(57)【要約】      （修正有）【課題】システムの不具合を容易に特定することができるシミュレーションシステム、収集装置、収集方法およびシミュレーション方法を提供する。【解決手段】シミュレーションシステムＳは、制御装置（ＥＣＵ）１３と、機能装置１２と、シミュレーション装置１１と、収集装置１とを備える。制御装置は、車両制御に関するプログラムを実行する。機能装置は、制御装置に接続され、車両動作を模擬する。シミュレーション装置は、機能装置に接続され、ユーザによって設定されたシミュレーション条件に基づいて機能装置に対して制御信号を出力することで、機能装置および制御装置のシミュレーションを実行する。収集装置は、機能装置に接続され、機能装置に入出力される制御信号を収集する。【選択図】図１
2020170403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両制御に関するプログラムを実行する制御装置と、
前記制御装置に接続され、車両動作を模擬する機能装置と、
前記機能装置に接続され、ユーザによって設定されたシミュレーション条件に基づいて前記機能装置に対して制御信号を出力することで、前記機能装置および前記制御装置のシミュレーションを実行するシミュレーション装置と、
前記機能装置に接続され、前記機能装置に入出力される制御信号を収集する収集装置と
を備えることを特徴とするシミュレーションシステム。
【請求項２】
前記収集装置は、
前記機能装置および前記制御装置の間で入出力される第１制御信号と、
前記機能装置および前記シミュレーション装置の間で入出力される第２制御信号とを収集すること
を特徴とする請求項１に記載のシミュレーションシステム。
【請求項３】
前記収集装置は、
収集した前記制御信号を、前記シミュレーション装置を介して外部装置へ送信すること
を特徴とする請求項１または２に記載のシミュレーションシステム。
【請求項４】
前記収集装置は、
前記制御装置に接続された場合、収集した前記制御信号を前記制御装置へ送信し、前記制御装置から前記制御信号に基づく演算結果を示す制御信号を収集すること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のシミュレーションシステム。
【請求項５】
車両制御に関するプログラムを実行する制御装置および車両動作を模擬する機能装置を制御するシミュレーション装置に接続される機能装置に入出力される制御信号を収集する収集部
を備えることを特徴とする収集装置。
【請求項６】
車両制御に関する制御装置および機能装置を制御するシミュレーション装置に接続される機能装置に入出力される制御信号を収集する収集工程
を含むことを特徴とする収集方法。
【請求項７】
制御装置を制御することで、車両制御に関するプログラムを実行する実行工程と、
前記制御装置に接続される機能装置を制御することで、車両動作を模擬する模擬工程と、
前記機能装置に接続されるシミュレーション装置を制御することで、ユーザによって設定されたシミュレーション条件に基づいて前記機能装置に対して制御信号を出力することで、前記機能装置および前記制御装置のシミュレーションを実行するシミュレーション工程と、
前記機能装置に接続される収集装置を制御することで、前記機能装置に入出力される制御信号を収集する収集工程と
を含むことを特徴とするシミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シミュレーションシステム、収集装置、収集方法およびシミュレーション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、車両のエンジンやブレーキ等を制御するマイクロコンピュータが組み込まれた制御装置の制御プログラムを実際の車両に先行して開発する場合、車両の動作をコンピュータで模擬演算するシミュレーション装置と制御装置を接続して、開発中の制御プログラムのロジック評価等を行うシミュレーションシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種のシミュレーションシステムには、車両動作を模擬する機能装置に対して、シミュレーション装置および制御装置が接続され、シミュレーション装置から出力される信号に基づいて機能装置および制御装置が動作する、いわゆるＨＩＬＳ（Hardware  In  the  Loop  Simulation）システムがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０１８１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、ＨＩＬＳシステムの不具合、特に、機能装置や制御装置の不具合を特定することは容易ではなかった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、システムの不具合を容易に特定することができるシミュレーションシステム、収集装置、収集方法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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るシミュレーションシステムは、制御装置と、機能装置と、シミュレーション装置と、収集装置とを備える。前記制御装置は、車両制御に関するプログラムを実行する。前記機能装置は、前記制御装置に接続され、車両動作を模擬する。前記シミュレーション装置は、前記機能装置に接続され、ユーザによって設定されたシミュレーション条件に基づいて前記機能装置に対して制御信号を出力することで、前記機能装置および前記制御装置のシミュレーションを実行する。前記収集装置は、前記機能装置に接続され、前記機能装置に入出力される制御信号を収集する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、システムの不具合を容易に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係るシミュレーションシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態に係る収集装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施形態に係るシミュレーションシステムで実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、変形例に係るシミュレーションシステムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本願の開示するシミュレーションシステム、収集装置、収集方法およびシミュレーション方法の実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１１】
まず、図１を用いて、実施形態に係るシミュレーションシステムの概要について説明する。図１は、実施形態に係るシミュレーションシステムの構成を示すブロック図である。
【００１２】
図１に示すように、シミュレーションシステムＳは、収集装置１と、端末装置１０と、シミュレーション装置１１と、機能装置１２と、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）１３とを備える。シミュレーションシステムＳは、いわゆるＨＩＬＳ（Hardware  In  the  Loop  Simulation）システムである。
【００１３】
端末装置１０は、例えば、ＥＣＵ１３の開発者等のユーザが操作する端末装置である。端末装置１０は、例えば、デスクトップ型やノートパソコン型のＰＣ（personal  computer）、スマートフォン、タブレット端末等である。
【００１４】
端末装置１０は、例えば、シミュレーションシステムＳにおけるシミュレーション条件（車両動作の条件等）を受け付けて、シミュレーション装置１１へ出力する。また、端末装置１０は、シミュレーション条件を基にシミュレーションした演算結果をシミュレーション装置１１からリアルタイムに取得して表示画面に表示する。
【００１５】
シミュレーション装置１１は、機能装置１２に接続され、ユーザによって設定されたシミュレーション条件に基づいて機能装置１２に対して制御信号を出力することで、機能装置１２およびＥＣＵ１３のシミュレーションを実行する（シミュレーション工程）。
【００１６】
また、シミュレーション装置１１は、実行したシミュレーションにおける機能装置１２の演算結果を取得して端末装置１０へ出力し、端末装置１０に表示あるいは記憶させる。
【００１７】
機能装置１２は、ＥＣＵ１３に接続され、車両動作を模擬する模擬工程を実行する装置である。例えば、機能装置１２は、エンジンやモータ等の駆動装置、ＣＡＮ（Controller  Area  Network）に関するネットワーク装置等といった制御装置である。換言すれば、機能装置１２は、ＥＣＵ１３が接続され、ＥＣＵ１３との間で各種信号の入出力を行う装置である。
【００１８】
ＥＣＵ１３は、車両制御に関するプログラムを実行する実行工程を実行する制御装置である。ＥＣＵ１３は、機能装置１２を介してシミュレーション装置１１から出力される制御信号に基づいて演算処理を行い、演算結果を機能装置１２を介してシミュレーション装置１１へ出力する。
【００１９】
ＥＣＵ１３は、演算処理および演算結果を出力する処理を、シミュレーション条件に従って所定周期で繰り返し実行する。
【００２０】
収集装置１は、機能装置１２に接続され、機能装置１２に入出力される制御信号を収集する収集工程を実行する。
【００２１】
ここで、従来のシミュレーションシステムでは、端末装置やシミュレーション装置に不具合があった場合は、デバッグ処理を入れることで不具合箇所を特定できるが、機能装置やＥＣＵ等のオペレーションシステムの介在しないハードウェア部分の不具合については、例えば、オシロスコープでの信号確認や、ソフトデバッグ結果による推論が必要となるため、不具合箇所の特定に時間を要していた。
【００２２】
そこで、実施形態に係る収集方法では、機能装置１２に入出力される制御信号を収集することで、不具合箇所の特定を容易化する。
【００２３】
具体的には、実施形態に係る収集装置１は、機能装置１２およびＥＣＵ１３の間で入出力される制御信号（以下、第１制御信号と記載する）と、機能装置１２およびシミュレーション装置１１の間で入出力される制御信号（以下、第２制御信号と記載する）とを収集する。
【００２４】
より具体的には、実施形態に係る収集装置１は、シミュレーション装置１１から機能装置１２へ入力される第１入力信号と、機能装置１２からシミュレーション装置１１へ出力される第１出力信号とを含む第１制御信号を収集する。
【００２５】
また、実施形態に係る収集装置１は、ＥＣＵ１３から機能装置１２へ入力される第２入力信号と、機能装置１２からＥＣＵ１３へ出力される第２出力信号とを含む第２制御信号を収集する。
【００２６】
これにより、例えば、収集装置１は、収集した制御信号をリアルタイムで端末装置１０へ送信することで、収集された制御信号からユーザや異常検出装置等がＥＣＵ１３や機能装置１２の不具合を容易に特定することができる。
【００２７】
次に、図２を参照して、実施形態に係る収集装置１の構成について詳細に説明する。図２は、実施形態に係る収集装置１の構成を示すブロック図である。
【００２８】
実施形態に係る収集装置１は、制御部２と、記憶部３と、転送部４とを備える。制御部２は、収集部２１を備える。記憶部３は、信号情報３１を記憶する。
【００２９】
ここで、収集装置１は、たとえば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、データフラッシュ、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。
【００３０】
コンピュータのＣＰＵは、たとえば、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部２の収集部２１として機能する。
【００３１】
また、制御部２の少なくともいずれか一部または全部を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。
【００３２】
また、記憶部３は、たとえば、ＲＡＭやデータフラッシュに対応する。ＲＡＭやデータフラッシュは、信号情報３１や、各種プログラムの情報等を記憶することができる。なお、収集装置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。
【００３３】
信号情報３１は、制御部２の収集部２１によって収集された制御信号を示す情報である。
【００３４】
収集部２１は、機能装置１２に入出力される制御信号を収集する。具体的には、収集部２１は、シミュレーション装置１１および機能装置１２の間で入出力される第１制御信号と、機能装置１２およびＥＣＵ１３の間で入出力される第２制御信号とを収集する。
【００３５】
より具体的には、収集部２１は、シミュレーション装置１１から機能装置１２へ入力される第１入力信号と、機能装置１２からシミュレーション装置１１へ出力される第１出力信号とを含む第１制御信号を収集する。
【００３６】
また、収集部２１は、ＥＣＵ１３から機能装置１２へ入力される第２入力信号と、機能装置１２からＥＣＵ１３へ出力される第２出力信号とを含む第２制御信号を収集する。
【００３７】
第１入力信号は、ユーザによって設定されたシミュレーション条件に従って端末装置１０から出力される論理信号がシミュレーション装置１１によって機能装置１２用の制御信号に変換された信号である。
【００３８】
第２出力信号は、第１入力信号に基づく機能装置１２の演算処理の演算結果であって、ＥＣＵ１３用の制御信号である。
【００３９】
第２入力信号は、第２出力信号に基づくＥＣＵ１３の演算処理の演算結果であって、機能装置１２用の制御信号である。
【００４０】
第１出力信号は、第２入力信号に基づく機能装置１２の演算処理の演算結果である。つまり、シミュレーション装置１１における一連のシミュレーションの流れでは、第１入力信号、第２出力信号、第２入力信号および第１出力信号の順に制御信号が入出力される。
【００４１】
なお、制御信号の順序は、上記の順序に限定されるものではなく、機能装置１２およびＥＣＵ１３の間で第２出力信号および第２入力信号が所定周期連続して繰り返されて、最終的な演算結果として第１出力信号が出力される場合もある。
【００４２】
つまり、収集部２１によって第１制御信号および第２制御信号を収集することで、一連のシミュレーションにおける機能装置１２およびＥＣＵ１３の不具合を容易に特定することができる。
【００４３】
例えば、第１入力信号が正常で、第２出力信号が異常の場合や、第２入力信号が正常で、第１出力信号が異常の場合には、機能装置１２に不具合が生じていることが特定できる。また、第２出力信号が正常で、第２入力信号が異常の場合には、ＥＣＵ１３に不具合が生じていることが特定できる。
【００４４】
なお、制御部２は、制御信号を収集する機能に限らず、上記のように、第１制御信号および第２制御信号に基づいて不具合を特定する特定処理を実行する機能を有してもよい。
【００４５】
転送部４は、例えば、ＤＭＡ（Direct  Memory  Access）コントローラであり、記憶部３に記憶された信号情報３１をシミュレーション装置１１へ転送する。具体的には、転送部４は、シミュレーション装置１１から送信されるＤＭＡ要求に従って、記憶部３に記憶された信号情報３１を転送する。
【００４６】
つまり、転送部４は、制御部２を介さずに信号情報３１をシミュレーション装置１１を転送する。これにより、制御部２の負荷を軽減できるため、収集装置１の性能を向上させることができる。
【００４７】
なお、シミュレーション装置１１は、転送された信号情報３１を端末装置１０に出力し、端末装置１０に表示あるいは記憶させる。このように、収集装置１は、収集した制御信号を示す信号情報３１を、シミュレーション装置１１を介して外部装置（端末装置１０）へ送信することで、例えば、ユーザが外部装置から信号情報３１を確認してシステムの不具合を容易に特定することができる。
【００４８】
なお、信号情報３１の転送頻度は、例えば、信号情報３１を収集する毎にリアルタイムで行ってもよく、あるいは、シミュレーションの１周期毎に転送してもよい。
【００４９】
また、転送部４による信号情報３１の転送先は、シミュレーション装置１１に限らず、例えば、端末装置１０や、不具合を特定する外部端末に直接転送してもよい。
【００５０】
次に、図３を用いて、実施形態に係るシミュレーションシステムＳが実行する処理の処理手順について説明する。図３は、実施形態に係るシミュレーションシステムＳが実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【００５１】
図３に示すように、端末装置１０は、ユーザからシミュレーション条件を受け付けて、かかるシミュレーション条件をシミュレーション装置１１へ出力する（ステップＳ１０１）。つづいて、シミュレーション装置１１は、シミュレーション条件に従って、機能装置１２およびＥＣＵ１３のシミュレーションを実行する（ステップＳ１０２）。収集装置１は、機能装置１２に入出力される制御信号を収集する（ステップＳ１０３）。シミュレーション装置１１は、シミュレーションが終了したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。シミュレーション装置１１は、シミュレーションが終了した場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、処理を終了し、シミュレーションが終了していない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ステップＳ１０２を実行する。
【００５２】
上述してきたように、実施形態に係るシミュレーションシステムＳは、ＥＣＵ１３と、機能装置１２と、シミュレーション装置１１と、収集装置１とを備える。ＥＣＵ１３は、車両制御に関するプログラムを実行する。機能装置１２は、ＥＣＵ１３に接続され、車両動作を模擬する。シミュレーション装置１１は、機能装置１２に接続され、ユーザによって設定されたシミュレーション条件に基づいて機能装置１２に対して制御信号を出力することで、機能装置１２およびＥＣＵ１３のシミュレーションを実行する。収集装置１は、機能装置１２に接続され、機能装置１２に入出力される制御信号を収集する。これにより、システムの不具合を容易に特定することができる。
【００５３】
なお、実施形態に係る収集装置１は、制御信号を収集する場合のみを示したが、例えば、収集した制御信号に基づいて不具合等を再現することができる。かかる点について、図４を用いて説明する。
【００５４】
図４は、変形例に係るシミュレーションシステムＳの構成を示すブロック図である。図４に示すように、変形例に係るシミュレーションシステムＳでは、機能装置１２が省略され、収集装置１に対してシミュレーション装置１１およびＥＣＵ１３が接続される。
【００５５】
かかる場合、シミュレーション装置１１は、端末装置１０に記憶された信号情報３１およびシミュレーション条件を収集装置１へ出力する。
【００５６】
収集装置１の制御部２は、再生部２２をさらに備える。再生部２２は、シミュレーション装置１１から信号情報３１およびシミュレーション条件を取得し、ＥＣＵ１３用の制御信号を生成してＥＣＵ１３へ出力する。
【００５７】
収集部２１は、再生部２２からＥＣＵ１３へ出力された出力信号（上記の第２出力信号に相当）と、かかる出力信号に基づくＥＣＵ１３の演算処理の演算結果である入力信号（上記の第２入力信号に相当）とを収集し、信号情報３１として記憶部３に記憶する。
【００５８】
これにより、例えば、ユーザが不具合を発見した場合に、不具合に係る制御信号を収集装置１へ送信することで、かかる不具合を再現することができる。
【００５９】
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態様は、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総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、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１    収集装置
２    制御部
３    記憶部
４    転送部
１０    端末装置
１１    シミュレーション装置
１２    機能装置
１３    ＥＣＵ
２１    収集部
２２    再生部
３１    信号情報
Ｓ    シミュレーションシステム
【図１】
2020170403.tif 000003
【図２】
2020170403.tif 000004
【図３】
2020170403.tif 000005
【図４】
2020170403.tif 000006