(57)【要約】【課題】従来技術の欠点が回避されるように、コンピュータ支援されたブロックダイヤグラム作成のためのモデリング装置およびこのための方法を構造化し、改良すること。【解決手段】第１のモデルレベルにおける第１のブロックダイヤグラムを作成するためにブロックを配置し、複数のブロック間でデータを水平に交換するためにブロックを水平なデータ転送手段によって相互に接続し、第１のモデルレベルと別個にされた別のモデルレベルを、別のブロックダイヤグラムを作成するために供給し、第１のモデルレベルの第１のブロックダイヤグラムと別のモデルレベルの別のブロックダイヤグラムはブロックダイヤグラム全体を構成し、第１のモデルレベルと別のモデルレベルの少なくとも２つのモデルレベルにおけるデータの垂直な交換のために、対応する垂直なデータ転送手段を配置する、コンピュータ支援された、ブロックベースモデル形成方法。【選択図】図２
2006351023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ支援された、ブロックベースのモデル形成方法であって、
−第１の抽象段の−第１のモデルレベル（２）における第１のブロックダイヤグラム（１）を作成するために少なくとも１つのブロック（３）を配置し、
当該ブロック（３）間でデータを−水平−に交換するために、当該ブロックを水平なデータ転送手段（４）によって相互に接続することが可能である形式の方法において、
少なくとも１つの、前記第１のモデルレベル（２）と別個にされた、−同じ第１の抽象段に割り当てられた−別のモデルレベル（５）を、少なくとも１つの別のブロックダイヤグラム（６）を作成するために供給し、
前記第１のモデルレベル（２）の第１のブロックダイヤグラム（１）と、前記別のモデルレベル（５）の前記別のブロックダイヤグラム（６）はブロックダイヤグラム全体（７）を構成し、
前記第１のモデルレベル（２）と前記別のモデルレベル（５）の少なくとも２つのモデルレベルにおけるデータの−垂直な−交換のために、対応する垂直なデータ転送手段（８，９）を配置する、
ことを特徴とする、コンピュータ支援された、ブロックベースのモデル形成方法。
【請求項２】
異なるモデルレベル間のデータ交換に関する前記垂直なデータ伝送手段（８，９）はデータ源または／およびデータシンクとして作用し、データ源として作用するデータ転送手段（８）から送出されたデータが、対応する、データシンクとして作用するデータ転送手段（９）において受信され、さらなる処理のために提出される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１のモデルレベルと前記別のモデルレベル（５）を提供し、当該モデルレベルは実質的に合同であり、異なるモデルレベルに配置された対応する垂直なデータ転送手段（８，９）が一致する幾何学的形状位置によって自動的に相互に対応付けされる、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記第１のモデルレベル（２）と別のモデルレベル（５）内に配置された対応する垂直なデータ転送手段（８，９）を一致する識別マーク（１０）によって相互に対応付けする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記垂直なデータ転送手段（８，９）として、垂直なデータ転送ブロック（８，９）、または／およびオープンエンドないし開始信号線（３）を使用する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
データ源ないしデータシンクとして作用する垂直なデータ転送手段（８，９）は、送出されたないし受信されたデータをインタフェース（１１ａ，１１ｂ）を介して受容するないし供給する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
データシンクとして作用する垂直なデータ転送手段（８）は受信されたデータを内部のパラメータ化に使用する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
複数の動作モードのモデル化のために、複数の動作モードモデルレベル（１２，１３，１４）を使用する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
動作モード、すなわち初期化、走行時間および終了のうちの少なくとも１つをサポートし、ブロックダイヤグラム全体（７）の対応部分を別個に、少なくとも１つの初期化モデルレベル（１２）、少なくとも１つの走行時間モデルレベル（１３）および／または少なくとも１つの終了モデルレベル（１４）内にモデル化する、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
ブロックが前記動作モードに対応する動作モード部分ブロック（１５，１６，１７）を供給することによってブロック（３）は異なる動作モードをサポートし、当該動作モード部分ブロックは、使用時に、−有利には自動的に−サポートされる動作モードの動作モードモデルレベル（１２，１３，１４）に割り当てられる、請求項８または９記載の方法。
【請求項１１】
動作モード部分ブロック（１５，１６，１７）を垂直なデータ転送手段の形で使用可能にする、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
動作モード、すなわち初期化、走行時間および終了のうちの１つをサポートするブロック（３）は、少なくとも１つの対応する初期化部分ブロック（１５）、走行時間部分ブロック（１６）および終了部分ブロック（１７）を含む、請求項１０または１１記載の方法。
【請求項１３】
前記ブロックダイヤグラム全体（７）のモデルレベル（２，５）の少なくとも１つに、サブブロックダイヤグラムブロック（１８）を配置し、当該サブブロックダイヤグラム（１８）によってあらわされるサブブロックダイヤグラム（１９）を、少なくとも２つの−ブロックダイヤグラム全体（７）のモデルレベル（２，５）と異なる−サブブロックダイヤグラムモデルレベル（２０ａ〜２０ｃ）上に表し、
当該サブブロックダイヤグラムモデルレベル（２０ａ〜２０ｃ）は、同じであるが前記第１の抽象段よりも低い抽象段に属しており、−垂直な−データ交換のために対応する垂直なデータ転送手段（８，９）を前記サブブロックダイヤグラムモデルレベル（２０ａ〜２０ｃ）内に配置する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記第１のモデルレベル（２）および別のモデルレベル（５）からの任意の、矛盾しないモデルレベルの選択を、組み込まれた表示内に示す、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のモデルレベル（２）および別のモデルレベル（５）からの任意の、矛盾しないモデルレベルの選択を、シミュレートするおよび／またはコード生成する、請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
択一的に実行されるべき、前記ブロックダイヤグラム全体（７）の部分を、異なる、択一的なモデルレベル（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）上に配置し、
前記択一的なモデルレベル（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）を要求によってアクティブ化する、および非アクティブ化することができる、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
ブロックダイヤグラム全体（７）の少なくとも１つのモデル−またはサブブロックダイヤグラムモデルレベル（２，５，２０）内に少なくとも１つのメタブロックダイヤグラム（２１）を配置し、
当該メタブロックダイヤグラム（２１）は、走行時間のときに少なくとも容易に形成可能および破壊可能な、前記ブロックダイヤグラム全体（７）の部分をあらわし、
前記メタブロックダイヤグラム（２１）から走行時間のときに少なくとも１つのエンティティ（２２）を形成し、当該エンティティを少なくとも１つのエンティティモデルレベル（２３）内に配置する、請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
前記エンティティモデルレベル（２３）を、メタブロックダイヤグラム（２１）のエンティティ（２２）と同期して走行時間のときに形成および破壊し、
殊に前記メタブロックダイヤグラム（２１）の形成された各エンティティ（２２ａ〜ｃ）が別個のエンティティモデルレベル（２３ａ〜２３ｃ）内に配置されるほど多くのエンティティモデルレベル（２３ａ〜２３ｃ）を形成／破壊する、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記メタブロックダイヤグラム（２１）内で局部的および／または大局的なデータエレメントを定め、
当該局部的データエレメントは相互作用なしに各エンティティモデルレベル（２３ａ〜２３ｃ）に対して別個に隣接して共存し、大局的なデータエレメントは全てのエンティティモデルレベルに対して同一である、請求項１７または１８記載の方法。
【請求項２０】
前記エンティティモデルレベル（２３ａ〜２３ｃ）の開発−発生および消滅−を走行時間のときにあらわすおよび／またはプロトコール化する、請求項１７から１９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
−第１の抽象段の−第１のモデルレベル（２）において第１のブロックダイヤグラム（１）を作成するためのモデリング装置であって、
前記第１のモデルレベル（２）内に少なくとも１つのブロック（３）が配置可能であり、
−水平な−データ交換のために、複数のブロック（３）が水平なデータ転送手段（４）によって相互に接続可能である形式のものにおいて、
少なくとも１つの別のブロックダイヤグラム（６）が、少なくとも１つの、前記第１のモデルレベル（２）と別個にされた、第１の抽象段に割り当てられた別のモデルレベル（５）上に配置可能であり、
前記第１のモデルレベル（２）の第１のブロックダイヤグラム（１）と、前記別のモデルレベル（５）の前記別のブロックダイヤグラム（６）はブロックダイヤグラム全体（７）を構成し、
前記第１のモデルレベル（２）と別のモデルレベル（５）からの、少なくとも２つのモデルレベルの選択されたものの上に配置される、対応する垂直なデータ転送手段（８，９）によって、当該少なくとも２つの選択されたモデルレベル間の−垂直な−データ交換が形成可能である、
ことを特徴とするモデリング装置。
【請求項２２】
データはデータ源として作用する垂直なデータ転送手段（８）から送出され、データシンクとして作用する対応する垂直なデータ転送手段（９）によって受信され、さらなる処理のために提出される、請求項２１記載のモデリング装置。
【請求項２３】
前記第１のモデルレベル（２）と前記別のモデルレベル（５）は実質的に合同であり、異なるモデルレベルに配置された対応する垂直なデータ転送手段（８，９）が一致する幾何学的形状位置によって自動的に相互に対応付けされる、請求項２１または２２記載のモデリング装置。
【請求項２４】
前記第１のモデルレベル（２）と別のモデルレベル（５）内に配置された対応する垂直なデータ転送手段（８，９）は一致する識別マーク（１０）によって相互に対応付けされる、請求項２１から２３までのいずれか１項記載のモデリング装置。
【請求項２５】
前記垂直なデータ転送手段（８，９）は、垂直なデータ伝送ブロック（８，９）としてまたは／およびオープンエンドないし開始信号線（３）として構成されている、請求項２１から２４までのいずれか１項記載のモデリング装置。
【請求項２６】
データ源ないしデータシンクとして作用する垂直なデータ転送手段（８，９）によって送出されたないし受信されたデータはインタフェース（１１ａ，１１ｂ）を介して供給可能ないし検出可能である、請求項２１から２５までのいずれか１項記載のモデリング装置。
【請求項２７】
データシンクとして作用する垂直なデータ転送手段（９）は受信されたデータによってパラメータ化可能である、請求項２１から２６までのいずれか１項記載のモデリング装置。
【請求項２８】
複数の動作モードのモデル化のために、複数の動作モードモデルレベル（１２，１３，１４）が使用される、請求項２１から２７までのいずれか１項記載のモデリング装置。
【請求項２９】
動作モード、すなわち初期化、走行時間および終了のうちの少なくとも１つがサポートされ、ブロックダイヤグラム全体（７）の対応部分は別個に、初期化モデルレベル（１２）、走行時間モデルレベル（１３）および／または終了モデルレベル（１４）内でモデル化される、請求項２８記載のモデリング装置。
【請求項３０】
動作モードはブロック（３）によってサポートされ、当該ブロック（３）は、前記動作モードに対応する動作モード部分ブロック（１５，１６，１７）を含み、当該動作モード部分ブロックは、使用時に、サポートされている動作モードの動作モードモデルレベル（１２，１３，１４）に割り当てられる、請求項２８または２９記載のモデリング装置。
【請求項３１】
動作モード部分ブロック（１５，１６，１７）は垂直なデータ転送手段として構成されている、請求項３０記載のモデリング装置。
【請求項３２】
動作モード、すなわち初期化、走行時間および終了のうちの少なくとも１つをサポートするブロック（３）は、少なくとも１つの対応する初期化部分ブロック（１５）、走行時間部分ブロック（１６）および終了部分ブロック（１７）を含む、請求項３０または３１記載のモデリング装置。
【請求項３３】
前記ブロックダイヤグラム全体（７）のモデルレベル（２，５）の少なくとも１つに、サブブロックダイヤグラムブロック（１８）が配置され、当該サブブロックダイヤグラム（１８）によってあらわされるサブブロックダイヤグラム（１９）は、少なくとも２つの−ブロックダイヤグラム全体（７）のモデルレベル（２，５）と異なる−サブブロックダイヤグラムモデルレベル（２０ａ〜２０ｃ）上に表され、
当該サブブロックダイヤグラムモデルレベル（２０ａ〜２０ｃ）は、同じであるが前記第１の抽象段よりも低い抽象段に属しており、−垂直な−データ交換のために対応する垂直なデータ転送手段（８，９）が前記サブブロックダイヤグラムモデルレベル（２０ａ〜２０ｃ）上に配置される、請求項２１から３２までのいずれか１項記載のモデリング装置。
【請求項３４】
前記第１のモデルレベル（２）および別のモデルレベル（５）からの任意の、矛盾しないモデルレベルの選択が、組み込まれている表示部内に示される、請求項２１から３３までのいずれか１項記載のモデリング装置。
【請求項３５】
前記第１のモデルレベル（２）および別のモデルレベル（５）からの任意の、矛盾しないモデルレベルの選択は、シミュレート可能および／またはコード生成可能である、請求項２１から３４までのいずれか１項記載のモデリング装置。
【請求項３６】
択一的に実行されるべき、前記ブロックダイヤグラム全体（７）の部分が、異なる、択一的なモデルレベル（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）上に配置され、
前記択一的なモデルレベル（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）は要求によってアクティブ化される、および非アクティブ化される、請求項２１から３５までのいずれか１項記載のモデリング装置。
【請求項３７】
ブロックダイヤグラム全体（７）の少なくとも１つのモデル−またはサブブロックダイヤグラムモデルレベル（２，５，２０）内に少なくとも１つのメタブロックダイヤグラム（２１）が配置され、
当該メタブロックダイヤグラム（２１）は、走行時間のときに少なくとも容易に形成可能および破壊可能な、前記ブロックダイヤグラム全体（７）の部分をあらわし、
前記メタブロックダイヤグラム（２１）から走行時間のときに少なくとも１つのエンティティ（２２）が形成され、当該エンティティ（２２）が少なくとも１つのエンティティモデルレベル（２３）内に配置される、請求項２１から３６までのいずれか１項記載のモデリング装置。
【請求項３８】
前記エンティティモデルレベル（２３）は、前記メタブロックダイヤグラム（２１）のエンティティ（２２）と同期して走行時間のときに形成および破壊され、
殊に前記メタブロックダイヤグラム（２１）の形成された各エンティティ（２２ａ〜ｃ）が別個のエンティティモデルレベル（２３ａ〜２３ｃ）内に配置可能であるほど多くのエンティティモデルレベル（２３ａ〜２３ｃ）が形成／破壊される、請求項３７記載のモデリング装置。
【請求項３９】
前記メタブロックダイヤグラム（２１）内で局部的および／または大局的なデータエレメントが定められ、
当該局部的データエレメントは相互作用なしに各エンティティモデルレベル（２３ａ〜２３ｃ）に対して別個に隣接して共存し、大局的なデータエレメントは全てのエンティティモデルレベルに対して同一である、請求項３６または３８記載のモデリング装置。
【請求項４０】
前記エンティティモデルレベル（２３ａ〜２３ｃ）の開発−発生および消滅−は走行時間のときに表示されるおよび／またはプロトコール化される、請求項３７から３９までのいずれか１項記載のモデリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンピュータによってサポートされた、ブロックベースのモデル形成方法に関する。ここで、第１のブロックダイヤグラムを、−第１の抽象段（Abstraktionsstufe）の−第１のモデルレベル内に作成するために少なくとも１つのブロックが配置されており、これらの複数のブロック間でのデータの−水平−交換のために、これらのブロックは水平なデータ転送手段によって相互に接続される。さらに本発明は、−第１の抽象段の−第１のモデルレベルにおいて第１のモデルブロックを作成するためのモデリング装置にも関する。ここでこの第１のモデルレベルにおいて少なくとも１つのブロックが配置可能であり、これら複数のブロックが水平なデータ転送手段によって、データの−水平な−交換にために相互に接続可能である。
【背景技術】
【０００２】
ブロックベースモデル作成のためのコンピュータ支援された方法およびモデリング装置は、本発明の意図において、技術的な研究および開発の領域において次のような目的を有している。すなわち、−それがどんな性質であっても−プロセスを数学的に形成する、あらわすおよび数による方法を使用することによってシミュレートするという目的を有している。最も広く広げられた、この種のモデル形成を実行するための手段は恐らく、システム理論から公知のブロックダイヤグラム表現であろう。ここでは使用されているブロックに特定の数学的な機能が適している。これには、簡単な代数的処理から複雑な動的時間特性までが含まれ、ここで、種々異なるブロックを信号に相応して接続することによって、合理的な任意の複雑なプロセスがブロックダイヤグラムによってモデリングされる。
【０００３】
上述の方法は通常はコンピュータ支援されたモデル作成装置上で実行される。ここで技術的−物理的プロセス自体の数学的なモデル作成はしばしば、多数の開発ステップの最初のステップでしかない。これは例えば、電子制御システムないし制御機器の開発および使用の領域において見受けられる。
【０００４】
本発明を理解するために、コンピュータ支援されたモデリング方法との関連における典型的な動作プロセスおよびそれに向けられたモデリング装置を簡単に説明する。このために制御装置の上述した使用を例として引き合いに出す。これは特に適している。なぜなら、ここで話題にされているモデリング方法に対する多種の要求を示しているからである（キーワード「V−モデル」）；当然ながら、このモデル形成方法は、単なる例として用いられた使用領域に制限されるものではない。
【０００５】
実際には、任意の技術的プロセスの数学モデルの作成は、純粋な知識獲得に用いられ
る自己目的の影響を受けるのではなく、むしろ、計画的制御の調整ケースにおいて検出されるプロセスの影響を受ける。ここで制御という用語は、システム技術的な意図で制約されて制御として定められているものとしてのみ理解されるべきではなく、むしろ、例えば調整による、各様式の計画的な影響である。
【０００６】
従っていわゆる機能開発の範囲内では、影響されるべきプロセスを記述するブロックダイヤグラムが使用され、ブロックダイヤグラムの形にモデリングされた制御が加えられる。従ってプロセスへ与えられる制御の作用は、数によるシミュレーションの枠内において−実際のプロセスへの物理的な接続なしに−、危険なく観察され、制御が整合される。このようなモデルないしブロックダイヤグラムははじめに抽象化される。すなわち、可能な機器技術的置換と関係無く、かつ実際のプロセスへの制御の可能な結合へ関係ない；これは以下で機能モデルと称される。
【０００７】
いわゆるRapid-Control-Prototypingの枠内の実際のプロセスにおいて、この機能モデルによって試される制御コンセプトをテストするために、モデリング環境によってブロックダイヤグラム−またはその一部分−が自動的に制御プログラムへ翻訳される。これは、目的ハードウェア−通常は制御機器−上で実行可能である。このような制御機器は、外界インタフェースを介して実際の物理的プロセス内に組み込まれる。ここでこれは影響されるべきプロセスの関心対象状態を外界インタフェースを介して受容し、相応の影響量−調整量−をこのインタフェースを介してプロセスへ出力する。
【０００８】
ここで次のことが直接的によくわかる。すなわち制御プログラムの作成時には常に、目的ハードウェア上で実行可能な制御プログラムを得るために、特別な目的ハードウェアが、その外界インタフェースとともに考慮されなければならないことがよくわかる。このような理由から、目的ハードウェアおよびその外界インタフェースは既にモデリング時に考慮される。これは制御装置の特性がハードウェアブロックによって表され、既存の抽象化された機能モデル内に組み込まれることによって実行される。従ってこのように準備されたブロックダイヤグラム全体は、機能モデルの他に、ここでは、−機能モデルと接続された−ハードウェアモデルないしハードウェアブロック回路図を含む。
【０００９】
ハードウェアを記述するハードウェアブロックはここで全く異なるハードウェア特性をあらわす。これはできるかぎり全体的なＩ／Ｏ機器またはそのコンポーネント（例えばデジタル−アナログ−変換器のチャネル、デジタルＩ／Ｏチャネル）、また、複雑な、パラメータ化可能なモジュール（例えばデータバスおよびでこれによって伝送される情報の定義およびそのタイミング特性、デジタル信号プロセッサによる信号経過の作成／分析）を記述する。その特性はブロックダイヤグラム内で例えばダイアログフェンスターまたは類似の手段によって調整可能である。
【００１０】
上述したコンピュータ支援されたモデリング方法ないしモデリング装置は従来技術から公知である。このモデリング装置ＭＡＴＬＡＢおよびＳｉｍｕｌｉｎｋ（The MathWorks: MATLAB, The Language of Technical Computing"、バージョン７．０．４、２００５年３月またはThe MathWorks: "Simulink, Simulation and Model-Based Design" バージョン６．２，２００５年３月）は、ブロックベースのモデル形成方法を可能にする。これはブロックダイヤグラムを構成するブロックを、第１の、かつ唯一のモデルレベル内に配置することを可能にする。ここでこの第１、かつ唯一のモデルレベルは、第１の−最も高い−抽象段に割り当てられている。すなわち、完全なモデルがブロックダイヤグラム全体として第１の、かつ唯一のモデルレベル内に存在し、同じ第１の抽象段の異なるモデルレベルに分配されない。
【００１１】
この種の、従来技術から公知のブロックダイヤグラム全体は、別のモデルレベルを有し得るが、しかしこの別のモデルレベルは別の、−より低い−抽象段に属している。すなわちこれは、より高い抽象段に存在する、ブロックダイヤグラム全体の部分を表し、これは比較的高い詳細度において、第１のモデルレベル内にあり、詳細には第１の抽象段より低い抽象段のモデルレベル上に存在する。より低い抽象段のモデルレベルは実際は、ブロックダイヤグラム全体に新たに寄与せず、第１の最も高い抽象段の第１のモデルレベルのブロックダイヤグラム内に既に存在する構成部分を、別の、詳細な形でのみあらわす。
【００１２】
従来技術ではこれは例えば、サブブロックダイヤグラムブロックによってあらわされる。これは例えば第１の抽象段の第１の、かつ唯一のモデルレベル内に配置されている；このようなブロックは例えばＰＩＤ調整器をあらわし得る。このサブブロックダイヤグラムブロックは別のモデルレベル内のブロックダイヤグラムとしてだけあらわれる。しかしこのモデルレベルは、より低い抽象段に割り当てられている。このような、第１の抽象段の第１のモデルレベル内に配置されたサブブロックダイヤグラムブロックは、例えば、１つのブロック入力側とブロック出力側しか有していない。しかしこれは自身の内部実現を介してさらなる情報を与えない。
【００１３】
サブブロックダイヤグラムブロックの内部構造は、より低い抽象段の別のモデルレベル内の別のブロックダイヤグラムによってはじめて開示される。これは、第１の抽象段の第１のモデルレベル内のサブブロックダイヤグラムによってあらわされる。より低い抽象段のこの別のモデルレベル内では、例えば、ＰＩＤ調整器が入力信号の増幅、積分および微分によって実現されているということが示されるないしは別のブロックダイヤグラムによって数学的にモデリングされる。ここでこの３つの信号変換の合計値がその後で出力される。
【００１４】
さらに、サブブロックダイヤグラムモデルレベル内でも同じようにサブブロックダイヤグラムブロックを使用する方法が知られている。ここでこれは同じように、さらに低い抽象段のサブブロックダイヤグラムモデルレベルをあらす、ないしは、このサブブロックダイヤグラムモデルレベル内のサブブロックダイヤグラムをあらわす。
【００１５】
公知の、コンピュータ支援された、ブロックベースモデル形成における上述の方法は、モデルの効率的な動作フロー、明瞭性、構造化性および整合性の支援に関して、種々の欠点を有している。ブロックベースモデル形成のための公知の方法および公知のモデリング装置において、ブロックダイヤグラム全体を完全に、第１の抽象段の第１のモデルレベル内にモデル化することによって、ブロックダイヤグラムの有意義な内容的な構成および構造化は制限されてしか可能ではない；ブロックダイヤグラムの全ての構成部分は、常に平等にあらわれる。これによって、分業処理も制限されてしまい、ブロックダイヤグラムの構成も最適に行われなくなってしまう。
【００１６】
サブブロックダイヤグラムブロックの構造素子およびこれと接続されているサブブロックダイヤグラムモデルレベルによって、ともに属しているモデル部分のグループ化が可能であるが、ブロックダイヤグラム全体が分かりづらくなる恐れが生じる。なぜなら、サブブロックダイヤグラムブロックが入り組んで用いられる場合、ブロックダイヤグラム全体が迅速に迷路状に復号構造化されるからである。殊に、実際に使用されているブロックの多くが構造化可能であり、シミュレーションおよびコード発生におけるブロックダイヤグラムの有意義な使用のためにも構造化もされなければならないとう事実を考慮して、さらに、構造化が直接的にブロックを介して行われるという事実を考慮すると（例えば、ブロックのアクティブ化「ダブルクリック」時には、ダイアログウィンドウが入力のために開かれる、またはブロックが開放ブロック入力を使用することによって、これを介してさらなるブロックとの外部接続によって、パラメータ化が行われる）、ブロック特性の新たな構造化ないしは構造変更は、モデルが大きい場合には、時間がかかり、かつ誤りを含むタスクであるということがすぐにわかるだろう。これは、要求の多いプロセスないしシステムのモデルが、容易に、数万のブロックおよびそれ以上を含み得るということを考慮する場合に、ますます当てはまる。
【００１７】
実際に見られる場合において類似の問題が生じる。すなわち、モデルないしブロックダイヤグラムが、部分的または完全に変えられた目的ハードウェアに合わせられなければならないという問題である。この場合には、従来技術から公知の方法で、ないし公知のモデリング装置を使用して、既存のハードウェア記述ブロックが交換され、新しい目的ハードウェアを記述する新たなブロックと交換されなければならない（例えばThe MathWorks: xPC Target, For Use With Real-Time Workshop" User's Guide, Version II, ２００５年３月）。
【００１８】
本発明が出発点とする、公知のモデリング方法およびモデリング装置においてユーザにとって非常に重要であるのは、モデルないしブロックダイヤグラムの変形とのコンタクトおよび組織である。変形は、ブロックダイヤグラムの択一的なバリエーションをあらわす。これは主に別個にケアされなければならない。これはコストがかかり、別個に走行し、一貫性のないモデルラインをもたらす恐れがある。電子回路設計の領域から、このような択一的なモデル部分が、１つかつ同一のモデルレベル内に収容され、ケアされることが公知である。ここで、アクティブ化されていないモデル部分、−すなわちアクティブ化されていない択一的な変化形態−は例えば隠されて、または「明るくされて(ausgegraut)」示される（Electronics Workbench："Multisim 8, User Guide" ２００４年１２月）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従って本発明の課題は、上述の欠点が−少なくとも部分的に−回避されるように、コンピュータ支援されたブロックダイヤグラム作成のためのモデリング装置およびこのための方法を構造化し、改良することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上述の課題は、−第１の抽象段の−第１のモデルレベルにおける第１のブロックダイヤグラムを作成するために少なくとも１つのブロックを配置し、複数のブロック間でデータを−水平−に交換するために、当該ブロックを水平なデータ転送手段によって相互に接続することが可能である形式の方法において、少なくとも１つの、前記第１のモデルレベルと別個にされた、−同じ第１の抽象段に割り当てられた−別のモデルレベルを、少なくとも１つの別のブロックダイヤグラムを作成するために供給し、前記第１のモデルレベルの第１のブロックダイヤグラムと、前記別のモデルレベルの前記別のブロックダイヤグラムはブロックダイヤグラム全体を構成し、前記第１のモデルレベルと前記別のモデルレベルの少なくとも２つのモデルレベルにおけるデータの−垂直な−交換のために、対応する垂直なデータ転送手段を配置する、ことを特徴とする、コンピュータ支援された、ブロックベースのモデル形成方法によって解決される。さらに上述の課題は、−第１の抽象段の−第１のモデルレベルにおいて第１のブロックダイヤグラムを作成するためのモデリング装置であって、前記第１のモデルレベル内に少なくとも１つのブロックが配置可能であり、−水平な−データ交換のために、複数のブロックが水平なデータ転送手段によって相互に接続可能である形式のものにおいて、少なくとも１つの別のブロックダイヤグラムが、少なくとも１つの、前記第１のモデルレベルと別個にされた、第１の抽象段に割り当てられた別のモデルレベル上に配置可能であり、前記第１のモデルレベルの第１のブロックダイヤグラムと、前記別のモデルレベルの前記別のブロックダイヤグラムはブロックダイヤグラム全体を構成し、前記第１のモデルレベルと別のモデルレベルからの、少なくとも２つのモデルレベルの選択上に配置される、対応する垂直なデータ転送手段によって、当該少なくとも２つの選択されたモデルレベル間の−垂直な−データ交換が形成可能である、ことを特徴とするモデリング装置によって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
上述した問題を解決する、本発明に相応するモデリング装置は、はじめにかつ実質的に次のことを特徴とする。すなわち、少なくとも１つの別のブロックダイヤグラムが、少なくとも１つの別の、第１のモデルレベルと別個にされた、第１の抽象段に割り当てられたモデルレベル上に配置可能であり、従って第１のモデルレベルの第１のブロックダイヤグラムと別のモデルレベルの別のブロックダイヤグラムがブロックダイヤグラム全体を構成し、対応する垂直なデータ転送手段によって少なくとも２つの選択されたモデルレベル間のデータの−垂直な−交換が形成可能であるということを特徴とする。ここでこの垂直なデータ転送手段は、第１のモデルレベルと別のモデルレベルからの少なくとも２つのモデルレベルの選択上に配置可能である。
【００２２】
本発明に相応するモデリング装置によって、全体的なモデルないしブロックダイヤグラムが第１の抽象段の第１のモデルレベルとだけ関係するのではなく、まさにこの同じ第１の抽象段に属する別のモデルレベルとも関係することが可能になったことによって、ブロックダイヤグラムを次のように構造化することがさらに可能になる。すなわち、モデルないしブロックダイヤグラムの分業処理並びにブロックダイヤグラムの構造化された構成が容易に可能であるように、ブロックダイヤグラム構造化することが可能になる。
【００２３】
全て同じ第１の抽象段に属している第１のモデルレベルおよび別のモデルレベルはここでブロックダイヤグラム全体を構成する。ここでこれらのレベルに分配されたブロックダイヤグラム全体の部分とは、単に別の抽象段上の特定のモデル構成部分の表現ではなく、同じ権利を有する付加されたモデル構成部分のことである。このモデル構成部分はブロックダイヤグラム全体にとって重要である。
【００２４】
このモデリング装置は次のことを可能にする。すなわち、第１のモデルレベルおよび別のモデルレベルそれぞれにブロックを配置することを可能にする。ここで１つのモデルレベル内に存在するブロック間のデータ交換は−水平な−データ転送手段によって形成される。公知のブロックダイヤグラムでは、この種の−水平な−データ転送手段は通常はデータ線ないし信号線から成る。ここで、この種の信号線は、あるブロックの出力側を別のブロックの入力側と接続させる。しかし水平なデータ転送手段はこのような実施形態に限定されず、むしろ次のような構造も可能である。この構造は例えば、対応するが、１つの線によっては接続されない送信局および受信局に基づく。
【００２５】
本発明のモデリング装置では、さらに、垂直なデータ転送手段が使用される。これによって、少なくとも２つのモデルレベル間のデータ交換が可能である。ここでこれらのモデルレベルは同じ第１の抽象段に属している。このために、対応する垂直なデータ転送手段がモデルレベル上に配置されている。これは第１のモデルレベルおよび別のモデルレベルからの選択をあらわす。
【００２６】
この垂直なデータ転送手段は、次のことを特徴する。すなわち、データ源として作用する垂直なデータ転送手段からデータが送出可能であり、データシンクとして作用する、対応する垂直なデータ転送手段によって受信可能であり、さらなる処理のために提供される、ないし供給されるということを特徴とする。
【００２７】
概念「水平」および「垂直」なデータ転送手段は、これによって行われるデータ交換の実際の幾何学的形状の方向とは関係ない。この概念は、簡易化する次のようなイメージを支持しているにすぎない。すなわち、１つのモデルレベル内のデータ交換−このようなモデルレベルが水平に配向されているように見える限り−、平面的にこのレベル内で行われるというイメージである。これは例えばこのレベル内を走行する信号線の結果である。しかし、当然ながら、水平なデータ転送手段によって行われるデータ交換は、幾何学形状的な意味で水平なデータ交換に制限されない；「水平」とは、−それがどのような性質であっても−単に１つのレベル内でのデータ交換をあらわす。
【００２８】
これは、垂直なデータ転送手段によって行われる、同じ抽象段に属している異なるレベル間のデータ交換でも全く同じである。垂直なデータ交換の概念は、単に、わかりやすいイメージ、すなわち第１の抽象段の異なるモデルレベルが相互に重なって配置されており、これらのレベル上に配置された垂直なデータ転送手段が垂直なデータ交換を行うように見えるというイメージを支持しているだけにすぎない。当然ながらここでも次のことが当てはまる。すなわち、垂直なデータ交換が、垂直方向の狭い幾何学形状的なイメージに制限されるのではなく、単に、同じ抽象段の異なるモデルレベル間のデータ交換を表しており、これらのモデルレベルが図面で実際にどのように相互に配置されているのかに依存しないということが当てはまる。
【００２９】
垂直なデータ転送手段がデータシンクないしデータ源として作用し、データ源として作用する垂直なデータ転送手段がデータを送出し、データシンクとして作用する垂直なデータ転送手段によってこのデータが受信されるということが話題にされている場合、これは−常に実際に実現されているように−データ交換の機能を分かりやすくし、かつ、モデルレベルにおける図面に向けられた説明である。
【００３０】
当業者には次のことが自明である。すなわち、物理的な意味で送受信される必要がないということが自明である。異なるモデルレベル間のデータ交換のこの機能はソフトウェア技術によって異なる方法で実現可能である。例えば対応する垂直なデータ転送手段は、特定の記憶アドレスを有する記憶場所によって実現される。ここでデータの「送出」は記憶場所の書き込みによって置き換えられ、データの「受信」は、記憶アドレスによって特定された記憶場所の読み出しによって置き換えられる。すなわちソフトウェア技術的な実現において、対応する垂直なデータ転送手段は、記憶場所に一致する。本発明は、特定のソフトウェア技術的な置き換えに制限されない。とりわけ実現は実質的に、使用されている開発環境に依存する。この開発環境によってこの方法が実行されるないしはモデリング装置が実装される。
【００３１】
本発明の教示を構成し、発展させる様々な方法がある。これにたいしては従属請求項を参照されたい。本発明の特別な構造に対しては、以降の特徴が示されている。
【００３２】
本発明のモデリング装置の有利な実施例では、モデリング装置は、同じ抽象段の異なるモデルレベル上に存在する相互に対応する垂直なデータ転送手段を、一致する幾何学形状的な位置によって見つけ出し、これを相互に割り当てる。この幾何学形状的な割り当ては、殊に次のことによってサポートされる。すなわち第１のモデルレベルと別のモデルレベルが実質的に合同（kongruent）であり、これによって幾何学的形状の割り当てが容易に可能であることによってサポートされる。
【００３３】
付加的にまたは択一的に、本発明のモデリング装置は有利には、相互に対応する垂直なデータ転送手段の割り当てを、一致する標識マークによって提供する。すなわち、例えば相互に一致している、異なるモデルレベル上に配置された垂直なデータ転送手段には、一致する標識マーク（例えば記号による名前）がマニュアルで、または自動的に、またはモデリング装置によって部分的に自動化されてサポートされ、設けられる。
【００３４】
コンピュータ支援されたモデリング装置の別の有利な実施例では、垂直なデータ転送手段が垂直なデータ転送ブロックとして構成されている。従ってこれは、他のブロックも同じように、水平なデータ転送手段を介して、異なるモデルレベル内に存在するブロックダイヤグラムのデータフロー内に組み込まれる。
【００３５】
データシンクとして作用する垂直なデータ転送手段は、コンピュータ支援されたモデリング装置によって有利には、２つの異なる、排除し合わない方法で使用可能にされる。モデリング装置によってデータシンクとして設けられている垂直なデータ転送手段は有利には次のように構成されている。すなわち、これによって受信されたデータが、インタフェースを介して読み取り可能であり、これによって、内部にデータシンクとして作用する垂直なデータ転送手段が存在するモデルレベル上で、さらなる処理のために使用可能であるように構成されている。この場合には、データシンクとして作用する垂直なデータ転送手段は同様に、受信された信号に対する伝送局として働く。データシンクとして作用する垂直なデータ転送手段が配置されているモデルレベルから出発して、これは同時に、それによって受信されたデータに対する源として作用する。
【００３６】
択一的にまたは組み合わせて、別の有利な実施例では、モデリング装置がデータシンクとして作用するデータ転送手段を次のように設ける。すなわち、これが、それによって受信されたデータによってパラメータ化可能であるように設ける。これは単に次のことを意味している。すなわち、データシンクとして作用する垂直なデータ転送手段が、受信データ自体を、内部特性を定めるために使用することを意味している。データシンクとして作用する垂直なデータ転送手段が、受信データを付加的にインタフェースを介して、例えば出力側で、使用可能にしても、矛盾は生じない。例えば、パラメータ化可能な特性に対しては、積分器の開始値、任意のＩ／Ｏ機器の開始値および終端値、Ｄ／Ａ変換器のビット分解および多数の他の特性が公知である。これはブロックライブラリからの抽象的かつハードウェアに依存したブロックから公知である。
【００３７】
有利な実施形態では、本発明に相応するコンピュータ支援されたモデリング装置によって択一的に実行されるべき、ブロックダイヤグラムの部分が種々の択一的なモデルレベル上に配置可能であり、必要に応じてはアクティブ化ないしは非アクティブ化される。
【００３８】
モデリング装置の別の有利な実施例では、モデルの種々の動作モードをモデリングするために、複数のモデルレベルを使用する。ここでこれらのモデルレベルも、第１の共通の抽象段に割り当てられている。これは同じように次の利点をもたらす。すなわち、全てのモデル部分を各動作モードに連続的に分割するときに、動作モードの全ての特性およびモデル部分が特定のモデルレベル内にまとめられ、そこで関連して影響されるという利点をもたらす。
【００３９】
これに関連して、ここで話題にされているモデリング装置の有利な実施形態は次のようなものである。すなわち、モデリング装置によって動作モード、初期化（Initialisierung）、走行時間（Laufzeit）および終了（Terminierung）のうちの少なくとも１つがサポートされ、従って、ブロックダイヤグラム全体の対応部分が別個に、初期化モデルレベル、走行時間モデルレベルおよび／または終了モデルレベル内でモデル化可能であるというものである。当然ながら、必要に応じて１つより多くの上述したレベルも、モデリング装置によって供給され得る。これによって、同じタイプの同時に有効な複数の動作モードモデルレベルが存在する。しかし、モデル−ないしブロックダイヤグラム変形形態の意図において、択一的な動作モードモデルレベルを定めることも可能である。これは同じようにアクティブ化および非アクティブ化が可能である。
【００４０】
複数の動作モードモデルレベルにおける複数の動作モードのモデリングの一貫したさらなるサポートにおいて、有利なモデリング装置によって次のようなブロックが使用可能にされる。すなわち、動作モードと一致している動作モード部分ブロックを含むブロックである。これはサポートされる動作モードのモデルレベルに割り当て可能である。有利にはこれらの動作モード部分ブロックは、モデリング装置によって自動的に、サポートされる動作モードモデルレベルに割り当てられる。ここで有利には動作モード部分ブロックは垂直なデータ転送手段としても構成され得る。このような動作モード部分ブロックによって、殊に、データシンクとして作用する動作モード部分ブロックが、データ源として作用する一致する動作モード部分ブロックによってパラメータ化される。
【００４１】
本発明のモデリング装置のさらに特に有利な実施形態によって、第１のモデルレベルおよび別のモデルレベルからのモデルレベルの任意の選択の集積された表示が可能になる。殊に、この第１および別のモデルレベルが実質的に合同である場合、および対応する垂直な伝送手段が、異なるモデルレベルの実質的に同じ幾何学的形状の位置に配置されている場合には、ブロックダイヤグラム全体の集積された表示モデルレベルを相互に上下に重ね合わせることによって、−いわば選択されたモデルレベルのブロックダイヤグラムの上下に重なったブラインド（Uebereinanderblenden）によって−得られる。
【００４２】
さらに、本発明によるモデリング装置の有利な実施例によって次のことが可能になる。すなわち、第１のモデルレベルおよび別のモデルレベルからのモデルレベルの任意の、矛盾しない選択が、モデリング装置によってシミュレーション可能であり、および／またはこの選択からプログラムコードが生じ、これが特定の目的ハードウェア上で実行可能であることが可能になる。
【００４３】
驚くべきことに、本発明と相応に構成されているモデリング装置によって、さらなるモデリング技術的な問題およびシミュレーション技術的な問題が解決される。すなわち、走行時間中での可変のモデリング対象の問題および、ブロック回路図上でのこのような動的なモデリング対象の構成の問題である。これは通常は構造的に静的な性質である。
【００４４】
走行時間のときに可変のモデリング対象によって次のことが意味される。すなわち、ブロック回路図によって記述される数学的なモデルのシミュレーション持続時間の間に、このモデルが、加わって生じるまたは欠落する素子によって構造的に変わることが意味される。このような動的なモデル変化は例えば、開放されたシステムのモデリング時に生じる。これは例えばテレマティークアプリケーションの場合である。ここでは、考慮されるべき人工密度が変化する；これは例えば、航空学、また道路トラフィックにおけるレーダ認識システムを含む。
【００４５】
同じ抽象段の複数のモデルレベル上にブロックダイヤグラム全体のモデリングを分ける本発明のコンセプトを使用することによって、走行時間可変モデル対象の問題は確実に解決される。
【００４６】
このために、本発明の別の構成では、モデリング装置によって次のことが可能にされる。すなわち、ブロックダイヤグラム全体の少なくとも１つのモデルレベル内に、少なくとも１つのメタブロックダイヤグラムを配置することが可能にされる。ここでこのメタブロックダイヤグラムは、走行時間のときに少なくとも容易に生成可能および／または破壊可能なブロックダイヤグラム部分をあらわす。ここでこのメタブロックダイヤグラムから、走行時間のときに少なくとも１つのエンティティが生成可能であり、このエンティティは少なくとも１つのエンティティモデルレベル内に配置可能である。
【００４７】
従ってこのメタブロックダイヤグラムは単に、特定のタイプのモデル構成部分（例えば観察空間内の識別される対象）に対する提示でしかない。これは走行時間のときに一回または複数回、モデルに加えられる。しかし同じようにこのモデルから省かれ得る。実際にモデルに加えられるべき、またはモデルから省かれるべきモデル構成部分は、この提示から生じる、メタブロックダイヤグラムのエンティティである。
【００４８】
従って全体的なブロックダイヤグラムのモデリングのこのような提示は正確に、はじめに記載され、本発明に相応する、同じ抽象段の複数のモデルレベル上にブロック回路図をモデリングする様式に相応する。唯一の違いは、モデル部分−生成可能なエンティティ−は数的に、固定的には設定されず、メタブロックダイヤグラムによって種類に従ってのみ設定されるということである。特定のイベント（例えば観察空間への対象の入場／観察空間からの対象の退場）によって、モデルの走行時間の間に、メタブロックダイヤグラムの１つのエンティティ、−または複数のエンティティ−の生成がトリガされ、これはこの種のエンティティの破壊も同じである。
【００４９】
根本的に、メタオブジェクトおよびそのエンティティを伴うこの種のモデリングは、高等なプログラム言語における対象化されたおよびクラスに基づいた観察対象のオブジェクトおよびクラスベースの構成の、情報理論からそれ自体公知の考えに相応する：しかしこのコンセプトをシミュレーション可能および走行時間可変のブロックダイヤグラムへ置き換えることは公知ではない。
【００５０】
本発明に相応するモデリング装置の特に有利な構成では、このエンティティモデルレベルはメタブロックダイヤグラムのエンティティと同期して走行時間のときに生成可能かつ破壊可能である。これは殊に次の場合に有利である。すなわち、各生成されたメタブロックダイヤグラムのエンティティが、別個にされたエンティティモデルレベル内に配置可能である程度に多くのエンティティモデルレベルが生成可能ないしは破壊可能である場合に有利である。
【００５１】
このモデリング装置の別の有利な構成によって、メタブロックダイヤグラムにおける局部的および／または大局的なデータエレメントの定義が可能である。ここで局部的なデータエレメントは、各エンティティモデルレベルに対して相互作用なしに別個に隣接して共存しており、大局的なデータエレメントは、全てのエンティティモデルレベルに対して同一である。どのモデリング技術手段によってこのようなデータエレメントの定義が行われるのかは、殊に、使用されているソフトウェアツールに依存する。このツールによって本発明のモデリング装置ないし本発明の方法が実装される。
【００５２】
本発明のモデリング装置は、エンティティモデルレベルの開発−発生および消滅−の観察を可能にするだけでなく、シミュレーション走行の追加評価のためにこの開発のプロトコール化も可能にする。
【００５３】
本発明は、ブロックダイヤグラム作成のためのコンピュータ支援されたモデリング装置のみに向けられているものではなく、コンピュータ支援された、ブロックベースモデル形成のための、装置に依存しない方法にも向けられている。並びにこれは本発明のモデリング装置によって実行もされる。
【００５４】
詳細には、コンピュータ支援された、ブロックベースモデル形成のための本発明に相応するモデリング装置および本発明に相応する方法を構成および改善する種々の方法がある。これに関して請求項１および請求項２１に従属している請求項および、図面と関連した有利な実施例の説明を参照されたい。
【実施例】
【００５５】
図１は第１のブロックダイヤグラム１を示している。これは、従来の技術から公知のモデリング装置ないしは従来の技術から公知の方法によって作成されたものである。第１のブロックダイヤグラム１は第１のモデルレベル２内に配置されており、このモデルレベルは、−ブロックダイヤグラムでは通常であるように−複数のブロック３から構成されている。これらのブロックはデータ交換のために水平なデータ転送手段４によって接続されている。モデルの全ての重要な構成部分は第１のブロックダイヤグラム１内に含まれている。
【００５６】
図２には、本発明のモデリング装置ないし本発明の方法によって作成された、ブロックダイヤグラムの有利な実施例が示されている。これは第１のブロックダイヤグラム１を伴う第１のモデルレベル２、および別のブロックダイヤグラム６を有するさらなるモデルレベル５内に配置されている。
【００５７】
この関連において重要であるのは、この第１のモデルレベル２と第２のモデルレベル５が同じ第１の抽象段に属していることである。すなわち、第１のモデルレベル２だけが全体ブロックダイヤグラム７を含むのではなく、全体ブロックダイヤグラム７は第１のモデルレベル２の第１のブロックダイヤグラム１と別のモデルレベル５の別のブロックダイヤグラム６から成る；従って第１のブロックダイヤグラムと別のブロックダイヤグラム６は全体的なブロックダイヤグラム７の重要な構成部分である。
【００５８】
このモデリング装置によって、ブロックダイヤグラム全体７を、同じ抽象段の複数のモデルレベル２，５に分けることが可能になることによって、全体的なブロックダイヤグラム７は有利に構造化され、分業で処理される。
【００５９】
第１のモデルレベル２と第２のモデルレベル５との間でのデータ交換を可能にするために、２つのモデルレベル２，５内にそれぞれ対応する垂直なデータ転送手段８，９が配置されている。この対応する垂直なデータ転送手段はここで交互に、データ源ないしデータシンクとして作用する。データ源として作用する垂直なデータ転送手段８ａ，８ｂによって送信されたデータはここで、対応するデータシンクとして作用する垂直なデータ転送手段９ａ，９ｂによって受信され、別の処理のために提供され、使用可能にされる。
【００６０】
図２，３，５および６において、対応する垂直なデータ転送手段８，９は、モデルレベル２，５において幾何学形状的な位置が一致するので、相互に割り当てられる。図示された実施例では、この割り当てが自動的にモデリング装置によって行われる。図示された実施例では、この幾何学形状的な割り当ては特に容易である。なぜなら、第１のモデルレベル２と別のモデルレベル５は実質的に合同だからである。
【００６１】
図４に示されたブロックダイヤグラム全体７は、有利なモデリング装置によって作成されたものであり、対応する垂直なデータ転送手段８，９は、一致している幾何学形状的な位置によって相互に割り当てられているのではなく、むしろ、一致する識別マーク１０によって割り当てられている。図４に記載された実施例では、データ源として作用する垂直なデータ転送手段８ａと、対応する、データシンクとして作用するデータ転送手段９ａは、記号的な識別マーク１０"Ａ"によって相互に対応付けされており、相応に、対応する垂直なデータ転送手段８ｂおよび９ｂは、記号的な識別マーク１０"Ｂ"を介して相互に対応付けされている。
【００６２】
図４から次のことが明らかである。すなわち、対応する垂直なデータ転送手段８、９に対して、一致する記号的な識別マーク１０を使用する場合には、モデルレベル２，５内の一致する幾何学形状的な位置を省くことができるということが明らかである。ここには図示されていない有利な実施例では、対応した垂直なデータ転送手段８，９の２つの上述した割り当て手法、−すなわち一致する幾何学形状的な位置または識別マーク１０による手法−が組み合わせて使用されている。
【００６３】
図２および４〜６では、垂直なデータ転送手段８，９は常に垂直なデータ転送ブロック８，９として構成されている。これは特に、データフローの識別しやすさに対して有利である。図３の実施例に示されているように、しかし、この垂直なデータ転送手段８，９を、オープンエンド（offen endende）信号線４、ないしは開始（beginnende）信号線４として構成することも可能である。
【００６４】
このモデリング装置は、種々の使用ケースに関した垂直なデータ転送手段８，９の使用をサポートしている。コンピュータサポートされたモデリング装置の種々異なる実施例によって作成された、図２および４〜６内のブロックダイヤグラムは、それぞれ円状のブロックとして構成された垂直なデータ転送手段８，９を示している。これら全ての場合には、データ源ないしはデータシンクとして作用する垂直なデータ転送手段８，９から送出されたデータ、ないしこれによって受信されたデータは、インタフェース１１ａ，１１ｂを介して供給可能であるないしは検出可能である（図２）。従ってこのように使用される垂直なデータ転送手段８，９は同様に、伝達されたデータに対する通過局をあらわす。
【００６５】
垂直な転送手段８，９は、ここで使用されたモデリング装置の実施例によってサポートされてもよい。しかし、データシンクとして作用する垂直データ転送手段９が受信データによってのみパラメータ化されてもよいように使用されてもよい。しかも、これは強制的にモデルレベルにおける別の使用のために、−例えばブロック出力側を介して−使用可能にする必要はない。モデリング装置によって供給される、垂直な転送手段を構成する上述した重要な方法を以下で、図５に示された実施例に基づいてより詳細に説明する。
【００６６】
図７におけるブロックダイヤグラム全体７は、有利なモデリング装置によって作成されている。このモデリング装置は、ブロックダイヤグラム全体７の択一的に実行されるべき部分を、種々異なる択一的なモデルレベル１２ａ，１２ｂ，１２ｃに配置することを可能にする。図７に示された実施例では、ブロックダイヤグラム全体７は、第１のモデルレベル２と、全体的に３つの異なる、別のモデルレベル５の変形形態、すなわち択一的なモデルレベル１２ａ，１２ｂ，１２ｃから成る。ここでブロックダイヤグラム全体７は、それぞれ、別のモデルレベル５のうちの１つだけを伴う、すなわちモデルレベル１２ａか、択一的なモデルレベル１２ｂか、択一的なモデルレベル１２ｃを伴う第１のモデルレベル２から成る。このモデリング装置は択一的なモデルレベル１２ａ，１２ｂ，１２ｃのアクティブ化および非アクティブ化を可能にする。なぜなら、３つの択一的なモデルレベル１２ａ，１２ｂ，１２ｃのうちの１つだけが、残りのモデル構成部分と組み合わせられて、ブロックダイヤグラム全体７を構成するからである。図７では、これらの択一的なモデルレベル１２ａ，１２ｂ，１２ｃは３つの異なる機械構成を記述するために用いられる。ここでこれらの択一的なモデルレベル１２ａ，１２ｂ，１２ｃ内の入力側ブロック３は、異なるＡ／Ｄ変換器をあらわし、択一的なモデルレベル１２ａ，１２ｂ，１２ｃ内の出力側のブロック３は異なるＤ／Ａ変換器をあらわす。ここに図示されていない実施例では、第１のモデルレベル２も種々異なる択一的なモデルレベル１２によって構成されている。
【００６７】
図５は、ブロックダイヤグラム全体７を示している。これは有利なコンピュータ支援されたモデリング装置によって作成されており、このモデリング装置は、複数のモデルレベル１２，１３，１４によって複数の動作モードのモデリングを行う。ここで動作モードモデルレベル１２は、初期化動作モードのモデリングのために用いられ、動作モードモデルレベル１３ａ，１３ｂは、走行時間特性のモデリングのために用いられ、動作モードモデルレベル１４は終了特性のモデリングのために用いられる。
【００６８】
第１のモデルレベル２内の第１のブロックダイヤグラム１および別のモデルレベル５内の別のブロックダイヤグラム６は、走行時間モデルレベル１３ａ，１３ｂ内の走行時間特性のモデリングを表している。第１のモデルレベル２，１３ａと別のモデルレベル５，１３ｂに分けられた、ブロックダイヤグラムの部分間の信号フローは、垂直なデータ転送手段８，９によって形成される。
【００６９】
動作モードモデルレベル１２，１３，１４に異なる動作モードをモデリングするコンセプトを支持するために、有利なモデリング装置によって、ブロック３は、動作モードと一致する動作モード部分ブロック１５，１６，１７を含む。図５に示された実施例では、ブロック３の使用時に、モデリング装置は動作モード部分ブロック１５，１６，１７を自動的に、対応する動作モード部分レベル１２，１３，１４に割り当てる。
【００７０】
動作モード部分ブロック１５，１６，１７は、モデリング装置によって、垂直なデータ転送手段８，９として構成される。すなわち、同じ抽象段の別のモデルレベル２，５から一致する、同じように垂直なデータ転送手段８，９として構成された動作モード部分ブロック１５ａ−１５ｃ，１７ａ−１７ｃによってデータが受信される、ないしは、データを、一致する、同じように垂直なデータ転送手段８，９として構成された動作モード部分ブロック１６ａ−１６ｃへ送信する機能が付加される。
【００７１】
図５では、初期モデルレベル１２は、ブロックダイヤグラム全体７の特性をモデリングするために、シミュレーションの開始時、ないしは走行時間の開始時に使用される。終了モデルレベル１４は、ブロックダイヤグラム全体７の終了特性、すなわちブロックダイヤグラム全体７に基づいてモデリング装置によって実行されるシミュレーションの走行時間の終端での特性をモデリングするために用いられる。
【００７２】
さらに図５では、加えられた２つの走行時間モデルレベル１３ａ，１３ｂ内に動作モード部分ブロック１６ａ，１６ｂ，１６ｃが配置されていることがわかる。これは走行時間特性をあらわす。走行時間部分ブロック１６ａには対応する別の動作モード部分ブロック１５ａ，１７ａが属する。これは初期化モデルレベル１２および終了モデルレベル１４内に配置されている。走行時間部分ブロック１６ａはこの場合にはＰＩＤ調整器である。しかしこれは非常に一般的に任意の機能を有することができる。動作モード部分ブロック１５ａ，１６ａおよび１７ａは垂直な伝送手段８ｃ，９ｃとしても実現される。すなわち、初期化部分ブロック１５ａおよび終了部分ブロック１７ａ内に示されたパラメータ値は、初期化モデルレベル１２および終了モデルレベル１４から、走行時間モデルレベル１３ａ内の、そこに存在する、データシンクとして作用する垂直データ転送ブロック１６ａ，９ｃで伝送され得る。
【００７３】
初期化部分ブロック１５ａによって例えば、ＰＩＤ調整器１６ａ内に存在する積分器がどの開始値を有するのかが定められ、終了部分ブロック１７ａにおいて、ＰＩＤ調整器１６ａが走行時間の終端でどの開始値を有するべきであるのかが示される。この実施例では、動作モード部分ブロック１５ａおよび１７ａにおける相応するパラメータがダイアログウィンドウを介して入力される。しかしこれは詳細には示されていない。ここでこのダイアログウィンドウは、動作モード部分ブロック１５ａおよび１７ａの公知の「ダブルクリック」によってアクティブにされる。
【００７４】
走行時間モデルレベル１３ｂ内に配置された走行時間部分ブロック１６ｃは、Ｄ／Ａ変換器をあらわすブロック３である。先行の例と同じように、走行時間部分ブロック１６ｃは、初期モデルレベル１２および終了モデルレベル１４内の対応する動作モード部分ブロック１５ｃによってパラメータ化される。ブロック１５ｃ，１６ｃおよび１７ｃも、対応する垂直なデータ転送ブロック８ｄ，９ｄとして構成されている。先行の実施例とは異なって、データ源として作用する垂直データ転送ブロック１５ｃ，１７ｃへのパラメータ入力はダイアログを介して行われるのではなく、動作モード部分ブロック１５ｃおよび１７ｃに供給する別のブロックを介して行われる。
【００７５】
図１に示された、従来技術から公知のモデリング装置によって作成されたブロックダイヤグラム全体７はブロック３を含む。これはサブブロックダイヤグラムブロック１８として構成されている。このサブブロックダイヤグラム１８は、サブブロックダイヤグラム１９をあらわす。これはサブブロックダイヤグラムモデルレベル２０内に配置されている。ここで重要なのは、第１のモデルレベル２とサブブロックダイヤグラムモデルレベル２０が同じ抽象段内に属しておらず、サブブロックダイヤグラムモデルレベル２０が、第１のモデルレベル２よりもより低い抽象段に属しているということである。実際にはこれは次のことを意味している。すなわち、サブブロックダイヤグラムモデルレベル２０内に含まれているサブブロックダイヤグラム１９は、第１のモデルレベル２内のサブブロックダイヤグラムブロック１８の、唯一の他の表現−すなわちより低い抽象段上の−であるということを意味している；このサブブロックダイヤグラム１９は、サブブロックダイヤグラムブロック１８と同じ機能を置換する。サブブロックダイヤグラム１９は、詳細にされた見解（Sichtweise）のみを、次の質問に仲介する。すなわちサブブロックダイヤグラムブロック１８の機能がどのようにモデリング技術的によって置き換えられるのかという質問である。
【００７６】
図６には、図２〜図５と異なった、第１のモデルレベル２および別のモデルレベル５の図が示されている。ここでこの図は斜視図である。この、図６における特別な表現方法は、次のようなイメージをサポートする。すなわち１つのモデルレベル内で「水平な」データ転送手段４がブロック３間のデータ交換のために用いられ、これに対して「垂直な」データ転送手段８，９が上下に重なって配置されたモデルレベル２，５間のデータ交換のために用いられるというイメージをサポートする。しかしコンピュータ支援されたモデリング装置によって、第１および別のモデルレベル２，５の任意の表現が可能であり、−図２〜５に見られるような−表現も可能である。これは水平および垂直なデータ交換のイメージと結び付いていない。
【００７７】
図６は、サブブロックダイヤグラム１９のそれ自体従来技術から公知の方法が、本発明のモデリング装置の有利な実施例によってどのように置き換えられるのかが示されている。図６の左側にははじめにブロックダイヤグラム全体７が示されている。これは第１のモデルレベル２と第２のさらなるモデルレベル５から成る。ここで別のモデルレベル５うちの１つは、−第１のモデルレベルと同じように−走行時間モデルレベル１３として構成され、第２の別のモデルレベル２は初期モデルレベル１２として構成されている。
【００７８】
このモデリング装置によって可能になったモデリングのコンセプトは、平面図において既に図５からの原則で公知である。第１のモデルレベル２ないし第１の走行時間モデルレベル１３ａ内に設けられているブロック３はサブブロックダイヤグラムブロック１８として構成されている。このサブブロックダイヤグラム１８は、低い抽象段内に、サブブロックダイヤグラム１９によって表されている。これは少なくとも２つの、この実施例では３つの、―ブロックダイヤグラム全体７のモデルレベル２，５とは異なる−サブブロックダイヤグラムモデルレベル２０ａ-２０ｃ上に表されている。ここでこれらのサブブロックダイヤグラムモデルレベル２０ａ-２０ｃは、同じであるが、第１の抽象段よりも低い抽象段に属する。異なるサブブロックダイヤグラムモデルレベル２０ａ〜２０ｃ間でデータを交換するために、同じように、対応する垂直データ転送手段８，９がモデリング装置によって、これらのモデルレベル内に配置されている。
【００７９】
コンピュータ支援されたモデリング装置は殊に、第１のモデルレベル２と別のモデルレベル５からのモデルレベルの選択されたもの（Auswahl）の組み込まれた表現を可能にする。従って、異なるモデルレベル２，５に分けられた、ブロックダイヤグラム全体７のコンポーネントの相互作用に関する完全な概観が得られる。有利な、しかしここでは図的に示されていない、コンピュータ支援されたモデリング装置の実施例では、この統合された表現が、ブロックダイヤグラム１，６から選択されたブロックダイヤグラムの上下に重なったブラインドによって得られる。有利な実施例では、コンピュータ支援されたモデリング装置によって自動的に、第１のモデルレベル２および別のモデルレベル５から矛盾せずにモデルレベルが選択されるように配慮される。
【００８０】
図８には、モデリング装置によって作成されたブロックダイヤグラム全体７が示されている。これは動的に−すなわち、シミュレーションの走行時間のときに−自身の構造において可変である。この種の時間的に可変のシステムをモデリングするために、モデリング装置はメタブロックダイヤグラム２１をモデルレベル２，５のうちの１つ、またはサブブロックダイヤグラムモデルレベル２０内に配置することを可能にする。これは図１１に基づいてさらに説明される。
【００８１】
図８内に示された実施例において、このメタブロックダイヤグラム２１は別のモデルレベル５内に配置されている。これは第１のモデルレベル２の下方に示されており、かつブロックダイヤグラム全体７の残りの部分を含む。図８の上方に示された、２つのモデルレベル２，５だけが、シミュレーションの走行時間前にモデリング装置によって作成されたモデルレベルである：メタブロックダイヤグラム２１のエンティティ２２ａ，２２ｃを含む、図８に示されたさらなるモデルレベル５−すなわちエンティティモデルレベル２３ａおよび２３ｂ−は、モデリング装置によって、シミュレーションの走行時間のときにはじめて作成され、シミュレーションの流れに依存して、場合によっては再び破壊される。エンティティ２２ａ，２２ｂおよびエンティティモデルレベル２３ａ，２３ｂは、図８においていずれにせよユーザによってマニュアルでモデリング装置によって作成されない。しかしこれはモデリング装置の一般的な制限ではない。モデリング装置は同様に、ブロックダイヤグラム全体７に、メタブロックダイヤグラム２１の固定数のエンティティ２２を設けることも可能にする。すなわちこれは固定で、ブロックダイヤグラム全体７の走行時間に依存した構成部分ではない。
【００８２】
先行の実施例から既知であるように、モデルレベル２，５間の情報交換は、垂直なデータ転送手段８，９によって保証される。これは図８において円形の記号によって表されている。これはエンティティモデルレベル２３ａおよび２３ｂにも当てはまる。これらは、モデルレベル５と同じ抽象段に属する。モデルレベル５には属するメタブロックダイヤグラム２１が存在する。
【００８３】
図８においてこのメタブロックダイヤグラム２１は一般的に次のようなモデル部分を表している。これは可能であればシミュレーション走行の間は完全にモデルの構成部分ではない。しかしこれは複数のエンティティ２２においてもブロックダイヤグラム全体７の構成部分であり得る。テレマティークアプリケーション（Telematikanwendung）のこの具体的なケースでは、このメタブロックダイヤグラム２１は例えば観察空間内で検出される対象である。この具体的な例においてシミュレーション走行の間に、想定された観察空間内で対象が検出されなかった場合には、モデリング装置によって、メタブロックダイヤグラム２１のエンティティ２２も作成されない。ないしは前に作成されたエンティティ２２は、エンティティモデルレベル２３とともに再びこのモデルから除去される。このシミュレーション走行の間に、再び別の対象が観察空間内で検出されると、このモデリング装置は相応する数の、メタブロックダイヤグラム２１のエンティティ２２を作成し、これを動的にこのモデルに付加する。図８に示された実施例において、各エンティティ２２は、別個のエンティティモデルレベル２３ａ，２３ｂ内に配置される。
【００８４】
図９に示された実施例は、メタブロックダイヤグラム２１のエンティティ２２ａ，２２ｂが唯一の共通のエンティティモデルレベル２３内に配置されているという点においてのみ図８に示された実施例と異なる。
【００８５】
図１０に記載された実施例では、メタブロックダイヤグラム２１が全ての他の、シミュレーションの走行時間前に存在しているモデル構成部分とともに、唯一のモデルレベル２内に配置され得ることが明らかである。すなわち、必ずしも、メタブロックダイヤグラム２１を別のモデルレベル内に別個にすることが必要というわけではない。シミュレーションの走行時間のときにこのモデリング装置はその後、シミュレーション走行に依存して、−上述したように−、エンティティ２２ａ，２２ｂ，２２ｃを生成し、これらをエンティティモデルレベル２３ａ，２３ｂ，２３ｃ内に配置する。
【００８６】
垂直なデータ転送手段が、同じ抽象段のモデルレベル間のデータフローを保証することを冒頭で述べた。しかしこのデータ転送手段の表示形態は全く異なる可能性があり、出現図はモデリング環境ないしソフトウェア環境の可能性に依存している。これによって本発明の方法ないし本発明のモデリング装置が置換される。さらに、データ転送手段がブロックダイヤグラム全体の観察者に対して全く明確に表される必要はないことも述べた。むしろデータ転送手段の機能性はブロックダイヤグラム全体のブロック内に取り込まれ得る。従って、これは図１０内に示された実施例とも関連する。ここではエンティティ２２ａ，２２ｂ，２２ｃはビジュアルで認識可能なデータ転送手段を介して相互に重なり、メタブロックダイヤグラム２１ないしブロックダイヤグラム全体７の他のブロック３と接続されるのではない。それにもかかわらず、エンティティ２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよびメタブロックダイヤグラム２１はこれらの機能を内部に有している。
【００８７】
図１１の実施例は、走行時間可変モデルのこのコンセプトが、メタブロックダイヤグラム２１およびそのエンティティ２２に基づいて、サブブロックダイヤグラム１９およびサブブロックダイヤグラムモデルレベル２０の置き換えの本発明のイメージと容易に組み合わせ可能であることを示している。並びにこれは既に図６に基づいて記載されている。第１のモデルレベル２内に配置されたサブブロックダイヤグラムブロック１８はここでサブブロックダイヤグラム１９としてメタブロックダイヤグラム２１を含む。これはサブブロックダイヤグラムブロック１８内の内容としてサブブロックダイヤグラムモデルレベル２０ａ内で表されている。エンティティ２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよびエンティティモデルレベル２３ａ，２３ｂ，２３ｃはモデリング装置によってシミュレーションの走行時間のときにではじめて作成され、シミュレーション走行に依存して、場合によっては再び除去される。図２〜１１内で、モデリング装置の有利な実施例によって作成されたブロックダイヤグラム１，６，７は同様に、同じように請求されている、コンピュータ支援された、ブロックダイヤグラムを作成するためのブロックベースのモデリングの方法の実施例を記載する。ここで上述した方法は、方法の特徴を有しており、これはモデリング装置の記載した特徴に相応する。従って、図１〜１１に基づいた、請求されている方法の特別な記載は省かれている。
【００８８】
当然ながら、図に基づいて説明された、本発明のモデリング装置ないし本発明の方法の特徴を、それがここで組み合わせて示されていない、ないし説明されていない場合でも相互に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】コンピュータ支援された、ブロックベースのモデリングのための公知のモデリング装置と公知の方法によって作成されたモデルないしはブロックダイヤグラム。
【図２】本発明に相応するモデリング装置ないしは本発明に相応する方法によって作成されたモデルないし全体的なブロックダイヤグラム
【図３】本発明に相応するモデリング装置ないしは本発明に相応する方法によって作成された別のモデルないし全体的なブロックダイヤグラム
【図４】本発明に相応するモデリング装置ないしは本発明に相応する方法によって作成された別のモデルないし全体的なブロックダイヤグラム
【図５】本発明に相応するモデリング装置ないしは本発明に相応する方法によって作成された別のモデルないし全体的なブロックダイヤグラム
【図６】本発明に相応するモデリング装置ないしは本発明に相応する方法によって作成された別のモデルないし全体的なブロックダイヤグラム
【図７】本発明に相応するモデリング装置ないしは本発明に相応する方法によって作成された別のモデルないし全体的なブロックダイヤグラム
【図８】本発明に相応するモデリング装置ないしは本発明に相応する方法によって作成された別のモデルないし全体的なブロックダイヤグラム
【図９】本発明に相応するモデリング装置ないしは本発明に相応する方法によって作成された別のモデルないし全体的なブロックダイヤグラム
【図１０】本発明に相応するモデリング装置ないしは本発明に相応する方法によって作成された別のモデルないし全体的なブロックダイヤグラム
【図１１】本発明に相応するモデリング装置ないしは本発明に相応する方法によって作成されたモデルないし全体的なブロックダイヤグラムの最後の例
【符号の説明】
【００９０】
１  ブロックダイヤグラム、  ２  第１のモデルレベル、  ３  ブロック、  ４  水平なデータ転送手段、  ５  別のモデルレベル、  ６  別のブロックダイヤグラム、  ７  ブロックダイヤグラム全体、  ８，９  垂直なデータ転送手段、  １０  識別マーク、  １１  インタフェース、  １２，１３，１４  動作モードモデルレベル、  １５，１６，１７  動作モード部分ブロック、  １８  サブブロックダイヤグラムブロック、  １９  サブブロックダイヤグラム、  ２０  サブブロックダイヤグラムモデルレベル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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