JPH10312314A - シミュレーション装置及び情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複写機等の実機のソフトウェアをハードウェ
アが無い状態で検証できるようにする。 【解決手段】 ハードウェアの他に、製造誤差による性
能格差、経年変化による性能劣化や故障発生等の実世界
の対象物を模擬した外部環境モデル２７をソフトウエア
上で生成し、これに検証対象であるソフトウェア２６を
結合させてシミュレーションを行いそのソフトウェア２
６を検証する。ソフトウェア上に生成した外部環境モデ
ル２７は実世界の対象物を模擬しているため、外部環境
モデル２７を実機のハードウェア及びその環境に近似さ
せることができる。これにより、実機のソフトウェア２
６をハードウェアが無い状態で検証することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機等の
ハードウェアを含む実世界の対象物を模擬した外部環境
モデルをソフトウェア上で生成して制御プログラムとし
てのソフトウェアによってその外部環境モデルをシミュ
レートするシミュレーション装置及び情報記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】現在、多機能複写機のように、ハードウ
ェアとその制御プログラムからなるソフトウェアとを有
する機器（以下、実機という）を開発する場合、ハード
ウェアとソフトウェアとを並行して開発することが多
い。この際、必然的にハードウェアが存在しない状態で
ソフトウェアを開発することになるので、そのソフトウ
ェアの動作を実際のハードウェアで検証することはでき
ない。

【０００３】そこで、ソフトウェアを開発する場合に
は、ハードウェアを制御するソフトウェアをオブジェク
ト指向分析してシステム分析モデルを生成し、このシス
テム分析モデルをシミュレートすることによりソフトウ
ェアをテストするようなことが行われている。このよう
にオブジェクト指向分析によりシミュレーションを行な
うことは、例えば、特開平6−52143号公報や特開平7−8
4832号公報に開示されており、ＣＡＳＥ(Computer Aide
d Software Engineering）ツールなるソフトウェアとし
て商品化もされている。したがって、ソフトウェアから
システム分析モデルを生成すれば、ハードウェアが存在
しなくともソフトウェアの動作を検証することができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ハードウェア
に発生する様々な事象をシステム分析モデルで的確にテ
ストすることは困難であり、最終的にソフトウェアをハ
ードウェアに実装してテストすることが必要となってい
る。これは、ハードウェアには製造誤差による性能格
差、経年変化による性能劣化や故障発生、一般ユーザに
よる誤操作のような統計的事象等の不具合が不可避的に
発生するのに対し、従来のシステム分析モデルでは、そ
のような不具合が発生した状態までをも的確に再現する
ようなものはないからである。

【０００５】また、現在では上述のような不具合をソフ
トウェアにより補償することが要望されているが、この
ようなソフトウェアを、システム分析モデルのシミュレ
ートだけで開発しようとする着想は今までになされてい
ない。このため、ハードウェアを作成してからソフトウ
ェアを実装し、エラー＆テストの長期テストを繰り返し
てソフトウェアを徐々に完成するようにしているのが現
状である。

【０００６】したがって、ソフトウェアの開発の負担が
大きくそのために長時間を要しており、ハードウェアが
作成されてからソフトウェアの長期テストを実行するの
で、実機の開発期間を短縮することができないという問
題がある。

【０００７】また、別の問題として、システム分析モデ
ル及びその制御プログラムを実行させてシミュレートを
する場合、シミュレート結果が可視的に判別しやすい形
態で出力されないため、シミュレート結果の認識が煩雑
であるという問題もある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のシミュレ
ーション装置の発明は、実世界の対象物を模擬した外部
環境モデルをソフトウェア上で生成する外部環境モデル
作成手段と、外部環境モデルのシミュレーション実行時
の環境を設定するシミュレーション設定手段と、このシ
ミュレーション設定手段によって設定されたシミュレー
ション環境に検証対象のソフトウェアを取り込むソフト
ウェア結合手段と、このソフトウェア結合手段によって
シミュレーション環境に取り込まれた検証対象のソフト
ウェア及び外部環境モデルを実行させてシミュレート
し、検証対象のソフトウェアを検証するシミュレーショ
ン実行管理手段と、このシミュレーション実行管理手段
による外部環境モデルのシミュレートに際して、シミュ
レーション設定手段によって設定されたシミュレーショ
ン環境に応じた表示をモニタ上に行うシミュレーション
モニタ手段とを備える。

【０００９】したがって、外部環境モデル（外部環境モ
デル作成手段により生成）のシミュレーション環境（シ
ミュレーション設定手段により設定）に検証対象のソフ
トウェアを取り込んだ（ソフトウェア結合手段による）
後、シミュレーション実行管理手段によってシミュレー
ション環境に取り込まれたソフトウェア及び外部環境モ
デルを実行させてシミュレートすると、設定されたシミ
ュレーション環境に応じた表示がモニタ上に行われる
（シミュレーションモニタ手段による）。この際、外部
環境モデルは、制御対象であるハードウェアを含む実世
界の対象物を模擬したモデルであり、このため、製造誤
差による性能格差、経年変化による性能劣化や故障発
生、一般ユーザによる誤操作のような統計的事象等の不
具合も実世界の対象物として模擬しうる。よって、ハー
ドウェアの開発と並行してのソフトウェアの開発が実行
可能となる。また、シミュレーション設定手段によって
シミュレーション環境を整えておき、このシミュレーシ
ョン環境に検証対象のソフトウェアを取り込み、シミュ
レーション環境に取り込まれたソフトウェアを実行して
モニタするようにしたので、所望のシミュレーション結
果表示が自由に設定可能となり、その結果、シミュレー
ション内容を視覚的に認識しやすくなり、したがって、
ソフトウェアの検証作業の容易化が図られる。

【００１０】このような請求項１記載のシミュレーショ
ン装置の発明は、請求項１１記載の記録媒体に記録され
たプログラムをコンピュータに読み取らせることによっ
ても実行される。つまり、請求項１１記載の記録媒体
は、オブジェクト指向アプローチによってハードウェア
を模擬した外部環境モデルをソフトウェア上で生成する
外部環境モデル作成機能と、外部環境モデルのシミュレ
ーション実行時の環境を設定するシミュレーション設定
機能と、このシミュレーション設定機能によって設定さ
れたシミュレーション環境に検証対象のソフトウェアを
取り込むソフトウェア結合機能と、このソフトウェア結
合機能によってシミュレーション環境に取り込まれた検
証対象のソフトウェアを実行させて外部環境モデルをシ
ミュレートし、検証対象のソフトウェアを検証するシミ
ュレーション実行管理機能と、このシミュレーション実
行管理機能による外部環境モデルのシミュレートに際し
て、シミュレーション設定機能によって設定されたシミ
ュレーション環境に応じた表示をモニタ上に行うシミュ
レーションモニタ機能とをコンピュータに実現させるた
めのプログラムが記録されている。

【００１１】ここで、外部環境モデルの生成は、例え
ば、実世界の対象物をオブジェクトとして捉えた外部環
境コンポーネントを基本構成単位とし、各外部環境コン
ポーネント間の関係をネットワークにより定義するオブ
ジェクト指向アプローチによって行う（請求項２）。つ
まり、外部環境コンポーネントは属性とメソッドとを持
ち、このような外部環境コンポーネントが相互にメッセ
ージを送ることにより協調的に作業が行われることにな
る。そして、このような外部環境コンポーネント間の関
係、つまり、相互作用の依存関係をネットワークにより
定義するため、外部環境モデルが人間の実世界の理解に
近い表現形態で表現され、したがって、外部環境モデル
の生成が容易となる。

【００１２】このような請求項２記載のシミュレーショ
ン装置において、実世界の対象物の属性及び各対象物相
互の関係を含む抽象外部環境コンポーネントを予め複数
用意した外部環境コンポーネントデータベースを備え、
外部環境モデル作成手段は、検証対象のソフトウェアか
ら見て実世界の対象物と対応付けられたメソッドとこの
メソッドに対応付けられた抽象外部環境コンポーネント
とから外部環境コンポーネントを生成するようにしても
良い（請求項３）。この場合には、外部環境コンポーネ
ントデータベースから抽象外部環境コンポーネントを選
択することにより、容易に外部環境コンポーネントが生
成される。

【００１３】このような請求項３記載のシミュレーショ
ン装置において、抽象外部環境コンポーネントが含む実
世界の対象物相互の関係定義から見て不足している抽象
外部環境コンポーネントを検出して示唆する不足抽象外
部環境コンポーネント示唆手段を更に備える場合には
（請求項４）、不足している抽象外部環境コンポーネン
トが示唆され、外部環境コンポーネントの生成がより容
易になる。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項２又は３記
載のシミュレーション装置において、外部環境コンポー
ネント相互の関係を定義するネットワーク上で外部環境
コンポーネント相互の関係をトレースして外部環境モデ
ルの正当性を検証する外部環境モデル検証手段を更に備
える。ここで、抽象外部環境コンポーネントには実世界
の対象物相互の関係が含まれているため、ネットワーク
上で外部環境コンポーネント相互の関係をトレースする
ことにより、外部環境モデルの誤りや不完全さが事前に
判定される。

【００１５】請求項６記載の発明は、請求項２記載のシ
ミュレーション装置において、検証対象のソフトウェア
を生成するソフトウェア開発手段を更に備え、このソフ
トウェア開発手段は検証対象のソフトウェアに付加情報
の付与を許容する。付加情報というのは、外部環境モデ
ルの作成、外部環境モデルと検証対象のソフトウェアと
の結合、シミュレーション実行制御のために必要な情報
等である。例えば、請求項７記載のシミュレーション装
置のように、付加情報は、検証対象のソフトウェアが実
世界の対象物にアクセスする部分を予め指定する情報で
あり、この場合、外部環境モデル作成手段は、付加情報
に基づいて実世界の対象物に対応付けられたメソッド
（請求項３）を自動生成する。したがって、こうして自
動生成されたメソッドに抽象外部環境コンポーネントを
組み合わせることで外部環境コンポーネントが容易に生
成される。また、請求項８記載のシミュレーション装置
のように、付加情報は、検証対象のソフトウェアのシミ
ュレーション動作開始ポイントを指定する情報であり、
この場合、シミュレーション実行管理手段は、付加情報
に基づくシミュレーション実行処理の選択及び組合せを
許容する。したがって、付加情報に基づいてシミュレー
ション実行のシナリオが柔軟に設定される。

【００１６】請求項９記載の発明は、請求項１記載のシ
ミュレーション装置において、ソフトウェア結合手段
は、検証対象のソフトウェア中の処理単位の直前に起動
される事前処理と処理単位の直後に起動される事後処理
として必要処理に関する記述を許容し、検証対象のソフ
トウェアを構文解析してそれらの必要処理の記述を埋め
込む必要がある処理単位を抽出し、抽出された処理単位
の先頭と最後とに必要処理の記述を挿入することで、シ
ミュレーション設定手段によって設定されたシミュレー
ション環境に検証対象のソフトウェアを取り込む。つま
り、検証対象のソフトウェアにおいて処理単位の直前と
直後とにシミュレーションに必要な処理の記述が埋め込
まれ、検証対象のソフトウェアがシミュレーション実行
可能なソフトウェアに自動変換される。

【００１７】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
シミュレーション装置において、シミュレーション設定
部は、モニタへの表示に関する複数の表示アイテムが格
納された定型表示手続きデータベースを備え、モニタに
表示させたい表示アイテムの選択を許容することにより
シミュレーション実行時のモニタ環境を設定する。した
がって、定型表示手続きデータベースからモニタに表示
させたい表示アイテムを選択することにより、シミュレ
ーション実行時のモニタ環境が設定される。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図面に基
づいて以下に説明する。まず、本実施の形態のシミュレ
ーション装置は、そのハードウェア構成として、一個の
コンピュータシステム１を利用している。

【００１９】図１及び図２に示すように、コンピュータ
の主体としてＣＰＵ(Central Processing Unit）２が設
けられ、このＣＰＵ２には、バスライン３により、ＲＯ
Ｍ(Read Only Memory)４、ＲＡＭ(Random Access Memor
y)５、ＨＤＤ(Hard Disc Drive）６、ＦＤ(Floppy Dis
c）７が装填されるＦＤＤ(FD Drive)８、ＣＤ(CompactD
isc)−ＲＯＭ９が装填されるＣＤ−ＲＯＭドライブ１
０、マウス１１が接続されたキーボード１２、モニタと
してディスプレイ１３、通信Ｉ／Ｆ(Interface）１４、
マイクロフォン１５、スピーカ１６等が接続されてい
る。

【００２０】コンピュータシステム１は、各種データの
外部入力を受け付けるデータ入力デバイスとして、ＦＤ
Ｄ８、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１０、マウス１１及びキー
ボード１２、通信Ｉ／Ｆ１４、マイクロフォン１５等を
有している。また、各種データの外部出力を実行するデ
ータ出力デバイスとしては、ＦＤＤ８、ディスプレイ１
３、通信Ｉ／Ｆ１４、スピーカ１６等が設けられてい
る。さらに、各種データを一時記憶するデータ記憶デバ
イスとしては、ＲＡＭ５、ＨＤＤ６、ＦＤ７等が設けら
れており、予め記録されたソフトウェアをＣＰＵ２に提
供できる情報記録媒体としては、ＲＯＭ４、ＲＡＭ５、
ＨＤＤ６、ＦＤ７、ＣＤ−ＲＯＭ９等が設けられてい
る。なお、これらのディスク７，９は、コンピュータシ
ステム１に固定的に設けられておらず、単体で取り扱え
る交換自在な情報記録媒体としての形態を備える。そし
て、コンピュータの主体としてのＣＰＵ２は、交換自在
な情報記録媒体としての形態を備えたディスク６，７，
９等にソフトウェアとして予め設定された制御プログラ
ムによって各種の処理動作を実行する。このような制御
プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１０に読み取られ
るＣＤ−ＲＯＭ９に格納されていたり、ＨＤＤ６に予め
インストールされている。いずれにしても、コンピュー
タシステム１の起動時に、そのような制御プログラムが
ＲＡＭ５に複写されてＣＰＵ２に読み取られ、これによ
って各種の処理動作が実行される。

【００２１】ここで、コンピュータシステム１は、ＲＡ
Ｍ５に複写されてＣＰＵ２に読み取られる制御プログラ
ムによって、オブジェクト指向アプローチを利用したソ
フトウェアの開発支援動作、シミュレーション環境の生
成動作、シミュレーション動作を実行する。図３に示す
ように、これらの各動作は、ソフトウェア開発フェイ
ズ、シミュレーション環境作成フェイズ、シミュレーシ
ョンフェイズという各フェイズ（段階）において実行さ
れる。オブジェクト指向アプローチでは、実世界の対象
物（オブジェクト）と対象物相互の関係とをそのままソ
フトウェアで表現することにより、実世界の仕組みをコ
ンピュータ上に再現する。つまり、オブジェクト指向ア
プローチでは、ソフトウェアを実世界に即した理解しや
すい形式でモデル化することを目的としており、この目
的達成のために、実世界の対象における重要な概念実態
を抽出し、それらがお互いにどのように関連しあってい
るかを記述し表現する。この場合、実世界にある実態や
概念は対象、つまりオブジェクトとして認識され、ソフ
トウェアはそのようなオブジェクトを基本構成要素とし
て設計実装される。

【００２２】オブジェクト指向アプローチを利用した各
種動作を実行するために、コンピュータシステム１は、
ＣＰＵ２を主体とする各構成要素によって、各種の機能
を果たす概念的及び機能的な各部を構成する（図３）。
つまり、ソフトウェアの開発支援動作を実行するものと
してソフトウェア開発部２１が設けられ、シミュレーシ
ョン環境の生成動作を実行するものとして外部環境モデ
ル作成部２２、ソフトウェア結合部２３及びシミュレー
ション設定部２４が設けられ、シミュレーション動作を
実行するものとしてシミュレーション実行管理部２５が
それぞれ設けられている。以下、これらの各部によって
実行される機能を各フェイズ毎に具体例を交えながら説
明する。

【００２３】１．ソフトウェア開発フェイズ ソフトウェア開発フェイズでは、ソフトウェア開発部２
１によって実機のソフトウェア２６の部分を作成する。
つまり、実機が例えば複写機（図示せず）である場合、
複写機のハードウェア部分を制御するための制御プログ
ラムであるソフトウェア２６の開発（プログラミング）
が行われる。このようなソフトウェアの開発は、ソフト
ウェア開発部２１がソースコードエディタとして機能す
ることにより実現される。ソフトウェア開発部２１が提
供するソースコードエディタは、ソフトウェア２６に付
加情報を付与する機能をも備える。付加情報は、例え
ば、ソースコード中におけるＩ／Ｏポートの読み書きと
いうようなハードウェアをアクセスするメソッドＭ１
や、ソフトウェア２６を実行する際の開始点となるメソ
ッドＭ２であり、ソフトウェア開発部２１は、そのよう
なメソッドＭ１，Ｍ２をディスプレイ１３上でマークす
ることによりそれらのメソッドＭ１，Ｍ２を付加情報と
してソフトウェア２６に付与することを可能とする（図
４参照）。ここに、ソフトウェア開発手段の機能が実行
され、この機能の実行により作成されたソフトウェア２
６が本実施の形態のシミュレーション装置の検証対象と
なる。

【００２４】付加情報として挙げたメソッドＭ１，Ｍ２
をより詳細に説明する。これらのメソッドＭ１，Ｍ２
は、オブジェクトが属性と共に備えるメソッドである。
メソッドＭ１は、アクセスすべきハードウェアが例えば
現像装置（図示せず）の現像スリーブの駆動源である場
合、この駆動源にアクセスするというメッセージに対応
する機能を実現するメソッドである。メソッドＭ２は、
ソフトウェア２６においてどの処理単位からそのソフト
ウェア２６を実行するかを決定するためのメッセージに
対応する機能を実現するメソッドである。

【００２５】なお、ソフトウェア開発部２１が提供する
ソースコードエディタは、オブジェクト指向分析・設計
を支援するＣＡＳＥツールに統合されていても良い。

【００２６】２．シミュレーション環境作成フェイズ シミュレーション環境作成フェイズは、外部環境モデル
２７の作成、シミュレーションの環境設定、及び外部環
境モデル２７とソフトウェア２６との結合という３つの
フェイズからなる。

【００２７】Ａ．外部環境モデル作成フェイズ 外部環境モデル作成フェイズでは、外部環境モデル作成
部２２による外部環境モデル２７の生成が行われる（外
部環境モデル作成手段）。外部環境モデル２７は、実世
界の対象物をオブジェクトとして捉えた外部環境コンポ
ーネント２８の作成と作成された外部環境コンポーネン
ト２８間の関係をネットワークで定義するリンク２９と
によって生成される（図７参照）。つまり、外部環境モ
デル２７は、複写機（図示せず）を例に挙げると、複写
機という実機のハードウェア及びこのハードウェアの環
境をソフトウェア上で生成したモデルである。したがっ
て、外部環境コンポーネント２８は、実世界の対象物、
例えば現像装置をオブジェクトとして捉えたものであ
り、したがって、現像装置がオブジェクトであるとする
と、現像装置がその役割を果たすために必要な属性とメ
ソッドとが外部環境コンポーネント２８の内容となる。
この場合、外部環境コンポーネント２８は、オブジェク
ト指向言語のクラスとして実現される。

【００２８】外部環境コンポーネント２８の作成は、外
部環境コンポーネント２８のメソッド自動生成又は外部
環境コンポーネント２８のメソッド作成と抽象外部環境
コンポーネントの選択との２つの段階からなされる。

【００２９】（１）外部環境コンポーネントのメソッド
自動生成 ここでは、検証対象のソフトウェア２６のコード中か
ら、ハードウェアのアクセスポイントとしてマークされ
たメソッドＭ１が自動検索される。そして、このメソッ
ドＭ１を含むクラスに対応するクラスを外部環境コンポ
ーネント２８のメソッドＭ３として生成する（図５参
照）。このメソッドＭ３は、インターフェースとして生
成される。

【００３０】（２）外部環境コンポーネントのメソッド
作成 その他の外部環境コンポーネント２８のメソッドＭ４に
ついては、コンピュータシステム１が備えるエディタ機
能によって生成される（図６参照）。

【００３１】（３）抽象外部環境コンポーネントの選択 外部環境コンポーネント２８のメソッドＭ３が自動生成
されてメソッドＭ４が作成されると、図６に示すよう
に、これらのメソッドＭ３，Ｍ４に抽象外部環境コンポ
ーネント３０が対応付けられる。抽象外部環境コンポー
ネント３０は、外部環境コンポーネント２８の抽象化さ
れた振る舞い、各抽象外部環境コンポーネント３０相互
の関係を記述した抽象クラスとして実現されている。つ
まり、実世界の対象物の属性及び各対象物相互の関係を
定義した抽象クラスが各抽象外部環境コンポーネント３
０である。したがって、外部環境コンポーネント２８
は、抽象外部コンポーネント３０のサブクラスというこ
とになる。

【００３２】抽象外部環境コンポーネント３０は、クラ
スライブラリの形態で図３に示す外部環境コンポーネン
トデータベース３１に格納されてデータベース化されて
いる。外部環境コンポーネントデータベース３１には、
例えば次のような抽象外部環境コンポーネント３０が用
意されている。

【００３３】シンク：入口と出口とを持ち、流動体を溜
める ポンプ：シンクからシンクへと流動体を移動させる センサ：値を測定してその測定値をソフトウェアに送る
終端子 外部環境コンポーネント２８のメソッドＭ３，Ｍ４に対
する抽象外部環境コンポーネント３０の対応付けは、図
６に示すようにＧＵＩ上のマウス１１による操作で行
う。つまり、各メソッドＭ３，Ｍ４に対し、外部環境コ
ンポーネントデータベース３１に格納された任意の抽象
外部環境コンポーネント３０をドラッグして重ね合わせ
る。これにより、両者の対応付けがなされるように外部
環境モデル作成部２２による外部環境モデル作成機能が
設定されている。

【００３４】こうして、外部環境コンポーネント２８の
メソッドＭ３，Ｍ４に抽象外部環境コンポーネント３０
が対応付けられることで、外部環境コンポーネント２８
が作成される。

【００３５】そして、図７に示すように、外部環境コン
ポーネント２８が作成された後、ＧＵＩ上のマウス１１
による操作で、作成された外部環境コンポーネント２８
相互間をリンク２９で結ぶことにより、外部環境コンポ
ーネント２８相互間の関係がネットワークで定義され、
外部環境モデル２７が生成される。この際、抽象外部環
境コンポーネント３０が備える実世界の対象物相互の関
係に基づくリンクの制約が参照され、不足している抽象
外部環境コンポーネント３０相互の結合や抽象外部環境
コンポーネント３０の生成がユーザに促される。例え
ば、図７中、ポンプという抽象外部環境コンポーネント
３０にはシンクが接続されるべき出口が存在するにも拘
らず、この出口にシンクが接続されていなければ、警告
表示がなされ、ユーザに不足している抽象外部環境コン
ポーネント３０の結合が促される。ここに、不足外部環
境コンポーネント示唆手段の機能が実行される。

【００３６】外部環境モデル２７が生成された場合、図
３に示すシミュレーション実行管理部２５によって外部
環境モデル２７のシミュレーションがなされ、シミュレ
ーションモニタ手段として機能するシミュレーションモ
ニタ部３２によってディスプレイ１３に所定の表示がな
される。例えば、アクチュエータ（例えば、現像スリー
ブ駆動モータ）に対応する外部環境コンポーネント２８
からどのセンサに対応する外部環境コンポーネント２８
にも経路が存在しない場合、ディスプレイ１３には外部
環境モデル２７が正当でない旨の表示がなされる。ここ
に、外部環境モデル検証手段の機能が実行される。

【００３７】Ｂ．シミュレーション環境設定フェイズ シミュレーション環境設定フェイズは、シミュレーショ
ン実行時の環境を設定するフェイズである。つまり、シ
ミュレーション設定部２４では、ソフトウェア開発部２
１のソースコードエディタ及び外部環境モデル作成部２
２のエディタによって、後述するシミュレーションフェ
イズでシミュレーション中にモニタする対象の選択を許
容する（シミュレーション設定手段）。この場合、ディ
スプレイ１３への表示に関する複数の表示アイテム３
３、例えば棒グラフやメータ等を格納する定型表示手続
きデータベース３４から表示アイテム３３を選択するこ
とにより、モニタの方法が選択される。具体的には、図
８に示すように、シミュレーションモニタ中において、
ＧＵＩ上のマウス１１の操作によって定型表示手続きデ
ータベース３４から所望の表示アイテム３３をドラッグ
＆ドロップにより選択し、選択した表示アイテム３３を
検証対象であるソフトウェア２６の所望記述部分にドラ
ッグしてシミュレーション中にモニタする対象を選択す
る。

【００３８】Ｃ．ソフトウェア結合フェイズ ソフトウェア結合フェイズでは、検証対象のソフトウェ
ア２６にシミュレーション設定部２４によってシミュレ
ーション環境を埋め込み、ソフトウェア２６をシミュレ
ーション実行可能なソフトウェア３５に変換する（図３
参照）。ここに、ソフトウェア結合手段の機能が実行さ
れる。

【００３９】図９は、ソフトウェア２６をシミュレーシ
ョン実行可能なソフトウェア３５に変換する方法を示
す。図９では、左側が元のソフトウェア２６、右側が変
換後のソフトウェア３５であり、この例は、クラスＡか
らクラスＢのメソッドｍｅｔｈｏｄ１を呼び出す場合を
示している。まず最初に、クラスＢを別名（Ｂ＿ｏｒｉ
ｇ）にリネームする。次に、新たにクラスＢを生成し、
そのメソッドとしてｍｅｔｈｏｄ１を生成する。ｍｅｔ
ｈｏｄ１には、シミュレーションに必要な前処理、元々
の処理（Ｂ＿ｏｒｉｇクラスのメソッドｍｅｔｈｏｄ
１）、シミュレーションに必要な後処理の順に、実行す
る記述を生成する。これにより、クラスＡからｍｅｔｈ
ｏｄ１を呼び出すときには、シミュレーションに必要な
前処理及び後処理を含んだ形で処理が行われることにな
る。

【００４０】３．シミュレーションフェイズ シミュレーションフェイズでは、シミュレーション実行
管理部２５によって、オブジェクト指向言語で記述され
たシミュレーション実行可能なソフトウェア３５及び外
部環境モデル２７をコンパイルして実行する。これによ
り、シミュレーション実行管理手段の機能が実行され
る。

【００４１】ここで、シミュレーション実行可能なソフ
トウェア３５及び外部環境モデル２７の実行は、例え
ば、ソフトウェア開発部２１でソフトウェア２６に付与
した付加情報中のソフトウェア２６を実行する際の開始
点となるメソッドＭ２を検索し、これに対応する図示し
ない開始ボタンをＧＵＩ上に生成し、これをマウス１１
でクリックすることによって開始される。このようなＧ
ＵＩ表示は、シミュレーション実行可能なソフトウェア
３５、つまり、シミュレーション設定部２４によって設
定されたシミュレーション環境が埋め込まれたソフトウ
エア２６に基づいて実行される。そして、シミュレーシ
ョン実行可能なソフトウェア３５が実行されることで、
シミュレーション動作中、シミュレーション設定部２４
によって設定されたシミュレーション環境に従った表
示、例えば棒グラフがディスプレイ１３に表示されるこ
とになる（図１０参照）。

【００４２】さらに、ソフトウェア２６を実行する際の
開始点となるメソッドＭ２の選択や組合せを自由に設定
することにより、シミュレーション実行のシナリオが柔
軟に設定・実行される。

【００４３】

【発明の効果】請求項１記載のシミュレーション装置の
発明及び請求項１１記載の記録媒体の発明は、制御対象
であるハードウェアばかりか、製造誤差による性能格
差、経年変化による性能劣化や故障発生、一般ユーザに
よる誤操作のような統計的事象等の不具合等をも含む実
世界の対象物を模擬した外部環境モデルをソフトウェア
上で生成し、この外部環境モデルとその制御プログラム
であるソフトウェアとをシミュレートすることでそのソ
フトウェアを検証するようにしたので、シミュレートす
る外部環境モデルを実機のハードウェア及びその環境に
近似させることができ、したがって、ハードウェアの開
発と並行してのソフトウェアの開発を可能とすることが
できる。また、シミュレーション環境を整えておき、こ
のシミュレーション環境に検証対象のソフトウェアを取
り込み、シミュレーション環境に取り込まれたソフトウ
ェアを実行してモニタするようにしたので、シミュレー
ション結果表示の自由度を高めてシミュレーション内容
を視覚的に認識しやすくすることができ、したがって、
ソフトウェアの検証作業の容易化を図ることができる。

【００４４】請求項２記載の発明は、請求項１記載のシ
ミュレーション装置において、実世界の対象物をオブジ
ェクトとして捉えた外部環境コンポーネントを基本構成
単位とし、各外部環境コンポーネント間の関係をネット
ワークにより定義するオブジェクト指向アプローチによ
って外部環境モデルを生成するようにしたので、人間の
実世界の理解に近い表現形態で外部環境モデルを表現す
ることができ、したがって、外部環境モデルの生成作業
を容易にすることができる。

【００４５】請求項３記載の発明は、請求項２記載のシ
ミュレーション装置において、実世界の対象物の属性及
び各対象物相互の関係を含む抽象外部環境コンポーネン
トを予め複数用意した外部環境コンポーネントデータベ
ースを備え、外部環境モデル作成手段は、検証対象のソ
フトウェアから見て実世界の対象物と対応付けられたメ
ソッドとこのメソッドに対応付けられた抽象外部環境コ
ンポーネントとから外部環境コンポーネントを生成する
ようにしたので、外部環境コンポーネントデータベース
から抽象外部環境コンポーネントを選択するだけで容易
に外部環境コンポーネントを生成することができ、その
生成作業を容易にすることができる。

【００４６】請求項４記載の発明は、請求項３記載のシ
ミュレーション装置において、抽象外部環境コンポーネ
ントが含む実世界の対象物相互の関係定義から見て不足
している抽象外部環境コンポーネントを検出して示唆す
る不足抽象外部環境コンポーネント示唆手段を更に備え
るので、不足している抽象外部環境コンポーネントの示
唆により、外部環境コンポーネントの生成作業をより一
層容易にすることができる。

【００４７】請求項５記載の発明は、請求項２又は３記
載のシミュレーション装置において、外部環境コンポー
ネント相互の関係を定義するネットワーク上で外部環境
コンポーネント相互の関係をトレースして外部環境モデ
ルの正当性を検証する外部環境モデル検証手段を更に備
えるので、外部環境モデルの誤りや不完全さを事前に判
定することができ、したがって、正常なシミュレーショ
ンの実行を支援することができる。

【００４８】請求項６記載の発明は、請求項２記載のシ
ミュレーション装置において、検証対象のソフトウェア
を生成するソフトウェア開発手段を更に備え、このソフ
トウェア開発手段は検証対象のソフトウェアに付加情報
の付与を許容するので、外部環境モデルの作成、この外
部環境モデルに対する検証対象であるソフトウェアの結
合、シミュレーション実行制御に必要な情報等を付加情
報としてソフトウェアに付与することにより、各種作業
の容易化や各種処理効率の向上を図ることができる。

【００４９】請求項７記載の発明は、請求項３及び６記
載のシミュレーション装置において、付加情報を検証対
象のソフトウェアが実世界の対象物にアクセスする部分
を予め指定する情報とし、外部環境モデル作成手段が付
加情報に基づいて実世界の対象物に対応付けられたメソ
ッドを自動生成するようにしたので、外部環境モデルを
部分的に自動生成することができ、したがって、外部環
境モデルの作成効率を向上させることができる。

【００５０】請求項８記載の発明は、請求項６記載のシ
ミュレーション装置において、付加情報を検証対象であ
るソフトウェアのシミュレーション動作開始ポイントを
指定する情報とし、シミュレーション実行管理手段が付
加情報に基づくシミュレーション実行処理の選択及び組
合せを許容するようにしたので、付加情報に基づいてシ
ミュレーション実行のシナリオを柔軟に設定することが
でき、したがって、検証対象であるソフトウェアの検証
の効率を向上させることができる。

【００５１】請求項９記載の発明は、請求項１記載のシ
ミュレーション装置において、ソフトウェア結合手段
は、検証対象のソフトウェア中の処理単位の直前に起動
される事前処理と処理単位の直後に起動される事後処理
として必要処理に関する記述を許容し、検証対象のソフ
トウェアを構文解析してそれらの必要処理の記述を埋め
込む必要がある処理単位を抽出し、抽出された処理単位
の先頭と最後とに必要処理の記述を挿入することで、シ
ミュレーション設定手段によって設定されたシミュレー
ション環境に検証対象のソフトウェアを取り込むように
したので、検証対象のソフトウェアをシミュレーション
実行可能なソフトウェアに自動変換することができる。

【００５２】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
シミュレーション装置において、シミュレーション設定
部は、モニタへの表示に関する複数の表示アイテムが格
納された定型表示手続きデータベースを備え、モニタに
表示させたい表示アイテムの選択を許容することにより
シミュレーション実行時のモニタ環境を設定するように
したので、したがって、定型表示手続きデータベースか
らモニタに表示させたい表示アイテムを選択するだけと
いう簡単な作業により、シミュレーション実行時のモニ
タ環境を設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態として、シミュレーショ
ン装置を実現するコンピュータシステムの外観を示す斜
視図である。

【図２】コンピュータシステムにおける各部の電気的接
続を示すブロック図である。

【図３】ソフトウェア開発フェイズ、シミュレーション
環境作成フェイズ、及びシミュレーションフェイズの各
フェイズ別に、シミュレーション装置の論理的構造を示
す模式図である。

【図４】ソフトウェア開発フェイズにおいて、検証対象
のソフトウェアの制御プログラム中でハードウェアにア
クセスするメソッドの指定手順と、ソフトウェアの実行
開始点となるメソッドの指定手順とを示す模式図であ
る。

【図５】外部環境コンポーネントの自動生成手順とし
て、ハードウェアへのアクセスポイントとして指定され
たメソッドの自動検索手順を示す模式図である。

【図６】外部環境コンポーネントの自動生成手順とし
て、外部環境コンポーネントデータベースから抽象外部
環境コンポーネントを呼び出す手順を示す模式図であ
る。

【図７】外部環境コンポーネントの自動生成手順とし
て、外部環境コンポーネント相互のネットワークを生成
するためのリンク手順を示す模式図である。

【図８】シミュレーション設定手順を示す模式図であ
る。

【図９】ソフトウェア結合手順を示す模式図である。

【図１０】モニタの表示例を示す模式図である。

【符号の説明】

１３ モニタ ２１ ソフトウェア開発手段 ２２ 外部環境モデル作成手段 ２３ ソフトウェア結合手段 ２４ シミュレーション設定手段 ２５ シミュレーション実行管理手段 ２６ 検証対象のソフトウェア ２７ 外部環境モデル ２８ 外部環境コンポーネント ３０ 抽象外部環境コンポーネント ３１ 外部環境コンポーネントデータベース ３２ シミュレーションモニタ手段 ３３ アイテム ３４ 定型表示手続きデータベース Ｍ１，Ｍ２ 付加情報

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実世界の対象物を模擬した外部環境モデ
   ルをソフトウェア上で生成する外部環境モデル作成手段
   と、 外部環境モデルのシミュレーション実行時の環境を設定
   するシミュレーション設定手段と、 このシミュレーション設定手段によって設定されたシミ
   ュレーション環境に検証対象のソフトウェアを取り込む
   ソフトウェア結合手段と、 このソフトウェア結合手段によってシミュレーション環
   境に取り込まれた検証対象のソフトウェア及び外部環境
   モデルを実行させてシミュレートし、検証対象のソフト
   ウェアを検証するシミュレーション実行管理手段と、 このシミュレーション実行管理手段による外部環境モデ
   ルのシミュレートに際して、シミュレーション設定手段
   によって設定されたシミュレーション環境に応じた表示
   をモニタ上に行うシミュレーションモニタ手段と、を備
   えることを特徴とするシミュレーション装置。
2. 【請求項２】 外部環境モデル作成手段は、実世界の対
   象物をオブジェクトとして捉えた外部環境コンポーネン
   トを基本構成単位とし、各外部環境コンポーネント間の
   関係をネットワークにより定義するオブジェクト指向ア
   プローチによって外部環境モデルを生成することを特徴
   とする請求項１記載のシミュレーション装置。
3. 【請求項３】 実世界の対象物の属性及び各対象物相互
   の関係を含む抽象外部環境コンポーネントを予め複数用
   意した外部環境コンポーネントデータベースを備え、外
   部環境モデル作成手段は、検証対象のソフトウェアから
   見て実世界の対象物と対応付けられたメソッドとこのメ
   ソッドに対応付けられた抽象外部環境コンポーネントと
   から外部環境コンポーネントを生成することを特徴とす
   る請求項２記載のシミュレーション装置。
4. 【請求項４】 抽象外部環境コンポーネントが含む実世
   界の対象物相互の関係定義から見て不足している抽象外
   部環境コンポーネントを検出して示唆する不足抽象外部
   環境コンポーネント示唆手段を更に備えることを特徴と
   する請求項３記載のシミュレーション装置。
5. 【請求項５】 外部環境コンポーネント相互の関係を定
   義するネットワーク上で外部環境コンポーネント相互の
   関係をトレースして外部環境モデルの正当性を検証する
   外部環境モデル検証手段を更に備えることを特徴とする
   請求項２又は３記載のシミュレーション装置。
6. 【請求項６】 検証対象のソフトウェアを生成するソフ
   トウェア開発手段を更に備え、このソフトウェア開発手
   段は検証対象のソフトウェアに付加情報の付与を許容す
   ることを特徴とする請求項２記載のシミュレーション装
   置。
7. 【請求項７】 付加情報は、検証対象のソフトウェアが
   実世界の対象物にアクセスする部分を予め指定する情報
   であり、外部環境モデル作成手段は、付加情報に基づい
   て実世界の対象物に対応付けられたメソッドを自動生成
   することを特徴とする請求項３及び６記載のシミュレー
   ション装置。
8. 【請求項８】 付加情報は、検証対象のソフトウェアの
   シミュレーション動作開始ポイントを指定する情報であ
   り、シミュレーション実行管理手段は、付加情報に基づ
   くシミュレーション実行処理の選択及び組合せを許容す
   ることを特徴とする請求項６記載のシミュレーション装
   置。
9. 【請求項９】 ソフトウェア結合手段は、検証対象のソ
   フトウェア中の処理単位の直前に起動される事前処理と
   処理単位の直後に起動される事後処理として必要処理に
   関する記述を許容し、検証対象のソフトウェアを構文解
   析してそれらの必要処理の記述を埋め込む必要がある処
   理単位を抽出し、抽出された処理単位の先頭と最後とに
   必要処理の記述を挿入することで、シミュレーション設
   定手段によって設定されたシミュレーション環境に検証
   対象のソフトウェアを取り込むことを特徴とする請求項
   １記載のシミュレーション装置。
10. 【請求項１０】 シミュレーション設定部は、モニタへ
    の表示に関する複数の表示アイテムが格納された定型表
    示手続きデータベースを備え、モニタに表示させたい表
    示アイテムの選択を許容することによりシミュレーショ
    ン実行時のモニタ環境を設定することを特徴とする請求
    項９記載のシミュレーション装置。
11. 【請求項１１】 オブジェクト指向アプローチによって
    ハードウェアを模擬した外部環境モデルをソフトウェア
    上で生成する外部環境モデル作成機能と、 外部環境モデルのシミュレーション実行時の環境を設定
    するシミュレーション設定機能と、 このシミュレーション設定機能によって設定されたシミ
    ュレーション環境に検証対象のソフトウェアを取り込む
    ソフトウェア結合機能と、 このソフトウェア結合機能によってシミュレーション環
    境に取り込まれた検証対象のソフトウェアを実行させて
    外部環境モデルをシミュレートし、検証対象のソフトウ
    ェアを検証するシミュレーション実行管理機能と、 このシミュレーション実行管理機能による外部環境モデ
    ルのシミュレートに際して、シミュレーション設定機能
    によって設定されたシミュレーション環境に応じた表示
    をモニタ上に行うシミュレーションモニタ機能と、 をコンピュータに実現させるためのプログラムが記録さ
    れていることを特徴とするコンピュータで読み取り可能
    な記録媒体。