JP2000020291A

JP2000020291A - 車両用プログラム開発支援方法および装置

Info

Publication number: JP2000020291A
Application number: JP10190815A
Authority: JP
Inventors: Noriyasu Adachi; 憲保足立
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-07-06
Filing date: 1998-07-06
Publication date: 2000-01-21
Also published as: EP1111483A1; EP1111483A4; WO2000002106A1

Abstract

(57)【要約】【課題】車両制御プログラムの開発における工数を削
減する。【解決手段】プログラム生成装置１は、データフロー
チャートおよびステートフローチャートのかたちで入力
された制御仕様から車両用Ｃコードを自動生成する。車
両用Ｃコードは車両ＥＣＵ２にダウンロードされる。車
両モデル装置３を制御対象とする車両ＥＣＵ２の制御動
作がプログラム生成装置１にモニタされ、デバッグ作業
が行われる。制御仕様から自動生成した車両用Ｃコード
を使うので確実なデバッグ作業が容易に行われる。また
手作業のコーディング作業が不要になる。データフロー
チャートのシンボルブロックに整数情報をもたせること
で、整数情報を利用して整数ロジックの車両用Ｃコード
を自動生成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用プログラム
(vehicle-use program)開発支援方法および装置に関
し、特に、開発効率の向上および開発されるプログラム
の信頼性の向上に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビジュアルプログラミング技術を利用し
た制御システム設計支援統合環境を実現するための技術
が進展している。このような背景の下、車両の制御シス
テムの開発にも、シミュレーション機能およびプログラ
ミング機能を備えたソフトウエアをインストールしたコ
ンピュータが利用されるようになってきた。

【０００３】システム開発を行うユーザは、シミュレー
ション機能を利用して制御仕様書(specification)をコ
ンピュータに入力する。コンピュータのディスプレイ上
には、ユーザのアイデアを盛り込んだ仕様書が、データ
フローチャートおよびステートフローチャートといった
かたちで書き表される。作成されたチャートに従ったシ
ミュレーション計算が行われ、シミュレーション結果を
参考にしてロジックのデバッグ作業が行われる。

【０００４】この種のシミュレーションソフトウエア
は、作成されたチャートからプログラムコード、例えば
Ｃコードを自動的に生成する機能をもつ。しかし、自動
生成されるＣコードは、冗長で、容量が大きく、そのた
め、メモリの制約や実行速度に関する制約の厳しい車両
制御にそのまま使うのには適していない。また、従来の
コード生成方法では、コンピュータが決めた変数名がチ
ャートの各部に割り付けられる結果、生成されたＣコー
ドは可読性の低いものとなってしまう。

【０００５】そこで、ユーザは、データフローチャート
およびステートフローチャートを参考にして、車両ＥＣ
Ｕ(electric contol unit)に適した車両用Ｃコードを手
作業で作成する。特に、一般のＣコードと異なり、整数
ロジックで構成される専用コードが作成され、これによ
り、データビット数の観点からも少ないメモリ容量で高
速処理が実現される。手作業で作られた車両用Ｃコード
は実際に車載ＥＣＵにダウンロードされ、そしてデバッ
グ作業が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来は、上記のよう
に、仕様シミュレーションとプログラムコーディングが
全く別の作業であり、それぞれの段階で独立してデバッ
グ作業を行わなければならなかった。特に、車両用コー
ドのデバッグ作業において不具合が見つかった場合、不
具合原因がコーディングのミスにあるのか、不適当なオ
リジナル仕様書にあるのかを判定するのが困難であっ
た。手作業のコーディングおよびデバッグ作業の困難さ
は、制御プログラムの信頼性保証にかかる工数を増大さ
せ、さらには、開発期間を引き延ばし、開発コストの増
大を招く可能性があった。

【０００７】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、信頼性の高い制御プログラムをより
短期間で開発できるようにする車両用プログラム開発支
援方法および装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るため、本発明の車両用プログラム開発支援方法によれ
ば、入力された制御仕様から車両用コードを生成する機
能をもつプログラム生成装置を用いて、車両制御プログ
ラムが生成される。生成された前記車両制御プログラム
は車両ＥＣＵにダウンロードされる。そして、前記車両
ＥＣＵに前記車両制御プログラムを実行させて、前記車
両制御プログラムのデバッグが行われる。このように、
本発明によれば、制御仕様から直接的に生成された車両
用コードが車両ＥＣＵにダウンロードされる。元の制御
仕様と車両用コードが共通性をもつので、バグ発生が低
減し、少ない作業量で効率よくデバッグ作業を行うこと
が可能となる。また、コーディング作業における開発者
の手作業が大幅に削減される。

【０００９】好ましくは、前記デバッグステップのデバ
ッグ作業は、前記車両ＥＣＵが前記車両制御プログラム
を実行した結果を監視する前記プログラム生成装置上で
行われる。制御仕様をもっているプログラム生成装置を
利用することで、デバッグ作業が容易になる。

【００１０】（２）本発明の一態様の車両用プログラム
開発支援装置は、車両の制御仕様を表すデータフローチ
ャートおよびステートフローチャートを作成するチャー
ト作成機能と、作成されたチャートに基づいて、車両Ｅ
ＣＵで処理される整数ロジックで構成された車両制御プ
ログラムの車両用コードを生成するプログラムコード生
成機能と、を有する。車両ＥＣＵでは、メモリサイズや
実行速度の制約があるので整数ロジックを用いることが
好適である。本態様では、データフローチャートおよび
ステートフローチャートから整数ロジックのコードを生
成することで、車両用コードの自動生成ができる。

【００１１】好ましくは、本発明の一態様では、物理値
に対応する浮動小数点数および浮動小数点数から変換さ
れた整数をそれぞれ適用して前記データフローチャート
のシミュレーションを行い、浮動小数点数および整数の
シミュレーション結果を出力するシミュレーション機能
が設けられる。従来技術では、シミュレーション段階に
おいては浮動小数点数が扱われ、コーディング段階では
整数が扱われた。しかし、本発明によれば、シミュレー
ション段階で浮動小数点数と整数が処理され、両方の処
理結果が出力されるので、仕様作成段階で整数ロジック
の妥当性を容易に判定することができる。好ましくは、
浮動小数点数および整数を適用したときのシミュレーシ
ョン結果の相違を判定可能なように、整数のシミュレー
ション結果から浮動小数点数を逆算した結果を表示す
る。

【００１２】また、好ましくは、前記データフローチャ
ートのブロックシンボルに、浮動小数点数、整数、浮動
小数点数から整数への整数変換条件、および該整数変換
条件を用いて浮動小数点数から整数を逆算した結果、に
ついての情報をもたせる。ブロックシンボルのもつ整数
情報を利用して車両用コードが自動生成される。

【００１３】（３）本発明の一態様では、前記ステート
フローチャート上で同一階層の複数の前記データフロー
チャートを実行する順番を定義する優先付け機能が設け
られる。これにより、無駄が無く適正な制御プログラム
を確実に作成できる。

【００１４】また、本発明の一態様では、前記データフ
ローチャート内の所望のシンボル接続ラインを選択して
所望のラベルを付けるラベリング機能が設けられる。そ
して、該当個所の変数名として前記ラベルを用いた前記
車両用コードが生成される。ユーザに分かりやすいラベ
ルを付けることで、可読性の高い車両用コードが生成さ
れる。

【００１５】また、本発明の一態様では、車両用コード
生成の際に、前記データフローチャート内の複数のブロ
ックシンボルに対応する複数の処理をグルーピングする
グルーピング機能が設けられる。好ましくは、グルーピ
ングされるブロックシンボルの数を規定する所定のグル
ーピング制限条件に従ってグルーピングが行われる。ま
た好ましくは、シンボル接続ラインにラベルを付けた箇
所が、グルーピングの区切りとされる。このようなグル
ーピングにより、車両用コードの可読性を向上すること
ができる。

【００１６】本発明の車両用コードは、例えば、一般の
Ｃコードを車両ＥＣＵに適合するように変形した車両用
Ｃコードであるが、ただしＣコードには限定されない。
本発明の車両ＥＣＵは、車両に搭載される任意のＥＣＵ
であり、例えば、エンジンＥＣＵ、トランスミッション
ＥＣＵ、サスペンション制御ＥＣＵ、ブレーキ制御ＥＣ
Ｕである。ＥＣＵおよび制御対象の車載機器に応じて、
プログラム開発に必要な制御仕様および車両仕様が異な
ることはもちろんである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）について、図面を参照し説明
する。

【００１８】図１を参照すると、プログラム生成装置１
は、制御仕様の作成機能と、制御仕様のシミュレーショ
ン機能と、制御仕様から車両用Ｃコードを生成する機能
を有する。

【００１９】プログラム生成装置１はコンピュータで構
成され、図２に示すように、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１、
ＲＡＭ１２、キーボード１３、ポインティングデバイス
１４、ディスプレイ１５、ハードディスク１６、通信回
路１７、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１８を有する。プログラ
ム生成装置１の各種機能を実現するプログラムは、ＲＯ
Ｍ１１、ハードディスク１６あるいはＣＤ−ＲＯＭ１９
に格納されており、ＣＰＵ１０により実行される。入出
力装置は、キーボード１３、ポインティングデバイス１
４、ディスプレイ１５には限定されない。また、ＣＤ−
ＲＯＭ１９以外の任意のタイプの記録媒体、例えばＤＶ
Ｄが用いられてもよい。さらに、ハードディスク１６以
外の任意のタイプの記憶装置が適用されてもよい。

【００２０】ユーザは、キーボード１３およびポインテ
ィングデバイス１４（マウス等）を操作し、自らのアイ
デアを盛り込んだ仕様書(specification)をディスプレ
イ１５に書き表す。ディスプレイ１５には、図３（ａ）
（ｂ）に示すデータフローチャート(data flowchart、
ブロック線図)およびステートフローチャート（statefl
owchart、state transition chart、状態遷移図)のかた
ちで制御仕様書が描かれる。データフローチャートが部
分的なデータの流れを表し、ステートフローチャートが
全体的な制御の流れを表す。

【００２１】また、ユーザは、キーボード１３およびポ
インティングデバイス１４を操作して車両仕様（諸元）
を入力し、これにより、プログラム生成装置１内に仮想
的な車両モデルが形成される。具体的には、車両モデル
は、車両の種々の運動、動作等を記述した式の集合で構
成される。

【００２２】ユーザの指示に応え、作成された仕様書
（データフローチャートおよびステートフローチャー
ト）のシミュレーションが行われる。図１に示すよう
に、コンピュータ上で制御仕様のロジックが車両モデル
を制御する。シミュレーション結果がディスプレイ１５
に表示され、この段階で必要なデバッグ作業が行われ
る。デバッグ作業を行いながら、仕様書の修正および改
良が行われ、仕様書が完成される。

【００２３】仕様書が完成すると、ユーザの指示に従
い、仕様書から車両用Ｃコードが生成される。すなわ
ち、データフローチャートおよびステートフローチャー
トに対応するＣコードを書き込んだファイルが形成され
る。車両用Ｃコードは整数ロジックを採用しており、一
般のＣコードと比較して少ないメモリサイズで高速処理
を実現可能に構成されている（後述）。生成された車両
用Ｃコードは、実際の車両ＥＣＵ２、例えばエンジンＥ
ＣＵにダウンロードされる。

【００２４】また、プログラム生成装置１から車両モデ
ル装置３へは、車両モデルがダウンロードされる。ＤＳ
Ｐを含む車両モデル装置３は、高速の割込処理等によ
り、車両ＥＣＵ２にとっては見かけ上は実際の車両と同
様に動作する。開発期間の短縮と効率のよい開発のため
には、実際の車両を使ったテストの前にこのようなシミ
ュレーションを行うことが効果的である。

【００２５】車両モデル装置３が車両ＥＣＵ２に接続さ
れ、車両ＥＣＵ２にダウンロードした車両用Ｃコードが
実行される。これにより、現実に近い環境でのシミュレ
ーションが行われる。車両ＥＣＵ２および車両モデル装
置３の動作がプログラム生成装置１により通信回路１７
を使ってモニタされ、そして、プログラム生成装置１上
でデバッグ作業が行われる。例えば、不適当な制御動作
が発見されると、その原因がデータフローチャートおよ
びステートフローチャートを使って調べられる。コンピ
ュータ上で不具合箇所の修正が行われ、修正後のロジッ
クが検証される。

【００２６】デバッグ作業の終了後、車両ＥＣＵ２は車
両４に搭載され、実車テスト(actual test)が行われ
る。ここでは、実際の車両の非線形要因等に起因する修
正必要箇所が検出され、最終的なプログラム修正作業が
行われる。

【００２７】以下、プログラム生成装置１についてより
詳細に説明する。

【００２８】［制御仕様の入力・作成機能（整数ロジッ
ク）］従来は、制御仕様を入力する段階では、物理値を
そのまま表す浮動小数点数(floating point number)を
処理するチャートが作成される。そして、浮動小数点数
を計算したシミュレーション結果に基づいて、制御仕様
の妥当性が判断される。従来機能によりチャートから自
動的に生成されるＣコードも浮動小数点数を含む。

【００２９】しかし、車両制御では、低コストおよび処
理速度の観点から、ＥＣＵのＣＰＵの能力を最大限に引
き出すことが要求される。高速回転するエンジンなどの
機器の制御においては、この要求が顕著である。このよ
うな要求に応えるため、車両ＥＣＵ用のＣコードに整数
ロジック（固定小数点数(fixed point number)）を適用
し、一般Ｃコードとはデータビット数を異ならせること
が好適である。この点が、車両用Ｃコードと自動生成さ
れる一般Ｃコードとの大きな相違点であり、開発者によ
る手作業での車両用Ｃコード作成を余儀なくする理由で
あった。

【００３０】本実施形態では、後述する整数ブロックを
導入することにより、制御仕様の作成段階から整数ロジ
ックを考慮できるようにし、そして、制御仕様から整数
ロジックの車両用Ｃコードを自動生成可能にする。

【００３１】（１）浮動小数点数から整数への変換浮動小数点数から整数への変換は、下式(1)に従って行
われる。；

【数１】ｘ_int ＝ｉｎｔ ( ｘ_float − OFFSET ) ／ SLOPE ・・・（１）ここで、ｘ_floatは浮動小数点数であり、ｘ_intは整数
であり、OFFSET（またはｂｉａｓ）およびSLOPE（また
はLSB）は整数変換条件である。

【００３２】（２）整数ロジックの概要図４には、車両ＥＣＵにおける整数ロジックの概念が示
されている。センサ２１は、検出した物理量ｐに応じた
電圧信号ｖをＡ／Ｄ変換器２２に送る。Ａ／Ｄ変換器２
２は電圧信号ｖを整数データＰに変換し、車両ＥＣＵ２
に送る。車両ＥＣＵ２は、整数ロジックを用いて、検出
信号の整数データＰから制御パラメータの整数データＱ
を得る。整数データは、例えば、１６ｂｉｔの符号無し
整数(unsigned integer)である。整数データＱは制御信
号に変換され、制御対象のアクチュエータ２３に出力さ
れる。そして、アクチュエータ２３が動作して物理量ｑ
が生じる。

【００３３】図４において、整数ロジックは、物理値を
対象とするオリジナルの制御ロジックと同等の結果をも
たらさなければならない。車両ＥＣＵ２の入出力部のＳ
ＬＯＰＥ、ＯＦＦＳＥＴは、それぞれｌｐ、ｌｑ、ｏ
ｐ、ｏｑである。整数ロジックには実際には複数段階の
演算処理が設けられ、中間過程の幾つものＳＬＯＰＥ、
ＯＦＦＳＥＴが設けられる。これらのＳＬＯＰＥ、ＯＦ
ＦＳＥＴは、メモリサイズおよび実行時間の観点から整
数ロジックを最適化するように設定されるべきである。

【００３４】例えば、ユーザが作成した制御仕様（ロジ
ック）の一部に、図５に示すような伝達関数があったと
する。整数ロジックの構成にあたり、伝達関数の７つの
項のすべてについて同じＳＬＯＰＥを使ったとする。第
１項と第７項では係数が大幅に違うため、第１項に適し
たＳＬＯＰＥを採用すると、第７項の数値は常にゼロに
なってしまい得る。

【００３５】一般的に、小さすぎるＳＬＯＰＥはオーバ
ーフローの原因になる。また、大きすぎるＳＬＯＰＥは
結果的に一部のセンサの入力の無視を招くことになる。
さらに、不適当なＳＬＯＰＥ設定が原因で制御ロジック
が冗長成分を含むこともあり得る。このようなことを回
避するため、適切な整数変換条件を容易に設定可能にす
ることが求められる。

【００３６】（３）整数ブロックデータフローチャート上で適切な整数ロジックを構成
し、適切な整数変換条件を容易に設定できるようにする
ために、本実施形態では、その特徴として図６の整数ブ
ロック(Integer Block)を導入する。整数ブロックは、
データフローチャート内の一つのブロックシンボルであ
る。ユーザは、整数ブロックのシンボルをデータフロー
チャートに書き込むことができる。

【００３７】整数ブロックは、図６に示すように、(1)
ｉｎｔｅｇｅｒ（整数）、(2)ＳＬＯＰＥ（LSB）、(3)
ＯＦＦＳＥＴ（ｂｉａｓ）、(4)ｆｌｏａｔ（浮動小数
点数）、(5)ＤａｔａＴｙｐｅ、(6)“ｉｎｔｅｇｅｒ
×ＳＬＯＰＥ＋ＯＦＦＳＥＴ”の６種の情報をもつ。
（６）は、ｉｎｔｅｇｅｒからｆｌｏａｔを逆算した結
果（逆算ｆｌｏａｔ）である。

【００３８】図７および図８を参照し、かけ算を例にし
て、整数ブロックの機能を説明する。図７のデータフロ
ーチャートにおいて、かけ算ブロックには、入力データ
１、２とともに、それぞれ、ＳＬＯＰＥおよびＯＦＦＳ
ＥＴが入力される。かけ算ブロックは、これらのデータ
から上記の６つの情報を求めて出力する。

【００３９】図８には、かけ算ブロックの処理が式で示
されている。入力値ｘ、ｙがそれぞれｏｆｆｓｅｔ１、
２およびｓｌｏｐｅ１、２を用いて整数に変換され、こ
れら２つの整数の積が出力される（ｉｎｔｅｇｅｒ出
力）。一方、ｆｌｏａｔ出力は、ｘｙである。第１式を
ｘｙと比較すると、出力側のＳＬＯＰＥおよびＯＦＦＳ
ＥＴが分かる（図８、第２式および第３式）。さらに、
逆算ｆｌｏａｔ（＝ｉｎｔｅｇｅｒ×ＳＬＯＰＥ_out＋
ＯＦＦＳＥＴ_out）が出力される。

【００４０】ユーザは、図７の表示を見て、シミュレー
ション結果を知ることができる。ｆｌｏａｔを見ること
で、基本の制御ロジックが正しいか否かが分かる。さら
に、ｆｌｏａｔと逆算されたｆｌｏａｔが比較される。
両者の差（０．１）が許容範囲内であれば、整数ロジッ
クが適当であることが分かる。一方、両者の差が許容範
囲外であれば、整数ロジック、すなわち整数変換条件で
あるｓｌｏｐｅ１、２の設定が不適当であることが分か
る。そこで、適当な結果が得られるまでｓｌｏｐｅ１、
２が調整される。

【００４１】図７および図８には、制御仕様の一部のみ
が例示されている。しかし、実際の制御仕様は、連結さ
れた一連の多数のブロックで構成される。本実施形態に
よれば、制御過程の各ブロックでＳＬＯＰＥの検証と調
整を行うことができる。例えばあるブロックでｆｌｏａ
ｔとｉｎｔｅｇｅｒのずれが大きければ、着目ブロック
以前のいずれかのブロックの整数変換条件が調整され
る。

【００４２】従って、制御過程の全体において、ｆｌｏ
ａｔとｉｎｔｅｇｅｒが実質的に同等の意味をもつこと
ができる。言い換えれば、後段のブロックに行くに従っ
てｆｌｏａｔとｉｎｔｅｇｅｒとのずれが拡大するとい
うような事態の発生が回避される。また、不適当なＳＬ
ＯＰＥの設定によってあるセンサの入力が無視されると
いうような事態の発生も回避される。

【００４３】図８では、その第３式に示されるように、
出力側のＯＦＦＳＥＴが、入力値ｘ、ｙを含んでいる。
この影響が無視できない場合には、ユーザは、図９の変
形処理を選択できる。図９では、その第１式に示される
ように、かけ算の前に整数に“ｏｆｆｓｅｔ／ｓｌｏｐ
ｅ”を足すことにより、出力側のｏｆｆｓｅｔの項がゼ
ロになる。

【００４４】また、上記説明では、かけ算を例にして整
数ブロックの機能を述べたが、他の種類の演算に関して
も同様の機能が設けられる。図１０〜図１６は、整数ロ
ジックをサポートする各種の整数ブロックを示してい
る。なお、図１０に示すように、このツールでは、整数
ブロックに情報ｙ（５）〜ｙ（８）が付加されている
が、基本的な情報ｙ（１）〜ｙ（４）は上記と同様であ
る。また、図１０〜図１６では、ＬＳＢがｓｌｏｐｅに
相当している。

【００４５】以上のように、本実施形態では、整数ブロ
ックの導入により、チャート形式の制御仕様書が、整数
ロジックを表現する。理論的な制御ロジック（実数演
算）と整数ロジック（整数演算）とを比較しながら適切
な整数変換条件を設定できるので、バグの少ない適正な
整数ロジックを容易に作成できる。作成された制御仕様
書は、それ自体がコンピュータ上でシミュレーション可
能である。さらに、制御仕様書の整数ロジック部分を抽
出してＣコードを生成すれば、車両用Ｃコードを自動的
に生成できる。制御仕様書と車両用Ｃコードが共通性を
もつので、コード生成段階でのバグ発生が低減し、ま
た、デバッグ等のプログラム検証も容易になる。

【００４６】［優先付け機能（演算順序の規定）］複数
のモジュールまたは演算式の順序を規定する場合、一般
には、図１７に示すように、各モジュールまたは演算式
がトリガー付きサブシステム（TriggeredSubsystem)と
され、それらのサブシステムに対してステートフローチ
ャートからファンクションコール(function-call)が行
われる。

【００４７】本実施形態では、さらに、図１８の優先付
け機能が設けられている。ユーザは、データフローチャ
ートに優先順位を表す番号を付ける。各モジュールまた
は演算式は、優先付けされたサブシステム（Prioritize
d Subsystem)となる(1_Prior_Subsystem、2_Prior_Subs
ystem)。演算は、サブシステムの名前の順に行われる。

【００４８】この優先付け機能によれば、同一階層のデ
ータフローチャートの演算順序の規定が容易にできると
いう利点が得られる。また、図１９に示すように、生成
されるＣコードが従来より簡単になるという利点があ
り、これは可読性およびメモリ容量の面から好適であ
る。

【００４９】［Ｃコード生成（ラベリング）］Ｃコード
生成は、ユーザの指示に応えて行われる。前述のよう
に、整数ブロックの適用により、データフローチャート
の各ブロックが整数情報をもつ。従って、一連のブロッ
ク群を整数演算で辿ることができる。整数演算を書き出
すことにより、整数ロジックで構成された車両用Ｃコー
ドが生成される。具体的には、図７の例を参照すると、
チャートの段階でかけ算ブロックに入出力される情報群
の中から、整数演算（２つの整数の入力と１つの整数の
出力）が抽出される。

【００５０】既存のソフトウエア製品を変形して利用す
る場合には、チャートから一般Ｃコードを自動生成する
ツールと、Ｃコードを書き込む雛形ツールとを用意し、
そして、整数ロジックに適するように雛形を変形すれば
よい。このとき、一般Ｃコードにはない専用コマンド、
および一般Ｃコードを変形した専用コマンド等に関する
処置も施される。

【００５１】図２０は、データフローチャートから生成
されるＣコードの一例を示している。通常のＣコード生
成方法では、図２０に示すように、コンピュータが決め
た変数名が各部に割り付けられる。そのため、生成され
たＣコードは、人間にとっては非常に読みづらいものに
なる。

【００５２】このように一般的なＣコード自動生成方法
では、可読性はあまり考慮されていない。主としてＣコ
ードとチャートの一致が求められているからである。し
かし、車両システム開発では、実際のＥＣＵを使ったテ
ストで動作検証が行われる。このとき、開発者がＣコー
ドを読みとらなけらばならない機会が多い。従って、車
両用Ｃコードの自動生成では、可読性が高いことが求め
られる。

【００５３】本実施形態では、可読性向上のために、図
２１に示すラベリング機能が設けられている。ユーザ
は、データフローチャート内のブロックシンボルの接続
ラインをクリックする。選択した接続ラインに所望のラ
ベルが付けられる。図２１では、例として、ラベル“t_
x”“t_y”“t_z”“t_xyz”が付けられているが、実際
には、該当するモジュール名やセンサ名などの分かりや
すいラベルを付けることが好適である。Ｃコード生成の
際には、ラベルが付けられた箇所の変数名として該当ラ
ベルが使われる。その結果、図２１に示すように、読み
やすいＣコードが生成される。

【００５４】なお、図２１の例ではすべての接続ライン
にラベルが付けられている。しかし、ユーザは、Ｃコー
ドを読みやすくするために適当な所望のラインにラベル
を付ければよい。ラベリングされないラインについて
は、コンピュータが割り付けた変数名がそのまま使用さ
れる。

【００５５】［Ｃコード生成におけるグループ化］（１）通常のＣコード生成では、データフローチャート
の一つ一つのブロックに個別の変数名が付けられる。そ
して、各ブロックに対応して、一つの変数を導き出す式
が生成される。そのため、生成されたＣコードは、多数
の変数と式を含み、冗長で読みづらい。

【００５６】そこで、本実施形態では、可読性の向上の
ためにグルーピング機能が設けられている。図２２を参
照すると、データフローチャートでは、入出力の間に２
つのブロックがある。グループ化が行われていない左側
のＣコードでは、ブロック数に応じた２つの式が生成さ
れている。一方、グループ化された右側のＣコードで
は、２つのブロックの演算がまとめられ、一つの式で表
されている。人間がＣコードを読む上では不要な変数名
が削減されており、従って、読みやすいＣコードが生成
されている。

【００５７】ただし、多数のブロックをグルーピングす
ると、一つの式が長くなりすぎて、かえって可読性を低
下させる可能性がある。そこで、一つのグループに含ま
れるブロックの数を規定する制限条件を設けることが好
適である。ここでは、ブロックの数の最大値を２つとす
る。従って、Ｃコードの一つの式は、最大２段階の演算
を行う。

【００５８】図２３および図２４を参照し、グルーピン
グ処理を説明する。Ｃコード生成の際、データフローチ
ャートの各ブロックにＩＤが付けられ、そのＩＤが変数
名として使われる。ＩＤとユーザがつけたラベルとを関
連づける変数名（信号名）データベース（図２３
（ａ））が作成される。ラベルが付けられていない場合
には、ＩＤがそのまま使用される。

【００５９】図２４において、まず、入力信号を調べる
関数によって、着目するブロックの入力信号のＩＤが調
べられる（Ｓ１１）。そして、式のデータベース（図２
３（ｂ））を参照して、各入力信号について、グルーピ
ング条件（最大２回）が成立しているか否かが判断され
る（Ｓ１２）。条件未成立（２回未満）であれば、数式
のデータベースが検索される（Ｓ１３）。そして、入力
ＩＤに対応する式が採用される。一方、条件が成立すれ
ば、変数名のデータベースが検索され（Ｓ１４）、該当
するラベルが変数名として採用される。ラベルがなけれ
ばＩＤが採用される。

【００６０】Ｓ１３の式またはＳ１４の変数名を用い
て、着目ブロックの式が作成される（Ｓ１５）。作成し
た式に関してグルーピング条件が成立したか否かが判断
される（Ｓ１６）。条件未成立であれば、次のブロック
での処理のために、式のデータベースに、Ｓ１５で作っ
た式が登録される（Ｓ１７）。グルーピング条件が成立
すれば、Ｓ１５で作った式がファイルに書き出される
（Ｓ１８）。図２２では、２つのブロックをまとめた式
が出力される。

【００６１】図２５を参照して、上記のグルーピング処
理の具体例を説明する。入力信号はｓ１およびｓ２であ
る。入力信号ｓ１について式のデータベースを検索する
と、式（ｘ＋１）が得られる。この式のグルーピング回
数はまだ１回である（条件未成立）。そこで、式（ｘ＋
１）を入力信号として採用する。次に、入力信号ｓ２に
ついての検索を行うと、入力信号ｓ２のグルーピング回
数は２回であることが分かる。そこで、変数のデータベ
ースが検索され、ラベルｘ２が入力信号として採用され
る。従って、着目しているブロック内の演算は、（ｘ＋
１）×ｘ２である（かけ算）。

【００６２】次に、変数名のデータベースから出力信号
名t_xが検索される。入力信号ｓ１に関して２回目のグ
ルーピングを行っているので、グルーピング条件が成立
している。そこで、t_x＝(ｘ＋１）×ｘ２が出力され
る。もしこの段階でまだグルーピング条件が成立してい
なければ、作成された式はデータベースに登録される。

【００６３】（２）グルーピング処理では、さらに、チ
ャート内でラベルが付けられた場所は、必ずグループの
区切りとされる。ユーザが付けたラベルはすべてＣコー
ドの演算式に含まれる。ユーザがチャート内の適当な場
所にラベルを付ければ、チャートの構造に対応する構成
をもつＣコードが生成される。このような処理により、
自動生成されるＣコードがさらに読みやすくなる。

【００６４】例えば、ユーザが、データフローチャート
の最初と最後にラベルを付けたとする。この場合、最初
と最後の変数を明瞭に示し、かつ、処理過程を適当な間
隔で区切られた、可読性の高いＣコードが自動生成され
る。

【００６５】以上より、本実施形態によれば、Ｃコード
生成の際に適切なグルーピングを行うことにより、自動
生成されるＣコードの可読性をさらに高めることが可能
となる。また、変数名を減らしてメモリを節約すること
ができる。

【００６６】［車両ＥＣＵへのダウンロード］図１を参
照して述べたように、プログラム生成装置１は、ユーザ
の指示に応え、自動生成した車両用Ｃコードを車両ＥＣ
Ｕ２にダウンロードする。車両ＥＣＵ２は車両用Ｃコー
ドを実行して車両モデル装置３（ＤＳＰ）を制御する。
プログラム生成装置１は、制御の実行の様子をモニタ
し、ディスプレイ上に適当なかたちで表示する。図２６
は、車両ＥＣＵ２にエンジンＥＣＵを適用した場合のモ
ニタ画面例を示している。ユーザは、プログラム生成装
置１を操作して、車両用Ｃコードの動作検証およびデバ
ッグ作業を行う。

【００６７】本実施形態では、バグの少ない適正な車両
用Ｃコードが生成されている。車両用Ｃコードと元の制
御ロジックが共通している。さらに、車両用Ｃコードの
可読性が高い。従って、デバッグ作業を効率よく容易に
行うことができる。

【００６８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、ユーザが入力した制御仕様に対応する車両用コード
が自動的に生成されるので、コーディング作業の工数が
大幅に削減される。入力された制御仕様は、それ自体が
コンピュータ上でシミュレーション可能なものであり、
かつ、車両用コードに変換して車両ＥＣＵでも使用可能
なものであり、従って、デバッグ作業の工数の大幅削減
が可能となる。その結果、信頼性保証のためにかかる工
数が削減され、さらに、開発期間の短縮および開発コス
トの低減が可能になる。特に、車両制御プログラムの肥
大化と複雑化という背景の下では、仕様書作成からロジ
ックデバッグまでを支援する本発明の利点が顕著に得ら
れる。

【００６９】また、本発明によれば、ラベリングやグル
ーピングを行う適切なＣコード生成処理により、可読性
の高い車両用コードが自動生成される。これにより、デ
バッグ作業等の工数をさらに削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の全体構成を示す図であ
る。

【図２】プログラム生成装置の構成を示すブロック図
である。

【図３】制御仕様を表すデータフローチャートおよび
ステートフローチャートを示す図である。

【図４】車両ＥＣＵにおける整数ロジックの概念を示
す図である。

【図５】整数ロジックの一部の例を示す図である。

【図６】整数ブロックの構成を示す図である。

【図７】整数ブロックをかけ算に適用した例を示す図
である。

【図８】図７のかけ算ブロックの処理を示す図であ
る。

【図９】図８の処理の変形例を示す図である。

【図１０】整数ロジックのサポートツールを示す図で
ある。

【図１１】整数ロジックのサポートツールを示す図で
ある。

【図１２】整数ロジックのサポートツールを示す図で
ある。

【図１３】整数ロジックのサポートツールを示す図で
ある。

【図１４】整数ロジックのサポートツールを示す図で
ある。

【図１５】整数ロジックのサポートツールを示す図で
ある。

【図１６】整数ロジックのサポートツールを示す図で
ある。

【図１７】演算順序の規定方法を示す図である。

【図１８】演算順序の規定方法であって本実施形態の
優先付け機能を示す図である。

【図１９】図１７および図１８の結果として生成され
るＣコードを示す図である。

【図２０】データフローチャートから生成されるＣコ
ードの例を示す図である。

【図２１】図２０と同様のデータフローチャートから
生成されるＣコードであって、本実施形態のラベリング
が行われたＣコードを示す図である。

【図２２】Ｃコード生成におけるグルーピング処理を
示す図である。

【図２３】Ｃコード生成過程で作成される変数名デー
タベースおよび式のデータベースを示す図である。

【図２４】図２３のデータベースを利用したグルーピ
ング処理を示す図である。

【図２５】グルーピング処理の具体例を示す図であ
る。

【図２６】プログラム生成装置がエンジン制御をモニ
タするときの表示画面例を示す図である。

【符号の説明】

１プログラム生成装置、２車両ＥＣＵ、３車両モ
デル装置、１０ＣＰＵ、１１ＲＯＭ、１２ＲＡ
Ｍ、１３キーボード、１４ポインティングデバイ
ス、１５ディスプレイ、１６ハードディスク、１７
通信回路、１９ＣＤ−ＲＯＭ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された制御仕様から車両用コードを
生成する機能をもつプログラム生成装置を用いて、車両
制御プログラムを生成するプログラム生成ステップと、生成された前記車両制御プログラムを車両ＥＣＵにダウ
ンロードするダウンロードステップと、前記車両ＥＣＵに前記車両制御プログラムを実行させ
て、前記車両制御プログラムのデバッグを行うデバッグ
ステップと、を含むことを特徴とする車両用プログラム開発支援方
法。
【請求項２】請求項１に記載の車両用プログラム開発
支援方法において、前記デバッグステップのデバッグ作業は、前記車両ＥＣ
Ｕが前記車両制御プログラムを実行した結果を監視する
前記プログラム生成装置上で行われることを特徴とする
車両用プログラム開発支援方法。
【請求項３】請求項２に記載の車両用プログラム開発
支援方法において、制御対象の車両をモデル化した車両モデル装置に前記車
両ＥＣＵを接続し、前記車両ＥＣＵに前記車両モデル装
置を制御させる制御実行ステップと、制御実行中の前記車両ＥＣＵおよび前記車両モデル装置
を監視する監視ステップと、を含むことを特徴とする車両用プログラム開発支援方
法。
【請求項４】請求項３に記載の車両用プログラム開発
支援方法において、入力された車両仕様に基づいて車両モデルを前記プログ
ラム生成装置上で生成するモデル生成ステップと、前記モデル生成ステップで生成された車両モデルを前記
車両モデル装置にダウンロードするモデルダウンロード
ステップと、を含むことを特徴とする車両用プログラム開発支援方
法。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の車両用
プログラム開発支援方法において、前記車両用コードは、車両ＥＣＵで処理される整数ロジ
ックに適合するように一般コードを変形したものである
ことを特徴とする車両用プログラム開発支援方法。
【請求項６】請求項５に記載の車両用プログラム開発
支援方法において、前記プログラム生成ステップでは、前記プログラム生成
装置に入力された整数変換条件に従った車両制御プログ
ラムが生成されることを特徴とする車両用プログラム開
発支援方法。
【請求項７】車両の制御仕様を入力する入力手段と、前記制御仕様に基づいて、車両制御プログラムの車両用
コードを生成するプログラム生成手段と、前記車両制御プログラムを外部の車両ＥＣＵにダウンロ
ードするダウンロード手段と、前記車両ＥＣＵで前記車両制御プログラムを実行した実
行結果を出力する出力手段と、を含むことを特徴とする車両用プログラム開発支援装
置。
【請求項８】車両の制御仕様を表すデータフローチャ
ートおよびステートフローチャートを作成するチャート
作成機能と、作成されたチャートに基づいて、車両ＥＣＵで処理され
る整数ロジックで構成された車両制御プログラムの車両
用コードを生成するプログラムコード生成機能と、を有することを特徴とする車両用プログラム開発支援装
置。
【請求項９】請求項８に記載の車両用プログラム開発
支援装置において、物理値に対応する浮動小数点数および浮動小数点数から
変換された整数をそれぞれ適用して前記データフローチ
ャートのシミュレーションを行い、浮動小数点数および
整数のシミュレーション結果を出力するシミュレーショ
ン機能を有することを特徴とする車両用プログラム開発
支援装置。
【請求項１０】請求項９に記載の車両用プログラム開
発支援装置において、浮動小数点数および整数を適用したときのシミュレーシ
ョン結果の相違を判定可能なように、整数のシミュレー
ション結果から浮動小数点数を逆算した結果を表示する
ことを特徴とする車両用プログラム開発支援装置。
【請求項１１】請求項１０に記載の車両用プログラム
開発支援装置において、前記データフローチャートのブロックシンボルに、浮動
小数点数、整数、浮動小数点数から整数への整数変換条
件、および該整数変換条件を用いて浮動小数点数から整
数を逆算した結果、についての情報をもたせたことを特
徴とする車両用プログラム開発支援装置。
【請求項１２】請求項１１に記載の車両用プログラム
開発支援装置において、前記シミュレーション結果に基づいて前記整数変換条件
を調整可能であることを特徴とする車両用プログラム開
発支援装置。
【請求項１３】請求項８〜１２のいずれかに記載の車
両用プログラム開発支援装置において、前記ステートフローチャート上で同一階層の複数の前記
データフローチャートを実行する順番を定義する優先付
け機能を有することを特徴とする車両用プログラム開発
支援装置。
【請求項１４】請求項８〜１３のいずれかに記載の車
両用プログラム開発支援装置において、前記データフローチャート内の所望のシンボル接続ライ
ンを選択して所望のラベルを付けるラベリング機能を有
し、該当個所の変数名として前記ラベルを用いた前記車両用
コードが生成されることを特徴とする車両用プログラム
開発支援装置。
【請求項１５】請求項８〜１４のいずれかに記載の車
両用プログラム開発支援装置において、車両用コード生成の際に、前記データフローチャート内
の複数のブロックシンボルに対応する複数の処理をグル
ーピングするグルーピング機能を有することを特徴とす
る車両用プログラム開発支援装置。
【請求項１６】請求項１５に記載の車両用プログラム
開発支援装置において、グルーピングされるブロックシンボルの数を規定する所
定のグルーピング制限条件に従ってグルーピングを行う
ことを特徴とする車両用プログラム開発支援装置。
【請求項１７】請求項１５または１６のいずれかに記
載の車両用プログラム開発支援装置において、前記データフローチャート内の所望のシンボル接続ライ
ンを選択して所望のラベルを付けるラベリング機能を有
し、前記ラベルを付けられた箇所が、グルーピングの区切り
とされることを特徴とする車両用プログラム開発支援装
置。
【請求項１８】請求項８〜１７のいずれかに記載の車
両用プログラム開発支援装置において、前記プログラムコード生成機能により、一般のＣコード
を車両ＥＣＵに適合するように変形した車両用Ｃコード
が生成されることを特徴とする車両用プログラム開発支
援装置。
【請求項１９】車両の制御仕様を表すデータフローチ
ャートおよびステートフローチャートを作成するチャー
ト作成機能と、作成されたチャートに基づいて、車両ＥＣＵで処理され
る整数ロジックで構成された車両制御プログラムの車両
用コードを生成するプログラムコード生成機能と、をコンピュータに実現させるためプログラムを記録し
た、車両用プログラム開発支援に用いられるコンピュー
タ読取可能な記録媒体。