JP6314141B2 - 組み込みソフトウェアのドキュメント作成方法およびドキュメント作成装置 - Google Patents

組み込みソフトウェアのドキュメント作成方法およびドキュメント作成装置 Download PDF

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Description

この発明は、組み込み機器に組み込む組み込みソフトウェアのドキュメント作成方法およびドキュメント作成装置に関する。
汎用ソフトウェア開発の際には、仕様書、マニュアル、ソフトウェア設計書、ソースコード、テスト仕様書等の各種ドキュメントを作成している。また、開発の工程(フロー)は、仕様書(テスト仕様書、マニュアル)を作成した後、ソフトウェア設計書を作成し、この後にソースコードを作成し、実機環境でのコンパイルを行った後、実機動作させて、検証、およびバグ修正を行うようになっている。
上記複数の各種ドキュメントを作成するにあたり、システムおよびソフトウェアの仕様の決定や登録、更新等の各工程のデータをデータベースにより管理処理することにより、正確なドキュメントを作成する仕様管理装置が提案されている。この仕様管理装置は、各工程で作成される成果物と成果物間の関係を、モデル要素、モデル要素間の関係、ドキュメントおよびその構成、モデル要素およびドキュメント要素との関係の4種類に分類して定義し、登録管理することにより、入力されるモデル要素の情報と予め定義されるドキュメントの情報に基づいて、ドキュメントを自動生成する(例えば、下記特許文献1参照。)。
特開2006−106893号公報
しかしながら、従来、開発の各工程では、異なる作業者が分担して作業を行うものであるため、異なる工程同士の連携を円滑に行えなかった。また、各ドキュメントの正確性は、各工程の作業者の習熟度に影響を受け、習熟していない作業者が作成した精度の低いドキュメントが他の工程(全体)に影響を与える問題が生じた。例えば、ソフトウェア間の連携部分のプログラミングは、一定の知識を有するプログラマによる作業が必要であり、このプログラマは、他の工程の作業に精通していない。
このため、異なる工程の作業者間では、設計、変更等に迅速に対応できず、連携のための工数が増え、全体の工数やコスト増加等を生じやすい。例えば、GUI開発と制御開発は、それぞれ別工程で行われており、GUI画面上の部品と制御処理の連携は、手作業で一つずつ対応させていた。このため、GUI画面上の部品と制御処理の連携に非常に手間がかかっていた。
そして、特許文献1の技術では、ある工程における作業状態を他の工程の作業者から見て分かりやすく出力することはできないため、設計、変更等に柔軟に対応することができない。結果として、各工程の作業者は、全体の開発状態や、工程間の連携状態を把握できないため、担当する工程の開発を円滑に行うことができなかった。
また、近年では、PC等の汎用アプリケーションの他に、特定のアプリケーションを動作させる組み込みソフトウェアが台頭してきている。このような組み込みソフトウェアにおいて、ソフトウェア間のインターフェースは、API関数を用意し、ソフトウェア間で互いにコールするよう、習熟したプログラマがプログラミングしていた。
組み込みソフトウェアは、例えば、リモコンやデジカメ、ICレコーダ等、特定の単純な機能であり、習熟したプログラマに限らずに、より効率的にソフトウェア開発できることが望まれている。
プログラミングに習熟していなくても組み込みソフトウェア開発が行え、また、各工程を連携できるドキュメントが作成できれば、組み込みソフトウェアをより効率的に開発できるようになる。
本発明は、上記課題に鑑み、組み込みソフトウェアを効率的に開発できることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の組み込みソフトウェアのドキュメント作成方法は、コンピュータが、組み込み機器の組み込みソフトウェア開発におけるドキュメント作成の画面を複数表示し、第1画面を用いて操作設定された第1ドキュメントの第1設定内容を、第2画面の第2ドキュメントのうち前記第1設定内容に対応する第2設定内容として設定し、前記第1ドキュメントは、前記第1設定内容として前記組み込み機器の表示画面に配置する部品の配置および操作仕様を第1画面に図形表示し、前記第2ドキュメントは、前記第2設定内容として前記組み込み機器の表示画面に配置する前記部品の制御仕様に関し、前記部品の制御処理内容を複数の図形により示す所定のルール図を用いて第2画面に表示し、前記第1画面と、前記第2画面は、表示切り替え、または、前記部品の配置を基準に互いに重ね合わせて表示させ、前記第1設定内容の前記操作仕様の起点の前記部品と、前記第2設定内容の前記制御処理の起点の前記部品とを操作および制御の起点として同一位置に表示させる、処理を実行することを特徴とする。
また、前記第1ドキュメントの前記部品の配置あるいは操作仕様の内容変更時に、対応する前記第2ドキュメントの前記部品の制御仕様の内容を変更することを特徴とする。
また、前記第1画面と前記第2画面の重ね合わせ表示時には、上側に重ねられる一方のドキュメントを半透明に表示させる、ことを特徴とする。
また、前記第2ドキュメントのルール図は、第1ドキュメントにより配置した前記部品を前記制御処理の起点として前記部品の制御処理内容の条件とアクションを線分により接続して表示する、ことを特徴とする。
また、前記第2ドキュメントの制御処理内容の前記条件と前記アクションには、対応するプログラムの関数名が設定されること、を特徴とする。
また、前記第1ドキュメントの部品は、前記組み込み機器の表示画面上に配置される操作ボタンであることを特徴とする。
また、本発明の組み込みソフトウェアのドキュメント作成装置は、組み込み機器の組み込みソフトウェア開発におけるドキュメント作成の画面を複数表示し、第1画面を用いて操作設定された第1ドキュメントの第1設定内容を、第2画面の第2ドキュメントのうち前記第1設定内容に対応する第2設定内容として設定し、前記第1ドキュメントは、前記第1設定内容として前記組み込み機器の表示画面に配置する部品の配置および操作仕様を第1画面に図形表示し、前記第2ドキュメントは、前記第2設定内容として前記組み込み機器の表示画面に配置する前記部品の制御仕様に関し、前記部品の制御処理内容を複数の図形により示す所定のルール図を用いて第2画面に表示し、前記第1画面と、前記第2画面は、表示切り替え、または、前記部品の配置を基準に互いに重ね合わせて表示させ、前記第1設定内容の前記操作仕様の起点の前記部品と、前記第2設定内容の前記制御処理の起点の前記部品とを操作および制御の起点として同一位置に表示させる制御部を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、開発に必要な各ドキュメントを一元管理し、いずれかのドキュメント修正が行われると、関連する他のドキュメントの対応部分を修正する。これにより、ソフトウェア開発に関わる複数の開発者間は常に他のドキュメントの修正を含む開発状況を把握しながら開発することができ、円滑に効率よくソフトウェア開発できるようになる。
本発明によれば、組み込みソフトウェアを効率的に開発できるという効果を奏する。
図1は、実施の形態1にかかる組み込みソフトウェアのインターフェース仕様を説明する図である。 図2は、実施の形態1にかかる仮想メモリインターフェースのメモリ内容を示す図である。 図3は、実施の形態1にかかる仮想メモリインターフェースを用いたデータ送受の処理内容を示すフローチャートである。 図4は、実施の形態1にかかるプログラムの連携例を示す図である。 図5は、実施の形態1にかかるポーリングによるデータ変化により相互のプログラム処理を実行する方法を説明する図である。 図6は、実施の形態1にかかるイベント処理により相互のプログラム処理を実行する方法を説明する図である。 図7は、実施の形態1にかかるハードウェアを介して相互のプログラム処理を実行する方法を説明する図である。 図8は、実施の形態1にかかる組み込みソフトウェア開発に用いるプログラミング装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 図9は、実施の形態1にかかる組み込み機器への実装例を示す図である。 図10は、実施の形態2にかかる制御開発を説明する図である。 図11は、実施の形態2にかかる制御処理の設計画面を説明する図である。 図12は、実施の形態2にかかるGUI画面設計を説明する図である。 図13は、実施の形態2にかかる制御処理設計図と画面設計図の重ね合わせ表示を説明する図である。 図14は、実施の形態2にかかる制御処理設計図と画面設計図を重ね合わせ一方を半透明にした表示状態を示す図である。 図15は、実施の形態2にかかる制御処理設計図と画面設計図の重ね合わせ表示のレイアウト変更時の状態を説明する図である。 図16は、実施の形態2にかかる制御処理とGUI部品との関連付けの処理を示すフローチャートである。 図17は、実施の形態2にかかる制御処理設計図と画面設計図の差し換えを説明する図である。 図18は、実施の形態2にかかる複数の設計図間の関連付けを説明する図である。 図19は、実施の形態2にかかる仕様書と設計書の連携の具体例を示す図である。 図20は、実施の形態2にかかる仕様書情報と設計書情報のデータ関連を示す図である。 図21は、実施の形態2にかかる部品追加時の処理を説明する図である。(その1) 図22は、実施の形態2にかかる部品追加時の処理を説明する図である。(その2) 図23は、実施の形態2にかかる部品追加時の処理を説明する図である。(その3) 図24は、実施の形態2にかかる部品追加時の処理を説明する図である。(その4) 図25は、実施の形態2にかかる部品追加時の処理を説明する図である。(その5) 図26は、実施の形態2にかかる追加した部品に対応する処理(関数)のソースコード生成を説明する図である。 図27は、実施の形態2にかかる作成した複数のドキュメントあるいはプログラムの仕様変更時の処理を説明する図である。
(実施の形態)
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる組み込みソフトウェアのドキュメント作成方法およびドキュメント作成装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。組み込みソフトウェアは、例えば、リモコンやデジカメ、ICレコーダ、車載装置、医療機器等、用途(動作)が限定された特定用途の組み込み機器に組み込まれるソフトウェアである。
(実施の形態1:仮想メモリインターフェースを用いたデータ送受の構成)
図1は、実施の形態1にかかる組み込みソフトウェアのインターフェース仕様を説明する図である。実施の形態では、異なるプログラムA,B間の接続を仮想メモリインターフェース101を用いて行う。この接続とは、プログラム間においてやりとりするデータの送受を指す。
図2は、実施の形態1にかかる仮想メモリインターフェースのメモリ内容を示す図である。メモリアドレス毎に一方のプログラム(例えばアプリケーション)Aと、他方のプログラム(例えばOS)Bとの間でやりとりするデータ(変数)を格納する。
ここで、プログラムA,Bの関数と、このプログラムA,B間における関数のデータの送受は仮想メモリ(インターフェース)101を用いる。そして、各関数が書き込むアドレスと、読み出すアドレスは、予め設定されている。
組み込みソフトウェアでは、特定の機能を順序制御等により単純実行すればよいため、プログラムA,B間のデータの送受は、固定化されている。例えば、組み込み機器の操作等により、プログラム(アプリケーション)Aの関数Aが取得したデータは、アドレス「0000」に書き込むように設定しておく。
また、プログラム(OS)Bの関数1は、アドレス「0000」に書き込まれたデータを読み込み、所定の処理を実行するように設定しておく。また、プログラム(OS)の関数1は、所定の処理実行結果の戻り値をアドレス「0001」に書き込むように設定しておく。
また、プログラム(アプリケーション)Aの関数Aは、アドレス「0001」のデータを読み込み、所定の処理を実行するように設定しておく。プログラムA,Bの他の関数についても、それぞれ異なるアドレスを用いてデータ送受する設定を行う。
図3は、実施の形態1にかかる仮想メモリインターフェースを用いたデータ送受の処理内容を示すフローチャートである。図中ステップS301は組み込みソフトウェア開発時に行う事前処理内容、ステップS304は事前処理後(組み込み機器への組み込みソフトウェアの組み込み後)の実行処理内容を示す。
ステップS301の事前準備としては、はじめに、プログラムAの関数AからプログラムBの関数1へ引き渡す変数領域1を設定する(ステップS302)。次に、プログラムBの関数1からプログラムAの関数Aへの戻り値の変数領域2を設定する(ステップS303)。
上記事前準備後の実行処理時(ステップS304)には、ステップS305〜ステップS308の処理を行う。はじめに、プログラムAの関数Aにより変数領域1にデータを書き込む(ステップS305)。次に、プログラムBの関数1により変数領域1からデータを読み込む(ステップS306)。その後、プログラムBの関数1により内部計算を行い、計算結果の戻り値を変数領域2に書き込む(ステップS307)。そして、プログラムAの関数Aにより変数領域2からデータを読み込む(ステップS308)。
図3の処理を図2を用いて具体的に説明すると、事前準備としては、
a.仮想メモリインターフェース101のアドレス「0000」を関数Aから関数1へ引き渡す変数領域1として設定する。
b.仮想メモリインターフェース101のアドレス「0001」を関数1から関数Aへの戻り値の変数領域2として設定する。
上記事前準備後の動作処理時には、プログラムA,Bは、下記1.〜4.の処理を行う。
1.関数Aが変数領域1(アドレス「0000」)にデータを書き込む。
2.関数1が変数領域1(アドレス「0000」)からデータを読み込む。
3.関数1が内部計算を行い、計算結果の戻り値を変数領域2(アドレス「0001」)に書き込む。
4.関数Aが変数領域2(アドレス「0001」)からデータを読み込む。
このように、プログラムA,B相互間でやりとりするデータについて、仮想メモリインターフェース101上に、各プログラムが書き込むアドレスと、読み出すアドレスを設定しておくことにより、各プログラムA,Bは、仮想メモリインターフェース101の該当アドレスに対するデータ書き込みに基づきこのデータを読み込み、プログラム実行することができるようになる。各プログラムA,Bは、メモリのリード/ライト動作だけでプログラム間の連携を構築することができる。
ここで、プログラムA,Bは、それぞれ予め設定したアドレスにデータが書き込まれたことを契機(タイミング)として、処理を実行するように構成(プログラミング)しておいてもよい。例えば、上記例では、2.4.について下記のようにプログラミングできる。
2’.関数1は、アドレス「0000」にデータが書き込まれた場合、このデータを読み込む。
4’.関数Aは、アドレス「0001」にデータが書き込まれた場合、このデータを読み込む。
図4は、実施の形態1にかかるプログラムの連携例を示す図である。プログラムAの関数Aは、アドレス0「0000」に値10を書き込む処理、およびアドレス1「0001」の値を読み込む処理を行う。プログラムBの関数1は、アドレス0「0000」に書き込まれた値を処理(図示の例では値の二乗処理)し、処理後の値を戻り値としてアドレス1「0001」に書き込む処理を行う。
図4に示したプログラムの連携例によれば、プログラムA,Bは、WRITE関数、READ関数のみで他のプログラムとデータの送受、およびデータ処理依頼を行うことができる。そして、プログラムA,Bは、READについてはアドレス、WRITEについては、アドレスと値の2つの関数だけを用いて処理実行できる。
このように、プログラムA,Bは、仮想メモリインターフェース101を介したデータ送受のルール(アドレスとデータの大きさ、処理の内容)だけを事前に決めておけば、相互のプログラムA,B間のデータのやりとり、および処理依頼の伝達を極めて容易に実現できるようになる。
また、プログラマが実装(作業)するのは、仮想メモリの特定のアドレスにおける読み書きのみとすることができるため、API等の関数の知識や経験は必要なく、結果として習熟したプログラマでなくとも、プログラミングできる環境を構築できるようになる。
(仮想メモリインターフェースを用いた書き込み読み込みのプログラム間伝達について)
次に、上記プログラム連携における書き込み、および読み込みが行われたことを相手のプログラムに伝達するには下記1.〜3.の方法を用いて行う。
1.ポーリングによるデータ変化により相互のプログラム処理を実行する方法
2.イベント処理により相互のプログラム処理を実行する方法
3.ハードウェアを介して相互のプログラム処理を実行する方法
図5は、実施の形態1にかかるポーリングによるデータ変化により相互のプログラム処理を実行する方法を説明する図である。下記1.〜3.の手順でプログラム処理を実行する。
1.プログラム(アプリケーション)Aがデータを書き換える。
2.プログラム(アプリケーション)Bは、所定のアドレス(アドレス「0000」)のデータが書き換えられているかどうかをポーリング(一定間隔)で読みに行く。
3.そして、プログラム(アプリケーション)Bは、所定のアドレス(アドレス「0000」)のデータが書き換えられていた場合(DATA0→DATA1)には、このデータ(DATA1)を読み込み、所定の処理を実行する。
図6は、実施の形態1にかかるイベント処理により相互のプログラム処理を実行する方法を説明する図である。下記1.〜4.の手順でプログラム処理を実行する。
1.初期化時に、プログラム(アプリケーション)BがOS601に所定のアドレス「0000」のデータに変化が生じた場合、通知するよう登録する。
2.プログラム(アプリケーション)Aがアドレス「0000」のデータを書き換える(DATA0→DATA1)。
3.OS601がプログラム(アプリケーション)Bにアドレス「0000」の変化を通知する。
4.プログラム(アプリケーション)Bがアドレス「0000」のデータを読み込み、所定のデータ処理を開始する。
以上のように、イベント処理では、全てのデータの書き込み、読み込みはOS601を経由して行う。
図7は、実施の形態1にかかるハードウェアを介して相互のプログラム処理を実行する方法を説明する図である。仮想メモリインターフェース101には、データ領域の他に、データリードと、データライトで起動する関数を登録しておく。下記1.〜3.の手順でプログラム処理を実行する。
1.プログラム(アプリケーション)Aがアドレス「0000」のデータを書き換える(DATA0→DATA1)。
2.CPU701がプログラム(アプリケーション)Aにより書き込まれたアドレス「0000」とデータ(DATA1)から関数(OnWrite0())をコールする。
3.プログラム(アプリケーション)Bは、書き換えられたデータ(DATA1)を読み込んで実行する。
図8は、実施の形態1にかかる組み込みソフトウェア開発に用いるプログラミング装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。図8において、プログラミング装置800は、制御部(CPU)801と、Read−Only Memory(ROM)802と、Random Access Memory(RAM)803と、を含む。また、半導体メモリやディスクドライブ等の記憶部804と、ディスプレイ808と、通信インターフェース(I/F)809と、キーボード810と、マウス811と、スキャナ812と、プリンタ813とを備えてもよい。これらCPU801〜プリンタ813はバス814によってそれぞれ接続されている。
CPU801は、プログラミング装置800によって組み込みソフトウェアを作成する際の全体の制御を司る演算処理装置である。ROM802は、組み込みソフトウェアの作成に必要なプログラムを記憶する不揮発性メモリである。RAM803は、CPU801による演算処理実行時のワークエリアとして使用される揮発性メモリである。
通信インターフェース809は、ネットワーク815と内部のインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。具体的に、通信インターフェース809は、通信回線を通じてネットワーク815となるLocal Area Network(LAN)、Wide Area Network(WAN)、インターネットなどに接続され、ネットワーク815を介して他の装置に接続される。通信インターフェース809には、例えば、モデムやLANアダプタなどを採用することができる。
ディスプレイ808は、組み込みソフトウェア開発のための各種仕様書や設計書、例えば、操作仕様書におけるGUI(Graphical User Interface)の画面設計と、プログラム設計書の設計画面について、カーソル、アイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像、機能情報などをデータ表示する装置である。ディスプレイ808には、例えば、Thin Film Transistor(TFT)液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイなどを採用することができる。
そして、上記説明した、プログラム(アプリケーション)A,Bの開発において、図8に示したプログラミング装置800を用いて図3に示した事前処理S301を行う。この後、組み込み機器において図3に示した実行処理ステップS304を実行させればよい。
(実装例)
図9は、実施の形態1にかかる組み込み機器への実装例を示す図である。用途が限定された組み込み機器は、所定のメモリにプログラム(アプリケーション)A,Bを格納しておき、プログラム(アプリケーション)A,B間のデータ送受に、OS901が提供する仮想メモリインターフェース101を利用する。なお、不図示であるが、組み込み機器は、これらプログラム(アプリケーション)A,Bと、OS901と、仮想メモリインターフェース101の動作処理を実行する。
従来のインターフェースでは、プログラムAからプログラムBのAPIをコールすることでプログラム間の連携を図っていた。この場合、API仕様書の精読が必要であり、適切な関数、因数で対応付けしなければならず、習熟したプログラマによるプログラミングが必要であった。
これに対し、上記実施の形態1によれば、仮想メモリインターフェースを介してプログラム間のデータの送受を行う。組み込みソフトウェアでは、各プログラムを機能別モジュール毎(例えばレコーダであれば録音機能や表示機能毎)に開発を行っている。実施の形態によれば、この際、プログラム間の連携にAPI関数を用いるなど、特別なプログラミングを行う必要がなく、プログラミングの知識がなくても自分が担当する組み込みソフトウェア開発を行うことができるようになる。また、プログラミング言語や、プログラマ間の言語(人種)を問わずに組み込みソフトウェア開発を行うことができる。
これにより、組み込みソフトウェア開発のプログラム品質を向上し、効率化および低コスト化できる。さらに、ソフトウェア開発を統括するスーパープログラマがいなくても組み込みソフトウェア開発を行うことができ、人件費を削減することもできる。
また、組み込み機器の試作段階において、プログラム間のデータ送受が明確となり、プログラミング(データ送受)の試行錯誤を簡単かつ容易に行えるため、試作段階での検証作業を効率よく円滑に行えるようになる。
(実施の形態2:GUI開発と制御開発の連携について)
実施の形態2では、組み込みソフトウェア開発における複数のドキュメントの連携について説明する。この連携についても、図8に示したプログラミング装置800を用いて行うことができる。
従来、例えば、操作仕様書におけるGUIの画面設計と、プログラム設計書における制御処理(プログラム記述)とは別工程で行われていたが、実施の形態2では、これら仕様書(例えば、GUI開発)と設計書(例えば、制御開発)のドキュメント相互を分かりやすい形で連携させる。
図10は、実施の形態2にかかる制御開発を説明する図である。図示のように、実施の形態では、組み込みソフトウェア開発において、従来の制御処理(プログラム記述)を用いず、ルール図を用いて制御の設計を行う。プログラム記述の処理内容を図形の組み合わせからなるルール図1000を用いて表現する。
ルール図1000では、図10に示すように、制御処理用部品として、条件1001と、アクション1002を用いる。そして、条件1001が合致したときにアクション1002を実行する。条件1001を直列に接続すると論理積(AND)条件を表し、条件1001を並列に接続すると論理和(OR)条件を表すこととする。制御開発時には、これら条件1001とアクション1002とを制御処理手順に沿って系統的に接続してルール図1000を作成する。
図11は、実施の形態2にかかる制御処理の設計画面を説明する図である。ルール図1000を用いた制御処理設計図1100の表示画面右欄には、制御処理用部品一覧1110を表示させる。この制御処理用部品一覧1110には、図10に示した条件1001やアクション1002等を予め配置しておく。
そして、制御処理設計時に必要な項目をこの制御処理用部品一覧1110から選択し、操作(ドラッグアンドドロップ)により、ルール図1000上の適宜の位置に配置する。そして、制御処理用部品(条件1001やアクション1002)の配置後、これら条件1001やアクション1002の内容を設定して、制御動作を決定する。なお、図11の例では、ルール図1000上において、条件1001やアクション1002は、組み込み機器の操作(例えば、開始ボタン1120、停止ボタン1130の操作)に基づき設定される例を示している。
図12は、実施の形態2にかかるGUI画面設計を説明する図である。図示のように、実施の形態では、組み込みソフトウェア開発において、組み込み機器に多用されるGUIを画面設計図1200を用いて設計する。
画面設計図1200上には、組み込み機器の操作画面の機能を便宜的に簡単に示してあり、例えば、組み込み機器の起動(START)ボタン1201、停止(STOP)ボタン1202、その他の機能ボタン1203のレイアウトを設計、および編集する。
例えば、画面設計図1200の表示画面右欄には、GUI部品一覧1210を表示させる。このGUI部品一覧1210には、起動(START)ボタン1201、停止(STOP)ボタン1202、その他の機能ボタン1203等を予め配置しておく。そして、GUI画面設計時に必要なボタンをこのGUI部品一覧1210から選択し、操作(ドラッグアンドドロップ)により、画面設計図1200上の適宜の位置に配置する。そして、GUI部品の配置後、GUI部品の色や文言(例えば機能別の色や機能を示す文言)を設定してGUI画面を設計する。
制御処理の設計時には、図11に示した制御処理設計図1100(ルール図1000)の表示画面を用い、GUIの画面設計時には、図12に示した画面設計図1200の表示画面に切り替える。この際、図11に示した制御処理設計図1100(ルール図1000)上には、図12に示した起動(START)ボタン1201と停止(STOP)ボタン1202とが同一位置に配置される。
図13は、実施の形態2にかかる制御処理設計図と画面設計図の重ね合わせ表示を説明する図である。図11に示した制御処理設計図1100の表示画面上に、図12に示した画面設計図1200を重ね合わせて表示させる。例えば、重ね合わせの上に位置する画面設計図1200については半透明表示とすることにより、下に位置する制御処理設計図1100についても視認することができるようになる。これに限らず、これら制御処理設計図1100と、画面設計図1200のいずれかに切り替え表示したり、同一画面上に並列していずれも表示させてもよい。
また、画面表示は、これら2つの制御処理設計図1100と、画面設計図1200に限らず3つ以上のドキュメントの表示画面を重ね合わせたり、切り替えたり、並列表示させることもできる。
いずれの場合においても、制御処理設計図1100と画面設計図1200上で起動(START)ボタン1201の表示(座標)位置は同一位置とする。同様に、制御処理設計図1100と画面設計図1200の停止(STOP)ボタン1202の表示(座標)位置は同一位置とする。これらは、説明の便宜上、組み込み機器の操作画面の機能として、組み込み機器の開始と停止だけを例に説明したが、制御処理およびGUI画面の起点となる他の機能についても、同様に配置することができる。
図14は、実施の形態2にかかる制御処理設計図と画面設計図を重ね合わせ一方を半透明にした表示状態を示す図である。この図14の例では、画面設計図1200に対し、制御処理設計図1100を半透明(図では便宜上点線)に表示した状態である。このように、制御処理設計図1100と、画面設計図1200を重ね合わせて表示することにより、GUI画面上の操作と制御処理の連携を直感的に把握できるようになる。そして、この図14の例では、制御処理設計図1100の制御処理を参照しながら、GUIの画面設計図1200を設計することが可能になる。
また、図14とは逆に、制御処理設計図1100に対し、画面設計図1200を半透明に表示することにより、GUIの画面設計図1200を参照しながら、制御処理設計図1100の制御処理を設計することが可能になる。
図15は、実施の形態2にかかる制御処理設計図と画面設計図の重ね合わせ表示のレイアウト変更時の状態を説明する図である。図14に示す画面設計図1200上の起動(START)ボタン1201と停止(STOP)ボタン1202を右へ移動させるレイアウト変更を行った状態を示している。このように、画面設計図1200上のボタン配置を変更した場合、この変更に合わせて制御処理設計図1100(ルール図1000)についても、右に移動させる。
図15の例では、起動(START)ボタン1201を起点とする条件1001およびアクション1002と、停止(STOP)ボタン1202を起点とする条件1001およびアクション1002が互いに重ならないように、ルール図1000全体のレイアウトを変更させている。このレイアウト変更時には、各ボタンや条件、アクション間を繋ぐ線分の接続位置についても変更することにより、ルール図1000を柔軟な形に変更できるようになる。
図16は、実施の形態2にかかる制御処理とGUI部品との関連付けの処理を示すフローチャートである。制御処理設計図1100が示す制御処理と、画面設計図1200が示すGUI部品との関連付けの処理について説明する。この処理は、プログラミング装置800が実行する。
はじめに、プログラミング装置800は、制御処理設計図1100の画面と、GUIの画面設計図1200とを重ね合わせ表示する(ステップS1601)。この後、対応する制御処理設計図1100の制御処理用部品(条件1001、アクション1002)と、画面設計図1200のGUI部品(起動(START)ボタン1201、停止(STOP)ボタン1202)とを選択して関連付けする(ステップS1602)。
プログラミング装置800は、重ね合わせた制御処理設計図1100の画面と、GUIの画面設計図1200の情報(各部品の座標位置を含む)と、関連付けした制御処理用部品とGUI部品の情報を記憶部804に保持し、記憶部804からの読み込みにより、ディスプレイに表示可能であり、後ほどの編集等も可能である。
関連付けの処理は、上記に限らず、画面設計図1200のGUI部品を選択して、このGUI部品に対応する制御処理設計図1100の制御処理用部品を選択し、互いを関連付けしてもよい。
図17は、実施の形態2にかかる制御処理設計図と画面設計図の差し換えを説明する図である。図17には、2つのGUIの画面設計図1200a,1200bを一つの制御処理設計図1100に関連付けした状態を示している。この図では、一方の画面設計図1200aの2つのボタン1201a、1202aは、文字が日本語表示され、他方の画面設計図1200bの2つのボタン1201b、1202bは、文字が英語表示される例である。
このように、画面設計図1200a,1200bの文字表記が異なるだけの場合、制御処理設計図1100の各制御処理用部品(図示の例では便宜上、アクション1002a,1002bだけを記載)は共通して用いることができる。このような場合、一つの制御処理設計図1100に対し、言語別に複数の画面設計図1200a,1200bを用意しておくことができる。例えば、画面設計図1200aの日本語表記の「ボタンA」(1201a)と、画面設計図1200bの英語表記の「ButtonA」(1201b)は、いずれも、共通の制御処理設計図1100のアクション1002aに接続される。
プログラミング装置800は、これら2つのGUIの画面設計図1200a,1200bを一つの制御処理設計図1100に関連付けし、この関連付けした状態の情報を組み込み機器に搭載する。組み込み機器では、ユーザの操作により、日本語表記が選択された場合には、図示のように、画面設計図1200aを有効とし、画面設計図1200bを無効とすればよい。英語表記が選択された場合には、画面設計図1200bを有効とし、画面設計図1200aを無効にする。
上記構成によれば、一つの制御処理を複数のGUIの画面を切り替えて(差し換えて)設定することができるようになる。上記例ではGUIの言語切り替えを例に説明したが、これに限らず、GUI部品のサイズや文字(フォント)の大きさ、文字の種類、ユーザの嗜好に合わせた各種GUI画面の表示についても、制御処理を共通させ、GUIの画面を切り替える設定とすることができる。
これにより、仕様変更に柔軟に対応でき、例えば、後から異なるGUIを追加したり、変更することが可能となる。また、上記例に限らず、一つのGUI画面を複数の制御処理に切り替えて設定することもできる。
図18は、実施の形態2にかかる複数の設計図間の関連付けを説明する図である。図18には、上記説明した画面設計図1200と制御処理設計図1100の関連付けに加えて、他にI/O設計図やイベント(Event)設計図を加えて相互の関連付けを行う構成としたものである。
GUIの画面設計図1200と、制御処理の制御処理設計図1100との関連付けは上述したとおりである。これに加え、物理的入出力のI/O設計図1801と、タスク間信号のEvent設計図1802等、の性質の異なる入力毎に別の表示画面を用いる構成としてもよい。図示の例では、I/O設計図1801の各I/O条件と、Event設計図1802の各イベントは、いずれも制御処理設計図1100のアクション1002に接続される。
(仕様書と設計書の連携の具体例)
図19は、実施の形態2にかかる仕様書と設計書の連携の具体例を示す図である。この図19には、仕様書編集画面1901により上述した画面設計図1200を編集処理(画面上のボタンの表示色編集)し、設計書編集画面1911により上述した制御処理設計図1100を編集処理する例を示してある。
仕様書編集画面1901上には、画面設定図1902と、表示/操作一覧図1903が配置され、その下部には、表示メッセージ一覧1904と、画面切替スイッチ1905が設けられる。
画面設定図1902上には、所望する部品(図示の例では、青色ボタン1906と赤色ボタン1907)を所望する位置に所定の表示色を設定して配置する。表示/操作一覧図1903には、配置した部品(青色ボタン1906、赤色ボタン1907)に対する操作仕様を記載する。例えば、図示のように、条件1908として「青色ボタンを押した」ときの動作1909「青色を表示する」と記載する。赤色についても同様である。
設計書編集画面1911上には、画面設定図1912と、表示/操作一覧図1913が配置され、その下部には、表示メッセージ一覧1914と、画面切替スイッチ1915が設けられる。
画面設定図1912に配置した部品(青色ボタン「Button_Blue」1906、赤色ボタン「Button_Red」1907)が同じ座標位置に表示される。表示/操作一覧図1913には、配置した部品(青色ボタン1906、赤色ボタン1907)の条件(ボタン操作)に対する動作1917として表示色を記載する。例えば、「青色ボタン1906」の操作時に、プログラム実装に対応した名称を用いて表示色「Button_BlueDisplay」と、プログラム用の関数を記載する。
これら仕様書編集画面1901と、設計書編集画面1911は、画面切替スイッチ1905,1915の操作により相互に切り替え可能である。また、切り替えに限らず、上述したように、同一画面上に重ねて表示することもできる。
仕様書編集画面1901による編集内容は、取扱説明書(マニュアル)1921、およびテスト仕様書1922に相互変換可能である。また、設計書編集画面1911による編集内容は、デバッグ仕様書1923に相互変換可能である。また、設計書編集画面1911の編集内容に基づきプログラム1924のソースコードを生成できる。
図20は、実施の形態2にかかる仕様書情報と設計書情報のデータ関連を示す図である。仕様書編集画面1901と、設計書編集画面1911による編集内容は、プログラミング装置800の記憶部804に逐次格納される。
プログラミング装置800は、仕様書編集画面1901の編集による仕様書情報2001として、表示/操作一覧図1903の条件1908の一覧と、各条件1908に対応する動作1909を一覧化し、これら各条件1908と各動作1909との対応付けを設定する。また、設計書編集画面1911の編集による設計書情報2011についても、各条件1916に対応する動作1917を一覧化し、これら各条件1916と各動作1917との対応付けを設定する。
仕様書情報2001は、仕様書データベース(DB)2002に格納され、設計書情報2011は、設計書データベース(DB)2012に格納される。これら、仕様書DB2002、および設計書データDB2012の他に、図19に示した各種仕様書はそれぞれデータベース化して、プログラミング装置800の記憶部804に格納される。
また、プログラミング装置800は、仕様書情報2001と設計書情報2011についても、関連付けを行う。すなわち、仕様書情報2001の各条件1908と、設計書情報2011の各条件1916とを関連付ける。また、仕様書情報2001の各動作1909と、設計書情報2011の各条件1917とを関連付ける。
(部品追加時の処理:ボタンの追加例)
次に、部品(機能)追加時の処理内容を新規にボタンを追加し表示色を設定する例を用いて説明する。プログラミング装置800が行う処理内容を説明する。
図21〜図25は、実施の形態2にかかる部品追加時の処理を説明する図である。図19に示した部品(青色ボタン1906、赤色ボタン1907)に加えて、新たに他の部品(黄色ボタン2101)を追加する例について説明する。
図21に示すように、黄色ボタン2101の追加時には、はじめに、(1)部品(黄色のボタン)2101を仕様書編集画面1901の画面設定図1902上の所定位置に配置する。プログラミング装置800は、この配置に対応して、設計書編集画面1911の画面設定図1912上の同じ位置にも部品(黄色のボタン)2101を自動的に配置する。
(2)また、プログラミング装置800は、仕様書編集画面1901上では、画面設定図1902上に配置した黄色のボタン2101に対応して、表示/操作一覧図1903に、配置した黄色ボタン2101に対する仕様説明(動作)エリア2102を自動作成する。この際、仕様説明(動作)エリア2102の内容は空欄とされる。
(3)次に、プログラミング装置800は、仕様書編集画面1901の表示/操作一覧図1903に作成した仕様説明(動作)エリア2102に対応して、設計書編集画面1911の表示/操作一覧図1913に仕様説明(動作)エリア2103を自動作成する。この際、仕様説明(動作)エリア2103の内容は空欄とされる。
この後、図22に示すように、仕様書編集画面1901の仕様説明(動作)エリア2102と、設計書編集画面1911の仕様説明(動作)エリア2103に、それぞれ仕様を記述する。具体的には、(4)仕様説明(動作)エリア2102には、黄色ボタン2101の仕様として、条件「黄色ボタンを押した」ときに、動作「黄色を表示する」と記述する。また、(5)仕様説明(動作)エリア2103には、処理の関数として「Button_YellowDisplay」を記述する。この際、プログラミング装置800に仕様・関数データベース(DB)2201があれば、これを参照することにより、黄色ボタン2101に対する処理(関数)を自動で設定することもできる。最後に、(6)設計書編集画面1911の画面設定図1912上に配置した部品(黄色のボタン)2101に、黄色のボタンの名前「Button_Yellow」を記述する。
図21に示した処理に伴い、プログラミング装置800は、図23に示すように、仕様書情報と設計書情報とを関連付けて設定保持する。この図23を用いて、図20に対する追加情報の内容について説明する。(4)仕様書情報2001には、条件一覧1908に条件2301として「黄色ボタンを押した」を追加し、条件一覧1908に対応する動作一覧1909に動作2302として「黄色を表示する」を追加する。
また、(5)設計書情報2011には、動作一覧1917に処理(関数)2303として「Button_YellowDisplay」を追加する。最後に、(6)条件一覧1916に条件2304として黄色ボタンの操作を示す「Button_Yellow::OnClick」を追加する。
図22の処理後、図24に示すように、(7)設計書編集画面1911において、部品(黄色のボタン)2101と、対応する処理(関数)2103とを、プログラミング装置800のマウスなどを用いて接続することにより、互いを関連付けする(図中線2401)。
図24に示した操作処理に伴い、プログラミング装置800は、図25に示す設計書情報2011について、(8)条件1916「Button_Yellow::OnClick」と、条件1916に対応する処理(関数)1917「Button_YellowDisplay」とを関連付ける(図中線2501)。また、仕様書情報2001の条件1908「黄色ボタンを押した」と、設計書情報2011の条件1916「Button_Yellow::OnClick」とを関連付ける(図中線2502)。
(部品追加時の処理:ソースコードの生成について)
図26は、実施の形態2にかかる追加した部品に対応する処理(関数)のソースコード生成を説明する図である。上記図21〜図25に示す部品追加時の処理後、プログラミング装置800は、(9)追加した部品(黄色のボタン)2101に対応する処理(関数)のソースコードを追加生成し、他のボタンの処理を含めたソースコードからなるプログラム1924を生成する。この際、(10)プログラム1924のソースコード「Button_YellowDisplay」に処理2601「SetPanel(“Yellow”);」を手動にて書き込む。
図27は、実施の形態2にかかる作成した複数のドキュメントあるいはプログラムの仕様変更時の処理を説明する図である。プログラミング装置800は、仕様書編集画面1901と、設計書編集画面1911と、プログラム1924とを、それぞれ関連付けしている。したがって、仕様書編集画面1901、設計書編集画面1911、プログラム1924のいずれかに対し、任意の画面や、任意のコード、任意の部品に対する仕様変更を行うと、プログラミング装置800は、他の画面やコードに対応する部品にその変更を自動で反映させる。
通常、ソフトウェアの開発は、(1)仕様書作成(テスト仕様書作成、マニュアル作成)、(2)ソフトウェア設計書作成、(3)ソースコード作成、(4)実機環境でのコンパイル、(5)実機動作、の順で行われる。この開発には、仕様設計者、ソフトウェア設計者、プログラマ、マニュアル開発者、テスト設計者が関わり従事する。
実施の形態2のプログラミング装置800は、開発に必要な各ドキュメントを一元管理し、いずれかのドキュメント修正が行われると、関連する他のドキュメントの対応部分を修正する。これにより、ソフトウェア開発に関わる複数の開発者間は常に他のドキュメントの修正を含む開発状況を把握しながら開発することができ、円滑に効率よくソフトウェア開発できるようになる。
以上の説明では、部品としてボタンの配置、および操作の条件と動作の設定例を用いて説明したが、ボタンに限らず各種部品、例えば、表示画面として時刻、アラーム、タイマ等についても同様に設定することができる。また、画面設計(GUI)の部品の設定に限らず、UIの設定に関する複数のドキュメントであっても同様に関連付けを行うことができるようになる。
実施の形態2によれば、ソフトウェア開発において、GUI開発と、制御開発とを連携させることができ、一方の開発で作成したドキュメントを他方の開発に反映(作成)できるようになる。これにより、GUI開発と制御開発について、それぞれ個別のドキュメントを作成する手間を削減できるようになり、また、上述した開発手順が異なっても(入れ替わっても)開発が可能となる。これにより、ソフトウェア開発の工数とコスト削減が可能となる。
そして、実施の形態2は、特定用途の組み込み機器の組み込みソフトウェア開発における各開発工程のドキュメントの連携に適している。これにより、GUI開発と制御開発それぞれで行っていた同様のドキュメント作成にかかる処理を省くことができ、組み込みソフトウェア開発を円滑かつ効率的に行えるようになる。
以上のように、本発明は、組み込みソフトウェアおよびその開発に有用であり、特に、用途が限定された特定用途の組み込み機器に組み込まれる組み込みソフトウェアおよびその開発に有用である。
101 仮想メモリインターフェース
800 プログラミング装置
804 記憶部
808 ディスプレイ
809 通信インターフェース
810 キーボード
811 マウス
812 スキャナ
813 プリンタ
814 バス
815 ネットワーク
1001 条件
1002 アクション
1901 仕様書編集画面
1911 設計書編集画面
A,B プログラム

Claims (7)

  1. コンピュータが、
    組み込み機器の組み込みソフトウェア開発におけるドキュメント作成の画面を複数表示し、
    第1画面を用いて操作設定された第1ドキュメントの第1設定内容を、第2画面の第2ドキュメントのうち前記第1設定内容に対応する第2設定内容として設定し、
    前記第1ドキュメントは、前記第1設定内容として前記組み込み機器の表示画面に配置する部品の配置および操作仕様を第1画面に図形表示し、
    前記第2ドキュメントは、前記第2設定内容として前記組み込み機器の表示画面に配置する前記部品の制御仕様に関し、前記部品の制御処理内容を複数の図形により示す所定のルール図を用いて第2画面に表示し、
    前記第1画面と、前記第2画面は、表示切り替え、または、前記部品の配置を基準に互いに重ね合わせて表示させ、
    前記第1設定内容の前記操作仕様の起点の前記部品と、前記第2設定内容の前記制御処理の起点の前記部品とを操作および制御の起点として同一位置に表示させる、
    処理を実行することを特徴とする組み込みソフトウェアのドキュメント作成方法。
  2. 前記第1ドキュメントの前記部品の配置あるいは操作仕様の内容変更時に、対応する前記第2ドキュメントの前記部品の制御仕様の内容を変更することを特徴とする請求項1に記載の組み込みソフトウェアのドキュメント作成方法。
  3. 前記第1画面と前記第2画面の重ね合わせ表示時には、上側に重ねられる一方のドキュメントを半透明に表示させる、
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の組み込みソフトウェアのドキュメント作成方法。
  4. 前記第2ドキュメントのルール図は、第1ドキュメントにより配置した前記部品を前記制御処理の起点として前記部品の制御処理内容の条件とアクションを線分により接続して表示する、
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の組み込みソフトウェアのドキュメント作成方法。
  5. 前記第2ドキュメントの制御処理内容の前記条件と前記アクションには、対応するプログラムの関数名が設定されること、
    を特徴とする請求項4に記載の組み込みソフトウェアのドキュメント作成方法。
  6. 前記第1ドキュメントの部品は、前記組み込み機器の表示画面上に配置される操作ボタンであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の組み込みソフトウェアのドキュメント作成方法。
  7. 組み込み機器の組み込みソフトウェア開発におけるドキュメント作成の画面を複数表示し、第1画面を用いて操作設定された第1ドキュメントの第1設定内容を、第2画面の第2ドキュメントのうち前記第1設定内容に対応する第2設定内容として設定し、
    前記第1ドキュメントは、前記第1設定内容として前記組み込み機器の表示画面に配置する部品の配置および操作仕様を第1画面に図形表示し、
    前記第2ドキュメントは、前記第2設定内容として前記組み込み機器の表示画面に配置する前記部品の制御仕様に関し、前記部品の制御処理内容を複数の図形により示す所定のルール図を用いて第2画面に表示し、
    前記第1画面と、前記第2画面は、表示切り替え、または、前記部品の配置を基準に互いに重ね合わせて表示させ、
    前記第1設定内容の前記操作仕様の起点の前記部品と、前記第2設定内容の前記制御処理の起点の前記部品とを操作および制御の起点として同一位置に表示させる制御部を備えたことを特徴とする組み込みソフトウェアのドキュメント作成装置。
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