JP2012118043A - 車両シミュレーターを用いた車両装置の自動評価システム - Google Patents

車両シミュレーターを用いた車両装置の自動評価システム Download PDF

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Abstract

【課題】、開発車両の評価期間及び開発期間の短縮、及び評価信頼性の確保が可能な車両シミュレーターを用いた車両装置の自動評価システムを提供する。
【解決手段】車両装置を実車状態に組み合わせ、実際車両を模擬するように構成された車両シミュレーターと、評価者が作成して入力したテストケースデータにより設定した評価内容に応じて、評価対象の車両装置を作動するために制御機に入力される入力信号を生成して出力し、記入力信号により前記制御機から出力される出力信号を測定して分析するシステム本体と、前記車両シミュレーターと前記システム本体との間の信号接続のための信号接続部と、を含んで構成されることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両シミュレーターを用いた車両装置の自動評価システムに係り、より詳しくは、評価期間及び開発期間の短縮、評価信頼性の確保を達成できる車両シミュレーターを用いた車両装置の自動評価システムに関する。
近年の急速な自動車の普及と、自動車関連産業及び電子技術の発展と、に伴い、より便利で、安全で、インテリジェントな自動車を希望する消費者が増加している。そのため、最近の車両には様々な車両装置が装着されている。
最近の車両に好んで装着される車両装置の例としては、キーレスエントリシステム、ボタンスタートシステム、オートライトシステムやドア連動式のルームランプなどのランプシステム、メモリーシートシステム、ワイパーシステム、パワーウインドウシステム、後方警告システム、音声警告システム、クラスタ、マルチファンクションスイッチ、ボディコントロールモジュール(BCM:Body Control Module)に関連した各種車両装置、空調装置、及びシャーシ制御に関連した装置などを挙げることができる。
これら車両装置は、今後の自動車市場を主導する重要技術として浮上しており、現在も様々な新機能を持つ装置を搭載した車両の開発が進められている。
しかしながら、車両装置の数が増加するにつれて、装置開発及び改良のための車両レベルでの評価項目が急増することになり、これによって試験評価のための各種信号の入出力、及び結果測定と測定データの評価と分析に非常に時間がかかるという問題が生じた。
特に、開発中の車両に電装品など多数の車両装置を装着した後で実車走行試験を行うとき、個々の車両装備における試験条件の入力に対する試験結果の出力状況の監視と、出力された試験結果が設定条件値と同一であるか否かを逐次比較評価するのには限界がある。
更に、実車状態で各車両装置に試験条件を手動入力し、その出力結果を繰り返し評価しなければならないため、業務過多、業務効率性の低下、評価期間の長期化、及び評価信頼性の低下などの問題が生じる。
また、単純なオン/オフの入力試験であっても、試験項目が多い場合は、入力すべき試験項目の数が幾何級数的に増加し、全ての条件に対する検証を行うのが現実的には不可能になるという問題も生じる。
これらのため、評価システムの自動化が求められている。(例えば特許文献1を参照)
特開2006−267046号公報
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、開発車両の車種が急増して各開発車両に装着される装置の数が幾何級数的に増加するという現実に対応するために、開発車両の評価期間及び開発期間の短縮、及び評価信頼性の確保が可能な車両装置の自動評価システムを提供することを目的とする。
また、評価の効率性を高め、車両装備に対する先行検証機能を強化するとともに、車両装備の品質の信頼性を早期に確保することを第2の目的とする。
上記目的を達成するためにの本発明の車両シュミレータを用いた車両装置の自動評価システムは、車両装置を実車状態に組み合わせ、実際車両を模擬して構成された車両シミュレーターと、評価者が作成して入力したテストケースデータにより設定した評価内容に応じて、評価対象の車両装置を作動するために、制御機に入力される入力信号を生成して出力し、入力信号により制御機から出力される出力信号を測定して分析するシステム本体と、車両シミュレーターとシステム本体との間の信号接続のための信号接続部と、を含んで構成されることを特徴とする。
また本発明の車両シミュレーターは、車両装置が、フレームにより区画された空間において、実際車両のように、システム本体から制御機に印加される入力信号により作動されるものであって、制御機と、制御機に車両装置を作動するための入力信号を印加する入力部と、制御機から出力される出力信号により作動する作動部と、実際車両に装着された状態に組み合わせられたこれらの間の配線接続と、を備える。
また本発明は、システム本体が、制御装置と、信号入出力部と、入出力装置と、表示部と、電源供給部と、を含む。ここで、制御装置は、テストケースデータにより設定された内容に応じて、評価実行制御と、結果分析と、分析データと評価基準を比較評価する評価判定と、を行い、信号入出力部は、制御装置の制御信号により、制御機に入力される制御機入力信号を生成して出力し、制御機から出力される制御機出力信号を受信して制御装置に伝達し、入出力装置は、制御装置のデータ入力/出力を行い、表示部が、制御装置から伝達される評価設定情報と、評価進行情報及び状態情報と、結果及び分析情報と、判定結果情報を含む評価関連情報と、を表示し、電源供給部は、システム本体の駆動のための電源を供給する。
また本発明は、システム本体が、制御機とのCAN通信モニタリングを行って制御機との診断通信を行う診断通信部を更に含む。
また本発明は、制御装置に、システム本体の全般的な作動を制御する制御プログラムが搭載され、制御プログラムが、予め作成された電子ファイル形式のテストケースデータを読み込むことによりテストケースデータに含まれた内容を設定し、テストケースデータにより設定された内容に基づいて評価を実施する。
また本発明は、制御装置が、テストケースデータを使用可能な形態に自動変換するテストケース変換機と、テストケース変換機で変換されたテストケースデータにより、評価実行制御と結果分析と評価判定とを行うテストケース実行機と、信号入出力部の入力/出力ポートと制御機との間の接続用ピンマッチングを行うポートマネージャと、を含んで構成される。
また本発明は、テストケースデータが、車両装置に対する評価項目と、評価実行命令と、評価に伴う信号のリスト及び定義と、制御機の実使用条件における入力信号の情報と、車両装置との接続のためのピンマッチング設定と、入力信号による予想出力状態及び評価基準と、電源供給制御設定と、を規定したデータである。
また本発明は、電源供給部が、車両シミュレーターに電源を供給するために、更に、車両シミュレーターに印加される電源を、テストケースデータにより設定された内容に応じて、AC220V及びバッテリ電源を用いて制御する電源制御装置を有する。
本発明に係る車両シュミレータを用いた車両装置の自動評価システムは、車両に装着された各種電装品などの車両装置の評価に、車両シミュレーター及びテストケースデータを用いた車両レベルの自動評価方式を適用することにより、評価期間及び開発期間の短縮と、評価信頼性の確保と、を達成することができる。
また、本発明の自動評価システムは、車両装置に対して手動で行った各種評価を自動評価方式に変更することにより、評価の効率性を高め、試験及び判断される誤りを最小化して先行検証機能を強化するとともに、開発品質の信頼性を早期に確保することができる。
また、本発明の自動評価システムは、車両開発段階に入る前に、部品供給業者との部品の共同検証が可能であるため、部品の品質の完成度を向上させることができる。
このような本発明の自動評価システムは、車両のボディシステムだけでなく、シャーシシステムに対しても適用が可能である。
本発明の実施例に係る車両装置の自動評価システムの全体構成を示す構成図である。 本発明のドア入力によるルームランプの出力状態に対して規定したテストケースデータの一例を示す図面である。 本発明の実施例に係る車両装置の自動評価システム本体の正面図である。 テストケースデータの作成過程と自動評価システムを用いた評価実行過程を示す図である。
以下に、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例に係る車両装置の自動評価システムの全体構成を示す構成図である。
図1に示すように、本発明に係る車両装置の自動評価システムは、車両に装着されるBCMに関連した電装品などの様々な車両装置を実車状態に組み合わせて、実車両を模擬して構成した車両シミュレーター100と、
評価者が作成して入力したテストケース(Test Case)データ1により各車両装置に対する入力信号を生成して出力し、該当車両装置の制御機110に入力し、車両装置の制御機110から出力される信号を受信して分析するシステム本体200と、
車両シミュレーター100とシステム本体200との間の信号接続のための信号接続部300と、を含んで構成される。
車両シミュレーター100は、各車両装置が、実車両に搭載されている場合と同様に作動するように設定されたシュミレーション装置である。評価対象の様々な車両装置は、フレーム101の区画された各空間に装着され、システム本体200から該当車両装置の制御機110に印加される入力信号により作動される。
即ち、車両シミュレーター100は、各車両装置それぞれに対して、制御機110と、制御機110に車両装置の作動のための入力信号を印加する入力部と、制御機110から出力される出力信号(制御信号)よって作動する作動部と、これら間の配線接続と、を実車両に装着される状況を模擬して装着したシュミレーション装置である。ここで、BCMとしては制御機110を、入力部としてはドアスイッチを、作動部としてはルームランプなどを例示することができる。
このような車両シミュレーター100に装着される車両装置は、ボディーシステムに関連した電装品、例えばキーレスエントリシステム、ボタンスタートシステム、オートライトシステム、ドア連動システム、ドア連動式ルームランプなどのランプシステム、メモリーシートシステム、ワイパーシステム、パワーウインドウシステム、後方警告システム、音声警告システム、クラスタ、マルチファンクションスイッチ、及びその他のBCMに関連した各種車両装置である。
これら車両装置は、車両シミュレーター100を構成する車両装置の1例であって、本発明は、評価対象となる車両装置が上記例に限定されるものではなく、その他の空調装置、各種シャーシ制御に関連した装置であってもよい。
システム本体200は、車両シミュレーター100に装着された車両装置を作動するための、制御機110への入力信号を生成し、信号接続部300を介して該当車両装置の制御機入力端(入力部の接続端子)に印加し、入力信号による制御機110からの出力信号、即ち車両装置の制御のために制御機出力端から作動部に出力される制御機出力信号を、信号接続部300を介して受信して収集及び分析する。
信号接続部300は、システム本体200と車両シミュレーター100のインターフェースとの間の通信及び電源入力を中継する一種のコネクターであって、これらはシステム本体200の入力/出力ポートに接続される通信ケーブル、及び電源ポートに接続される電源ケーブルを含む。又これらは、複数のコネクター端子を備えたピンボックスであってもよい。
システム本体200と車両シミュレーター100との電気的接続は、システム本体200の入力/出力ポート及び電源ポートに、ピンボックスの通信ケーブル端子及び電源ケーブルの端子を接続し、ピンボックスのコネクター端子に、車両シミュレーター100側の車両装置の制御機110の通信ケーブルの端子を差し込んで接続することによって行うことができる。これによって信号入力/出力及び電源供給が可能になる。
システム本体200と車両シミュレーター100(即ち車両装置の制御機110)との間の通信ケーブルは、ハイ/ロー信号、電圧信号、PWM信号、制御機間の診断信号などのデジタル信号及びアナログ信号を伝送し、システム本体200と、車両シミュレーター100の車両装置と、の間のCAN通信と、K−ライン(診断)通信と、を可能にする。
以下、本発明に係る自動評価システムにおけるシステム本体について詳細に説明する。
システム本体200は、車両レベルの自動評価を行うための主装置であって、テストケースデータ1により設定された内容に応じて、各車両装置の制御機110に入力信号を自動的に印加し、車両装置の制御機110から作動部に印加される出力信号を受信して分析し、自動評価を行う。
システム本体200は、制御装置210と、信号入出力部220と、電源供給部240と、を主な構成要素とする。制御装置210は、評価者が作成して入力したテストケースデータ1により設定された内容に応じて、評価の実行制御と、結果分析と、分析データと評価基準との比較評価による評価判定と、を行う。信号入出力部220は、制御装置210からの制御信号により車両シミュレーター100側の車両装置の制御機110に入力する制御機入力信号を生成して出力すると共に、車両装置の制御機110から出力される制御機出力信号を受信して制御装置210に伝達する。電源供給部240は、システム本体200の駆動のための電源を供給する。
システム本体200は、制御装置210から伝達される評価設定情報、評価進行情報、評価進行状態情報、結果情報、分析情報、及び故障情報を含む、評価に関する諸情報を表示する表示部250と、制御装置210のデータ入力/出力のための入出力装置と、を更に含む。制御装置210、表示部250、及び入出力装置は、PC、モニター、キーボード、及びマウスなどである。
また、システム本体200は、車両シミュレーター100側の各制御機110とのCAN通信モニタリングを行い、システム本体200と制御機110との通信を診断する診断通信部230を更に含む。
制御装置210には、制御プログラム211が搭載される。制御プログラム211は、テストケースデータ1により設定された内容に基づいて、制御機入力信号の生成と出力、制御機の出力信号の入力と測定、電源制御などの評価に関連した制御機能の実行、結果分析と判定、及び信号入出力部220と車両装置の制御機110との間の接続用ピンマッチングなど、システム本体200における評価実行のための全般的な作動を制御する。
上記制御装置210に搭載される制御プログラム211の1実施例として、テストケース変換機212と、テストケース実行機(Test Case Executer)213と、ポートマネージャ(Port Manager)214と、を含む構成を例示する。ここで、テストケース変換機212は、評価者が作成して入力したテストケースデータ1をテストケース実行機213で使用可能な形式に自動変換する。テストケース実行機213は、上記テストケース変換機212で変換されたテストケースデータ1により評価実行制御、結果分析、評価判定を行う。ポートマネージャ214は、信号入出力部220の入力/出力ポートと車両装置の制御機110との間の接続用ピンマッチングを行う。
本発明で、テストケースデータ1は、各車両装置に対するユーザ条件、診断通信、及び過去事例などをテストケース化したものであって、車両装置における実使用条件、評価者の評価ノウハウなどが反映された装置入力データである。具体的には、特定の車両装置に対する評価項目、実使用条件における制御機入力信号情報及び評価実行命令、評価に伴う諸信号(車両装置の制御機110に印加されるデジタル入力制御信号など)のリスト及び定義、車両装置との信号接続に対する定義(車両装置との接続のためのピンマッチング設定)、入力信号に対応する予想出力状態(デジタル出力)、及び評価基準、電源供給制の御設定などを規定したデータである。
テストケースデータ1は、制御装置210への入力、制御装置210のUSBポートからの出力、及び格納が可能で、かつ制御プログラム211が読み込める電子ファイル形式のデータであることが好ましく、例えばエクセル(EXCEL、商品名)ファイルであってもよい。
制御プログラム211は、制御装置210が、評価者が予め作成した電子ファイル形式のテストケースデータ1を読み込み、テストケースデータ1に含まれた内容を実行するように設定され、制御装置210に搭載される。
また、制御プログラム211は、入力されたテストケースデータ1により設定された内容を修正してもよく、テストケースデータ1の内容以外の設定内容を追加してもよい。
上記テストケースデータ1は、評価者によって外部PC2などを用いて手動で生成された後、USBポートなどの入出力装置を介して制御装置210に入力される。制御装置210は、システム本体200において、データの移植と、プログラムのロードと、外部PCへの接続と、を行う。
評価後、テストケースデータ1には、テストケース毎の測定結果、分析情報、評価結果情報、CAN通信データ、及びログデータなどのデータが追加格納される。
ここで、測定結果は制御機110から出力される電圧レベル、波形などのデータであり、分析情報は電圧レベル、CAN通信データ分析であり、追加情報が格納されたテストケースデータ1は外部PC2に移動させて用いてもよく、データベース化してもよい。
図2は、本発明のドア入力によるルームランプ出力状態に対して規定したテストケースデータの簡単な一例を示すものである。
信号入出力部220は、テストケース実行機213による評価実行時において、テストケースデータ1に定義された制御機110に印加される入力信号を生成して出力し、車両装置の制御機110から出力される電圧レベル信号などの制御機出力信号を受信して制御装置210に伝達する。
電源供給部240は、車両シミュレーター100に印加される車両電源をテストケースデータ1により制御して供給する。テストケースデータ1に基づき、AC220V、DC12V(バッテリ)電源を使用して車両電源(B+/ACC/IG1/IG2)を制御する電源制御装置を含んで構成してもよい。
表示部250は、自動的に実行されるテストのテストケース番号、テストケース評価基準、テストケースにより設定される入力信号などを表示する。テストケースの選択、実行、中止、結果格納などは表示部250の表示を参照して、キーボード又は/及びマウスなどにより行われる。
図3は、本発明の実施例に係る車両装置の自動評価システム本体の正面図である。図3に示すように、システム本体200は、前面に、制御装置210、表示部250、信号入出力部220の構成要素であるデジタル信号入力/出力ポート221、PWM出力ポート222、アナログ入力ポート223、及び出力ポート224を備えている。
信号入力/出力ポート221〜224は、信号入出力部220の外部接続インターフェースであって、アナログ入力ポート223には、車両装置の制御機110から出力されるアナログ信号が入力され、アナログ出力ポート224は、電源供給部240内の電源制御装置により制御される車両電源が供給されるポートである。
勿論、上記入力/出力ポートの他、様々な通信ポートを更に備えてもよい。
図4は、テストケースデータの作成過程と自動評価システムを用いた評価実行過程を示す図である。以下、図4を参照して、本発明に係る車両装置の評価過程を説明する。
本発明においては、先ず、評価者によってテストケースデータが作成される。テストケースデータを作成する過程は、各信号に対する定義を規定して信号リストを作成し、車両装置との接続に対する定義を規定して信号マップ(Signal Map)を作成する。
信号マップ作成過程では、仮想(Virtual)信号を物理(Physical)信号に変換し、テストケースを波形に生成した後、タイムベース(Time Base)の信号として再定義する。物理的信号としては、デジタル出力(DO)、デジタル入力(DI)、アナログ入力(AI)、アナログ出力(AO)、PWMなどのをあげることができ、物理的信号をタイムベースの信号として再定義するには、マップ作成プログラム内のマッパー(Mapper)、信号生成器(Signial Generator)などを利用することができる。
次に、テスト入力、予想出力、及びタイミングを表記したテストケースデータ1が、信号マップなどを用いて作成される。
テストケースデータ1を作成した後、評価実行のために車両シミュレーター100側の制御機の入力/出力端及び車両電源入力端に接続されているケーブルを、信号接続部300であるピンボックスに接続し、ピンボックス側のケーブルを、1:1にマッチングするようにシステム本体200の入力/出力ポートに接続する。
予め作成されたテストケースデータ1は、システム本体200の制御装置210に入力される。
制御プログラム211を実行させてテストケースデータ1を選択することにより、制御装置210は、テストケース変換機212、テストケース実行機213、及びポートマネージャ214を起動するとともに、制御装置210がデータを自動認識して評価設定及び車両シミュレーター100の車両装置に対する出力を制御をする。
即ち、制御装置210は、テストケースデータ1によって設定された内容に応じて制御信号を出力し、この制御信号により信号入出力部220が車両シミュレーター100内の車両装置の作動を制御するための制御機入力信号を生成して出力し、この入力信号を受信した車両装置の制御機110が信号入力による制御信号を出力する。
次に、制御装置210は、制御機110から出力される信号を信号入出力部220を介して受信し、上記制御機110への信号入力と出力過程を設定回数だけ繰り返した後、その結果データを取得する。次いで、制御装置210は、テストケースの予想値、即ち評価基準と比較する診断過程、それからOK/NGであるか否かを判定する過程、判定結果を格納する過程を実行する。
上述したように本発明に係る自動評価システムを使用することにより、従来、手動で行われていた実車評価を、車両シミュレーター及びテストケースデータを用いた自動化された評価方式に代えることができ、単位時間ごとに単純反復されていた評価を自動化することができるため、評価者の業務量の低減、評価信頼性の向上、評価期間の短縮などの様々な効果が得られる。
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
1 テストケースデータ
100 車両シミュレーター
110 制御機
200 システム本体
210 制御装置
211 制御プログラム
212 テストケース変換機
213 テストケース実行機
214 ポートマネージャ
220 信号入出力部
221 デジタル信号入力/出力ポート
222 PWM出力ポート
223 アナログ入力ポート
224 アナログ出力ポート
230 診断通信部
240 電源供給部
250 表示部
300 信号接続部

Claims (8)

  1. 車両装置を実車状態に組み合わせ、実際車両を模擬して構成された車両シミュレーターと、
    評価者が作成して入力したテストケースデータにより設定した評価内容に応じて、評価対象の車両装置を作動するために、制御機に入力される入力信号を生成して出力し、前記入力信号により前記制御機から出力される出力信号を測定して分析するシステム本体と、
    前記車両シミュレーターと前記システム本体との間の信号接続のための信号接続部と、
    を含んで構成されることを特徴とする車両シュミレータを用いた車両装置の自動評価システム。
  2. 前記車両シミュレーターは、前記車両装置が、フレームにより区画された空間において、実際車両のように、前記システム本体から前記制御機に印加される入力信号により作動されるものであって、前記制御機と、前記制御機に前記車両装置を作動するための入力信号を印加する入力部と、前記制御機から出力される出力信号により作動する作動部と、実際車両に装着された状態に組み合わせられたこれらの間の配線接続と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の車両シュミレータを用いた車両装置の自動評価システム。
  3. 前記システム本体は、
    前記テストケースデータにより設定された内容に応じて、評価実行制御と、結果分析と、分析データと評価基準を比較評価する評価判定と、を行う制御装置と、
    前記制御装置の制御信号により、前記制御機に入力される制御機入力信号を生成して出力し、前記制御機から出力される制御機出力信号を受信して前記制御装置に伝達する信号入出力部と、
    前記制御装置のデータ入力/出力のための入出力装置と、
    前記制御装置から伝達される評価設定情報と、評価進行情報及び状態情報と、結果及び分析情報と、判定結果情報を含む評価関連情報と、を表示する表示部と、
    前記システム本体の駆動のための電源を供給する電源供給部と、
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の車両シュミレータを用いた車両装置の自動評価システム。
  4. 前記システム本体は、前記制御機とのCAN通信モニタリングを行って前記制御機との診断通信を行う診断通信部を更に含むことを特徴とする請求項3に記載の車両シュミレータを用いた車両装置の自動評価システム。
  5. 前記制御装置は、システム本体の全般的な作動を制御する制御プログラムが搭載され、前記制御プログラムが、予め作成された電子ファイル形式のテストケースデータを読み込むことにより前記テストケースデータに含まれた内容を設定し、前記テストケースデータにより設定された内容に基づいて評価を実施することを特徴とする請求項3に記載の車両シュミレータを用いた車両装置の自動評価システム。
  6. 前記制御プログラムは、
    前記テストケースデータを使用可能な形態に自動変換するテストケース変換機と、
    前記テストケース変換機で変換されたテストケースデータにより、評価実行制御と、結果分析と、評価判定と、を行うテストケース実行機と、
    信号入出力部の入力/出力ポートと前記制御機との間の接続用ピンマッチングを行うポートマネージャと、
    を含んで構成されることを特徴とする請求項5に記載の車両シュミレータを用いた車両装置の自動評価システム。
  7. 前記テストケースデータは、前記車両装置に対する評価項目と、評価実行命令と、評価に伴う信号のリスト及び定義と、制御機の実使用条件における入力信号の情報と、前記車両装置との接続のためのピンマッチング設定と、入力信号による予想出力状態及び評価基準と、電源供給制御設定と、を規定したデータであることを特徴とする請求項1、3、5、6の何れか1項に記載の車両シュミレータを用いた車両装置の自動評価システム。
  8. 前記電源供給部は、前記車両シミュレーターに電源を供給するために、更に、前記車両シミュレーターに印加される電源を、テストケースデータにより設定された内容に応じて、AC220V電源及びバッテリ電源を用いて制御する電源制御装置を有することを特徴とする請求項3に記載の車両シュミレータを用いた車両装置の自動評価システム。
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