JP2019008471A - 管理装置、シミュレーションシステムおよびシミュレーション方法 - Google Patents

Abstract

【課題】測定可能な測定条件を設定すること。【解決手段】実施形態に係る管理装置は、通信部と、推定部と、算出部と、選択部とを備える。通信部は、非制御装置から入力される入力信号をチャンネルごとにシミュレーションデータへ変換するシミュレーション装置と通信する。推定部は、測定環境におけるシミュレーションデータの単位時間当たりの通信データ容量の上限値を推定する。算出部は、チャンネルの優先度およびシミュレーションデータのデータ容量を示すチャンネル情報に基づき、設定されたチャンネルのデータ容量の合計値を算出する。選択部は、算出部によって算出された合計値が推定部によって推定された上限値内に収まるように優先度に基づいて測定するチャンネルを選択する。【選択図】図１

Description

本発明は、管理装置、シミュレーションシステムおよびシミュレーション方法に関する。

従来、例えば、車両や航空機などに搭載された各制御装置の動作状況のシミュレーションを行うシミュレーションシステムがある。かかるシミュレーションシステムは、シミュレーション装置と、シミュレーション装置を管理する管理装置とを備える（例えば、特許文献１参照）。

また、かかるシミュレーションシステムでは、通信規格や、シミュレーション装置の性能等の測定環境によって測定可能な測定条件、すなわち、測定可能なチャンネルの組み合わせが異なる。

特開２００８−８４１２１号公報

しかしながら、従来技術では、ユーザが測定条件を設定するため、測定中に不具合が生じる測定条件を設定する場合があり、測定可能な測定条件の設定が困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、測定可能な測定条件を設定することができる管理装置、シミュレーションシステムおよびシミュレーション方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために実施形態に係る管理装置は、通信部と、推定部と、算出部と、選択部とを備える。通信部は、非制御装置から入力される入力信号をチャンネルごとにシミュレーションデータへ変換するシミュレーション装置と通信する。推定部は、測定環境における前記シミュレーションデータの単位時間当たりの通信データ容量の上限値を推定する。算出部は、前記チャンネルの優先度および前記シミュレーションデータのデータ容量を示すチャンネル情報に基づき、設定された前記チャンネルの前記データ容量の合計値を算出する。選択部は、前記算出部によって算出された前記合計値が前記推定部によって推定された前記上限値内に収まるように前記優先度に基づいて測定する前記チャンネルを選択する。

本発明によれば、測定可能な測定条件を設定することができる。

図１は、シミュレーション方法の概要を示す図である。 図２は、シミュレーションシステムのブロック図である。 図３は、チャンネル情報の具体例を示す図である。 図４は、サンプリング周期を更新後のチャンネル情報の一例である。 図５は、表示画像の具体例を示す図である。 図６は、管理装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、実施形態に係る管理装置、シミュレーションシステムおよびシミュレーション方法について詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

まず、図１を用いて実施形態に係るシミュレーション方法の概要について説明する。図１は、シミュレーション方法の概要を示す図である。

図１に示すように、実施形態に係るシミュレーションシステム１００は、管理装置１と、シミュレーション装置５０とを備える。また、管理装置１と、シミュレーション装置５０とは、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）ケーブルやスイッチングハブＳを介して接続される。なお、管理装置１とシミュレーション装置５０とは、スイッチングハブＳを介さず、ＬＡＮケーブで直接接続されることにしてもよいし、あるいは、無線通信で接続されることにしてもよい。

管理装置１は、シミュレーション装置５０の動作状況や、シミュレーションの測定条件等を管理する。また、管理装置１は、例えば、操作部や表示部と接続される。ユーザは、操作部を介してシミュレーション装置５０で行うシミュレーションの測定条件を入力したり、表示部を介してシミュレーション結果を確認したりすることができる。

シミュレーション装置５０は、いわゆるＨＩＬＳ（Hardware In The Loop Simulator）である。また、シミュレーション装置５０は、例えば、車両等に搭載されるＥＣＵ（Electro Control Unit）７０と接続される。なお、ＥＣＵ７０は、非制御装置の一例である。

シミュレーション装置５０は、ＥＣＵ７０に対して実際のブレーキやアクセルなど動作状況を示す制御信号に模した疑似信号を入力する。ＥＣＵ７０は、かかる疑似信号に基づいて動作し、動作結果となる入力信号をシミュレーション装置５０へ出力する。

シミュレーション装置５０は、かかる入力信号を管理装置１で読み取り可能なシミュレーションデータへ変換し、管理装置１へ出力する。これにより、ユーザは、リアルタイムでシミュレーション結果を確認することができる。

このように、シミュレーションシステム１００では、ＥＣＵ７０の動作確認や性能評価を仮想環境で検証することができる。これにより、ＥＣＵ７０の開発費用や開発時間を削減することが可能である。

ところで、管理装置１およびシミュレーション装置５０の性能（スペック）や、通信規格等に応じて測定可能な測定条件が異なる。例えば、通信可能な通信速度、即ち単位時間当たりの通信データ容量を超えるシミュレーションデータをシミュレーション装置５０から管理装置１へ出力する場合、シミュレーションデータの欠落や損傷などの不具合が生じるおそれがある。

また、管理装置１またはシミュレーション装置５０で処理可能な処理負荷を上回る測定条件が設定された場合、管理装置１またはシミュレーション装置５０のフリーズにより、測定の中断等の不具合が生じるおそれがある。

しかしながら、従来技術では、ユーザが測定条件を設定するため、実際に測定可能な測定条件よりも少ないチャンネル数で測定を行う場合や、測定中に不具合が生じる測定条件で測定を行う場合があった。

そこで、実施形態に係るシミュレーション方法では、ユーザが設定した測定条件を測定可能な測定条件となるように再度設定することとした。

ここで、チャンネルとは、シミュレーション装置５０が計測可能な項目であり、ＥＣＵ７０の種類に応じて異なる項目が設定される。また、かかるチャンネルのシミュレーションデータのデータ容量は、チャンネルごとに規定された値である。

また、実施形態に係るシミュレーション方法において、各チャンネルに対して優先度が設定される。かかる優先度は、ユーザによってチャンネル毎に設定された値であるが、シミュレーションシステム１００側で予め設定された値であってもよい。

実施形態に係るシミュレーション方法では、かかるチャンネル情報に基づいてチャンネルごとのシミュレーションデータについてデータ容量の合計値を算出する。なお、同図では、かかる合計値にハッチングを施して示す。

また、シミュレーション方法では、シミュレーションシステム１００の測定環境におけるシミュレーションデータの単位時間当たりの通信データ容量の上限値を推定する。ここで、測定環境とは、管理装置１およびシミュレーション装置５０の性能（いわゆる、スペック）や、シミュレーションシステム１００における通信規格等を指す。

例えば、シミュレーションの測定時にシミュレーション装置５０によるシミュレーションデータの出力がボトルネックとなる場合、シミュレーション装置５０によるシミュレーションデータの出力速度が単位時間当たりの通信データ容量の上限値となる。

また、シミュレーションデータのＬＡＮケーブルにおける転送速度がボトルネックとなる場合、かかる転送速度がシミュレーションデータの単位時間当たりの通信データ容量の上限値となる。

ここで、合計値が上限値未満であれば、測定可能であり、合計値が上限値以上であれば、測定時に不具合が生じる可能性が高い。このため、実施形態に係るシミュレーション方法では、合計値が上限値を超える場合、合計値が上限値内に収まるように優先度に基づいて測定するチャンネルを選択する。

例えば、シミュレーション方法では、優先度の低いチャンネルを選択し、かかるチャンネルのサンプリング周期を長く設定することができる。すなわち、優先度の低いシミュレーションデータを間引くことで、合計値を上限値内に収めることができる。

また、シミュレーション方法では、優先度の高いチャンネルから順に測定するチャンネルを選択し、合計値を上限値内に収めることもできる。換言すると、シミュレーション方法では、合計値が上限値内に収まるまで優先度の低いチャンネルから順に測定条件から除外する。

このように、実施形態に係るシミュレーション方法では、優先度に基づいてチャンネルを選択することで、測定可能な測定条件を設定することができる。

次に、図２を用いて実施形態に係るシミュレーションシステム１００の構成について説明する。図２は、シミュレーションシステム１００のブロック図である。

図２に示すように、シミュレーションシステム１００は、管理装置１と、シミュレーション装置５０とを備える。なお、図２には、シミュレーション装置５０が２つである場合について示しているが、かかるシミュレーション装置５０は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、図２では、図１に示したスイッチングハブＳを省略し、操作部５、表示部６およびＥＣＵ７０を併せて示す。

シミュレーション装置５０は、例えば、ＥＣＵ７０とそれぞれ接続され、管理装置１で設定された測定条件に基づき、ＥＣＵ７０を実環境で制御するための制御信号を模した疑似信号を生成し、ＥＣＵ７０を動作させる。

そして、シミュレーション装置５０は、ＥＣＵ７０から動作状況に応じて入力される入力信号を管理装置１で読み取り可能なシミュレーションデータへ変換し、管理装置１へ出力する。

操作部５は、例えば、キーボードやマウスであり、ユーザの操作に基づく、操作信号を管理装置１へ出力する。例えば、ユーザは、操作部５を介して測定条件を設定することができる。なお、本実施形態において測定条件とは、チャンネルの組み合わせを指すものとする。

また、操作部５は、ユーザによるチャンネルの設定毎に、設定されたチャンネルに対応する操作信号を管理装置１へ出力する。これにより、管理装置１では、上記の上限値や合計値を導出する処理が開始されることとなる。

表示部６は、シミュレーション装置５０による測定結果を表示したり、測定条件を表示したりする。すなわち、ユーザは、表示部６に表示された情報に基づき、チャンネルを設定することができる。なお、かかる点の詳細については、図５を用いて後述する。

管理装置１は、制御部２と、記憶部３と、通信部１０とを備える。制御部２は、推定部２１と、算出部２２と、選択部２３と、更新部２４と、生成部２５とを備える。制御部２は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。

また、制御部２の推定部２１、算出部２２、選択部２３、更新部２４および生成部２５の少なくともいずれか一つまたは全部をＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成することもできる。

また、記憶部３は、例えば、ＲＡＭやＨＤＤに対応する。ＲＡＭやＨＤＤは、チャンネル情報３１、測定履歴情報３２や各種プログラムの情報を記憶することができる。なお、管理装置１は、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータや可搬型記録媒体を介して上記したプログラムや各種情報を取得することとしてもよい。

通信部１０は、シミュレーション装置５０と通信を行う通信インターフェースである。通信部１０は、例えば、ＬＡＮケーブル等の有線ケーブルを介して各シミュレーション装置５０と通信を行うことができる。なお、通信部１０とシミュレーション装置５０との通信方式は、無線通信方式であってもよい。

また、通信部１０は、シミュレーション装置５０からシミュレーションデータを取得すると、かかるシミュレーションデータを記憶部３に測定履歴情報３２として記憶する。

また、かかるシミュレーションデータは、表示部６に表示される。これにより、ユーザは、測定結果であるシミュレーションデータを確認することができる。なお、ユーザは、かかるシミュレーションデータを記憶部３から任意のタイミングで取り出して確認することも可能である。

制御部２の推定部２１は、測定環境におけるシミュレーションデータの単位時間当たりの通信データ容量の上限値を推定する。例えば、推定部２１は、シミュレーションの測定時にシミュレーション装置５０によるシュミレーションデータの出力がボトルネックとなる場合、シミュレーション装置５０によるシミュレーションデータの出力速度をシミュレーションデータの通信速度の上限値として推定する。

また、推定部２１は、シミュレーションデータのＬＡＮケーブルにおける転送速度がボトルネックとなる場合、かかる転送速度をシミュレーションデータの通信速度の上限値として推定する。すなわち、上限値とは、シミュレーションシステム１００において通信可能な単位時間当たりのデータ容量の上限を示す。

算出部２２は、チャンネル情報３１に基づき、ユーザにより選択されたチャンネルのデータ容量の合計値を算出する。かかるチャンネル情報３１は、記憶部３に予め記憶された情報である。

そして、算出部２２は、算出した合計値を選択部２３へ出力する。ここで、図３を用いてチャンネル情報３１の具体例について説明する。図３は、チャンネル情報３１の具体例を示す図である。

図３に示すように、チャンネル情報３１は、優先度、チャンネル名、データ容量、サンプリング周期が対応付けられた情報である。「優先度」は、例えば、測定する優先度であり、ユーザにより設定される。「チャンネル名」は、シミュレーション装置５０で測定可能な項目であり、シミュレーション装置５０に接続されるＥＣＵ７０に応じて異なる。

「データ容量」は、各チャンネルにおけるシミュレーションデータの容量を示す。また、「サンプリング周期」は、シミュレーション装置５０が上記した入力信号をシミュレーションデータへ変換する周期を示す。

算出部２２は、チャンネル情報３１に基づき、新たにチャンネルが測定条件として設定される毎に、設定されたチャンネルのデータ容量の合計値を算出し、選択部２３（図２参照）へ出力する。

図２の説明に戻り、選択部２３について説明する。選択部２３は、チャンネル情報３１に基づき、算出部２２によって算出された合計値が推定部２１によって推定された上限値を超える場合に、合計値が上限値内に収まるようにチャンネルを選択する。

具体的には、選択部２３は、測定条件として設定されたチャンネルのうち、サンプリング周期を更新するチャンネルを選択する。例えば、選択部２３は、測定条件として設定されたチャンネルのうち、優先度の低いチャンネルのサンプリング周期の更新を更新部２４へ指示する。

更新部２４は、選択部２３の指示を受けてチャンネル情報３１のサンプリング周期を更新する。ここで、図４を用いて更新部２４による処理の具体例について説明する。図４は、サンプリング周期を更新後のチャンネル情報３１の一例である。

なお、ここでは、選択部２３によってクランクセンサフェール、水温センサフェールおよびノックセンサフェールのチャンネルがそれぞれ選択されたものとする。更新部２４は、クランクセンサフェール、水温センサフェールおよびノックセンサフェールのサンプリング周期をそれぞれ２倍に設定する。

すなわち、優先度の低いシミュレーションデータを間引くことで、上記した合計値を抑えることができる。これにより、より多くのチャンネルを測定することが可能となる。

そして、更新部２４は、チャンネル情報３１のサンプリング周期を更新すると、算出部２２は、かかるチャンネル情報３１に基づいてサンプリング周期ごとの合計値を再度算出し、選択部２３へ出力する。

選択部２３は、かかる合計値が上限値を超える場合に、更新部２４へサンプリング周期の更新を再度指示し、合計値が上限値内に収まるまで繰り返す。

かかる場合に、例えば、選択部２３は、１回目に選択したチャンネルを再度選択することにしてもよいし、あるいは、かかるチャンネルと異なるチャンネルを選択することにしてもよい。

選択部２３は、１回目に選択したチャンネルを再度選択する場合、更新部２４は、優先度の低いチャンネルほど、サンプリング周期が長くなるように設定することとなる。

このように、優先度の低いチャンネルのサンプリング周期を長くすることで、測定するチャンネル数を減らすことなく、設定された全てのチャンネルを測定することが可能となる。

また、かかる場合に、優先度の高いチャンネルについては、サンプリング周期が変更されない。このため、優先度の高いチャンネルを間引くことなく測定を行うことが可能となる。すなわち、優先度の高いシュミレーションデータを優先度の低いシミュレーションデータよりも優先的に得ることができる。

図２の説明に戻り、生成部２５について説明する。生成部２５は、表示部６で表示する画像を生成する。例えば、生成部２５は、ユーザが測定条件を確認するための表示画像を生成する。

ここで、図５を用いてかかる表示画像の具体例について説明する。図５は、表示画像の具体例を示す図である。なお、図５では、表示部６に表示された画像からユーザが測定条件を確認する場面を示す。

図５に示すように、表示部６には、測定条件を確認するためのチャンネルリストＬおよび測定開始ボタンＢが表示される。また、チャンネルリストＬには、優先度、チャンネル名、サンプリング周期および測定が表示される。なお、測定とは、いわゆるチェックボックスであり、チェックされたチャンネルが測定されることとなる。

ユーザは、かかるチャンネルリストＬに基づいて測定条件を確認する。そして、ユーザは、かかる測定条件で良いと判断した場合、測定開始ボタンＢを操作する。これにより、シミュレーションシステム１００では、かかる測定条件に基づいてシミュレーションが開始される。

一方、ユーザが測定条件を変更する場合、例えば、各チャンネルの優先度や、サンプリング周期、測定の有無を変更する。これにより、制御部２では、上記の処理が行われ、生成部２５は、かかる処理結果を反映した表示画像を生成し、表示部６へ表示させる。

このように、管理装置１では、測定前に測定条件をユーザに確認することで、ユーザが所望する測定条件を確実に行うことができる。

次に、図６を用いて実施形態に係る管理装置１が実行する処理手順について説明する。図６は、管理装置１が実行する処理手順を示すフローチャートである。なお、以下に示す処理手順は、測定開始前に管理装置１によって繰り返し実行される。

図６に示すように、制御部２は、操作部５よりチャンネル設定の操作信号を取得する（ステップＳ１０１）。続いて、推定部２１は、シミュレーションデータの単位時間当たりの通信データ容量の上限値を推定する（ステップＳ１０２）。

算出部２２は、設定されたシミュレーションデータのデータ容量の合計値を算出する（ステップＳ１０３）。なお、制御部２は、ステップＳ１０２と、ステップＳ１０３とは、並列に行うようにしてもよいし、あるいは順番を入れ替えてステップＳ１０３の後にステップＳ１０２を行うようにしてもよい。

続いて、選択部２３は、合計値が上限値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０４）。かかる判定において、合計値が上限値より大きい場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、選択部２３は、サンプリング周期を変更するチャンネルを選択し（ステップＳ１０５）、更新部２４は、選択されたチャンネルのサンプリング周期を更新する（ステップＳ１０６）。

続いて、制御部２は、ステップＳ１０３の処理に移行する。すなわち、制御部２は、合計値が上限値を下回るまで、ステップＳ１０５およびステップＳ１０６の処理を繰り返すこととなる。

一方、制御部２は、合計値が上限値以下である場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、測定開始の操作信号を取得したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。

制御部２は、測定開始の操作信号を取得した場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、処理を終了する。一方、制御部２は、測定開始の操作信号を取得しなかった場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、ステップＳ１０１以降の処理を繰り返すこととなる。

上述したように、実施形態に係る管理装置１は、通信部１０と、推定部２１と、算出部２２と、選択部２３とを備える。通信部１０は、非制御装置（ＥＣＵ７０）から入力される入力信号をチャンネルごとにシミュレーションデータへ変換するシミュレーション装置５０と通信する。推定部２１は、測定環境におけるシミュレーションデータの単位時間当たりの通信データ容量の上限値を推定する。算出部２２は、チャンネルの優先度およびシミュレーションデータのデータ容量を示すチャンネル情報３１に基づき、設定されたチャンネルのデータ容量の合計値を算出する。選択部２３は、算出部２２によって算出された合計値が推定部２１によって推定された上限値内に収まるように優先度に基づいて測定するチャンネルを選択する。したがって、実施形態に係る管理装置１によれば、測定可能な測定条件を設定することができる。

ところで、上述した実施形態では、サンプリング周期を変更することで、測定可能な測定条件へ調整する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、選択部２３は、合計値が上限値を超える場合に、優先度の高いチャンネルから順に測定するチャンネルを選択し、合計値を上限値内に収めることもできる。

換言すると、選択部２３は、合計値が上限値内に収まるまで優先度の低いチャンネルから順に測定条件から除外する。これにより、シミュレーションシステム１００では、優先度の高いチャンネルを確実に測定することが可能となる。

また、上述した実施形態では、合計値が上限値を超える場合に、選択部２３が測定するチャンネルを選択する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、選択部２３は、合計値が上限値を下回っている場合に、合計値が上限値と略同じ値となるようにサンプリング周期を短くしたり、測定するチャンネル数を増やしたりすることもできる。すなわち、測定条件内の上限ぎりぎりを測定条件として設定することも可能である為、シミュレーションの質を向上させることが可能となる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な様態は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲および、その均等物によって定義される統括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変化が可能である。

１ 管理装置
１０ 通信部
２１ 推定部
２２ 算出部
２３ 選択部
２４ 更新部
２５ 生成部
３１ チャンネル情報
３２ 測定履歴情報
５０ シミュレーション装置
７０ ＥＣＵ
１００ シミュレーションシステム

Claims (6)

1. 非制御装置から入力される入力信号をチャンネルごとにシミュレーションデータへ変換するシミュレーション装置と通信する通信部と、
   測定環境における前記シミュレーションデータの単位時間当たりの通信データ容量の上限値を推定する推定部と、
   前記チャンネルの優先度および前記シミュレーションデータのデータ容量を示すチャンネル情報に基づき、設定された前記チャンネルの前記データ容量の合計値を算出する算出部と、
   前記算出部によって算出された前記合計値が前記推定部によって推定された前記上限値内に収まるように前記優先度に基づいて測定する前記チャンネルを選択する選択部と
   を備えることを特徴とする管理装置。
2. 前記チャンネル情報は、
   前記チャンネルごとのサンプリング周期に関する情報を含み、
   前記チャンネル情報の前記サンプリング周期を更新する更新部
   をさらに備え、
   前記選択部は、
   前記更新部によって前記サンプリング周期を更新する前記チャンネルを選択すること
   を特徴とする請求項１に記載の管理装置。
3. 前記更新部は、
   前記優先度が低いほど前記サンプリング周期を長く設定すること
   を特徴とする請求項２に記載の管理装置。
4. 前記選択部は、
   前記優先度が高い前記チャンネルから順に前記チャンネルを選択すること
   を特徴とする請求項１に記載の管理装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の管理装置と、
   前記シミュレーション装置と
   を備えることを特徴とするシミュレーションシステム。
6. 非制御装置から入力される入力信号をチャンネルごとにシミュレーションデータへ変換するシミュレーション装置と通信する通信工程と、
   測定環境における前記シミュレーションデータの単位時間当たりの通信データ容量の上限値を推定する推定工程と、
   前記チャンネルの優先度および前記シミュレーションデータのデータ容量を示すチャンネル情報に基づき、設定された前記チャンネルの前記データ容量の合計値を算出する算出工程と、
   前記算出工程によって算出された前記合計値が前記推定工程によって推定された前記上限値内に収まるように前記優先度に基づいて測定する前記チャンネルを選択する選択工程と
   を含むことを特徴とするシミュレーション方法。

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