• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2006.07d
• /
• pp.1836-1837
• /
• 2006

본 논문에서는 차량용 전자제어식 주차 브레이크(Electric Parking Brake, EPB) 시스템의 고장 허용 제어(fault tolerant control)를 위한 고장 안전 기법(fail-safe logic)을 제안한다. 고장 안전 기법의 구현을 위하여 EPB 구동 모터에 흐르는 전류 리플을 측정하여 센서리스 위치 추정을 한다. 추정값과 홀 센서의 출력을 비교하여 잔차(residual)를 발생하고, 이를 이용하여 시스템 내부의 고장을 진단하고 고장 안전 기법을 통하여 전체 시스템의 오작동을 방지한다. 시스템 오작동을 방지하기 위한 고장 안전 기법에 대하여 정의하고 모의실험을 통하여 내부 시스템의 고장이 발생 시 이 기법이 고장을 진단하고 시스템을 안전하게 운영할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.19 no.10
• /
• pp.410-417
• /
• 2018

System design errors are more likely to occur in modern systems because of their steadily increasing size and complexity. Failures due to system design errors can cause safety-related accidents in the system, resulting in extensive damage to people and property. Therefore, international standards organizations, such as the U.S. Department of Defense and the International Electrotechnical Commission, have established international safety standards to ensure system safety, and recommend that system design and safety activities should be integrated. Recently, the safety of a system has been verified by modeling through a model-based system design. On the other hand, system design and safety activities have not been integrated because the model for system design and the failure model for safety analysis and verification were developed using different modeling language platforms. Furthermore, studies using UML or SysML-based failure models for deriving safety requirements have shown that these models have limited applicability to safety analysis and verification. To solve this problem, it is essential to extend the existing methods for failure model implementation. First, an improved SysML-based failure model capable of integrating system design and safety verification activities should be produced. Next, this model should help verify whether the safety requirements derived via the failure model are reflected properly in the system design. Therefore, this paper presents the concept and method of developing a SysML-based failure model for an automotive system. In addition, the failure model was simulated to verify the safety of the automotive system. The results show that the improved SysML-based failure model can support the integration of system design and safety verification activities.

• Proceedings of the Korean Reliability Society Conference
• /
• 2000.04a
• /
• pp.247-253
• /
• 2000

본 논문은 정보 여분(Information Redundancy)에서의 에러 검출 코딩(Error Detect Coding) 기법을 이용하여 3-out-of-6 자체 검사기를 설계하고, 주기적인 코드(Frequency Coding) 주입을 통해 고장-안전 제어 논리를 모델링 했다. 고장-안전 제어 논리 모듈과 TMR(Triple Modular Redundancy)의 단일 모듈간에 대해서 신뢰성 병렬 수치 해석을 수행하였고, 이때 고장-안전 제어 논리가 기존의 하드웨어 여분 기법보다 시스템 소모비용과 기능적 오버헤드가 감소되어 기능신뢰성이 증가되는 결과를 얻었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.19 no.11
• /
• pp.574-582
• /
• 2018

In systems such as railways, automobiles, and airplanes, system malfunctions may lead to accidents, which often cause serious personal injury and economic loss. In previous studies, failure analysis has been performed, and safety measures derived using the component level information to reduce damage when a failure occurs. However, in functional safety concept, a focus is placed on lowering the frequency of occurrence of failures by performing risks analysis, setting up safety goals, and designing safety functions. Therefore, it is necessary to study how to determine the required safety function that can reduce the failure frequency to the acceptable level. To achieve this, we first studied a failure modeling method using SysML. It was then presented how several alternatives can be assessed to determine the desired safety function by simulating the generated SysML failure models and calculating the ability to reduce the failure frequency. A case study of a railway signaling system was done, demonstrating the effectiveness of the approach. We assessed whether the safety objectives were met for the alternative design of the railway signaling system through M & S. The results can be useful in that it can be applied from the early design phase and allow to choose the appropriate safety function that satisfies safety objectives among various design alternatives.

• Proceedings of the Safety Management and Science Conference
• /
• 1999.11a
• /
• pp.133-146
• /
• 1999

오늘날의 산업용 로봇, CNC 공작기계 및 여러 산업설비들은 시스템간에 관계가 복잡하게 연결되어 높은 신뢰성(reliability)을 달성하여 왔다. 그러나 가동시 발생하는 결과의 고장 가능성은 적은 반면에, 고장 발생의 파급 효과는 매우 높은 것으로 나타났다. 따라서 복잡한 구조의 산업설비들에 대한 안전진단 결과들을 적절하게 분석하고 관리할 필요성이 크게 대두되고 있다. 이러한 안전진단 작업은 여러 가지 정량적ㆍ정성적인 방법들을 포함하는 전형적인 분석방법이 필요하다. 최근에는 고장탐색, 진단처리 작업 및 신뢰성 분석 작업에 지식기반(knowledge-based)을 기초로한 퍼지 전문가 시스템을 적용하고자 하는 시도가 많이 이루어지고 있다. 안전진단 분석에 관한 일반화된 지식은 이들 후속 단계들에서 상당히 효율적일 수 있다. 그러나 이러한 연구를 수행하기에는 지금까지 상대적으로 열악한 계산 도구들을 이용하였기 때문에 안전진단 분석을 행하기에는 한계가 있었다. 그러나 오늘날 컴퓨터를 이용하여 위의 여러 단계들의 수행과정에 안전진단 분석을 행할 수 있는 적절한 방법으로써, 지식-기반(knowledge-base) 전문가 시스템들을 이용하는 방법을 연구하고 있다. 이에 본 연구는 시스템의 설계단계 뿐만 아니라, 시스템의 가동ㆍ유지ㆍ보수ㆍ수리시에도 비전문가가 고장안전진단을 수행할 수 있도록 하는데 목표를 두었다.

• Proceedings of the Safety Management and Science Conference
• /
• 2000.11a
• /
• pp.53-62
• /
• 2000

다양한 컴포넌트들로 구성된 시스템의 수명 데이터는 시스템 컴포넌트들의 신뢰성을 추정하는데 많이 사용된다. 하지만 비용이나 고장진단의 기술적 문제 때문에 시스템 고장의 정확한 원인을 밝혀내기는 어렵다. 시스템이나 컴포넌트의 수명 데이터 중 정확한 고장원인을 알 수 없는 데이터를 마스크 데이터라 한다. 본 연구는 마스크데이터와 베이지안 추정의 연구방향을 살펴보고, 그리고 고장률의 비정보 사전분포를 이용하여, 컴포넌트가 직렬로 구성된 시스템의 수명 데이터가 마스크 데이터를 갖는 지수분포의 시스템 컴포넌트 고장률을 추정 한다.

• The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
• /
• v.18 no.1
• /
• pp.91-102
• /
• 2019

Autonomous vehicles can be exposed to severe danger when failure occurs in any of its components. For this reason many countries are making efforts on the legislative issue how to objectively evaluate failure safety of an autonomous vehicle when such a vehicle is commercially available to a customer in the near future. In level-3 automation, a driver must take over the control of his vehicle when failure occurs, and the driver's controllability must be secured for escape from the imminent danger. In this paper, quantitative methods have been developed for evaluating failure safety of the level-3 autonomous vehicle, and they were validated by simulation. And also, we confirmed that the proposed evaluation method can quantitatively evaluate the failure safety.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.37 no.6
• /
• pp.731-738
• /
• 2013

This paper describes a fault-tolerant driving control strategy for an independent steer-by-wire system in sixwheel-drive/six-wheel-steering vehicles. An algorithm has been designed to realize vehicle maneuverability that is as close as possible to that of non-faulty vehicles by inducing high slip ratio of the wheel through a faulty steer-by-wire system in order to reduce the lateral tire force, which is resistant to the yaw motion. Considering the transition of the longitudinal tire force of a wheel with a faulty steer-by-wire component, the longitudinal tire forces are optimally distributed to the other wheels. Fault-tolerant driving performance has been investigated via computer simulations. Simulation studies show that the proposed algorithm can significantly improve the maneuverability of a vehicle with a faulty steer-by-wire system as compared to the optimal traction distribution method.

• Journal of the Korean Institute of Gas
• /
• v.22 no.6
• /
• pp.40-43
• /
• 2018

For pressure safety valves, open failure and close failure are partially dependent on each other. A method is proposed in this work that uses a Markov process model and a Weibull distribution model in order to construct a reliability model for two kinds of failure. A pressure safety valve model is obtained from a known open failure model, an induced close failure model, and a simultaneous failure model that reproduces recently reported inspection results. It is expected that the application of the proposed method can be expanded to quantitative risk assessment of various systems that have partially dependent multiple failure states.

• Review of KIISC
• /
• v.24 no.2
• /
• pp.50-55
• /
• 2014

자동차 전장제품 활용의 급속한 증가에 대응하기 위하여 자동차 분야에서는 ISO 26262 안전설계절차를 도입하여 차량용 임베디드 시스템의 안전성을 확보하려고 노력하고 있다. ISO 26262는 자동차에서 발생 가능한 비정상상태(abnormal state)를 식별하고 그의 영향을 분석하며 전체 시스템의 안전을 검증하는 것을 목표로 하고 있다. 다양한 종류의 부품이 연동되는 복잡한 시스템의 안전 검증은 결함수목법과 고장모드영향분석법을 활용하는 위험분석법이 보편적으로 사용된다. 결함주입시험은 이러한 위험분석의 기반도구로서 안전성을 향상시키기 위하여 사용된 고장감내 기능의 동작여부 및 그에 따른 시스템의 안전성을 검증하는 목적으로 사용된다. 본 논문에서는 차량용 고신뢰성 임베디드 시스템에서 사용되는 고장감내 메카니즘들의 기능과 안전을 검증하는 방법과 사례를 소개한다. 최근의 복잡한 차량용 임베디드 시스템의 개발은 상위수준의 모델을 개발하여 지정된 위험 및 고장을 초래하는 결함을 시스템에 주입하고 그의 결과를 분석하여 안전을 검증하는 것이 일반적인 방법이다. 개발 목표 차량의 임베디드 시스템 모델을 개발하고, 식별된 결함의 결함모델을 준비한 뒤, 시스템 모델 기반 결함주입 도구를 이용하여 결함주입을 수행하는 시험방법과 그 결과에 대하여 논의한다. 하드웨어는 SystemC 하드웨어 설계언어를 이용하여 개발하고, 소프트웨어를 컴파일하여 실행화일을 확보하여 시험대상인 결함모델을 개발하고 이를 대상으로 결함주입시험에 대해 설명한다.