2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K00074
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
高橋 寛 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (80226878)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大竹 哲史 大分大学, 工学部, 准教授 (20314528)
樋上 喜信 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (40304654)
王 森レイ 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 助教 (90735581)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 故障診断 / 機能安全 / 組込み自己診断 / 先進運転支援システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
先進運転支援システムなどの次世代システムにおける機能安全規格に対応するためには，その構成要素である集積回路の組込み自己診断技術の開発が必要不可欠である．本研究では，パワーオン時や待機時の組込み自己テストに適用するマルチサイクルテストの故障検出率向上化法，および組込み自己診断機構と故障診断署名に基づく組込み自己診断法を提案する．
本研究の目的は，１）パワーオン時の組込み自己テストに適用するマルチサイクルテストにおける故障検出率を向上するための手法の開発，２）疑似期待値に基づいて故障診断署名を求める組込み自己診断機構の開発．３）故障診断署名を利用した組込み自己診断法とその高精度化法の開発である．
本年度は，目的１）に対しては，マルチサイクルテストにおける故障検出率の低下を防ぐことができる中間観測フリップフロップの選択のために，回路の構造情報，信号遷移確率，可制御性および可観測性を考慮した出力フリップフロップの順位付け法を提案した．さらに，提案法をコンピュータ上にツールとして実装し，企業から提供された大規模ベンチマーク回路に適用した評価実験を行い，その有効性を評価した．
本年度は，目的２）に対しては，組込み自己診断において解決しなければならない課題を議論し，新しい組込み自己診断機構を提案した．提案した機構では，被検査回路上で故障を検出するだけではなく，予め登録した故障の中から故障候補も指摘できる．そのため，提案した組込み自己診断機構では，診断用署名生成器および診断用署名に基づく故障候補の指摘器を新たに導入した．さらに，予備実験を行い診断用署名・被疑故障署名の圧縮と故障診断能力の関係を評価した．
本年度の研究成果は，３編の電気関係学会四国支部大会発表，１編の電子情報通信学会技術研究報告，および１編の査読付き国際会議論文において発表を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
目的１に対しては，先進運転支援システムの進歩に伴い，機能安全を維持するために組込み自己テスト(BIST)の短時間（少数テストパターン）での高テスト品質（高検出率）を実現しなければならない．そこで，本研究では，マルチサイクルテストにおける故障検出率を向上させるために，中間観測フリップフロップを導入し，その効果的な選択法を考案した．提案法をプログラム言語によってコンピュータ上に実装し，中間観測フリップフロップの選択ツールをプロトタイプとして制作した．プロトタイプを国際会議で認定されたベンチマーク回路およびから企業から提供された大規模ベンチマーク回路に適用した評価実験を行った．実験結果から提案手法によって選択した中間観測フリップフロップを利用することで２Kパターンの制約のもとで，目標の故障検出率を得ることができることを示した．この結果を２編の電気関係学会四国支部大会発表，および１編の査読付き国際会議論文において発表を行った．
目的２に対しては，新しい組込み自己診断機構を提案した．新しい組込み自己診断機構では，診断用署名生成器および診断用署名に基づく故障候補の指摘器を開発した．さらに，予備実験を行い，診断用署名・被疑故障署名の圧縮と故障診断分解能の関係を評価できた．特に，メモリにテストパターン毎の期待値署名を格納しないで，各テストパターンのパス/フェイル情報を求める回路を開発し，この回路の詳細の特許を申請する計画である． 研究成果は，１編の電気関係学会四国支部大会発表および１編の電子情報通信学会技術研究報告において発表した．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は，目的１においては，平成28年度に実装した中間観測フリップフロップ選択法をさらに，大規模な評価回路に適用し，計算機実験によってテスト時間と故障検出率の評価観点において性能評価実験を行う．この評価実験の結果に基づいて，中間観測フリップフロップ選択法のアルゴリズムの改善や実装した中間観測フリップフロップ選択ツールの改善を行う．また，目的１のために，中間観測を行うマルチサイクルテストにおける消費電力と故障検出率の関係を調査する．
目的２においては，組込み自己診断機構として提案した診断用署名生成器および診断用署名に基づく故障候補の指摘器を設計し，その性能評価を行う．診断用署名に基づく故障候補の指摘器として連想記憶メモリの活用を検討しているが，その設計を具体化する．また，特許申請を進めているメモリにテストパターン毎の期待値署名を格納しないで，各テストパターンのパス/フェイル情報を求める回路の設計とその性能評価を行う．
目的３においては，故障診断署名を利用した組込み自己診断法とその高精度化法開発する．まず，故障診断署名を利用した組込み自己診断法として，故障診断書署名の包含関係に着目した故障候補の指摘法を提案する．平成29年度中に故障診断署名に基づく故障診断法のプロトタイプを開発する．また，コンピュータシミュレーションによってプロトタイプをベンチマーク回路に適用し，故障候補数などの診断精度を評価する．さらに，ランダムパターン発生回路にリシード機構を追加した診断用テスト系列生成回路を検討する．
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| Causes of Carryover |
研究補助としての大学院生の雇用を実施しなかったため．
大分大学における打ち合わせを，国際会議期間中の打合せで代替えしたため，旅費を節約できたため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
プロトタイプの作成のために大学院生を研究補助として雇用する．
大分大学においても研究打合せを行うために旅費が必要となる．
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