JP2009294697A

JP2009294697A - シミュレーション方法及びシミュレーションプログラム

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Publication number: JP2009294697A
Application number: JP2008144674A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Maeda; 克也前田
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2009-12-17

Abstract

【課題】複数の通信プロトコルにより相互に通信する複数のＭＣＵ（ＭｉｃｒｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＵｎｉｔ、マイクロコントローラ）、又は、ゲートウェイ機能を有するＭＣＵを介して通信プロトコルを変換しつつ相互に通信する複数のＭＣＵを、複数のＣＰＵを用いてシミュレートするシミュレーション方法を提供すること。
【解決手段】シミュレーション方法は、複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３に含まれる各ＣＰＵが、複数のＭＣＵのうち自身によりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する工程を含む。
【選択図】図１

Description

本発明はシミュレーション方法及びシミュレーションプログラムに関し、特に、相互に通信する複数のマイクロコントローラの動作を検証するためのシミュレーション方法及びシミュレーションプログラムに関する。

近年、自動車電装分野においては、ネットワーク通信周辺装置（例えば、ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）、ＬＩＮ（ＬｏｃａｌＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔＮｅｔｗｏｒｋ）、ＦｌｅｘＲａｙなど）をネットワーク接続した車載ネットワークに基づいて自動車システムの全体の最適な制御が行われる。これらのネットワーク通信周辺装置を含めて、ＭＣＵ（ＭｉｃｒｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＵｎｉｔ、マイクロコントローラ）をシミュレートするには、制御プログラムとは別にネットワーク通信周辺装置への入力情報やネットワーク通信周辺装置からの出力情報を管理する必要がある。すなわち、ネットワーク通信周辺装置がメッセージを要求している場合には、そのメッセージを入力する必要がある。一方、ネットワーク通信周辺装置がメッセージを出力している場合には、そのメッセージを受信して保存しなければならない。

特許文献１において、車両全体を正確に模擬したシミュレーションを行って、各種車載電装品の動作を正確に試験することができるとともに、各コントローラでの制御が正常に行われているか否かを容易に確認することができる車載電装品試験システム及び試験方法が記載されている。

特許文献２において、ネットワークを介して他のノードと通信するための通信コマンドを含むＰＬＣ（プログラマブル・コントローラ）用プログラムについてテストすることができるＰＬＣ用プログラムのシミュレーション装置が記載されている。また、特許文献２のシミュレーション装置は、ゲートウェイを有し、ネットワークを介して他のノードと通信するための通信コマンドを含むＰＬＣ用プログラムを、実ネットワーク上の実ＰＬＣと連携させつつコンピュータ上で模擬的に実行可能としている。

特開２００６−３２９７８７号公報特開２００１−２０９４０７号公報

以下の分析は、本発明者によってなされたものである。車載ネットワークのシミュレーションを行う際には、複数の通信プロトコルに基づいて相互に通信する複数のＭＣＵの動作をシミュレートすることが必要とされる。特に、異なる通信プロトコル間を相互に接続するゲートウェイ機能を有するＭＣＵは、１つのＭＣＵにつき複数の通信プロトコルに対応する必要がある。

特許文献１の車載電装品試験システムにおいては、１つの制御モデル（対象とするコントローラによる制御内容）に対して１つの通信モデル部（通信プロトコル）しか割り当てられていない。したがって、特許文献１のシステムでは、ゲートウェイ機能を有するＭＣＵのシミュレーションを行うことができないという問題がある。

特許文献２に記載のシミュレーション装置は、ゲートウェイを介して、シミュレーションの対象とされる仮想ＰＬＣと、外部の実ＰＬＣとの連携を実現している。しかしながら、シミュレーションの対象とされる車載ネットワークの内部に複数の通信プロトコルが含まれる場合には、特許文献２に記載のシミュレーション装置を適用することはできない。また、ゲートウェイ機能を有するＭＣＵを介して相互に通信し合うＭＣＵが含まれる場合にも、特許文献２に記載のシミュレーション装置を適用することはできない。

そこで、複数の通信プロトコルにより相互に通信する複数のＭＣＵ、又は、ゲートウェイ機能を有するＭＣＵを介して通信プロトコルを変換しつつ相互に通信する複数のＭＣＵを、複数のＣＰＵを用いてシミュレートするシミュレーション方法を提供することが課題となる。

本発明の第１の視点に係るシミュレーション方法は、
複数の通信プロトコルにより相互に通信する複数のＭＣＵを複数のＣＰＵを用いてシミュレートするシミュレーション方法であって、
前記複数のＣＰＵに含まれる各ＣＰＵが、前記複数のＭＣＵのうち自身によりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する工程を含むことを特徴とする。

本発明の第２の視点に係るシミュレーション方法は、
ゲートウェイ機能を有するＭＣＵを介して通信プロトコルを変換しつつ相互に通信する複数のＭＣＵを複数のＣＰＵを用いてシミュレートするシミュレーション方法であって、
前記複数のＣＰＵに含まれる各ＣＰＵが、前記複数のＭＣＵのうち自身によりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する工程を含むことを特徴とする。

本発明の第３の視点に係るシミュレーションプログラムは、
複数の通信プロトコルにより相互に通信する複数のＭＣＵを複数のＣＰＵを用いてシミュレートするシミュレーションプログラムであって、
前記複数のＣＰＵに含まれる各ＣＰＵに、前記複数のＭＣＵのうち自身によりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する処理を実行させることを特徴とする。

本発明の第４の視点に係るシミュレーションプログラムは、
ゲートウェイ機能を有するＭＣＵを介して通信プロトコルを変換しつつ相互に通信する複数のＭＣＵを複数のＣＰＵを用いてシミュレートするシミュレーションプログラムであって、
前記複数のＣＰＵに含まれる各ＣＰＵに、前記複数のＭＣＵのうち自身によりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する処理を実行させることを特徴とする。

本発明により、複数の通信プロトコルにより相互に通信する複数のＭＣＵ、又は、ゲートウェイ機能を有するＭＣＵを介して通信プロトコルを変換しつつ相互に通信する複数のＭＣＵを、複数のＣＰＵを用いてシミュレートするシミュレーション方法が提供される。複数のＣＰＵに含まれる各ＣＰＵは、複数のＭＣＵのうち自身によりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録するからである。

本発明の実施形態に係るシミュレーション方法及びシミュレーションプログラムについて、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るシミュレーション方法及びシミュレーションプログラムにおいて利用可能なクラスタコンピュータの構成を一例として示す。クラスタコンピュータは、コンピュータＡ４１〜Ｃ４３を備える。コンピュータＡ４１〜Ｃ４３は、それぞれ、ＣＰＵＡ５１〜ＣＰＵＣ５３と記憶装置Ａ６１〜Ｃ６３とを備える。なお、複数のＣＰＵを有するシミュレーション環境はクラスタコンピュータに限らず、他のマルチプロセッサ構成であってもよい。また、ＣＰＵの個数は３個に限られず、シミュレーションの対象とされるＭＣＵの個数に応じて適宜変更することが好ましい。

図１を参照すると、本実施形態に係るシミュレーション方法は、複数の通信プロトコルにより相互に通信する複数のＭＣＵを複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３を用いてシミュレートするシミュレーション方法であって、複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３に含まれる各ＣＰＵが、複数のＭＣＵＡ〜Ｃのうち自身によりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する工程を含む。図１において、一例として、ＭＣＵＡは通信プロトコルＡを有し、ＭＣＵＢは通信プロトコルＢを有し、ＭＣＵＣは通信プロトコルＡ及びＢを有するものとした。

また、本実施形態に係るシミュレーション方法は、ゲートウェイ機能を有するＭＣＵＣを介して通信プロトコルを変換しつつ相互に通信する複数のＭＣＵＡ、Ｂを複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３を用いてシミュレートするシミュレーション方法であって、複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３に含まれる各ＣＰＵが、複数のＭＣＵＡ〜Ｃのうち自身によりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する工程を含むものであってもよい。図１において、ＣＰＵＣ５３によってシミュレーションの対象とされるＭＣＵＣは、通信プロトコルＡと通信プロトコルＢとの間でプロトコル変換を行うゲートウェイ機能を備えるＭＣＵであってもよい。

さらに、本実施形態に係るシミュレーション方法は、複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３のうちの一のＣＰＵが、他のＣＰＵによりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する工程と、前記一のＣＰＵから前記他のＣＰＵに、前記他のＣＰＵのそれぞれによりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを送信する工程と、を含むことが好ましい。

また、本実施形態に係るシミュレーション方法は、複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３に含まれる各ＣＰＵが、自身によりシミュレーションの対象とされる第１のＭＣＵから他のＣＰＵによりシミュレーションの対象とされる第２のＭＣＵにメッセージを送信する場合には、該メッセージとともに該第１のＭＣＵの有する通信プロトコルを送信する工程を含むことが好ましい。

さらに、本実施形態に係るシミュレーション方法は、複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３に含まれる各ＣＰＵが、自身によりシミュレーションの対象とされる第１のＭＣＵに他のＣＰＵによりシミュレーションの対象とされる第２のＭＣＵからのメッセージが送信された場合には、該メッセージとともに送信された該第２のＭＣＵの有する通信プロトコルと該第１のＭＣＵの有する通信プロトコルとを参照して、該メッセージの有効性を判定する工程を含むことが好ましい。

また、本実施形態に係るシミュレーション方法は、複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３のうち少なくともいずれか一個のＣＰＵが、複数個のＭＣＵをシミュレートすることが好ましい。

図１を参照すると、本実施形態に係るシミュレーションプログラムは、複数の通信プロトコルにより相互に通信する複数のＭＣＵＡ〜Ｃを複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３を用いてシミュレートするシミュレーションプログラムであって、複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３に含まれる各ＣＰＵに、複数のＭＣＵＡ〜Ｃのうち自身によりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する処理を実行させる。

また、本実施形態に係るシミュレーションプログラムは、ゲートウェイ機能を有するＭＣＵＣを介して通信プロトコルを変換しつつ相互に通信する複数のＭＣＵＡ、Ｂを複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３を用いてシミュレートするシミュレーションプログラムであって、複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３に含まれる各ＣＰＵに、複数のＭＣＵＡ〜Ｃのうち自身によりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する処理を実行させてもよい。

さらに、本実施形態に係るシミュレーションプログラムは、複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３のうちの一のＣＰＵに、他のＣＰＵによりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する処理と、前記一のＣＰＵから前記他のＣＰＵに、前記他のＣＰＵがそれぞれシミュレーションの対象とするＭＣＵの有する通信プロトコルを送信する処理と、を実行させることが好ましい。

また、本実施形態に係るシミュレーションプログラムは、複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３に含まれる各ＣＰＵに、自身によりシミュレーションの対象とされる第１のＭＣＵから他のＣＰＵによりシミュレーションの対象とされる第２のＭＣＵにメッセージを送信する場合には、該メッセージとともに該第１のＭＣＵの有する通信プロトコルを送信する処理を実行させることが好ましい。

さらに、本実施形態に係るシミュレーションプログラムは、複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３に含まれる各ＣＰＵに、自身によりシミュレーションの対象とされる第１のＭＣＵに他のＣＰＵによりシミュレーションの対象とされる第２のＭＣＵからのメッセージが送信された場合には、該メッセージとともに送信された該第２のＭＣＵの有する通信プロトコルと該第１のＭＣＵの有する通信プロトコルとを参照して、該メッセージの有効性を判定する処理を実行させることが好ましい。

また、本実施形態に係るシミュレーションプログラムは、複数のＣＰＵＡ５１〜Ｃ５３の少なくともいずれか一個のＣＰＵに、複数個のＭＣＵをシミュレートさせることが好ましい。

本発明の第１の実施例に係るシミュレーション方法について、図面を参照して詳細に説明する。図２は、本実施例に係るシミュレーション方法におけるクラスタコンピュータの構成を示すブロック図である。図３は、図２のホストコンピュータ１の詳細な構成を示し、図４は、図２のクライアントコンピュータ５の詳細な構成を示す。

ホストコンピュータ１及びクライアントコンピュータ５は、それぞれオペレーティング・システム（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ、ＯＳ）２０を有する。シミュレータ管理サーバ１０や、シミュレータクライアント１１は、このＯＳ上でアプリケーションソフトウェアとして動作する。

また、ホストコンピュータ１及びクライアントコンピュータ５は、それぞれ通信用ハードウェア３０を介してＬＡＮ４に接続され、相互にメッセージを交換する。

ホストコンピュータ１は、ユーザインターフェースとして入出力装置２を備え、ネットワーク構成情報等を記録及び保存する補助記憶装置３を備える。

各クライアントコンピュータ５のシミュレータクライアント１１は、ＭＣＵ及び／又はゲートウェイの動作をシミュレートする。また、シミュレータクライアント１１は、シミュレーション中においてＭＣＵ間でやりとりされるネットワークメッセージを、ＬＡＮ４を介して送受信する。

図３のホストコンピュータ１のシミュレータ管理サーバ１０は、シミュレータ管理部１００とネットワークホスト制御部１０１から構成されている。さらに、ネットワークホスト制御部１０１は、ＬＡＮメッセージホスト処理部１０１０と、ネットワーク情報ホスト記憶部１０１１と、ネットワーク情報作成・編集部１０１２と、ネットワークメッセージ情報表示処理部１０１３と、ネットワークメッセージ情報記録部１０１４から構成されている。

図４のクライアントコンピュータ５のシミュレータクライアント１１は、シミュレータ実行制御部１１０、ネットワーククライアント制御部１１１及びＭＣＵシミュレーション部１１２を備える。また、ネットワーククライアント制御部１１１は、ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０及びネットワーク情報クライアント記憶部１１１１を備える。さらに、ＭＣＵシミュレーション部１１２は、デバイスモデル１１２０及びネットワーク周辺モデル１１２１〜１１２３を備える。ここでは、一例として、ネットワーク周辺モデルを３つとした。

ここで、デバイスモデルとは、ＭＣＵの動作をシミュレーションするためのモデルをいう。また、ネットワーク周辺モデルとは、ＣＡＮ、ＬＩＮ、ＦｌｅｘＲａｙ等の通信プロトコルに従って通信メッセージを処理するモデルをいう。

図５は、本実施例においてシミュレーション対象とするＭＣＵのネットワーク接続状態を示す図である。図５を参照すると、８個のＭＣＵと２つのゲートウェイ機能を持つＭＣＵとがネットワーク接続されている。また、ＭＣＵ１〜ＭＣＵ３とＧ／Ｗ１とはバス型の接続であり、ＭＣＵ１０〜ＭＣＵ１１とＧ／Ｗ１〜Ｇ／Ｗ２とはスター型の接続であり、ＭＣＵ２０〜ＭＣＵ２２とＧ／Ｗ２とはリング型の接続である。

図６は、本実施例のシミュレーション方法における、コンピュータのネットワーク接続状況を示す。図６を参照すると、ホストコンピュータ１と、ＭＣＵをシミュレートする８台のクライアントコンピュータ５と、ゲートウェイ機能を持つＭＣＵをシミュレートする２台のクライアントコンピュータ５と、がＬＡＮ４に接続されている。

図７（ａ）のシミュレーションメッセージは、時間情報、送信元ノード識別情報、送信元ネットワーク周辺情報、送信元チャネル情報、送信先ネットワーク識別情報、通信プロトコル及びネットワークメッセージデータ部を含む。図７（ｂ）のシミュレーションメッセージは、ネットワークメッセージデータ部にＭＣＵ１からＭＣＵ３に対して送信されるネットワークメッセージを格納したシミュレーションメッセージを一例として示す。

図７（ｃ）のデバッグメッセージは、送信元コンピュータ名、送信先コンピュータ名、デバッグ情報及びデバッグデータ部を含む。図７（ｄ）のデバッグメッセージは、ホストコンピュータから全クライアントコンピュータへネットワーク情報の更新を指示するデバッグメッセージを一例として示す。図７（ｅ）のデバッグメッセージは、クライアントコンピュータからホストコンピュータへネットワーク情報更新完了を通知するデバッグメッセージを一例として示す。

図８は、本実施例における、ホストコンピュータ１及び各クライアントコンピュータ５のＰＣ名、ＩＰアドレス、各クライアントコンピュータがシミュレート対象とするノード名及びそのノード番号を含むＰＣ接続テーブルである。

図９は、本実施例において、シミュレーション対象とされるＭＣＵのノード名、ノード番号、ネットワーク周辺装置名、通信プロトコル及びチャネル毎のネットワーク識別情報を含むＭＣＵ接続テーブルである。

シミュレーション対象の各ＭＣＵが図５のネットワーク構成で接続されている場合について、ホストコンピュータとクライアントコンピュータを図６のＬＡＮ接続構成としたときのシミュレーション方法について説明する。

図１１は、本実施例のホストコンピュータにおいて、シミュレーション・ネットワーク情報を設定する際のフローチャートである。

ホストコンピュータ１の入出力装置２を介して、図５に示すすべてＭＣＵ（ゲートウェイ機能を有するＭＣＵを含む。）のノード名称ＭＣＵ１〜ＭＣＵ３、ＭＣＵ１０、１１、ＭＣＵ２０〜２１、Ｇ／Ｗ１及びＧＷ２と、ノード番号３００〜３０９を入力する。また、入出力装置２を介して、図６の各クライアントコンピュータ５のＩＰアドレスを入力し、各クライアントコンピュータ５が、それぞれどのノード番号３００〜３０９をシミュレートするのかを入力する。さらに、入出力装置２を介して、図５のシミュレーション対象の各ノードのネットワーク周辺装置名（ＣＡＮ１、ＦｌｅｘＲａｙ１等）、チャネル単位で接続されたネットワークを識別する接続ネットワーク識別情報４００〜４０７、各ネットワークの通信プロトコル（ＬＩＮ／ＣＡＮ／ＦｌｅｘＲａｙなど）を入力する。これら、３種類のネットワーク情報の入力処理を行う（ステップ９００）。

ステップ９００で入力された情報に基づいて、ネットワーク情報作成・編集部１０１２は、図８に示すＰＣ接続情報テーブルを作成するとともに、図９に示すＭＣＵ接続テーブルを作成する（ステップ９０１）。

次に、シミュレータ管理部１００は、ステップ９０１で作成された、図８に示すＰＣ接続情報テーブルと図９に示すＭＣＵ接続テーブルとを、ネットワーク情報ホスト記憶部１０１１及び補助記憶装置３に保存する（ステップ９０２）。

シミュレータ管理部１００は、ＬＡＮメッセージホスト処理部１０１０に、図７（ｄ）のデバッグメッセージの作成を指示する。

ＬＡＮメッセージホスト処理部１０１０は、ネットワーク情報ホスト記憶部１０１１から、図８に示すＰＣ接続情報テーブルと図９に示すＭＣＵ接続テーブルとを読み出す。また、ＬＡＮメッセージホスト処理部１０１０は、図７（ｄ）に示すデバッグメッセージにおいて、送信元コンピュータ名に図８に示すＰＣ接続情報テーブルのホストコンピュータ名を設定し、送信先コンピュータ名に図８に示すＰＣ接続情報テーブルの全てのクライアントコンピュータ名を設定し、デバッグ情報にシミュレータクライアントのネットワーク情報テーブル設定を指示するコマンドを設定し、デバッグデータ部に図８に示すＰＣ接続情報テーブルと図９に示すＭＣＵ接続テーブルを設定する（ステップ９０３）。

ＬＡＮメッセージホスト処理部１０１０は、作成された図７（ｄ）に示すデバッグメッセージをオペレーティング・システム２０、通信用ハードウェア３０及びＬＡＮ４を介してＬＡＮ４に接続された全てのクライアントコンピュータ５へ送信する（ステップ９０４）。

ＬＡＮメッセージホスト処理部１０１０は、他のクライアントコンピュータ５から送信された設定完了を知らせるデバッグメッセージを受信する（ステップ９０５）。ＬＡＮメッセージホスト処理部１０１０は、全てのクライアントコンピュータからの設定完了のデバッグメッセージを受信するまでステップ９０５を繰り返す（ステップ９０６）。

図１２は、本実施例のクライアントコンピュータにおいて、シミュレーション・ネットワーク情報を設定する際のフローチャートである。

ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０は、上記ステップ９０４で送信されたデバッグメッセージを受信する（ステップ９１０）。ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０は、デバッグメッセージを解析し、図７（ｄ）に示すデバッグメッセージのデバッグデータ部に含まれる図８に示すＰＣ接続情報テーブル及び図９に示すＭＣＵ接続テーブルを抽出する（ステップ９１１）。

ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０は、抽出された図８に示すＰＣ接続情報テーブル内のホストコンピュータのＩＰアドレスを図１０（ａ）のホストコンピュータＩＰアドレスとして設定し、抽出された図８で示すＰＣ接続情報テーブル内のＩＰアドレスのうちクライアントコンピュータ５自身のＩＰアドレスと一致するシミュレーション対象ノード名を図１０（ｂ）のシミュレータクライアントノード名として設定する。また、ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０は、図９に示すＭＣＵ接続テーブルの項目情報のうち、図９に示すＭＣＵ接続テーブル内のノード名と図１０（ｂ）のシミュレータクライアントノード名とが一致するものを、図１０（ｃ）の各項目に設定する。さらに、ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０は、図１０（ｃ）のシミュレーション対象ノード名又はシミュレーション対象ノード番号を、図１０（ｄ）のシミュレーション対象ノード名又はシミュレーション対象ノード番号に設定する。

シミュレータ実行制御部１１０は、シミュレータクライアント１１が有するＭＣＵシミュレーション部の番号を、図１０（ｄ）のシミュレーションＭＣＵモデル番号に設定する（ステップ９１２）。シミュレータ実行制御部１１０は、ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０に対して、図７（ｅ）のデバッグメッセージの作成を指示する。

ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０は、ネットワーク情報クライアント記憶部１１１１から、図８に示すＰＣ接続情報テーブルと図９に示すＭＣＵ接続テーブルとを読み出す。また、ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０は、図７（ｅ）に示すデバッグメッセージにおいて、送信元コンピュータ名に図８に示すＰＣ接続情報テーブル内のＩＰアドレスのうちクライアントコンピュータ５自身のＩＰアドレスと一致するコンピュータ名を設定し、送信先コンピュータ名に図８に示すＰＣ接続情報テーブルのホストコンピュータ名を設定し、デバッグ情報にシミュレータクライアントのネットワーク情報テーブル設定完了通知コマンドを設定する。ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０は、作成した図７（ｅ）に示すデバッグメッセージをＯＳ２０、通信用ハードウェア３０及びＬＡＮ４を介して、ＬＡＮ４に接続されたホストコンピュータ１に送信する（ステップ９１３）。

図１３は、本実施例のシミュレータクライアントが他ＭＣＵへのメッセージを送信する際のフローチャートである。

ＭＣＵシミュレーション部１１２におけるデバイスモデル１１２０に基づくシミュレーションに伴い、他のＭＣＵに向けたメッセージが発生する（ステップ９２０）。ネットワーク周辺モデル１１２１〜１１２３のいずれかは、図７（ｂ）に示すネットワークメッセージデータを作成する。

ＭＣＵシミュレーション部１１２は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すシミュレーションメッセージにおいて、発生時間を時間情報に設定し、ステップ９２０において作成されたネットワークメッセージデータをネットワークメッセージデータ部に設定し、ネットワーク周辺装置名を送信元ネットワーク周辺装置情報に設定し、チャネル番号を送信元チャネル情報に設定する。ＭＣＵシミュレーション部１１２は、シミュレータ実行制御部１１０にＭＣＵメッセージが発生したことを伝え、シミュレータ実行制御部１１０は、ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０に対し、図７（ｂ）のシミュレーションメッセージの作成を指示する。

ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０は、ネットワーク情報クライアント記憶部１１１１から図１０（ｃ）に示すネットワーク周辺関連情報テーブルを読み出す。ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０は、読み出されたネットワーク周辺関連情報テーブルのうち図１０（ｃ）のネットワーク周辺装置名と図７（ｂ）の送信元ネットワーク周辺装置情報とが一致する、図１０（ｃ）の接続ネットワーク識別情報と、シミュレーション対象ノード名と、通信プロトコルとを、図７（ｂ）の送信先ネットワーク識別情報と、送信元ノード識別情報と、通信プロトコルとに設定する（ステップ９２１）。

ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０は、作成した図７（ｂ）に示すシミュレーションメッセージをホストコンピュータ１とクライアントコンピュータ５にマルチキャストで送信する（ステップ９２２）。

図１４は、本実施例のシミュレータクライアントが、他のＭＣＵからのメッセージを受信する際のフローチャートである。

ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０は、他のクライアントコンピュータ５から送信されたシミュレーションメッセージを受信する（ステップ９３０）。ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０は、ステップ９３０で受信した図７（ｂ）に示すシミュレーションメッセージから送信先ネットワーク識別情報を抽出する（ステップ９３１）。

シミュレータ実行制御部１１０は、ステップ９３１において抽出された送信先ネットワーク識別情報と、図１０（ｃ）に示すネットワーク周辺関連情報テーブル内の各ノードの接続ネットワーク識別情報とを比較し、同一のネットワーク識別情報が存在する場合には、シミュレーションメッセージを「有効」と判定し（ステップ９３２のＹｅｓ）、有効と判定されたネットワーク周辺装置番号及びチャネル番号をネットワーク情報クライアント記憶部１１１１に保存し、シミュレータ実行制御部１１０へ通知する。一方、シミュレータ実行制御部１１０は、比較した結果、同一のネットワーク識別情報が存在しない場合には、シミュレーションメッセージを「無効」と判定して処理を終了する（ステップ９３２のＮｏ）。

ＬＡＮメッセージクライアント処理部１１１０は、ステップ９３０で受信した図７（ｂ）に示すシミュレーションメッセージのネットワークメッセージデータ部からネットワークメッセージを抽出して、ネットワーク情報クライアント記憶部１１１１に保存する（ステップ９３３）。

シミュレータ実行制御部１１０は、ＭＣＵシミュレーション部１１２に有効なネットワークメッセージデータを受信したことを通知する。ＭＣＵシミュレーション部１１２は、ステップ９３３においてネットワーク情報クライアント記憶部１１１１に保存されたネットワークメッセージを、ＭＣＵシミュレーション部１１２のネットワーク周辺モデル１１２１〜１１２３のうち、ネットワーク周辺装置番号及びチャネル番号が一致するものに対して送信する（ステップ９３４）。

図１５は、本実施例のホストコンピュータがＭＣＵから受信したメッセージを保存する際のフローチャートである。

ＬＡＮメッセージホスト処理部１０１０は、他のクライアントコンピュータ５から送信されたシミュレーションメッセージを受信し、受信したシミュレーションメッセージをネットワーク情報ホスト記憶部１０１１に保存するとともに、シミュレータ管理部１００へ通知する（ステップ９４０）。

シミュレータ管理部１００は、ステップ９４０においてネットワーク情報ホスト記憶部１０１１に保存されたシミュレーションメッセージを、ネットワークメッセージ情報記録部１０１４へ送る。ネットワークメッセージ情報記録部１０１４は、受け取ったシミュレーションメッセージを図１７のように追加的に保存する（ステップ９４１）。

図１７は、本実施例におけるクライアントコンピュータ５が送信したメッセージデータをホストコンピュータ１が受信したものを示す。図１７は、図７（ｂ）に示すシミュレーションメッセージの全ての情報を受信した順番に格納したメッセージ履歴情報である。

図１６は、本実施例におけるホストコンピュータが保存したメッセージを読み出す際のフローチャートである。

入出力装置２を介して、シミュレータ管理部１００に、シミュレーションメッセージの表示要求を入力する。シミュレータ管理部１００は、ネットワークメッセージ情報表示処理部１０１３に対して、シミュレーションメッセージ表示要求を送る（ステップ９５０）。

ネットワークメッセージ情報表示処理部１０１３は、ネットワークメッセージ情報記録部１０１４から、シミュレーションメッセージを読み出して入出力装置２に表示する（ステップ９５１）。

本発明の第２の実施例について図面を参照して説明する。図１８は、本発明の第２の実施例に係るシミュレーション方法におけるクラスタコンピュータを示す。

図１８を参照すると、本実施例においては、実施例１と異なり、１つのクライアントコンピュータ５が３個のＭＣＵシミュレーション部２０１〜２０３を有する。図１９は、実施例２のシミュレータクライアント１１の詳細な構成を示す。ＭＣＵシミュレーション部２０１は、デバイスモデル２０１０、ネットワーク周辺モデル１〜Ｎ（２０１１〜２０１Ｎ）を備える。他のＭＣＵシミュレーション部も、同様にデバイスモデル及びネットワーク周辺モデル１〜Ｎを備える。

図２０は、実施例２のソフトウェアシミュレーションを行うコンピュータのネットワーク接続状況を示す図である。図２０を参照すると、８個のＭＣＵ及び２個のゲートウェイ機能を備えるＭＣＵをシミュレートする６台のクライアントコンピュータ５と１台のホストコンピュータ１とがＬＡＮ４に接続されている。

図２１は、ホストコンピュータ１と６台のクライアントコンピュータ５のＰＣ名、ＩＰアドレス、クライアントコンピュータ５によってシミュレーションの対象とされるノード名及びノード番号を含むＰＣ接続テーブルである。

図２２は、本実施例におけるシミュレータクライアントの一つにおける情報テーブルである。図１０と図２２とを比較すると、本実施例においては、実施例１に対して、シミュレータクライアントノード名情報（図２２（ｂ））、ネットワーク周辺関連情報テーブル（図２２（ｃ））、及び、シミュレーションＭＣＵノード情報テーブル（図２２（ｄ））がそれぞれ拡張されている。

本実施例のシミュレータクライアントにおいては、実施例１におけるシミュレータクライアント１１に対し、３個のＭＣＵシミュレーション部２０１〜２０３を追加するとともに、シミュレータ実行制御部１１０に対し、３個のＭＣＵシミュレーション部２０１〜２０３を制御する機能を追加する。

本実施例においては、１つのシミュレータクライアントで複数のＭＣＵ又はゲートウェイ機能をもつＭＣＵをシミュレーションすることができる。したがって、実施例１よりも少ない台数のクライアントコンピュータ５によって、ＭＣＵのシミュレーションを行うことが可能となる。

以上の記載は実施例に基づいて行ったが、本発明は、上記実施例に限定されるものではない。

本発明の実施形態におけるクラスタコンピュータの構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施例におけるクラスタコンピュータの構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施例におけるホストコンピュータの構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施例におけるクライアントコンピュータの構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施例におけるシミュレーション対象のネットワーク接続状態を示す図である。本発明の第１の実施例におけるクラスタコンピュータのネットワーク接続状況を示す図である。本発明の第１の実施例において、ネットワーク上で通信されるシミュレーションメッセージとデバッグメッセージの構成を示す図である。本発明の第１の実施例におけるクラスタコンピュータのＰＣ名、ＩＰアドレス、シミュレーション対象ノード名及びノード番号の対応関係を示すＰＣ接続テーブルである。本発明の第１の実施例における、ノード名、接続しているネットワーク識別情報、及び、通信プロトコルの関係を示すＭＣＵ接続テーブルである。本発明の第１の実施例のシミュレータクライアントの一つにおける情報テーブルである。本発明の第１の実施例のホストコンピュータにおいてシミュレーション・ネットワーク情報を設定する際のフローチャートである。本発明の第１の実施例のクライアントコンピュータにおいてシミュレーション・ネットワーク情報を設定する際のフローチャートである。本発明の第１の実施例において、シミュレータクライアントが他のＭＣＵへのメッセージを送信する際のフローチャートである。本発明の第１の実施例において、シミュレータクライアントが他のＭＣＵからのメッセージを受信する際のフローチャートである。本発明の第１の実施例において、ホストコンピュータがＭＣＵから受信したメッセージを保存する際のフローチャートである。本発明の第１の実施例において、ホストコンピュータが保存したメッセージを読み出す際のフローチャートである。本発明の第１の実施例において、ホストコンピュータが保存するメッセージ履歴情報を表示する際のフローチャートである。本発明の第２の実施例におけるクラスタコンピュータの構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施例におけるクライアントコンピュータの構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施例におけるクラスタコンピュータのネットワーク接続状況を示す図である。本発明の第２の実施例２におけるクラスタコンピュータのＰＣ名、ＩＰアドレス、シミュレーション対象ノード名及びノード番号の対応関係を示すＰＣ接続テーブルである。本発明の第２の実施例におけるシミュレータクライアントの一つにおける情報テーブルである。

符号の説明

１ホストコンピュータ
２入出力装置
３補助記憶装置
４ＬＡＮ
５クライアントコンピュータ
１０シミュレータ管理サーバ
１１シミュレータクライアント
２０オペレーティング・システム（ＯＳ）
３０通信用ハードウェア
４１〜４３コンピュータＡ〜Ｃ
５１〜５３ＣＰＵＡ〜Ｃ
６１〜６３記憶装置Ａ〜Ｃ
１００シミュレータ管理部
１０１ネットワークホスト制御部
１０１０ＬＡＮメッセージホスト処理部
１０１１ネットワーク情報ホスト記憶部
１０１２ネットワーク情報作成・編集部
１０１３ネットワークメッセージ情報表示処理部
１０１４ネットワークメッセージ情報記録部
１１０シミュレータ実行制御部
１１１ネットワーククライアント制御部
１１１０ＬＡＮメッセージクライアント処理部
１１１１ネットワーク情報クライアント記憶部
１１２ＭＣＵシミュレーション部
１１２０デバイスモデル
１１２１〜１１２３ネットワーク周辺モデル
２０１〜２０３ＭＣＵシミュレーション部
２０１０、２０２０、２０３０デバイスモデル
２０１１〜２０１Ｎ、２０２１〜２０２Ｎ、２０３１〜２０３Ｎネットワーク周辺
モデル
３００〜３０２ＭＣＵ１〜３
３０３Ｇ／Ｗ１
３０４、３０５ＭＣＵ１０、１１
３０６Ｇ／Ｗ２
３０７〜３０９ＭＣＵ２０〜２２
４００バス型ネットワーク
４０１〜４０３スター型ネットワーク
４０４〜４０７リング型ネットワーク

Claims

複数の通信プロトコルにより相互に通信する複数のＭＣＵ（ＭｉｃｒｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＵｎｉｔ、マイクロコントローラ）を複数のＣＰＵを用いてシミュレートするシミュレーション方法であって、
前記複数のＣＰＵに含まれる各ＣＰＵが、前記複数のＭＣＵのうち自身によりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する工程を含むことを特徴とするシミュレーション方法。
ゲートウェイ機能を有するＭＣＵ（ＭｉｃｒｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＵｎｉｔ、マイクロコントローラ）を介して通信プロトコルを変換しつつ相互に通信する複数のＭＣＵを複数のＣＰＵを用いてシミュレートするシミュレーション方法であって、
前記複数のＣＰＵに含まれる各ＣＰＵが、前記複数のＭＣＵのうち自身によりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する工程を含むことを特徴とするシミュレーション方法。
前記複数のＣＰＵのうちの一のＣＰＵが、他のＣＰＵによりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する工程と、
前記一のＣＰＵから前記他のＣＰＵに、前記他のＣＰＵのそれぞれによりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを送信する工程と、を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載のシミュレーション方法。
前記複数のＣＰＵに含まれる各ＣＰＵが、自身によりシミュレーションの対象とされる第１のＭＣＵから他のＣＰＵによりシミュレーションの対象とされる第２のＭＣＵにメッセージを送信する場合には、該メッセージとともに該第１のＭＣＵの有する通信プロトコルを送信する工程を含むことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシミュレーション方法。
前記複数のＣＰＵに含まれる各ＣＰＵが、自身によりシミュレーションの対象とされる第１のＭＣＵに他のＣＰＵによりシミュレーションの対象とされる第２のＭＣＵからのメッセージが送信された場合には、該メッセージとともに送信された該第２のＭＣＵの有する通信プロトコルと該第１のＭＣＵの有する通信プロトコルとを参照して、該メッセージの有効性を判定する工程を含むことを特徴とする、請求項４に記載のシミュレーション方法。
前記複数のＣＰＵのうち少なくともいずれか一個のＣＰＵが、複数個のＭＣＵをシミュレートすることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシミュレーション方法。
複数の通信プロトコルにより相互に通信する複数のＭＣＵ（ＭｉｃｒｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＵｎｉｔ、マイクロコントローラ）を複数のＣＰＵを用いてシミュレートするシミュレーションプログラムであって、
前記複数のＣＰＵに含まれる各ＣＰＵに、前記複数のＭＣＵのうち自身によりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する処理を実行させることを特徴とするシミュレーションプログラム。
ゲートウェイ機能を有するＭＣＵ（ＭｉｃｒｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＵｎｉｔ、マイクロコントローラ）を介して通信プロトコルを変換しつつ相互に通信する複数のＭＣＵを複数のＣＰＵを用いてシミュレートするシミュレーションプログラムであって、
前記複数のＣＰＵに含まれる各ＣＰＵに、前記複数のＭＣＵのうち自身によりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する処理を実行させることを特徴とするシミュレーションプログラム。
前記複数のＣＰＵのうちの一のＣＰＵに、
他のＣＰＵによりシミュレーションの対象とされるＭＣＵの有する通信プロトコルを記録する処理と、
前記一のＣＰＵから前記他のＣＰＵに、前記他のＣＰＵがそれぞれシミュレーションの対象とするＭＣＵの有する通信プロトコルを送信する処理と、を実行させることを特徴とする、請求項７又は８に記載のシミュレーションプログラム。
前記複数のＣＰＵに含まれる各ＣＰＵに、自身によりシミュレーションの対象とされる第１のＭＣＵから他のＣＰＵによりシミュレーションの対象とされる第２のＭＣＵにメッセージを送信する場合には、該メッセージとともに該第１のＭＣＵの有する通信プロトコルを送信する処理を実行させることを特徴とする、請求項７ないし９のいずれか１項に記載のシミュレーションプログラム。
前記複数のＣＰＵに含まれる各ＣＰＵに、自身によりシミュレーションの対象とされる第１のＭＣＵに他のＣＰＵによりシミュレーションの対象とされる第２のＭＣＵからのメッセージが送信された場合には、該メッセージとともに送信された該第２のＭＣＵの有する通信プロトコルと該第１のＭＣＵの有する通信プロトコルとを参照して、該メッセージの有効性を判定する処理を実行させることを特徴とする、請求項１０に記載のシミュレーションプログラム。
前記複数のＣＰＵの少なくともいずれか一個のＣＰＵに、複数個のＭＣＵをシミュレートさせることを特徴とする、請求項７ないし１１のいずれか１項に記載のシミュレーションプログラム。