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公開番号2025168670
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-11
出願番号2025074816
出願日2025-04-28
発明の名称連続生産製品にとって代表的なパターンの体系的な特定
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
主分類G06F 30/20 20200101AFI20251104BHJP(計算;計数)
要約【課題】製品に対する、特にステアバイワイヤ式のステアリングシステム及び/又は高度自動運転用のステアリングシステムに対する、パラメトライズ可能な解析的なシミュレーションモデルの代表的なパラメトライズされたシミュレーションモデルを決定するためのコンピュータ実装された方法を開示する。
【解決手段】本方法は、非類似度指標に基づいて所定の数のパラメトライズされたシミュレーションモデルを特定することであって、それぞれ2つのパラメトライズされたシミュレーションモデルの間の非類似度指標が距離を定義し、複数の代表的なパラメトライズされたシミュレーションモデルが結果的に得られる、ことを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
製品に対する、特にステアバイワイヤ式のステアリングシステム及び／又は高度自動運転用のステアリングシステムに対する、パラメトライズ可能な解析的なシミュレーションモデルの代表的なパラメトライズされたシミュレーションモデルを決定するためのコンピュータ実装された方法（１００）であって、
前記方法（１００）は、
・非類似度指標に基づいて所定の数のパラメトライズされたシミュレーションモデルを特定すること（１４０）であって、それぞれ２つのパラメトライズされたシミュレーションモデルの間の前記非類似度指標が距離を定義し、複数の代表的なパラメトライズされたシミュレーションモデルが結果的に得られる、こと（１４０）
を含む、方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記非類似度指標は、ｇａｐ指標、ν－ｇａｐ指標、及び／又は、Ｌ２指標に基づく、
請求項１に記載の方法（１００）。
【請求項３】
前記複数の代表的なパラメトライズされたシミュレーションモデルは、それぞれのパラメトライズされたシミュレーションモデルから、当該シミュレーションモデルに最も近いそれぞれの代表的なパラメトライズされたシミュレーションモデルまでの距離が、特に所定の有限次元ノルムにおいて最小であるように定義される、
請求項１又は２に記載の方法（１００）。
【請求項４】
前記所定の有限次元ノルムは、［１，＋Ｉｎｆ］内のｐに対するｐノルム、特に、合計ノルム、ユークリッドノルム、又は、最大値ノルムである、
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】
前記方法（１００）は、
・前記所定の数、及び／又は、最小の距離、特に前記有限次元ノルムにおける最小の距離に基づいて、前記代表的なパラメトライズされたシミュレーションモデルの代表性に対する尺度を決定すること（１４１）と、
・任意選択的に、前記代表性に対する尺度が所定の基準を十分に満たしていない場合に、前記所定の数を調整すること（１５０）、特に増加させることと、
を含む、請求項３又は４に記載の方法（１００）。
【請求項６】
前記それぞれ２つのパラメトライズされたシミュレーションモデルは、前記製品に対する運行設計領域（ＯＤＤ）内の２つのパラメータサンプルに関して前記パラメトライズ可能な解析的なシミュレーションモデルを評価することによって定義される、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項７】
前記所定の数のパラメトライズされたシミュレーションモデルを特定すること（１４０）は、解析的な最適化、近似的な最適化、及び／又は、数値的な最適化に基づく、
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】
前記解析的な最適化、前記近似的な最適化、及び／又は、前記数値的な最適化は、前記ＯＤＤに対して実施される、
請求項７に記載の方法（１００）。
【請求項９】
前記方法（１００）は、
・前記代表的なパラメトライズされたシミュレーションモデルに対応付けられたそれぞれのパラメータサンプルを、前記パラメトライズ可能な解析的なシミュレーションモデルの前記代表的なパラメータサンプルとして決定すること（１６０）
を含む、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法（１００）。
【請求項１０】
前記方法（１００）は、
・前記代表的なパラメトライズされたシミュレーションモデルに対応付けられた製品パターンを決定すること（１６１）であって、特に、前記パラメトライズ可能な解析的なシミュレーションモデルの前記代表的なパラメータサンプルに基づいて、複数の代表的な製品パターンが結果的に得られる、こと（１６１）
を含む、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法（１００）。
（【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】
従来技術
例えばステアリングシステムのような連続生産製品（特に、大量連続生産製品）は、製造公差及び製造精度に起因して、例えば、摩擦、弾性及び／又は慣性のような製品パラメータのばらつきの影響を受けている。
続きを表示（約 2,400 文字）【０００２】
さらに、連続生産製品は、例えば、摩耗及び／又は環境の影響による経年劣化に起因した追加的なパラメータばらつきの影響を受けている。連続生産製品のパラメータばらつきの、現実に発生する全ての値範囲及び値組合せが、連続生産製品のいわゆる「運行設計領域（operational design domain）」（ＯＤＤ）、独語ではほぼ“Betriebsbereich fuer die Auslegung”を形成する。
【背景技術】
【０００３】
通常、製品のシミュレーションモデル（略してモデル）には、その本質的な又は関連する特性だけが含まれ、したがって、現実の挙動とモデル化された挙動との間には、単純化に起因する偏差が生じる。ＯＤＤ内のパラメータばらつきによって、それぞれの個々の連続生産製品ごとに、その現実の挙動と、公称パラメータを備えた製品の代表性に焦点が当てられていることの多い、対応するシミュレーションモデルとの間に追加的な偏差が生じる。ＯＤＤ全体内の単純化及びばらつきに起因するモデル偏差乃至はモデル不確実性を含めたこのシミュレーションモデルは、多くの場合、製品の閉ループ制御の開発のための、及び／又は、シミュレーションに基づいた製品リリースのための基礎を形成する。現在のところ、連続生産製品のモデル不確実性の完全な特徴付けは、原則的に手間が掛かり過ぎるので、シミュレーションモデルは、いくつかの少数の現実の製品パターン（略して、パターン）と比較される。
【０００４】
典型的には、以下のような製品パターン、すなわち、
・例えば、専門家の意見に即して最も重要である最小の、最大の及び／又は公称の製品パラメータを備えたパターン、
・専門家によって定義された製品パラメータを備えたパターン
が選択される。
【０００５】
したがって、選択された製品パターンが、ＯＤＤ全体を十分に代表するということ、またこれにより、ＯＤＤ内の単純化及びばらつきに起因するモデル不確実性の特徴付けを可能にするということは、保証されていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
書籍“Essentials of Robust Control”、Kemin Zhou及びJohn C. Doyle著、1st edition, Pearson, 1997, ISBN: 9780135258332、第１７章
刊行物“Frequency domain uncertainty and the graph topology”、Glenn Vinnicombe著、IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 38, no. 9, pp. 1371-1383, Sept. 1993, DOI: 10.1109/9.237648
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本開示の基礎となる解決されるべき課題は、例えば連続生産製品にとって十分に代表的な製造パターンを選択することができる方法を提供することにあると見て取ることができる。解決されるべきさらなる課題は、例えばＯＤＤ内の単純化及びばらつきに起因するモデル不確実性の特徴付けを可能にすることにあると見て取ることができる。
【０００８】
従来型のステアリングと比較して、ステアバイワイヤ（ＳｂＷ）式のステアリングシステム及び／又は高度自動運転（highly automated driving：ＨＡＤ）用のステアリングシステムには、製品リリースのためのより厳格な規範的要件が課されている。（大量）連続生産されるＳｂＷステアリングシステム及びＨＡＤステアリングシステムに対するより厳格なリリース要件によって現実のテスト及び試験のコストが従来型のステアリングと比較して異常に増加しないようにするために、当業界においては、シミュレーションに基づいたリリースプロセスに焦点が当てられている。このようなシミュレーションに基づいたリリースの場合には、既知のモデル不確実性を備えた、ステアリングシステムの妥当性確認及び／又は検証されたシミュレーションモデルが重要である。
【０００９】
原則的に、シミュレーションモデルの種々異なる側面又はモデル全体を妥当性確認及び／又は検証するために、複数の種々異なる手法が公知である。しかしながら、（大量）連続生産製品のＯＤＤ内の単純化及びばらつきに起因するモデル不確実性の体系的又は完全な特徴付けを可能にするような手法は、現在のところ存在しない。特に、例えば、定量化可能な残留不確実性を備えたＯＤＤ全体にとって代表的であり、かつ、これによりＯＤＤ内のモデル不確実性の体系的な特徴付けを可能にするようないくつかの少数の製品パターンを、体系的又は最適に選択するための方法は存在しない。
【００１０】
さらに、ステアリングシステムは、無視できないパラメータばらつきの影響を受けており、大抵の場合、閉ループ制御回路において動作される。したがって、ステアリングシステムの場合には、多くの場合、制御技術において確立された手法によってロバストなコントローラが設計される。しかしながら、この設計方法は、製品に対する既知の不確実性を備えたモデルを前提としている。コントローラ設計に関して、ＯＤＤ内の既知の代表性範囲をさらに有し、かつ、共にＯＤＤ全体にとって代表的である、既知の不確実性を備えた１つ又は複数のモデルを構築するための手法は、現在のところ存在しない。
（【００１１】以降は省略されています）

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