JP2011018107A - Simulation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロコンピュータが組み込まれた制御装置が接続され、マイクロコンピュータで実行される制御プログラムの動作を検証するシミュレーションシステムに関する。 The present invention relates to a simulation system to which a control device in which a microcomputer is incorporated is connected and the operation of a control program executed by the microcomputer is verified.
車両や航空機さらには様々な化学プラント等を制御するために、マイクロコンピュータを組み込んだ様々な制御装置が用いられている。そのようなマイクロコンピュータで実行される制御プログラムを効率的に開発し、開発された制御プログラムを効率的に検証するために、制御対象を模擬するシミュレータが用いられている。 Various control devices incorporating microcomputers are used to control vehicles, aircraft, and various chemical plants. In order to efficiently develop a control program to be executed by such a microcomputer and to verify the developed control program efficiently, a simulator that simulates a control target is used.
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車両シミュレータ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構築されている。 For example, when developing a control program for a control device incorporating a microcomputer that controls the engine, brakes, etc. of a vehicle prior to the actual vehicle, a vehicle simulator that simulates the operation of the vehicle with a computer is connected to the control device. Thus, a simulation system for performing logic evaluation of a control program under development has been constructed.
特許文献１には、このようなシミュレーションシステムとして、ＨＩＬＳ（Hardware In the Loop Simulation）システムやＳＩＬＳ（Software In the Loop Simulation）システムが開示されている。 Patent Document 1 discloses a hardware in the loop simulation (HILS) system and a software in the loop simulation (SILS) system as such a simulation system.
ＨＩＬＳシステムは、制御装置とシミュレータを接続して制御装置が組み込まれる開発中の制御プログラムを検証するシステムであり、ＳＩＬＳシステムは、制御装置に替えて制御装置をコンピュータで模擬するシミュレータをパーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータ上に構築して開発中の制御プログラムを検証するシステムである。 The HILS system is a system that verifies a control program under development in which a control device is connected by connecting the control device and a simulator. It is a system that verifies a control program that is being developed on a general-purpose computer.
図２に示すように、ＨＩＬＳシステムは、制御装置から出力される電気信号をＩ／Ｆボードを介して論理信号に変換し、車両動作を模擬するソフトウェアを実行する高性能なＣＰＵにその論理信号を入力して演算処理し、演算結果である論理信号を再びＩ／Ｆボードを介して電気信号に変換して制御装置にフィードバックする一連の動作を所定周期で実行する周期駆動型のシステムで、制御装置、Ｉ／Ｆボード、高性能ＣＰＵ等のハードウェアによるフィードバックループが構築されている。 As shown in FIG. 2, the HILS system converts an electrical signal output from the control device into a logic signal via an I / F board, and sends the logic signal to a high-performance CPU that executes software for simulating vehicle operation. Is a periodic drive type system that performs a series of operations for converting a logic signal as a calculation result into an electric signal again through the I / F board and feeding back to the control device in a predetermined cycle. A feedback loop is constructed by hardware such as a control device, an I / F board, and a high-performance CPU.
図３に示すように、ＳＩＬＳシステムは、制御装置を模擬する制御系モジュールと、車両の動作を模擬する車両モデルでなる被制御系モジュールの双方をソフトウェアで構築し、夫々で発生した所定のイベントを時系列的に管理して、イベント毎に制御系モジュールと被制御系モジュールをステップ的に動作させるイベント管理部を備えたイベント駆動型のシステムで、制御装置、車両の全てがソフトウェアで実現され、ソフトウェアによるフィードバックループが構築されている。 As shown in FIG. 3, the SILS system constructs both a control system module that simulates the control device and a controlled system module that is a vehicle model that simulates the operation of the vehicle by software, and a predetermined event generated by each of them. This is an event-driven system with an event management unit that manages the system in time series and operates the control system module and the controlled system module step by step for each event. All of the control device and vehicle are realized by software. A software feedback loop is built.
ＨＩＬＳシステムは、既存の制御装置を用いて制御プログラムを開発する場合に有用であり、ＳＩＬＳシステムは、ターゲットとなる制御装置が現実に存在しない場合であっても制御プログラムを開発できる点で有用である。 The HILS system is useful when developing a control program using an existing control device, and the SILS system is useful in that a control program can be developed even when the target control device does not actually exist. is there.
従って、従来、開発初期に制御装置のハードウェアが存在しない状況で、制御装置に組み込まれる制御プログラムを先行開発する場合には、ＳＩＬＳシステムにより当該開発中の制御プログラムの動作検証が行われ、その後、制御装置のハードウェアが製作された時点で、ＳＩＬＳシステムにより検証された制御プログラムに基づいてソースプログラムが編集され、ソースプログラムをオブジェクトプログラムに変換した後に、当該制御装置に組み込み、ＨＩＬＳシステムにより制御装置の実時間での動作検証が行われていた。 Therefore, conventionally, when the control program to be incorporated in the control device is pre-developed in the situation where the control device hardware does not exist at the early stage of development, the operation of the control program under development is performed by the SILS system, and thereafter When the hardware of the control device is manufactured, the source program is edited based on the control program verified by the SILS system. After the source program is converted into an object program, it is incorporated into the control device and controlled by the HILS system. The operation of the apparatus was verified in real time.
また、特許文献２には、パーソナルコンピュータ等で利用される汎用のＣＰＵが搭載され、制御装置のマイクロコンピュータに内蔵されるＣＰＵを模擬するマザーボードと、マイクロコンピュータに内蔵されるＣＰＵの周辺リソースを模擬するＩ／Ｏボードと、マイクロコンピュータの外部に設けられる入出力回路を備えたインタフェースボードの三つの機能ブロックを備え、制御装置に備えられたマイクロコンピュータを模擬する模擬制御装置が開示されている。ターゲットとなる制御装置が現実に存在しない場合であっても、このような模擬制御装置をＨＩＬＳシステムに接続することにより、制御プログラムの実時間での動作検証が可能なプログラム開発環境が構築されていた。 Further, in Patent Document 2, a general-purpose CPU used in a personal computer or the like is mounted, and a mother board that simulates a CPU built in the microcomputer of the control device and peripheral resources of the CPU built in the microcomputer are simulated. There is disclosed a simulation control apparatus that includes three functional blocks of an I / O board that performs the above and an interface board that includes an input / output circuit provided outside the microcomputer, and that simulates the microcomputer included in the control apparatus. Even if the target control device does not actually exist, a program development environment that can verify the operation of the control program in real time has been established by connecting such a simulated control device to the HILS system. It was.
しかし、ＨＩＬＳシステムによる動作検証の結果、制御プログラムを改修する必要が生じた場合には、ソースプログラムを修正した後、オブジェクトプログラムに変換した制御プログラムを制御装置に組み込むという煩雑な作業が必要となり、また、上述の複数の検証工程を何度も繰り返さなければならず、より効率よく制御プログラムの動作検証が行なえる開発環境の整備が望まれていた。 However, if it is necessary to modify the control program as a result of the operation verification by the HILS system, it is necessary to perform a complicated work of incorporating the control program converted into the object program into the control device after correcting the source program. In addition, the above-described plurality of verification steps must be repeated many times, and it has been desired to develop a development environment in which the operation of the control program can be verified more efficiently.
また、車両の制御システム等では、複数の制御装置がＣＡＮ等のネットワークを介して通信しながら制御対象を協働して制御するように構成されているため、制御装置単体の動作検証のみならず、他の制御装置と協働して制御対象を制御する場合のシステム動作の検証が必要となる。 In addition, in a vehicle control system or the like, a plurality of control devices are configured to cooperate and control a control target while communicating via a network such as a CAN. In addition, it is necessary to verify the system operation when controlling the control target in cooperation with other control devices.
このような場合に、通常、互いに必要なデータを送受信するために通信線を介して複数のＨＩＬＳシステムを接続し、各ＨＩＬＳシステムに個別の制御装置を接続することにより分散型のシミュレーションシステムが構築されるのであるが、他の制御装置のハードウェア及び制御プログラムが開発されるまで、システム動作の検証ができないという問題もあった。 In such a case, normally, a distributed simulation system is constructed by connecting a plurality of HILS systems via communication lines to transmit / receive necessary data to each other, and connecting individual control devices to each HILS system. However, there has been a problem that the system operation cannot be verified until the hardware and control program of another control device are developed.
本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、制御プログラムの検証効率を向上することができるシミュレーションシステムを提供する点にある。 An object of the present invention is to provide a simulation system capable of improving the verification efficiency of a control program in view of the above-described conventional problems.
上述の目的を達成するため、本発明によるシミュレーションシステムの特徴構成は、マイクロコンピュータが組み込まれた制御装置が接続され、マイクロコンピュータで実行される制御プログラムの動作を検証するシミュレーションシステムであって、制御装置と接続され、被制御装置を模擬する被制御系モジュールと、制御装置から入力された制御信号に基づいて被制御系モジュールを実行させて、その結果を制御装置外部に出力する処理を所定周期で繰り返すシステム管理部を備えた時間同期型シミュレータと、制御装置を模擬する制御系モジュールと、被制御装置を模擬する被制御系モジュールと、制御系モジュールまたは被制御系モジュールで発生したイベントをその時刻とともに管理し、イベントの発生順に各イベントに対応する処理を実行させるイベント管理部を備えた時間非同期型シミュレータと、を接続し、時間同期型シミュレータに、シミュレーション開始後の実時間を管理するシステムタイマと、時間同期型シミュレータに備えた被制御系モジュールの出力データをシステムタイマのタイマ値とともに時間非同期型シミュレータに送信する送信部と、送信部から送信された出力データに対応して時間非同期型シミュレータの制御系モジュールで実行された出力データを受信する受信部を備え、時間非同期型シミュレータのイベント管理部は、送信部から送信された出力データとタイマ値に基づいて、所定周期内で制御系モジュールを起動し、制御系モジュールで実行された出力データを受信部に送信する返信部を備え、時間非同期型シミュレータが時間同期型シミュレータと同期して動作するように構成されている点にある。 In order to achieve the above-described object, a characteristic configuration of a simulation system according to the present invention is a simulation system for verifying the operation of a control program executed by a microcomputer, to which a control device incorporating a microcomputer is connected. A controlled system module that is connected to the device and that simulates the controlled device, and a process that executes the controlled system module based on a control signal input from the control device and outputs the result to the outside of the control device at a predetermined cycle A time-synchronous simulator with a system management section that repeats in step 1, a control system module that simulates a control device, a controlled system module that simulates a controlled device, and events that occur in the control system module or controlled system module Manage with time and respond to each event in the order of event occurrence Connected to a time asynchronous simulator with an event management unit for executing the system, a system timer for managing the real time after the simulation is started to the time synchronous simulator, and a controlled system module provided for the time synchronous simulator The output data sent to the time asynchronous simulator together with the timer value of the system timer, and the output data executed by the control system module of the time asynchronous simulator corresponding to the output data sent from the transmission unit The event management unit of the time asynchronous simulator includes a reception unit, and starts the control system module within a predetermined period based on the output data and timer value transmitted from the transmission unit, and the output data executed by the control system module A time-synchronous simulator In that it is configured to operate in synchronization with the emulator.
時間同期型シミュレータでは、システム管理部により、制御装置から入力された制御信号に基づいて被制御系モジュールが実行され、その結果が制御装置外部に出力される処理が所定周期で繰り返されている間に、送信部により、被制御系モジュールの所定の出力データとシステムタイマのタイマ値が時間非同期型シミュレータに送信される。 In the time-synchronous simulator, the system management unit executes the controlled system module based on the control signal input from the control device, and the process of outputting the result to the outside of the control device is repeated at a predetermined cycle. In addition, the transmission unit transmits predetermined output data of the controlled system module and the timer value of the system timer to the time asynchronous simulator.
時間同期型シミュレータの送信部から送信された出力データとタイマ値が、時間非同期型シミュレータの返信部により受信されると、当該出力データとタイマ値に基づいて所定周期内で制御系モジュールが起動され、制御系モジュールで実行された出力データが、返信部により時間同期型シミュレータの受信部に送信され、時間同期型シミュレータの受信部により当該制御系モジュールの出力データが受信される。 When the output data and timer value transmitted from the transmission unit of the time synchronous simulator are received by the reply unit of the time asynchronous simulator, the control system module is activated within a predetermined period based on the output data and timer value. The output data executed by the control system module is transmitted to the reception unit of the time synchronization simulator by the reply unit, and the output data of the control system module is received by the reception unit of the time synchronization simulator.
つまり、時間同期型シミュレータと時間非同期型シミュレータが同期して動作できるようになる。例えば、時間非同期型シミュレータで実行される制御系モジュールが時間同期型シミュレータに接続される制御装置に対応するものであれば、両者の出力を比較することにより制御装置に組み込まれる制御プログラムの動作がリアルタイムで検証でき、例えば、時間非同期型シミュレータで実行される制御系モジュールが時間同期型シミュレータに接続される制御装置と協働して制御対象を制御する他の制御装置であれば、システム動作がリアルタイムで検証できるようになる。 That is, the time synchronous simulator and the time asynchronous simulator can operate synchronously. For example, if the control system module executed in the time asynchronous simulator corresponds to the control device connected to the time synchronous simulator, the operation of the control program incorporated in the control device by comparing both outputs For example, if the control system module executed in the time asynchronous simulator is another control device that controls the control target in cooperation with the control device connected to the time synchronous simulator, the system operation is It becomes possible to verify in real time.
以上説明した通り、本発明によれば、制御プログラムの検証効率を向上することができるシミュレーションシステムを提供することができるようになった。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a simulation system that can improve the verification efficiency of a control program.
以下に、本発明を、車両を電子制御する制御装置に組み込まれる制御プログラムを動作検証するシミュレーションシステムに適用する場合を例に説明する。 The case where the present invention is applied to a simulation system for verifying the operation of a control program incorporated in a control device that electronically controls a vehicle will be described below as an example.
図１に示すように、本発明によるシミュレーションシステム１は、マイクロコンピュータが組み込まれた制御装置３と、制御装置３とハーネス９で接続された時間同期型シミュレータ２と、時間非同期型シミュレータ４と、ホストコンピュータ５を備えている。時間同期型シミュレータ２と時間非同期型シミュレータ４は通信線８で接続され、ホストコンピュータ５と時間同期型シミュレータ２及びホストコンピュータ５と時間非同期型シミュレータ４は、ＬＡＮ１０で接続されている。 As shown in FIG. 1, a simulation system 1 according to the present invention includes a control device 3 incorporating a microcomputer, a time synchronous simulator 2 connected to the control device 3 by a harness 9, a time asynchronous simulator 4, A host computer 5 is provided. The time synchronous simulator 2 and the time asynchronous simulator 4 are connected by a communication line 8, and the host computer 5 and the time synchronous simulator 2 and the host computer 5 and the time asynchronous simulator 4 are connected by a LAN 10.
図２及び図４に示すように、制御装置３は、ＣＰＵ３４、ＣＰＵ３４により実行される制御プログラム３１が記憶されたＲＯＭ３５、ワーキング領域としてのＲＡＭ３６、及びハーネス９を介して外部から入力された制御信号をＣＰＵ３４に入力し、ＣＰＵ３４から出力された制御信号をハーネス９を介して外部に出力する入出力回路３３を備えたマイクロコンピュータ３２を備えている。 As shown in FIGS. 2 and 4, the control device 3 includes a CPU 34, a ROM 35 in which a control program 31 executed by the CPU 34 is stored, a RAM 36 as a working area, and a control signal input from the outside via the harness 9. Is provided to the CPU 34, and a microcomputer 32 including an input / output circuit 33 for outputting a control signal output from the CPU 34 to the outside via the harness 9 is provided.
時間同期型シミュレータ２は、被制御装置を模擬する被制御系モジュール２２と、制御装置３から入力された制御信号に基づいて被制御系モジュール２２を実行させて、その結果を制御装置３に出力する処理を所定周期で繰り返すシステム管理部２１と、システムタイマ２５を備えた、所定のオペレーティングシステム（ＯＳ）上で動作するＣＰＵボード２０と、制御装置３とハーネス９で接続されたＩ／Ｆボード２８を備えている。 The time synchronization simulator 2 executes the controlled system module 22 that simulates the controlled apparatus and the controlled system module 22 based on the control signal input from the control apparatus 3, and outputs the result to the control apparatus 3. System management unit 21 that repeats the processing to be performed at a predetermined cycle, a CPU board 20 having a system timer 25 and operating on a predetermined operating system (OS), and an I / F board connected to the control device 3 and the harness 9 28.
ＣＰＵボード２０には、汎用のパーソナルコンピュータに用いられるような高速且つ高機能なＣＰＵと、ＣＰＵタイマと、所定のＯＳがインストールされたＲＯＭや、被制御系モジュール２２及びシステム管理部２１を構成する制御プログラムが記憶されるとともに、ワーキング領域として利用されるＲＡＭ等のメモリ２６と、Ｉ／Ｆボード２８に対してＰＣＩバス８を介して論理信号を入出力するＰＣＩインタフェース回路２７等が搭載されている。 The CPU board 20 constitutes a high-speed and high-performance CPU used in a general-purpose personal computer, a CPU timer, a ROM in which a predetermined OS is installed, a controlled system module 22 and a system management unit 21. A control program is stored, a memory 26 such as a RAM used as a working area, a PCI interface circuit 27 for inputting / outputting logical signals to / from the I / F board 28 via the PCI bus 8 and the like are mounted. Yes.
メモリ２６には、制御装置３と被制御系モジュール２２との間で遣り取りされる入出力データ（以下、「ＩＯデータ」と記す。）が識別可能に記憶される。 The memory 26 stores input / output data (hereinafter referred to as “IO data”) exchanged between the control device 3 and the controlled system module 22 in an identifiable manner.
ここで、ＩＯデータが識別可能に記憶されるとは、例えば、ＩＯデータがデジタル信号、アナログ信号、或いは、パルス信号であるかを示す信号形態や、どの制御装置３と被制御系モジュール２２との間で遣り取りされるのかを示す信号経路の定義情報（以下、「経路情報」と記す。）等のＩＯデータを識別する識別情報毎に区画された所定の領域にＩＯデータが記憶されることを示す。 Here, the IO data is stored in an identifiable manner, for example, a signal form indicating whether the IO data is a digital signal, an analog signal, or a pulse signal, which control device 3 and the controlled system module 22 IO data is stored in a predetermined area partitioned for each piece of identification information for identifying IO data such as signal path definition information (hereinafter referred to as “path information”) indicating whether data is exchanged between Indicates.
当該ＩＯデータを識別する信号形態や経路情報等の識別情報は、オペレータの操作により、後述するホストコンピュータ５でシミュレーション条件として設定され、ＩＯデータを識別する識別情報に対応するメモリ２６の所定の領域は、当該設定時に区画される。 Identification information such as a signal form for identifying the IO data and route information is set as a simulation condition by the host computer 5 described later by an operator's operation, and a predetermined area of the memory 26 corresponding to the identification information for identifying the IO data Is partitioned at the time of the setting.
システムタイマ２５は、ＣＰＵタイマに基づいてシミュレーション開始後の実時間を管理するものであり、システム管理部２１により実行制御される被制御系モジュール２２及び制御装置３の夫々は、システムタイマ２５に基づいて同一の実時間上で動作する。 The system timer 25 manages the actual time after the start of simulation based on the CPU timer, and each of the controlled system module 22 and the control device 3 controlled by the system management unit 21 is based on the system timer 25. Operate on the same real time.
Ｉ／Ｆボード２８は、ハーネス９を介して制御装置３と、また、ＰＣＩバスを介してＣＰＵボード２０と接続されている。Ｉ／Ｆボード２８は、被制御系モジュール２２から出力された車両状態を示す論理信号が入力されると、当該論理信号を電気信号に変換して所定の制御装置３に出力し、或いは、制御装置３から出力された電気信号を論理信号に変換して、所定の被制御系モジュール２２に入力すべく、ＰＣＩバス８及びＰＣＩインタフェース回路２７を介してメモリ２６の所定の領域に記憶するＦＰＧＡ等で構成されたインタフェース回路が搭載されている。時間同期型シミュレータ２には、制御装置３に対して入出力される信号群に対応して、複数のＩ／Ｆボード２８が搭載されている。 The I / F board 28 is connected to the control device 3 via the harness 9 and to the CPU board 20 via the PCI bus. When the logic signal indicating the vehicle state output from the controlled system module 22 is input, the I / F board 28 converts the logic signal into an electrical signal and outputs the electrical signal to a predetermined control device 3 or control. An FPGA or the like that converts an electrical signal output from the device 3 into a logical signal and stores it in a predetermined area of the memory 26 via the PCI bus 8 and the PCI interface circuit 27 so as to be input to a predetermined controlled system module 22 An interface circuit composed of In the time synchronization type simulator 2, a plurality of I / F boards 28 are mounted corresponding to signal groups input to and output from the control device 3.
つまり、時間同期型シミュレータ２は、制御装置３から出力された電気信号をＩ／Ｆボード２８で受け、Ｉ／Ｆボード２８で変換された論理信号をＣＰＵボード２０上で動作する被制御系モジュール２２に入力して演算処理し、演算処理結果の論理信号を再びＩ／Ｆボード２８で電気信号に変換して制御装置３にフィードバックする処理を、システム管理部２１の管理下で所定のインタバルで繰り返して行う時間同期型のシミュレータとして構成されている。 That is, the time-synchronized simulator 2 receives the electric signal output from the control device 3 by the I / F board 28 and operates the logic signal converted by the I / F board 28 on the CPU board 20. The process of inputting to 22 and performing arithmetic processing, converting the logical signal of the arithmetic processing result into an electrical signal again by the I / F board 28 and feeding it back to the control device 3 is performed at a predetermined interval under the control of the system management unit 21. It is configured as a time-synchronized simulator that is repeatedly performed.
一方、図３及び図４に示すように、時間非同期型シミュレータ４は、所定のオペレーティングシステム（ＯＳ）上で動作する一台のコンピュータのＣＰＵボード４０上に、制御装置３を模擬する制御系モジュール４９と、被制御装置を模擬する被制御系モジュール４２と、制御系モジュール４９と被制御系モジュール４２間でデータを遣り取りする記憶部４６と、イベント管理部４１を備えて構成されている。 On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4, the time asynchronous simulator 4 is a control system module that simulates the control device 3 on the CPU board 40 of one computer operating on a predetermined operating system (OS). 49, a controlled system module 42 for simulating a controlled apparatus, a storage unit 46 for exchanging data between the controlled system module 49 and the controlled system module 42, and an event management unit 41.
ＣＰＵボード４０には、汎用のパーソナルコンピュータに用いられるような高速且つ高機能なＣＰＵと、ＣＰＵタイマと、ＲＡＭ，ＲＯＭ等のメモリと、ＰＣＩインタフェース回路等が搭載されている。 The CPU board 40 is mounted with a high-speed and high-performance CPU used for a general-purpose personal computer, a CPU timer, a memory such as a RAM and a ROM, a PCI interface circuit, and the like.
制御系モジュール４９は、制御装置３の制御を模擬する複数の制御プログラム４ａと、イベントに対応する所定の制御プログラム４ａを実行させる割込みコントローラ４ｂと、制御プログラム４ａに対する入出力情報をＲＡＭに読み書きするＩＯドライバ４ｃと、を備えている。つまり、記憶部４６は、ＲＡＭにより具現化されている。 The control system module 49 reads / writes input / output information for the control program 4a to / from the RAM, a plurality of control programs 4a for simulating the control of the control device 3, an interrupt controller 4b for executing a predetermined control program 4a corresponding to the event, And an IO driver 4c. That is, the storage unit 46 is embodied by a RAM.
被制御系モジュール４２は、被制御装置を模擬する複数の車両モデルプログラムと、車両モデルプログラムの入出力データが示す車両状態を論理信号として入出力するインタフェースモデルプログラムを備えている。 The controlled system module 42 includes a plurality of vehicle model programs that simulate the controlled device, and an interface model program that inputs and outputs vehicle states indicated by input / output data of the vehicle model program as logic signals.
イベント管理部４１は、イベントの起動時刻を設定管理するシステムタイマ４５を備え、制御系モジュール４９または被制御系モジュール４２の実行により発生するイベントをその起動時刻とともに管理し、起動時刻に基づいて各イベントに対応する処理を制御系モジュール４９または被制御系モジュール４２で実行する。 The event management unit 41 includes a system timer 45 that sets and manages the start time of the event, manages events generated by the execution of the control system module 49 or the controlled system module 42 together with the start time, and sets each event based on the start time. Processing corresponding to the event is executed by the control system module 49 or the controlled system module 42.
制御系モジュール４９と被制御系モジュール４２との間の入出力情報の受け渡しは、イベント管理部４１を経由して行われる。入出力情報には、制御系モジュール４９及び被制御系モジュール４２を起動するイベントと当該イベントの起動時刻とを対応付けたイベント情報や、制御系モジュール４９と被制御系モジュール４２との間で遣り取りされるＩＯデータが含まれる。 Transfer of input / output information between the control system module 49 and the controlled system module 42 is performed via the event management unit 41. The input / output information includes event information that associates an event that activates the control system module 49 and the controlled system module 42 with the activation time of the event, and is exchanged between the control system module 49 and the controlled system module 42. IO data to be processed is included.
システムタイマ４５は、当該時間非同期型シミュレータ４の基準時刻を規定するもので、イベント管理部４１により起動制御される制御系モジュール４９及び被制御系モジュール４２は、システムタイマ４５に基づいて動作する。つまり、制御系モジュール４９と被制御系モジュール４２の夫々はシステムタイマ４５に基づいて同一の仮想時間上で動作する。 The system timer 45 defines the reference time of the time asynchronous simulator 4, and the control system module 49 and the controlled system module 42 that are controlled by the event management unit 41 operate based on the system timer 45. That is, each of the control system module 49 and the controlled system module 42 operates on the same virtual time based on the system timer 45.
制御系モジュール４９及び被制御系モジュール４２から記憶部４６に書き込まれるタイミング依存のＩＯデータはシステムタイマ４５の時刻と関連付けられて管理され、タイミング非依存のＩＯデータはシステムタイマ４５の時刻と関連付けられることなく管理される。 Timing-dependent IO data written from the control system module 49 and the controlled system module 42 to the storage unit 46 is managed in association with the time of the system timer 45, and timing-independent IO data is associated with the time of the system timer 45. Managed without.
例えば、制御系モジュール４９から記憶部４６に書き込まれる点火信号や燃料噴射信号等のパルス信号や、被制御系モジュール４２から記憶部４６に書き込まれるエンジン回転数や速度センサ信号等のパルス信号等のタイミング依存のＩＯデータは、システムタイマ４５の時刻と関連付けられて管理される。 For example, pulse signals such as ignition signals and fuel injection signals written from the control system module 49 to the storage unit 46, pulse signals such as engine speed and speed sensor signals written from the controlled system module 42 to the storage unit 46, etc. Timing-dependent IO data is managed in association with the time of the system timer 45.
また、例えば、制御系モジュール４９及び被制御系モジュール４２の双方において記憶部４６に読み書きされる、ＩＧスイッチ、スタータスイッチやエアコンのマグネットクラッチ等の入出力データ等のタイミング非依存のＩＯデータは、システムタイマ４５の時刻と関連付けられることなく管理される。 In addition, for example, timing-independent IO data such as input / output data such as an IG switch, a starter switch, and a magnetic clutch of an air conditioner that is read and written to the storage unit 46 in both the control system module 49 and the controlled system module 42 is It is managed without being associated with the time of the system timer 45.
つまり、イベント管理部４１は、制御系モジュール４９または被制御系モジュール４２から記憶部４６に書き込まれたＩＯデータに基づいて、ＩＯデータの入出力要求を示すイベント要求を検出し、当該イベント要求を集約してシステムタイマ４５により更新される時刻を各イベントの起動時刻とするイベント情報を生成し、記憶部４６に備えられたイベントリスト４８に蓄積する。 That is, the event management unit 41 detects an event request indicating an IO data input / output request based on the IO data written to the storage unit 46 from the control system module 49 or the controlled system module 42, and outputs the event request. Event information that is aggregated and updated by the system timer 45 is generated and stored in an event list 48 provided in the storage unit 46.
イベントリスト４８に蓄積される各イベント情報は、イベントの起動時刻と、ＩＯデータの入出力要求の内容を示すイベント内容と、当該ＩＯデータを設定した制御プログラムや当該ＩＯデータの信号種類等、ＩＯデータ及びイベントの要求元に関連する情報を示す取得元情報と、イベントに対応する起動対象の制御プログラムを示すアクション情報で構成されている。 Each event information accumulated in the event list 48 includes an IO start time, an event content indicating the content of an IO data input / output request, a control program in which the IO data is set, a signal type of the IO data, and the like. It includes acquisition source information indicating information related to data and an event request source, and action information indicating a control program to be activated corresponding to the event.
ここで、制御系モジュール４９または被制御系モジュール４２から記憶部４６に書き込まれるＩＯデータは、イベント管理部４１により管理されるイベントに関連するデータのみならず、制御系モジュール４９と被制御系モジュール４２の間での制御演算または模擬演算に必要なＩＯデータも含まれる。 Here, the IO data written to the storage unit 46 from the control system module 49 or the controlled system module 42 is not only data related to the event managed by the event management unit 41 but also the control system module 49 and the controlled system module. Also included is IO data necessary for control computation or simulation computation between 42.
ＩＯデータは、ＩＯデータの識別情報毎に区画された記憶部４６の所定の領域に書き込まれる。ＩＯデータの識別情報は、オペレータの操作により、後述するホストコンピュータ５でシミュレーション条件として設定され、ＩＯデータを識別する識別情報に対応する記憶部４６の所定の領域は、当該シミュレーション条件の設定時に区画される。 The IO data is written in a predetermined area of the storage unit 46 divided for each piece of identification information of the IO data. The identification information of the IO data is set as a simulation condition by the host computer 5 described later by an operator's operation, and a predetermined area of the storage unit 46 corresponding to the identification information for identifying the IO data is defined when the simulation condition is set. Is done.
以下、時間非同期型シミュレータ４の動作例を図５に基づいて詳述する。
図５において、（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の各欄は、夫々イベント管理部４１、制御系モジュール４９、被制御系モジュール４２、システムタイマ４５の動作を示し、横軸は時間軸として、各イベントに対応して時刻ｔ０、ｔ１、・・・、ｔ５が付されている。さらに、各イベントの内容が蓄積されるイベントリスト４８を図６に示す。
Hereinafter, an operation example of the time asynchronous simulator 4 will be described in detail with reference to FIG.
In FIG. 5, columns (a), (b), (c), and (d) indicate the operations of the event management unit 41, the control system module 49, the controlled system module 42, and the system timer 45, respectively. As the time axis, time t0, t1,..., T5 are attached corresponding to each event. Further, FIG. 6 shows an event list 48 in which the contents of each event are accumulated.
イベント管理部４１は、先ず、内部で１ｍｓｅｃ．インタバルの割込みを発生させ、システムタイマ４５の時刻ｔ０で割込みイベントを記憶部４６に記憶し、当該割込みイベントに対応する制御系モジュール４９及び被制御系モジュール４２の定時処理プログラムを起動する。 The event management unit 41 first has an internal 1 msec. An interrupt of an interval is generated, an interrupt event is stored in the storage unit 46 at time t0 of the system timer 45, and a scheduled processing program of the control system module 49 and the controlled system module 42 corresponding to the interrupt event is started.
制御系モジュール４９及び被制御系モジュール４２は、それぞれの実機装置において、不定期に入出力ポートに対して入出力される割込み処理要求に応じるために、定時処理ブロックを所定周期で繰り返し実行し、各定時処理ブロックの実行後のタイミングと同期して、割込み処理要求に応じるように構成されている。この構成を模擬して、制御系モジュール４９及び被制御系モジュール４２では、各定時処理ブロックを模擬した、上述のインタバル割込み処理が実行される。 The control system module 49 and the controlled system module 42 repeatedly execute a regular processing block at a predetermined cycle in order to respond to an interrupt processing request input / output to / from an input / output port irregularly in each actual device, It is configured to respond to an interrupt processing request in synchronization with the timing after execution of each scheduled processing block. Simulating this configuration, the control system module 49 and the controlled system module 42 execute the above-described interval interrupt processing simulating each scheduled processing block.
以後、イベント管理部４１では、後に発生する他のイベントと１ｍｓｅｃ．インタバルの割込みイベントが時系列的にスケジューリングされ、イベントリスト４８にスケジューリングしたデータが記憶される。 Thereafter, in the event management unit 41, 1 msec. Interval interrupt events are scheduled in time series, and the scheduled data is stored in the event list 48.
具体的には、上述の割込みイベントに応じて制御系モジュール４９では１ｍｓｅｃ．の割込み処理が起動され、被制御系モジュール４２ではメイン処理が起動される。 More specifically, the control system module 49 responds to the interrupt event described above with 1 msec. The interrupt process is started, and the main process is started in the controlled module 42.
制御系モジュール４９が１ｍｓｅｃ．の割込み処理の起動中に、図中のａ１のタイミングで、ＩＯドライバ４ｃを介して記憶部４６に何らかの信号（例えばＩＯパルス）を出力すると、イベント管理部４１は、イベントリスト４８に当該信号に対応するイベント情報を追加する。被制御系モジュール４２でのメイン処理においても、図中のａ２のタイミングで記憶部４６に何らかの信号を出力すると、イベント管理部４１はイベントリスト４８に当該信号に対応するイベント情報を追加する。 The control system module 49 is 1 msec. When a certain signal (for example, an IO pulse) is output to the storage unit 46 via the IO driver 4c at the timing of a1 in the drawing during the activation of the interrupt process, the event management unit 41 adds the signal to the event list 48. Add corresponding event information. Also in the main processing in the controlled system module 42, when any signal is output to the storage unit 46 at the timing a2 in the figure, the event management unit 41 adds event information corresponding to the signal to the event list 48.
時刻ｔ０での被制御系モジュール４２によるメイン処理にて、イベント管理部４１が被制御系モジュール４２からの「パルス１出力」要求を受けると、これに対応するパルス発生時刻を起動時刻とした、被制御系モジュール４２に対する「パルス１入力」イベント情報をイベントリスト４８に設定する。 When the event management unit 41 receives a "pulse 1 output" request from the controlled system module 42 in the main process by the controlled system module 42 at time t0, the corresponding pulse generation time is set as the activation time. “Pulse 1 input” event information for the controlled module 42 is set in the event list 48.
イベント管理部４１は、イベントリスト４８から起動時刻が直近のイベント情報を抽出して、イベントの起動時刻、例えば時刻ｔ１で、「パルス１入力」イベントを発生させる。 The event management unit 41 extracts event information with the latest activation time from the event list 48, and generates a “pulse 1 input” event at the event activation time, for example, time t1.
イベント管理部４１は、図中のｂ１のタイミングで発生させた「パルス１入力」イベントのアクション情報に基づいて、制御系モジュール４９のパルス１出力処理プログラムに対応するＩＯドライバ４ｃを起動して、記憶部４６に記憶された何らかの出力データ（例えば、エンジン回転数）をＩＯドライバ４ｃに入力するとともに、割込みコントローラ４ｂを介して制御系モジュール４９のパルス１出力処理プログラムを起動する。 The event management unit 41 activates the IO driver 4c corresponding to the pulse 1 output processing program of the control system module 49 based on the action information of the “pulse 1 input” event generated at the timing b1 in the figure, Some output data (for example, engine speed) stored in the storage unit 46 is input to the IO driver 4c, and the pulse 1 output processing program of the control system module 49 is activated via the interrupt controller 4b.
パルス１出力処理プログラムは、ＩＯドライバ４ｃを介してＩＯデータを取得し、システムタイマ４５のタイマ値を基に演算処理を実行する。ここで、演算処理とは、例えば、被制御系モジュール４２からＩＯデータとして取得したエンジン回転数を利用し、その回転数に応じた次回タイミングの算出を行うことである。 The pulse 1 output processing program acquires IO data via the IO driver 4 c and executes arithmetic processing based on the timer value of the system timer 45. Here, the arithmetic processing means, for example, using the engine speed acquired as IO data from the controlled system module 42 and calculating the next timing according to the speed.
イベント管理部４１が、時刻ｔ１での制御系モジュール４９によるパルス１出力処理により「パルス２出力」要求を受けると、更新したシステムタイマ４５のタイマ値（図中のタイミングａ３）をパラメータとして、これに対応するパルス発生時刻を起動時刻とした「パルス２出力」イベント情報をイベントリスト４８に設定する。イベント管理部４１は、例えば時刻ｔ２にて、制御系モジュール４９による「パルス２出力」処理プログラムを起動する。 When the event management unit 41 receives a “pulse 2 output” request by the pulse 1 output process by the control system module 49 at time t1, the updated timer value (timing a3 in the figure) of the system timer 45 is used as a parameter. “Pulse 2 output” event information is set in the event list 48 with the pulse generation time corresponding to the start time as the start time. The event management unit 41 activates the “pulse 2 output” processing program by the control system module 49 at, for example, time t2.
一方、イベント管理部４１が被制御系モジュール４２から「パルス３出力」要求を受けると、これに対応するパルス発生時刻を起動時刻とした、被制御系モジュール４２に対する「パルス３入力」イベント情報をイベントリスト４８に設定する。イベント管理部４１は、例えば時刻ｔ３にて、制御系モジュール４９による「パルス３入力」処理プログラムを起動する。 On the other hand, when the event management unit 41 receives a “pulse 3 output” request from the controlled system module 42, the “pulse 3 input” event information for the controlled system module 42 with the corresponding pulse generation time as the start time is displayed. The event list 48 is set. The event management unit 41 activates a “pulse 3 input” processing program by the control system module 49, for example, at time t3.
次にイベント管理部４１が制御系モジュール４９から「パルス４出力」要求を受けると、これに対応するパルス発生時刻を起動時刻とした「パルス４出力」イベント情報をイベントリスト４８に設定する。イベント管理部４１は、例えば時刻ｔ４にて、制御系モジュール４９による「パルス４出力」処理プログラムを起動する。 Next, when the event management unit 41 receives a “pulse 4 output” request from the control system module 49, it sets “pulse 4 output” event information in the event list 48 with the corresponding pulse generation time as the activation time. For example, the event management unit 41 starts the “pulse 4 output” processing program by the control system module 49 at time t4.
時刻ｔ５では、通信仕様に応じてイベント管理部４１内部で生成した「受信イベント」が発生すると、これに応答して制御系モジュール４９は、それに対応した「受信」処理プログラムを起動する。 At time t5, when a “reception event” generated in the event management unit 41 according to the communication specification occurs, the control system module 49 starts the corresponding “reception” processing program in response to this.
このようにイベントリスト４８にイベント情報が蓄積され、蓄積されたイベント情報に基づいて時系列的に制御系モジュール４９または被制御系モジュール４２の該当する割込み処理の制御プログラムが起動されることによりシミュレーションが進められる。 In this way, event information is accumulated in the event list 48, and simulation is performed by activating the corresponding interrupt processing control program of the control system module 49 or the controlled system module 42 in time series based on the accumulated event information. Is advanced.
ここで、システムタイマ４５で規定される制御系モジュール４９または被制御系モジュール４２における処理中の時間は零であり、例えば、時刻ｔ０のステップでは、時間Ｔは零となっており、イベントの発生の無い区間は処理をスキップしながら、時系列で順番にイベントが実行され、イベントに設定された時刻により時間がステップ状に進むように構成されているが、各イベントに対応した制御プログラムが起動される制御系モジュール４９または被制御系モジュール４２では、ＣＰＵボード４０に備えられたＣＰＵタイマによりイベントの実処理時間が計時される。 Here, the time during processing in the control system module 49 or the controlled system module 42 defined by the system timer 45 is zero. For example, in the step at time t0, the time T is zero, and an event occurs. Events are executed in order in chronological order while skipping the process in the section with no error, and the time is set to step by the time set for the event, but the control program corresponding to each event is activated In the control system module 49 or the controlled system module 42, the actual processing time of the event is measured by the CPU timer provided in the CPU board 40.
図７に示すように、イベント管理部４１は、イベントリスト４８から起動時刻が直近のイベント情報を抽出し（ＳＡ１）、抽出したイベントの起動時刻にシステムタイマの値を更新し（ＳＡ２）、当該システムタイマ時刻で更新されるＩＯデータをＩＯドライバ４ｂ及びインタフェースモデルプログラムに入力し（ＳＡ３）、対応する制御系モジュール４９または被制御系モジュール４２の割込み処理の制御プログラムを起動する（ＳＡ４）。 As shown in FIG. 7, the event management unit 41 extracts event information with the latest start time from the event list 48 (SA1), updates the value of the system timer at the start time of the extracted event (SA2), and IO data updated at the system timer time is input to the IO driver 4b and the interface model program (SA3), and the control program for interrupt processing of the corresponding control system module 49 or controlled system module 42 is started (SA4).
制御系モジュール４９または被制御系モジュール４２の割込み処理の制御プログラムは所定の演算処理を実行してＩＯデータを更新し、イベント管理部４１に対してイベントリスト４８の更新を要求する（ＳＡ５）。その後、イベント管理部４１は、処理が実行されたイベントに対応するイベント情報をイベントリスト４８から削除する（ＳＡ６）。 The control program for interrupt processing of the control system module 49 or the controlled system module 42 executes predetermined arithmetic processing to update the IO data, and requests the event management unit 41 to update the event list 48 (SA5). Thereafter, the event management unit 41 deletes event information corresponding to the event for which processing has been executed from the event list 48 (SA6).
ホストコンピュータ５は、ＣＰＵやメモリを備えたＣＰＵボードと、モニタやキーボード及びマウス等のオペレータの操作及び表示用の入出力機器と、ハードディスク等の記憶媒体を備えたパーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータで構成されている。 The host computer 5 is composed of a general purpose computer such as a CPU board having a CPU and memory, an input / output device for operator operation and display such as a monitor, keyboard and mouse, and a personal computer having a storage medium such as a hard disk. Has been.
ホストコンピュータ５には、所定のＯＳ及び操作表示系モジュール５１がインストールされている。操作表示系モジュール５１は、制御装置３と被制御系モジュール２２間、及び後述する被制御系モジュール２２と制御系モジュール４９間で遣り取りされるＩＯデータの信号形態や経路情報等の識別情報、被制御系モジュール２２で実行される制御プログラムの演算条件、及びシミュレーションの実行によりメモリ２６に記憶されるＩＯデータの計測条件等の時間同期型シミュレータ２に対するシミュレーション条件の入力操作用画面を操作可能にモニタに表示するように構成されている。 A predetermined OS and an operation display system module 51 are installed in the host computer 5. The operation display system module 51 includes identification information such as signal form and path information of IO data exchanged between the control device 3 and the controlled system module 22 and between the controlled system module 22 and the control system module 49 described later, The operation condition monitor for the time synchronous simulator 2 such as the calculation condition of the control program executed by the control system module 22 and the measurement condition of the IO data stored in the memory 26 by executing the simulation can be monitored. It is configured to display.
また、操作表示系モジュール５１は、被制御系モジュール４２と制御系モジュール４９間、及び後述する制御系モジュール４９と被制御系モジュール２２間で遣り取りされるＩＯデータの信号形態や経路情報等の識別情報、被制御系モジュール４２で実行される制御プログラムの演算条件、及びシミュレーションの実行により記憶部４６に記憶されるＩＯデータの計測条件等の時間非同期型シミュレータ４に対するシミュレーション条件の入力操作用画面を操作可能にモニタに表示するように構成されている。 The operation display system module 51 also identifies the signal form and path information of IO data exchanged between the controlled system module 42 and the control system module 49 and between the control system module 49 and the controlled system module 22 described later. Information, a calculation condition of a control program executed by the controlled system module 42, and a simulation condition input operation screen for the time asynchronous simulator 4 such as a measurement condition of IO data stored in the storage unit 46 by executing the simulation. It is configured to be displayed on a monitor in an operable manner.
さらに、操作表示系モジュール５１は、時間同期型シミュレータ２及び時間非同期型シミュレータ４の起動及び停止を操作する実行操作用画面や、シミュレーション条件として設定した計測条件に基づいて計測された計測データを表示する計測表示用画面を操作可能にモニタに表示するように構成されている。 Further, the operation display system module 51 displays an execution operation screen for operating start and stop of the time synchronous simulator 2 and the time asynchronous simulator 4 and measurement data measured based on the measurement conditions set as simulation conditions. The measurement display screen to be operated is displayed on the monitor so as to be operable.
つまり、ホストコンピュータ５は、時間同期型シミュレータ２及び時間非同期型シミュレータ４に対するシミュレーション条件を操作設定して各シミュレータに出力するとともに、シミュレーション条件として設定された計測条件に基づいて計測された計測データを各シミュレータから受信してモニタに表示し、各シミュレータによるシミュレーションの実行管理及びシミュレーション実行結果を評価する装置として構成されている。 That is, the host computer 5 operates and sets the simulation conditions for the time synchronous simulator 2 and the time asynchronous simulator 4 and outputs the simulation conditions to the respective simulators, and the measurement data measured based on the measurement conditions set as the simulation conditions. It is configured as a device that receives from each simulator, displays it on a monitor, and evaluates simulation execution management and simulation execution results by each simulator.
以下では、時間非同期型シミュレータ４により動作検証済みの制御プログラムが組み込まれた制御装置３を時間同期型シミュレータ２により繰り返し動作検証する場合に、時間非同期型シミュレータ４に備えられた検証済みの制御プログラムを時間同期型シミュレータ２と同期して動作させる実施形態について詳述する。 In the following, when the control apparatus 3 in which the control program verified by the time asynchronous simulator 4 is incorporated is repeatedly verified by the time synchronous simulator 2, the verified control program provided in the time asynchronous simulator 4 is used. Will be described in detail with respect to an embodiment that operates in synchronization with the time synchronous simulator 2.
図４に示すように、シミュレーションシステム１は、上述した構成に加えて、時間同期型シミュレータ２に、時間同期型シミュレータ２に備えた被制御系モジュール２２の出力データをシステムタイマ２５のタイマ値とともに通信線８を介して時間非同期型シミュレータ４に送信するイベント送信部２３と、イベント送信部２３から送信された出力データに対応して時間非同期型シミュレータ４の制御系モジュール４９で実行された出力データを通信線８を介して受信するイベント受信部２４を備えている。尚、図４では、本発明における通信線８をＰＣＩバス８として構成しているが、これに限らず、スターファブリックやＬＶＤＳ等の高速通信可能な通信線で構成してもよい。 As shown in FIG. 4, in addition to the above-described configuration, the simulation system 1 sends the output data of the controlled system module 22 provided in the time synchronization simulator 2 together with the timer value of the system timer 25 to the time synchronization simulator 2. The event transmission unit 23 that transmits to the time asynchronous simulator 4 via the communication line 8, and the output data that is executed by the control system module 49 of the time asynchronous simulator 4 corresponding to the output data transmitted from the event transmission unit 23 Is received via the communication line 8. In FIG. 4, the communication line 8 in the present invention is configured as the PCI bus 8, but is not limited thereto, and may be configured with a communication line capable of high-speed communication such as star fabric or LVDS.
また、シミュレーションシステム１は、時間非同期型シミュレータ４に、時間非同期型シミュレータ４に備えた被制御系モジュール４２の動作を停止させるとともに、イベント送信部２３から受信した出力データとタイマ値に基づいて、所定周期内で制御系モジュール４９を起動するイベントを発生させてイベント管理部４１に引き渡すイベント生成部４３と、制御系モジュール４９で実行され記憶部４６に記憶された出力データをイベント管理部４１から受け取り、イベント受信部２４に送信するイベント返信部４４を備えている。 In addition, the simulation system 1 causes the time asynchronous simulator 4 to stop the operation of the controlled system module 42 provided in the time asynchronous simulator 4, and based on the output data and the timer value received from the event transmission unit 23, An event generation unit 43 that generates an event that activates the control system module 49 within a predetermined period and delivers the event to the event management unit 41, and output data that is executed by the control system module 49 and stored in the storage unit 46 from the event management unit 41. An event reply unit 44 that receives and transmits to the event receiving unit 24 is provided.
イベント送信部２３及びイベント受信部２４は、時間同期型シミュレータ２のＣＰＵボード２０上で制御プログラムが実行されることにより具現化され、ＰＣＩインタフェース回路２７及びＰＣＩバス８を介して時間非同期型シミュレータ４と通信可能に構成されている。 The event transmission unit 23 and the event reception unit 24 are realized by executing a control program on the CPU board 20 of the time synchronous simulator 2, and the time asynchronous simulator 4 is connected via the PCI interface circuit 27 and the PCI bus 8. It is configured to be able to communicate with.
イベント送信部２３は、被制御系モジュール２２から時間非同期型シミュレータ４に備えられた制御系モジュール４９への出力データが、当該出力データの識別情報に対応するメモリ２６の所定の領域に記憶されたことを検出すると、当該出力データをシステムタイマ２５のタイマ値と当該出力データの識別情報とともに、ＰＣＩインタフェース回路２７及びＰＣＩバス８を介して時間非同期型シミュレータ４に送信する。 The event transmission unit 23 stores the output data from the controlled system module 22 to the control system module 49 provided in the time asynchronous simulator 4 in a predetermined area of the memory 26 corresponding to the identification information of the output data. When this is detected, the output data is transmitted to the time asynchronous simulator 4 via the PCI interface circuit 27 and the PCI bus 8 together with the timer value of the system timer 25 and the identification information of the output data.
イベント受信部２４は、時間非同期型シミュレータ４の制御系モジュール４９から出力された出力データと当該出力データの識別情報をＰＣＩバス８及びＰＣＩインタフェース回路２７を介して受信すると、当該受信した出力データの識別情報に対応するメモリ２６の所定の領域に当該受信した出力データを記憶する。 When the event receiving unit 24 receives the output data output from the control system module 49 of the time asynchronous simulator 4 and the identification information of the output data via the PCI bus 8 and the PCI interface circuit 27, the event receiving unit 24 The received output data is stored in a predetermined area of the memory 26 corresponding to the identification information.
イベント生成部４３及びイベント返信部４４は、時間非同期型シミュレータ４のＣＰＵボード４０上で制御プログラムが実行されることにより具現化され、ＰＣＩインタフェース回路４７及びＰＣＩバス８を介して時間同期型シミュレータ２と通信可能に構成されている。 The event generation unit 43 and the event return unit 44 are realized by executing a control program on the CPU board 40 of the time asynchronous simulator 4, and the time synchronous simulator 2 is connected via the PCI interface circuit 47 and the PCI bus 8. It is configured to be able to communicate with.
イベント生成部４３は、時間非同期型シミュレータ４の電源投入後の初期起動時に、被制御系モジュール４２の動作を停止させることを示すフラグを記憶部４６に記憶する。これにより、イベント管理部４１による被制御系モジュール４２に対応するイベントの実行が停止される。 The event generation unit 43 stores, in the storage unit 46, a flag indicating that the operation of the controlled system module 42 is to be stopped at the time of initial startup after the time asynchronous simulator 4 is turned on. As a result, the event management unit 41 stops executing the event corresponding to the controlled system module 42.
また、イベント生成部４３は、イベント送信部２３から送信された出力データとタイマ値と当該出力データの識別情報を受信すると、当該識別情報に対応する記憶部４６の所定の領域に当該出力データ及びタイマ値を記憶し、イベント管理部４１にイベントリスト４８の更新を要求する。 Further, when the event generation unit 43 receives the output data, the timer value, and the identification information of the output data transmitted from the event transmission unit 23, the event generation unit 43 stores the output data and the output data in a predetermined area of the storage unit 46 corresponding to the identification information. The timer value is stored, and the event management unit 41 is requested to update the event list 48.
イベント管理部４１は、イベント生成部４３により、時間同期型シミュレータ２から制御系モジュール４９への出力データの識別情報に対応する所定の領域に当該出力データ及びタイマ値が記憶されたことを検出すると、当該所定の領域に対応する当該出力データの識別情報に含まれる経路情報から、起動対象の制御系モジュール４２を特定し、当該タイマ値を起動時刻とするイベント情報を生成してイベントリスト４８に蓄積する。 When the event management unit 41 detects that the output data and the timer value are stored in a predetermined area corresponding to the identification information of the output data from the time synchronization simulator 2 to the control system module 49 by the event generation unit 43. The control system module 42 to be activated is identified from the path information included in the identification information of the output data corresponding to the predetermined area, and event information having the timer value as the activation time is generated and stored in the event list 48. accumulate.
つまり、イベント生成部４３は、当該出力データ及びタイマ値を記憶部４６に記憶することにより、イベント送信部２３から受信した出力データとタイマ値に基づいて、所定周期内で制御系モジュール４９を起動するイベントを発生させてイベント管理部４１に引き渡す。 That is, the event generation unit 43 stores the output data and the timer value in the storage unit 46, thereby starting the control system module 49 within a predetermined period based on the output data and the timer value received from the event transmission unit 23. Event to be generated and delivered to the event management unit 41.
当該イベント情報に対応するイベントは、イベント管理部４１により、イベント情報に対応する起動時刻に実行され、イベント情報に対応する所定の制御系モジュール４９が実行される。当該制御系モジュール４９は、実行結果の出力データを、当該出力データの識別情報に対応する記憶部４６の所定の領域に記憶する。 The event corresponding to the event information is executed by the event management unit 41 at the activation time corresponding to the event information, and a predetermined control system module 49 corresponding to the event information is executed. The control system module 49 stores the output data of the execution result in a predetermined area of the storage unit 46 corresponding to the identification information of the output data.
イベント返信部４４は、イベント管理部４１により、記憶部４６の所定の領域に制御系モジュール４９の出力データが記憶されたことが検出された場合に、イベント管理部４１から当該出力データと当該所定の領域に対応する当該出力データの識別情報を受け取り、当該受け取った出力データを当該出力データの識別情報とともに、ＰＣＩインタフェース回路２７及びＰＣＩバス８を介してイベント受信部２４に送信する。 When the event management unit 41 detects that the output data of the control system module 49 is stored in a predetermined area of the storage unit 46, the event reply unit 44 receives the output data and the predetermined data from the event management unit 41. The identification information of the output data corresponding to the area is received, and the received output data is transmitted to the event reception unit 24 via the PCI interface circuit 27 and the PCI bus 8 together with the identification information of the output data.
以下、本構成により、時間非同期型シミュレータ４が時間同期型シミュレータ２と同期して動作する動作例について詳述する。
図８に示すように、シミュレーションシステム１に電源が投入されると、ＯＳが起動して初期設定が行われ、操作表示系モジュール５１が起動される（ＳＢ１，ＳＣ１，ＳＤ１）。また、制御装置３に電源が投入されると、制御装置３に備えられたマイクロコンピュータが起動して初期設定が行なわれる（ＳＥ１）。
Hereinafter, an operation example in which the time asynchronous simulator 4 operates in synchronization with the time synchronous simulator 2 in this configuration will be described in detail.
As shown in FIG. 8, when the simulation system 1 is powered on, the OS is activated to perform initial settings, and the operation display system module 51 is activated (SB1, SC1, SD1). When the power is turned on to the control device 3, the microcomputer provided in the control device 3 is activated to perform initial setting (SE1).
続いて、ホストコンピュータ５では、操作表示系モジュール５１により、ホストコンピュータ５のモニタにシミュレーション条件の入力操作用画面が表示され、オペレータによりシミュレーション条件が設定操作される。設定操作が完了すると、設定されたシミュレーション条件がＬＡＮ１０を介して時間同期型シミュレータ２及び時間非同期型シミュレータ４に送信される（ＳＢ２）。 Subsequently, in the host computer 5, the operation display system module 51 displays a simulation condition input operation screen on the monitor of the host computer 5, and the operator sets and operates the simulation condition. When the setting operation is completed, the set simulation conditions are transmitted to the time synchronous simulator 2 and the time asynchronous simulator 4 via the LAN 10 (SB2).
時間同期型シミュレータ２では、制御装置３と被制御系モジュール２２間、及び被制御系モジュール２２と制御系モジュール４９間で遣り取りされるＩＯデータの識別情報、被制御系モジュール２２で実行される制御プログラムの演算条件、及びシミュレーションの実行によりメモリ２６に記憶されるＩＯデータの計測条件等のシミュレーション条件が設定される（ＳＣ２）。 In the time-synchronized simulator 2, identification information of IO data exchanged between the control device 3 and the controlled system module 22, and between the controlled system module 22 and the control system module 49, and control executed by the controlled system module 22. Simulation conditions such as program calculation conditions and measurement conditions for IO data stored in the memory 26 when the simulation is executed are set (SC2).
時間非同期型シミュレータ４では、制御系モジュール４９と被制御系モジュール２２間で遣り取りされるＩＯデータの識別情報、及びシミュレーションの実行により記憶部４６に記憶されるＩＯデータの計測条件等のシミュレーション条件が設定され、イベント生成部４３が起動される（ＳＤ２）。 In the time asynchronous simulator 4, simulation conditions such as identification information of IO data exchanged between the control system module 49 and the controlled system module 22 and measurement conditions of IO data stored in the storage unit 46 by executing the simulation are set. Then, the event generation unit 43 is activated (SD2).
時間非同期型シミュレータ４では、イベント生成部４３により、時間非同期型シミュレータ４に備えられた被制御系モジュール４２の動作を停止させることを示すフラグが記憶部４６に設定され、被制御系モジュール４２の動作が停止される（ＳＤ３）。 In the time asynchronous simulator 4, a flag indicating that the operation of the controlled system module 42 provided in the time asynchronous simulator 4 is stopped is set in the storage unit 46 by the event generation unit 43. The operation is stopped (SD3).
シミュレーション条件の設定が終了し、ホストコンピュータ５において、オペレータによりシミュレーションの開始操作がなされると、ホストコンピュータ５から時間同期型シミュレータ２に対してシミュレーションの開始指令が送信される（ＳＢ３）。 When the setting of the simulation conditions is completed and a simulation start operation is performed by the operator in the host computer 5, a simulation start command is transmitted from the host computer 5 to the time synchronous simulator 2 (SB3).
時間同期型シミュレータ２では、システム管理部２１により、システムタイマ２５が起動され、制御装置３から出力された制御信号、及び、必要に応じてホストコンピュータ５から送信された演算条件を入力する信号入力処理と、信号入力処理で入力された制御信号や操作信号等のＩＯデータに基づいて被制御系モジュール２２を実行する演算処理と、演算処理結果の論理信号を出力する信号出力処理と、条件設定された計測データをサンプリングするデータ計測処理の各処理（ＳＣ３）が所定のインタバルで繰返し実行される（ＳＣ７）。尚、データ計測処理でサンプリングされた計測データはメモリ２６に記憶され、上述の所定のインタバルとは非同期の所定の時期、例えば、シミュレーションのアイドル時間にＬＡＮ１０を介してホストコンピュータ５に送信される。 In the time-synchronized simulator 2, the system management unit 21 activates the system timer 25, and a signal input for inputting the control signal output from the control device 3 and the calculation condition transmitted from the host computer 5 as necessary. Processing, arithmetic processing for executing the controlled system module 22 based on IO data such as control signals and operation signals input in the signal input processing, signal output processing for outputting a logical signal as a result of the arithmetic processing, and condition setting Each process (SC3) of the data measurement process for sampling the measured data is repeatedly executed at a predetermined interval (SC7). The measurement data sampled by the data measurement process is stored in the memory 26 and transmitted to the host computer 5 via the LAN 10 at a predetermined time asynchronous with the above-mentioned predetermined interval, for example, at the simulation idle time.
システム管理部２１により上述の各処理が所定のインタバルで繰り返し実行されている場合に、制御装置３への出力要求があり、被制御系モジュール２２から当該制御装置３への出力データがメモリ２６の所定の領域に記憶されると（ＳＣ４）、システム管理部２１により、当該出力データがＩ／Ｆボード２８を介して制御装置３に送信される（ＳＣ４；（イ））。 When the above-described processes are repeatedly executed by the system management unit 21 at a predetermined interval, there is an output request to the control device 3, and output data from the controlled system module 22 to the control device 3 is stored in the memory 26. When stored in a predetermined area (SC4), the system management unit 21 transmits the output data to the control device 3 via the I / F board 28 (SC4; (A)).
制御装置３は、電源が投入されている間に（ＳＥ５）、システム管理部２１からＩ／Ｆボード２８を介して当該出力データを受信すると、信号入力処理（ＳＥ２）と、信号入力処理で入力された制御信号に基づいて制御装置３に組み込まれた制御プログラムの実行処理（ＳＥ３）と、当該制御プログラムの実行結果の出力データをＩ／Ｆボード２８を介して送信する処理（ＳＥ４）とを実行する。 When the control device 3 receives the output data from the system management unit 21 via the I / F board 28 while the power is on (SE5), the control device 3 inputs the signal input processing (SE2) and the signal input processing. A control program execution process (SE3) incorporated in the control device 3 based on the control signal thus transmitted, and a process (SE4) for transmitting output data of the execution result of the control program via the I / F board 28 Execute.
システム管理部２１により上述の各処理が所定のインタバルで繰り返し実行されている場合に、時間非同期型シミュレータ４に備えられた制御系モジュール４９への出力要求があり（ＳＣ４；（ロ））、被制御系モジュール２２から当該制御系モジュール４９への出力データがメモリ２６の所定の領域に記憶されると（ＳＣ４）、イベント送信部２３により、当該出力データが、システムタイマ２５のタイマ値と当該出力データの識別情報とともにＰＣＩインタフェース回路２７及びＰＣＩバス８を介して時間非同期型シミュレータ４に送信される（ＳＣ５）。 When the above-described processes are repeatedly executed by the system management unit 21 at a predetermined interval, there is an output request to the control system module 49 provided in the time asynchronous simulator 4 (SC4; (b)). When output data from the control system module 22 to the control system module 49 is stored in a predetermined area of the memory 26 (SC4), the event transmission unit 23 converts the output data into the timer value of the system timer 25 and the output. The data identification information is transmitted to the time asynchronous simulator 4 via the PCI interface circuit 27 and the PCI bus 8 (SC5).
時間非同期型シミュレータ４では、イベント生成部４３により、イベント送信部２３から送信された出力データと識別情報とタイマ値が受信され、当該出力データとタイマ値が当該識別情報に対応する記憶部４６の所定の領域に記憶されると（ＳＤ４）、イベント管理部４１により、当該所定の領域に対応する当該出力データの識別情報に含まれる経路情報から、起動対象の制御系モジュール４２が特定され、当該受信したタイマ値を起動時刻とする当該制御系モジュール４９のイベント情報がイベントリスト４８に追加される（ＳＤ５）。 In the time asynchronous simulator 4, the event generation unit 43 receives the output data, identification information, and timer value transmitted from the event transmission unit 23, and the output data and timer value correspond to the identification information in the storage unit 46. When stored in the predetermined area (SD4), the event management unit 41 identifies the control system module 42 to be activated from the path information included in the identification information of the output data corresponding to the predetermined area, and Event information of the control system module 49 having the received timer value as the activation time is added to the event list 48 (SD5).
時間非同期型シミュレータ４では、イベント管理部４１により、上述のステップＳＡ１からステップＳＡ６の処理が実行され、各イベントに対応する制御系モジュール４９が各イベントに設定された起動時刻に実行される（ＳＤ６）。 In the time asynchronous simulator 4, the event management unit 41 executes the above-described processing from step SA1 to step SA6, and the control system module 49 corresponding to each event is executed at the activation time set for each event (SD6 ).
時間非同期型シミュレータ４では、イベント管理部４１により、記憶部４６の所定の領域に制御系モジュール４９の出力データが記憶されたことが検出されると、イベント返信部４４により、イベント管理部４１から当該出力データと当該所定の領域に対応する当該出力データの識別情報が受け取られ、当該出力データが当該出力データの識別情報とともにイベント受信部２４に送信される（ＳＤ７）。 In the time asynchronous simulator 4, when the event management unit 41 detects that the output data of the control system module 49 is stored in a predetermined area of the storage unit 46, the event return unit 44 starts the event management unit 41 from the event management unit 41. The output data and the identification information of the output data corresponding to the predetermined area are received, and the output data is transmitted to the event receiving unit 24 together with the identification information of the output data (SD7).
システム管理部２１により上述の各処理が所定のインタバルで繰り返し実行されている場合に、制御装置３及び時間非同期型シミュレータ４に備えられた制御系モジュール４９への出力要求がない場合（ＳＣ４；（ハ））は、上述のとおり、ステップＳＣ３における各処理が所定のインタバルで繰返し実行される。 When the above-described processes are repeatedly executed by the system management unit 21 at a predetermined interval, there is no output request to the control system module 49 provided in the control device 3 and the time asynchronous simulator 4 (SC4; ( In step c), as described above, each process in step SC3 is repeatedly executed at a predetermined interval.
時間同期型シミュレータ２では、制御装置３から送信された出力データがＩ／Ｆボード２８を介してメモリ２６の所定の領域に記憶される、及び、イベント受信部２４により、イベント返信部４４から出力された出力データ及び当該出力データの識別情報が受信されると、当該出力データの識別情報に対応するメモリ２６の所定の領域に当該出力データが記憶される（ＳＣ６）。 In the time synchronous simulator 2, output data transmitted from the control device 3 is stored in a predetermined area of the memory 26 via the I / F board 28, and output from the event return unit 44 by the event reception unit 24. When the output data and the identification information of the output data are received, the output data is stored in a predetermined area of the memory 26 corresponding to the identification information of the output data (SC6).
ホストコンピュータ５では、ＬＡＮ１０を介して受信した計測データがトレンドグラフとしてモニタに表示され、オペレータにより終了操作がなされると（ＳＢ４）、時間同期型シミュレータ２と時間非同期型シミュレータ４に終了指令が送信され（ＳＢ５）、当該終了指令を受信した時間同期型シミュレータ２と時間非同期型シミュレータ４は処理を終了する（ＳＣ８、ＳＤ８）。 In the host computer 5, the measurement data received via the LAN 10 is displayed on the monitor as a trend graph, and when an end operation is performed by the operator (SB 4), an end command is transmitted to the time synchronous simulator 2 and the time asynchronous simulator 4. (SB5), the time synchronous simulator 2 and the time asynchronous simulator 4 that have received the end command end the processing (SC8, SD8).
また、制御装置３では、例えばイグニッションスイッチのオフを示す制御信号等、電源をオフする指令を示す所定の制御信号が入力されると（ＳＥ５）、例えばマイクロコンピュータのＲＡＭに記憶された内容を当該マイクロコンピュータに備えられた不揮発性メモリに退避する等の所定の終了処理が実行され、電源がオフされる（ＳＥ６）。 Further, when a predetermined control signal indicating a command to turn off the power, such as a control signal indicating that the ignition switch is turned off, is input to the control device 3 (SE5), for example, the contents stored in the RAM of the microcomputer are A predetermined termination process such as saving to a nonvolatile memory provided in the microcomputer is executed, and the power is turned off (SE6).
つまり、時間同期型シミュレータ２による制御装置３の動作検証を繰り返す場合に、当該制御装置３に対応する時間非同期型シミュレータ４の制御系モジュール４９を同期して動作させることにより、メモリ２６の所定の領域に、時間同期型シミュレータ２により起動された制御装置３の出力データと、時間非同期型シミュレータ４により実行された制御系モジュール４９の出力データとが記憶される。 In other words, when the operation verification of the control device 3 by the time synchronous simulator 2 is repeated, the control system module 49 of the time asynchronous simulator 4 corresponding to the control device 3 is operated synchronously, so In the area, the output data of the control device 3 activated by the time synchronous simulator 2 and the output data of the control system module 49 executed by the time asynchronous simulator 4 are stored.
したがって、例えば、ホストコンピュータ６で、メモリ２６の所定の領域に記憶される当該制御装置３の出力データと制御系モジュール４９の出力データとを計測するよう、シミュレーション条件の計測条件として設定して計測表示用画面に表示する等の方法で、制御装置３の出力データと制御系モジュール４９の出力データとを容易に対比することができるようになる。 Therefore, for example, the host computer 6 sets and measures the measurement conditions of the simulation condition so as to measure the output data of the control device 3 and the output data of the control system module 49 stored in a predetermined area of the memory 26. The output data of the control device 3 and the output data of the control system module 49 can be easily compared with each other by a method such as displaying on the display screen.
即ち、時間非同期型シミュレータ４により動作検証済みの制御プログラムが組み込まれた制御装置３、例えばエンジン制御装置を、時間同期型シミュレータ２により繰り返し動作検証する場合に、時間非同期型シミュレータ４に備えられた開発の上流段階で検証済みのエンジン制御装置の制御プログラムを時間同期型シミュレータ２と同期して動作させ、時間非同期型シミュレータ４に備えられた検証済みの制御プログラムの出力データと、当該制御装置３に組み込まれた制御プログラムの検証中の出力データとを対比することにより、検証済みの制御プログラムと同じ動作を当該制御装置３に組み込まれた制御プログラムが行っているかを容易に検証することができる。 That is, the time asynchronous simulator 4 is provided when the operation of the control device 3, for example, the engine control device, in which the control program whose operation has been verified by the time asynchronous simulator 4 is incorporated, is repeatedly verified by the time synchronous simulator 2. The control program of the engine control device that has been verified in the upstream stage of development is operated in synchronization with the time-synchronous simulator 2, and the output data of the verified control program provided in the time-asynchronous simulator 4 and the control device 3 It is possible to easily verify whether the control program incorporated in the control device 3 performs the same operation as that of the verified control program by comparing the output data during verification of the control program incorporated in the control device 3. .
したがって、制御装置３に組み込まれる制御プログラムの改修箇所を容易に特定することができるようになり、効率よく制御装置３の動作検証を行うことができるようになる。 Therefore, it becomes possible to easily specify the modification location of the control program incorporated in the control device 3, and the operation verification of the control device 3 can be performed efficiently.
即ち、本実施形態におけるシミュレーションシステム１は、マイクロコンピュータが組み込まれた制御装置３が接続され、マイクロコンピュータで実行される制御プログラムの動作を検証するシミュレーションシステムであって、制御装置３と接続され、被制御装置を模擬する被制御系モジュール２２と、制御装置３から入力された制御信号に基づいて被制御系モジュール４９を実行させて、その結果を制御装置外部に出力する処理を所定周期で繰り返すシステム管理部２１を備えた時間同期型シミュレータ２と、制御装置３を模擬する制御系モジュール４９と、被制御装置を模擬する被制御系モジュール４２と、制御系モジュール４９または被制御系モジュール４２で発生したイベントをその時刻とともに管理し、イベントの発生順に各イベントに対応する処理を実行させるイベント管理部４１を備えた時間非同期型シミュレータ４と、を接続し、時間同期型シミュレータ２に、シミュレーション開始後の実時間を管理するシステムタイマ２５と、時間同期型シミュレータ２に備えた被制御系モジュール２２の出力データをシステムタイマ２５のタイマ値とともに時間非同期型シミュレータ４に送信する送信部（イベント送信部２３）と、送信部（イベント送信部２３）から送信された出力データに対応して時間非同期型シミュレータ４の制御系モジュール４９で実行された出力データを受信する受信部（イベント受信部２４）を備え、時間非同期型シミュレータ４のイベント管理部４１は、送信部（イベント送信部２３）から送信された出力データとタイマ値に基づいて、所定周期内で制御系モジュール４９を起動し、制御系モジュール４９で実行された出力データを受信部（イベント受信部２４）に送信する返信部（イベント生成部４３及びイベント返信部４４）を備え、時間非同期型シミュレータ４が時間同期型シミュレータ２と同期して動作するように構成されている。 That is, the simulation system 1 in the present embodiment is a simulation system that is connected to a control device 3 incorporating a microcomputer and verifies the operation of a control program executed by the microcomputer, and is connected to the control device 3. The controlled system module 22 that simulates the controlled apparatus and the controlled system module 49 are executed based on the control signal input from the control apparatus 3 and the process of outputting the result to the outside of the control apparatus is repeated at a predetermined cycle. The time synchronization simulator 2 provided with the system management unit 21, the control system module 49 that simulates the control device 3, the controlled system module 42 that simulates the controlled device, and the control system module 49 or the controlled system module 42. The events that occurred are managed along with their times, and each event A time asynchronous simulator 4 having an event management unit 41 for executing processing corresponding to the event, and a system timer 25 for managing the real time after the simulation is started. A transmission unit (event transmission unit 23) that transmits output data of the controlled system module 22 provided in the simulator 2 to the time asynchronous simulator 4 together with a timer value of the system timer 25, and a transmission unit (event transmission unit 23). The event management unit 41 of the time asynchronous simulator 4 includes a receiving unit (event receiving unit 24) that receives the output data executed by the control system module 49 of the time asynchronous simulator 4 corresponding to the output data. Based on the output data and the timer value transmitted from the unit (event transmission unit 23) The control system module 49 is activated within the period, and a response unit (event generation unit 43 and event response unit 44) for transmitting output data executed by the control system module 49 to the reception unit (event reception unit 24) is provided. The asynchronous simulator 4 is configured to operate in synchronization with the time synchronous simulator 2.
尚、図４に示すように、制御系モジュール４９が時間同期型シミュレータ２に接続された制御装置３を模擬する制御系モジュール４９であり、時間同期型シミュレータ２に、受信部（イベント受信部２４）で受信されたイベント返信部４４から送信された出力データと制御装置３の出力データを対比して記憶するデータ記録処理部２４１を備えて構成してもよい。 As shown in FIG. 4, the control system module 49 is a control system module 49 that simulates the control device 3 connected to the time synchronization simulator 2, and the time synchronization simulator 2 includes a reception unit (event reception unit 24). The data recording processing unit 241 may be configured to store the output data transmitted from the event reply unit 44 received in step S4) and the output data of the control device 3 in comparison.
データ記録処理部２４１は、メモリ２６の所定の領域に記憶された、制御装置３の出力データと制御系モジュール４９の出力データを対比して、例えば、予めシミュレーション条件として予め設定された誤差の範囲よりも大きな誤差がある場合は、当該制御装置３の動作検証結果が良好ではない旨を示すコードをメモリ２６に記憶する等の方法で、当該制御系モジュール４９と制御装置３に組み込まれた制御プログラムの出力データを対比した結果をメモリ２６に記憶する。 The data recording processing unit 241 compares the output data of the control device 3 and the output data of the control system module 49 stored in a predetermined area of the memory 26, for example, an error range set in advance as a simulation condition. If there is a larger error, the control system module 49 and the control device 3 are controlled by a method such as storing in the memory 26 a code indicating that the operation verification result of the control device 3 is not good. The result of comparing the output data of the program is stored in the memory 26.
つまり、データ記録処理部２４１によりメモリ２６に記憶される制御装置３の出力データと制御系モジュール４９の出力データの対比結果を計測条件に含め、ホストコンピュータ５のモニタに表示させる等の方法で、効率よく制御装置３の出力データと制御系モジュール４９の出力データの対比結果を確認することができるようになる。 In other words, the comparison result of the output data of the control device 3 and the output data of the control system module 49 stored in the memory 26 by the data recording processing unit 241 is included in the measurement condition and displayed on the monitor of the host computer 5. The comparison result between the output data of the control device 3 and the output data of the control system module 49 can be confirmed efficiently.
以下では、例えばエンジンを制御する制御装置３がＣＡＮバス等の通信線を介して接続された変速機構の制御装置等の他の制御装置と関連して動作することを検証する場合に、時間非同期型シミュレータ４に備えられた検証済みの制御プログラムを時間同期型シミュレータ２と同期して動作させる実施形態について詳述する。 In the following, for example, when verifying that the control device 3 that controls the engine operates in association with another control device such as a control device of a transmission mechanism connected via a communication line such as a CAN bus, An embodiment in which the verified control program provided in the type simulator 4 is operated in synchronization with the time synchronous simulator 2 will be described in detail.
図４に示すように、シミュレーションシステム１は、制御系モジュール４９が時間同期型シミュレータ２に接続された制御装置３とは異なる制御装置を模擬する制御系モジュール４９であり、時間同期型シミュレータ２に、受信部（イベント受信部２４）で受信されたイベント返信部４４から送信された出力データに基づいて被制御系モジュール２２が実行されるようにシステム管理部２１に引き渡すデータ引渡し部２４２を備えている。 As shown in FIG. 4, the simulation system 1 is a control system module 49 that simulates a control device different from the control device 3 in which the control system module 49 is connected to the time synchronization simulator 2. And a data delivery unit 242 that delivers to the system management unit 21 so that the controlled module 22 is executed based on the output data transmitted from the event return unit 44 received by the reception unit (event reception unit 24). Yes.
この場合、時間同期型シミュレータ２では、メモリ２６の所定の領域に、被制御系モジュール２２から時間同期型シミュレータ２に接続された制御装置３とは異なる制御装置を模擬する制御系モジュール４９への出力データが記憶されると、時間非同期型シミュレータ４の制御系モジュール４９が実行され、実行結果の出力データが、メモリ２６の所定の領域に記憶される（ＳＣ４〜ＳＣ６，ＳＤ４〜ＳＤ７，図８参照）。 In this case, in the time synchronization simulator 2, the control system module 49 simulating a control device different from the control device 3 connected to the time synchronization simulator 2 from the controlled system module 22 in a predetermined area of the memory 26. When the output data is stored, the control system module 49 of the time asynchronous simulator 4 is executed, and the output data of the execution result is stored in a predetermined area of the memory 26 (SC4 to SC6, SD4 to SD7, FIG. 8). reference).
データ引渡し部２４２は、メモリ２６の所定の領域に制御系モジュール４９の出力データが記憶されたことを検出すると、当該出力データをメモリ２６から読み込んでシステム管理部２１に引き渡す。システム管理部２１は、データ引渡し部２４２から引き渡された入力データに基づいて、当該被制御系モジュール２２を実行する（ＳＣ３，図８参照）。 When the data delivery unit 242 detects that the output data of the control system module 49 is stored in a predetermined area of the memory 26, the data delivery unit 242 reads the output data from the memory 26 and delivers it to the system management unit 21. The system management unit 21 executes the controlled system module 22 based on the input data delivered from the data delivery unit 242 (SC3, see FIG. 8).
従来、制御装置３がＣＡＮバス等の通信線を介して接続された他の制御装置と関連して動作することを検証する場合に、ターゲットとなる他の制御装置が現実に存在しないときは、例えば、当該存在しない制御装置を模擬する模擬制御装置を準備して、当該模擬装置が接続された時間同期型シミュレータ２と、検証対象の制御装置が接続された時間同期型シミュレータ２と、を連動させる大規模なシミュレーションシステム１を構築する等の手間をかける必要があった。 Conventionally, when verifying that the control device 3 operates in association with another control device connected via a communication line such as a CAN bus, when other target control devices do not actually exist, For example, a simulation control device that simulates the control device that does not exist is prepared, and the time synchronization simulator 2 to which the simulation device is connected and the time synchronization simulator 2 to which the control device to be verified is connected are linked. It was necessary to take time and effort to construct a large-scale simulation system 1 to be performed.
しかし、本実施形態の構成によれば、存在しない制御装置を模擬する制御系モジュール４９を時間非同期型シミュレータ４に組み込み、当該時間非同期型シミュレータ４と当該制御装置３が接続された時間同期型シミュレータ２とを同期して動作させることにより、当該制御装置３が他の制御装置と関連して動作することを容易に動作検証することができるようになる。 However, according to the configuration of this embodiment, a control system module 49 that simulates a control device that does not exist is incorporated in the time asynchronous simulator 4, and the time synchronous simulator in which the time asynchronous simulator 4 and the control device 3 are connected. 2 is operated in synchronization with each other, it is possible to easily verify that the control device 3 operates in association with another control device.
尚、上述の実施形態では、時間非同期型シミュレータ４は、被制御系モジュール４２を備えて構成され、時間同期型シミュレータ２から時間非同期型シミュレータ４に組み込まれた制御系モジュール４９を実行する場合に、当該被制御系モジュール４２の起動を停止するように構成されていたが、時間非同期型シミュレータ４は、被制御系モジュール４２を備えずに、他の時間非同期型シミュレータの被制御系モジュール４２を実行して、当該実行結果の出力データを取得するインタフェース部を備えて構成されていてもよい。 In the above-described embodiment, the time asynchronous simulator 4 includes the controlled system module 42 and executes the control system module 49 incorporated in the time asynchronous simulator 4 from the time synchronous simulator 2. However, the time asynchronous simulator 4 does not include the controlled system module 42, and the controlled system module 42 of another time asynchronous simulator is not provided. It may be configured to include an interface unit that executes and acquires output data of the execution result.
ただし、この場合、図８に示したように、イベント管理部４１は、ステップＳＤ３でイベント生成部４３により、時間非同期型シミュレータ４に備えられた被制御系モジュール４２の動作を停止させるフラグが記憶部４６に設定されると、当該インタフェース部を介して他の時間非同期型シミュレータの被制御系モジュール４２を動作させないように構成されている。 However, in this case, as shown in FIG. 8, the event management unit 41 stores a flag for stopping the operation of the controlled system module 42 provided in the time asynchronous simulator 4 by the event generation unit 43 in step SD3. When set in the unit 46, the controlled system module 42 of another time asynchronous simulator is not operated via the interface unit.
以下では、ターゲットとなる制御装置が現実に存在しない場合であっても、当該制御装置を模擬する模擬マイクロコンピュータを既存の制御装置に接続して、時間同期型シミュレータ２により当該制御装置の動作検証を行う実施形態について詳述する。 In the following, even if the target control device does not actually exist, a simulation microcomputer that simulates the control device is connected to the existing control device, and the operation of the control device is verified by the time synchronization simulator 2. Embodiment which performs is described in full detail.
図９に示すように、シミュレーションシステム１は、マイクロコンピュータ３２が組み込まれた制御装置３と、模擬マイクロコンピュータ６と、制御装置３とハーネス９で接続された時間同期型シミュレータ２と、時間同期型シミュレータ２とＬＡＮ１０を介して接続されたホストコンピュータ５と、を備えて構成し、模擬マイクロコンピュータ６と制御装置３に組み込まれたマイクロコンピュータ３２とを通信線としてのシリアル通信ライン１１で接続し、時間同期型シミュレータ２から入力されたデータに対する模擬マイクロコンピュータ６の演算処理を起動する演算起動部を制御装置３に備え、演算起動部により起動され、制御装置３の動作時にシリアル通信ライン１１を介して模擬マイクロコンピュータ６の演算結果をマイクロコンピュータに送信するデータ書込み処理部を模擬マイクロコンピュータ６に備えている。 As shown in FIG. 9, the simulation system 1 includes a control device 3 in which a microcomputer 32 is incorporated, a simulation microcomputer 6, a time synchronization simulator 2 connected to the control device 3 and a harness 9, and a time synchronization type. A simulator 2 and a host computer 5 connected via the LAN 10, and the simulated microcomputer 6 and the microcomputer 32 incorporated in the control device 3 are connected by a serial communication line 11 as a communication line; The control device 3 is provided with a calculation starting unit for starting the calculation processing of the simulation microcomputer 6 for the data input from the time-synchronized simulator 2, and is started by the calculation starting unit via the serial communication line 11 when the control device 3 operates. The result of the operation of the simulated microcomputer 6 The data writing processing unit for transmitting to Yuta includes the simulated microcomputer 6.
具体的には、図１０に示すように、制御装置３は、上述した構成に加えて、後述するモニタ装置６５との間で、制御装置３に組み込まれたＲＡＭ３５のモニタ用の通信線としてのシリアル通信線１１を介して制御信号を入出力するモニタインタフェース回路３７を備え、ＲＡＭ３６に記憶されたデータ内容をシリアル通信線１１に接続された模擬マイクロコンピュータ６から読み書き可能に構成されている。 Specifically, as shown in FIG. 10, in addition to the configuration described above, the control device 3 is used as a monitor communication line for the RAM 35 incorporated in the control device 3 with the monitor device 65 described later. A monitor interface circuit 37 for inputting / outputting control signals via the serial communication line 11 is provided, and data contents stored in the RAM 36 can be read and written from the simulated microcomputer 6 connected to the serial communication line 11.
制御装置３に組み込まれた制御プログラムは、その実行中に模擬マイクロコンピュータ６の演算処理を起動するように構成されている。具体的には、当該制御プログラムは、ＲＡＭ３６を介して当該起動する演算処理との間でＩＯデータを遣り取りする。ＲＡＭ３６には、ＩＯデータが識別可能に記憶される。 The control program incorporated in the control device 3 is configured to activate the arithmetic processing of the simulated microcomputer 6 during its execution. Specifically, the control program exchanges IO data with the arithmetic processing to be activated via the RAM 36. The RAM 36 stores IO data in an identifiable manner.
ＩＯデータには、時間同期型シミュレータ２から制御装置３に入力され、既存の制御プログラムとは異なる新たな制御プログラムの起動時に入力されるデータに限らず、既存の制御プログラムの演算処理中に、例えば、当該制御プログラムを一部機能拡張する演算処理のみが実装された新たな制御プログラム等の新たな制御プログラムを起動する場合に、当該新たな制御プログラムに入力されるデータも含まれる。 The IO data is not limited to data that is input from the time-synchronous simulator 2 to the control device 3 and is input when a new control program that is different from the existing control program is started. During the calculation process of the existing control program, For example, when a new control program such as a new control program in which only arithmetic processing for partially expanding the function of the control program is activated, data input to the new control program is also included.
ここで、ＩＯデータが識別可能に記憶されるとは、例えば、デジタル信号、アナログ信号、或いは、パルス信号であるかを示す信号形態や、どの制御装置３に組み込まれた制御プログラムと模擬マイクロコンピュータ６の演算処理との間で遣り取りされるのかを示す経路情報等のＩＯデータを識別する識別情報毎に区画された所定の領域にＩＯデータが記憶されることを示す。尚、当該ＩＯデータの識別情報に対応するＲＡＭ３６の所定の領域は、制御装置３への制御プログラムの組み込み時に区画される。 Here, the IO data is stored in an identifiable manner, for example, a signal form indicating whether it is a digital signal, an analog signal, or a pulse signal, a control program incorporated in which control device 3 and a simulated microcomputer 6 indicates that IO data is stored in a predetermined area partitioned for each piece of identification information for identifying IO data such as path information indicating whether it is exchanged with the arithmetic processing of 6. The predetermined area of the RAM 36 corresponding to the identification information of the IO data is partitioned when the control program is incorporated into the control device 3.
一方、模擬マイクロコンピュータ６は、モニタやキーボード及びマウス等のオペレータの操作及び表示用の入出力機器と、制御装置３よりも高速に演算処理可能なＣＰＵが搭載された、所定のオペレーティングシステム（ＯＳ）上で動作するＣＰＵボード６０と、モニタ装置６５とを備え、ＣＰＵボード６０、入出力機器、及びモニタ装置６５は、それぞれＰＣＩバスを介して通信可能に構成されている。 On the other hand, the simulated microcomputer 6 includes a predetermined operating system (OS) in which an input / output device for operation and display of an operator such as a monitor, a keyboard, and a mouse, and a CPU that can perform arithmetic processing faster than the control device 3 are mounted. The CPU board 60 and the monitor device 65 operating on the CPU board 60, the input / output device, and the monitor device 65 are configured to be communicable via a PCI bus.
ＣＰＵボード６０には、制御装置３に組み込まれるマイクロコンピュータを模擬する模擬マイクロコンピュータモジュール６２と、模擬マイクロコンピュータモジュール６２で実行される制御プログラムを生成するプログラム生成部６３と、プログラム生成部６３で生成された制御プログラムを模擬マイクロコンピュータモジュール６２で実行させる模擬マイクロコンピュータ管理部６１と、操作表示部６４が備えられている。 The CPU board 60 includes a simulation microcomputer module 62 that simulates a microcomputer incorporated in the control device 3, a program generation unit 63 that generates a control program executed by the simulation microcomputer module 62, and a program generation unit 63. A simulated microcomputer management unit 61 that causes the simulated microcomputer module 62 to execute the control program is provided, and an operation display unit 64 is provided.
模擬マイクロコンピュータモジュール６２は、制御装置３に組み込まれる制御プログラムを模擬する制御プログラムを備え、当該制御プログラムは、ＣＰＵボード６０上のＣＰＵにより実行可能に構成されている。 The simulated microcomputer module 62 includes a control program that simulates a control program incorporated in the control device 3, and the control program is configured to be executable by the CPU on the CPU board 60.
プログラム生成部６３は、オペレータの操作により、制御プログラムのソースコードを編集し、編集したソースコードをコンパイルしてＣＰＵボード６０上で実行可能なオブジェクトコードを生成するように構成され、例えば、マトラボ／シムリンク（ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ（登録商標））等の開発ツールで具現化されている。 The program generation unit 63 is configured to edit the source code of the control program by an operator's operation, compile the edited source code, and generate an object code that can be executed on the CPU board 60. It is embodied by a development tool such as SimLink (MATLAB / Simlink (registered trademark)).
モニタ装置６５は、制御装置３に組み込まれたモニタインタフェース回路３７とシリアル通信ライン１１で接続され、シリアルクロック信号に同期してコマンドデータを送信し、当該コマンドデータに応答して当該シリアルクロック信号に同期して返信される応答データを受信する通信インタフェース部６６を備えている。 The monitor device 65 is connected to the monitor interface circuit 37 incorporated in the control device 3 through the serial communication line 11, transmits command data in synchronization with the serial clock signal, and generates the serial clock signal in response to the command data. A communication interface unit 66 is provided for receiving response data sent back synchronously.
モニタ装置６５は、通信インタフェース部６６を介して動作中の制御装置３から受信した応答データに基づいて制御装置３のリソース状態をモニタする、或いは、リソース状態を所定のデータにより更新するコマンドデータを送信して、リソース状態を更新可能に構成されている。 The monitor device 65 monitors the resource state of the control device 3 based on the response data received from the control device 3 that is operating via the communication interface unit 66 or updates command data for updating the resource state with predetermined data. It is configured to be able to send and update resource status.
ここで、制御装置３のリソース状態とは、例えば、制御装置３のＲＡＭ３６の各アドレスに記憶されているデータ内容のことであり、これらのデータ内容は、制御装置３のＣＰＵ３４による制御プログラムの実行に伴って変化する。つまり、モニタ装置６５は、ＣＰＵ３４の実行中であっても制御装置３のリソース状態をモニタし、或いは、リソース状態を更新可能に構成されている。 Here, the resource state of the control device 3 is, for example, data contents stored in each address of the RAM 36 of the control device 3, and these data contents are executed by the CPU 34 of the control device 3. It changes with. In other words, the monitor device 65 is configured to monitor the resource state of the control device 3 or update the resource state even while the CPU 34 is executing.
当該リソース状態をＣＰＵ３４の実行中にモニタし、或いは、更新する機能は、ＮＢＤ（Ｎｏｎ Ｂｒｅａｋ Ｄｅｂｕｇ）の機能が搭載された制御装置３に、モニタ装置６５からＮＢＤの機能に基づいてアクセスすることで実現されている。当該アクセスは、制御装置３に搭載されたＮＢＤの機能を制御するためのコントロールソフトウェアを、モニタ装置６５にインストールして実行させることにより具現化される。 The function of monitoring or updating the resource state during execution of the CPU 34 is obtained by accessing the control device 3 equipped with the NBD (Non Break Debug) function from the monitor device 65 based on the NBD function. It has been realized. The access is realized by installing control software for controlling the function of the NBD installed in the control device 3 in the monitor device 65 and executing it.
操作表示部６４は、入出力機器及びＯＳに組み込まれたＧＵＩ（Graphical User Interface）を介してオペレータによる入出力操作可能に構成され、プログラム生成部６３、模擬マイクロコンピュータ管理部６１、及びモニタ装置６５の起動や、モニタ装置６５によりモニタする、或いは、更新する対象のＲＡＭ３６の所定の領域を指定するモニタ条件、モニタ装置６５によりＲＡＭ３６をモニタするインタバル、模擬マイクロコンピュータモジュール６２に入出力されるＩＯデータの信号形態や経路情報等の識別情報及び模擬マイクロコンピュータモジュール６２で実行される制御プログラムの演算条件等の実行条件の設定や、モニタ装置６５の停止等の入力操作や、モニタ条件に基づいてモニタ装置６５によりモニタされたＲＡＭ３６のデータをモニタへ表示する等の出力操作が可能に構成されている。ここで、模擬マイクロコンピュータモジュール６２に入出力されるＩＯデータの経路情報には、モニタ条件として設定されたＲＡＭ３６の所定の領域を入出力先として含めることができる。 The operation display unit 64 is configured such that an operator can perform input / output operations via an input / output device and a GUI (Graphical User Interface) incorporated in the OS, and includes a program generation unit 63, a simulated microcomputer management unit 61, and a monitor device 65. Start-up, monitoring conditions for designating a predetermined area of the RAM 36 to be monitored or updated by the monitor device 65, intervals for monitoring the RAM 36 by the monitor device 65, and IO data inputted to and outputted from the simulated microcomputer module 62 Monitor information based on identification information such as signal form and path information, execution conditions such as calculation conditions of a control program executed by the simulated microcomputer module 62, input operation such as stopping the monitor device 65, and monitoring conditions. Data in the RAM 36 monitored by the device 65 Output operations, such as displaying the Nita is configured to be. Here, the path information of the IO data input / output to / from the simulated microcomputer module 62 can include a predetermined area of the RAM 36 set as a monitor condition as an input / output destination.
模擬マイクロコンピュータ管理部６１は、操作表示部６４から入力された模擬マイクロコンピュータモジュール６２の実行条件に基づいて、ＣＰＵボード６０上で模擬マイクロコンピュータモジュール６２を実行可能に構成されている。 The simulated microcomputer management unit 61 is configured to execute the simulated microcomputer module 62 on the CPU board 60 based on the execution conditions of the simulated microcomputer module 62 input from the operation display unit 64.
以下では、本実施形態におけるシミュレーションシステム１の動作例を説明する。
図１１に示すように、シミュレーションシステム１に電源が投入されると、ＯＳが起動して初期設定が行われ、ホストコンピュータ５の操作表示系モジュール５１及び模擬マイクロコンピュータ６の操作表示部６４が起動される（ＳＦ１，ＳＧ１、ＳＨ１）。また、制御装置３に電源が投入されると、制御装置３に備えられたマイクロコンピュータが起動して初期設定が行なわれる（ＳＪ１）。
Below, the operation example of the simulation system 1 in this embodiment is demonstrated.
As shown in FIG. 11, when the simulation system 1 is powered on, the OS is activated to perform initial settings, and the operation display module 51 of the host computer 5 and the operation display unit 64 of the simulated microcomputer 6 are activated. (SF1, SG1, SH1). Further, when the control device 3 is powered on, the microcomputer provided in the control device 3 is activated to perform initial setting (SJ1).
ホストコンピュータ５では、操作表示系モジュール５１により、ホストコンピュータ５のモニタにシミュレーション条件の入力操作用画面が表示され、オペレータによりシミュレーション条件が設定操作される。設定操作が完了すると、設定されたシミュレーション条件がＬＡＮ１０を介して時間同期型シミュレータ２に送信される（ＳＦ２）。 In the host computer 5, the operation display system module 51 displays a simulation condition input operation screen on the monitor of the host computer 5, and the operator sets and operates the simulation condition. When the setting operation is completed, the set simulation conditions are transmitted to the time synchronous simulator 2 via the LAN 10 (SF2).
時間同期型シミュレータ２では、制御装置３と被制御系モジュール２２間で遣り取りされるＩＯデータの信号形態や経路情報等の識別情報、被制御系モジュール２２で実行される制御プログラムの演算条件、及びメモリ２６に記憶されるＩＯデータの計測条件等のシミュレーション条件が設定される（ＳＧ２）。 In the time-synchronized simulator 2, identification information such as signal form and path information of IO data exchanged between the control device 3 and the controlled system module 22, calculation conditions of the control program executed by the controlled system module 22, and Simulation conditions such as IO data measurement conditions stored in the memory 26 are set (SG2).
一方、模擬マイクロコンピュータ６では、操作表示部６４により、模擬マイクロコンピュータ６のモニタに、モニタ装置６５によりモニタする、或いは、更新する対象のＲＡＭ３６の所定の領域を指定するモニタ条件、モニタ装置６５によりＲＡＭ３６をモニタするインタバル、模擬マイクロコンピュータモジュール６２に入出力されるＩＯデータの信号形態や経路情報等の識別情報及び模擬マイクロコンピュータモジュール６２で実行される制御プログラムの演算条件等の実行条件の設定用の操作画面が表示され、オペレータにより各種実行条件が設定操作される（ＳＨ２）。 On the other hand, in the simulated microcomputer 6, the operation display unit 64 monitors the simulated microcomputer 6 with the monitor device 65, or the monitor condition for designating a predetermined area of the RAM 36 to be updated, by the monitor device 65. For setting an execution condition such as an interval for monitoring the RAM 36, identification information such as a signal form and path information of IO data inputted to and outputted from the simulated microcomputer module 62, and a calculation condition of a control program executed by the simulated microcomputer module 62 The operation screen is displayed, and various execution conditions are set and operated by the operator (SH2).
模擬マイクロコンピュータ６では、操作表示部６４により、模擬マイクロコンピュータ管理部６１及びモニタ装置６５の起動操作用の操作画面が表示され、オペレータによりモニタ装置６５が起動操作されると、モニタ装置６５により、実行条件として設定された所定周期で、実行条件として設定されたモニタ条件に対応する制御装置３のＲＡＭ３６のデータのモニタが開始される（ＳＨ３、ＳＨ７）。 In the simulated microcomputer 6, the operation display unit 64 displays an operation screen for starting the simulated microcomputer management unit 61 and the monitor device 65. When the monitor device 65 is activated by the operator, the monitor device 65 Monitoring of data in the RAM 36 of the control device 3 corresponding to the monitor condition set as the execution condition is started at a predetermined cycle set as the execution condition (SH3, SH7).
ホストコンピュータ５では、シミュレーションの条件設定が終了し、オペレータによりシミュレーションの開始操作がなされると、ホストコンピュータ５から時間同期型シミュレータ２にシミュレーションの開始指令が送信される（ＳＦ３）。 In the host computer 5, when the simulation condition setting is completed and a simulation start operation is performed by the operator, a simulation start command is transmitted from the host computer 5 to the time synchronization simulator 2 (SF3).
時間同期型シミュレータ２では、システム管理部２１により、システムタイマ２５が起動され、制御装置３から出力された制御信号、及び、必要に応じてホストコンピュータ５から送信された演算条件を入力する信号入力処理と、信号入力処理で入力された制御信号や操作信号等のＩＯデータに基づいて被制御系モジュール２２を実行する演算処理と、演算処理結果の論理信号を出力する信号出力処理と、条件設定された計測データをサンプリングするデータ計測処理の各処理（ＳＧ３）が所定のインタバルで繰返し実行される（ＳＧ７）。尚、データ計測処理でサンプリングされた計測データはメモリ２６に記憶され、上述の所定のインタバルとは非同期の所定の時期、例えば、シミュレーションのアイドル時間にＬＡＮ１０を介してホストコンピュータ５に送信される。 In the time-synchronized simulator 2, the system management unit 21 activates the system timer 25, and a signal input for inputting the control signal output from the control device 3 and the calculation condition transmitted from the host computer 5 as necessary. Processing, arithmetic processing for executing the controlled system module 22 based on IO data such as control signals and operation signals input in the signal input processing, signal output processing for outputting a logical signal as a result of the arithmetic processing, and condition setting Each process (SG3) of the data measurement process for sampling the measured data is repeatedly executed at a predetermined interval (SG7). The measurement data sampled by the data measurement process is stored in the memory 26 and transmitted to the host computer 5 via the LAN 10 at a predetermined time asynchronous with the above-mentioned predetermined interval, for example, at the simulation idle time.
システム管理部２１により上述の各処理が所定のインタバルで繰り返し実行されている場合に、制御装置３への出力要求があり、被制御系モジュール２２から当該制御装置３への出力データがメモリ２６の所定の領域に記憶されると（ＳＧ４；Ｙ）、システム管理部２１により、当該出力データがＩ／Ｆボード２８を介して制御装置３に送信される（ＳＧ５）。 When the above-described processes are repeatedly executed by the system management unit 21 at a predetermined interval, there is an output request to the control device 3, and output data from the controlled system module 22 to the control device 3 is stored in the memory 26. When stored in a predetermined area (SG4; Y), the system management unit 21 transmits the output data to the control device 3 via the I / F board 28 (SG5).
制御装置３は、電源が投入されている間に（ＳＪ８）、システム管理部２１からＩ／Ｆボード２８を介して当該出力データを受信すると、信号入力処理（ＳＪ２）と、信号入力処理で入力された制御信号に基づいて制御装置３に組み込まれた制御プログラムの実行処理（ＳＪ３）と、当該制御プログラムの実行結果の出力データをＩ／Ｆボード２８を介して送信する処理（ＳＪ７）とを実行する。 When the control device 3 receives the output data from the system management unit 21 via the I / F board 28 while the power is turned on (SJ8), the control device 3 inputs the signal input processing (SJ2) and the signal input processing. A control program execution process (SJ3) incorporated in the control device 3 based on the control signal thus transmitted, and a process (SJ7) for transmitting output data of the execution result of the control program via the I / F board 28 Execute.
制御装置３では、被制御系モジュール２２からの起動要求を受けて起動された制御装置３の制御プログラムがその実行中に模擬マイクロコンピュータモジュール６２を起動する場合は（ＳＪ４；Ｙ）、ＲＡＭ３６の所定の領域に当該制御プログラムの出力データを記憶する（ＳＪ５）。 In the control device 3, when the control program of the control device 3 activated in response to the activation request from the controlled system module 22 activates the simulated microcomputer module 62 during the execution (SJ 4; Y), a predetermined value in the RAM 36 is obtained. The output data of the control program is stored in the area (SJ5).
模擬マイクロコンピュータ６では、モニタ装置６５により、モニタ条件に基づいてモニタ中のＲＡＭ３６の所定の領域に当該出力データが記憶されたことが検出されると（ＳＨ４）、模擬マイクロコンピュータ管理部６１により、モニタ条件として設定されたＲＡＭ３６の所定の領域を入出力先として含む経路情報から、起動対象の模擬マイクロコンピュータモジュール２２が特定され、当該模擬マイクロコンピュータモジュール２２が実行される（ＳＨ５）。 In the simulated microcomputer 6, when the monitor device 65 detects that the output data is stored in a predetermined area of the RAM 36 being monitored based on the monitoring conditions (SH4), the simulated microcomputer management unit 61 The simulated microcomputer module 22 to be activated is specified from the path information including a predetermined area of the RAM 36 set as the monitor condition as an input / output destination, and the simulated microcomputer module 22 is executed (SH5).
模擬マイクロコンピュータ６では、モニタ装置６５により、モニタ条件に基づいて、模擬マイクロコンピュータ管理部６１により実行された模擬マイクロコンピュータモジュール２２の実行結果の出力データによりＲＡＭ３６の所定の領域を更新するよう指示するコマンドデータが、シリアル通信ライン１１を介して制御装置３に送信される（ＳＨ６）。 In the simulated microcomputer 6, the monitor device 65 instructs to update a predetermined area of the RAM 36 with the output data of the execution result of the simulated microcomputer module 22 executed by the simulated microcomputer management unit 61 based on the monitor condition. Command data is transmitted to the control device 3 via the serial communication line 11 (SH6).
制御装置３では、モニタインタフェース回路３７により、モニタ装置６５から送信されたコマンドデータが受信され、当該模擬マイクロコンピュータモジュール６２の起動を要求した制御プログラムが、ＲＡＭ３６の所定の領域に当該模擬マイクロコンピュータモジュール２２の出力データが書き込まれたことを検出すると、当該出力データに基づいて演算処理を継続し（ＳＪ６）、演算処理結果の出力データをＩ／Ｆボード２８を介して時間同期型シミュレータ２に送信する（ＳＪ７）。 In the control device 3, the command data transmitted from the monitor device 65 is received by the monitor interface circuit 37, and the control program requesting the activation of the simulated microcomputer module 62 is stored in the simulated microcomputer module in a predetermined area of the RAM 36. When it is detected that 22 output data has been written, the arithmetic processing is continued based on the output data (SJ6), and the output data of the arithmetic processing result is transmitted to the time synchronous simulator 2 via the I / F board 28. (SJ7).
システム管理部２１により上述の各処理が所定のインタバルで繰り返し実行されている場合に、制御装置３への出力要求がない場合（ＳＧ４；Ｎ）は、上述の通り、ステップＳＧ３における各処理が所定のインタバルで繰返し実行される。 When each process described above is repeatedly executed by the system management unit 21 at a predetermined interval, when there is no output request to the control device 3 (SG4; N), as described above, each process in step SG3 is predetermined. It is repeatedly executed at the interval.
時間同期型シミュレータ２では、制御装置３から送信された出力データがＩ／Ｆボード２８を介してメモリ２６の所定の領域に記憶される（ＳＧ６）。 In the time synchronous simulator 2, the output data transmitted from the control device 3 is stored in a predetermined area of the memory 26 via the I / F board 28 (SG6).
ホストコンピュータ５では、ＬＡＮ１０を介して受信した計測データがトレンドグラフとしてモニタに表示され、オペレータにより終了操作がなされると（ＳＦ４）、時間同期型シミュレータ２に終了指令が送信され（ＳＦ５）、当該終了指令を受信した時間同期型シミュレータ２は処理を終了する（ＳＧ８）。また、オペレータにより、操作表示部６４を介して、模擬マイクロコンピュータ管理部６１及びモニタ装置６５の終了操作がなされると、模擬マイクロコンピュータ管理部６１及びモニタ装置６５は、処理を終了する（ＳＨ８）。 In the host computer 5, the measurement data received via the LAN 10 is displayed on the monitor as a trend graph, and when the operator performs an end operation (SF4), an end command is transmitted to the time synchronization simulator 2 (SF5). The time-synchronous simulator 2 that has received the end command ends the process (SG8). Further, when the operator performs an end operation of the simulated microcomputer management unit 61 and the monitor device 65 via the operation display unit 64, the simulated microcomputer management unit 61 and the monitor device 65 terminate the process (SH8). .
また、制御装置３では、例えばイグニッションスイッチのオフを示す制御信号等、電源をオフする指令を示す所定の制御信号が入力されると（ＳＪ８）、例えばマイクロコンピュータのＲＡＭに記憶された内容を当該マイクロコンピュータに備えられた不揮発性メモリに退避する等の所定の終了処理が実行され、電源がオフされる（ＳＪ９）。 Further, when a predetermined control signal indicating a command to turn off the power, such as a control signal indicating that the ignition switch is turned off, is input to the control device 3 (SJ8), for example, the contents stored in the RAM of the microcomputer are A predetermined end process such as saving to a nonvolatile memory provided in the microcomputer is executed, and the power is turned off (SJ9).
即ち、本発明による時間同期型シミュレータ２から入力されたデータに対する模擬マイクロコンピュータ６の演算処理を起動する演算起動部は、模擬マイクロコンピュータモジュール６２を起動要求する制御プログラム、ＲＡＭ３６及びモニタインタフェース回路３７で構成され、時間同期型シミュレータ２から入力されたデータをＲＡＭ３６に書込み、当該データに対する模擬マイクロコンピュータ６の演算処理を起動するように構成されている。 That is, the calculation starting unit for starting the calculation processing of the simulation microcomputer 6 for the data input from the time synchronization simulator 2 according to the present invention is the control program for requesting the simulation microcomputer module 62 to start, the RAM 36 and the monitor interface circuit 37. The data input from the time-synchronous simulator 2 is written into the RAM 36, and the arithmetic processing of the simulation microcomputer 6 for the data is started.
また、演算起動部により起動され、制御装置３の動作時に通信線としてのシリアル通信ライン１１を介して模擬マイクロコンピュータ６の演算結果をマイクロコンピュータ６に送信するデータ書込み処理部は、モニタ装置６５により構成され、制御装置３の動作時に当該シリアル通信ライン１１を介して模擬マイクロコンピュータ６の演算結果をマイクロコンピュータのＲＡＭ３６に書き込むように構成されている。 A data write processing unit that is activated by the computation activation unit and transmits the computation result of the simulated microcomputer 6 to the microcomputer 6 via the serial communication line 11 as a communication line when the control device 3 is operating is provided by the monitor device 65. The operation result of the simulation microcomputer 6 is written into the RAM 36 of the microcomputer via the serial communication line 11 when the control device 3 is operated.
上述の構成によれば、例えば、既存の制御装置３を拡張開発する場合等、ターゲットとなる制御装置３が現実に存在しない場合であっても、新たに拡張開発する部分の制御プログラムをプログラム生成部６３により先行開発して模擬マイクロコンピュータ６に組み込み、時間同期型シミュレータ２により既存の制御装置３を動作させ、これと同期して当該模擬マイクロコンピュータ６に組み込まれた新たな制御プログラムを動作させることにより、拡張開発部分を含む制御プログラムが組み込まれた制御装置３の動作検証を行うことができるようになる。 According to the above-described configuration, even when the target control device 3 does not actually exist, for example, when an existing control device 3 is expanded and developed, a program for generating a control program for a part to be newly expanded and developed is generated. Advance development by the unit 63 and incorporation into the simulated microcomputer 6, operation of the existing control device 3 by the time synchronization simulator 2, and operation of a new control program incorporated in the simulation microcomputer 6 in synchronization with this As a result, the operation verification of the control device 3 in which the control program including the extended development part is incorporated can be performed.
また、当該動作検証を繰り返し行う場合に、制御プログラムを改修する必要があっても、プログラム生成部６３により、改修した制御プログラムを模擬マイクロコンピュータ６に組み込むことにより、効率よく拡張開発後の制御装置３の動作検証を再開することができるようになる。 In addition, even when the control program needs to be modified when the operation verification is repeatedly performed, the program generation unit 63 incorporates the modified control program into the simulated microcomputer 6 so that the control device after the extended development can be efficiently performed. The operation verification of 3 can be resumed.
尚、本実施形態では、ターゲットとなる制御装置３が現実に存在しない場合であっても、制御装置３に組み込まれる制御プログラムのうちの一部の機能を実現する制御プログラムを、当該制御装置３を模擬する模擬マイクロコンピュータ６に組み込み、当該模擬マイクロコンピュータ６を既存の制御装置３に接続して、時間同期型シミュレータ２により当該制御装置３の動作検証を行う実施形態について説明したが、これと同様にして、当該制御装置３に組み込まれる制御プログラムのうちの一部の機能を実現する制御プログラムを時間非同期型シミュレータ４で動作する制御系モジュール４９として組み込み、当該時間非同期型シミュレータ４と既存の制御装置３を時間同期型シミュレータ２に接続して、当該時間型同期型シミュレータ２により、当該制御装置３の動作検証を行うことも可能である。 In the present embodiment, even if the target control device 3 does not actually exist, a control program that realizes a part of the functions of the control program incorporated in the control device 3 is stored in the control device 3. The embodiment has been described in which the simulation microcomputer 6 is incorporated in the simulation microcomputer 6 and the simulation microcomputer 6 is connected to the existing control apparatus 3 and the operation of the control apparatus 3 is verified by the time synchronization simulator 2. Similarly, a control program that realizes a part of the functions of the control program incorporated in the control device 3 is incorporated as a control system module 49 that operates in the time asynchronous simulator 4, and the time asynchronous simulator 4 and the existing The control device 3 is connected to the time synchronous simulator 2 and the time synchronous simulator 2 More, it is possible to verify the operation of the control device 3.
具体的には、図１１に示したものと同様に、当該時間同期型シミュレータ２が制御装置３に組み込まれた既存の制御プログラムを実行して、ステップＳＪ４で、当該既存の制御プログラムがその実行中に時間非同期型シミュレータ４に組み込まれた当該制御装置３の一部の機能に該当する制御プログラムを起動する場合は、当該既存の制御プログラムは、当該既存の制御プログラムの出力データをＲＡＭ３６の所定の領域に記憶するとともに、Ｉ／Ｆボード２８を介して時間同期型シミュレータ２に送信する。 Specifically, similar to the one shown in FIG. 11, the time-synchronized simulator 2 executes an existing control program incorporated in the control device 3, and the existing control program executes the execution in step SJ4. When a control program corresponding to a part of the functions of the control device 3 incorporated in the time asynchronous simulator 4 is activated, the existing control program uses the output data of the existing control program as a predetermined value in the RAM 36. And is transmitted to the time-synchronous simulator 2 via the I / F board 28.
尚、当該既存の制御プログラムとは別に、当該時間非同期型シミュレータ４に組み込まれた制御プログラムの実行結果の出力データがＩ／Ｆボード２８を介して入力されると、ＲＡＭ３６の所定の領域に記憶する出力データ書き込み用の制御プログラムが制御装置３に予め組み込まれている。 In addition to the existing control program, when the output data of the execution result of the control program incorporated in the time asynchronous simulator 4 is input via the I / F board 28, it is stored in a predetermined area of the RAM 36. A control program for writing output data is incorporated in the control device 3 in advance.
システム管理部２１は、ステップＳＣ６で当該制御装置３からの出力データを受信するまでに、Ｉ／Ｆボード２８を介してメモリ２６の所定領域に、当該制御装置３の一部の機能に該当する制御プログラムへの出力データが記憶されたことを検出すると、イベント送信部２３により、当該起動要求された時間非同期型シミュレータ４に組み込まれた制御プログラムを時間同期型シミュレータ２と同期して実行する。 The system management unit 21 corresponds to a part of the function of the control device 3 in a predetermined area of the memory 26 through the I / F board 28 until the output data from the control device 3 is received in step SC6. When it is detected that the output data to the control program is stored, the event transmission unit 23 executes the control program incorporated in the time asynchronous simulator 4 requested to start in synchronization with the time synchronous simulator 2.
続いて、システム管理部２１は、イベント受信部２４により、時間非同期型シミュレータ４から当該実行結果の出力データを取得すると、当該出力データをＩ／Ｆボード２８を介して制御装置３に送信し、上述の出力データ書き込み用の制御プログラムを起動して、当該出力データをＲＡＭ３６の所定の領域に記憶する。 Subsequently, when the event receiving unit 24 acquires the output data of the execution result from the time asynchronous simulator 4, the system management unit 21 transmits the output data to the control device 3 via the I / F board 28. The above-described control program for writing output data is activated, and the output data is stored in a predetermined area of the RAM 36.
制御装置３で実行中の当該既存の制御プログラムは、ＲＡＭ３６の所定の領域に記憶された出力データを利用して処理を継続し、実行結果の出力データをＩ／Ｆボード２８を介して時間同期型シミュレータ２に送信する。 The existing control program being executed by the control device 3 continues processing using the output data stored in a predetermined area of the RAM 36, and the output data of the execution result is time-synchronized via the I / F board 28. To the mold simulator 2.
この場合、例えば、既存の制御装置３を拡張開発する場合等、ターゲットとなる制御装置３が現実に存在しない場合であっても、新たに拡張開発する部分の制御プログラムを時間非同期型シミュレータ４の制御系モジュール４９として組み込み、時間同期型シミュレータ２により既存の制御装置３を動作させ、これと同期して当該時間非同期型シミュレータ４に制御系モジュール４９として組み込まれた新たな制御プログラムを動作させることにより、拡張開発部分を含む制御プログラムが組み込まれた制御装置３の動作検証を行うことができるようになる。 In this case, for example, even when the target control device 3 does not actually exist, such as when the existing control device 3 is expanded and developed, the control program of the part to be newly expanded and developed is stored in the time asynchronous simulator 4. Incorporating as a control system module 49, operating the existing control device 3 by the time synchronous simulator 2, and operating a new control program incorporated in the time asynchronous simulator 4 as the control system module 49 Thus, the operation verification of the control device 3 in which the control program including the extended development part is incorporated can be performed.
また、当該拡張開発部分を含む制御プログラムが組み込まれた制御装置３の動作検証を繰り返し行う場合に、当該拡張開発部分の制御プログラムを改修する必要があっても、改修した制御プログラムを時間非同期型シミュレータ４に組み込んで、時間非同期型シミュレータ４で動作検証を行うことができ、さらに、当該動作検証された改修した制御プログラムを時間同期型シミュレータ２から同期して実行させることができるため、効率よく拡張開発後の制御装置３の動作検証を再開することができるようになる。 Further, when the operation verification of the control device 3 in which the control program including the extended development part is incorporated is repeated, even if it is necessary to improve the control program of the extended development part, the corrected control program is time-synchronized. Since it can be incorporated into the simulator 4 and the operation verification can be performed by the time asynchronous simulator 4, and the modified control program subjected to the operation verification can be executed synchronously from the time synchronization simulator 2, so that it can be efficiently performed. The operation verification of the control device 3 after the extended development can be resumed.
即ち、時間同期型シミュレータ２は、マイクロコンピュータが組み込まれた制御装置３によって制御される被制御装置を模擬する時間同期型シミュレータ２であって、制御装置３と制御装置３を模擬する時間非同期型シミュレータ４と接続され、被制御装置を模擬する被制御系モジュール２２と、制御装置３から入力された制御信号に基づいて被制御系モジュール２２を実行させて、その結果を制御装置外部に出力する処理を所定周期で繰り返すシステム管理部２１と、シミュレーション開始後の実時間を管理するシステムタイマ２５と、被制御系モジュール２２の出力データをシステムタイマ２５のタイマ値とともに時間非同期型シミュレータ４に送信するとともに、被制御系モジュール２２の出力データを制御装置３に送信する送信部（イベント送信部２３）と、送信部（イベント送信部２３）から送信された出力データに対応して時間非同期型シミュレータ４と制御装置３から送られてきた出力データを受信する受信部（イベント受信部４４）と、を備えて構成されている。 That is, the time-synchronized simulator 2 is a time-synchronized simulator 2 that simulates a controlled device that is controlled by a control device 3 incorporating a microcomputer, and is a time-synchronous simulator that simulates the control device 3 and the control device 3. The controlled system module 22 that is connected to the simulator 4 and simulates the controlled apparatus, and the controlled system module 22 is executed based on the control signal input from the control apparatus 3, and the result is output to the outside of the control apparatus. The system management unit 21 that repeats the process at a predetermined cycle, the system timer 25 that manages the actual time after the start of simulation, and the output data of the controlled system module 22 are transmitted to the time asynchronous simulator 4 together with the timer value of the system timer 25. At the same time, a transmitter ( Event transmission unit 23) and a reception unit (event reception unit) that receives output data transmitted from the time asynchronous simulator 4 and the control device 3 in response to output data transmitted from the transmission unit (event transmission unit 23). 44).
さらに、時間同期型シミュレータ２は、受信部（イベント受信部４４）で受信された出力データと制御装置３の出力データを対比して記憶するデータ記録処理部２４１を備えて構成されていてもよい。また、時間同期型シミュレータ２に接続される制御装置３と、時間同期型シミュレータ２に接続される時間非同期型シミュレータ４が模擬する制御装置３が異なる制御装置３で構成されていてもよい。 Furthermore, the time synchronization type simulator 2 may include a data recording processing unit 241 that stores the output data received by the receiving unit (event receiving unit 44) and the output data of the control device 3 in comparison. . Further, the control device 3 connected to the time synchronous simulator 2 and the control device 3 simulated by the time asynchronous simulator 4 connected to the time synchronous simulator 2 may be configured by different control devices 3.
尚、本実施形態では、模擬マイクロコンピュータ６の操作表示部６４及びホストコンピュータ５の操作表示系モジュール５１は、夫々独立して模擬マイクロコンピュータ６及びホストコンピュータ５で動作するよう構成されていたが、これに代えて、模擬マイクロコンピュータ６とホストコンピュータ５とをＬＡＮ１０で接続して、操作表示部６４及び操作表示系モジュール５１が連動して動作するように構成し、操作表示系モジュール５１により、模擬マイクロコンピュータ６の模擬マイクロコンピュータ管理部６１及びモニタ装置６５の起動や、模擬マイクロコンピュータ管理部６１で実行される模擬マイクロコンピュータモジュール６２の実行条件等の各種条件設定操作（ＳＨ２，ＳＨ３）等の各種入力表示操作を可能に構成してもよい。 In the present embodiment, the operation display unit 64 of the simulated microcomputer 6 and the operation display system module 51 of the host computer 5 are configured to operate independently of the simulated microcomputer 6 and the host computer 5, respectively. Instead, the simulation microcomputer 6 and the host computer 5 are connected via the LAN 10 so that the operation display unit 64 and the operation display system module 51 operate in conjunction with each other. Various conditions setting operations (SH2, SH3) such as activation of the simulated microcomputer management unit 61 and the monitor device 65 of the microcomputer 6 and execution conditions of the simulated microcomputer module 62 executed by the simulated microcomputer management unit 61 May be configured to allow input display operations .
この場合、操作表示系モジュール５１により、シミュレーション条件の設定及び模擬マイクロコンピュータモジュール６２の実行条件の設定操作が、ホストコンピュータ５のみで行えるため、シミュレーションを実行する効率を向上することができる。 In this case, since the operation display system module 51 can set the simulation condition and the execution condition of the simulation microcomputer module 62 only by the host computer 5, the efficiency of executing the simulation can be improved.
本発明によるシミュレーションシステム１は、車両システムを構成する任意の制御装置に適用でき、さらには、航空機、空調システム、又は化学プラント等の様々な制御装置にも適用することができる。 The simulation system 1 according to the present invention can be applied to any control device that constitutes a vehicle system, and can also be applied to various control devices such as an aircraft, an air conditioning system, or a chemical plant.
上述した実施形態は、本発明を実現する一実施例を説明するものであり、各部の具体的な構成は、本発明の作用効果を奏する限りにおいて、適宜変更設計することが可能である。 The above-described embodiment describes an example for realizing the present invention, and the specific configuration of each part can be appropriately changed and designed as long as the effects of the present invention are exhibited.
１：シミュレーションシステム
２：時間同期型シミュレータ
３：制御装置
４：時間非同期型シミュレータ
６：模擬マイクロコンピュータ
８：通信線（ＰＣＩバス）
１０：通信線（ＬＡＮ）
１１：通信線（シリアル通信ライン）
２１：システム管理部
２２：被制御系モジュール
２３：イベント送信部
２４：イベント受信部
２５：システムタイマ
４２：被制御系モジュール
４３：イベント生成部
４４：イベント返信部
４６：記憶部
４９：制御系モジュール
２４１：データ記録処理部
２４２：データ引渡し部
３６：演算起動部（ＲＡＭ）
３７：演算起動部（モニタインタフェース回路）
６１：模擬マイクロコンピュータ管理部
６２：模擬マイクロコンピュータモジュール
６３：プログラム生成部
６５：データ書込み処理部（モニタ装置）
1: Simulation system 2: Time synchronous simulator 3: Control device 4: Time asynchronous simulator 6: Simulated microcomputer 8: Communication line (PCI bus)
10: Communication line (LAN)
11: Communication line (serial communication line)
21: System management unit 22: Controlled system module
23: Event transmission unit 24: Event reception unit 25: System timer 42: Controlled system module 43: Event generation unit 44: Event return unit 46: Storage unit 49: Control system module 241: Data recording processing unit 242: Data delivery unit 36: Calculation starter (RAM)
37: Calculation starter (monitor interface circuit)
61: Simulated microcomputer management unit 62: Simulated microcomputer module 63: Program generating unit 65: Data writing processing unit (monitor device)
Claims (7)
制御装置と接続され、被制御装置を模擬する被制御系モジュールと、制御装置から入力された制御信号に基づいて被制御系モジュールを実行させて、その結果を制御装置外部に出力する処理を所定周期で繰り返すシステム管理部を備えた時間同期型シミュレータと、
制御装置を模擬する制御系モジュールと、被制御装置を模擬する被制御系モジュールと、制御系モジュールまたは被制御系モジュールで発生したイベントをその時刻とともに管理し、イベントの発生順に各イベントに対応する処理を実行させるイベント管理部を備えた時間非同期型シミュレータと、
を接続し、
時間同期型シミュレータに、シミュレーション開始後の実時間を管理するシステムタイマと、時間同期型シミュレータに備えた被制御系モジュールの出力データをシステムタイマのタイマ値とともに時間非同期型シミュレータに送信する送信部と、送信部から送信された出力データに対応して時間非同期型シミュレータの制御系モジュールで実行された出力データを受信する受信部を備え、
時間非同期型シミュレータのイベント管理部は、送信部から送信された出力データとタイマ値に基づいて、所定周期内で制御系モジュールを起動し、制御系モジュールで実行された出力データを受信部に送信する返信部を備え、
時間非同期型シミュレータが時間同期型シミュレータと同期して動作するように構成されているシミュレーションシステム。 A simulation system for verifying the operation of a control program executed by a microcomputer, to which a control device incorporating a microcomputer is connected,
A controlled system module connected to the control device and simulating the controlled device, and a process for executing the controlled system module based on a control signal input from the control device and outputting the result to the outside of the control device is predetermined. A time-synchronous simulator with a system management unit that repeats periodically;
Control system module that simulates a control device, controlled system module that simulates a controlled device, and events that occur in the control system module or controlled system module are managed along with their times, and each event is handled in the order of event occurrence A time asynchronous simulator with an event management section that executes processing;
Connect
A system timer that manages the real time after the simulation is started in the time-synchronous simulator, and a transmission unit that transmits the output data of the controlled system module provided in the time-synchronous simulator to the time asynchronous simulator together with the timer value of the system timer; A reception unit that receives the output data executed by the control system module of the time asynchronous simulator corresponding to the output data transmitted from the transmission unit;
The event management unit of the time asynchronous simulator activates the control system module within a predetermined period based on the output data and timer value transmitted from the transmission unit, and transmits the output data executed by the control system module to the reception unit With a reply part
A simulation system configured so that a time asynchronous simulator operates in synchronization with a time synchronous simulator.
制御装置と接続され、被制御装置を模擬する被制御系モジュールと、制御装置から入力された制御信号に基づいて被制御系モジュールを実行させて、その結果を制御装置に出力する処理を所定周期で繰り返すシステム管理部を備えた時間同期型シミュレータと、
制御装置に組み込まれるマイクロコンピュータを模擬する模擬マイクロコンピュータモジュールと、模擬マイクロコンピュータモジュールで実行される制御プログラムを生成するプログラム生成部と、プログラム生成部で生成された制御プログラムを模擬マイクロコンピュータモジュールで実行させる模擬マイクロコンピュータ管理部を備えた模擬マイクロコンピュータと
を備え、
模擬マイクロコンピュータと制御装置が、制御装置に組み込まれたマイクロコンピュータのＲＡＭモニタ用の通信線で接続され、
時間同期型シミュレータから入力されたデータに対する模擬マイクロコンピュータの演算処理を起動する演算起動部を制御装置に備え、演算起動部により起動され、制御装置の動作時に通信線を介して模擬マイクロコンピュータの演算結果を制御装置に送信するデータ書込み処理部を模擬マイクロコンピュータに備え、
演算起動部は、時間同期型シミュレータから入力されたデータをＲＡＭに書込み、当該データに対する模擬マイクロコンピュータの演算処理を起動し、
データ書込み処理部は、制御装置の動作時に通信線を介して模擬マイクロコンピュータの演算結果をマイクロコンピュータのＲＡＭに書き込むシミュレーションシステム。 A simulation system for verifying the operation of a control program executed by a microcomputer, to which a control device incorporating a microcomputer is connected,
A controlled system module connected to the control device and simulating the controlled device, and a process for executing the controlled system module based on a control signal input from the control device and outputting the result to the control device at a predetermined cycle A time-synchronous simulator with a system management unit that repeats
A simulated microcomputer module that simulates a microcomputer incorporated in a control device, a program generator that generates a control program executed by the simulated microcomputer module, and a control program generated by the program generator is executed by the simulated microcomputer module A simulated microcomputer having a simulated microcomputer management unit,
The simulated microcomputer and the control device are connected by a communication line for a RAM monitor of the microcomputer incorporated in the control device,
The control device is provided with a calculation activation unit that activates the calculation processing of the simulation microcomputer for the data input from the time-synchronous simulator, and is activated by the calculation activation unit, and the calculation of the simulation microcomputer is performed via the communication line when the control device is operating. The simulated microcomputer is equipped with a data write processing unit that transmits the result to the control device,
The calculation starting unit writes the data input from the time-synchronous simulator to the RAM, starts the calculation processing of the simulated microcomputer for the data,
The data writing processing unit is a simulation system that writes the calculation result of the simulated microcomputer to the RAM of the microcomputer via the communication line when the control device is operating.
制御装置と制御装置を模擬する時間非同期型シミュレータと接続され、
被制御装置を模擬する被制御系モジュールと、
制御装置から入力された制御信号に基づいて被制御系モジュールを実行させて、その結果を制御装置外部に出力する処理を所定周期で繰り返すシステム管理部と、
シミュレーション開始後の実時間を管理するシステムタイマと、
被制御系モジュールの出力データをシステムタイマのタイマ値とともに時間非同期型シミュレータに送信するとともに、被制御系モジュールの出力データを制御装置に送信する送信部と、
送信部から送信された出力データに対応して時間非同期型シミュレータと制御装置から送られてきた出力データを受信する受信部と、
を備えている時間同期型シミュレータ。 A time-synchronized simulator for simulating a controlled device controlled by a control device incorporating a microcomputer,
Connected to the control device and a time asynchronous simulator that simulates the control device,
A controlled module that simulates a controlled device;
A system management unit that repeats the process of executing the controlled system module based on the control signal input from the control device and outputting the result to the outside of the control device at a predetermined period;
A system timer that manages the real time after the simulation starts,
A transmitter for transmitting the output data of the controlled system module together with the timer value of the system timer to the time asynchronous simulator, and transmitting the output data of the controlled system module to the control device;
A receiving unit that receives the output data sent from the time asynchronous simulator and the control device in response to the output data sent from the sending unit;
A time-synchronous simulator equipped with.
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