JP2010038605A - 制御ユニットのシミュレータ並びに制御ユニットのシミュレーション方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実際の環境下に近いノイズレベルが低い状態で実負荷相当の試験結果を簡便に得る。
【解決手段】
シミュレータ１は、試験の対象となるエアーバッグＥＣＵ１０、該エアーバッグＥＣＵ１０により制御される負荷１２と、該負荷１２に電源供給するためのバッテリ１４と、エアーバッグＥＣＵ１０のシミュレーションを実行するためのエアーバッグＥＣＵ１６と、エアーバッグＥＣＵ１０及びＥＣＵ１６を通信可能に相互に接続するためのＣＡＮバス１８と、を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、制御ユニット、特にＣＡＮバスを介して通信を行うＥＣＵ（electronic control unit）のシミュレータ、並びに、制御ユニットのシミュレーション方法に関する。ここでＣＡＮ（controller area network）とは車両等に搭載されるネットワークをいう。

通常のＣＡＮシミュレータ（CANoe, CANanylyzer）などでは、パーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」という）を使用して、メータパネルを使用した場合と同様に、ＥＣＵのシミュレーションが可能である。

例えば、図５に示すシミュレータでは、試験の対象となるエアーバッグＥＣＵ１０をＣＡＮバス１８を介して負荷１２（例えばエアーバッグの起動装置）に接続する。この負荷１２はバッテリ１４に接続されており実際に動作することが可能である。ここで、負荷１２にパソコン１５を接続し、エアーバッグＥＣＵ１０の動作に関してシミュレーションを行うことによってエアーバッグＥＣＵ１０が正常に動作しているか否かを確認することができる。

しかし、図５のようなＥＣＵのシミュレータでは、毎回パソコンを接続して試験を行う必要がある。また、パソコンを接続したまま試験を行うということは、ラジオノイズ測定においては不要なパソコンのノイズがテスト結果に重畳してしまう。更に、静電気試験においては、パソコンを接続したままで試験を行うと、パソコンが破損するおそれがある。また、パソコンの代わりにメータパネルを使用した場合、正常動作を保証するメータパネルは、必ずといってよいほど入手が困難である。

本発明は、上記事実に鑑みなされたもので、入手の困難な正常動作が保証されたメータパネルや、ノイズが多く破損のおそれのあるパソコンを用いることなく、実際の環境下に近いノイズレベルが低い状態で実負荷相当の試験結果を簡便に得ることを可能とする、制御ユニットのシミュレータ及び制御ユニットのシミュレーション方法を提供することを、その目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る制御ユニットのシミュレータは、試験の対象となる試験制御ユニットと、前記試験制御ユニットにより制御される負荷と、前記試験制御ユニットのシミュレーションを実行するためのシミュレータ制御ユニットと、前記試験制御ユニット及び前記シミュレータ制御ユニットを通信可能に相互に接続するためのバスと、
を備えて構成したものである。

本発明によれば、バスに相互接続されたシミュレータ制御ユニットによって試験制御ユニットのシミュレーションを実行するため、パソコン等を用いる場合と比べて実環境にきわめて近い状態でシミュレーションを実行することが可能となる。しかも量産されているＥＣＵを制御ユニットとして用いることにより、同時に多数の評価試験がある場合にも、多数のパソコンを準備する必要が無く簡便且つ安価にシミュレーションを実行することができる。このようなシミュレーションを効率的に実行するため、前記バスは、ＣＡＮバスであるのが最も好ましい。

なお、試験制御ユニット及びシミュレータ制御ユニットは、同一種類の制御ユニット（例えばエアーバッグＥＣＵ）であっても、或いは、バスで相互に通信可能でシミュレーションが実行可能であれば、異なる種類の制御ユニットのいずれであってもよい。

また、前記シミュレーションは、前記シミュレータ制御ユニットにおいて、送信メッセージと受信メッセージとを入れ替えることによって、実行することが可能となる。例えば、シミュレータ制御ユニットが、ワーニングランプ点灯信号を送信メッセージとして送出すると、試験制御ユニットがワーニングランプ点灯信号を受信メッセージとして受信してワーニングランプ（負荷）を点灯させる動作を実行する。ワーニングランプが実際に点灯すれば、試験制御ユニットは正常であり、点灯しなければ異常と判定することができる。なお、試験制御ユニットはワーニングランプが点灯したことを示す点灯確認信号を送信メッセージとして送信してもよい。この場合、シミュレータ制御ユニットが点灯確認信号を受信メッセージとして受信する。これによって、シミュレータ制御ユニットは、試験制御ユニットがワーニングランプの動作に関し正常であると判定することができる。一方、点灯確認信号を受信できなければ、制御ユニットは異常有りと判定される。

また、前記試験制御ユニット及び前記シミュレータ制御ユニットを車両の制御ユニットとして用いる場合、これらの制御ユニットはＥＣＵである。当該ＥＣＵは、エアーバッグＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、エンジンＥＣＵ及びボディコントロールＥＣＵのうちのいずれか１つであってもよい。

前記ＥＣＵがエアーバッグＥＣＵである場合、上述の例のように、前記負荷はワーニングランプであり、前記シミュレーションには、前記ワーニングランプを点灯させる処理が含まれるようにすることができる。また、前記負荷はエアーバッグ起動装置であり、前記シミュレーションには、前記エアーバッグ起動装置を動作させる処理が含まれていてもよい。更に、前記負荷はセンサであり、前記シミュレーションには、前記センサからの検出信号に応じた動作を前記試験制御ユニットに実行させる処理が含まれていてもよい。なお、センサとして、車速センサ、シートベルト着用センサ、乗員検知センサなどが挙げられる。

本発明の別の態様である、制御ユニットのシミュレーション方法は、バスを用意し、試験の対象となる試験制御ユニットに該ユニットにより制御可能な負荷を接続し、前記試験制御ユニットを前記バスに接続し、シミュレータ制御ユニットを前記バスに接続し、前記試験制御ユニット及び前記シミュレータ制御ユニットを相互に通信可能にし、前記シミュレータ制御ユニットにより前記試験制御ユニットのシミュレーションを実行する、各工程を備えて構成したものである。

本態様においても上述されたものと同様の作用効果を奏することができる。例えば、前記バスがＣＡＮバスであり、試験制御ユニット及びシミュレータ制御ユニットがエアーバッグＥＣＵで、負荷がシートベルト着用センサであるとき、シミュレーションは以下のように実行される。シートベルト着用センサからのベルト着用を示す検出信号をシミュレータ制御ユニットが送信メッセージとしてＣＡＮバスに送信する。試験制御ユニットはＣＡＮバスを介してベルト着用信号を受信メッセージとして受信する。次に、試験制御ユニットは、シートベルト着用信号に応じた動作確認信号を送信メッセージとしてＣＡＮバスに送信し、シミュレータ制御ユニットは当該動作確認信号を受信メッセージとして受け取る。動作確認信号が正常に受信できたならば、試験制御ユニットは正常動作したと判定することができる。一方、動作確認信号が正常に受信できなかったならば、試験制御ユニットは異常有りと判定することができる。

車速センサを負荷として用いた場合も同様で、シミュレータ制御ユニットは模擬的な車速信号を送信し、試験制御ユニットは模擬車速信号を内部のメモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）に書き込む動作を行い、試験制御ユニットは、書き込んだメモリ内の車速信号を再度送信する。シミュレータ制御ユニットは、先に送信した車速信号と受信した車速信号とを比較し、一致していれば、試験制御ユニットの車速設定機能は正常と判定し、不一致ならば、異常有りと判定する。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１には、本発明の実施例に係る制御ユニットのシミュレータ１が示されている。このシミュレータ１では、制御ユニットとして車両に搭載されるエアーバッグＥＣＵを用いた例について説明する。

図１に示すように、シミュレータ１は、試験の対象となるエアーバッグＥＣＵ１０、該エアーバッグＥＣＵ１０により制御される負荷１２と、該負荷１２に電源供給するためのバッテリ１４と、エアーバッグＥＣＵ１０のシミュレーションを実行するためのエアーバッグＥＣＵ１６と、エアーバッグＥＣＵ１０及びエアーバッグＥＣＵ１６を通信可能に相互に接続するためのＣＡＮバス１８と、を備えている。なお、図１では、図５と同様の構成要件については同一の符合を附している。

本発明の実施例に係るシミュレーション方法は、図２に示す手順で実行される。即ち、ＣＡＮバスを用意し（ステップ１００）、ＥＣＵ１０に負荷１２を接続する（ステップ１０２）。次に、ＥＣＵ１０をＣＡＮバス１８に接続し（ステップ１０４）、ＥＣＵ１６をＣＡＮバス１８に接続する（ステップ１０６）。この状態で図１に示すシミュレータ１が完成したので、ＥＣＵ１６によりＥＣＵ１０のシミュレーションを実行する（ステップ１０８）。

次にステップ１０８のシミュレーション工程を図３のフローチャートを用いて説明する。
先ず、ＥＣＵ１６が送信メッセージをＣＡＮバス１８に送信する（ステップ１２０）。この送信メッセージとしては、例えば負荷１２がワーニングランプの場合、ワーニングランプ点灯信号とすることができる。また、負荷１２が車速センサの場合、車速信号とすることができる。次に、ＥＣＵ１０が、当該送信メッセージをＣＡＮバス１８を介して受信メッセージとして受信し（ステップ１２２）、当該受信メッセージに応じた動作を行う（ステップ１２４）。受信メッセージがワーニングランプを点灯させる指令であった場合、ワーニングランプ（負荷１２）を点灯させるための動作を行う。受信メッセージが車速信号であった場合、車速信号をＥＣＵ１０の内部のＥＥＰＲＯＭ内に書き込む動作を行う。

ここでＥＣＵ１０が正常に動作したか否かを判定する（ステップ１２６）。例えば実際にワーニングランプが点灯したか否かで、或いはＥＥＰＲＯＭに車速値が正常に書き込まれたか否かで、正常、異常を判定する。正常に動作した場合にはＥＣＵ１０は正常と判定し（ステップ１２８）、正常に点灯しなかった場合には異常な動作と判定する（ステップ１３２）。ＥＣＵ１０が正常な場合には、次の項目に関してシミュレーションを継続するか否かを判定する（ステップ１３０）。継続の場合は、ステップ１２０に戻り、次の項目について同様の処理を実行する。ＥＣＵ１０が異常と判定された場合は、その異常に応じた処置（例えば修理、廃棄）を行う（ステップ１３４）。

なお、通常ではＥＣＵ１０がワーニングランプ点灯信号を送信しているところ、ステップ１２０、１２２で示すように当該信号をＥＣＵ１０が受信するように設定している。かくして、本発明の実施例に係るシミュレーションでは、ＥＣＵ１６において、送信メッセージと受信メッセージとを入れ替えることによって、実行することが可能となることが理解されよう。当然、ＥＣＵ１０が送信メッセージを送信し、ＥＣＵ１６が当該送信メッセージを受信メッセージとして受信することもあり得る。

次に、図４を用いてシミュレータ１のプログラムの製作手順を説明する。
先ず、ＣＡＮデータベースを編集することにより、エアーバッグＥＣＵ１６において、受信メッセージ及び送信メッセージを入れ替える（ステップ１４０）。試験項目に関する各種指令コードをコード生成ツールで作成する（ステップ１４２）。例えば、ワーニングランプが点灯するように処理を追加する（ステップ１４４）。車速をＥＥＰＲＯＭで設定する処理を追加する（ステップ１４６）。最後に、作成したコードをプログラムにリンクさせコンパイルして実行可能形式に変換する（ステップ１４８）。

以上が本発明の実施例であるが、本発明は上記例にのみ限定されるものではない。例えば、上記例ではエアーバッグＥＣＵを例にしたが、理論的にはシミュレーション用ＥＣＵにおいて送信メッセージと受信メッセージとを入れ替えるだけなので、任意のＣＡＮのＥＣＵでもシミュレータ１の構成要件として採用することができる。このようなＥＣＵの例としてブレーキＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、ボディコントロールＥＣＵなどがある。また、車両に用いられるＥＣＵに限らず、より広い用途で用いられる制御ユニット一般にも本発明を適用することができる。更に、ＥＣＵ１０、１６としてエアーバッグＥＣＵを用いたが、この例に限らず、例えばＥＣＵ１０はエアーバッグＥＣＵであっても、シミュレーションが可能である限りＥＣＵ１６は他の種類のＥＣＵを用いることができる。

図１は、本発明の実施例に係るシミュレータのブロック図である。 図２は、本発明の実施例に係るシミュレーション方法を示すフローチャートである。 図３は、図２に示すシミュレーション方法のうちステップ１０８のシミュレーション工程の詳細な手順を示すフローチャートである。 図４は、図１のシミュレータの製作手順を示すフローチャートである。 図５は、従来技術に係るシミュレータのブロック図である。

符号の説明

１ 制御ユニットのシミュレータ
１０ 試験の対象となるエアーバッグＥＣＵ
１２ 負荷
１４ バッテリ
１６ シミュレーションを実行するためのエアーバッグＥＣＵ
１８ ＣＡＮバス

Claims (18)

1. 制御ユニットのシミュレータであって、
   試験の対象となる試験制御ユニットと、
   前記試験制御ユニットにより制御される負荷と、
   前記試験制御ユニットのシミュレーションを実行するためのシミュレータ制御ユニットと、
   前記試験制御ユニット及び前記シミュレータ制御ユニットを通信可能に相互に接続するためのバスと、
   を備える、制御ユニットのシミュレータ。
2. 前記シミュレータ制御ユニットにおいて、送信メッセージと受信メッセージとを入れ替えることによって、前記シミュレーションを実行する、請求項１に記載の制御ユニットのシミュレータ。
3. 前記バスは、ＣＡＮバスである、請求項１又は２に記載の制御ユニットのシミュレータ。
4. 前記試験制御ユニット及び前記シミュレータ制御ユニットは、ＥＣＵである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御ユニットのシミュレータ。
5. 前記ＥＣＵは、エアーバッグＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、エンジンＥＣＵ及びボディコントロールＥＣＵのうちのいずれか１つである、請求項４に記載の制御ユニットのシミュレータ。
6. 前記ＥＣＵはエアーバッグＥＣＵである、請求項５に記載の制御ユニットのシミュレータ。
7. 前記負荷はワーニングランプであり、前記シミュレーションには、前記ワーニングランプを点灯させる処理が含まれる、請求項６に記載の制御ユニットのシミュレータ。
8. 前記負荷はエアーバッグ起動装置であり、前記シミュレーションには、前記エアーバッグ起動装置を動作させる処理が含まれる、請求項６に記載の制御ユニットのシミュレータ。
9. 前記負荷はセンサであり、前記シミュレーションには、前記センサからの検出信号に応じた動作を前記試験制御ユニットに実行させる処理が含まれる、請求項６に記載の制御ユニットのシミュレータ。
10. 制御ユニットのシミュレーション方法であって、
    バスを用意し、
    試験の対象となる試験制御ユニットに該ユニットにより制御可能な負荷を接続し、
    前記試験制御ユニットを前記バスに接続し、
    シミュレータ制御ユニットを前記バスに接続し、前記試験制御ユニット及び前記シミュレータ制御ユニットを相互に通信可能にし、
    前記シミュレータ制御ユニットにより前記試験制御ユニットのシミュレーションを実行する、各工程を備える、制御ユニットのシミュレーション方法。
11. 前記シミュレーションの実行工程では、前記シミュレータ制御ユニットにおいて送信メッセージと受信メッセージとを入れ替えることによって前記シミュレーションが実行される、請求項１０に記載の制御ユニットのシミュレーション方法。
12. 前記バスは、ＣＡＮバスである、請求項１０又は１１に記載の制御ユニットのシミュレーション方法。
13. 前記試験制御ユニット及び前記シミュレータ制御ユニットは、ＥＣＵである、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の制御ユニットのシミュレーション方法。
14. 前記ＥＣＵは、エアーバッグＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、エンジンＥＣＵ及びボディコントロールＥＣＵのうちのいずれか１つである、請求項１３に記載の制御ユニットのシミュレーション方法。
15. 前記ＥＣＵはエアーバッグＥＣＵである、請求項１４に記載の制御ユニットのシミュレーション方法。
16. 前記負荷はワーニングランプであり、前記シミュレーションには、前記ワーニングランプを点灯させる処理が含まれる、請求項１５に記載の制御ユニットのシミュレーション方法。
17. 前記負荷はエアーバッグ起動装置であり、前記シミュレーションには、前記エアーバッグ起動装置を動作させる処理が含まれる、請求項１５に記載の制御ユニットのシミュレーション方法。
18. 前記負荷はセンサであり、前記シミュレーションには、前記センサからの検出信号に応じた動作を前記試験制御ユニットに実行させる処理が含まれる、請求項１５に記載の制御ユニットのシミュレーション方法。

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