JP2015005189A - Ｅｃｕ評価装置、コンピュータプログラム及びｅｃｕ評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シミュレーションで使用するテストデータを実機のテストに使用することができるＥＣＵ評価装置、コンピュータプログラム及びＥＣＵ評価方法を提供する。【解決手段】ＥＣＵ評価装置１００は、評価対象ＥＣＵ２００の機能を定義したＥＣＵ仕様モデル２３を検証するための所定の検証入力データを含む検証データ１０を取得する取得手段（ホストＰＣ２０）と、取得手段で取得した検証入力データに基づいてＥＣＵへの入力データを生成する入力データ生成手段（入力信号制御部２６）と、ＥＣＵ仕様モデルの出力の期待値データ、及び入力データに基づいてＥＣＵが出力する出力データが一致するか否かを判定する判定手段（判定部２７）とを備え、判定手段の判定結果に基づいてＥＣＵの動作を評価する。【選択図】図１

Description

本発明は、ＥＣＵの動作を評価するＥＣＵ評価装置、該ＥＣＵ評価装置を実現するためのコンピュータプログラム及びＥＣＵ評価方法に関する。

近年の電子技術の進展により、車両には、エンジンのみならず、バッテリ、ドア、ランプ、ワイパなど様々な電装品を制御するためのＥＣＵ（電子制御ユニット）が、車載ネットワークを介して多数搭載されるようになった。このようなＥＣＵの開発は、ますます複雑化、大規模化しており、最終製品としてのＥＣＵを量産する前段階では、ＥＣＵの機能試験などを重ねて所要の品質を確保することが重要である。

一方で、ＥＣＵに限らず、基本設計や詳細設計などの開発段階の早いタイミングでのシミュレーションも重要であり、実機が存在しない段階において、あるいは実際の使用環境（例えば、実際に車両に搭載した状態）では発生しにくい事象に対する評価試験などにおいて、検証用ツールとしてのシミュレータが幅広く使用されている。

このようなシミュレータを使用してシミュレーションを行うためには、テストデータが必要である。例えば、ＥＣＵの評価に用いるシミュレータでは、ＥＣＵへの入力データ（例えば、入力信号値、タイミングなど）、及びＥＣＵが出力すべき出力データ（期待値データ）を予め作成しておく必要がある。

また、ＬＳＩ（大規模集積回路）のハードウェア及びソフトウェアの検証において、ハードウェアの検証時には、論理シミュレータによるシミュレーション結果と、期待値算出モデルが生成する期待値とが検証され、ソフトウェアの検証時には、期待値算出モデルをハードウェアのＣモデルとして用いることにより、期待値算出モデルを共用して、精度良く検証を行うことができる検証装置が開示されている（特許文献１）。

特開２００５−１４１６２４号公報

しかし、特許文献１の検証装置は、ハードウェア検証とソフトウェア検証の双方において、同じ期待値算出モデルを用いることで効率化を図ることができるものの、ハードウェアとハードウェアを制御するソフトウェアとをモデルを用いて検証するので、シミュレーション時に使用するテストデータを実機用のテストデータに用いることはできない。このため、設計モデル又は機能モデルと実機とを対比した評価を行うことができない。

一方、ＥＣＵを製品化する際には、実機を用いたテストも必須である。しかし、基本設計や詳細設計の段階のシミュレーションで使用するテストデータをそのまま実機のテストに使用することはできなかった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、シミュレーションで使用するテストデータを実機のテストに使用することができるＥＣＵ評価装置、該ＥＣＵ評価装置を実現するためのコンピュータプログラム及びＥＣＵ評価方法を提供することを目的とする。

第１発明に係るＥＣＵ評価装置は、評価対象のＥＣＵの機能を定義したＥＣＵ仕様モデルを検証するための所定の検証入力データを含む検証データを取得する取得手段と、該取得手段で取得した検証入力データに基づいて前記ＥＣＵへの入力データを生成する入力データ生成手段と、前記ＥＣＵ仕様モデルの出力の期待値データ、及び前記入力データに基づいて前記ＥＣＵが出力する出力データが一致するか否かを判定する判定手段とを備え、前記判定手段の判定結果に基づいて前記ＥＣＵの動作を評価するようにしてあることを特徴とする。

第２発明に係るＥＣＵ評価装置は、第１発明において、前記検証データは、前記ＥＣＵ仕様モデルを検証するための所定の検証出力データを含み、前記判定手段は、前記検証出力データを前記期待値データとして用い、該期待値データ及び前記出力データが一致するか否かを判定するようにしてあることを特徴とする。

第３発明に係るＥＣＵ評価装置は、第１発明又は第２発明において、前記ＥＣＵ仕様モデルに前記検証入力データを入力して仕様モデル出力データを生成する出力データ生成手段を備え、前記判定手段は、前記仕様モデル出力信号を前記期待値データとして用い、該期待値データ及び前記出力データが一致するか否かを判定するようにしてあることを特徴とする。

第４発明に係るＥＣＵ評価装置は、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記検証入力データは、所定の周期で繰返し送信される通信信号の通信の途絶時点を示す通信途絶信号を含み、前記入力データ生成手段は、前記途絶時点より所定時間前の時点で送信を停止した通信信号を含む入力データを生成するようにしてあることを特徴とする。

第５発明に係るＥＣＵ評価装置は、第４発明において、前記入力データ生成手段は、前記所定時間前の時点で一旦送信し、送信直後に送信を停止させた通信信号を含む入力データを生成するようにしてあることを特徴とする。

第６発明に係るＥＣＵ評価装置は、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記検証入力データは、信号レベルが変化する任意の通信信号を含み、前記入力データ生成手段は、前記通信信号の信号レベルが変化する時点を示すトリガ信号を含む入力データを生成するようにしてあることを特徴とする。

第７発明に係るＥＣＵ評価装置は、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記検証入力データは、信号レベルが変化する任意の入力信号を含み、前記入力データ生成手段は、前記入力信号の信号レベルの変化時点を所定のフィルタ時間だけ早めた入力信号を含む入力データを生成するようにしてあることを特徴とする。

第８発明に係るＥＣＵ評価装置は、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記検証入力データは、信号レベルが変化する任意の入力信号を含み、前記入力データ生成手段は、前記入力信号の信号レベルの変化時点を所定の遅延時間だけ遅延した入力信号を含む入力データを生成するようにしてあることを特徴とする。

第９発明に係るＥＣＵ評価装置は、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記入力データ生成手段は、ＥＣＵにバッテリが接続されている期間を示すバッテリ信号を含む入力データを生成するようにしてあることを特徴とする。

第１０発明に係るＥＣＵ評価装置は、第１発明乃至第９発明のいずれか１つにおいて、前記ＥＣＵが出力する出力データは、ＰＷＭ信号を含み、前記ＰＷＭ信号の開始時点後の所定の停止時間、前記判定手段の判定を停止させる停止手段を備えることを特徴とする。

第１１発明に係るＥＣＵ評価装置は、第１０発明において、前記期待値データは、ＰＷＭ信号の期待デューティ値を含み、前記ＥＣＵが出力する出力データは、ＰＷＭ信号に基づき該ＥＣＵで計測したＥＣＵデューティ値を含み、前記判定手段は、前記停止時間経過後に、前記期待デューティ値及びＥＣＵデューティ値が一致するか否かを判定するようにしてあることを特徴とする。

第１２発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、評価対象のＥＣＵの機能を定義したＥＣＵ仕様モデルを検証するための所定の検証入力データに基づいて前記ＥＣＵへの入力データを生成するステップと、前記ＥＣＵ仕様モデルの出力の期待値データ、及び前記入力データに基づいて前記ＥＣＵが出力する出力データが一致するか否かを判定するステップとを実行させることを特徴とする。

第１３発明に係るＥＣＵ評価方法は、評価対象のＥＣＵの機能を定義したＥＣＵ仕様モデルを検証するための所定の検証入力データを含む検証データを取得するステップと、取得された検証入力データに基づいて前記ＥＣＵへの入力データを生成するステップと、前記ＥＣＵ仕様モデルの出力の期待値データ、及び前記入力データに基づいて前記ＥＣＵが出力する出力データが一致するか否かを判定するステップとを含み、判定結果に基づいて前記ＥＣＵの動作を評価することを特徴とする。

第１発明、第１２発明及び第１３発明にあっては、取得手段は、評価対象のＥＣＵの機能を定義したＥＣＵ仕様モデルを検証するための所定の検証入力データを含む検証データを取得する。評価対象のＥＣＵは実機とも称する。なお、ＥＣＵは、ＥＣＵのハードウェア及び当該ハードウェアを制御するソフトウェアを含む。ＥＣＵ仕様モデルは、例えば、モデルベース開発（ＭＢＤ）プロセス等において、ＥＣＵの要件定義、機能開発に用いるモデルである。検証データは、ＥＣＵの基本設計又は詳細設計におけるシミュレーション時に用いられるテストデータ、テストケース又はテストシナリオなどである。検証入力データには、例えば、入力信号値、タイミングなどの情報が含まれる。

入力データ生成手段は、取得した検証入力データに基づいてＥＣＵへの入力データを生成する。評価対象のＥＣＵ（例えば、ＥＣＵのソフトウェア）のプログラムの基本的な構成は、入力インタフェース、アプリ機能及び出力インタフェースの３つのモジュールに分けられている。一方、ＥＣＵ仕様モデルにおいては、入出力インタフェースがなく、アプリ機能だけで構成されている。すなわち、検証入力データによるテスト（シミュレーション）範囲は、ＥＣＵ仕様モデルをテスト（検証）する、いわゆるアプリ機能のみを有するのに対し、評価対象のＥＣＵをテストするには、アプリ機能だけでなく入出力インタフェースも含める必要がある。そこで、入力データ生成手段は、ＥＣＵ仕様モデルと評価対象のＥＣＵ（実機）との間で、入出力インタフェースが異なる部分について、評価対象のＥＣＵへ入力する入力データの生成する（例えば、入力信号の変換、あるいは実機に特有の入力信号の生成、タイミング情報の変更など）。

判定手段は、ＥＣＵ仕様モデルの出力の期待値データ、及び入力データに基づいてＥＣＵが出力する出力データが一致するか否かを判定する。期待値データは、例えば、検証入力データがＥＣＵ仕様モデルに入力された場合に、期待される出力データのことである。出力データは、例えば、出力信号値、タイミングなどの情報が含まれる。出力データと期待値データとが一致した場合には、評価対象のＥＣＵは、ＥＣＵ仕様モデルと同一の動作をしているので、正常であると判定することができる。また、出力データと期待値データとが一致しない場合には、評価対象のＥＣＵは、ＥＣＵ仕様モデルと同一の動作をしていないので、異常であると判定することができる。判定結果に基づいてＥＣＵの動作を評価することができる。

入力データ生成手段が、検証入力データに基づいて、評価対象のＥＣＵへ入力する入力データを生成するので、ＥＣＵ仕様モデルを検証するための検証データをそのまま用いて評価対象のＥＣＵの動作を評価することができ、シミュレーションで使用するテストデータを実機のテストに使用することができる。

第２発明にあっては、検証データは、ＥＣＵ仕様モデルを検証するための所定の検証出力データを含み、判定手段は、検証出力データを期待値データとして用い、期待値データ及び出力データが一致するか否かを判定する。基本設計や詳細設計時のＥＣＵ仕様モデルを検証（シミュレーション）する際に使用する検証データを、評価対象のＥＣＵをテストする際のテストデータとして流用することができるので、従来必要であったシステムテストデータを手作業で作成する工程を削減することができる。また、従来のように、ＥＣＵ仕様モデルを参照して、検証入力データに対するＥＣＵ仕様モデルの挙動を検討して出力の期待値データを手作業で作成する工程も不要となるので、評価対象のＥＣＵをテストする際のテストデータの信頼性が向上する。

第３発明にあっては、出力データ生成手段は、ＥＣＵ仕様モデルに検証入力データを入力して仕様モデル出力データを生成する。判定手段は、仕様モデル出力信号を期待値データとして用い、期待値データ及び出力データが一致するか否かを判定する。ＥＣＵの要件定義の際に用いられるＥＣＵ仕様モデルを利用して検証入力データに対する出力である仕様モデル出力データを自動的、かつリアルタイムに生成するので、検証入力データに対する期待値データを事前に作成する必要がなくなり、評価対象のＥＣＵをテストする際のテスト効率が向上する。

第４発明にあっては、検証入力データは、所定の周期で繰返し送信される通信信号の通信の途絶時点を示す通信途絶信号を含む。所定の周期で繰返し送信される通信信号は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信において定期送信されるＣＡＮフレームである。ＣＡＮフレームには、例えば、ＥＣＵが動作中であることを示すフレーム、ＥＣＵの状態を通知するフレームなど種々存在する。また、定期送信の周期は、フレームの種類に応じて異なる。通信途絶信号は、ＥＣＵ内部の状態を表す信号であり、途絶時点と途絶解除時点との間の通信途絶期間を示す信号である。検証データでは、通信途絶期間のようなＥＣＵの内部状態が信号として与えられるが、評価対象のＥＣＵをテストする場合、テスト環境側からＥＣＵ内部の状態を直接制御することができない。

そこで、入力データ生成手段は、途絶時点より所定時間前の時点で送信を停止した通信信号を含む入力データを生成する。所定時間は、ＥＣＵ内部で通信の途絶の有無を判定するために必要な判定時間である。すなわち、定期送信される通信信号の最終の通信信号の受信時点から判定時間内に新たな通信信号を受信することができなかった場合に、評価対象のＥＣＵは、通信が途絶したと判定する。そこで、途絶時点より所定時間前の時点で送信を停止した通信信号を含む入力データを生成し、生成した入力データを評価対象のＥＣＵへ入力することにより、ＥＣＵ内部で検証データと同一時点で通信の途絶が発生したことを実現することができる。

第５発明にあっては、入力データ生成手段は、所定時間前の時点で一旦送信し、送信直後に送信を停止させた通信信号を含む入力データを生成する。途絶時点より所定時間前の時点で送信を停止する制御を行った場合に、途絶時点より所定時間前の時点が定期送信される通信信号の周期のどの時点に該当するかに応じて、最終の通信信号の受信時点と、途絶時点より所定時間前の時点との間に時間のずれが生じる。このため、当該時間のずれに相当する時間だけ、通信途絶の発生時点は、通信途絶信号が示す途絶時点からずれる。そこで、所定時間前の時点で一旦送信し、送信直後に送信を停止させた通信信号を含む入力データを生成することにより、最終の通信信号の受信時点を、途絶時点より所定時間前の時点にできるだけ近づけることができ、時間のずれを小さくして、ＥＣＵ内部で検証データと同一時点で通信の途絶が発生したことを実現することができる。

第６発明にあっては、検証入力データは、信号レベルが変化する任意の通信信号を含む。入力データ生成手段は、通信信号の信号レベルが変化する時点を示すトリガ信号を含む入力データを生成する。任意の通信信号は、例えば、ＣＡＮフレームである。検証データでは、通信信号の信号レベルの変化を示すタイミング情報が信号として与えられるが、評価対象のＥＣＵをテストする場合、通信信号の信号レベルの変化時点を示す情報を与える必要がある。そこで、通信信号の信号レベルが変化する時点を示すトリガ信号を含む入力データを生成することにより、テスト環境側から、ＥＣＵ内部での通信信号の信号レベルの変化時点を検証データと同一時点にすることができる。

第７発明にあっては、検証入力データは、信号レベルが変化する任意の入力信号を含む。入力データ生成手段は、入力信号の信号レベルの変化時点を所定のフィルタ時間だけ早めた入力信号を含む入力データを生成する。任意の入力信号は、例えば、ランプ、ワイパなどをオン／オフするＳＷ（スイッチ）信号である。検証データでは、入力信号の信号レベルの変化を示すタイミング情報が信号として与えられるが、評価対象のＥＣＵでは、信号レベルの変化が、ノイズ等の影響による一過性のレベルの変動によるものであるか否かを判定するため、入力信号を所定回数サンプリングし、サンプリングした入力信号値が同じであれば、信号レベルが変化したものと判定する。そこで、所定回数のサンプリングに要する時間を所定のフィルタ時間として、入力信号の信号レベルの変化時点を所定のフィルタ時間だけ早めた入力信号を含む入力データを生成する。フィルタ時間は、正規の入力信号の信号レベルの変化とノイズ等による信号レベルの変動とを峻別する（フィルタリングする）時間である。これにより、テスト環境側から、ＥＣＵ内部での入力信号の信号レベルの変化時点を検証データと同一時点にすることができる。

第８発明にあっては、検証入力データは、信号レベルが変化する任意の入力信号を含む。入力データ生成手段は、入力信号の信号レベルの変化時点を所定の遅延時間だけ遅延した入力信号を含む入力データを生成する。検証入力データを所定の遅延時間だけ遅延させるためには、例えば、バッファを用いることができる。検証入力データを所定の遅延時間だけ遅延した入力データを生成することにより、検証入力データに対して、過去の時点に遡った時点での制御を行うことが可能となる。

第９発明にあっては、入力データ生成手段は、ＥＣＵにバッテリが接続されている期間を示すバッテリ信号を含む入力データを生成する。検証データにおいては、ＥＣＵにはバッテリから所要の電圧がすでに印加されていることを前提としている。一方で、評価対象のＥＣＵは、バッテリが接続された状態で動作することができ、ＥＣＵの動作を制御するためには、バッテリが接続されているか否かを示す信号が必要である。そこで、ＥＣＵにバッテリが接続されている期間を示すバッテリ信号を含む入力データを生成することにより、検証データに基づくＥＣＵの動作を制御することができる。

第１０発明にあっては、評価対象のＥＣＵが出力する出力データは、ＰＷＭ信号を含む。停止手段は、ＰＷＭ信号の開始時点後の所定の停止時間、判定手段による判定を停止させる。ＰＷＭ信号とは、パルス信号を出力するオン時間（パルス幅）を調整して電流又は電圧を制御するための信号であり、オン時間とオフ時間の合計を１周期とし、１周期に対するオン時間の割合をデューティ比という。ＰＷＭ信号は、デューティ比が１００％であれば、常にオン時間（オフ時間がない）の信号となり、デューティ比が０％であれば、常にオフ時間（オン時間がない）の信号となる。ＥＣＵがＰＷＭ信号を出力する場合に、例えば、デューティ比が０％から所要の値（例えば、５０％）になったことを計測するには、ＰＷＭ信号の１周期に相当する時間を要する。また、ＥＣＵがＰＷＭ信号を出力する場合に、デューティ比が０％の信号に対して瞬間的にノイズ等によるパルスが重畳したときには、異常として検出する必要がある。そこで、ＰＷＭ信号の開始時点後の所定の停止時間（例えば、ＰＷＭ信号の１周期など）、判定を停止することにより、瞬間的なノイズ等の重畳の影響で誤判定されることを防止することができる。

第１１発明にあっては、期待値データは、ＰＷＭ信号の期待デューティ値を含み、ＥＣＵが出力する出力データは、ＰＷＭ信号に基づき当該ＥＣＵで計測したＥＣＵデューティ値を含む。ＥＣＵは、自身が出力するＰＷＭ信号のデューティ値を計測する機能を有する。判定手段は、停止時間経過後に、期待デューティ値及びＥＣＵデューティ値が一致するか否かを判定する。瞬間的なノイズ等の重畳の影響で誤判定されることを防止しつつ、ＰＷＭ信号のデューティ比の一致・不一致を判定することができる。

本発明によれば、シミュレーションで使用するテストデータを実機のテストに使用することができる。

実施の形態１のＥＣＵ評価装置の構成の一例を示すブロック図である。 モデルベース開発プロセスの一例を示す説明図である。 実施の形態１のＥＣＵ評価装置のデータフローの第１例を示すブロック図である。 実施の形態１のＥＣＵ評価装置のデータフローの第２例を示すブロック図である。 ＣＡＮ信号の一例を示すタイムチャートである。 フェールセーフ信号の一例を示すタイムチャートである。 通信途絶期間のずれが発生する様子を示すタイムチャートである。 通信途絶期間のずれを抑制したフェールセーフ信号の一例を示すタイムチャートである。 スイッチ信号の一例を示すタイムチャートである。 入力信号の入力時間調整の一例を示すタイムチャートである。 バッテリ信号の一例を示すタイムチャートである。 実施の形態１の判定部による判定方法の一例を示すタイムチャートである。 実施の形態１の入力信号制御部の処理手順の一例を示すフローチャートである。 出力バッファの構成の一例を示す模式図である。 実施の形態１の判定部の処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２のＥＣＵ評価装置のデータフローの一例を示すブロック図である。 期待値の信号レベルと出力信号の信号レベルとを比較する場合にＰＷＭ信号を判定することができない一例を示すタイムチャートである。 実施の形態２のＥＣＵ評価装置によるＰＷＭ信号の判定方法の一例を示すタイムチャートである。

（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は実施の形態１のＥＣＵ評価装置１００の構成の一例を示すブロック図である。ＥＣＵ評価装置１００は、評価装置本体である評価ユニット５０、評価ユニット５０を制御するコンソール等として機能するホストＰＣ２０などを備える。また、評価ユニット５０には、シミュレーション（システムテスト又テストとも称する）対象である評価対象ＥＣＵ（実機とも称する）２００を接続してある。なお、ＥＣＵは、ＥＣＵのハードウェア及び当該ハードウェアを制御するソフトウェアを含む。

評価ユニット５０は、ＣＰＵボード５１、ＣＡＮボード５２、機能ボード５３、出力バッファ５４、インタフェースボード５５などを備える。

ＣＰＵボード５１は、例えば、車両のエンジン、トランスミッション、モータなどの機械系統、及び電気系統などをモデル化する機能を有する。

ＣＡＮボード５２は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の通信プロトルをモデル化する機能を有する。なお、評価対象ＥＣＵ２００が搭載される車両の車載ネットワークがＣＡＮと異なる場合には、ＣＡＮボード５２に代えて他の通信ネットワークボードを用いればよい。

機能ボード５３は、ＣＰＵボード５１、ＣＡＮボード５２で実現するモデル以外のモデルを実現する機能を有する。

出力バッファ５４は、ＥＣＵ評価装置１００から評価対象ＥＣＵ２００へ出力する実機入力信号を所定の時間だけ遅延させるため、一時的に実機入力信号を格納するメモリである。

インタフェースボード５５は、評価対象ＥＣＵ２００への出力ポートを備え、評価対象ＥＣＵ２００とのインタフェース機能を有する。

ホストＰＣ２０は、ホストＰＣ２０全体を制御するＣＰＵ２１、ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ２２、仕様モデル２３、基本ソフトウェア２４、個別パターン信号変換部２５、入力信号制御部２６、判定部２７などを備える。

ホストＰＣ２０は、取得手段としての機能を有し、評価対象ＥＣＵ２００の機能を定義したＥＣＵの仕様モデル２３を検証するための所定の検証入力データを含む検証データ１０を取得する。

ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ２２は、検証データ１０、仕様モデル２３などのモデルを動作させるためのソフトウェアであり、ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）及びＳｉｍｕｌｉｎｋ（登録商標）などで構成される。ＭＡＴＬＡＢは、数値計算、データの表示（グラフィックス機能）などを行うためのプログラミング環境を提供する。Ｓｉｍｕｌｉｎｋは、動的システムをブロック線図で表現し、シミュレーションを行うための環境を提供する。

仕様モデル２３は、後述のモデルバース開発（ＭＢＤ）プロセスにおいて、ＥＣＵの要件定義、機能開発に用いるモデルである。仕様モデル２３は、ＥＣＵの動作をモデル化したものである。

図２はモデルベース開発プロセスの一例を示す説明図である。図２に示すように、モデルベース開発では、一般的に、要件定義、基本設計、詳細設計、評価対象のＥＣＵ（実機）の製作、ＥＣＵの単体テスト、ＥＣＵのシステムテストの順でプロセスが進められる。

要件定義の段階では、ＥＣＵの要件、機能などを定義した仕様モデルが作成される。また、基本設計及び詳細設計の段階では、シミュレーション用の検証データが使用される。

本実施の形態のＥＣＵ評価装置１００は、基本設計及び詳細設計の段階で使用した検証データを評価対象ＥＣＵ２００のシステムテスト時のテストケースとして流用する。また、本実施の形態のＥＣＵ評価装置１００は、評価対象ＥＣＵ２００のシステムテストと並行して、要件定義の段階で作成された仕様モデルを実行することもできる。

基本ソフトウェア２４は、評価ユニット５０を制御する制御用のソフトウェアであり、ＥＣＵ評価装置１００によるシステムテスト（自動テスト）の実行環境用のツールである。

個別パターン信号変換部２５は、システムテスト用のテストパターンを生成する機能を有する。個別パターン信号変換部２５は、検証データ１０に含まれる検証入力データ及び検証出力データの表現形式を、ＥＣＵ評価装置１００で実行可能な表現形式に変換する。

本実施の形態では、検証データは、ＥＣＵの基本設計又は詳細設計におけるシミュレーション時に用いられるテストデータ、テストケース又はテストシナリオなどである。検証入力データには、例えば、入力信号値（例えば、「０」、「１」など）、入力信号の信号レベルが（「０」から「１」へ、あるいは「１」から「０」へ）変化するタイミング情報などのデータが含まれる。

入力信号制御部２６は、入力データ生成手段としての機能を有する。入力信号制御部２６は、取得した検証入力データに基づいてＥＣＵへの入力データを生成する。

評価対象ＥＣＵ２００（例えば、ＥＣＵのソフトウェア）のプログラムの基本的な構成は、入力インタフェース、アプリ機能及び出力インタフェースの３つのモジュールに分けられている。一方、ＥＣＵの仕様モデル２３においては、入出力インタフェースがなく、アプリ機能だけで構成されている。すなわち、検証入力データによるテスト（シミュレーション）範囲は、仕様モデル２３をテスト（検証）する、いわゆるアプリ機能のみを有するのに対し、評価対象ＥＣＵ２００をテストするには、アプリ機能だけでなく入出力インタフェースも含める必要がある。

そこで、入力信号制御部２６は、仕様モデル２３と評価対象ＥＣＵ２００（実機）との間で、入出力インタフェースが異なる部分について、評価対象ＥＣＵ２００へ入力する入力データの生成をする（例えば、入力信号の変換、あるいは実機に特有の入力信号の生成、タイミング情報の変更など）。なお、入力信号制御部２６が生成する入力データの詳細は後述する。

判定部２７は、判定手段としての機能を有し、ＥＣＵの仕様モデル２３の出力の期待値データ、及び入力信号制御部２６が生成した入力データに基づいて評価対象ＥＣＵ２００が出力する出力データが一致するか否かを判定する。

ここで、期待値データは、例えば、検証入力データがＥＣＵの仕様モデル２３に入力された場合に、期待される出力データのことである。出力データには、例えば、出力信号値（例えば、「０」、「１」など）、出力信号の信号レベルが（「０」から「１」へ、あるいは「１」から「０」へ）変化するタイミング情報などのデータが含まれる。

出力データと期待値データとが一致した場合には、評価対象ＥＣＵ２００は、仕様モデル２３と同一の動作をしているので、正常であると判定することができる。また、出力データと期待値データとが一致しない場合には、評価対象ＥＣＵ２００は、仕様モデル２３と同一の動作をしていないので、異常であると判定することができる。判定結果に基づいて評価対象ＥＣＵ２００の動作を評価することができる。

入力信号制御部２６が、検証入力データに基づいて、評価対象ＥＣＵ２００へ入力する入力データ（実機入力信号）を生成するので、ＥＣＵの仕様モデル２３を検証するための検証データをそのまま用いて評価対象ＥＣＵ２００の動作を評価することができ、シミュレーションで使用するテストデータを実機のテストに使用することができる。

図３は実施の形態１のＥＣＵ評価装置１００のデータフローの第１例を示すブロック図である。図３の例は、出力データの期待値（期待値データ）を検証データ１０から転用する場合を示す。

個別パターン信号変換部２５は、検証データ１０の入出力信号を変換し、変換した検証データ入力信号及び検証データ出力信号を入力信号制御部２６へ出力する。

入力信号制御部２６は、個別パターン信号変換部２５が出力した検証データ入力信号及び検証データ出力信号を、検証データ信号バッファ２６１に一時的に格納する。

入力信号制御部２６は、検証データ信号バッファ２６１から検証データ入力信号を読み出し、読み出した検証データ入力信号に基づいて実機入力信号を生成する。入力信号制御部２６は、生成した実機入力信号を出力バッファ５４に一時的に格納することにより、実機入力信号を評価対象ＥＣＵ２００へ出力するタイミングを所定の時間だけ遅延させる。

評価対象ＥＣＵ２００は、実機入力信号に基づいて動作し（制御され）、実機出力信号を出力する。

また、入力信号制御部２６は、検証データ信号バッファ２６１から検証データ出力信号を読み出し、読み出した検証データ出力信号を期待値（期待値データ）として出力バッファ２６２に一時的に格納する。入力信号制御部２６は、評価対象ＥＣＵ２００が出力する実機出力信号（出力データ）のタイミングに合わせて、出力バッファ２６２から期待値を読み出して判定部２７へ出力する。

判定部２７は、検証出力データを期待値データとして用い、期待値データ及び出力データが一致するか否かを判定する。

上述のように、第１例では、基本設計や詳細設計時のＥＣＵの仕様モデル２３を検証（シミュレーション）する際に使用する検証データを、評価対象ＥＣＵ２００をテストする際のテストデータとして流用するので、従来必要であったシステムテストデータを手作業で作成する工程を削減することができる。また、従来のように、ＥＣＵの仕様モデル２３を参照して、検証入力データに対する仕様モデル２３の挙動を検討して出力の期待値データを手作業で作成する工程も不要となるので、評価対象ＥＣＵ２００をテストする際のテストデータの信頼性が向上する。

図４は実施の形態１のＥＣＵ評価装置１００のデータフローの第２例を示すブロック図である。図４の例は、出力データの期待値（期待値データ）を仕様モデル２３で作成する場合を示す。

個別パターン信号変換部２５は、検証データ１０の入力信号を変換し、変換した検証データ入力信号を入力信号制御部２６へ出力する。なお、第２例では、検証データ出力信号は使用する必要がない。

入力信号制御部２６は、個別パターン信号変換部２５が出力した検証データ入力信号を、検証データ信号バッファ２６１に一時的に格納する。

入力信号制御部２６は、検証データ信号バッファ２６１から検証データ入力信号を読み出し、読み出した検証データ入力信号に基づいて実機入力信号を生成する。入力信号制御部２６は、生成した実機入力信号を出力バッファ５４に一時的に格納することにより、実機入力信号を評価対象ＥＣＵ２００へ出力するタイミングを所定の時間だけ遅延させる。

評価対象ＥＣＵ２００は、実機入力信号に基づいて動作し（制御され）、実機出力信号を出力する。

また、入力信号制御部２６は、検証データ信号バッファ２６１から読み出した検証データ入力信号を出力バッファ２６２に一時的に格納する。入力信号制御部２６は、出力バッファ２６２から読み出した検証データ入力信号により仕様モデル２３へ出力する。

仕様モデル２３は、入力された検証データ入力信号に基づいて制御され、仕様モデル出力信号（期待値）を生成する。仕様モデル２３により生成された仕様モデル出力信号は判定部２７へ出力される。

すなわち、仕様モデル２３は、出力データ生成手段として機能し、検証データ入力信号（検証入力データ）に基づいて仕様モデル出力信号（仕様モデル出力データ）を生成する。

判定部２７は、仕様モデル出力信号を期待値データとして用い、期待値データ及び出力データが一致するか否かを判定する。ＥＣＵの要件定義の際に用いられるＥＣＵの仕様モデル２３を利用して検証入力データに対する出力である仕様モデル出力データを自動的、かつリアルタイムに生成するので、検証入力データに対する期待値データを事前に作成する必要がなくなり、評価対象ＥＣＵ２００をテストする際のテスト効率が向上する。

次に、入力信号制御部２６で生成する実機入力信号（入力データ）の詳細について説明する。

図５はＣＡＮ信号の一例を示すタイムチャートである。図５の上段の波形は、検証データ入力信号としてのＣＡＮ信号であり、中段及び下段の波形は、それぞれ検証データ入力信号のＣＡＮ信号に基づいて入力信号制御部２６が生成する実機入力信号としてのＣＡＮ信号及びＣＡＮトリガ信号である。

検証データ入力信号（検証入力データ）は、信号レベルが変化する任意の通信信号（図５の例では、ＣＡＮ信号）を含む。入力信号制御部２６は、通信信号の信号レベルが変化する時点を示すトリガ信号（図５の例では、ＣＡＮトリガ信号）を含む実機入力信号（入力データ）を生成する。ここで、任意の通信信号は、例えば、図５のように、ＣＡＮフレームである。ＣＡＮトリガ信号のパルス幅は、例えば、１０ｍｓ程度とすることができる。

検証データでは、通信信号の信号レベルの変化を示すタイミング情報が信号として与えられるが、評価対象ＥＣＵ２００をテストする場合、通信信号の信号レベルの変化時点を示す情報を与える必要がある。そこで、通信信号の信号レベルが変化する時点を示すトリガ信号を含む入力データを生成することにより、テスト環境側から、ＥＣＵ内部での通信信号の信号レベルの変化時点を検証データと同一時点にすることができる。

図６はフェールセーフ信号の一例を示すタイムチャートである。図６の上段の波形は、検証データ入力信号としてのフェールセーフ信号（Ｆ／Ｓ信号）である。フェールセーフ信号は、所定の周期で繰返し送信される通信信号の通信の途絶時点を示す通信途絶信号である。図６の中段の波形は、所定の周期で繰り返し送信される通信信号（図６の例では、ＣＡＮ信号）であり、実線で示すパルス波形は、最終のＣＡＮ信号を示し、破線で示すパルス波形は、定期送信が停止されていなければ送信されるはずのＣＡＮ信号を示す。図６の下段の波形は、実機（評価対象ＥＣＵ２００）内でのフェールセーフ期間（Ｆ／Ｓ期間）を模式的に示す波形である。

検証データ入力信号（検証入力データ）は、所定の周期で繰返し送信される通信信号の通信の途絶時点を示す通信途絶信号を含む。所定の周期で繰返し送信される通信信号は、例えば、ＣＡＮ通信において定期送信されるＣＡＮフレームである。ＣＡＮフレームには、例えば、ＥＣＵが動作中であることを示すフレーム、ＥＣＵの状態を通知するフレームなど種々存在する。また、定期送信の周期は、フレームの種類に応じて異なる。

通信途絶信号は、ＥＣＵ内部の状態を表す信号であり、途絶時点と途絶解除時点との間の通信途絶期間（Ｆ／Ｓ期間）を示す信号である。検証データでは、通信途絶期間のようなＥＣＵの内部状態が信号として与えられるが、評価対象ＥＣＵ２００をテストする場合、テスト環境側からＥＣＵ内部の状態を直接制御することができない。

そこで、入力信号制御部２６は、途絶時点より所定時間（図６の例では、Ｆ／Ｓ判定時間Ｔ１）前の時点で送信を停止した通信信号（図６の例では、ＣＡＮ信号）を含む入力データを生成する。所定時間は、ＥＣＵ内部で通信の途絶の有無を判定するために必要な判定時間Ｔ１であり、例えば、５００ｍｓ程度とすることができる。すなわち、図６の中断の波形が示すように、定期送信される通信信号の最終の通信信号の受信時点からＦ／Ｓ判定時間Ｔ１内に新たな通信信号を受信することができなかった場合に、評価対象ＥＣＵ２００は、通信が途絶したと判定する。そこで、途絶時点より所定時間（Ｆ／Ｓ判定時間Ｔ１）前の時点で送信を停止した通信信号を含む入力データを生成し、生成した入力データを評価対象ＥＣＵ２００へ入力することにより、ＥＣＵ内部で検証データ入力信号のＦ／Ｓ信号（検証データ）と同一時点で通信の途絶（Ｆ／Ｓ期間の開始）が発生したことを実現することができる。

また、図６に示すように、Ｆ／Ｓ信号のＦ／Ｓ期間の終了時点で、送信を開始する通信信号（ＣＡＮ信号）を含む入力データを生成し、生成した入力データを評価対象ＥＣＵ２００へ入力することにより、ＥＣＵ内部で検証データ入力信号のＦ／Ｓ信号（検証データ）と同一時点で通信の開始（Ｆ／Ｓ期間の終了）が発生したことを実現することができる。

図７は通信途絶期間のずれが発生する様子を示すタイムチャートであり、図８は通信途絶期間のずれを抑制したフェールセーフ信号の一例を示すタイムチャートである。図７に示すように、途絶時点（Ｆ／Ｓ期間の開始時点）よりＦ／Ｓ判定時間Ｔ１前の時点で送信を停止する制御を行った場合に、途絶時点よりＦ／Ｓ判定時間Ｔ１前の時点が定期送信される通信信号の周期のどの時点に該当するかに応じて、最終の通信信号の受信時点と、途絶時点よりＦ／Ｓ判定時間Ｔ１前の時点との間に時間のずれが生じる。図７の例では、最終のＣＡＮ信号（実線のパルス波形）の受信時点（すなわち、最終のＣＡＮ信号の信号レベルが「１」から「０」に変化する時点（立下り時点）の後、若干の時間（＜ＣＡＮ信号の１周期）が経過した時点が、途絶時点よりＦ／Ｓ判定時間Ｔ１前の時点となっている。このため、当該時間のずれに相当する時間だけ、通信途絶の発生時点は、通信途絶信号が示す途絶時点からずれる。

そこで、図８に示すように、入力信号制御部２６は、途絶時点よりＦ／Ｓ判定時間Ｔ１前の時点で、実機入力信号としてのイベント送信信号（パルス幅は、例えば、１０ｍｓ程度の短い信号）を一旦送信し、送信直後に実機入力信号として送信禁止信号を送信するような入力データを生成する。なお、イベント送信信号及び送信禁止信号は、ＣＡＮトリガ信号として扱うことができる。

定期送信の通信信号の１周期に比べて時間の短いイベント送信信号を送信し、その直後に送信禁止信号を送信するので、送信禁止信号を送信する時点が、最終の通信信号の受信時点と擬似的に等価となる。これにより、最終の通信信号の受信時点を、途絶時点よりＦ／Ｓ判定時間Ｔ１前の時点にできるだけ近づけることができ、時間のずれを小さくして、ＥＣＵ内部で検証データと同一時点で通信の途絶が発生したことを実現することができる。

図９はスイッチ信号の一例を示すタイムチャートである。図９の上段の波形は、検証データ入力信号としてのスイッチ信号（ＳＷ信号）であり、下段の波形は、実機入力信号としてのスイッチ信号（ＳＷ信号）である。

検証データ入力信号（検証入力データ）は、信号レベルが変化する任意の入力信号を含む。入力信号制御部２６は、入力信号の信号レベルの変化時点を所定のフィルタ調整時間Ｔ２（フィルタ時間）だけ早めた入力信号を含む入力データを生成する。任意の入力信号は、例えば、ランプ、ワイパなどをオン／オフするスイッチ信号である。

検証データでは、入力信号の信号レベルの変化を示すタイミング情報が信号として与えられるが、評価対象ＥＣＵ２００では、信号レベルの変化が、ノイズ等の影響による一過性のレベルの変動によるものであるか否かを判定するため、入力信号を所定回数サンプリングし、サンプリングした入力信号値が同じであれば、信号レベルが変化したものと判定する。そこで、所定回数のサンプリングに要する時間を所定のフィルタ調整時間Ｔ２として、入力信号の信号レベルの変化時点を所定のフィルタ調整時間Ｔ２だけ早めた入力信号を含む入力データを生成する。フィルタ調整時間Ｔ２は、正規の入力信号の信号レベルの変化とノイズ等による信号レベルの変動とを峻別する（フィルタリングする）時間である。これにより、テスト環境側から、ＥＣＵ内部での入力信号の信号レベルの変化時点を検証データと同一時点にすることができる。

図１０は入力信号の入力時間調整の一例を示すタイムチャートである。図１０の上段の波形は、検証データ入力信号としての調整前の入力信号であり、下段の波形は、検証データ入力信号としての調整後の入力信号である。

検証データ入力信号（検証入力データ）は、信号レベルが変化する任意の入力信号を含む。入力信号制御部２６は、入力信号の信号レベルの変化時点を所定の遅延時間（図１０の例では、入力調整時間Ｔ３）だけ遅延した調整後の入力信号を生成する。生成した調整後の入力信号は、評価対象ＥＣＵ２００への入力信号（実機入力信号）とすることができる。検証入力データを所定の遅延時間だけ遅延させるためには、例えば、バッファを用いることができる。検証入力データを所定の遅延時間だけ遅延した入力データを生成することにより、検証入力データに対して、過去の時点に遡った時点での制御を行うことが可能となる。

なお、調整後の検証データ入力信号を、調整前の検証データ入力信号よりも入力調整時間Ｔ３だけ遅延させるので、調整前の検証データ入力信号の先頭から入力調整時間Ｔ３の間は、調整前の検証データ入力信号の所定の初期値を生成すればよい。また、調整前の検証データ入力信号の末尾から入力調整時間Ｔ３の間は、調整後の検証データ入力信号の出力時間が延長されることになる。

図１１はバッテリ信号の一例を示すタイムチャートである。図１１の上段は、検証データ入力信号のデータ範囲を示す。なお、検証データ入力信号の信号波形は簡易的かつ模式的に示す。また、図１１の下段は、実機入力信号としてのバッテリ信号を示す。

入力信号制御部２６は、ＥＣＵにバッテリが接続されている期間を示すバッテリ信号を含む入力データを生成する。検証データにおいては、ＥＣＵにはバッテリから所要の電圧がすでに印加されていることを前提としている。一方で、評価対象ＥＣＵ２００は、バッテリが接続された状態で動作することができ、ＥＣＵの動作を制御するためには、バッテリが接続されているか否かを示す信号が必要である。

図１１の例では、バッテリ信号は、検証データ入力信号のデータ範囲の開始よりもバッテリオン調整時間だけ早いタイミングで「０」から「１」に変化し、検証データ入力信号のデータ範囲の終了よりもバッテリオフ調整時間だけ遅いタイミングで「１」から「０」に変化する。バッテリオン調整時間及びバッテリオフ調整時間は、例えば、１００ｍｓ程度の時間とすることができる。ＥＣＵにバッテリが接続されている期間を示すバッテリ信号を含む入力データを生成することにより、検証データに基づくＥＣＵの動作を制御することができる。

図１２は実施の形態１の判定部２７による判定方法の一例を示すタイムチャートである。図１２の上段の波形は期待値としての出力信号を示し、中段の波形は実機出力信号としての出力信号を示し、下段の波形は、一致・不一致の判定結果を示す波形である。

図１２に示すように、期待値のレベル（「０」又は「１」）と実機出力信号のレベルとが一致するタイミングでは、判定結果（判定信号）のレベルは、「０」である。また、期待値のレベル（「０」又は「１」）と実機出力信号のレベルとが一致しないタイミングでは、期待値のレベルと実機出力信号のレベルとの大小関係に応じて、判定結果（判定信号）のレベルは、「１」又は「−１」である。図１２の例では、判定信号のレベルが「０」である場合、評価対象ＥＣＵ２００は、仕様モデル２３と同様の動作をしているので正常であると判定することができ、判定信号のレベルが「１」又は「−１」である場合、評価対象ＥＣＵ２００は、異常であると判定することができる。

また、図１２に例示するように、判定結果は、時間の経過とともにレベルが変化し得る信号で表されるので、どの時点で、どの程度の期間、異常が発生しているかを容易に判定することができる。なお、判定信号又は判定結果は、図１２の例に限定されるものではなく、期待値のレベルと実機出力信号のレベルとの一致・不一致がわかる態様であれば、どのようなデータを用いて表現してもよい。

次に、本実施の形態のＥＣＵ評価装置１００の動作について説明する。図１３は実施の形態１の入力信号制御部２６の処理手順の一例を示すフローチャートである。入力信号制御部２６は、出力バッファ５４の初期化を行う（Ｓ１１）。出力バッファ５４の初期化は、例えば、評価対象ＥＣＵ２００へ出力する実機入力信号の初期値である。

図１４は出力バッファの構成の一例を示す模式図である。出力バッファは、例えば、個々の入力信号、及び個々の期待値に対して、所定数ｎのエントリを有する。例えば、入力データや期待値データが、１０ｍｓ毎に与えられ、出力バッファに１秒間のデータを格納する場合には、エントリ数ｎは、１００となる。出力バッファへのデータの書き込み及び読み出しは、例えば、ＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウト）とすることができる。なお、出力バッファ５４は、図１４に例示する出力バッファの構成から期待値のエントリを除いた構成となる。

入力信号制御部２６は、出力タイミングの入力信号（実機入力信号）を出力バッファ５４から読み出し（Ｓ１２）、読み出した入力信号を評価対象ＥＣＵ２００の出力ポートにセットする（Ｓ１３）。

入力信号制御部２６は、検証データ入力信号に基づいて、評価対象ＥＣＵ２００へ出力する入力信号を生成し（Ｓ１４）、生成した入力信号を出力バッファ５４へ格納する（Ｓ１５）。ステップＳ１２で入力データ（入力信号）が読み出されているので、出力バッファ５４には１個分のエントリに空きがあるので、当該空きに、Ｓ１４で生成した入力信号を格納することができる。

入力信号制御部２６は、シナリオ（テストパターン、検証データなど）の残の有無を判定し（Ｓ１６）、シナリオの残が有る場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、ステップＳ１２以降の処理を行い、シナリオの残が無い場合（Ｓ１６でＮＯ）、処理を終了する。

図１５は実施の形態１の判定部２７の処理手順の一例を示すフローチャートである。判定部２７は、判定対象の出力信号に対する判定結果をすべて正常とする初期化処理を行い（Ｓ２１）、バッテリ信号を取得する（Ｓ２２）。なお、当該バッテリ信号は、図１１で例示したバッテリ信号である。

判定部２７は、取得したバッテリ信号に基づいてバッテリが接続状態であるか否かを判定する（Ｓ２３）。なお、図１１に例示したバッテリ信号の場合、信号レベルが「１」であるとき、バッテリ接続状態にある。

判定部２７は、バッテリが接続状態である場合（Ｓ２３でＹＥＳ）、評価対象ＥＣＵ２００が出力する出力信号（出力データ）と期待値（期待値データ）との一致を検証し（Ｓ２４）、判定結果を更新する（Ｓ２５）。バッテリが接続状態でない場合（Ｓ２３でＮＯ）、判定部２７は、ステップＳ２４、Ｓ２５の処理を行うことなく、後述のステップＳ２６の処理を行う。

判定部２７は、シナリオ（テストパターン、検証データなど）の残の有無を判定し（Ｓ２６）、シナリオの残が有る場合（Ｓ２６でＹＥＳ）、ステップＳ２２以降の処理を行い、シナリオの残が無い場合（Ｓ２６でＮＯ）、処理を終了する。

本実施の形態のＥＣＵ評価装置１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭなどを備えた汎用コンピュータを用いて実現することもできる。すなわち、図１３、図１５に示すような、各処理手順を定めたコンピュータプログラムを記録媒体に記録しておき、当該記録媒体をコンピュータに備えられたＲＡＭにロードし、コンピュータプログラムをＣＰＵで実行することにより、コンピュータ上でＥＣＵ評価装置１００を実現することができる。なお、図１３、図１５に示すような、各処理手順を定めたコンピュータプログラムは、記録媒体に代えて、インターネットなどのネットワークを介してダウンロードすることもできる。

上述のとおり、実施の形態１のＥＣＵ評価装置１００にあっては、仕様モデルと実機（評価対象ＥＣＵ）との入力インタフェース上の差異をなくすることができ、基本設計や詳細設計においてシミュレーション用として用いる検証データを評価対象ＥＣＵ２００のシステムテスト時のテストケースとして流用することができるので、従来必要であったシステムテストデータの手動作成工数を削減することができる。

また、制御仕様相当の仕様モデル及び検証データを元に、出力信号の期待値を生成することにより、従来のように手作業で期待値を作成する場合に比べて、データの信頼性を向上させることができる。また、仕様モデルを用いて任意の入力信号に対する出力信号の期待値を自動的に生成することにより、入力信号の信号パターン、入力信号に対する出力信号の信号パターンを作成する必要がない。さらに、仕様モデルが任意の入力信号に対する出力信号の期待値をリアルタイムで生成するので、入力信号の信号パターン、入力信号に対する出力信号の信号パターンを事前に作成する必要もない。

また、任意の入力信号に対する出力信号の期待値を生成することができるので、システムテストのテスト範囲について制限がなくなり、例えば、特別な異常状態の検出に限らず、通常の通信制御に関する正常・異常の判定、あるいは異常状態に留まらないケースのテストを実現することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、仕様モデルと評価対象ＥＣＵ（実機）に同一の入力を与えた場合の期待値の波形（期待値の信号レベル）と評価対象ＥＣＵが出力する出力信号の波形（出力信号の信号レベル）とを比較して、時間的な一致・不一致を判定することにより、評価対象ＥＣＵの動作の正しさを判定するものである。

一方、ＥＣＵ内部では、ＰＷＭ信号を使用している。ＰＷＭ信号とは、パルス信号を出力するオン時間（パルス幅）を調整して電流又は電圧を制御するための信号であり、オン時間とオフ時間の合計を１周期とし、１周期に対するオン時間の割合をデューティ比という。ＰＷＭ信号は、デューティ比が１００％であれば、常にオン時間（オフ時間がない）の信号となり、デューティ比が０％であれば、常にオフ時間（オン時間がない）の信号となる。ＰＷＭ信号に対する期待値は、デューティ値（アナログ値）で表現されるので、評価対象ＥＣＵが出力するＰＷＭ信号の波形（信号レベルが「１」か「０」のデジタル値）に対して、期待値と比較して時間的な一致を判定することができない。実施の形態２では、ＰＷＭ信号について、評価対象ＥＣＵの動作を評価することができる構成を例示する。

図１６は実施の形態２のＥＣＵ評価装置１００のデータフローの一例を示すブロック図である。図４に例示した実施の形態１の構成との違いは、出力バッファ２６２を具備しない点、仕様モデル２３が仕様モデル内部信号を生成する点、出力バッファ３２を具備する点、判定部２７が複数の判定モデル２７１、２７２、…を具備する点、及び期待波形・内部信号情報バッファ３１を具備する点である。なお、実施の形態１と同様の箇所は説明を省略する。

判定部２７は、複数の判定モデルを備える。例えば、判定モデル２７１は、上述の実施の形態１で用いた判定モデルであり、判定モデル２７２は、ＰＷＭ信号を判定するためのモデルとすることができる。すなわち、判定部２７は、実施の形態１では、判定モデル２７１を選定して使用し、実施の形態２では、判定部２７は、仕様モデル内部信号に基づいて、判定モデル２７１、２７２を選定して使用する。このように、判定部２７は、判定すべき出力信号に応じて、最適な判定モデルを選定することができる。

より具体的には、判定部２７は、期待波形・内部信号情報バッファ３１にバッファリングしている出力信号の期待波形、仕様モデル内部信号（ＰＷＭ信号のデューティ値）に基づいて、適切な判定モデルをリアルタイムに選定することができる。

実施の形態２では、出力バッファ５４を具備し、出力バッファ２６２を具備しない構成にすることで、仕様モデル２３に対してはバッファリングせずにリアルタイムで検証データ入力信号を出力する。一方、評価対象ＥＣＵ２００に対しては、実機入力信号をバッファリングすることで、実機入力信号の出力タイミングを遅延させるので、見かけ上、評価対象ＥＣＵ２００へ出力する入力信号よりも早いタイミングで検証データを把握することができるようになる。

図１７は期待値の信号レベルと出力信号の信号レベルとを比較する場合にＰＷＭ信号を判定することができない一例を示すタイムチャートである。図１７の上段の波形は、ＰＷＭ信号の期待値としてのデューティ値（アナログ値）である。図１７の例では、デューティ値が、０％、５０％、１００％へと変化している。また、図１７の中段の波形は、実機のＰＷＭ信号を示す。また、図１７の下段の波形は、ＥＣＵ内部に実装されたパルス計測機能を用いて計測したＰＷＭ信号のパルス計測値を示す。

図１７に示すように、デューティ値（期待値）が０％から５０％に変化した場合、実機のＰＷＭ信号は、パルス幅がＰＷＭ周期の半分であるパルス信号を繰り返し出力する。そして、ＥＣＵがＰＷＭ信号を出力する場合に、例えば、図１７のように、デューティ比が０％から所要の値（例えば、５０％）になったことを計測するには、ＰＷＭ信号の１周期に相当する時間を要する。すなわち、ＰＷＭ信号のデューティ値が変化した場合、変化したデューティ値を正確に計測するためには、少なくともＰＷＭ信号の１周期の時間が必要となるので、当該時間の間は、評価対象ＥＣＵ２００が出力するＰＷＭ信号のデューティ値が期待値と一致するのか否かを判定することができない。この判定不可の時間は、デューティ値（期待値）が０％から５０％に変化する場合に限定されず、５０％から１００％に変化するなど他の場合も同様である。

一方で、ＰＷＭ信号に対しても、デューティ値が０％のとき（すなわち、「０」レベル又はローレベルの信号が続くとき）に、ノイズ等による瞬間的なパルスが重畳して瞬間的に信号レベルが変動（例えば、「０」、「１」、「０」の如く変動）したときには、異常として検出する必要がある。同様に、デューティ値が１００％のとき（すなわち、「１」レベル又はハイレベルの信号が続くとき）に、ノイズ等による瞬間的なパルスが重畳して瞬間的に信号レベルが変動（例えば、「１」、「０」、「１」の如く変動）したときには、異常として検出する必要がある。そこで、以下のような判定方法を用いることができる。

図１８は実施の形態２のＥＣＵ評価装置１００によるＰＷＭ信号の判定方法の一例を示すタイムチャートである。図１８に示すように、検証データ入力信号としてのスイッチ信号（ＳＷ信号）がレベル「０」から「１」へ変化するとする。スイッチ信号は、例えば、ランプ、ワイパ等のＰＷＭ制御を開始するための信号である。また、この場合、期待値としてのデューティ値は、０％から５０％になるとする。なお、期待値としてのデューティ値が変化した場合、変化した時点の前後所定の時間でデューティ値αが、０％でなく、かつ１００％でない場合、すなわちデューティ値αが、０＜α＜１００（％）であれば、ＰＷＭ制御が開始されたと判定することができる。

前述の出力バッファ５４により、実機入力信号としてのスイッチ信号（ＳＷ信号）は、検証データ入力信号としてのスイッチ信号よりも所定の遅延時間（例えば、１秒）だけ遅れて変化する。評価対象ＥＣＵ２００は、スイッチ信号（ＳＷ信号）によりＰＷＭ制御を開始し、実機出力信号としてのＰＷＭ信号（図１８の例では、デューティ値が５０％のパルス波形）を出力するとともに、パルス計測値を出力する。このパルス計測値は、図１７において説明したように、ＰＷＭ信号の１周期の間は正確なデューティ値とならず、ＰＷＭ制御の開始から１周期以降に正しい値（５０％）を出力する。

そこで、評価対象のＥＣＵがＰＷＭ信号を出力する場合、停止手段としての判定部２７は、ＰＷＭ信号の開始時点後の所定の停止時間(例えば、ＰＷＭ信号の１周期)、判定を停止させる。これにより、瞬間的なノイズ等の重畳の影響で誤判定されることを防止することができる。

判定部２７は、停止時間(例えば、ＰＷＭ信号の１周期) 経過後に、期待値としてのデューティ値及び実機出力信号としてのパルス計測値（ＥＣＵのデューティ値）が一致するか否かを判定する。これにより、瞬間的なノイズ等の重畳の影響で誤判定されることを防止しつつ、ＰＷＭ信号のデューティ比の一致・不一致を判定することができる。

なお、上述の所定の停止時間(例えば、ＰＷＭ信号の１周期)を決定する際に、図１８に示すように、停止時間の開始時点を、検証データ入力信号としてのＳＷ信号が０から１へ移行した時点から遅延時間（例えば、１秒）経過した時点とするようにしてもよい。

１０ 検証データ
２０ ホストＰＣ
２１ ＣＰＵ
２２ ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ
２３ 仕様モデル
２４ 基本ソフトウェア
２５ 個別パターン信号変換部
２６ 入力信号制御部
２６１ 検証データ信号バッファ
２６２ 出力バッファ
２７ 判定部
２７１、２７２ 判定モデル
３１ 期待波形・内部信号情報バッファ
３２ 出力バッファ
５０ 評価ユニット
５１ ＣＰＵボード
５２ ＣＡＮボード
５３ 機能ボード
５４ 出力バッファ
５５ インタフェースボード
２００ 評価対象ＥＣＵ

Claims (13)

1. 評価対象のＥＣＵの機能を定義したＥＣＵ仕様モデルを検証するための所定の検証入力データを含む検証データを取得する取得手段と、
   該取得手段で取得した検証入力データに基づいて前記ＥＣＵへの入力データを生成する入力データ生成手段と、
   前記ＥＣＵ仕様モデルの出力の期待値データ、及び前記入力データに基づいて前記ＥＣＵが出力する出力データが一致するか否かを判定する判定手段と
   を備え、
   前記判定手段の判定結果に基づいて前記ＥＣＵの動作を評価するようにしてあることを特徴とするＥＣＵ評価装置。
2. 前記検証データは、前記ＥＣＵ仕様モデルを検証するための所定の検証出力データを含み、
   前記判定手段は、
   前記検証出力データを前記期待値データとして用い、該期待値データ及び前記出力データが一致するか否かを判定するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載のＥＣＵ評価装置。
3. 前記ＥＣＵ仕様モデルに前記検証入力データを入力して仕様モデル出力データを生成する出力データ生成手段を備え、
   前記判定手段は、
   前記仕様モデル出力信号を前記期待値データとして用い、該期待値データ及び前記出力データが一致するか否かを判定するようにしてあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＥＣＵ評価装置。
4. 前記検証入力データは、
   所定の周期で繰返し送信される通信信号の通信の途絶時点を示す通信途絶信号を含み、
   前記入力データ生成手段は、
   前記途絶時点より所定時間前の時点で送信を停止した通信信号を含む入力データを生成するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＥＣＵ評価装置。
5. 前記入力データ生成手段は、
   前記所定時間前の時点で一旦送信し、送信直後に送信を停止させた通信信号を含む入力データを生成するようにしてあることを特徴とする請求項４に記載のＥＣＵ評価装置。
6. 前記検証入力データは、
   信号レベルが変化する任意の通信信号を含み、
   前記入力データ生成手段は、
   前記通信信号の信号レベルが変化する時点を示すトリガ信号を含む入力データを生成するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＥＣＵ評価装置。
7. 前記検証入力データは、
   信号レベルが変化する任意の入力信号を含み、
   前記入力データ生成手段は、
   前記入力信号の信号レベルの変化時点を所定のフィルタ時間だけ早めた入力信号を含む入力データを生成するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＥＣＵ評価装置。
8. 前記検証入力データは、
   信号レベルが変化する任意の入力信号を含み、
   前記入力データ生成手段は、
   前記入力信号の信号レベルの変化時点を所定の遅延時間だけ遅延した入力信号を含む入力データを生成するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＥＣＵ評価装置。
9. 前記入力データ生成手段は、
   ＥＣＵにバッテリが接続されている期間を示すバッテリ信号を含む入力データを生成するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＥＣＵ評価装置。
10. 前記ＥＣＵが出力する出力データは、ＰＷＭ信号を含み、
    前記ＰＷＭ信号の開始時点後の所定の停止時間、前記判定手段の判定を停止させる停止手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のＥＣＵ評価装置。
11. 前記期待値データは、ＰＷＭ信号の期待デューティ値を含み、
    前記ＥＣＵが出力する出力データは、ＰＷＭ信号に基づき該ＥＣＵで計測したＥＣＵデューティ値を含み、
    前記判定手段は、
    前記停止時間経過後に、前記期待デューティ値及びＥＣＵデューティ値が一致するか否かを判定するようにしてあることを特徴とする請求項１０に記載のＥＣＵ評価装置。
12. コンピュータに、
    評価対象のＥＣＵの機能を定義したＥＣＵ仕様モデルを検証するための所定の検証入力データに基づいて前記ＥＣＵへの入力データを生成するステップと、
    前記ＥＣＵ仕様モデルの出力の期待値データ、及び前記入力データに基づいて前記ＥＣＵが出力する出力データが一致するか否かを判定するステップと
    を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
13. 評価対象のＥＣＵの機能を定義したＥＣＵ仕様モデルを検証するための所定の検証入力データを含む検証データを取得するステップと、
    取得された検証入力データに基づいて前記ＥＣＵへの入力データを生成するステップと、
    前記ＥＣＵ仕様モデルの出力の期待値データ、及び前記入力データに基づいて前記ＥＣＵが出力する出力データが一致するか否かを判定するステップと
    を含み、
    判定結果に基づいて前記ＥＣＵの動作を評価することを特徴とするＥＣＵ評価方法。

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