JP2011165052A

JP2011165052A - Simulation device and method

Info

Publication number: JP2011165052A
Application number: JP2010028930A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kobayashi; 弘一小林
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2011-08-25

Abstract

【課題】複数の関数から構成される制御プログラムをシミュレーションさせる装置において、ユーザービリティを向上させ、開発効率の向上を図ることの可能なシミュレーション装置を提供する。
【解決手段】制御プログラムの処理関数をブロックアイコンとして配置、結線して記述するシミュレーション装置であって、表示中の制御関数ブロックに含まれる内部関数の中から実行関数を前記ユーザに選択させるための関数選択欄を表示させる演算処理部を備え、実行関数の選択と連動して、その関数に対応するインターフェイスのポートを自動的に表示させる機能を備える。これにより、多数の関数ブロックを作成しなくても、１つのブロックにて複数の内部関数にアクセスでき、ブロックの管理を容易にすることができる。
【選択図】図１In a device for simulating a control program composed of a plurality of functions, a simulation device capable of improving usability and improving development efficiency is provided.
A simulation apparatus in which a processing function of a control program is arranged and connected as a block icon and is described so that the user can select an execution function from internal functions included in a control function block being displayed. An arithmetic processing unit for displaying a function selection field is provided, and a function for automatically displaying a port of an interface corresponding to the function in conjunction with selection of an execution function is provided. As a result, a plurality of internal functions can be accessed in one block without creating a large number of function blocks, and the management of the blocks can be facilitated.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、シミュレーション装置及び方法に関する。 The present invention relates to a simulation apparatus and method.

近年では、車両制御用ＥＣＵ(Electric Control Unit)の開発において、ＥＣＵに実装すべき制御プログラムの複雑化に伴い、開発効率の向上が求められている。そこで、シミュレータ上で、ブロック図や状態遷移図などの制御モデルを作成して制御仕様の検証（シミュレーション）を行い、検証された制御モデルを基にＥＣＵに実装すべき制御プログラムのソースコードを自動生成して効率化を図るモデルベース開発が進められている。 In recent years, in the development of vehicle control ECUs (Electric Control Units), improvement in development efficiency has been demanded as control programs to be installed in ECUs become more complicated. Therefore, a control model such as a block diagram or state transition diagram is created on the simulator, and control specifications are verified (simulated). Based on the verified control model, the source code of the control program to be installed in the ECU is automatically Model-based development is underway to generate and improve efficiency.

モデルベース開発に用いられるシミュレータ（例えばＭａｔｈｗｏｒｋｓ社が提供しているＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ（登録商標）など）には、各種機能を有するブロック要素が多数収められたブロックライブラリが用意されており、ユーザは、所望のブロック要素を選択してモデリングウインドウに移動させ、このモデリングウインドウ上で各ブロック要素を結線することで制御モデルを作成することができる。 A simulator used for model-based development (for example, MATLAB / Simulink (registered trademark) provided by Mathworks) has a block library containing a large number of block elements having various functions. A desired block element is selected and moved to the modeling window, and a control model can be created by connecting each block element on the modeling window.

新規に制御プログラムの開発を行う場合には、シミュレータ上で制御仕様に応じた制御モデルの作成を一から行い、モデルベース開発のプロセスを適用することが可能であるが、実際のＥＣＵ開発では、既存の設計資産（例えば、既存のＥＣＵに実装された制御プログラムのソースコードであるＣ言語プログラム）を基に、機能の変更や追加を繰り返す差分開発の形態であることが多い。このような場合では、下記特許文献１に説明されているようなＳＩＬＳ（Software In the Loop Simulation）により、ＥＣＵに実装された既存の制御プログラムをシミュレータアプリケーションに組み込むことで、新規開発の制御モデルや制御対象モデルと結合してシミュレーションを実施するケースや、リバースモデリングにより置き換えたモデルと既存プログラムの演算値との一致性を確認するケース等がある。 When developing a new control program, it is possible to create a control model according to the control specifications on the simulator from scratch and apply the model-based development process, but in actual ECU development, In many cases, it is a form of differential development in which functions are changed and added repeatedly based on existing design assets (for example, a C language program which is a source code of a control program installed in an existing ECU). In such a case, the newly developed control model and the existing control program implemented in the ECU are incorporated into the simulator application by SILS (Software In the Loop Simulation) as described in Patent Document 1 below. There are cases where simulation is performed by combining with a model to be controlled, and cases where the consistency between the model replaced by reverse modeling and the operation value of an existing program is confirmed.

上記のようなＥＣＵに実装された制御プログラムをソフトウェアシミュレータで動作させるには、既存のソースコードであるＣ言語プログラムと、ユーザが作成したインターフェイスプログラム（Ｃ言語プログラムを構成する関数とシミュレータ間での値の受け渡しを実現するプログラム）とをシミュレータ用コンパイラを用いてコンパイルすることで、シミュレータが実行可能な関数ブロックを生成し、シミュレータアプリケーションと結合する方法などが採られている。 In order to operate a control program installed in the ECU as described above with a software simulator, an existing source code, a C language program, and an interface program created by the user (a function between the simulator and the functions constituting the C language program) A function block that can be executed by a simulator is generated by compiling a program that realizes value passing) using a simulator compiler, and is combined with a simulator application.

これにより、ユーザは、所望のブロック要素及び関数ブロックを選択してモデリングウインドウに移動させ、このモデリングウインドウ上で各ブロック要素と関数ブロックを結線することで、ＥＣＵの制御機能と合わせて、センサや機械的駆動部の機能も含む車両制御システム全体を模擬した制御システムモデルを作成することができるようになる。 As a result, the user selects a desired block element and function block, moves them to the modeling window, and connects each block element and function block on the modeling window, so that the sensor and the function block are combined with the control function of the ECU. A control system model simulating the entire vehicle control system including the function of the mechanical drive unit can be created.

特開２００８−２６９０２２号公報JP 2008-269022 A

ところで、一般的に、制御プログラムのソースコードであるＣ言語プログラムは、上位関数とこれに呼び出される下位関数とが入れ子状態で定義された関数コールツリー構造で表現することが可能である。従って、シミュレータ上でＥＣＵ全体の機能を模擬する場合、Ｃ言語制御プログラムの最上位関数（最も外側で定義されている関数）に対応する関数をコールしてシミュレーションできれば良い。 By the way, in general, a C language program which is a source code of a control program can be expressed by a function call tree structure in which an upper function and a lower function called by the upper function are defined in a nested state. Therefore, when simulating the functions of the entire ECU on the simulator, it is only necessary to simulate by calling a function corresponding to the highest-order function (a function defined on the outermost side) of the C language control program.

一方、近年では、車両制御の複雑化に伴い、ソフトウェア規模が増大し、単体レベル、システムレベルといった具合に段階的にシミュレーションが行われている。例えば、単体レベルのシミュレーションとして、シミュレータ上において、Ｃ言語プログラムを構成する一部の関数に対応する関数ブロックと、その関数を基にユーザが既存のブロック要素を用いて作成した（リバースモデリングした）ブロック図モデルとに同一のテスト信号を入力し、両者から同一の出力信号が得られるか否かを確認することで、Ｃ言語プログラムのコンパイルによって得られた関数ブロックと、リバースモデリングによって得られたブロック図モデルとの一致性を検証するなどのケースがある。 On the other hand, in recent years, with the complexity of vehicle control, the software scale has increased, and simulations are performed in stages, such as a single level and a system level. For example, as a single-level simulation, a function block corresponding to a part of functions constituting a C language program is created on the simulator and a user uses an existing block element based on the function (reverse modeling). By inputting the same test signal to the block diagram model and confirming whether or not the same output signal can be obtained from both, the function block obtained by compiling the C language program and obtained by reverse modeling There are cases such as verifying the consistency with the block diagram model.

これに対して、Ｃ言語プログラムを構成する各関数に対応する関数ブロックを個別に作成しておき、必要に応じて検証対象関数に対応する関数ブロックを使用することも考えられるが、関数の数が多い場合、ユーザによる関数ブロックの作成作業が増え、さらに、ソースコードの変更に伴う関数ブロックの管理も複雑になるため、開発効率の低下につながる虞がある。 On the other hand, it is conceivable that function blocks corresponding to the respective functions constituting the C language program are individually created and the function blocks corresponding to the verification target function are used as necessary. If there are many, the creation work of the function block by the user increases, and further, the management of the function block accompanying the change of the source code becomes complicated, which may lead to a decrease in development efficiency.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、複数の関数から構成される制御プログラムをシミュレーションする際のユーザービリティを向上させ、開発効率の向上を図ることの可能なシミュレーション装置及び方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is a simulation apparatus and method capable of improving usability and improving development efficiency when simulating a control program composed of a plurality of functions. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、本発明に係るシミュレーション装置は、制御プログラムの処理関数をブロックアイコンとして配置、結線して記述するシミュレーション装置であって、表示中の制御関数ブロックに含まれる内部関数の中から実行関数を前記ユーザに選択させるための関数選択欄を表示させる演算処理部を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a simulation apparatus according to the present invention is a simulation apparatus in which processing functions of a control program are arranged and connected as block icons and described, and the internal functions included in the control function block being displayed are described. An arithmetic processing unit is provided that displays a function selection field for allowing the user to select an execution function from the inside.

また、本発明に係るシミュレーション装置において、前記演算処理部は、前記関数選択欄を介して前記ユーザに選択された実行関数に応じて、前記制御関数ブロックのポート設定を自動的に行うことを特徴とする。
また、本発明に係るシミュレーション装置において、前記演算処理部は、前記ユーザによるブロック複製操作に応じて、同一の実行関数が選択された前記制御関数ブロックを複数複製した場合、当該複製した各制御関数ブロックをそれぞれ独立して演算可能なブロックとして取り扱うことを特徴とする。 In the simulation apparatus according to the present invention, the arithmetic processing unit automatically sets the port of the control function block according to the execution function selected by the user via the function selection field. And
Further, in the simulation apparatus according to the present invention, when the plurality of control function blocks having the same execution function selected are duplicated in response to the block duplication operation by the user, the arithmetic processing unit The block is handled as a block that can be calculated independently.

本発明では、表示中の制御関数ブロックに含まれる内部関数の中から実行関数を前記ユーザに選択させるための関数選択欄を表示させるため、ユーザは表示画面上にて自由に制御関数ブロックの実行関数（すなわち、検証対象関数）を選択することができるようになる。従って、本発明によれば、従来のように関数毎に関数ブロックを作成する必要がなくなり、関数ブロック作成作業が削減される。また、プログラムの変更に伴う関数の追加や削除の際に、関数ブロックの管理が単純化され、ユーザービリティを向上させることが可能であり、開発効率の向上を図ることが可能となる。 In the present invention, since the function selection column for allowing the user to select an execution function from the internal functions included in the displayed control function block is displayed, the user can freely execute the control function block on the display screen. A function (that is, a function to be verified) can be selected. Therefore, according to the present invention, there is no need to create a function block for each function as in the prior art, and function block creation work is reduced. In addition, when a function is added or deleted in accordance with a program change, the management of the function block is simplified, usability can be improved, and development efficiency can be improved.

本実施形態におけるシミュレーション装置１のブロック構成図である。It is a block block diagram of the simulation apparatus 1 in this embodiment. 既存の設計資産として利用するＣ言語プログラムの記述例である。It is a description example of a C language program used as an existing design asset. 関数ブロック上に表示される関数選択ボックスＳＢを利用した実行関数の選択の様子を表す図である。It is a figure showing a mode of selection of an execution function using function selection box SB displayed on a function block. インターフェイスポート設定画面の表示例である。It is an example of a display of an interface port setting screen. モデリングウインドウＭＤＷ上における関数ブロック複製の様子を表す図である。It is a figure showing the mode of function block duplication on modeling window MDW. シミュレーション装置１の適用例に関する第１説明図である。6 is a first explanatory diagram relating to an application example of the simulation apparatus 1; FIG. シミュレーション装置１の適用例に関する第２説明図である。It is the 2nd explanatory view about the example of application of simulation device. シミュレーション装置１の適用例に関する第３説明図である。It is the 3rd explanatory view about the example of application of simulation device. シミュレーション装置１の適用例に関する第４説明図である。It is the 4th explanatory view about the example of application of simulation device.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態におけるシミュレーション装置１のブロック構成図である。この図１に示すように、本実施形態におけるシミュレーション装置１は、例えば、車両制御用ＥＣＵに実装すべき制御プログラムのモデルベース開発に用いられるシミュレータが実装されたパーソナルコンピュータであり、操作入力装置１０、表示装置２０、記憶装置３０及び演算処理装置４０を備えている。なお、モデルベース開発用のシミュレータとしては、例えばＭａｔｈｗｏｒｋｓ社が提供しているＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ（登録商標）などを使用することができる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block configuration diagram of a simulation apparatus 1 in the present embodiment. As shown in FIG. 1, a simulation apparatus 1 according to this embodiment is a personal computer on which a simulator used for model-based development of a control program to be installed in a vehicle control ECU is mounted. , A display device 20, a storage device 30, and an arithmetic processing device 40. As a model-based development simulator, for example, MATLAB / Simulink (registered trademark) provided by Mathworks, Inc. can be used.

操作入力装置１０は、例えばキーボードやマウス等のユーザインターフェイスから構成されており、ユーザによる操作入力に応じた信号（以下、操作入力信号と称す）を演算処理装置４０に出力するものである。表示装置２０は、例えば液晶ディスプレイ、或いは有機ＥＬディスプレイ等であり、演算処理装置４０から入力される画像信号に応じた画像を表示するものである。 The operation input device 10 includes a user interface such as a keyboard and a mouse, for example, and outputs a signal corresponding to an operation input by the user (hereinafter referred to as an operation input signal) to the arithmetic processing device 40. The display device 20 is, for example, a liquid crystal display or an organic EL display, and displays an image according to an image signal input from the arithmetic processing device 40.

記憶装置３０は、例えばＨＤＤ(Hard Disk Drive)、或いはフラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ(Operating System)プログラムやシミュレータ（ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ（登録商標））としての機能をパーソナルコンピュータに実現させるシミュレータプログラム３１を記憶している。また、この記憶装置３０は、シミュレータプログラム３１と共に、シミュレータとしての機能をパーソナルコンピュータに実現させるために必要な制御システムモデル３２を記憶している。 The storage device 30 is a rewritable nonvolatile storage medium such as an HDD (Hard Disk Drive) or a flash memory, for example, and functions as an OS (Operating System) program or a simulator (MATLAB / Simulink (registered trademark)). A simulator program 31 to be realized by a personal computer is stored. Further, the storage device 30 stores a control system model 32 necessary for causing the personal computer to realize the function as a simulator, together with the simulator program 31.

この制御システムモデル３２には、センサ、アクチュエータなどの制御対象ブロック３２ａと、制御機能を処理する関数ブロック３２ｂが含まれる。この関数ブロック３２ｂは、既存のソースコードであるＣ言語プログラムとインターフェイスプログラムとをシミュレータ用コンパイラを用いてコンパイルすることで生成されたＤＬＬ（Dynamic Linking Library）などを利用している。以下では、関数ブロック３２ｂとして、５つの関数ブロックＦＢ１、ＦＢ２、ＦＢ３、ＦＢ４、ＦＢ５が含まれているものと仮定する。 The control system model 32 includes a control target block 32a such as a sensor and an actuator, and a function block 32b for processing a control function. The function block 32b uses a DLL (Dynamic Linking Library) generated by compiling an existing source code, which is a C language program and an interface program, using a simulator compiler. Hereinafter, it is assumed that the function block 32b includes five function blocks FB1, FB2, FB3, FB4, and FB5.

演算処理装置４０（演算処理部）は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、操作入力装置１０から入力される操作入力信号に応じて（ユーザによる操作入力に応じて）、記憶装置３０に記憶されているシミュレータプログラム３１を実行することにより、シミュレータとしての機能をパーソナルコンピュータ上で実現するものである。 The arithmetic processing device 40 (arithmetic processing unit) is, for example, a CPU (Central Processing Unit), and is stored in the storage device 30 in accordance with an operation input signal input from the operation input device 10 (in response to an operation input by a user). By executing the simulator program 31, the function as a simulator is realized on a personal computer.

図２（ａ）は、関数ブロックＦＢ１、ＦＢ２、ＦＢ３、ＦＢ４、ＦＢ５の元となったＣ言語プログラムの一例を示し、図２（ｂ）は、Ｃ言語プログラムの視覚的な理解を容易とするために、図２（ａ）に示すＣ言語プログラムをブロック図で表したものである。これら図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、Ｃ言語プログラムは、最上位の関数「ＦｕｎｃＡ」と、この関数「ＦｕｎｃＡ」に呼び出される下位の関数「ＦｕｎｃＢ」及び「ＦｕｎｃＣ」と、関数「ＦｕｎｃＣ」に呼び出される最下位の関数「ＦｕｎｃＣ１」及び「ＦｕｎｃＣ２」から構成されている。 2A shows an example of a C language program that is the basis of the function blocks FB1, FB2, FB3, FB4, and FB5, and FIG. 2B facilitates visual understanding of the C language program. Therefore, the C language program shown in FIG. 2A is represented by a block diagram. As shown in FIGS. 2A and 2B, the C language program includes the highest-level function “FuncA”, lower-level functions “FuncB” and “FuncC” called by this function “FuncA”, It is composed of the lowest functions “FuncC1” and “FuncC2” called by “FuncC”.

つまり、関数ブロックＦＢ１は、Ｃ言語プログラムを構成する最上位関数「ＦｕｎｃＡ」に対応する（言い換えれば実行関数を「ＦｕｎｃＡ」とする）関数ブロックであり、関数ブロックＦＢ２は、Ｃ言語プログラムを構成する関数「ＦｕｎｃＢ」に対応する関数ブロックであり、関数ブロックＦＢ３は、Ｃ言語プログラムを構成する関数「ＦｕｎｃＣ」に対応する関数ブロックであり、関数ブロックＦＢ４は、Ｃ言語プログラムを構成する最下位関数「ＦｕｎｃＣ１」に対応する関数ブロックであり、また、関数ブロックＦＢ５は、Ｃ言語プログラムを構成する最下位関数「ＦｕｎｃＣ２」に対応する関数ブロックである。 That is, the function block FB1 is a function block corresponding to the highest-level function “FuncA” constituting the C language program (in other words, the execution function is “FuncA”), and the function block FB2 constitutes the C language program. The function block FB3 is a function block corresponding to the function “FuncC”, the function block FB3 is a function block corresponding to the function “FuncC” constituting the C language program, and the function block FB4 is the lowest function “ Function block FB5 is a function block corresponding to the lowest function “FuncC2” constituting the C language program.

上述したように、関数ブロックＦＢ１は、Ｃ言語プログラムを構成する最上位関数「ＦｕｎｃＡ」に対応する（言い換えれば実行関数を「ＦｕｎｃＡ」とする）関数ブロックであり、演算処理装置４０は、実行関数「ＦｕｎｃＡ」が有する各変数のインターフェイス種別に応じて、モデリングウインドウＭＤＷ上で表示する関数ブロックＦＢ１のポート設定を自動的に行う。 As described above, the function block FB1 is a function block corresponding to the top-level function “FuncA” constituting the C language program (in other words, the execution function is “FuncA”). Port setting of the function block FB1 displayed on the modeling window MDW is automatically performed according to the interface type of each variable included in “FuncA”.

関数ブロックＦＢ１の実行関数「ＦｕｎｃＡ」は、入力変数として「Ｂｉｎ」及び「Ｃｉｎ」を有し、出力変数として「Ｃｏｕｔ」を有している。そのため、演算処理装置４０は、関数ブロックＦＢ１のポート設定として、図３（ａ）に示すように、入力変数「Ｂｉｎ」に対応する入力ポートＰｉ１と、入力変数「Ｃｉｎ」に対応する入力ポートＰｉ２と、出力変数「Ｃｏｕｔ」に対応する出力ポートＰｏ１の設定を行う。 The execution function “FuncA” of the function block FB1 has “Bin” and “Cin” as input variables and “Cout” as output variables. Therefore, as shown in FIG. 3A, the arithmetic processing unit 40 sets the input port Pi1 corresponding to the input variable “Bin” and the input port Pi2 corresponding to the input variable “Cin” as port settings of the function block FB1. The output port Po1 corresponding to the output variable “Cout” is set.

さらに、演算処理装置４０は、図３（ａ）に示すように、モデリングウインドウＭＤＷ上にて表示中の関数ブロックＦＢ１上に、当該関数ブロックＦＢ１の実行関数をユーザに選択させるための関数選択ボックスＳＢ（関数選択欄）を表示させる。この関数選択ボックスＳＢには、現在選択中の実行関数（つまり関数「ＦｕｎｃＡ」）が表示されており、演算処理装置４０は、ユーザによって関数選択ボックスＳＢのカーソルがクリックされると（図３（ａ）参照）、選択可能な実行関数（つまり、関数「ＦｕｎｃＢ」、「ＦｕｎｃＣ」、「ＦｕｎｃＣ１」、「ＦｕｎｃＣ２」）の一覧を表示させる（図３（ｂ）参照）。 Further, as shown in FIG. 3A, the arithmetic processing unit 40 has a function selection box for allowing the user to select an execution function of the function block FB1 on the function block FB1 being displayed on the modeling window MDW. SB (function selection column) is displayed. In the function selection box SB, the currently selected execution function (that is, the function “FuncA”) is displayed. When the user clicks the cursor in the function selection box SB (see FIG. 3 ( a)) and a list of selectable execution functions (that is, functions “FuncB”, “FuncC”, “FuncC1”, “FuncC2”)) are displayed (see FIG. 3B).

そして、演算処理装置４０は、ユーザによって、例えば選択可能な実行関数の一覧から実行関数「ＦｕｎｃＢ」が選択されると、実行関数「ＦｕｎｃＢ」が有する各変数のインターフェイス種別に応じて、モデリングウインドウＭＤＷ上で表示する関数ブロックＦＢ２のポート設定を自動的に行う。 When the execution function “FuncB” is selected from the list of selectable execution functions by the user, for example, the arithmetic processing unit 40 selects the modeling window MDW according to the interface type of each variable included in the execution function “FuncB”. The port setting of the function block FB2 displayed above is automatically performed.

関数ブロックＦＢ２の実行関数「ＦｕｎｃＢ」は、入力変数として「Ｂｉｎ」を有し、出力変数として「Ｂｏｕｔ」を有し、モニタ変数（シミュレータ上で関数内部の演算値をモニタするための変数）として「Ｂｍｏｎ」を有し、パラメータ変数（実行関数による演算実行中に固定値が設定される変数）として「Ｐ１」を有している。そのため、演算処理装置４０は、関数ブロックＦＢ２のポート設定として、図３（ｃ）に示すように、入力変数「Ｂｉｎ」に対応する入力ポートＰｉ３と、出力変数「Ｂｏｕｔ」に対応する出力ポートＰｏ２と、モニタ変数「Ｂｍｏｎ」に対応するモニタポートＰｍ１と、パラメータ変数「Ｐ１」に対応するパラメータポートＰｐ１の設定を行う。なお、この時、関数ブロックＦＢ２上の関数選択ボックスＳＢには、現在選択中の実行関数「ＦｕｎｃＢ」が表示されることになる。 The execution function “FuncB” of the function block FB2 has “Bin” as an input variable, “Bout” as an output variable, and is used as a monitor variable (a variable for monitoring a calculation value inside the function on the simulator). “Bmon” and “P1” as a parameter variable (a variable in which a fixed value is set during execution of an execution function). Therefore, the arithmetic processing unit 40 sets the port setting of the function block FB2, as shown in FIG. 3C, the input port Pi3 corresponding to the input variable “Bin” and the output port Po2 corresponding to the output variable “Bout”. Then, the monitor port Pm1 corresponding to the monitor variable “Bmon” and the parameter port Pp1 corresponding to the parameter variable “P1” are set. At this time, the currently selected execution function “FuncB” is displayed in the function selection box SB on the function block FB2.

同様に、演算処理装置４０は、関数ブロックＦＢ２上の関数選択ボックスＳＢを介して、例えば実行関数「ＦｕｎｃＣ」が選択されると、実行関数「ＦｕｎｃＣ」が有する各変数のインターフェイス種別に応じて、モデリングウインドウＭＤＷ上で表示する関数ブロックＦＢ３のポート設定を自動的に行う。 Similarly, when the execution function “FuncC” is selected, for example, via the function selection box SB on the function block FB2, the arithmetic processing unit 40, according to the interface type of each variable included in the execution function “FuncC”, The port setting of the function block FB3 displayed on the modeling window MDW is automatically performed.

関数ブロックＦＢ３の実行関数「ＦｕｎｃＣ」は、入力変数として「Ｂｏｕｔ」及び「Ｃｉｎ」を有し、出力変数として「Ｃｏｕｔ」を有している。そのため、演算処理装置４０は、関数ブロックＦＢ３のポート設定として、図３（ｄ）に示すように、入力変数「Ｂｏｕｔ」に対応する入力ポートＰｉ４と、入力変数「Ｃｉｎ」に対応する入力ポートＰｉ５と、出力変数「Ｃｏｕｔ」に対応する出力ポートＰｏ３の設定を行う。なお、関数ブロックＦＢ３上の関数選択ボックスＳＢには、現在選択中の実行関数「ＦｕｎｃＣ」が表示されることになる。 The execution function “FuncC” of the function block FB3 has “Bout” and “Cin” as input variables and “Cout” as output variables. Therefore, as shown in FIG. 3D, the arithmetic processing unit 40 sets the input port Pi4 corresponding to the input variable “Bout” and the input port Pi5 corresponding to the input variable “Cin” as port settings of the function block FB3. The output port Po3 corresponding to the output variable “Cout” is set. Note that the currently selected execution function “FuncC” is displayed in the function selection box SB on the function block FB3.

なお、図４に示すように、入力ポート及び出力ポートは変数毎にポートを作成する形態の他、複数の変数を１ポートにまとめたバス信号として扱うことも可能である。また、パラメータポート、モニターポートを省略し、シミュレータツール上で一括して取り扱う形態も可能である。さらに、各信号は論理値、物理値のいずれかの選択が可能である（図４参照）。モデリングウインドウＭＤＷ上で上記のように選択された関数ブロックと各汎用ブロックの結線処理を行うことで、ＥＣＵの機能だけでなく、センサや機械的駆動部の機能も含む車両制御システム全体を模擬した制御システムモデルを作成することが可能である。 As shown in FIG. 4, the input port and the output port can be handled as a bus signal in which a plurality of variables are combined into one port in addition to a mode in which a port is created for each variable. In addition, it is possible to omit the parameter port and the monitor port and handle them collectively on the simulator tool. Furthermore, each signal can be selected from either a logical value or a physical value (see FIG. 4). By connecting the function block selected as described above and each general-purpose block on the modeling window MDW, the entire vehicle control system including not only the function of the ECU but also the function of the sensor and the mechanical drive unit is simulated. It is possible to create a control system model.

以上説明したとおり、本実施形態におけるシミュレーション装置１では、モデリングウインドウＭＤＷ上にて表示中の関数ブロック上に、当該関数ブロックの実行関数をユーザに選択させるための関数選択ボックスＳＢを表示させるため、ユーザはモデリングウインドウＭＤＷ上にて自由に関数ブロックの実行関数（すなわち、検証対象関数）を選択することができるようになる。従って、従来のように関数毎に関数ブロックを作成する必要がなくなり、関数ブロック作成作業が削減でき、関数ブロックの管理が単純化されるため、ユーザービリティの向上及び開発効率の向上を図ることが可能となる。 As described above, in the simulation apparatus 1 according to the present embodiment, in order to display the function selection box SB for allowing the user to select the execution function of the function block on the function block being displayed on the modeling window MDW, The user can freely select an execution function (that is, a verification target function) of the function block on the modeling window MDW. Accordingly, there is no need to create a function block for each function as in the conventional case, the function block creation work can be reduced, and the management of the function block is simplified, so that usability and development efficiency can be improved. It becomes possible.

＜変形例＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が挙げられる。
（１）上記実施形態では、モデリングウインドウＭＤＷ上に関数ブロックを１つだけ配置する場合を例示したが、この関数ブロックは汎用ブロックと同様に、ユーザによるブロック複製操作（例えばコピー操作）によって、複数複製することができる（図５参照）。ここで、モデリングウインドウＭＤＷ上において、ユーザによるブロック複製操作に応じて、同一の実行関数が選択された関数ブロックを複数複製した場合、当該複製した各関数ブロックをそれぞれ独立して演算可能なブロック（インスタンス）として取り扱う機能を演算処理装置４０に設けることが望ましい。これにより、制御関数を複数個使用できるように拡張したい場合などに利便性を図ることが可能となる。なお、この機能は、複製した各関数ブロックに対して別個のメモリ領域を割り当てることで実現することができる。 <Modification>
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, The following modifications are mentioned.
(1) Although the case where only one function block is arranged on the modeling window MDW has been exemplified in the above embodiment, a plurality of function blocks can be obtained by a block duplication operation (for example, a copy operation) by a user in the same manner as a general-purpose block. It can be duplicated (see FIG. 5). Here, in the modeling window MDW, when a plurality of function blocks having the same execution function selected are duplicated in accordance with a block duplication operation by the user, the duplicated function blocks can be independently calculated ( It is desirable to provide the arithmetic processing unit 40 with a function that is handled as an instance. As a result, it is possible to achieve convenience when it is desired to expand the control function so that a plurality of control functions can be used. This function can be realized by assigning a separate memory area to each replicated function block.

（２）上記実施形態では、車両用ＥＣＵに実装すべき制御プログラムのモデルベース開発に用いられるシミュレーション装置１を例示して説明したが、本発明は車両用の制御プログラムに限らず、様々な制御プログラムのモデルベース開発に用いられるシミュレーション装置に適用することができる。また、シミュレーション装置１に実装するモデルベース開発用のシミュレータとしては、ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ（登録商標）以外のシミュレータを用いても良い。 (2) In the above embodiment, the simulation apparatus 1 used for model-based development of a control program to be implemented in the vehicle ECU has been described as an example. However, the present invention is not limited to the vehicle control program, and various controls are performed. It can be applied to a simulation device used for model-based development of a program. Further, as a model-based development simulator mounted on the simulation apparatus 1, a simulator other than MATLAB / Simulink (registered trademark) may be used.

（３）上記実施形態では、モデリングウインドウＭＤＷにて表示中の関数ブロック上に、当該関数ブロックの実行関数をユーザに選択させるための関数選択欄として、図３に示すような関数選択ボックスＳＢを表示させる場合を例示したが、例えば、実行関数名を直接入力するためのボックスや、或いはチェックボックスなどを関数選択欄として表示させるようにしても良い。 (3) In the above embodiment, the function selection box SB as shown in FIG. 3 is used as a function selection column for allowing the user to select an execution function of the function block on the function block being displayed in the modeling window MDW. For example, a box for directly inputting an execution function name or a check box may be displayed as a function selection column.

＜適用例＞
次に、既存の設計資産を利用した車両制御プログラムのモデルベース開発に対し、本実施形態におけるシミュレーション装置１を適用した一例について説明する。なお、以下では、図６に示すような車両に作用する加速度を検出するセンサ部１００と、このセンサ部１００によって検出された加速度を基に衝突判定を行い、その衝突判定結果に応じてエアバッグに点火信号を出力するエアバッグ制御用ＥＣＵ２００とから構成されたエアバッグ制御システムを想定し、このエアバッグ制御用ＥＣＵ２００に実装されたエアバッグ制御用プログラムのソースコード（Ｃ言語プログラム）を既存の設計資産として利用する場合を例示する。 <Application example>
Next, an example in which the simulation apparatus 1 according to this embodiment is applied to model-based development of a vehicle control program that uses existing design assets will be described. In the following, a collision determination is made based on the sensor unit 100 that detects acceleration acting on the vehicle as shown in FIG. 6 and the acceleration detected by the sensor unit 100, and an airbag is used according to the collision determination result. Assuming an airbag control system that includes an airbag control ECU 200 that outputs an ignition signal to the airbag control ECU 200, the source code (C language program) of the airbag control program installed in the airbag control ECU 200 is provided. The case where it uses as a design asset is illustrated.

図６に示すように、本適用例のエアバッグ制御システムにおいて、センサ部１００は、車両に作用する加速度を検出するサテライト加速度センサ１０１及びメイン加速度センサ１０２から構成されている。また、エアバッグ制御用ＥＣＵ２００は、ＬＰＦ２０１、ＬＰＦ２０２、セーフィング判定部２０３、中高速衝突判定部２０４、低速衝突判定部２０５、ＯＲ処理部２０６及びＡＮＤ処理部２０７から構成されている。 As shown in FIG. 6, in the airbag control system of the application example, the sensor unit 100 includes a satellite acceleration sensor 101 and a main acceleration sensor 102 that detect acceleration acting on the vehicle. The airbag control ECU 200 includes an LPF 201, an LPF 202, a safing determination unit 203, a medium / high speed collision determination unit 204, a low speed collision determination unit 205, an OR processing unit 206, and an AND processing unit 207.

ＬＰＦ２０１は、サテライト加速度センサ１０１から出力される加速度信号に含まれる高周波ノイズ成分を除去する。ＬＰＦ２０２は、メイン加速度センサ１０２から出力される加速度信号に含まれる高周波ノイズ成分を除去する。セーフィング判定部２０３は、ＬＰＦ２０１から出力される加速度信号の区間積分処理を行うと共に、区間積分値とセーフィング判定閾値とを比較することでセーフィング判定を行う。 The LPF 201 removes high frequency noise components included in the acceleration signal output from the satellite acceleration sensor 101. The LPF 202 removes high frequency noise components included in the acceleration signal output from the main acceleration sensor 102. The safing determination unit 203 performs a section integration process on the acceleration signal output from the LPF 201 and performs a safing determination by comparing the section integration value with a safing determination threshold.

中高速衝突判定部２０４は、ＬＰＦ２０２から出力される加速度信号の区間積分処理を行うと共に、区間積分値と中高速衝突判定閾値とを比較することで衝突判定を行う。低速衝突判定部２０５は、ＬＰＦ２０２から出力される加速度信号の累積積分処理を行うと共に、累積積分値と低速衝突判定閾値とを比較することで衝突判定を行う。ＯＲ処理部２０６は、中高速衝突判定部２０４及び低速衝突判定部２０５の衝突判定結果の論理和処理を行う。ＡＮＤ処理部２０７は、セーフィング判定部２０３のセーフィング判定結果とＯＲ処理部２０６の論理和処理結果との論理積処理を行い、論理積処理結果をエアバッグ点火信号として出力する。 The medium / high speed collision determination unit 204 performs the interval integration process of the acceleration signal output from the LPF 202, and performs the collision determination by comparing the interval integration value and the medium / high speed collision determination threshold. The low-speed collision determination unit 205 performs a cumulative determination process of the acceleration signal output from the LPF 202 and compares the cumulative integrated value with a low-speed collision determination threshold value. The OR processing unit 206 performs a logical OR process on the collision determination results of the medium / high speed collision determination unit 204 and the low speed collision determination unit 205. The AND processing unit 207 performs a logical product process of the safing determination result of the safing determination unit 203 and the logical sum process result of the OR processing unit 206, and outputs the logical product process result as an airbag ignition signal.

つまり、既存の設計資産として利用するＣ言語プログラムとは、上記のＬＰＦ２０１、ＬＰＦ２０２、セーフィング判定部２０３、中高速衝突判定部２０４、低速衝突判定部２０５、ＯＲ処理部２０６及びＡＮＤ処理部２０７の機能をエアバッグ制御用ＥＣＵ２００に実現させるためのプログラムである。 That is, the C language program used as an existing design asset includes the LPF 201, LPF 202, safing determination unit 203, medium / high speed collision determination unit 204, low speed collision determination unit 205, OR processing unit 206, and AND processing unit 207. This is a program for causing the airbag control ECU 200 to realize the function.

図７に、上記Ｃ言語プログラムの記述例を示す。図７において、関数「ＣｒａｓｈＤｅｔｅｃｔｉｏｎ」は、ＬＰＦ２０１、ＬＰＦ２０２、セーフィング判定部２０３、中高速衝突判定部２０４、低速衝突判定部２０５、ＯＲ処理部２０６及びＡＮＤ処理部２０７の全ての機能を実現させるための最上位関数である。関数「ＳａｆｉｎｇＤｅｔｅｃｔｉｏｎ」は、セーフィング判定部２０３の機能を実現させるための下位関数である。関数「ＭｉｄＳｐｅｅｄＤｅｔｅｃｔｉｏｎ」は、中高速衝突判定部２０４の機能を実現させるための下位関数である。 FIG. 7 shows a description example of the C language program. In FIG. 7, the function “CrashDetection” is for realizing all the functions of the LPF 201, LPF 202, safing determination unit 203, medium / high speed collision determination unit 204, low speed collision determination unit 205, OR processing unit 206, and AND processing unit 207. Is the top-level function. The function “SafingDetection” is a lower-order function for realizing the function of the safing determination unit 203. The function “MidSpeedDetection” is a lower function for realizing the function of the medium / high speed collision determination unit 204.

関数「ＬｏｗＳｐｅｅｄＤｅｔｅｃｔｉｏｎ」は、低速衝突判定部２０５の機能を実現させるための下位関数である。関数「ＳａｔｅｌｌｉｔｅＬＰＦ」は、ＬＰＦ２０１のの機能を実現させるための下位関数である。関数「ＭａｉｎＬＰＦ」は、ＬＰＦ２０２のの機能を実現させるための下位関数である。なお、図７において、ＯＲ処理部２０６及びＡＮＤ処理部２０７の機能を実現させるための下位関数の記述については省略している。 The function “LowSpeedDetection” is a subordinate function for realizing the function of the low-speed collision determination unit 205. The function “Satellite LPF” is a lower function for realizing the function of the LPF 201. The function “MainLPF” is a lower function for realizing the function of the LPF 202. In FIG. 7, descriptions of lower functions for realizing the functions of the OR processing unit 206 and the AND processing unit 207 are omitted.

このようなＣ言語プログラムをインターフェイスプログラムと共にシミュレータ用コンパイラを用いてコンパイルすることで、シミュレータ上で実行可能な関数ブロックを生成する。以下では、関数「ＣｒａｓｈＤｅｔｅｃｔｉｏｎ」に対応する関数ブロック（言い換えれば、実行関数を「ＣｒａｓｈＤｅｔｅｃｔｉｏｎ」とする関数ブロック）をＦＢ１０、関数「ＳａｆｉｎｇＤｅｔｅｃｔｉｏｎ」に対応する関数ブロックをＦＢ１１、関数「ＭｉｄＳｐｅｅｄＤｅｔｅｃｔｉｏｎ」に対応する関数ブロックをＦＢ１２、関数「ＬｏｗＳｐｅｅｄＤｅｔｅｃｔｉｏｎ」に対応する関数ブロックをＦＢ１３、関数「ＳａｔｅｌｌｉｔｅＬＰＦ」に対応する関数ブロックをＦＢ１４、関数「ＭａｉｎＬＰＦ」に対応する関数ブロックをＦＢ１５とする。 By compiling such a C language program together with the interface program using a simulator compiler, a function block that can be executed on the simulator is generated. In the following, a function block corresponding to the function “CrashDetection” (in other words, a function block whose execution function is “CrashDetection”) is FB10, a function block corresponding to the function “SaftingDetection” is FB11, and a function corresponding to the function “MidSpeedDetection”. The block is FB12, the function block corresponding to the function “LowSpeedDetection” is FB13, the function block corresponding to the function “SatliteLPF” is FB14, and the function block corresponding to the function “MainLPF” is FB15.

そして、ユーザは、図８に示すように、モデリングウインドウＭＤＷ上で関数ブロックＦＢ１０と、制御対象ブロックの一種であるセンサブロックＢ１０及びＢ１１とを結線することで、図６に示したエアバッグ制御システムを模擬した制御モデルを作成し、当該作成した制御モデルを用いてシミュレーションを行うことができる。なお、図８に示すように、関数ブロックＦＢ１０上の関数選択ボックスＳＢには、現在選択中の実行関数「ＣｒａｓｈＤｅｔｅｃｔｉｏｎ」が表示されることになる。 Then, as shown in FIG. 8, the user connects the function block FB10 and the sensor blocks B10 and B11, which are a kind of control target blocks, on the modeling window MDW, thereby the airbag control system shown in FIG. Can be created, and a simulation can be performed using the created control model. As shown in FIG. 8, the currently selected execution function “CrashDetection” is displayed in the function selection box SB on the function block FB10.

さらに、図９に示すように、関数ブロックＦＢ１０上に表示される関数選択ボックスＳＢを利用して、関数ブロックＦＢ１０を、例えば関数「ＬｏｗＳｐｅｅｄＤｅｔｅｃｔｉｏｎ」を実行関数とする関数ブロックＦＢ１３に置換し、この関数ブロックＦＢ１３と、その実行関数を基にユーザが既存の汎用ブロックを用いて作成した（リバースモデリングした）ブロック図モデル３００とに同一のテスト信号を入力し、両者から同一の出力信号が得られるか否かを確認することで、Ｃ言語プログラムのコンパイルによって得られた関数ブロックＦＢ１３と、リバースモデリングによって得られたブロック図モデル３００との一致性を検証することもできる。 Further, as shown in FIG. 9, by using a function selection box SB displayed on the function block FB10, the function block FB10 is replaced with, for example, a function block FB13 having a function “LowSpeedDetection” as an execution function. Can the same test signal be input to the block FB 13 and the block diagram model 300 created (reverse modeled) by the user using the existing general-purpose block based on the execution function, and the same output signal can be obtained from both? By confirming whether or not, the consistency between the function block FB13 obtained by compiling the C language program and the block diagram model 300 obtained by reverse modeling can be verified.

１…シミュレーション装置、１０…操作入力装置、２０…表示装置、３０…記憶装置、３１…シミュレータプログラム、３２…制御システムモデル、３２ａ…制御対象ブロック、３２ｂ…関数ブロック、４０…演算処理装置（演算処理部） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Simulation apparatus, 10 ... Operation input apparatus, 20 ... Display apparatus, 30 ... Memory | storage device, 31 ... Simulator program, 32 ... Control system model, 32a ... Control object block, 32b ... Function block, 40 ... Arithmetic processing apparatus (calculation Processing part)

Claims

A simulation device in which processing functions of a control program are arranged and connected as block icons and described.
A simulation apparatus comprising: an arithmetic processing unit that displays a function selection field for allowing the user to select an execution function from internal functions included in a control function block being displayed.

The simulation apparatus according to claim 1, wherein the arithmetic processing unit automatically sets a port of the control function block according to an execution function selected by the user via the function selection field.

When the plurality of control function blocks having the same execution function selected are duplicated in response to a block duplication operation by the user, the arithmetic processing unit is a block capable of independently computing the duplicated control function blocks. The simulation apparatus according to claim 1, wherein the simulation apparatus is handled as:

A simulation method in which processing functions of a control program are arranged and connected as block icons and described.
A simulation method, comprising: displaying a function selection field for allowing the user to select an execution function from internal functions included in a control function block being displayed.