(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の状態を制御する複数の制御手段が並列に接続された車両システムを試験する車両システム試験装置において、
前記複数の制御手段の各々の演算周期を検出する検出手段と、
前記複数の制御手段の各々について、制御手段の物理値を得るための通信周期として演算周期の最小公倍数を求める演算手段と、
予め定めた時間精度を含めた通信周期の繰り返し演算によって生じる１演算周期ずれる通信周期の回数を導出する導出手段と、
前記導出手段により導出された通信周期の回数以下でかつ前記通信周期のタイミングで前記制御手段の同期を行う同期手段と、
を備え、前記通信周期でのみ物理値を通信することを特徴とする車両システム試験装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記車両に搭載されかつ前記車両の状態を制御することを模擬する模擬制御手段で構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両システム試験装置。
【請求項３】
前記模擬制御手段の少なくとも１つは、前記車両に搭載された機構の模擬部と、その機構の作動による制御を行う作動制御部とから構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両システム試験装置。
【請求項４】
前記車両に搭載されかつ前記車両の状態を制御する実制御手段に接続すると共に、該実制御手段に対して与えられるべき実信号に相当する擬似信号を出力する信号発生手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車両システム試験装置。
【請求項５】
前記複数の制御手段は、車両用ローカルエリアネットワークで接続されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車両システム試験装置。
【請求項６】
車両の状態を制御する複数の制御手段が並列に接続された車両システムを試験する車両システム試験方法であって、
前記複数の制御手段の各々の演算周期を検出し、
前記複数の制御手段の各々について、制御手段の物理値を得るための通信周期として演算周期の最小公倍数を求め、
予め定めた時間精度を含めた通信周期の繰り返し演算によって生じる１演算周期ずれる通信周期の回数を導出し、
前記導出手段により導出された通信周期の回数以下でかつ前記通信周期のタイミングで前記制御手段の同期を行い前記通信周期でのみ物理値を通信する
ことを特徴とする車両システム試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両システム試験装置、及び方法にかかり、特に、車両に搭載された電子機器を通信しながら制御する車両システムを試験する車両システム試験装置、及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両には複数の電子制御装置（以下、ＥＣＵという）が搭載されており、これら複数のＥＣＵをバスで接続しローカルエリアネットワーク（以下、車両用ＬＡＮという）を構築してこれらのＥＣＵ間をデータ通信することが可能になってきている。
【０００３】
複数のＥＣＵの各々はセンサの値や車両内機器の動作状態に応じた制御をしており、各ＥＣＵは車両の状態がセンサの値や車両内機器の動作状態に対応する状態になるべく制御している。例えば、各種センサの値によって、エンジンＥＣＵは燃料噴射量などを制御したり、ＡＢＳＥＣＵは車両の制動状態を制御したりしている。
【０００４】
このような車両に搭載された各ＥＣＵは、担当する制御対象について独自に制御をしているが、他のＥＣＵとの情報授受が必要な場合もある。このため、車両用ＬＡＮを利用してデータの授受が行われている。
【０００５】
上記車両内機器（やＥＣＵ）は、事前に試験をする必要がある。この試験は、車両内機器等の制御系単位で試験を実行することが考えられるが、逐次試験を行ったのでは処理に要する時間は、搭載された車両内機器等の制御系の数に応じて増加する。これを解消するため、車両内機器等の複数の制御系について管理制御を統括する中央処理装置を有して、制御系を同期制御しつつ試験するものがある。ところが、中央処理装置により複数の制御系を同期制御しつつ試験する場合、中央処理装置の負荷が増大する。
【０００６】
そこで、ＥＣＵ毎に試験を実行する分散型の車両用自動試験装置が提案されている（特開昭５８−４８８７０号公報参照）。この技術では、車両の搭載機器に対応して設けられた各搭載機器に関する試験プログラムにより作動する複数のコンピュータの制御及び管理をする車両用自動試験装置において、各搭載機器に同期信号制御部を設けて互いに同期しながら試験を実行する。これにより、中央処理装置の負荷軽減を達成している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の分散型の車両用自動試験装置では、各搭載機器に同期信号制御部を設ける必要があると共に、車両システム全体としての試験の実行処理を、各搭載機器で行わなければならない。すななち、車両システムとして統括した制御を実行するためには処理負荷が増大する。このため、車両システムとして実際の車両が動作しているときのように実時間で処理をさせることは困難である。
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮して、単純な構成かつ実時間で車両システムを試験することができる車両システム試験装置、及び方法を得ることが目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、車両の状態を制御する複数の制御手段が並列に接続された車両システムを試験する車両システム試験装置において、前記複数の制御手段の各々の演算周期を検出する検出手段と、前記複数の制御手段の各々について、制御手段の物理値を得るための通信周期として演算周期の最小公倍数を求める演算手段と、予め定めた時間精度を含めた通信周期の繰り返し演算によって生じる１演算周期ずれる通信周期の回数を導出する導出手段と、前記導出手段により導出された通信周期の回数以下でかつ前記通信周期のタイミングで前記制御手段の同期を行う同期手段と、を備え、前記通信周期でのみ物理値を通信することを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の車両システム試験装置は、車両の状態を制御する複数の制御手段が並列に接続された車両システムを試験する。車両には複数のコンピュータなどにより構成された制御手段が備えられており、各々の制御手段は車両内の担当する部分を制御する。例えば、エンジン制御やブレーキ制御などのように各制御手段が担当する部分を制御するには、一定の演算周期がある。これら複数の制御手段の各々の演算周期を検出手段によって検出する。また、各制御手段が担当する部分では、その担当部分についての結果出力や入力待機など物理値を得るための一連の演算周期の連続からなる通信周期を必要とする。この通信周期は、各制御手段の各々について担当する部分により異なる。そこで、演算手段は、複数の制御手段の各々について、制御手段の物理値を得るための通信周期として演算周期の最小公倍数を求める。従って、車両内の制御手段が担当する部分の通信周期は、誤差を含むことがある。導出手段は、予め定めた時間精度を含めた通信周期の繰り返し演算によって生じる１演算周期ずれる通信周期の回数を導出する。これによって、複数の制御手段による各通信周期の繰り返し回数により１演算周期ずれる回数を求めることができる。同期手段は、導出手段により導出された通信周期の回数以下のタイミングで前記制御手段の同期を行う。従って、車両システムでは、各通信周期の繰り返しにより１演算周期だけずれる以前に、同期をとることができる。
【００１１】
前記制御手段は、前記車両に搭載されかつ前記車両の状態を制御することを模擬する模擬制御手段で構成することができる。
【００１２】
制御手段は、車両に搭載された実際のＥＣＵなどのコンピュータを使用することも可能であるが、電気的に試験するときに、車両を作動させる必要がない場合が多い。そこで、車両に搭載されかつ前記車両の状態を制御することを模擬する模擬制御手段で構成する。この模擬制御手段は、独立したコンピュータで各々構成してもよく、単一のコンピュータで構成してもよい。単一のコンピュータで構成する場合には、担当する部分のコンピュータ上の作動を独立実行可能にすることが好ましい。
【００１３】
前記車両システム試験装置では、前記模擬制御手段の少なくとも１つは、前記車両に搭載された機構の模擬部と、その機構の作動による制御を行う作動制御部とから構成することができる。
【００１４】
模擬制御手段で車両システムを試験するときは、車両に搭載された機構の模擬を行う必要がある場合もある。そこで、対象となる模擬制御手段の少なくとも１つを、車両に搭載された機構の模擬部と、その機構の作動による制御を行う作動制御部とから構成する。このゆに、独立構成することにより、機構の模擬と、その機構の作動による制御とを分離独立して扱うことができ、試験の自由度が増加する。
【００１５】
また、前記車両システム試験装置では、前記車両に搭載されかつ前記車両の状態を制御する実制御手段に接続すると共に、該実制御手段に対して与えられるべき実信号に相当する擬似信号を出力する信号発生手段をさらに備えることができる。
【００１６】
ところで、車両システムを試験するとき、車両に搭載された実際のＥＣＵなどのコンピュータで構成された制御手段を実質的に作動させて試験することがより現実に近い。そこで、車両に搭載されて車両の状態を制御する実制御手段に接続すると共に、該実制御手段に対して与えられるべき実信号に相当する擬似信号を出力する信号発生手段をさらに備える。このようにすることによって、車両の状態を制御する実制御手段すなわち車両に搭載された実際のＥＣＵなどのコンピュータで構成された制御手段を実質的に作動させて試験することが可能となる。
【００１７】
前記複数の制御手段は、車両用ローカルエリアネットワークで接続することができる。
【００１８】
車両システム試験装置では、複数の制御手段が並列に接続して車両システムを試験する。車両システムでは、車両内において同時または逐次で統括的に各車両内の機器や制御手段が作動されている。これらの個々の車両内の機器の特性値（例えば、センサ出力の値や機構の作動状態を表すデータ）の保存や授受する際には共通のデータバス上で処理すれば、他に新たな構成を必要とすることない。そこで、複数の制御手段は、車両用ローカルエリアネットワークで接続すれば、特性値の保存処理や授受処理をすることができる。
【００１９】
ここで、単純な構成かつ実時間で車両システムを試験するためには、演算周期と通信周期とを考慮して制御手段を同期させればよい。詳細には、車両の状態を制御する複数の制御手段が並列に接続された車両システムを試験する車両システム試験方法であって、前記複数の制御手段の各々の演算周期を検出し、前記複数の制御手段の各々について、制御手段の物理値を得るための通信周期として演算周期の最小公倍数を求め、予め定めた時間精度を含めた通信周期の繰り返し演算によって生じる１演算周期ずれる通信周期の回数を導出し、前記導出手段により導出された通信周期の回数以下でかつ前記通信周期のタイミングで前記制御手段の同期を行い前記通信周期でのみ物理値を通信する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は車両に搭載される複数の電子機器を担当する複数のＥＣＵが車両用ＬＡＮでデータ授受可能に構築された車両用情報通信システムの試験に本発明を適用したものである。
【００２１】
図２に示すように、本実施の形態にかかる車両システム試験装置１０は、複数のノード１２−１，１２−２，・・・，１２−ｎ （ｎは搭載ノードの最大数、以下、一般化してノード１２−ｉ：１≦ｉ≦ｎと表記する場合がある）から構成される。
【００２２】
これらのノード１２−ｉの各々は、コンピュータを含んで独立した構成とされている。また、ノード１２−ｉの各々は、車両内部に設けられたデータバスとして機能する車両用ＬＡＮ１４に接続されている。この車両用ＬＡＮ１４にはＩＳＯ９１４１等の規格で定められたものを用いることができる。この車両用ＬＡＮ１４には、車両に搭載された実際のＥＣＵが接続されている。さらに、ノード１２−i の各々は、上記車両用ＬＡＮ１４とは別途に、ノード間接続すなわちコンピュータ接続を可能とするデータバス１６に接続されている。このデータバス１６にはＴＣＰ／ＩＰ等の規格で知られるコンピュータ接続の規格を用いることができる。このように、ノード１２−ｉの各々を車両用ＬＡＮ１４及びデータバス１６に接続することによって、車両用ＬＡＮと等価に試験装置を構築することができると共に、模擬するノードを独立して制御したりノード間の情報授受（通信）を可能としたりすることができる。
【００２３】
上記のノード１２−ｉは、スケジュール管理を実施するメインノード、車両に搭載された電子機器に関係する部分の模擬を行うプラントノード、車両用ＬＡＮからのデータやコマンドのみから制御信号を算出する模擬を行うＥＣＵノード、車両に搭載された実際のＥＣＵへ擬似信号を供給して模擬を行う擬似信号ノード、そして、車両内に搭載された表示や乗員の操作の模擬を行うＧＵＩノードがある。
【００２４】
図２の例では、メインノードとしてノード１２−２が示されている。ノード１２−２は車両に搭載されたエンジン機構の動作モデルを模擬するエンジンモデル１２−２Ｂ、車両用ＬＡＮ１４に接続された他のノードからのデータやコマンドからエンジン制御のための信号を算出する模擬を行うＥＣＵモデル１２−２Ａ、ノード間の時間制御や監視を行う時間調整モデル１２−２Ｃからなる、機能的なモデルに分類構成されている。
【００２５】
プラントノードとしては、ノード１２−３，１２−４が示されている。ノード１２−３は車両に搭載された変速機構の動作モデルを模擬するＥＣＴモデル１２−３Ｂ、車両用ＬＡＮ１４に接続された他のノードからのデータやコマンドからＥＣＴ制御のための信号を算出する模擬を行うＥＣＵモデル１２−３Ａからなる、機能的なモデルに分類構成されている。また、ノード１２−４は車両に搭載された制動機構の動作モデルを模擬するブレーキモデル１２−４Ｂ、車両用ＬＡＮ１４に接続された他のノードからのデータやコマンドからブレーキ制御のための信号を算出する模擬を行うＥＣＵモデル１２−４Ａからなる、機能的なモデルに分類構成されている。
【００２６】
なお、ノード１２−４は、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）を含むことも可能である。ＡＢＳは、周知のように車輪と路面との間に生じるスリップ状態やタイヤのロック状態を回避するために、タイヤ毎に制動力やタイヤの回転停止力等を制御するものである。
【００２７】
ＥＣＵノードとしては、ＶＳＣ（ビークル・スタビリティ・コントロール）を担当するノード１２−５が示されている。ＶＳＣは、車両の挙動制御を行うものであり、低μ路の横スベリ等を防止するため、ヨーレイトや操舵角に応じてタイヤの回転力を制御する信号を出力するノードである。
【００２８】
擬似信号ノードとしては、ノード１２−６が示されている。ノード１２−６は車両に搭載されたかつ車両用ＬＡＮ１４に接続された実際のＥＣＵ１２−６Ａと、この実ＥＣＵ１２−６Ａに対して擬似信号を出力する擬似信号発生装置モデル１２−６Ｂからなる、機能的なモデルに分類構成されている。
【００２９】
ＧＵＩノードとしては、ノード１２−１が示されている。ノード１２−１は操作や表示の模擬であり、車両に搭載された機器の乗員による操作の模擬を行うドライバ操作モデル１２−１Ａ、車両に搭載された表示機器の表示の模擬を行うインパネ表示モデル１２−１Ｂ、車両や車両に搭載された機器の操作の模擬を指示するためのシミュレーション操作モデル１２−１Ｃ、からなる、機能的なモデルに分類構成されている。なお、操作や表示の模擬であり、車両用ＬＡＮ１４を必要としない場合があるので、車両用ＬＡＮ１４への接続は必須ではない。
【００３０】
なお、上記複数のノードについて説明したが、本実施の形態にかかるノードは上述のノードに限定されるものではなく、車両内に搭載された機器やＥＣＵを模擬する他のノードを含めることができる。
【００３１】
図３に示すように、ノード１２−２は、データバス１６に接続されたＣＰＵ２０、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２４を含んたコンピュータ構成で構築されており、ＲＯＭには後述する通信処理等を行うためのプログラムが予め記憶されている。このノード１２−２は、入力データや演算結果等を表示する表示装置２６、コマンドやデータ等を入力するための入力装置２８、データバス１６に接続するインタフェース部であるシミュレート通信装置３２，及び車両用ＬＡＮ１４に接続するインタフェース部である車内ＬＡＮ通信装置３４を含んで構成されている。
【００３２】
なお、ノード１２−３，１２−４，１２−５の各々は、ノード１２−２と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
【００３３】
図４（Ａ）に示すように、ノード１２−２は、メインノードとして機能して上述のようにエンジン制御のための信号を算出する模擬を行うＥＣＵモデル１２−２Ａ、エンジンモデル１２−２Ｂ、時間調整モデル１２−２Ｃに機能的に分類できる。
【００３４】
なお、ノード１２−３，１２−４のプラントノードは、ノード１２−２と同様に分類できるが、図４（Ａ）に示す時間調整モデル１２−２Ｃとして機能する分類部分が担当するノードのスケジュール調整すなわちタイミング調整を担当する部分となる。図２では、プラントノードについてタイミング指示等の機能を特に示していないが、ノードの内部処理（すなわちＥＣＵモデル１２−３Ａ、１２−４Ａ）として本来含んでいる機能であるため、ここにスケジューラ１２−３Ａｘ，１２−４Ａｘとして明示することができる。
【００３５】
図４（Ｂ）に示すように、ノード１２−５のＥＣＵノードは、ＥＣＵのみで構成可能なモデル（ＥＣＵモデル１２−５Ａ）であるが、上記と同様に本来含んでいる機能としてスケジューラ１２−５Ａｘを独立して示した。
【００３６】
図５（Ａ）に示すように、ノード１２−６は、ノード１２−２と同様の構成であり、ＣＰＵ４０、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４４を含んたコンピュータ構成で、表示装置４６、入力装置４８、シミュレート通信装置５２，及び車内ＬＡＮ通信装置５４がバス５０に接続されて構成されている。図５（Ｂ）に示すように、ノード１２−６は、擬似信号ノードとして機能して上述のように擬似信号を出力する擬似信号発生装置モデル１２−６Ｂである機能分類になる。
【００３７】
図６（Ａ）に示すように、ノード１２−１は、上記ノードとほぼ同様の構成であるが車両用ＬＡＮ１４への接続は必須ではないため、ＣＰＵ６０、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６４を含んたコンピュータ構成で、表示装置６６、入力装置６８、及びシミュレート通信装置７２がバス６０に接続されて構成されている。図６（Ｂ）に示すように、ノード１２−１は、ＧＵＩノードとして機能して上述のように操作や表示を模擬するＧＵＩモデル（１２−１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）である機能分類になる。
【００３８】
なお、図示は省略したが、ノードを構成するコンピュータのバスに、記録媒体としてのフレキシブルディスクなどが挿抜可能なリードライトユニットを接続することができる。なお、後述する処理ルーチン等は、リードライトユニットを用いてフレキシブルディスクに対して読み書き可能である。従って、後述する処理ルーチンは、ＲＯＭなどに記憶することなく、予めフレキシブルディスクに記録しておき、リードライトユニットを介してフレキシブルディスクに記録された処理プログラムを実行してもよい。また、ハードディスク装置等の大容量記憶装置（図示省略）を接続し、フレキシブルディスクに記録された処理プログラムを大容量記憶装置（図示省略）へ格納（インストール）して実行するようにしてもよい。また、記録媒体としては、任意の磁気的なものや光学的なものとしての記録媒体がある。例えば、ＣＤ−ＲＯＭ，ＭＤ，ＭＯ，ＤＶＤ等のディスクやＤＡＴ等の磁気テープがあり、これらを用いるときには、上記リードライトユニットに代えてまたはさらにＣＤ−ＲＯＭ装置、ＭＤ装置、ＭＯ装置、ＤＶＤ装置、ＤＡＴ装置等を用いればよい。また、ＩＣカードなどの記録媒体も利用可能である。
【００３９】
次に、本実施の形態の作用を図１，図７，図８を参照しつつ説明する。本実施の形態は車両に搭載される複数のノード１２で車両用情報通信システムの試験を行うときに、通常の車両用ＬＡＮ１４と、試験模擬するデータ授受可能なデータバス１６とにより行うものである。
【００４０】
なお、以下の説明では、各ノード１２が担当する電子機器のパラメータは予め各メモリ（ＲＯＭやＲＡＭ）に記憶（登録）されていると共に、他のメモリにバックアップ可能なものとする。
【００４１】
車両システム試験装置１０による模擬を開始するために、予め各ノード１２の電源を投入し、模擬開始可能な環境に設定する。ノード１２−１は、ＧＵＩノードであるので、車両システム試験装置１０の進行を指示したり監視したりするためのユーザインタフェース・プログラムが実行される。
【００４２】
図１に示すように、エンジン制御を担当するメインノードであるノード１２−２では、本車両システム試験装置１０の基本処理が実行される。より具体的には、時間調整モデル１２−２Ｃにおける処理が実行される。
【００４３】
ステップ１００では、ノード１２−１からの模擬開始指示を表す信号を受信したか否かを判断する。その信号受信をするまで否定判断を繰り返し、信号を受信するとステップ１００で肯定されステップ１０２へ進む。ステップ１０２では、上記ステップ１００で受け取った模擬開始指示を受けて、各ノード１２−ｉへ模擬を開始することを表すスタート信号を送信する。この信号送信は、データバス１６を介して行われる。このスタート信号を各ノード１２−ｉが受信することによって、各ノード１２−ｉは初期化処理を行う（詳細は後述）。
【００４４】
次のステップ１０４では、全てのノードが初期化を終了したか否かを判断する。ステップ１０４では、各ノード１２−ｉから送信されるデータを読み取ることによって各ノードが初期化を終了したか否かを判定し、予め定めた全てのノードについてその判定が全て終了したことを判断する。具体的には、各ノード１２−ｉが初期化処理に終了に伴ってその旨を表すデータを受信したり、各ノード１２−ｉがノードの状態を記憶する図示しない共有メモリを更新するその更新状態を監視したりすることで判定する。
【００４５】
全ノードの初期化が終了するまでステップ１０４では否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ１０６へ進む。ステップ１０６では、既に全ノードの初期化が終了しているので、車両システム試験装置１０の同期をとるために、各ノード１２−ｉへ同期信号を送信する。この信号送信は、データバス１６を介して行われる。各ノード１２−ｉでは、この同期信号を受信することで、各ノード１２−ｉのＥＣＵモデルの初期化を行う。各ノード１２−ｉでは、ＥＣＵモデルの初期化が終了すると、その演算結果を送信し、同期信号の受信待機状態へ移行する。
【００４６】
次のステップ１０８では、全てのノードが模擬のための同期待機状態に移行したか否かを判断する。ステップ１０８では、各ノード１２−ｉから演算結果が送信されたか否かを判別することによって、全ノードが模擬のための同期待機状態に移行したか否かを判断する。具体的には、各ノード１２−ｉがＥＣＵモデルの初期化処理終了に伴って送信するデータを受信したり、各ノード１２−ｉが初期化処理終了に対応するデータを記憶する図示しない共有メモリを更新するその更新状態を監視したりすることで判定する。
【００４７】
全ノードが同期待機状態に移行するまでステップ１０８では否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ１１０へ進む。ステップ１１０では、各ノード１２−ｉの状態に基づいて、各ノード１２−ｉの演算周期ｔを検出する。この演算周期は、各ノード１２−ｉの１ループ演算の周期の最大公約数である。すなわち、各ノード１２−ｉでは１ループ演算処理を１回以上繰り返し行うことによってノード内の処理を完了する。１ループ演算とは、該当するノード１２−ｉにおいて１つの処理を遂行するために必要とする最小単位であり、例えば送信処理や受信処理などを行うために必要とするデータ収集などの１ループ演算が行われる。従って、該当するノード１２−ｉにおいて１ループ演算は繰り返し行われるが、１ループ演算が基準となる。
【００４８】
次のステップ１１２では、通信周期Ｔを求める。通信周期は、各ノード１２−ｉの演算周期の公倍数である。すなわち、各ノード１２−ｉでは他のノードに対してデータ（物理値）を授けたり他のノードからデータ（物理値）を受け取ったりする物理値の通信を行う。上述のように、各ノード１２−ｉでは１ループ演算の演算周期で各種演算処理を遂行するが、例えば演算結果を得るためには、プラントモデルからのセンサー値を受け取ったり、他のノードへ演算結果である物理値を送信したりする。従って、プラントモデルの許容誤差や通信負荷によって周期が変動する。そこで、これらを考慮するために、通信周期Ｔとして、各ノード１２−ｉの演算周期の公倍数を定める。
【００４９】
次のステップ１１４では、車両システム試験装置１０を同期させつつ作動させるための同期周期Ｖを設定する。各ノード１２−ｉは時間精度Ｓで稼働する。このため、時間精度Ｓを考慮すると、通信周期Ｔの繰り返しによって通信周期Ｔ分の時間だけずれる状態が生じることがある。
【００５０】
すなわち、演算周期ｔ＝通信周期Ｔのノードを例にし、ｔ＝０．００１秒（１ｍｓ）でＳ＝０．０００１秒（１００μｓ）とすると、演算回数ｈ＝Ｔ／Ｓ＝１０、となり、ノードの演算を１０回行うたびに１演算周期分だけずれが生じる。従って、この繰り返しを継続的に実施すると、演算周期分のズレ時間が増加していく。
【００５１】
そこで、本実施の形態では、時間精度Ｓによる誤差を補正するため、１演算周期分だけのずれを許容することを含む場合に、演算回数ｈ以内に同期タイミング（同期周期Ｖ）を設定する。なお、１演算周期分のずれも補正するには、演算回数ｈ未満で同期タイミングを設定することが好ましい。
【００５２】
同期周期Ｖの設定が終了すると、次のステップ１１６において時間合わせ処理が実行される。ステップ１１６では、各ノード１２−ｉへ同期信号を送信する。この同期信号により、各ノード１２−ｉでは、リアルタイムの処理が開始される。また、各ノード１２−ｉは、また、擬似信号発生装置モデル１２−６Ｂにおいて、シミュレーションすなわち擬似信号の発生が開始される。なお、ステップ１１６の同期信号送信による各ノード１２−ｉの動作としては、ＥＣＵ起動タイミングを模擬するために、予め定めた所定時間までプラントモデルの演算のみを実施する。
【００５３】
次のステップ１１８では、通常の処理を実行する。この通常処理は、上記設定した同期周期Ｖにより各ノード１２−ｉを同期させつつシミュレーションを実行する処理である。
【００５４】
次のステップ１２０では、エラーが発生したか否かを判断し、肯定されたときには、ステップ１２２でエラー処理をしたのちに、ステップ１２４へ進み、否定されたときは、そのままステップ１２４へ進む。ステップ１２４では、ノード１２−１からのＧＵＩによる終了指示を表す信号を受信したか否かを判別することによって車両システム試験装置１０の処理を終了するか否かを判断する。ステップ１２４で否定されると、ステップ１１８へ戻り通常処理を繰り返し実行する。一方、ステップ１２４で肯定されると、本ルーチンを終了する。
【００５５】
車両システム試験装置１０では、通信の遅れや過剰な演算負荷による遅れがあり、これらをエラーとして判別する。本実施の形態では、エラー対応として次の３つの対応を定めている。なお、他のノードにおいても同様であるが、各ノードにより対応を異ならせることも可能であるため、選択的に設定することもできる。
（１）エラー状態からの回復を待機
正常なノードの動作を一時停止、エラーのノードの正常状態への復帰を待機
予め設定した時間以上回復しないときシミュレーションを終了
擬似信号発生装置モデルを含まないノードによるシステムに有効な設定
（２）即時終了
直ちにシミュレーションを終了
擬似信号発生装置モデルでの実ＥＣＵ接続のノードを含むシステムに有効な設定特に、重要度が高いノードがエラー状態のときに有効
（３）前回値を保持して継続処理
エラーしたノードが用いた前回の物理値等を用いシミュレーションを継続
擬似信号発生装置モデルでの実ＥＣＵ接続のノードを含むシステムに有効な設定特に、重要度が低いノードがエラー状態のときに有効
なお、本実施の形態では、上記３つの設定を用いるが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記の組み合わせの設定や段階的な設定にしてもよく、また、他の設定を用いてもよい。
【００５６】
図７には、各ノード１２−ｉで実行される基本処理を示した。
【００５７】
ステップ１３０では、ノード１２−２からのスタート信号を受信したか否かを判断する。その信号受信をするまで否定判断を繰り返し、スタート信号を受信するとステップ１３０で肯定されステップ１３２へ進む。ステップ１３２では、ノード１２−２からのスタート信号により、初期化処理を行う。この初期化処理はのプラントモデルの初期化を行う。初期化が終了すると、次のステップ１３４において初期化が終了した旨を表し同期信号の待機状態へ移行したことを表すデータを送信する。
【００５８】
次のステップ１３６では、ノード１２−２からの同期信号を受信したか否かを判断する。その同期信号を受信するまで否定判断を繰り返し、同期信号を受信するとステップ１３６で肯定されステップ１３８へ進む。ステップ１３８では、ＥＣＵモデルの初期化処理を実行した後に、その演算結果を次のステップ１４０へ送信する。ステップ１４０の処理後には再度、同期信号待機状態へ移行する。
【００５９】
次のステップ１４２では、ノード１２−２からの同期信号を受信したか否かを判断する。その同期信号を受信するまで否定判断を繰り返し、同期信号を受信するとステップ１４２で肯定されステップ１４４へ進む。ステップ１４４では、そのノードの１ループ演算などによる通常の演算処理が実行される。この通常処理は、上述の同期周期Ｖに同期してシミュレーションが実行される処理である。
【００６０】
次のステップ１４６では、エラーが発生したか否かを判断し、肯定されたときには、ステップ１４８でエラー処理をしたのちに、ステップ１５０へ進み、否定されたときは、そのままステップ１５０へ進む。ステップ１５０では、ノード１２−２からのシミュレーション終了指示を表す信号を受信したか否かを判別することによって終了するか否かを判断する。ステップ１５０で否定されると、ステップ１４４へ戻り通常処理を繰り返し実行する。一方、ステップ１５０で肯定されると、本ルーチンを終了する。
【００６１】
なお、上記ステップ１１０の処理は、本発明の検出手段の処理に相当し、ステップ１１２の処理は、本発明の演算手段の処理に相当する。また、ステップ１１４の同期周期Ｖを求める処理は、本発明の導出手段の処理に相当する。また、求めた同期周期Ｖで同期して模擬させるノード１２−２の処理は、本発明の同期手段に相当する。
【００６２】
また、上記ノードは本発明の模擬制御手段に相当し、プラントモデルは本発明の機構部に相当し、ＥＣＵモデルは作動制御部に相当する。また、擬似信号発生装置モデル（装置）は、本発明の信号発生手段に相当する。
【００６３】
図８には、本車両システム試験装置１０においてシミュレーションが実行されるノードについての通常処理中のタイムチャートを示した。このタイムチャートを参照して、車両システム試験装置１０の作動をさらに説明する。
【００６４】
エンジン制御を担当するメインノードであるノード１２−２では、本車両システム試験装置１０のスケジュール管理を遂行する時間調整モデル１２−２Ｃと、ＥＣＵモデル１２−２Ａとの両方の処理が実行される。
【００６５】
なお、図８では、以下の説明のために、便宜上、演算周期ｔ毎に演算するメインのノードＡ（図２のノード１２−２）、演算周期ｔ毎に演算する一般的なノードＢ、演算周期２ｔ毎に演算する他のノードＣ，演算周期４ｔ毎に演算する他のノードＤ，・・・として説明する。図８では、縦軸に時間経過を示し、横軸にノードを示している。
【００６６】
模擬が開始されると、ノードＡは（自己を含め）、各ノード（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，・・・）へ同期信号を送信することでノード間同期を実施し、各ノードはそれを受けて各処理を開始する。各ノードの処理は、演算処理、送信処理、受信処理の繰り返しを１つの処理として想定している。
【００６７】
詳細には、ノードＡは演算周期ｔ毎に演算するノードであり、その同期信号により１ループ演算を実行する。その演算結果を送信し受信待機状態へ移行する。ノードＡは演算周期ｔで送受信の処理を実行する。従って、演算周期ｔに至ると、再度１ループ演算を実行するが、受信を開始するまで受信待機状態を維持する。ノードＢは、ノードＡと同様である。
【００６８】
ノードＣは、演算周期２ｔ毎に演算するノードであり、ノードＣは演算周期２ｔで送受信の処理を実行する。まず、ノードＡからの同期信号により１ループ演算を実行する。その演算結果を送信し受信待機状態へ移行した後に、受信処理を実行する。演算周期２ｔに至ると、再度１ループ演算を実行するが、ここでは、受信を完了しているため、そのままの状態を維持する。
【００６９】
同様に、ノードＤは、演算周期４ｔ毎に演算するノードであり、ノードＣは演算周期４ｔで送受信の処理を実行する。まず、ノードＡからの同期信号により１ループ演算を実行する。その演算結果を送信し受信待機状態へ移行した後に、受信処理を実行する。演算周期４ｔに至ると、再度１ループ演算を実行するが、ここでは、受信を完了しているため、そのままの状態を維持する。
【００７０】
図８では、演算周期４ｔ毎に演算するノードまでを想定しており、演算周期がｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４の通信周期Ｔを１群としてシミュレートする。すなわち、周期が４ｔ毎に同期信号をメインノードが送信することで同期させている。このように、周期として周期Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・、のように通信周期Ｔ毎に同期されたシミュレートが可能である。
【００７１】
以上説明したように、本実施の形態では、車両に搭載された制御系を担当するＥＣＵを含むノードの各々を模擬するとき、各々演算周期が異なる場合であっても、これらを同期させつつ模擬することが可能となる。また、各ノードの時間精度を考慮して同期させるため、演算周期のずれによる遅延時間を抑制することができ、高速のシミュレートが可能となる。
【００７２】
なお、上記の実施の形態では、バス経由すなわちデータバス１６を介して同期させる場合を説明したが、バス経由に限定されるものではなく、任意のネットワーク接続による構成によって同期させてもよい。
【００７３】
また、上記の実施の形態では、ＥＣＵや擬似信号発生装置によって情報授受する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両内に搭載された電子機器で情報授受可能な装置に接続してもよく、模擬するようにしてもよい。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、各制御手段が担当する部分を制御するための演算周期を検出手段により検出し、通信周期として演算周期の最小公倍数を演算手段により求め、通信周期の繰り返し演算により生じる１演算周期ずれる通信周期の回数を導出手段により導出して、同期手段によって同期を行うので、車両システムでは、各通信周期の繰り返しにより１演算周期だけずれる以前に、同期をとることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる車両システム試験装置において、同期処理を実行するためのスケジューリングを行う処理の流れを示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態にかかる車両システム試験装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】車両システム試験装置のメインノードの概略構成を示すブロック図である。
【図４】ノードを機能的に分類した概念構成を示し、（Ａ）はプラントモデルを含む構成、（Ｂ）はＥＣＵモデルのみからなる構成を示している。
【図５】車両システム試験装置の実ＥＣＵと接続するノードに関し、（Ａ）は概略構成を示すブロック図であり、（Ｂ）は機能的に分類した概念構成図である。
【図６】車両システム試験装置のＧＵＩのノードに関し、（Ａ）は概略構成を示すブロック図であり、（Ｂ）は機能的に分類した概念構成図である。
【図７】本発明の実施の形態にかかる車両システム試験装置において、同期処理が実行されるノードでの処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】本車両システム試験装置においてシミュレーションが実行されるノードについての通常処理中のタイムチャートである。
【符号の説明】
１０  車両システム試験装置
１２  ノード
１２−２Ａ  ＥＣＵモデル
１２−２Ｂ  エンジンモデル
１２−２Ｃ  時間調整モデル
１２−６Ｂ  擬似信号発生装置モデル
１４  車両用ＬＡＮ
１６  データバス
Ｓ    時間精度
Ｔ    通信周期
Ｖ    同期周期
ｈ    演算回数
ｔ    演算周期
【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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