JP4054796B2 - Design support program - Google Patents
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Description
本発明は、機構制御設計を支援するための設計支援プログラムに関する。より詳細には、シート状の搬送体を搬送するための搬送機構を制御するためのソフトウェアの設計支援プログラムに関する。 The present invention relates to a design support program for supporting mechanism control design. More specifically, the present invention relates to a software design support program for controlling a transport mechanism for transporting a sheet-shaped transport body.
従来、紙などのシート状の搬送体（以下、単に紙と称す）の搬送はあらゆる分野で行われている。例えば、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、紙をローラやガイドなどの搬送機構によって搬送する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a sheet-like conveyance body such as paper (hereinafter simply referred to as paper) is conveyed in all fields. For example, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, paper is transported by a transport mechanism such as a roller or a guide.
紙を搬送する際には、多くの場合、単に等速で一方向にのみ搬送するのは稀有であり、例えばセンサにより搬送体の位置を検知し、所定位置で停止させたり、ローラを逆回転させ搬送方向を反転させたりすることがほとんどである。したがって、紙を搬送する際には、紙を搬送する機構を制御するためのソフトウェアが不可欠である。 When transporting paper, in many cases it is rare to transport the paper in only one direction at a constant speed. For example, the position of the transport body is detected by a sensor and stopped at a predetermined position, or the roller is rotated in reverse. In most cases, the conveying direction is reversed. Therefore, when transporting paper, software for controlling the paper transport mechanism is indispensable.
また、例えば、近年の画像形成装置は高機能・高生産が謳われており、それに伴い画像形成装置を制御するためのソフトウェアは複雑化し、不具合の発見から原因特定、修正の工数も増大している。 In addition, for example, recent image forming apparatuses are demanded to have high functions and high production. Accordingly, software for controlling the image forming apparatus has become complicated, and the number of steps for identifying and correcting the cause has increased due to the discovery of defects. Yes.
そこで、近年のコンピュータの性能向上に伴い、搬送機構設計にシミュレーション技術を用いる機会も増えてきている。例えば、紙の挙動をシミュレーションにより算出し、搬送機構に潜在する欠陥を発見するためのシステムなども提案されている（例えば特許文献１参照）。 Thus, with the recent improvement in computer performance, there are increasing opportunities to use simulation technology for transport mechanism design. For example, a system for calculating the behavior of paper by simulation and finding a latent defect in the transport mechanism has been proposed (for example, see Patent Document 1).
また、機構シミュレーションがあらゆる場面で活躍する一方、機構を制御するためのソフトウェアの検証に関するものも提案されている。例えば、キーボード等の入力装置からプリンタ制御ソフトウェアにスイッチのオン／オフやカバーの開閉などの外部イベントを発生させる設計支援方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
例えば、図１４に示す画像形成装置における紙搬送制御の設計を考える。 For example, consider the design of paper conveyance control in the image forming apparatus shown in FIG.
この系で、初めに紙Ｐを矢印１方向に搬送し、矢印２方向に搬送した後、紙Ｐ後端が分岐点Ｂを越えたら、矢印３方向および矢印４方向に反転する仕様であるとする。この場合、紙Ｐの矢印３への反転が早いとパスＡＢ側に逆流し、紙詰まりになる。逆にタイミングを遅くすれば生産性は低下する。
In this system, after the paper P is first transported in the direction of
分岐点Ｂには紙ＰがパスＡＢ側に逆流しないように、フラッパと呼ばれる分岐機構が設けられている。このフラッパには搬送方向を切り替えるためのソレノイドが接続されており、ソレノイドをオフにするとフラッパはパスＡＢ側に向き、オンにするとフラッパはパスＢＤ側に向く。高生産性のためには、紙Ｐの後端が分岐点Ｂを抜けた後、分岐点Ｂに近い位置で方向を切り替えることが求められる。 A branch mechanism called a flapper is provided at the branch point B so that the paper P does not flow backward to the path AB. The flapper is connected to a solenoid for switching the conveyance direction. When the solenoid is turned off, the flapper faces the path AB, and when the solenoid is turned on, the flapper faces the path BD. For high productivity, after the trailing edge of the paper P passes through the branch point B, it is necessary to switch the direction at a position close to the branch point B.
ここで、Ｂ点におけるフラッパの方向切り替えが遅れて、紙Ｐがフラッパ上に達した後に切換動作が生じたとする。この場合、紙Ｐの先端にはたるみや傾き等が生じ、これに伴って、例えばＤ方向に搬送後、紙Ｐ上に画像を形成する場合の画像先端にずれや曲がりが生じる原因になる。また紙Ｐの後端が分岐点Ｂを抜け切る前にフラッパ切換動作が生じた場合、紙詰まりまでは起こらず、紙Ｐのしわ等の形で表面化することが多い。これらの不具合が考えられるため、紙Ｐがフラッパ上を通過中にフラッパの切り替え動作を行うことは好ましくない。 Here, it is assumed that the switching operation occurs after the paper P reaches the flapper after the flapper direction switching at the point B is delayed. In this case, sagging, tilting, and the like occur at the leading edge of the paper P, and this causes, for example, deviation or bending at the leading edge of the image when an image is formed on the paper P after being conveyed in the D direction. Further, when the flapper switching operation occurs before the trailing edge of the paper P passes through the branch point B, the paper P is often surfaced in the form of wrinkles or the like of the paper P without being jammed. Because of these problems, it is not preferable to perform the flapper switching operation while the paper P is passing over the flapper.
実際にこれらのはっきり紙詰まり等の不具合にならない現象が生じた場合、原因が上記フラッパの動作タイミングにある事を特定する作業は非常に困難である。従来の、実際の制御対象を動かしながらの搬送制御ソフトウェア検証では、このような想定外の現象が起こった場合、まず目視で状態を確認し、現象が起こった周辺のモジュール全体に関して制御タイミングの検証を行い、原因を類推し、不具合箇所を特定するというステップを踏んでいた。特に画像形成装置では、紙の搬送制御の中でも反転制御は最もタイミング精度が必要であり、技術的ハードルの高い部分でもあった。 When a phenomenon that does not cause a problem such as a clear paper jam actually occurs, it is very difficult to specify that the cause is the operation timing of the flapper. In the conventional transport control software verification while moving the actual control target, when such an unexpected phenomenon occurs, the state is first visually checked, and the control timing of the entire surrounding module where the phenomenon has occurred is verified. We took steps to identify the cause and analogize the cause. In particular, in the image forming apparatus, the reversing control is the most technically difficult part because it requires the highest timing accuracy among the paper transport controls.
従来の特許文献１などの技術では、機構に潜在する不具合の原因は特定できても、現実に搬送機構を制御するためのソフトウェアが検証作業に使用されないため、該ソフトウェアに潜在する不具合の原因特定はできなかった。また従来の特許文献２の技術では、総当たり作業によりソフトウェアに潜在する不具合の発見はできても、原因特定は従来の手法通り行う必要があり、効率が悪かった。
In the conventional technique such as
本発明は上記問題点を解決し、搬送機構制御ソフトウェアの検証を効率よく行える設計支援プログラムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a design support program that solves the above-described problems and can efficiently verify the transport mechanism control software.
上記目的を達成するため、本発明に係る設計支援プログラムは、搬送機構を制御するソフトウェアの処理動作を検証可能とする、コンピュータ読み取り可能な設計支援プログラムにおいて、仮想搬送機構により搬送される仮想紙の位置を計算する計算手順と、前記計算手順において計算された仮想紙の位置に基づき、仮想紙の先端から後端までの間に、仮想紙の搬送方向を分岐させる仮想分岐機構が存在するかどうかを判断する第１の判断手順と、前記仮想分岐機構が動作したかどうかを判断する第２の判断手順と、前記第１の判断手順において仮想紙の先端から後端までの間に前記仮想分岐機構が存在すると判断し、かつ、前記第２の判断手順で前記仮想分岐機構が動作したと判断した場合、前記コンピュータに付随する表示部に警告表示を行う警告表示手順と、を前記コンピュータに実行させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a design support program according to the present invention is a computer-readable design support program that enables verification of processing operations of software that controls a transport mechanism. Whether there is a virtual branching mechanism that branches the transport direction of the virtual paper between the leading edge and the trailing edge of the virtual paper based on the calculation procedure for calculating the position and the virtual paper position calculated in the calculating procedure A first determination procedure for determining whether or not the virtual branch mechanism has operated, and the virtual branch between the leading edge and the trailing edge of the virtual paper in the first determination procedure. When it is determined that a mechanism exists and it is determined that the virtual branch mechanism is operated in the second determination procedure, a warning is displayed on a display unit attached to the computer. A warning display procedure for, the characterized in that for causing the computer to execute.
本発明によれば、機構制御に不具合があった場合に、用紙が分岐機構を通過している途中で分岐機構が動作したという、通常見つけにくい不具合原因を検出することができ、搬送機構ソフトウェアの検証を効率よく行うことができる。 According to the present invention, when there is a malfunction in the mechanism control, it is possible to detect a malfunction cause that is difficult to find, such as the branch mechanism operating while the sheet is passing through the branch mechanism . Verification can be performed efficiently.
以下、本発明に係る設計支援装置を図面に則して更に詳しく説明する。 Hereinafter, a design support apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
まず、実施例１について説明する。本実施例では、紙搬送シミュレーションにおいて、仮想紙の搬送中、仮想フラッパの切り替えタイミングミスが生じた場合に、警告表示するものである。ここでは、シミュレーション上での仮想的な紙及びフラッパを指すため、「仮想」という表現を用いている。 First, Example 1 will be described. In this embodiment, in the paper transport simulation, a warning is displayed when a virtual flapper switching timing error occurs during transport of virtual paper. Here, the expression “virtual” is used to indicate virtual paper and a flapper on the simulation.
図１は、本発明に係る設計支援装置を示す。本実施例の設計支援装置は、パーソナルコンピュータのオペレーティングシステム３上で画像形成装置の紙搬送シミュレーションを実行できる紙搬送シミュレータである。また、実際の画像形成装置を制御するファームソフトウェアの制御タイミング設計を支援し、ファームソフトウェアの処理動作の検証を可能とするものである。 FIG. 1 shows a design support apparatus according to the present invention. The design support apparatus of the present embodiment is a paper transport simulator that can execute a paper transport simulation of the image forming apparatus on the operating system 3 of the personal computer. Also, it supports the control timing design of firmware software that controls the actual image forming apparatus, and enables verification of the processing operation of the firmware software.
本実施例の設計支援装置は、ソフトウェアシミュレーション部１、機構シミュレーション部２、入力監視部４、表示制御部５から構成される。各々はパーソナルコンピュータ内のＨＤＤ内に記憶されており、同パーソナルコンピュータ内のＣＰＵ上で実行される。実行される時には、パーソナルコンピュータのＲＡＭ上に展開された後実行される。
The design support apparatus according to this embodiment includes a
ソフトウェアシミュレーション部１は、紙搬送制御に関するファームソフトウェアをパーソナルコンピュータ（以下ＰＣ）上で仮想的に実行する。
The
入力監視部４はマンマシンインターフェースたるキーボードデバイスやマウスなどの入力を監視しており、前記ソフトウェアシミュレーションの実行開始をソフトウェアシミュレーション部１に指示する。
The input monitoring unit 4 monitors inputs from a keyboard device or a mouse as a man-machine interface, and instructs the
機構シミュレーション部２はソフトウェアシミュレーション１から実行結果を受け取り、ファームウェアによる制御で決定されたローラの速度などから、仮想紙が紙搬送機構内のどの部位に存在するかを計算する。計算結果はソフトシミュレーション部１もしくは表示制御部５に渡される。
The
図２は、表示制御部５によってＰＣに付随するディスプレイ上に示される紙搬送シミュレーション画面Ｗ１の表示例である。紙搬送シミュレーション画面Ｗ１では、仮想紙搬送パスは点線、仮想ローラは丸、仮想センサは三角、仮想紙は実線Ｐで表現される。 FIG. 2 is a display example of the paper conveyance simulation screen W1 displayed on the display attached to the PC by the display control unit 5. On the paper transport simulation screen W1, the virtual paper transport path is represented by a dotted line, the virtual roller is represented by a circle, the virtual sensor is represented by a triangle, and the virtual paper is represented by a solid line P.
図３は本実施例の設計支援装置のソフトウェアシミュレーション部１および機構シミュレーション部２の内部ブロック図である。
FIG. 3 is an internal block diagram of the
ソフトウェアシミュレーション部１は、ファームソフトウェア部１１、入力Ｉ／Ｆ部１２、出力Ｉ／Ｆ部１３から構成される。ファームソフトウェア部１１は実際に画像形成装置の紙搬送制御を行うソフトウェアである。入力Ｉ／Ｆ部１２は実際の画像形成装置からの情報の替わりに機構シミュレーション部２からの情報をファームソフトウェア部１１に入力する部分、出力Ｉ／Ｆ部１３はファームソフトウェア部１１で生成された情報を実際の画像形成装置に出すかわりに機構シミュレーション部２に出力する部分である。
The
機構シミュレーション部２は、紙位置計算部２１、デバイスシミュレーション部２２、入力Ｉ／Ｆ部２３、出力Ｉ／Ｆ部２４、パス管理部２４、紙位置表示部２５から構成される。
The
入力Ｉ／Ｆ部２３はソフトウェアシミュレーション部１の出力Ｉ／Ｆ部１３からの出力結果を受け付ける部分であり、紙搬送制御に関わる仮想モータや仮想クラッチ、仮想フラッパなどの各種デバイスの制御情報を後段に渡すためのものである。
The input I /
デバイスシミュレーション部２２は、前段の入力Ｉ／Ｆ２３からの情報に基づいて、内部に有する仮想モータや仮想クラッチ、仮想ローラ、仮想フラッパの状態や接続関係を変更する。また、後述の紙位置計算部２１による仮想紙の位置情報に基づき、内部の仮想センサのＯＮもしくはＯＦＦに対応した情報を生成して出力Ｉ／Ｆ部２４に渡す。
The device simulation unit 22 changes the state and connection relationship of the internal virtual motor, virtual clutch, virtual roller, and virtual flapper based on information from the previous input I /
紙位置計算部２１は、デバイスシミュレーション部２２で生成された情報と、後述のパス管理部２６で選択された紙搬送パス情報に対応して、仮想紙の先端位置および後端位置を計算する。その結果を紙位置表示部２５に渡すと同時に、上記デバイスシミュレーション部２２に返し、センサ出力情報等に反映する。
The paper position calculation unit 21 calculates the leading edge position and the trailing edge position of the virtual paper corresponding to the information generated by the device simulation unit 22 and the paper conveyance path information selected by the
紙位置表示部２５は、前段の紙位置計算部２１により計算された仮想紙の先端位置および後端位置に基づき、表示制御部５に対して前述した紙搬送シミュレーション画面Ｗ１に紙情報を表示させるよう指示する。 The paper position display unit 25 causes the display control unit 5 to display the paper information on the paper conveyance simulation screen W1 based on the leading edge position and the trailing edge position of the virtual paper calculated by the preceding paper position calculation unit 21. Instruct.
出力Ｉ／Ｆ部２４は前段のデバイスシミュレーション部２２で生成したセンサ出力情報に対応した情報をソフトウェアシミュレーション部１の入力Ｉ／Ｆ部１２に与える。
The output I /
パス管理部２６は、デバイスシミュレーション部２２の仮想フラッパのＯＦＦ・ＯＮ情報等に基づいて、仮想紙Ｐが現在搬送されている仮想搬送パスを決定し、紙位置計算部にパス情報を渡す。このパス情報には、仮想搬送パス内に存在する仮想センサ、仮想ローラ、仮想フラッパ等の位置と状態に関する情報が含まれる。
The
図４は紙搬送制御に関する各種デバイス配置の一例である。点線矢印は駆動関係を示している。この配置において、設計支援対象のファームソフトウェア部１１が以下の制御を行うことが要求されているものとし、シミュレータの動作を流れに即して説明する。図５に、本実施例のファームソフトウェア部１１が実施しようとしているフローチャートの一例を示す。 FIG. 4 is an example of various device arrangements relating to paper conveyance control. A dotted arrow indicates a driving relationship. In this arrangement, it is assumed that the firmware software unit 11 to be designed for is required to perform the following control, and the operation of the simulator will be described according to the flow. FIG. 5 shows an example of a flowchart to be executed by the firmware software unit 11 of this embodiment.
所定位置に仮想紙Ｐが達すると、仮想モータＭ１をオンさせ（Ｓ０１）、仮想クラッチＣＬ１をオンする（Ｓ０２）。仮想ローラＲ１が回転を開始し、仮想紙Ｐが仮想パスＡＢ上を搬送される。 When the virtual paper P reaches the predetermined position, the virtual motor M1 is turned on (S01), and the virtual clutch CL1 is turned on (S02). The virtual roller R1 starts to rotate, and the virtual paper P is conveyed on the virtual path AB.
仮想センサＳ１がオンされるのを待ち（Ｓ０３）、オンされたら仮想フラッパＦＬ１をオフして搬送路をＡ−Ｂ−Ｃ方向に切り替える（Ｓ０４）。仮想紙ＰはＢＣ方向へ搬送される。 The system waits for the virtual sensor S1 to be turned on (S03). When the virtual sensor S1 is turned on, the virtual flapper FL1 is turned off and the transport path is switched in the ABC direction (S04). The virtual paper P is conveyed in the BC direction.
仮想紙Ｐ先端が仮想ローラＲ２の１０ｍｍ手前に達するタイミングまで待ち（Ｓ０５）、仮想モータＭ２の正転を開始する（Ｓ０６）。仮想紙Ｐは仮想ローラＲ２により仮想パスＢＣ上をさらに搬送される。 Wait until the leading edge of the virtual paper P reaches 10 mm before the virtual roller R2 (S05), and start normal rotation of the virtual motor M2 (S06). The virtual paper P is further conveyed on the virtual path BC by the virtual roller R2.
仮想紙Ｐ後端が分岐点Ｂを通り過ぎて５ｍｍ経過するタイミングまで待ち（Ｓ０７）、仮想モータＭ２を停止し仮想フラッパＦＬ１をオン（Ｓ０８）して搬送路をＣ−Ｂ−Ｄ方向に切り替え、仮想モータＭ２の反転回転を開始する（Ｓ０９）。仮想紙Ｐは仮想ローラＲ２によりＢＤ方向に搬送される。 Wait until the rear end of the virtual paper P passes the branch point B and passes 5 mm (S07), stops the virtual motor M2, turns on the virtual flapper FL1 (S08), and switches the transport path to the CBD direction. The reverse rotation of the virtual motor M2 is started (S09). The virtual paper P is conveyed in the BD direction by the virtual roller R2.
設計者がパーソナルコンピュータのマンマシンインターフェースから紙搬送シミュレーションの開始を指示すると、入力監視部４を介してソフトウェアシミュレーション部１および機構シミュレーション部２が実行される。ソフトウェアシミュレーション部１が開始されると、ファームソフトウェア部１１は、実際の画像形成装置の紙搬送制御を行うためのソフトウェアを図５のアルゴリズムに従って逐次実行する。
When the designer instructs the start of the paper conveyance simulation from the man-machine interface of the personal computer, the
ファームソフトウェア部１１で仮想モータＭ１の回転処理を開始すると、機構シミュレーション部２では以下のようにシミュレーション動作が実行される。
When the rotation process of the virtual motor M1 is started by the firmware software unit 11, the simulation operation is executed in the
初めに仮想モータＭ１を特定するＩＤ番号と回転速度、回転方向を示すコマンドが出力Ｉ／Ｆ部１２を介して機構シミュレーション部２の入力Ｉ／Ｆ部２３に与えられる。入力Ｉ／Ｆ部２３はコマンドを解釈し、デバイスシミュレーション部２２に渡す。
First, an ID number for specifying the virtual motor M1, a rotation speed, and a command indicating the rotation direction are given to the input I /
デバイスシミュレーション部２２は仮想モータＭ１の回転に相当する演算を開始し、仮想モータＭ１が駆動を与えている仮想ローラまたは仮想クラッチを検索して、回転速度、回転方向を該当する内部の仮想ローラまたは仮想クラッチに渡す。この例では仮想クラッチＣＬ１のＯＮ／ＯＦＦ情報に基づき、上記回転速度、回転方向の情報を仮想ローラＲ１に渡すか否かを判断する。 The device simulation unit 22 starts a calculation corresponding to the rotation of the virtual motor M1, searches for a virtual roller or a virtual clutch to which the virtual motor M1 is driving, an internal virtual roller corresponding to the rotation speed and the rotation direction, or the like. Pass to the virtual clutch. In this example, based on the ON / OFF information of the virtual clutch CL1, it is determined whether or not the information on the rotation speed and the rotation direction is to be passed to the virtual roller R1.
一方、紙位置計算部２１は所定時間間隔ｔで仮想紙Ｐの先端と後端の位置を演算している。まず、仮想紙Ｐの先端から後端までが含まれている仮想パスＡＢのパス情報をパス管理部２６から読み出す。
On the other hand, the paper position calculation unit 21 calculates the positions of the leading edge and the trailing edge of the virtual paper P at a predetermined time interval t. First, the path information of the virtual path AB including the leading edge to the trailing edge of the virtual paper P is read from the
このパス情報に含まれる、仮想パス内の仮想ローラＩＤとその位置情報に基づき、紙位置計算部２１は仮想紙Ｐの先端位置から後端に存在する仮想ローラのうち、最も先端側に見つかった仮想ローラＲ１の速度ｖをデバイスシミュレーション部２２に問い合わせる。得られた速度ｖと時間間隔ｔから仮想紙Ｐがその間に進んだ距離Ｓ＝ｖ×ｔを求め、仮想紙Ｐの位置を更新する。更新された位置情報は紙位置表示部２５に渡され、逐次紙搬送シミュレーション画面Ｗ１に表示される。 Based on the virtual roller ID in the virtual path and the position information included in the path information, the paper position calculation unit 21 is found on the most front side among the virtual rollers existing from the front end position of the virtual paper P to the rear end. The device simulation unit 22 is inquired about the speed v of the virtual roller R1. A distance S = v × t traveled by the virtual paper P between the obtained speed v and time interval t is obtained, and the position of the virtual paper P is updated. The updated position information is transferred to the paper position display unit 25 and sequentially displayed on the paper transport simulation screen W1.
紙位置計算部２１は同時に、上記パス情報に含まれる仮想パス内のセンサＩＤと位置情報に基づき、仮想紙Ｐの先端位置から後端に存在する仮想センサＳ１がＯＮである旨の情報をデバイスシミュレーション部２２に渡す。また、仮想紙Ｐの後端が仮想センサＳ１を通過した状態では、仮想センサＳ１のＯＦＦ情報をデバイスシミュレーション部２２に渡す。 At the same time, the paper position calculation unit 21 obtains information indicating that the virtual sensor S1 existing from the front end position to the rear end of the virtual paper P is ON based on the sensor ID and the position information in the virtual path included in the path information. It passes to the simulation unit 22. Further, in a state where the rear end of the virtual paper P passes through the virtual sensor S1, the OFF information of the virtual sensor S1 is passed to the device simulation unit 22.
デバイスシミュレーション部２２では仮想センサＳ１のＯＮ／ＯＦＦ状態を保持しており、出力Ｉ／Ｆ部２４に対し仮想センサの状態情報を出力する。出力Ｉ／Ｆ部２４はこの仮想センサＳ１の状態情報をコマンド化し、ソフトウェアシミュレーション部１の入力Ｉ／Ｆ部１２に出力する。
The device simulation unit 22 holds the ON / OFF state of the virtual sensor S <b> 1 and outputs virtual sensor state information to the output I /
ファームソフトウェア部１１は、入力Ｉ／Ｆ部１２から仮想センサＳ１のＯＮ情報を受け、仮想フラッパＦＬ１の制御を開始する。以下、機構シミュレーション部２へのコマンド送出は仮想モータＭ１の場合とほぼ同様である。仮想フラッパＦＬ１の制御コマンドを受け、機構シミュレーション２内のデバイスシミュレーション部２２は該当するＩＤの仮想フラッパの切り替え動作を実行して、情報をパス管理部２６に渡す。
The firmware software unit 11 receives ON information of the virtual sensor S1 from the input I /
紙位置計算部２１において仮想紙Ｐの先端が分岐点Ｂに到達すると、次に進む仮想パスをパス管理部２６から読み出す。パス管理部２６は仮想フラッパＦＬ１の切り替え状態に応じて、仮想紙Ｐの進行方向を仮想パスＢＣにするのか仮想パスＢＤにするのかを判断し、紙位置計算部２１に返すパス情報を変更する。
When the leading edge of the virtual paper P reaches the branch point B in the paper position calculation unit 21, the next virtual path is read from the
以上説明したシステムにおいて、例えば設計ミスにより、ファームソフトウェア部１１で図５のＳ０４において仮想フラッパＦＬ１をオフするタイミングが遅れ、仮想紙Ｐが仮想フラッパＦＬ１の先端に達した状態で切り替え制御を実行した場合を考える。 In the system described above, for example, due to a design error, the timing at which the firmware software unit 11 turns off the virtual flapper FL1 in S04 in FIG. 5 is delayed, and the switching control is executed in a state where the virtual paper P has reached the tip of the virtual flapper FL1. Think about the case.
実際の画像形成装置でこのような動作を実行すると、仮想フラッパＦＬ１は初め仮想パスＢＤ側を向いているため、仮想紙Ｐは仮想センサＳ１を通過後もＢＣ方向に向かわずに左へ直進する。ＦＬ１を切り替えるタイミングが非常に遅ければ、仮想紙Ｐは仮想パスＢＣを通り過ぎて紙詰まり状態で停止するが、仮想紙Ｐの先端がＢＤの線を越える前に仮想フラッパＦＬ１が切り替えられた場合は、仮想紙Ｐは途中でＢＣ側に進路を切り替えられ、先端がたわんだり曲がったりした状態でＢＣ方向に搬送されると予想される。 When such an operation is executed in an actual image forming apparatus, the virtual flapper FL1 is initially directed to the virtual path BD side, so the virtual paper P advances straight to the left without passing in the BC direction even after passing through the virtual sensor S1. . If the timing for switching FL1 is very late, the virtual paper P passes through the virtual path BC and stops in a paper jam state. However, if the virtual flapper FL1 is switched before the leading edge of the virtual paper P crosses the BD line, The path of the virtual paper P is switched to the BC side on the way, and it is expected that the virtual paper P is conveyed in the BC direction with its leading end bent or bent.
この場合、ファームソフトウェア部１０でのＳ０５、Ｓ０７の各切り替えタイミングは仮想センサによる検出手段がなく、仮想センサＳ１の状態変化からの経過時間で測定しているため、たわんだ為の実際の紙位置との間に誤差が生じる。 In this case, the switching timing of S05 and S07 in the firmware software unit 10 is measured by the elapsed time from the change in the state of the virtual sensor S1 without the detection means by the virtual sensor, so the actual paper position for the deflection. An error occurs between
この現象を検出するための紙位置計算部２１のフローチャートを図６に示す。紙位置計算部２１は、所定時間間隔ｔで演算を実行する（Ｓ４０）。初めに仮想紙Ｐの先端から後端までが存在する仮想パス上にあるデバイスの情報をパス管理部２６から取得し（Ｓ４１）、仮想パス上に仮想紙Ｐを搬送する仮想ローラが存在する場合（Ｓ４２）には、該当する仮想ローラの紙搬送速度ｖをパス情報から取得する。この紙搬送速度ｖと時間間隔ｔから仮想紙Ｐが進む距離Ｓ＝ｖ×ｔを求め、仮想紙Ｐの位置を計算して更新する（Ｓ４３）。なお、仮想パス上に仮想ローラが存在しない場合は、仮想紙は動かないため制御を終了する。 FIG. 6 shows a flowchart of the paper position calculation unit 21 for detecting this phenomenon. The paper position calculation unit 21 performs a calculation at a predetermined time interval t (S40). First, information on a device on a virtual path that exists from the leading edge to the trailing edge of the virtual paper P is acquired from the path management unit 26 (S41), and a virtual roller that transports the virtual paper P exists on the virtual path. In (S42), the paper conveyance speed v of the corresponding virtual roller is acquired from the path information. A distance S = v × t traveled by the virtual paper P is obtained from the paper transport speed v and the time interval t, and the position of the virtual paper P is calculated and updated (S43). If there is no virtual roller on the virtual path, the virtual paper does not move and the control is terminated.
次に、前回の制御から今回の制御までの時間ｔの間に仮想パス上で新たに仮想センサがオン、あるいはオフに変更された場合は（Ｓ４４，Ｓ４６）、デバイスシミュレーション部２２に仮想センサの状態変更を通知する（Ｓ４５、Ｓ４７）。 Next, when the virtual sensor is newly turned on or off on the virtual path during the time t from the previous control to the current control (S44, S46), the device simulation unit 22 stores the virtual sensor. A status change is notified (S45, S47).
さらに、仮想パス上に仮想紙の搬送方向を変更するデバイス（この例では仮想フラッパ）が存在するかどうかをパス情報から取得し、Ｓ４３で計算された仮想紙Ｐの位置に基づいて、仮想紙Ｐの先端から後端までの間に仮想フラッパが存在するかどうかを判断する（Ｓ４８）。 Further, it is obtained from the path information whether there is a device (virtual flapper in this example) that changes the transport direction of the virtual paper on the virtual path, and based on the position of the virtual paper P calculated in S43, the virtual paper It is determined whether a virtual flapper exists between the front end and the rear end of P (S48).
仮想紙Ｐの搬送パス内、仮想紙Ｐの先端から後端までの間に仮想フラッパが存在し、かつ処理間隔時間ｔの間にファームソフトウェア１１から状態変更制御が行われ、デバイスシミュレーション部１１の該当仮想フラッパの状態が変化して仮想フラッパが動作した場合（Ｓ４９）、紙位置計算部２１は上記説明したような制御ミスが生じたとみなし、図７に示すような警告表示を行い（Ｓ５０）、紙搬送動作を停止させる。 A virtual flapper exists in the virtual paper P transport path from the leading edge to the trailing edge of the virtual paper P, and state change control is performed from the firmware software 11 during the processing interval time t. When the state of the virtual flapper changes and the virtual flapper operates (S49), the paper position calculation unit 21 considers that the control error described above has occurred, and displays a warning as shown in FIG. 7 (S50). Then, the paper conveyance operation is stopped.
更新された位置情報と警告情報は紙位置表示部２５に渡され、紙搬送シミュレーション画面Ｗ１に表示される。また、Ｓ４５、Ｓ４６での紙位置変化に伴う仮想センサ出力の変化は出力Ｉ／Ｆ部２４に渡される。出力Ｉ／Ｆ部２４は上記出力変化情報をソフトウェアシミュレーション部１の入力Ｉ／Ｆ部１２に出力する。
The updated position information and warning information are transferred to the paper position display unit 25 and displayed on the paper transport simulation screen W1. Further, the change in the virtual sensor output accompanying the change in the paper position in S45 and S46 is passed to the output I /
以上説明したように、本実施例の設計支援方法では、仮想フラッパＦＬ１の分岐タイミングミスが生じていることを検出し、設計者に知らせることができるため、直ちにＳ０４の誤差による不具合を特定することができる。 As described above, in the design support method of the present embodiment, since it is possible to detect that the branch timing error of the virtual flapper FL1 has occurred and to notify the designer, it is possible to immediately identify the malfunction due to the error of S04. Can do.
実際の搬送機構を使用したデバッグでは、仮想ローラＲ２により強制的に仮想フラッパＦＬ１から仮想紙Ｐが引き抜かれ、ジャムにはならず紙にしわが寄って原因がわからなかったりするが、本発明によりこのような不具合の原因を容易に特定可能になる。 In debugging using an actual conveyance mechanism, the virtual paper P is forcibly pulled out from the virtual flapper FL1 by the virtual roller R2, and the paper does not become jammed but wrinkles on the paper, and the cause is unknown. The cause of such a failure can be easily identified.
本実施例では仮想紙Ｐの搬送方向を変更するデバイスとして仮想フラッパの例を挙げたが、デバイス上を紙搬送中に状態変更することで仮想紙の動作に影響を与えるデバイスは仮想フラッパに限らない。例えば、図４の仮想ローラＲ１において、紙搬送動作中に仮想紙Ｐが仮想ローラＲ１に噛んでいる途中で仮想クラッチＣＬ１を操作し、仮想ローラＲ１を停止させたとする。この時、仮想紙Ｐは若干すべって停止するため、図５のように一定速度前提で位置演算を行う処理では位置の誤差が生じる。よって、仮想紙Ｐが仮想ローラＲ１に噛んだ状態で仮想クラッチＣＬ１のオンオフが行われたときに警告することで設計者の注意を喚起することが有効となる。 In this embodiment, an example of a virtual flapper is given as an example of a device that changes the transport direction of the virtual paper P. However, a device that affects the operation of the virtual paper by changing the state during paper transport on the device is limited to the virtual flapper. Absent. For example, in the virtual roller R1 of FIG. 4, it is assumed that the virtual clutch CL1 is operated while the virtual paper P is engaged with the virtual roller R1 during the paper transport operation, and the virtual roller R1 is stopped. At this time, since the virtual paper P slides slightly, a position error occurs in the process of calculating the position on the assumption of a constant speed as shown in FIG. Therefore, it is effective to alert the designer by giving a warning when the virtual clutch CL1 is turned on and off while the virtual paper P is engaged with the virtual roller R1.
仮想クラッチＣＬ１は仮想フラッパと異なり、ジャムやドアオープンでの強制的な搬送停止等、故意に仮想紙Ｐが噛んだ状態でオンオフ動作を行う場合がある。従って、このような強制処理シーケンスを実行した場合は警告を出さないようにする等により、より正確なエラー検出処理が可能である。 Unlike the virtual flapper, the virtual clutch CL1 may perform an on / off operation in a state where the virtual paper P is deliberately bitten, such as jamming or forced conveyance stop when the door is open. Therefore, when such a forced processing sequence is executed, more accurate error detection processing can be performed, for example, by not issuing a warning.
また、デバイスによって、作像まわりのようにタイミングずれによる若干の位置ずれや曲がりも生じてはならないデバイスと、排紙部のように紙詰まりにならない程度の動作でよいデバイスがある。よって、シミュレーション開始前に、あらかじめ警告を出すデバイスと出さないデバイスを設定しておくことにより、よりポイントをしぼった動作確認作業が可能になる。 In addition, there are devices that do not cause slight positional shifts or bends due to timing shifts, such as around the image formation, and devices that do not cause paper jams, such as a paper discharge unit. Therefore, by setting a device that issues a warning and a device that does not issue before the simulation starts, it is possible to perform a more detailed operation check operation.
設定画面の一例を図９に示す。各デバイス毎に「パス内動作警告」のスイッチをＯｎまたはＯｆｆに設定し、Ｏｎ設定の場合には上記実施例に従い、仮想紙の先端から後端までの間に変更動作が行われた場合の警告を出すよう制御する。 An example of the setting screen is shown in FIG. For each device, the “in-path operation warning” switch is set to On or Off, and in the case of On setting, the change operation is performed between the leading edge and the trailing edge of the virtual paper according to the above embodiment. Control to issue a warning.
警告表示は本実施例の形態に限定したものではなく、例えば図２の紙搬送シミュレーション画面Ｗ１上にて分岐点Ｂの色や形状を変化させたり、拡大表示したり、マーカを表示したりなど、設計者への注意喚起を促すさまざまな手法が考えられる。 The warning display is not limited to the form of the present embodiment. For example, the color or shape of the branch point B is changed, enlarged, or a marker is displayed on the paper conveyance simulation screen W1 in FIG. There are various ways to call attention to designers.
実際の装置においてフラッパを駆動するにはソレノイド等を利用する。この場合、ファームソフトウェア部１１でフラッパ方向切り替えの指示を出してから実際にソレノイドが動作してフラッパの方向切り替えが終了するまでの間には数十〜数百ｍｓｅｃの遅延が生じる。 In an actual apparatus, a solenoid or the like is used to drive the flapper. In this case, there is a delay of several tens to several hundreds msec from when the firmware software unit 11 issues an instruction for switching the flapper direction to when the solenoid actually operates and the switching of the flapper direction is completed.
従って、実施例１においては仮想的デバイス上に仮想紙Ｐが存在する場合のみ警告を実施したが、上記遅延を考えるとフラッパ制御は仮想紙Ｐが到達する数十ｍｓｅｃ前から動作を停止することが望ましい。反対に、仮想紙Ｐがデバイスの位置から抜ける数十ｍｓｅｃ前に制御信号を入力しても実際に動作するのは仮想紙Ｐが抜けたあとになるため、警告して異常終了する必要はない。 Therefore, in the first embodiment, the warning is performed only when the virtual paper P exists on the virtual device. However, considering the delay, the flapper control stops the operation from several tens of milliseconds before the virtual paper P reaches. Is desirable. On the other hand, even if the control signal is input several tens of milliseconds before the virtual paper P comes out of the device position, the virtual paper P will actually operate after the virtual paper P comes out, so there is no need to warn and end abnormally. .
実施例２における紙位置制御のフローチャートを図８に示す。仮想センサのオンオフ情報通知後、現在の紙位置からさらに仮想フラッパの動作遅延時間ｔ０の間、仮想ローラＲ１の速度ｖで搬送した場合の仮想搬送量Δを、Δ＝ｔ０＊ｖにより算出し、現在の紙位置からΔ進んだ補正位置にフラッパがあるか否かの情報をパス情報から獲得する（Ｓ８０，Ｓ８１）。 FIG. 8 shows a flowchart of the paper position control in the second embodiment. After notifying on / off information of the virtual sensor, the virtual transport amount Δ when transported at the speed v of the virtual roller R1 from the current paper position for the operation delay time t0 of the virtual flapper is calculated by Δ = t0 * v, Information on whether or not there is a flapper at the correction position advanced Δ from the current paper position is acquired from the path information (S80, S81).
この補正位置で新たに仮想フラッパが検出された場合、この時点で仮想フラッパにオンまたはオフを指示すると仮想紙Ｐが仮想フラッパ位置に到達した時点で仮想フラッパが稼動することになる。従って警告を出す。また、補正位置において仮想フラッパがなくなった場合は、その時点で仮想フラッパに指示を出しても実際に動き始めるのは仮想紙Ｐが仮想フラッパ位置を抜けた後であるから、警告を出さない。 When a new virtual flapper is detected at this correction position, if the virtual flapper is instructed to be turned on or off at this time, the virtual flapper is activated when the virtual paper P reaches the virtual flapper position. Therefore, a warning is issued. Further, when the virtual flapper disappears at the correction position, even if an instruction is given to the virtual flapper at that time, the virtual paper P starts to move after the virtual flapper position has passed, so no warning is issued.
このように、ディレイを考慮した演算を行うことにより、設計者がより実際に即した高効率な動作を実装することを可能にし、動作の確認を実行することができる。 In this way, by performing the calculation in consideration of the delay, it is possible for the designer to implement a highly efficient operation that is more practical, and to confirm the operation.
なお、上記では動作遅延時間ｔ０をあらかじめ固定値としたが、デバイス毎に設定することでより実際に近い挙動をさせる事も可能である。図９において、各デバイス毎にコマンド受信から実際の状態変化までの遅延時間をｍｓｅｃ単位で入力するようになっており、設定後シミュレーションを実行することにより、各デバイスにおいて各々独立な動作遅延時間の影響を含めた動作確認が可能となる。 In the above description, the operation delay time t0 is set to a fixed value in advance. However, it is possible to make the behavior closer to the actual behavior by setting for each device. In FIG. 9, the delay time from the command reception to the actual state change is input in units of msec for each device. By executing the simulation after setting, each device has an independent operation delay time. It is possible to check the operation including the influence.
上記実施例において、仮想紙Ｐに接している仮想フラッパ等のデバイスを動作させた場合、警告表示に加えて、仮想紙Ｐの動作に影響がないタイミングと、実際に動作させたタイミングとの間の時間誤差を算出して表示することも可能である。図１０に、実施例３での警告表示の一例を示す。 In the above embodiment, when a device such as a virtual flapper in contact with the virtual paper P is operated, in addition to the warning display, the timing between the timing at which the operation of the virtual paper P is not affected and the timing at which the virtual paper P is actually operated It is also possible to calculate and display the time error. FIG. 10 shows an example of a warning display in the third embodiment.
図１１はタイミング誤差計算の一例である。ＡＢ方向に搬送中の仮想紙Ｐの先端が仮想フラッパＦＬ１の先端位置にかかった時点をＯで表す。実際に仮想フラッパの方向が変わった時点の仮想紙Ｐ先端位置をＸ、後端位置をＹとすると、仮想紙Ｐが仮想フラッパにかからないタイミングで切り替えを行うには、
ΔＴ１＝（ＯＸ間距離／ｖ） （ｖ：ローラＲ１の速度）
で表される時間だけ現在の切り替えタイミングより早く切り替えをずらすか、
ΔＴ２＝（ＹＯ間距離／ｖ）＋Δ
で表される時間だけ、現在の切り替えタイミングから遅らせる必要がある。
FIG. 11 is an example of timing error calculation. A point of time when the leading edge of the virtual paper P being conveyed in the AB direction has reached the leading edge position of the virtual flapper FL1 is represented by O. In order to perform switching at a timing at which the virtual paper P does not reach the virtual flapper, where X is the leading edge position of the virtual paper P when the virtual flapper direction actually changes and Y is the trailing edge position,
ΔT1 = (distance between OX / v) (v: speed of roller R1)
Shift the switching earlier than the current switching timing by the time represented by
ΔT2 = (distance between YO / v) + Δ
It is necessary to delay the current switching timing by the time represented by.
図１０にはΔＴ１＝１００ｍｓｅｃ、ΔＴ２＝１０００ｍｓｅｃの例を示している。この表示により、ユーザは正常な動作を行うためにどれくらいタイミングをずらせばよいかを一目で理解することが可能になる。 FIG. 10 shows an example in which ΔT1 = 100 msec and ΔT2 = 1000 msec. This display allows the user to understand at a glance how much the timing should be shifted in order to perform a normal operation.
上記実施例において、仮想紙Ｐに接している仮想フラッパ等のデバイスを動作させた場合、警告表示後異常終了させるかわりに、動作させたことにより考えられる最大の仮想紙Ｐの位置ずれ量予測値を計算により求めて警告画面に表示させ、そのまま動作を継続することも可能である。仮想紙Ｐを演算したずれ量ΔＰだけずらして動作させることで、この現象が生じた後の制御動作にどのような影響が生じるかを確認したり、実際の装置において原因不明な画像位置ずれが生じた場合、原因を特定するのに有効な手段を提供できる。図１２に、実施例４での警告表示の一例を示す。 In the above embodiment, when a device such as a virtual flapper that is in contact with the virtual paper P is operated, the maximum predicted displacement amount of the virtual paper P that can be considered by operating the device instead of abnormally terminating after the warning display Can be calculated and displayed on the warning screen, and the operation can be continued. By operating the virtual paper P by shifting it by the calculated shift amount ΔP, it is possible to confirm what kind of influence will occur on the control operation after this phenomenon occurs, or there is an image positional shift whose cause is unknown in an actual apparatus. When it occurs, it can provide an effective means for identifying the cause. FIG. 12 shows an example of warning display in the fourth embodiment.
図１３は最大ずれ量予測値の計算の一例である。ＡＢ方向に搬送中の仮想紙Ｐが仮想フラッパＦＬ１にかかった状態でフラッパ仮想ＦＬ１の制御値が１から０に変更され、仮想紙Ｐがゆがみながら方向転換した状態を考える。この時、仮想紙Ｐの先端位置ずれの影響が最も大きくなるのは仮想紙Ｐの先端が仮想フラッパにひっかかり、移動後の仮想フラッパ先端位置に押し戻された場合であると考えられる。この時のずれ量ΔＰはΔＰ＝（Δｔ＊ｖ）で求められる。ここでΔｔはフラッパ制御値が０の時の変曲点Ｘに仮想紙Ｐの先端が到達してから仮想フラッパが動作を終了するまでの時間、ｖは仮想ローラＲ１が仮想紙Ｐを搬送する速度である。 FIG. 13 is an example of the calculation of the maximum deviation prediction value. A state is considered in which the control value of the flapper virtual FL1 is changed from 1 to 0 while the virtual paper P being conveyed in the AB direction is applied to the virtual flapper FL1, and the virtual paper P is turned while being distorted. At this time, it is considered that the influence of the deviation of the leading edge position of the virtual paper P is greatest when the leading edge of the virtual paper P is caught by the virtual flapper and pushed back to the virtual flapper leading edge position after the movement. The shift amount ΔP at this time is obtained by ΔP = (Δt * v). Here, Δt is the time from when the leading edge of the virtual paper P reaches the inflection point X when the flapper control value is 0 until the virtual flapper finishes the operation, and v is the virtual roller R1 carrying the virtual paper P. Is speed.
この例では、紙位置計算部２１において仮想紙パス上でのデバイス動作を検出した場合、上記最大ずれ量予測値ΔＰを演算し、警告と一緒に表示すると同時に、以降の動作を紙位置がΔＰがずれた状態で行い、後段でジャム等の影響がないかを確認する。 In this example, when the device operation on the virtual paper path is detected in the paper position calculation unit 21, the maximum deviation amount predicted value ΔP is calculated and displayed together with a warning. Check that there is no influence from jamming in the later stage.
１ ソフトウェアシミュレーション部
２ 機構シミュレーション部
３ オペレーティングシステム部
４ 入力監視部
５ 表示制御部
１１ ファームソフトウェア部
１２ 入力Ｉ／Ｆ部
１３ 出力Ｉ／Ｆ部
２１ 紙位置計算部
２２ デバイスシミュレーション部
２３ 入力Ｉ／Ｆ部
２４ 出力Ｉ／Ｆ部
２５ 紙位置表示部
２６ パス管理部
ＣＬ１ 仮想クラッチ
ＦＬ１ 仮想フラッパ
Ｍ１ 仮想モータ
Ｍ２ 仮想モータ
Ｐ 仮想紙
Ｒ１ 仮想ローラ
Ｒ２ 仮想ローラ
Ｗ１ 紙搬送シミュレーション画面
DESCRIPTION OF
Claims (6)
仮想搬送機構により搬送される仮想紙の位置を計算する計算手順と、
前記計算手順において計算された仮想紙の位置に基づき、仮想紙の先端から後端までの間に、仮想紙の搬送方向を分岐させる仮想分岐機構が存在するかどうかを判断する第１の判断手順と、
前記仮想分岐機構が動作したかどうかを判断する第２の判断手順と、
前記第１の判断手順において仮想紙の先端から後端までの間に前記仮想分岐機構が存在すると判断し、かつ、前記第２の判断手順で前記仮想分岐機構が動作したと判断した場合、前記コンピュータに付随する表示部に警告表示を行う警告表示手順と、
を前記コンピュータに実行させることを特徴とする設計支援プログラム。 In a computer-readable design support program that enables verification of the processing operation of software that controls the transport mechanism,
A calculation procedure for calculating the position of the virtual paper transported by the virtual transport mechanism;
First determination procedure for determining whether there is a virtual branching mechanism that branches the transport direction of virtual paper between the leading edge and the trailing edge of the virtual paper based on the position of the virtual paper calculated in the calculation procedure When,
A second determination procedure for determining whether or not the virtual branch mechanism has operated;
If it is determined in the first determination procedure that the virtual branching mechanism exists between the leading edge and the trailing edge of the virtual paper, and if it is determined that the virtual branching mechanism has been operated in the second determination procedure, A warning display procedure for displaying a warning on a display attached to the computer;
A design support program for causing a computer to execute
前記遅延時間設定手順において設定された遅延時間に基づき、前記仮想分岐機構が存在するかどうかの判断基準となる補正位置を算出する補正位置算出手順と、を有し、
前記第１の判断手順は、前記補正位置算出手順において算出された補正位置に基づいて仮想分岐機構が存在するかどうかを判断することを特徴とする請求項１記載の設計支援プログラム。 A delay time setting procedure for presetting a delay time from when the virtual drive mechanism that drives the virtual transport mechanism is requested to drive until the drive mechanism actually finishes driving;
A correction position calculation procedure for calculating a correction position that is a criterion for determining whether or not the virtual branch mechanism exists based on the delay time set in the delay time setting procedure;
The design support program according to claim 1, wherein the first determination procedure determines whether or not a virtual branch mechanism exists based on the correction position calculated in the correction position calculation procedure.
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