システム全体として異常状態になっている場合がある。
【０００３】
このような電子システム全体としての異常を検知するには、例えば、事前のシミュレーションにより、システムの正常時における各モジュールの状態の組み合わせをリスト化しておき、稼働状態にあるシステムから取得した個々のモジュールの状態の組み合わせと比較することで、電子システムが正常状態か異常状態かを判定する方法がある。
【０００４】
なお、特許文献１には、電子システムの異常を検知する方法が開示されている。具体的には、特許文献１には、「対象装置の時系列データを受け付けて、前記時系列データの特徴量を抽出する特徴量抽出部と、前記抽出された特徴量から前記対象装置の動作状態を特定するとともに、複数の動作状態間の状態遷移パターンを規定した状態遷移パターン情報を参照して前記抽出された特徴量から前記対象装置の状態遷移を推定する状態遷移推定部と、前記状態遷移パターン情報及び各動作状態についての正常範囲を規定した正常範囲情報を参照して、前記特定された動作状態、前記推定された状態遷移、及び前記抽出された時系列データの特徴量から、前記時系列データが異常かどうかを判定する異常検知部とを備える」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０２２／０５４２５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、車載システムなどの分野では、ソフトウェアのＯＴＡ（ＯｖｅｒＴｈｅＡｉｒ）やハードウェアアップデートが実施され始めており、今後は、車載システムのような高い安全性や信頼性が求められる電子システムにおいても、その構成を変更せずに利用し続けるのではなく、アップデートしながら利用する傾向が強まると考えられる。
【０００７】
なお、特許文献１に記載の異常検知装置は、時系列データの特徴量が遷移し得る動作状態についての正常範囲内か否かに基づき、電子システムの正常状態または異常状態を判定している。しかしながら、同文献の技術では、ＯＴＡ等のアップデートによるシステム構成の変更が想定されておらず、電子システムの変更された構成に対して動作状態の正常範囲を更新することは考慮されていない。そのため、同文献の技術では、ＯＴＡ等のアップデートが行われた場合、正常範囲の規定を一から作り直さなければならず、正常範囲の更新に関する効率面で改善の余地がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電子システムがアップデートされた際、システムの状態判定に用いる正常状態リストをより効率的かつ短時間で更新可能とすることで、運用中の電子システムの高い信頼性の確保を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願は、上記課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下のとおりである。上記の課題を解決する本発明の一態様に係る状態異常検知システムは、１以上のプロセッサと、１以上のメモリリソースと、を有する状態異常検知システムであって、前記メモリリソースは、電子システムが有する各サブモジュールの構成を登録した構成情報と、前記電子システムの正常状態時における各サブモジュールの動作状態の組み合わせを登録した正常状態リストと、正常状態リストを生成する正常状態リスト生成プログラムと、前記電子システムの状態異常を検知する状態異常検知プログラムと、を格納し、前記プロセッサは、前記正常状態リスト生成プログラムを実行することで：前記電子システムのアップデートの前後における前記構成情報の比較に基づき当該アップデートによる前記サブモジュールの影響範囲を特定し、前記アップデートの影響を受けない非影響範囲内の前記サブモジュールの動作状態の各組み合わせと、当該組み合わせに対応する前記影響範囲内の前記サブモジュールの動作状態の組み合わせと、を登録することで前記正常状態リストを更新し、前記プロセッサは、前記状態異常検知プログラムを実行することで：更新後の前記正常状態リストと、前記各サブモジュールから取得した動作状態の組み合わせと、に基づき前記電子システムの状態異常を検知する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電子システムがアップデートされた際、システムの状態判定に用いる正常状態リストをより効率的かつ短時間で更新可能とすることで、運用中の電子システムの高い信頼性を確保することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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