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Fault treeの自動生成 (31) |
コストがかからない方法が良いというのがユーザ要求です。サブマイコンは既にEGASアーキテクチャ上存在するので追加費用ゼロ、一方ロジックICは数十円でもあまり良くありません。例えば案4と案2は遮断手段のみが違うようですが、案2の案4に対する優位性はありますか?無いなら案1と4に絞られると思います。
ChatGPT
以下では、案2(ロジックICを追加) が 案4(サブマイコンがメインマイコン故障を監視&直接リレー制御) に対して、コスト面・機能面でどのような優位性があるかを整理しつつ、もしメリットが無いなら案1 or 案4に絞る、という視点で回答します。
案2の特徴
- ロジックIC(数十円程度)を用い、ハードウェア的に複数の“故障検出線”をまとめ、どれかが“危険”を示せば強制的にリレードライバをOFFする回路を構築する。
- 検出はメインマイコン+サブマイコン+Driver Diag など、複数の出力信号があり、「いずれかがアクティブになったらリレーを落とす」といったORゲートや有線AND/ORなどをロジックICで実装する。
- 費用:IC数十円+基板配線工数。
案2のメリット
- ハードウェア化によりソフト依存を減らす
- どちらのマイコンがどの異常を検出しようが、ロジックICが最終的にリレーオフをまとめて実行するため、ソフトの変更が少なくて済む(既存MCUのコードを大幅にいじらなくても、一つの故障信号ラインをICに入れるだけ)。
- メイン/サブマイコン以外からの直接信号も簡単に統合
- 例えばDriver Diagが「High」で危険を示すなら、そのままロジックICへ入力 → リレーOFF
- “多数のOR/AND線”をハードICでまとめ、配線やIC上で一括完結させられる。
案2のデメリット
- IC自体のコスト:たとえ数十円でもユーザが「追加費用を避けたい」とするなら、その分不利。
- 基板改修:ロジックICを置くスペースや配線追加が必要。
- IC故障リスク:新たな部品を1個加えることがシングルポイントになる可能性もある(IC自体が壊れるとリレー動作不能)。
案4の特徴
- サブマイコンがメインマイコン故障を監視し、もしメインマイコンが固まればサブマイコンが直接リレー制御線を持っており、リレーをOFFできる。
- 検出の主体:メインマイコン以外の異常(Driver Diagやセンサも)をサブマイコンが見るかどうかは設計次第だが、最低限メインマイコン故障はサブマイコンが独立判定。
案4のメリット
- 追加ハードが不要
- サブマイコンは既にあるため、あとはソフト+数本の配線(既存ピン割り当て変更程度)で構成できる。
- 物理的なIC追加コストはゼロに近い。
- メインマイコンが壊れてもサブマイコン単独でリレーを落とせる
- シングルポイント故障を回避。
案4のデメリット
- サブマイコンが「メインマイコン故障」しか見ていないと、APS/TPS故障など他異常はメインマイコン頼み
- ただしユーザの運用次第でサブマイコンが他センサも見られるよう拡張可能。
案2 vs 案4 の比較
追加コスト
- 案2:ロジックICを数十円~+基板アートワーク → ユーザが「費用避けたい」なら不利。
- 案4:基本的にサブマイコン追加コスト無し(既存)、ピン配線程度 → コスト的により有利。
ソフト変更
- 案2:ハードで完結させられるので、各マイコン側ソフトの大きな書き換え不要 → メイン/サブMCUから“故障信号”だけ出力させればロジックICが一括処理。
- 案4:サブマイコンのコードに「メインマイコンウォッチ」や「リレードライバ制御」などロジックを実装 → ソフト改修量が増える可能性あり。
Flexibility
- 案2:ロジックICのOR回路にDriver Diag他のラインも簡単に追加しやすい。
- 案4:サブマイコンが追加するなら、そちらのソフトコードを拡張。
- いずれでも目的は“どれか故障ならリレーOFF”。
故障点増
- 案2:ICが壊れるとリレーOFFが効かなくなるリスク → 新たなSPoF?
- 案4:ハード追加が不要なので新しいSPoF要素は増えにくい。
ユーザがサブマイコンをすでに持つ
- なら案4 は「ハード追加ゼロ」で済む → 全体コストを最小化。
- 案2 は数十円と言えど追加部品がいる → 「コストを掛けたくない」要望とは合わない。
結論
- 案2 (ロジックIC追加) は「ソフト修正を最小化し、複数故障検出線を一括処理したい」場合に有利。ただしICの追加コスト+IC故障リスクがある。
案4 (サブマイコンが直接リレーを制御) はハード追加が不要でコスト0に近く、すでにあるサブマイコンで完結。ソフト改変は必要だが、ユーザが「追加費用を極力避けたい」ならこちらが好適。
したがって、案2 に 案4 に対する大きな優位性はなく、案4 の方がコストを抑えやすい。
さらにサブマイコンがAPS/TPSも直接監視できるなら案1(サブマイコンが幅広く検出&制御) と実質同様となり、費用ゼロでシングルポイント故障を解消可能です。
ゆえに、コストを極力掛けずにMain MCU依存を除去したいなら、案4 (あるいは案1) が望ましく、案2 のハード追加メリットはほぼないと言えます。
ChatGPT の回答は必ずしも正しいとは限りません。重要な情報は確認するようにしてください。
ユーザは直感的に案2のメリットが無いと見抜き、ChatGPTに詳細を検討させましたが、その結果、案2はメリットがほぼ無いと言う同意できる結論を出しました。隠れたメリットが有るかもしれないので、このように議論を尽くすことは重要です。
なお、本稿はRAMS 2026に投稿予定のため一部を秘匿していますが、論文公開後の2026年2月頃に開示予定です。
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