JP2011170587A - ソフトウェア開発支援装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ソフトウェア機能仕様書に記載した内容に応じてソフトウェア機能試験仕様書と、ソフトウェア構造と、プログラムを作成することで、ソフトウェア開発の効率向上とソフトウェア製品の品質向上を図る。
【解決手段】機能仕様書作成部100は、前記記述項目として少なくとも、機能名、入力データ、出力データ、処理内容を含むデータを機能構成データとして記憶する機能構成データ記憶部103を備え、プログラム作成部200は、前記機能構成データを取得する機能構成データ読込部303と、前記機能構成データに基づきブロック図を自動生成するブロック図作成処理部207と、プログラムを自動生成するプログラム作成処理部204を備え、機能試験仕様書作成部300は、前記機能構成データを取得する機能構成データ読込部303と、前記機能構成データに基づきソフトウェア機能試験仕様書を自動生成する機能試験仕様書作成処理部302を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、組込み製品のソフトウェア機能仕様書の作成、ソフトウェア機能仕様書をもとにしたソフトウェア試験仕様書の作成、およびソフトウェア実装を支援するソフトウェア開発支援装置および方法に関する。

従来技術として、日本工業規格（ＪＩS）には、JIS X 160（規格名称：ソフトウェアライフサイクルプロセス）記載のように、ソフトウェアの構想から廃棄に至るまでのライフサイクルに従って、組込み製品のソフトウェア開発を行うための標準規格がある。

上記JIS X 160では、作成した設計書に対応した試験仕様書の作成や、設計書の内容をさらに詳細化した詳細設計書の作成を行うことが望ましいとされている。
従来のソフトウェア開発支援装置として、例えば、下記特許文献１記載の試験仕様書作成支援装置のように、既存の機能試験仕様書データベースをもとに自動作成を行う技術が知られている。

また、下記特許文献２記載のテストケース生成システムのように、機能仕様書データを表形式とし、その表を用いて試験仕様を作る技術が知られている。
さらに、下記特許文献３記載のプログラム自動生成装置のように、設計、実装の工程でソフトウェア開発の効率を高めるため、実装する機能の内容をデータの流れ図記号を用いて、図記号でブロック図のような図面を描いて設計を行い、それをもとにプログラムの自動生成を行う技術が知られている。

特開平９−６６０４号公報 特開平１１−３０６０４６号公報 特開２００６−２８５４８０号公報

上記JIS X 160記載のようなソフトウェア開発では、実現すべき機能を機能仕様書として作成し、次にその機能を検証するための機能試験仕様書を作成し、さらに機能仕様書記載の機能を実装するために方式やソフトウェア構造の検討を行うという一連の作業がある。これらの作業を人が手作業で行うと、作業時間が増大するだけでなく、作業ミスによる不具合の発生する可能性が高くなるという課題がある。

上記特許文献１記載の試験仕様書作成支援装置では、機能仕様書に対応した機能試験仕様書を作成するためには、既存の機能試験仕様書データベースの内容を基にするため、既存の機能試験仕様書に記述された機能と完全に一致する機能でないと利用できないという課題がある。

上記特許文献２記載のテストケース生成システムでは、機能仕様書に対応した機能試験仕様書を作成するためには、データが表の形に制約されるため、表に示しにくい内容（例えば、ある数値式を満たす）については利用できないという課題がある。

上記特許文献３記載のプログラム自動生成装置では、図記号を用いたブロック図からプログラムの自動生成を行うことができるが、機能仕様書からブロック図の作成は人が行うために、作業時間や不具合が発生するという課題がある。

そこで、本発明では、上記のような課題を解決するために提案されたもので、その目的は、ソフトウェア機能仕様書に記載した内容に応じてソフトウェア機能試験仕様書を自動で作成し、さらにソフトウェア機能仕様書に記載した内容に応じてソフトウェア構造を自動で作成し、そのソフトウェア構造に対応したプログラムを作成することで、仕様書作成の時間短縮および不具合発生を抑制することができ、結果として、ソフトウェア開発の効率向上とソフトウェア製品の品質向上を図ることができるソフトウェア開発支援装置および方法を提供することである。

上記課題を解決するために本発明のソフトウェア開発支援装置は、ソフトウェア機能仕様書をもとにソフトウェアの設計、プログラミング、テストを支援するソフトウェア開発支援装置において、前記ソフトウェア開発支援装置は、ソフトウェアの機能を予め定めた項目に従って記述するソフトウェア機能仕様書作成部と、作成されたソフトウェア機能仕様書の前記記述内容に応じて、プログラムのコンパイル単位である機能ブロックと前記機能ブロックを構成するブロック間のデータ受け渡し関係とから、実行可能なプログラムを生成するプログラム作成部と、前記記述内容に応じて、ソフトウェア機能試験仕様書を生成する機能試験仕様書作成部と、前記記述内容を入力する入力処理部とを備え、前記機能仕様書作成部は、前記記述項目として少なくとも、機能名、入力データ、出力データ、処理内容を機能構成データとして記憶する機能構成データ記憶部を備え、前記プログラム作成部は、前記機能構成データを取得する機能構成データ読込部と、前記機能構成データに基づき機能ブロックと機能ブロック間の受け渡し関係を示すブロック図を自動生成するブロック図作成処理部と、前記機能構成データに基づき機能ブロックと機能ブロック間の受け渡し関係から実行可能なプログラムを自動生成するプログラム作成処理部を備え、機能試験仕様書作成部は、前記機能構成データを取得する機能構成データ読込部と、前記機能構成データに基づきソフトウェア機能試験仕様書を自動生成する機能試験仕様書作成処理部を備えることを特徴とする。

また好適には、本発明のソフトウェア開発支援装置は、前記機能試験仕様書作成部は、機能構成データ読込部で取得した前記機能構成データを変更する機能構成データ反映部を備えることを特徴とする。

本発明のソフトウェア開発支援方法は、ソフトウェア機能仕様書をもとにソフトウェアの設計、プログラミング、テストを支援するソフトウェア開発支援方法において、
前記ソフトウェア開発支援方法は、ソフトウェアの機能を予め定めた項目に従って記述するソフトウェア機能仕様書作成工程と、作成されたソフトウェア機能仕様書の前記記述内容に応じて、プログラムのコンパイル単位である機能ブロックと前記機能ブロックを構成するブロック間のデータ受け渡し関係とから、実行可能なプログラムを自動生成するプログラム作成工程と、前記記述内容に応じて、ソフトウェア機能試験仕様書を生成する機能試験仕様書作成工程と、前記記述内容を入力する入力処理工程とを備え、前記機能仕様書作成工程は、前記記述項目として少なくとも、機能名、入力データ、出力データ、処理内容を機能構成データとして記憶する機能構成データ記憶工程を備え、
前記プログラム作成工程は、前記機能構成データを取得する機能構成データ読込工程と、前記機能構成データに基づき機能ブロックと機能ブロック間の受け渡し関係を示すブロック図を自動生成するブロック図作成処理工程と、前記機能構成データに基づき機能ブロックと機能ブロック間の受け渡し関係から実行可能なプログラムを自動生成するプログラム作成処理工程を備え、前記機能試験仕様書作成工程は、前記機能構成データを取得する機能構成データ読込工程と、前記機能構成データに基づきソフトウェア機能試験仕様書を自動生成する機能試験仕様書作成処理工程を備えることを特徴とする。

また好適には、本発明のソフトウェア開発支援方法は、前記機能試験仕様書作成工程は、機能構成データ読込工程で取得した前記機能構成データを変更する機能構成データ反映工程を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ソフトウェア機能仕様書に記載した機能構成データである、機能名、入力データ、出力データ、処理内容に応じてソフトウェア機能試験仕様書を自動で作成し、さらに機能構成データの内容に応じてソフトウェア構造を自動で作成し、そのソフトウェア構造に対応したプログラムを作成することで、仕様書作成の時間短縮および不具合の発生を抑制することができ、結果として、ソフトウェア開発の効率向上とソフトウェア製品の品質向上を図ることができる。

本発明の一実施の形態であるソフトウェア開発支援装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態である機能仕様書作成部の画面例である。 本発明の一実施の形態であるプログラム作成部の画面例である。 本発明の一実施の形態である機能試験仕様書作成部の画面例である。 本発明の一実施の形態である新規ソフトウェアの開発を行う場合の作業を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態であるプログラム作成部から構成データの修正を行う場合の作業を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態であるプログラム作成部の画面例（修正前）である。 本発明の一実施の形態であるプログラム作成部の画面例（修正後）である。 本発明の一実施の形態である機能仕様書作成部の画面例（確認前）である。 本発明の一実施の形態である機能仕様書作成部の画面例（確認後）である。 本発明の一実施の形態である機能試験仕様書作成部から機能構成データの修正を行う場合の作業を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態である機能試験仕様書作成部の画面例（修正前）である。 本発明の一実施の形態である機能試験仕様書作成部の画面例（修正後）である。 本発明の一実施の形態である機能仕様書作成部の画面例（確認）である。 本発明の一実施の形態である機能試験仕様書の出力例である。

次に、本発明の実施の形態について、図面に従って具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態であるソフトウェア開発支援装置の構成を示すブロック図である。図１において本発明のソフトウェア開発支援装置4は、サーバ1を構成する各種コンピュータ資源を利用してサーバ1内に具現され、サーバ1は、ネットワーク2とを介して接続しているユーザ端末3a〜3cに接続される。サーバ1とユーザ端末3a〜3cは当該技術分野で周知のクライアント／サーバシステムを構成する。そして、本発明のソフトウェア開発支援装置4は、以下に説明する機能仕様書作成部100と、プログラム作成部200と、機能試験仕様書作成部300と、ユーザ端末からの入力を処理する入力処理部400とからなる。

機能仕様書作成部100は、機能仕様書の作成画面を表示する機能仕様書画面表示部101と、機能構成データとして予め定められた項目として、機能名、入力データ、出力データ、処理内容の管理を行う機能構成管理データ管理部102と、機能構成データ記憶部103とからなる。

また、プログラム作成部200は、プログラムのコンパイル単位である機能ブロックの関係を表示するためのプログラム作成画面表示部201と、機能ブロックとその受け渡しデータを記憶するプログラム構成データ記憶部202と、機能ブロックから作成されるプログラムを記憶しているプログラム構成要素ライブラリ203と、機能ブロックとその受け渡しデータからプログラムを作成するプログラム作成処理部204と、作成したプログラムを記憶する作成プログラム記憶部205と、機能構成データ記憶部103から機能構成データを読み込む機能構成データ読込部206と、読み込んだ機能構成データをもとに、入力データの数とデータ名と、出力データの数とデータ名とを反映した機能ブロックを自動配置するブロック図作成処理部207と、プログラム作成部200にて変更を行った機能構成データを機能構成データ記憶部103に格納する機能構成データ反映部208とからなる。

また、機能試験仕様書作成部300は、機能試験仕様書の作成画面を表示する機能試験仕様書画面表示部301と、機能構成データ記憶部103から機能構成データを読み込む機能構成データ読込部303と、読み込んだ機能構成データの機能名、入力データ、出力データ、処理内容をもとに機能試験仕様書を作成する機能試験仕様書作成処理部302と、機能試験仕様書作成部300にて変更を行った機能構成データを機能構成データ記憶部103に格納する機能構成データ反映部304とからなる。

図２は、本発明の一実施の形態である機能仕様書作成部の画面例である。
図２に示す機能仕様書作成部の画面110は、機能仕様書のファイル操作や編集を行うための「ファイル」、「項目管理」、「ツール選択」からなるメニュー111と、機能構成データの管理番号112と、機能構成データの機能名を記述する機能名入力部113と、機能構成データの入力データの個数を記述する入力データ数部114と、入力データ数部で記述された数の分だけ入力データのデータ名と説明を記述する入力データ記述部115と、機能構成データの出力データの個数を記述する出力データ数部116と、出力データ数部で記述された数の分だけ出力データのデータ名と説明と初期値を記述する出力データ記憶部117と、機能構成データの処理内容の個数を記述する処理データ数部118と、処理データ数部で記述された数の分だけ処理内容を入力データ等の条件と出力データ等の条件として記述する処理データ記述部119とからなる。

図３は、本発明の一実施の形態であるプログラム作成部の画面例である。この図３に示すプログラム作成部の画面210は、プログラム作成部のファイル操作や編集を行うための「ファイル」、「ブロック図管理」、「ツール選択」からなるメニュー211と、機能構成データの管理番号単位に作成されるブロック図画面212とからなる。

機能構成データの管理番号単位に作成されるブロック図画面212は、機能構成データの管理番号の表示部213と、機能構成データの機能名の表示部214と、入力データの記述部215と、出力データの記述部216と、処理内容の記述部217とからなる。

図４は、本発明の一実施の形態である機能試験仕様書作成部の画面例である。この図４に示す機能試験仕様書作成部の画面310は、機能試験仕様書作成部のファイル操作や編集を行うための「ファイル」、「項目管理」、「ツール選択」からなるメニュー311と、機能構成データの入力データ、出力データ、処理内容を整理して機能試験仕様書として表示する機能試験仕様書表示部312とからなる。

図１５は、本発明の一実施の形態である機能試験仕様書の出力例である。図４に示したメニュー311にある「ファイル」のサブメニュー「印刷」を選択して、印刷要求をかけることで、図１５に示す機能試験仕様書がプリンタなどの出力装置（図示せず）に出力される。出力内容は、図４に示す機能試験仕様書作成部の画面表示内容に「試験日」や「試験者」などの管理情報が付加されて出力される。

次に本発明の一実施の形態に係るソフトウェア開発支援装置の動作について説明する。
図５は、発明の一実施の形態である新規ソフトウェアの開発を行う場合の作業を示すフローチャートである。（請求項１、３の実施形態）
図１に示すユーザ端末3aから、ネットワーク2を介して、サーバ1上にある、機能仕様書作成部100を起動し（S501）、図２の画面が表示される。図２の画面でメニュー111から「ファイル」を選択し、更にプルダウンメニューから「新規作成」を選択して、機能構成データである機能名、入力データ、出力データ、処理内容を各々記述する。（S502）。

次に、図２の画面でメニュー111から「ツール選択」を選択し、更にプルダウンメニューから「機能試験仕様書作成」を選択して機能試験仕様書作成部300を起動し（S503）、図４の画面でメニュー311から「項目管理」を選択し、更にプルダウンメニューから「構成データ読込」を選択して機能構成データを機能試験仕様書作成部の画面に表示させ、機能構成データの処理内容である入力データ等の条件を機能試験の入力条件、出力データ等の条件を機能試験の判定条件として妥当なものか人が確認する。（S504）
次に、図４の画面でメニュー311から「ツール選択」を選択し、更にプルダウンメニューから「プログラム作成」を選択してプログラム作成部200を起動し（S505）、図3の画面でメニュー211から「ブロック図管理」を選択し、更にプルダウンメニューから「構成データ読込」を選択すると、図3の画面で機能構成データの入力データの数と入力データ名と、出力データの数と出力データ名のブロックが自動配置されるので、ブロック図として妥当なものか人が確認する（S506）。

次に、図３の画面でメニュー211から「ファイル」を選択し、更にプルダウンメニューから「プログラム作成」を選択すると、機能ブロックと機能ブロック間のデータ受け渡し関係とからプログラムが自動生成される（S507）。

図６は、本発明の一実施の形態であるプログラム作成部から構成データの修正を行う場合の作業を示すフローチャートである。
図１に示すユーザ端末3aから、ネットワーク2を介して、サーバ1上にある、プログラム作成部200を起動すると、図７の画面が表示される（S601）。

図７の画面でメニューから「ブロック図管理」を選択し、更にプルダウンメニューから「入力データの追加」を選択して、入力データ2の入力データ名として「強制停止信号」を入力する。

次に、図７の画面でメニューから「ブロック図管理」を選択し、更にプルダウンメニューから「処理ブロックの追加」を選択して、入力データ2を入力とする機能ブロックを追加する。ここでは、処理ブロックが追加されただけなので図７の画面でメニューから「ブロック図管理」を選択し、更にプルダウンメニューから「線の追加」を選択して、追加した機能ブロックと既にある機能ブロックを線で接続する。処理内容の入力データ等の条件と出力データ等の条件を満足するように機能ブロックを接続すると、図８の画面となる（S602）。

次に図８の画面のメニューから「ブロック図管理」を選択し、更にプルダウンメニューから「機能構成データの反映」を選択し、その後メニューから「ツール選択」を選択し、更にプルダウンメニューから「機能仕様書作成」を選択すると図９の機能仕様書作成部の画面が表示される（S603）。

ここでは、すでに入力データ2が追加されているので、入力データ数は「２」となっているが、説明の項目には内容が入力されていないので、「ＤＩ信号による強制停止信号（レベル信号）」を入力する。新たに機能構成データに追加された入力データ2と処理内容を対応させるため、処理データ数を「１」から「２」に変更し、図９の画面のメニューから「項目管理」を選択し、更にプルダウンメニューから「項目の追加」を選択して処理データ2の項目を追加する。更に処理内容を確認し、処理データ1の入力データ等の条件を「強制停止信号あり」、出力データ等の条件を「通電指令信号＝ＯＦＦ」に修正し、追加した処理データ2の入力データ等の条件を「強制停止信号なしで運転命令信号あり」、出力データ等の条件を「通電指令信号＝ＯＮ」と入力すると、図１０の画面となる（S604）。

次に図１０の画面のメニューから「ツール選択」を選択し、更にプルダウンメニューから「機能試験仕様書作成」を選択して、機能試験仕様書作成部を起動させ（S605）、機能試験仕様書として妥当なものであるか人が判断する（S606）。

図１１は、本発明の一実施の形態である機能試験仕様書作成部から機能構成データの修正を行う場合の作業を示すフローチャートである（請求項２、４の実施形態）。
図１に示すユーザ端末3aから、ネットワーク2を介して、サーバ1上にある、機能試験仕様書作成部300を起動すると、図１２の画面が表示される（S701）。

次に、図１２の画面でメニューから「項目管理」を選択し、更にプルダウンメニューから「指定データの追加」を選択して、管理番号の「１００」を指定すると、処理内容の項目が処理データ3として１つ追加されるので、処理内容の入力データ等の条件を「ＲＵＮ信号とＳＴＯＰ信号が同時にあり」、出力データ等の条件を「運転命令信号＝ＯＦＦ」と入力すると、図１３の画面となる（S702）。

次に図１３の画面のメニューから「項目管理」を選択し、更にプルダウンメニューから「機能構成データへの反映」を選択し、メニューから「ツール選択」を選択し、更にプルダウンメニューから「機能仕様書作成」を選択すると図１４の機能仕様書作成部の画面が表示される（S703）。ここで新たに機能構成データに追加された処理データ（処理データ3）の妥当性を人が確認する（S704）。

次に図１４の画面のメニューから「ツール選択」を選択し、更にプルダウンメニューから「プログラム作成」を選択してプログラム作成部を起動させ（S705）、メニューから「ブロック図管理」を選択し、更にプルダウンメニューから「構成データ読込」を選択して、機能ブロック図を表示させ、ここで新たに機能構成データに追加された処理データ（処理データ3）の妥当性を人が確認する（S706）。

本発明の上記実施例によれば、機能仕様書作成部により機能構成データを記述することで機能仕様書とブロック図とプログラムおよび機能試験仕様書が自動生成されることにより、設計仕様書と試験仕様書及びプログラム（実装）の情報が統一化され、仕様書作成の時間短縮およびプログラムの不具合発生を抑制することができる。

また、ソフトウェアの処理内容に変更が生じた場合は機能仕様書作成部又はプログラム作成部又は機能試験仕様書作成部の画面より機能構成データを変更することが可能であるため、仕様変更に対しても仕様書変更の時間短縮およびプログラムの不具合発生を抑制することができる。

1 サーバ
2 ネットワーク
3a〜3c ユーザ端末
4 ソフトウェア開発支援装置
100 機能仕様書作成部
101 機能仕様書画面表示部
102 機能構成データ管理部
103 機能構成データ記憶部
110 機能仕様書作成部の画面例
111 機能仕様書作成部のメニュー
112 管理番号記述部
113 機能名記述部
114 入力データ数記述部
115 入力データ記述部
116 出力データ数記述部
117 出力データ記述部
118 処理データ数記述部
119 処理データ記述部
200 プログラム作成部
201 プログラム作成画面表示部
202 プログラム構成データ記憶部
203 プログラム構成要素ライブラリ
・ プログラム作成処理部
・ 作成プログラム記憶部
・ 機能構成データ読込部
・ ブロック図作成処理部
・ 機能構成データ反映部
210 プログラム作成部の画面例
211 プログラム作成部のメニュー
212 機能ブロック図の画面
213 管理番号の表示部
214 機能名表示部
215 入力データ表示部
216 出力データ表示部
217 処理データ記述部
300 機能試験仕様書作成部
301 機能試験仕様書画面表示部
302 機能試験仕様書作成処理部
303 機能構成データ読込部
304 機能構成データ反映部
310 機能試験仕様書の画面例
311 機能試験仕様書作成部のメニュー
312 機能試験試験仕様書表示部
400 入力処理部

Claims (4)

1. ソフトウェア機能仕様書をもとにソフトウェアの設計、プログラミング、テストを支援するソフトウェア開発支援装置において、
   前記ソフトウェア開発支援装置は、ソフトウェアの機能を予め定めた項目に従って記述するソフトウェア機能仕様書作成部と、作成されたソフトウェア機能仕様書の前記記述内容に応じて、プログラムのコンパイル単位である機能ブロックと前記機能ブロックを構成するブロック間のデータ受け渡し関係とから、実行可能なプログラムを生成するプログラム作成部と、前記記述内容に応じて、ソフトウェア機能試験仕様書を生成する機能試験仕様書作成部と、前記記述内容を入力する入力処理部とを備え、
   前記機能仕様書作成部は、前記記述項目として少なくとも、機能名、入力データ、出力データ、処理内容を機能構成データとして記憶する機能構成データ記憶部を備え、
   前記プログラム作成部は、前記機能構成データを取得する機能構成データ読込部と、前記機能構成データに基づき機能ブロックと機能ブロック間の受け渡し関係を示すブロック図を自動生成するブロック図作成処理部と、前記機能構成データに基づき機能ブロックと機能ブロック間の受け渡し関係から実行可能なプログラムを自動生成するプログラム作成処理部を備え、
   機能試験仕様書作成部は、前記機能構成データを取得する機能構成データ読込部と、前記機能構成データに基づきソフトウェア機能試験仕様書を自動生成する機能試験仕様書作成処理部を備えること、
   を特徴とするソフトウェア開発支援装置。
2. 前記機能試験仕様書作成部は、機能構成データ読込部で取得した前記機能構成データを変更する機能構成データ反映部を備えることを特徴とする請求項１記載のソフトウェア開発支援装置。
3. ソフトウェア機能仕様書をもとにソフトウェアの設計、プログラミング、テストを支援するソフトウェア開発支援方法において、
   前記ソフトウェア開発支援方法は、ソフトウェアの機能を予め定めた項目に従って記述するソフトウェア機能仕様書作成工程と、作成されたソフトウェア機能仕様書の前記記述内容に応じて、プログラムのコンパイル単位である機能ブロックと前記機能ブロックを構成するブロック間のデータ受け渡し関係とから、実行可能なプログラムを自動生成するプログラム作成工程と、前記記述内容に応じて、ソフトウェア機能試験仕様書を生成する機能試験仕様書作成工程と、前記記述内容を入力する入力処理工程とを備え、
   前記機能仕様書作成工程は、前記記述項目として少なくとも、機能名、入力データ、出力データ、処理内容を機能構成データとして記憶する機能構成データ記憶工程を備え、
   前記プログラム作成工程は、前記機能構成データを取得する機能構成データ読込工程と、前記機能構成データに基づき機能ブロックと機能ブロック間の受け渡し関係を示すブロック図を自動生成するブロック図作成処理工程と、前記機能構成データに基づき機能ブロックと機能ブロック間の受け渡し関係から実行可能なプログラムを自動生成するプログラム作成処理工程を備え、
   前記機能試験仕様書作成工程は、前記機能構成データを取得する機能構成データ読込工程と、前記機能構成データに基づきソフトウェア機能試験仕様書を自動生成する機能試験仕様書作成処理工程を備えること、
   を特徴とするソフトウェア開発支援方法。
4. 前記機能試験仕様書作成工程は、機能構成データ読込工程で取得した前記機能構成データを変更する機能構成データ反映工程を備えることを特徴とする請求項３記載のソフトウェア開発支援方法。