JP2015035158A - データ処理システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の制御モジュールで構成されるデータ処理システムにおいて、データ処理システム全体で共通の時間をカウントするタイマを夫々の制御モジュールに導入し、上位の制御モジュールのタイマによる時刻情報によって下位の制御モジュールのタイマによる時刻情報を同期させる時間同期処理を採用する。例えば、アプリケーション処理に際して、ログを取得すると同時にタイマの時刻を用いたタイムスタンプを付加するログ取得機能を実装する。
【選択図】図1
Description
先ず、本願において開示される実施の形態について概要を説明する。実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
データ処理システム(201)は、相互に通信可能の複数個の制御モジュール(500−1,500−2,500−3)を有する。このデータ処理システムは、前記制御モジュールは、通信インタフェース(405,407)及びタイマ(404)を含み、自らが実行するプログラム記述にしたがって、所要のアプリケーション処理、単体ログ生成処理、及び前記タイマによる時刻を同期させる時間同期処理を行う。前記単体ログ生成処理は、自らが実行するプログラム中で指定されたテストポイントでログ情報と前記タイマの時刻情報に基づくタイムスタンプを生成し、それらを当該テストポイントの属性情報と共に蓄積して単体ログを生成する処理である。前記時間同期処理は、上位の制御モジュールのタイマで得られる時刻情報を用いて、下位の制御モジュールのタイマで得られる時刻情報を同期させる処理である。
項1において、前記時間同期処理は、下位の制御モジュールが上位の制御モジュールからそのタイマの時刻の情報(T1,T5)を受け取り、受け取った時刻の情報、及び当該時刻の情報を受け取ったときの自らのタイマの時刻の情報(T2,T6)等(T3,T4、T7,T8)に基づいて、自らのタイマの時刻を補正する処理である。
項2において、前記タイマの時刻を補正する処理は、自らのタイマそれ自体に時刻書き換えを行う処理である。
項2において、前記タイマの時刻を補正する処理は、タイムスタンプの生成に当たって自らのタイマから得られる時刻情報を補正する処理である。
項2において、上位の制御モジュールから下位の制御モジュールまでの通信に要する通信遅延(Tdelay)を取得し、実際の送信時刻から受信時刻の差から通信遅延を減算してタイマの時刻誤差(Tdiff,Tcd)を演算し、この時間差を用いてタイマの時刻を補正する。
項1において、外部インタフェース回路(405,407)は、第1コマンド(Sync)受信時に自らのタイマから時刻情報を取得する制御を行い、前記第1コマンド出力時のタイマの時刻情報を伴って第2コマンド(Followup)を出力し、第3コマンド(DelayReq)を出力するとき自らのタイマの時刻情報を取得する制御を行い、前記第3コマンドを受信したときの自らのタイマの時刻情報を伴って第4コマンド(DelayResp)を出力する。
項6において、下位の制御モジュールは、上位の制御モジュールからの第1コマンド受信時に自らのタイマから第1の時刻情報(T2)を取得すると共に、当該上位の制御モジュールが第2コマンドに伴って出力する前記第1コマンド出力時の上位タイマの第2の時刻情報(T1)を取得し、更に、第3コマンドを前記上位の制御モジュールに出力するとき自らのタイマの第3の時刻情報(T3)を取得し、前記第3のコマンドを受信した上位の制御モジュールが前記第4コマンドに伴って出力する前記第3コマンドを受信したときの当該上位のタイマの第4の時刻情報(T4)を取得し、第4の時刻情報と第1の時刻情報との差分と、第3の時刻情報と第2の時刻情報との差分との和の半分の時間を演算し、演算された情報を、上位の制御モジュールから下位の制御モジュールまでの通信に要する通信遅延として取得し、実際の送信時刻から受信時刻の差から通信遅延を減算してタイマの時刻誤差を演算し、この時間差を用いてタイマの時刻を補正する。
項7において、前記外部インタフェース回路は、前記第1コマンドを受信したとき自らのタイマから第1の時刻情報を取得し、前記第2コマンドに伴って供給される第2の時刻情報を取得し、第3コマンドを出力するとき自らのタイマの第3の時刻情報を取得し、前記第4コマンドに伴って供給される第4の時刻情報を取得する、同期制御回路を有する。
項8において、前記中央処理装置は、前記外部インタフェース回路が取得した第1乃至第4の時刻情報を利用して前記通信遅延及び前記時刻誤差の演算を行う。
項9において、前記中央処理装置は、アプリケーション処理(S401)の開始前に通信遅延を測定し、測定した通信遅延を用いてタイマの時刻補正を初期的行う処理(S400)を制御する。
項10において、前記中央処理装置は、前記初期的なタイマ時刻補正の後、所定インターバルで発生するタイマ割り込み(S602−2)に基づいて、既に測定された前記通信遅延を用いてタイマの時刻補正を行う処理を制御する。
項1において、前記テストポイントの属性情報は、制御モジュールに割り当てられた第1の識別情報、制御モジュールで実行されるプログラム上のテストポイントの位置を示す第2の識別情報、及びテストポイントにおいける処理を示す第3の識別情報である。
請求項1において、データ処理システムはログ解析回路を更に有する。前記ログ解析回路(301)は、前記制御モジュール毎に生成された単体ログを回収し、回収した夫々の単体ログに含まれるタイムスタンプを指標にテストポイントの属性情報、ログ情報、及びタイムスタンプをマージすることによって単体ログの統合を行い、システムログを生成する。
項1において、前記制御モジュールは車載ネットワークに接続された車載ECUを構成する。
前記複数の制御モジュールは、エミュレーション対象とされる実機(605)と、前記実機をエミュレーションするエミュレータ(604,606)である。
データ処理システム(201)は、複数の制御モジュール(500−1,500−2,500−3)が通信を行いながら動作するシステムであって、データ処理システム全体で共通の時間をカウントするタイマ(404)を夫々の制御モジュールに設け、上位の制御モジュールのタイマによる時刻情報によって下位の制御モジュールのタイマによる時刻情報を同期させる時間同期処理(S400,S405)を制御モジュール間で行う。
項16において、前記制御モジュールは、アプリケーション処理に際して、ログを取得すると同時にタイマの時刻を用いたタイムスタンプを付加するログ取得処理(S401)を行う。
項17において、夫々の前記制御モジュールの前記ログ取得機能で取得されたログを集め、集めたログの情報をタイムスタンプに基づいてマージすることで、システム全体で動作するソフトウェアのシステムログを生成する処理を行うログ解析回路(301)を更に有する。
実施の形態について更に詳述する。
図1にはデータ処理システムの基本的な構成が例示される。データ処理システムは後述する実機201を一例とする。データ処理システムは複数のデータ処理ユニット若しくは制御ユニットのような制御モジュール(以下単にモジュールとも記す)を有し、特に相互に接続される直列的な信号パスを有する複数のモジュールに着目し、ここでは直列パス502,503を有する3個のモジュール500−1,500−2,500−3に着目する。直列パス502,503を有するとは、図示の如くモジュール500−1,500−2,500−3がその他の接続パスを有することを妨げるものではない。
Tdelay=((T4−T1)−(T3−T2))/2…式1
で求めることが出来る。ここで通信遅延は送信、受信で同じであるとする。
Tdiff=T2−(T1+Tdelay)…式2
で求められる。同期タイマ404−2の時刻にTdiffの値を減算すれば同期タイマ404−1と同値にすることができる。通信遅延測定による同期処理における補正としては、例えば、計数値からTdiffの値分だけ減算するように同期タイマ404−2の計数値をプリセットすればよい。
Tcd=T6−(T5+Tdelay)…式3
となる。第2のモジュール500−2の同期タイマ404−2にTcdを減算すれば、同期タイマ404−1と同値になり、誤差を補正することができる。
(ア)遅延の大きいインタフェースをログ取得に使用できる。
(イ)各モジュールが分散してもログの出力、蓄積ができる。
(ウ)アプリケーション動作中はログを内部に蓄積し、動作終了後にログを外部転送することができるため、ログ取得がアプリケーション動作に与える影響を小さくできる。
(エ)ログをモジュール内部に蓄積できるのでモジュール間インタフェースで時間同期処理ができればソフトウェアの分析ができる。モジュール間通信の速度など、システムのネットワークに対する要求を緩和することができる。
実施の形態2はソフトウェア分析にエミュレータン等の検証機材を更に含めることで高精度の検証を可能にするものである。実施の形態2ではシステムの検証環境(システムの開発環境))に実施の形態1で説明した手法を適用した場合について述べる。その検証手順を図17に示す。検証手順では実機検証システム201−2の実機評価203−2を行い、期待値一致検証611と動作一致検証612を行う。
実施形態3ではSDカードのような携帯型記憶媒体を利用して単体ログセット202−3を取得する方法について説明する。図19には実施例3の構成が例示される。
図21には自動車のような多数のモジュールがネットワークに接続されて構成されているシステムに適用した場合を示す。実施の形態1では1対1のデイジーチェーン接続の場合を例示した。実施例4ではネットワークを構成する場合について示す。図21の例は自動車800を制御する多数のECU(エレクトロニックコントロールユニット)がネットワークで繋がっている。時間同期処理としては中央制御ECU801を基準として全てのモジュールが同期する。この時、ネットワークの接続の形態は1対1の接続やデイジーチェーンに限定されず、バス接続802、ツリー型ネットワーク803、メッシュ型ネットワーク804など、ネットワーク形式に依存せずに適用することができる。
101 システム仕様
102 アプリ仕様(アプリケーション仕様)
103 テスト仕様
104 単体ソースセット
105 タグテーブル
106 単体ソース
107 時間同期ソース
108 タグ挿入アプリソース
109 タグ管理ソース
111 コンパイル
110 実行可能コードセット
200 実機動作
201 実機システム
202単体ログセット
203 実機評価
300 ログ解析
303 システムログ
304 検証結果
400 SOC
401(401−1,401−2,401−3) 中央処理装置(CPU)
404(404−1,404−2,404−3) 同期タイマ
405(405−1,405−2,405−3) 通信インタフェース
406 同期エンジンA
407(407−1,407−2,407−3) 通信インタフェース
408 同期エンジンB
409 インタフェース(IF_C)I
500(500−1,500−2,500−3) モジュール
501 二次記憶媒体
502,503 直列パス
600 システムモデル
601 エミュレータモデル
602 ターゲットモデル
603 テストシナリオ
604 エミュレータA
605 ターゲットシステム
606 エミュレータB
607 出力期待値
609 実機出力
611 期待値一致検証
612 動作一致検証
700 ロボットアーム
701−1、701−2、701−3 ロボットアームの可動部
702−1 第1制御モジュール
702−2 第2制御モジュール
702−3 第3制御モジュール
703−1、703−2、703−3 SDカード
800 自動車
802 バス接続
803 ツリー型ネットワーク
804 メッシュ型ネットワーク
Claims (18)
- 相互に通信可能の複数個の制御モジュールを有するデータ処理システムであって、
前記制御モジュールは、通信インタフェース及びタイマを含み、自らが実行するプログラム記述にしたがって、所要のアプリケーション処理、単体ログ生成処理、及び前記タイマによる時刻を同期させる時間同期処理を行い、
前記単体ログ生成処理は、自らが実行するプログラム中で指定されたテストポイントでログ情報と前記タイマの時刻情報に基づくタイムスタンプを生成し、それらを当該テストポイントの属性情報と共に蓄積して単体ログを生成する処理であり、
前記時間同期処理は、上位の制御モジュールのタイマで得られる時刻情報を用いて、下位の制御モジュールのタイマで得られる時刻情報を同期させる処理である、データ処理システム。 - 前記時間同期処理は、下位の制御モジュールが上位の制御モジュールからそのタイマの時刻の情報を受け取り、受け取った時刻の情報、及び当該時刻の情報を受け取ったときの自らのタイマの時刻の情報等に基づいて、自らのタイマの時刻を補正する処理である、請求項1記載のデータ処理システム。
- 前記タイマの時刻を補正する処理は、自らのタイマそれ自体に時刻書き換えを行う処理である、請求項2に記載のデータ処理システム。
- 前記タイマの時刻を補正する処理は、タイムスタンプの生成に当たって自らのタイマから得られる時刻情報を補正する処理である、請求項2に記載のデータ処理システム。
- 上位の制御モジュールから下位の制御モジュールまでの通信に要する通信遅延を取得し、実際の送信時刻から受信時刻の差から通信遅延を減算してタイマの時刻誤差を演算し、この時間差を用いてタイマの時刻を補正する、請求項2記載のデータ処理システム。
- 外部インタフェース回路は、第1コマンド受信時に自らのタイマから時刻情報を取得する制御を行い、前記第1コマンド出力時のタイマの時刻情報を伴って第2コマンドを出力し、第3コマンドを出力するとき自らのタイマの時刻情報を取得する制御を行い、前記第3コマンドを受信したときの自らのタイマの時刻情報を伴って第4コマンドを出力する、請求項1記載のデータ処理システム。
- 上位の制御モジュールからの第1コマンド受信時に自らのタイマから第1の時刻情報を取得すると共に、当該上位の制御モジュールが第2コマンドに伴って出力する前記第1コマンド出力時の上位タイマの第2の時刻情報を取得し、更に、第3コマンドを前記上位の制御モジュールに出力するとき自らのタイマの第3の時刻情報を取得し、前記第3のコマンドを受信した上位の制御モジュールが前記第4コマンドに伴って出力する前記第3コマンドを受信したときの当該上位のタイマの第4の時刻情報を取得し、第4の時刻情報と第1の時刻情報との差分と、第3の時刻情報と第2の時刻情報との差分との和の半分の時間を演算し、演算された情報を、上位の制御モジュールから下位の制御モジュールまでの通信に要する通信遅延として取得し、実際の送信時刻から受信時刻の差から通信遅延を減算してタイマの時刻誤差を演算し、この時間差を用いてタイマの時刻を補正する、請求項6記載のデータ処理システム。
- 前記外部インタフェース回路は、前記第1コマンドコマンドを受信したとき自らのタイマから第1の時刻情報を取得し、前記第2コマンドに伴って供給される第2の時刻情報を取得し、第3コマンドを出力するとき自らのタイマの第3の時刻情報を取得し、前記第4コマンドに伴って供給される第4の時刻情報を取得する、同期制御回路を有する、請求項7記載のデータ処理システム。
- 前記中央処理装置は、前記外部インタフェース回路が取得した第1乃至第4の時刻情報を利用して前記通信遅延及び前記時刻誤差の演算を行う、請求項8記載のデータ処理システム。
- 前記中央処理装置は、アプリケーション処理の開始前に通信遅延を測定し、測定した通信遅延を用いてタイマの時刻補正を初期的行う処理を制御する、請求項9記載のデータ処理システム。
- 前記中央処理装置は、前記初期的なタイマ時刻補正の後、所定インターバルで発生するタイマ割り込みに基づいて、既に測定された前記通信遅延を用いてタイマの時刻補正を行う処理を制御する、請求項10記載のデータ処理システム。
- 前記テストポイントの属性情報は、制御モジュールに割り当てられた第1の識別情報、制御モジュールで実行されるプログラム上のテストポイントの位置を示す第2の識別情報、及びテストポイントにおいける処理を示す第3の識別情報である、請求項1記載のデータ処理システム。
- ログ解析回路を更に有し、
前記ログ解析回路は、前記制御モジュール毎に生成された単体ログを回収し、回収した夫々の単体ログに含まれるタイムスタンプを指標にテストポイントの属性情報、ログ情報、及びタイムスタンプをマージすることによって単体ログの統合を行い、システムログを生成する、請求項1記載のデータ処理システム。 - 前記制御モジュールは車載ネットワークに接続された車載ECUを構成する、請求項1記載のデータシステム。
- 前記複数の制御モジュールは、エミュレーション対象とされる実機と、前記実機をエミュレーションするエミュレータである、請求項1記載のデータ処理システム。
- 複数の制御モジュールが通信を行いながら動作するデータ処理システムであって、データ処理システム全体で共通の時間をカウントするタイマを夫々の制御モジュールに設け、上位の制御モジュールのタイマによる時刻情報によって下位の制御モジュールのタイマによる時刻情報を同期させる時間同期処理を制御モジュール間で行う、データ処理システム。
- 前記制御モジュールは、アプリケーション処理に際して、ログを取得すると同時にタイマの時刻を用いたタイムスタンプを付加するログ取得処理を行う、請求項16記載のデータ処理システム。
- 夫々の前記制御モジュールの前記ログ取得機能で取得されたログを集め、集めたログの情報をタイムスタンプに基づいてマージすることによって、システム全体で動作するソフトウェアのシステムログを生成する処理を行うログ解析回路を更に有する、請求項17記載のデータ処理システム。
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