JP2010146530A - シミュレーション方法及びそれを実現する情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シミュレーションを実行するＣＰＵへの処理負荷を必要最小限にとどめつつ、目的に応じて必要十分な精度を持ったシミュレーションを実行できるシミュレーション方法及びそれを実現する情報処理装置を提供する。
【解決手段】 装置を制御するＣＰＵとＣＰＵの制御対象である装置との各機能の実行をシミュレーションする場合に、装置をシミュレートする装置シミュレータがシミュレーションの対象となる装置の機能に応じて異なるシミュレーションの精度を持った複数の装置シミュレーションモデルから構成され、シミュレーションの実行時には、複数の装置シミュレーションモデルからシミュレーションの対象となる装置の機能に応じた装置シミュレーションモデルを選択して、ＣＰＵをシミュレートするＣＰＵシミュレータと接続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンピュータシステム上で実行される複数のシミュレータを１つのシステムとして同期実行させるシミュレーションシステムにおけるシミュレーション方法及びそれを実現する情報処理装置に関するものである。特に、装置に組み込むソフトウエアを該ソフトウエアの制御対象装置の挙動をシミュレーションする装置用シミュレータを対象に検証及び評価するシミュレーション方法及びそれを実現する情報処理装置に関するものである。

従来、前述のようなシミュレーションシステムとしては、特許文献１のような例がある。特許文献１の例では、１つの計算機シミュレータ（以下、ＣＰＵシミュレータと称す）に対して１つのシミュレーションモデルで構成された制御対象装置の装置シミュレータを接続する、シミュレーションシステムの構成となっている。

図２８に、従来の装置制御用のシミュレーションシステムの構成を示す。図２８の装置制御用のシミュレーションシステムは、ＣＰＵシミュレータ２８０１、シミュレータ接続部２８０２、装置シミュレータ２８０３、評価部２８０４、シミュレータ連携部２８０５、接続情報記憶部２８０６から構成される。ここで、図２８の例では、装置シミュレータ２８０３は、１つのシミュレーションモデルである擬似エンジンシミュレータとして構成されている。ＣＰＵシミュレータ２８０１と、装置シミュレータ２８０３と、評価部２８０４は、シミュレータ連携部２８０５により接続されている。シミュレータ連携部２８０５は、接続情報記憶部２８０６の接続情報に基づき、２つのシミュレータ（ＣＰＵシミュレータ２８０１と装置シミュレータ２８０３）及び評価部２８０４の持つ同一定義の情報の連携及びデータ転送を行う。同時に、シミュレータ連携部２８０５は、２つのシミュレータ及び評価部２８０４がシミュレーション上の同一の時刻で動作するように同期処理を行う。
特開２００７−５２５８０公報

しかしながら、前記従来例のシミュレーションシステムでは制御対象の装置を１つのシミュレーションモデルで構成するため、以下のような問題が発生する。

制御用ソフトウエアは、通常、複数の機能から構成される制御対象装置を制御するため、ソフトウエア自体も複数の機能（以下モジュールとの言う）から構成される。ここで、制御対象装置の装置シミュレータを１つのシミュレーションモデルで構成するためには、１つのシミュレーションモデルに制御用ソフトウエアの全モジュールに対するあらゆる検証及び評価に対応した機能を持たせる必要がある。このようなシミュレーションモデルによって初めて、前記のように装置の複数の機能を対象にモジュール化された制御用ソフトウエアを検証及び評価することができる。

例えば、電子写真装置の制御用ソフトウエアを検証及び評価するシミュレーションシステムにおける装置シミュレータにおいては、次ぎのようなシミュレーションモデルを構成する必要がある。例えば、用紙搬送制御、画像形成制御、定着装置制御、各駆動部品制御等を検証及び評価することが可能な装置シミュレータを１つのシミュレーションモデルで構成する場合を考える。この場合には、用紙搬送機構の動作、用紙の挙動、画像形成プロセス、定着装置の挙動、各種駆動機構の機能の全てについて高機能のシミュレーションが可能なシミュレーションモデルを構成する必要がある。

しかし、各種機能のシミュレーションを全て高度に行えるようなシミュレーションモデルを構成すると、シミュレーションを実行するＣＰＵの負荷が大きくなってシミュレーション速度の低下を招いてしまう。逆に、ＣＰＵへの負荷軽減のために簡易なシミュレーションを行うシミュレーションモデルを構成した場合には、制御用ソフトウエアの十分な検証及び評価が行えなくなる。

本発明は、上記問題点に鑑み、シミュレーションを実行するＣＰＵへの処理負荷を必要最小限にとどめつつ、目的に応じて必要十分な精度を持ったシミュレーションを実行できるシミュレーション方法及びそれを実現する情報処理装置を提供する。

かかる課題を解決するために、本発明の情報処理装置は、装置を制御するＣＰＵと該ＣＰＵの制御対象である装置との各機能の実行をシミュレーションする情報処理装置であって、前記ＣＰＵが実行するソフトウエアを異なるＣＰＵでシミュレートするＣＰＵシミュレータと、前記ＣＰＵの制御対象である装置の各機能をシミュレートする装置シミュレータと、シミュレータの間での情報を関連づけるため予め定義された接続情報に従って、前記ＣＰＵシミュレータと前記装置シミュレータとの間で関連づけられた情報を接続して情報の伝達を行い、シミュレータの間での仮想時刻を同期させるため予め定義された情報に従って、接続された前記ＣＰＵシミュレータと前記装置シミュレータを前記仮想時刻に同期させるシミュレータ接続手段とを有し、前記装置シミュレータは、シミュレーションの対象となる装置の機能に応じて異なるシミュレーションの精度を持った複数の装置シミュレーションモデルから構成され、前記シミュレータ接続手段は、前記複数の装置シミュレーションモデルからシミュレーションの対象となる装置の機能に応じた装置シミュレーションモデルを選択して前記ＣＰＵシミュレータと接続する接続モデル切換手段を有することを特徴とする。

また、本発明にシミュレーション方法は、装置を制御するＣＰＵが実行するソフトウエアを異なるＣＰＵでシミュレートするＣＰＵシミュレータと、前記ＣＰＵの制御対象である装置の各機能をシミュレートする装置シミュレータとを情報処理装置で動作させて、前記ＣＰＵと制御対象である装置との各機能の実行をシミュレーションするシミュレーション方法であって、シミュレータの間での情報を関連づけるため予め定義された接続情報に従って、前記ＣＰＵシミュレータと装置シミュレータとの間で関連づけられた情報を接続して情報の伝達を行い、シミュレータの間での仮想時刻を同期させるため予め定義された情報に従って、接続された前記ＣＰＵシミュレータと装置シミュレータを前記仮想時刻に同期させるシミュレータ接続工程を有し、前記装置シミュレータは、シミュレーションの対象となる装置の機能に応じて異なるシミュレーションの精度を持った複数の装置シミュレーションモデルから構成され、前記シミュレータ接続工程は、前記複数の装置シミュレーションモデルからシミュレーションの対象となる装置の機能に応じた装置シミュレーションモデルを選択して前記ＣＰＵシミュレータと接続する接続モデル切換工程を有することを特徴とする。

更に、上記シミュレーション方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム、及び該プログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体を提供する。

本発明によれば、制御対象装置を制御するＣＰＵの制御用ソフトウエアを検証及び評価するシステムで、シミュレーションを実行するＣＰＵへの処理負荷を必要最小限にとどめつつ、目的に応じて必要十分な精度を持ったシミュレーションを実行できる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に従って、詳細に説明する。

＜本実施形態のシミュレーションを実現するコンピュータシステムの構成例＞
本実施形態のシミュレーションシステムは、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等（以下、まとめてコンピュータシステムあるいは情報処理装置と記す）で実行されるプログラムとして実現されるものである。

図２は、本実施形態のコンピュータシステムのハードウエア構成例を示す概略図である。

図２のコンピュータシステム２００は、以下のように構成される。２０１は、以下に説明する構成要素２０２〜２０９をバス２１０を介してアクセスし、演算及び制御するＣＰＵ（中央処理装置）である。２０２は、バス２１０を介してＣＰＵ２０１からアクセス可能なＲＯＭ（読み出し専用メモリ）である。２０３は、ＲＡＭ（読み書き可能なメモリ）である。２０４は、入力インタフェースであり、キーボード、マウス、タブレットなどの入力装置２０５を介してユーザからの入力を受け取る。２０６は、出力インタフェースであり、ＣＲＴ、ＬＣＤなどの表示部２０７ａ、更にはプリンタ、プロッタなどの記録部２０７ｂを含む出力装置２０７に対しデータの表示や出力を行う。２０８は、外部記憶インタフェースであり、ハードディスクやＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＣＦなどの外部記憶装置２０９に対するデータの入出力を行うものである。外部記憶装置２０９には、シミュレーションシステムの各機能を実現する処理プログラム２０９ａ、シミュレーションの対象となる機器の情報を含むシミュレーションのための各種設定データ２０９ｂ及びファームウェア２０９ｃが格納される。

シミュレーションに際しては、処理プログラム２０９ａ、各種設定データ２０９ｂ、ファームウェア２０９ｃを外部記憶装置２０９からＲＡＭ２０３にロードし、ＣＰＵ２０１によって処理プログラム２０９ａが実行される。

＜本実施形態におけるシミュレーション対象装置の構成例＞
図３は、本実施形態におけるシミュレーション対象装置の一例である電子写真装置３０１の断面図である。

電子写真装置３０１は、図３に示すように、記録紙Ｓを収納するカセット３０２を有する。カセット３０２は、記録紙Ｓの減少に応じて最上位の記録紙を給紙可能な高さに保つため、不図示のリフタ機構によって高さが変化する中板３０３と、紙面高さが所定範囲にあるとことを検出するための紙面センサ３０４とを有している。また、カセット３０２内の用紙有無を検出するためのカセット用紙センサ３０５を有する。カセット３０２上には、記録紙をピックアップするピックアップローラ３０６と、更にピックアップされた記録紙をくり出す給紙ローラ３０７とが設けられている。そして、給紙ローラ３０７の下流には、給紙された記録紙を後述のレジストローラ３１０まで搬送する搬送ローラ３０８が配設されている。

搬送ローラ３０８の下流には、画像の副走査同期信号に記録紙Ｓを同期させて搬送するレジストローラ３１０が配設されており、レジストローラ３１０の直前には用紙センサであるレジ前センサ３０９が配設されている。レジストローラ３１０の下流には、レーザスキャナ部３１２からのレーザ光により画像を形成する画像形成部３１１が配設されている。さらに、画像形成部３１１の下流には、定着器３１３が配設されている。そして、定着器３１３の下流には定着排紙ローラ３１４が配設され、定着排紙ローラ３１４の下流には定着排紙センサ３１５が配設されている。

定着排紙センサの下流には、フェイスダウン排紙トレイ３１９への搬送路とフェイスアップ排紙トレイ３２１への搬送路の分岐があり、用紙の搬送方向を切換えるフラッパ３１６が配接されている。フラッパ３１６のフェイスダウン排紙トレイ３１９側の搬送路下流には、排紙搬送ローラ３１７、３１８が配設されて、フェイスダウン排紙トレイ３１９まで記録紙を搬送する。また、フラッパ３１６のフェイスアップ排紙トレイ３２１側の搬送路下流には、排紙搬送ローラ３２０が配設されて、フェイスアップ排紙トレイ３２１まで記録紙を搬送する。

また、電子写真装置３０１は、前記機能の他に下記の機能を有している。

前記中板３０３の高さを調整するリフタ機構は、不図示のリフタモータを駆動源とする。前記ピックアップローラ３０６、給紙ローラ３０７、搬送ローラ３０８は不図示の給紙モータを駆動源とする。前記レジストローラ３１０から下流の用紙搬送ローラ（画像形成部３１１の感光ドラム、転写ローラ、定着器３１３の定着ローラを含む）は、全て不図示のメインモータを駆動源としている。前記ピックアップローラ３０６は、不図示のカム機構によって上下動する構成になっており、カム機構駆動のトリガを不図示のピックアップソレノイドによってコントロールする。前記レジストローラ３１０は、不図示のレジストローラクラッチを介してメインモータからの駆動力を受けており、レジストローラクラッチの制御によって駆動停止が制御される。

前記画像形成部３１１の光学機構は、半導体レーザと、半導体レーザからのレーザ光を反射させるポリゴンミラーを回転させ感光ドラム上にレーザ光をスキャンさせるスキャナモータとを有している。レーザ発光時にスキャナモータを回転させると、ＢＤ信号（主走査同期信号）がスキャナモータの回転速度に反比例した周期で発生する。制御用ソフトウエア及び制御回路は、ＢＤ信号の周期を目標周期に一致させるようにスキャナモータの回転を制御する。

また、定着器３１３は、定着器を加熱するための定着ヒータ（ローラ軸方向の中心部を加熱するメインヒータと、端部を過熱するサブヒータ）を有する。また、定着器３１３の温度を測定するサーミスタ（ローラ軸方向の中心部の温度を測定するメインサーミスタ、端部の温度を測定するサブサーミスタ）を有する。また、ヒータへの通電接続と遮断をコントロールするリレー、ＣＰＵからのヒータイネーブル信号の有無によりヒータへの通電をコントロールするヒータ暴走防止装置等を有している。また、電子写真装置３０１は、装置内の昇温を抑えるための冷却ファンを有している。

これらの構成要素の機能及び制御手法については、周知技術であるため詳述は避ける。以下に示す本実施形態のシミュレーションシステムでは、これらの機能について制御用ソフトウエアから見た動作を実機同様にシミュレーションすることを目的とする。

［実施形態１］
＜実施形態１のシミュレーションシステムの機能構成例＞
図１に、図２のコンピュータシステム２００により実現される、前記構成の電子写真装置における制御用ソフトウエアの動作を検証するための電子写真装置用のシミュレーションシステムの機能構成例を示す。

電子写真装置用のシミュレーションシステムは、ＣＰＵシミュレータ１０１、シミュレータ接続部１０２、擬似プリンタ１０３、評価部１０４から構成される。以下、これら構成要素について、順に説明する。

＜実施形態１のＣＰＵシミュレータ１０１の構成例＞
ＣＰＵシミュレータ１０１は、電子写真装置に搭載されるＣＰＵ（以下、コンピュータシステム２００のＣＰＵ２０１と区別するためターゲットＣＰＵと記す）の動作をコンピュータシステム２００上で実現するシミュレータである。ターゲットＣＰＵ用にプログラミングされたプログラムをロードする。そして、プログラムに従って、コンピュータシステム２００上に擬似的に定義されたターゲットＣＰＵのメモリ１０１ａ、レジスタ１０１ｂ、Ｉ／Ｏ（入出力信号）１０１ｃの情報を変更する。同時に、命令実行とともにターゲットＣＰＵにおいて進行する仮想の実行サイクル数を計算する。

また、ＣＰＵシミュレータ１０１は、他の機能と接続するための外部インタフェースを有しており、外部インタフェースを介して他の機能と情報のやり取り、外部からのシミュレーション動作に対する指示の受け付け等を行う。これらについては周知技術であり、詳説は省く。

＜実施形態１の擬似プリンタ１０３の構成例＞
擬似プリンタ１０３は、ターゲットＣＰＵの制御対象となる電子写真装置３０１のモータ、アクチュエータ、センサ、各種機構部品、画像形成部、定着装置等の動作をコンピュータシステム２００上で実現するシミュレータである。擬似プリンタ１０３には、目的に応じた３種類の装置シミュレーションモデルである擬似プリンタモデル（擬似プリンタモデル１０３−１、擬似プリンタモデル１０３−２、擬似プリンタモデル１０３−−３）が用意されている。そして、後述の接続モデル切換部１０６により、いずれか１つのモデルがシミュレーションシステムに組み込まれる。

ここで、本実施形態における擬似プリンタモデル１０３−１は、用紙搬送系の制御検証用に用紙搬送機構や用紙の挙動を高精度にシミュレーションする装置シミュレーションモデルである。擬似プリンタモデル１０３−２は、定着制御検証用に定着装置の挙動を高精度にシミュレーションする装置シミュレーションモデルである。擬似プリンタモデル１０３−３は、駆動部品制御検証用にモータ、アクチュエータ、メカ駆動機構の挙動を高精度にシミュレーションする装置シミュレーションモデルである。

図４に、擬似プリンタモデル１０３−１の初期設定情報４０１、入力情報４０２、シミュレーションユニット４０３、機能構成４０４、出力情報４０５の例を示す。図５に擬似プリンタモデル１０３−２の初期設定情報５０１、入力情報５０２、シミュレーションユニット５０３、機能構成５０４、出力情報５０５の例を示す。図６に擬似プリンタモデル１０３−１の初期設定情報６０１、入力情報６０２、シミュレーションユニット６０３、機能構成６０４、出力情報６０５の例を示す。

（擬似プリンタモデル１０３−１）
図４に示す擬似プリンタモデル１０３−１は、制御用ソフトウエアにおける用紙搬送制御に関する機能検証のために、用紙搬送、用紙搬送に関連する駆動部品、用紙と形成画像の同期を確認する。従って、そのための形成画像表示機能について、高機能のシミュレーションを可能とした構成になっている。

ここでいう高機能のシミュレーションとは、実際の物理現象を正確に解析する機能ではなく、制御用ソフトウエアの検証のために実機で発生し得る様々な状況を細かに再現させることができるシミュレーションを意味する。

これに対して、定着器及び用紙搬送に関係しない駆動部品については、必要最小限のシミュレーション機能のみを有するように構成されている。

例えば、搬送系を高精度にシミュレートするため、用紙搬送シミュレーションユニットは、次のような機能及び構成を有している。すなわち、対象となる用紙がニップされているローラ全てについての用紙搬送速度演算機能、対象となる用紙がニップされている全てのローラ間の用紙弛み量演算機能、用紙積載高さの概念を持つ給紙トレイや排紙トレイの用紙管理手段等を有する。そして、ローラ滑り率、ローラ間の用紙弛み量等を考慮して各種用紙挙動、センサ干渉の演算を行うというように高機能のシミュレーションを行えるような構成となっている。また、画像形成シミュレーションユニットは、画像形成位置演算機能を有し、用紙搬送制御と画像形成制御の同期確認が可能な構成になっている。

（擬似プリンタモデル１０３−２）
図５に示す擬似プリンタモデル１０３−２は、制御用ソフトウエアにおける定着制御に関する機能検証のため、定着関連機能や動作のシミュレーションに関して高機能とし、それ以外の機能は簡潔なシミュレーションとして構成している。

例えば、定着系を高精度にシミュレートするため、定着器シミュレーションユニットは、ヒータドライブ信号、イネーブル信号、リレー状態、ゼロクロス信号等、実機のハードウエア回路の機能を全てシミュレーションする。同時に、熱伝達遅延、定着部の用紙通過等を考慮した定着温度演算を行い、より実機の定着装置に近い動作をシミュレーションするとともに、定着器に関する異常状態を強制的に発生させる機能を設けた構成になっている。

（擬似プリンタモデル１０３−３）
図６に示す擬似プリンタモデル１０３−３は、制御用ソフトウエアにおける駆動部品制御に関する機能検証のため、駆動部品（カセットリフタ、スキャナモータを含む）関連機能や動作のシミュレーションを高機能とする。そして、それ以外の機能は簡潔なシミュレーションとして構成している。

例えば、駆動機構を高精度にシミュレートするため、駆動部品シミュレーションユニットは、各種モータ、アクチュエータの動作シミュレーションに時定数を設ける等、より実機に近い動作シミュレーションを行う。同時に、モータ、アクチュエータに関する異常状態を強制的に発生させる機能を設けた構成になっている。

なお、各擬似プリンタモデルにある擬似プリンタ描画機能は、コンピュータシステム２００の表示部２０７ａ上に電子写真装置３０１のイメージを描画し、用紙搬送、画像形成、アクチュエータ動作などを模式的に表示する機能である。

（擬似プリンタモデルの描画例）
図７に、本実施形態における擬似プリンタ描画機能による描画イメージの一例を示す。

７０１は給紙カセット中板（床）、７０２は給紙カセット上の給紙待ち用紙、７０３はリフタモータ、７０４は給紙カセット紙面センサ、７０５は給紙カセット紙有無センサである。また、７０６は給紙モータ、７０７はピックアップソレノイド、７０８はピックアップローラ、７０９は給紙ローラ、７１０は搬送パス、７１１は搬送ローラである。また、７１２はレジ前センサ、７１３はレジストローラ、７１４はレジストローラクラッチ、７１５は感光ドラム、７１６は転写ローラ、７１７はレーザ光表示、７１８はメインモータである。また、７１９は定着ローラ、７２０は定着排紙ローラ、７２１は定着排紙センサ、７２２はファンモータである。また、７２３はフラッパソレノイド、７２４，７２６，７２７は排紙搬送ローラ、７２５はフェイスアップ排紙トレイ、７２８は最上位のフェイスダウン排紙積載紙、７２９はフェイスダウン排紙トレイである。また、７３０はスキャナモータを示している。

従来例のように、制御用ソフトウエアによる用紙搬送制御、定着器制御、駆動部品制御の全ての動作検証を１つの擬似プリンタモデルで実現しようとする。その場合には、プリンタを構成する全部品に対して高機能のシミュレーションが可能な擬似プリンタモデルを用意する必要がある。しかし、高機能なシミュレーションを実行しようとすると、シミュレーションを実行するコンピュータシステムへの負荷が大きくなるため、実行速度は遅くなってしまう。

そこで、本実施形態においては、前記目的別の装置シミュレーションモデルとしての複数の擬似プリンタモデルからなる擬似プリンタ１０３（装置シミュレータ）を用意した。これにより、目的に応じてＣＰＵシミュレータ１０１との接続切換を容易に行うことができるようにすることで、シミュレーションによる制御用ソフトウエアの検証を高精度で且つ高速に実現可能とした。

＜実施形態１のシミュレータ接続部１０２の構成例＞
シミュレータ接続部１０２は、ＣＰＵシミュレータ１０１と、３つの擬似プリンタモデル１０３−１〜１０３−３のいずれか及び評価部１０４を接続して情報を伝達し、シミュレーションシステムとして連携動作させるものである。シミュレータ接続部１０２は、シミュレータ連携部１０５、接続モデル切換部１０６、接続情報記憶部１０７から構成される。

（シミュレータ連携部１０５の例）
シミュレータ連携部１０５は、同期部１０８、配線部１０９、配線定義記憶部１１０から構成される。

配線部１０９は、配線定義記憶部１１０の配線定義を基に、連携動作の対象の各機能間のシミュレーションデータを接続する。配線定義記憶部１１０は、シミュレーションシステムを構成するシミュレータ間で同一の意味として取り扱う情報を信号線として接続し、この信号線の設定を一元的に管理している。配線定義記憶部１１０の配線定義は、接続モデル切換部１０６によって接続情報記憶部１０７に定義された接続情報に基づき設定される（詳細は後述）。

同期部１０８は、各々個別のシミュレータの仮想時刻の概念に従って、処理を実行するシミュレーションシステムを構成する各機能をシミュレーションシステム全体で同一の仮想時刻に同期させる処理を行う。

これら配線接続や同期の実現方法については、既知の手法に基づいて行われるので、詳説は省く。

（接続モデル切換部１０６の例）
接続モデル切換部１０６は、評価部１０４のモデル指定部１１４からの接続モデル指定（後述）に基づき、ＣＰＵシミュレータ１０１と接続する擬似プリンタ１０３のシミュレーションモデルを擬似プリンタモデル１０３−１〜１０３−３の内から選択する。そして、接続情報記憶部１０７の内の選択した擬似プリンタモデルに対応した接続情報に基づき、シミュレータ連携部１０５の配線定義記憶部１１０に配線定義を設定する。

（接続情報記憶部１０７の例）
接続情報記憶部１０７は、擬似プリンタモデル１０３−１〜１０３−３の各々に対応する接続情報（接続情報１０７−１〜１０７−３）を持っている。接続情報１０７−１〜１０７−３はそれぞれ、信号名８０１、データサイズ（データのビット数８０２）、デフォルト値８０３、ＣＰＵシミュレータ１０１側の信号情報８０４、擬似プリンタ１０３側の信号情報８０５からなる。ＣＰＵシミュレータ１０１側の信号情報８０４は、アドレス、bit（ビット位置を示す;１ビットデータのみ）、Ｉ／Ｏ（Ｉが入力、Ｏが出力を示す）で示される。また、擬似プリンタ１０３側の信号情報８０５は、信号ＩＤ（擬似プリンタ１０３内で予め定義されている）、Ｉ／Ｏで示される。

（接続情報１０７−１の例）
図８Ａに、接続情報の内容の例として、本実施形態における擬似プリンタモデル１０３−１に対応する接続情報１０７−１の内容を示す。

例えば、搬送系を高精度にシミュレートするため、ステッピングモータである給紙モータの各相励磁信号が入力として、カセットリフタ関連の信号、光学ユニット（レーザ、スキャナ）制御関連の信号が入出力として定義される。一方で、定着ヒータ制御に関しては定着制御状態情報のみの入力となっている。

（接続情報１０７−２の例）
図８Ｂに、接続情報の内容の例として、本実施形態における擬似プリンタモデル１０３−２に対応する接続情報１０７−２の内容を示す。

例えば、定着系を高精度にシミュレートするため、ヒータイネーブル、メインヒータ駆動、サブヒータ駆動等、実機同様の定着制御関連の信号が入力として定義されている。

（接続情報１０７−３の例）
図８Ｃに、接続情報の内容の例として、本実施形態における擬似プリンタモデル１０３−３に対応する接続情報１０７−３の内容を示す。

例えば、駆動機構を高精度にシミュレートするため、ファンロック、カセット紙面センサの信号が出力定義される一方で、光学ユニット関連の入力信号は定義されない。

＜実施形態１の評価部１０４の構成例＞
実施形態１の評価部１０４は、シナリオ格納部１１１、評価実行部１１２、モデル切換条件格納部１１３−１、モデル指定部１１４から構成され、評価シナリオの順序でシミュレーションが行われる。

シナリオ格納部１１１には、評価対象となる装置組み込みソフトウエアを評価するためのシナリオが格納されている。該シナリオに基づき、評価実行部１１２によって、シミュレータ接続部１０２を介して、ＣＰＵシミュレータ１０１または擬似プリンタ１０３に様々な設定がなされる。これら評価シナリオの実行については、既知の技術に基づいて行われるので、詳説は省く。

ここで、本実施形態においては、評価シナリオ毎にシナリオを特定するシナリオＩＤを割り振り、モデル切換条件格納部１１３−１に評価シナリオＩＤと擬似プリンタのシミュレーションモデルの組み合わせ情報を保持する。

図８Ｄは、モデル切換条件格納部１１３−１の構成例を示す図である。図８Ｄにように、実施形態１では、各評価シナリオに対応して１つの擬似プリンタモデルが格納されている。モデル切換条件格納部１１３−１には、評価シナリオＩＤ８１１に対応してシミュレーション状態８１２とその特に選択される擬似プリンタモデル８１３が格納される。

評価実行部１２２は、１つの評価シナリオ実行前に、開始する評価シナリオのＩＤをモデル指定部１１４に報知する。そして、接続モデル切換部１０６での接続完了の応答を待ってから当該評価シナリオの実行を開始する。

モデル指定部１１４は、評価実行部１２２からのシナリオＩＤの報知を受けて、モデル切換条件格納部１１３−１の図８Ｄのような情報からシナリオＩＤに対応する擬似プリンタモデルを選ぶ。そして、シミュレータ接続部１０２の接続モデル切換部１０６に対して選んだ擬似プリンタモデルを指定する。そして、モデル指定部１１４は、接続モデル切換部１０６からモデル切換え完了の応答を受けると、評価実行部１１２にシナリオＩＤの報知に対するモデル切換え完了の応答を返す。

前述のとおり、シミュレータ接続部１０２の接続モデル切換部１０６は、モデル指定部１１４による指定に応じて、指定された擬似プリンタモデルを接続情報記憶部１０７の対応する接続情報に基づいてＣＰＵシミュレータ１０１に接続する。接続モデル切換部１０６は、ＣＰＵシミュレータ１０１への接続処理（具体的には配線情報の組み換え）を実行した後、モデル指定部１１４にモデル切換え完了を通知する。

ここで、例えば図８Ａの接続情報のファンロック、給紙カセット紙面センサのように、擬似プリンタモデルによってＣＰＵシミュレータ１０１への入力情報を持たないものがある。これについては、図８Ａに示すように、ＣＰＵ入力信号のデフォルト値を接続情報に設定しておく。そして、簡易的なシミュレーションにおいては、シミュレータ接続部１０２がデフォルト値を固定値としてＣＰＵシミュレータ１０１に入力するように構成される。

＜実施形態１のモデル切換動作の手順例＞
以上のような構成により、例えば用紙搬送系制御の評価、定着制御系の評価、駆動部品系の評価を順次実施する場合の、モデル切換え動作例を図９のフローチャートに示す。なお、図９のフローチャートに対応するプログラムは、図２の外部記憶部２０９からＲＡＭ２０３にロードされて、ＣＰＵ２０１により実行される。しかしながら、以下の説明では、動作手順の理解を明瞭にするため、ＣＰＵ２０１によるプログラムの実行により実現する図１の機能構成による動作として説明する。

まず、ステップＳ９０１で、評価実行部１１２がシナリオ格納部１１１から実行する評価シナリオを取得する。次に、ステップＳ９０２で、評価実行部１１２は、実行すべき評価シナリオが無ければ評価を終了する。

ステップＳ９０２で実行すべき評価シナリオが有れば、ステップＳ９０３で、モデル指定部１１４が実行する評価シナリオのＩＤからモデル切換条件格納部１１３−１の情報に基づき評価に対応した擬似プリンタモデルを選択する。そしてステップＳ９０４で、モデル指定部１１４からの指示に基づき、選択した擬似プリンタモデルを選択モデル切換部１０６が接続情報記憶部１０７の対応する接続情報を使用してシミュレーションシステムに組み込む。

選択モデル切換部１０６が選択した擬似プリンタモデルをシミュレーションシステムに組み込んだ後、ステップＳ９０５で、評価実行部１１２が当該評価シナリオに基づく一連の評価を実行する。一連の評価実行が終了するとステップＳ９０１に戻り、次の評価シナリオの取得からさらに評価を続ける。

＜実施形態１の効果＞
実施形態１の構成により、組込みソフトウエアの各種機能評価をシミュレーションにより自動的に実行する場合に、各機能評価に適切なシミュレーション環境を自動的に構築しつつ、効率的な評価を実行することができる。

［実施形態２］
上記実施形態１においては、モデル指定部１１４は評価シナリオ毎の評価実行前に擬似プリンタモデルの切換えを指定する。このため、シミュレータ構成の切換えはシミュレーションシステムの動作停止時に行われる。すなわち、シミュレータ構成の切換え後にシミュレータが初期状態から実行されるようになるため、シミュレーションシステムの構成が切り替わる前後の擬似プリンタの間での動作を連続させる必要は無い。

しかし、ソフトウエアのデバッグにＣＰＵシミュレータと擬似プリンタとを組み合わせたシミュレーションシステムを活用する場合には、次のような問題がある。すなわち、オペレータがシミュレーション実行中に適宜に擬似プリンタモデルを切換えることによって、効率的な作業を行えるようにする必要がある。

そこで、本実施形態２においては、シミュレーションシステムにオペレータが擬似プリンタモデルを指定するためのユーザインタフェースを付加する。更に、シミュレーションデータの対応情報とシミュレーションデータの変換部とを持たせて、接続モデル切換部からのモデル切換の指示に応じてシミュレーションモデルのシームレスな切換えを可能にする。

＜実施形態２のシミュレーションシステムの構成例＞
図１０に、本実施形態におけるシミュレーションシステムの機能構成例を示す。図１０において、図１と同じ参照番号は同様の機能構成を示し、説明の重複は避ける。

図１０の実施形態２の機能構成例において、図１の機能構成例との相違は以下の点である。すなわち、オペレータによる擬似プリンタモデルの切換えのためのユーザインタフェース１０１５が加わっている。また、擬似プリンタ１０３'には、各擬似プリンタモデルのシミュレーションデータの対応情報を記憶するシミュレーションデータ対応情報記憶部１０１６、及び、シミュレーションデータを変換するシミュレーションデータ変換部１０１７が加わっている。

＜実施形態２のユーザインタフェース１０１５の構成例＞
擬似プリンタモデルの切換えのためのユーザインタフェース１０１５は、用意された擬似プリンタモデルをユーザに示し、ユーザがモデルを指定するためのＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）を有する。該ＧＵＩによりユーザが指定した擬似プリンタモデルの情報が接続モデル切換部１０６に通知されて、擬似プリンタモデルの切換えが行われる。

（ＧＵＩ設定画面の表示例）
図１１に、本実施形態における擬似プリンタモデルを指定するユーザインタフェースのＧＵＩ設定画面の表示例を示す。なお、図１１では、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社のオペレーティングシステムであるＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）上でのウインドウ表示の例で示すが、これに限定されない。

図１１で、１１０１はモデル選択のウインドウ、１１０２はモデル名の表示欄、１１０３はモデルの説明の表示欄、１１０４はモデルを選択するチェック表示、１１０５は適用ボタン、１１０６はＯＫボタン、１１０７はキャンセルボタンである。

ユーザはモデル選択に際して、マウス等を使用して選択するモデルのチェック表示１１０４にＧＵＩ上のポインタを移動させ、マウスクリック等の操作を行うことにより、当該擬似プリンタモデルを排他的に選択できる。適用ボタン１１０５は、ユーザによって該ボタン表示個所にポインタの移動がなされマウスクリック等の操作が行われることによって、擬似プリンタモデル選択の適用を確定させるための表示である。同様の操作により、ＯＫボタン１１０６は、擬似プリンタモデル選択の確定と設定ウインドウのクローズの指定を、キャンセルボタン１１０７は設定を適用せずに設定ウインドウのクローズの指定を行わしめるための表示である。これらＧＵＩの表示、及び、ＧＵＩを介したユーザから指定された情報の受け取りは、全てコンピュータシステム上のＯＳを介して行われる。これらについては既知の技術に基づいて行われ、説明は省略する。

＜実施形態２の擬似プリンタ１０３'の構成例＞
実施形態２の擬似プリンタモデルは、実施形態１と同様であるとする。

（シミュレーションデータ対応情報記憶部１０１６の例）
図１２に、擬似プリンタ１０３'が有するシミュレーションデータの対応情報の例を、定着器のシミュレーション機能を例に示す。なお、図１２は定着器を例に説明するが、他の搬送系や駆動機構なども同様であり、図１２を理解すれば当業者にはその構成は明らかとなる
図１２において、１２０１は情報番号、１２０２は擬似プリンタモデル１０３−１における各情報番号のシミュレーションデータを記憶する領域である。また、１２０３は擬似プリンタモデル１０３−２における各情報番号のシミュレーションデータを記憶する領域、１２０４擬似プリンタモデル１０３−３における各情報番号のシミュレーションデータを記憶する領域である。

図１２におけるメインサーミスタ電圧、サブサーミスタ電圧とは、各サーミスタ部の温度に応じて、サーミスタを通してターゲットＣＰＵのＡ／Ｄコンバータ（アナログ／デジタル変換機）に入力される電圧値を意味する。

前述のとおり擬似プリンタモデル１０３−１及び１０３−３の定着シミュレーション機能は、制御用ソフトウエアの定着制御状態情報から予め定義されたサーミスタ温度を選択的に設定する機能のみの簡易的なものとなっている。これに対して、擬似プリンタモデル１０３−２は、定着制御評価のため定着器に関するシミュレーションが高機能となっており、他の擬似プリンタモデル１０３−１及び１０３−３には無い、定着に関するシミュレーションデータを持っている。このため、擬似プリンタが定着シミュレーション機能について持っているシミュレーションデータがプリンタモデル間で１対１に対応しない。

（シミュレーションデータ変換部１０１７の例）
本実施形態の擬似プリンタ１０３'においては、下記のようなロジックで動作するシミュレーションデータ変換部１０１７を有することにより、擬似プリンタモデルの切換え時にシミュレーションデータの引継ぎを可能としている。

（擬似プリンタモデル１０３−１への引き継ぎ例）
擬似プリンタモデル１０３−２からの引継ぎ時：
情報番号１：引継ぎ無し（ソフトウエアの定着制御状態を直接取得）。
情報番号８：擬似プリンタモデル１０３−２の情報番号６の最新の温度値から所定式によりメインサーミスタ電圧に変換して引き継ぐ。
情報番号９：擬似プリンタモデル１０３−２の情報番号７の最新の温度値から所定式によりサブサーミスタ電圧に変換して引き継ぐ。

擬似プリンタモデル１０３−３からの引継ぎ時：
情報番号１：擬似プリンタモデル１０３−３の情報番号１をそのまま設定する。
情報番号８：擬似プリンタモデル１０３−３の情報番号８をそのまま設定する。
情報番号９：擬似プリンタモデル１０３−３の情報番号９をそのまま設定する。

（擬似プリンタモデル１０３−２への引き継ぎ例）
擬似プリンタモデル１０３−１からの引継ぎ時：
情報番号２，３：引継ぎ無し（ソフトウエアの定着制御状態情報に応じて予め定義された固定値を設定）。
情報番号４，５：引継ぎ無し（ソフトウエアの定着制御状態情報に応じて予め定義された固定値を設定）。
情報番号６：擬似プリンタモデル１０３−１の情報番号８を所定式によりメインサーミスタ温度に変換して引き継ぐ（全て同じ値）。
情報番号７：擬似プリンタモデル１０３−１の情報番号９を所定式によりメインサーミスタ温度に変換して引き継ぐ（全て同じ値）。
情報番号１０：引継ぎ無し（リレー駆動待機中はfalseとする）。
情報番号１０：引継ぎ無し（ＣＰＵシミュレータのリレー駆動信号に従う）。

擬似プリンタモデル１０３−３からの引継ぎ時：
上記擬似プリンタモデル１０３−１からの引継ぎ時と同様である。

（擬似プリンタモデル１０３−３への引き継ぎ）
上記擬似プリンタモデル１０３−１と同様である。

定着器シミュレーション以外の擬似エンジン機能についても、同様の対応情報と変換手法とによりシミュレーション情報を引き継ぐことができる。

＜実施形態２のモデル切換動作の手順例＞
図１３に、本実施形態２におけるシミュレータ接続部１０２の接続モデル切換部１０６の制御手順例のフローチャートを示す。なお、図９のフローチャートに対応するプログラムは、図２の外部記憶部２０９からＲＡＭ２０３にロードされて、ＣＰＵ２０１により実行される。しかしながら、以下の説明では、動作手順の理解を明瞭にするため、ＣＰＵ２０１によるプログラムの実行により実現する図１０の機能構成による動作として説明する。

まず、ステップＳ１３００にて、ユーザインタフェース１０１５がモデル指定ＧＵＩを表示する。ステップＳ１３０１にて、ユーザインタフェース１０１５でＧＵＩを介してオペレータからのモデル指定を受けると、ステップＳ１３０２で、同期部１０８に同期処理の一時停止（すなわち、シミュレーションの一時停止）を要求する。これに応じて、同期部１０８は同期処理を一時停止し、システム全体のシミュレーションが一時停止する。

次に、ステップＳ１３０３で、接続モデル切換部１０６は、接続情報記憶部１０７の対応する接続情報に基づいて指定された擬似プリンタモデルをＣＰＵシミュレータ１０１への接続を実行する。同時に、ステップＳ１３０４で、接続モデル切換部１０６は、擬似プリンタ１０３'に対して指定された擬似プリンタモデルへのシミュレーションデータ変換指示を出す。これを受けて、擬似プリンタ１０３'側ではシミュレーションデータ対応情報記憶部１０１６の情報とシミュレーションデータ変換部１０１７の手順とに従って、新しく設定される擬似プリンタモデルへのシミュレーションデータの引継ぎ処理を行う。

ステップＳ１３０５で、擬似プリンタモデルからのシミュレーションデータ変換完了の通知を受けると、接続モデル切換部１０６は、ステップＳ１３０６で同期部１０８に同期処理の再開を指示して、シミュレーションの実行を再開させる。

＜実施形態２の効果＞
実施形態２の構成により、実施形態１の効果に加えて、シミュレーション実行途中でオペレータからのモデル変更要求を受けて擬似プリンタモデルをシームレスに切換えることが可能になる。

［実施形態３］
実施形態１及び２では、プリンタの基本機能を全て含む擬似プリンタモデルを単位に、シミュレーション対象の条件に応じて擬似プリンタモデルを切換えている。本実施形態３では、擬似プリンタをプリンタの基本機能を個別にシミュレーションする擬似プリンタ部品（構成要素）の集合で構成し、擬似プリンタ部品毎に異なるモデルを用意する。そして、シミュレーションの目的毎に擬似プリンタ部品を組み替えて擬似プリンタモデルを構成することで、効率的なシミュレーションを実行できるようにしている。

＜実施形態３のシミュレーションシステムの構成例＞
図１４に、本実施形態３におけるシミュレーションシステムの構成を示す。図１４において、図１及び図１０と同じ参照番号は同様の機能構成を示し、説明の重複は避ける。図１４の図１０との相違は、擬似プリンタ１４０３、接続情報記憶部１４０７及びモデル切換条件格納部１１３−２の構成と、接続モデル切換部１０６の擬似プリンタモデル定義情報１０６ａの追加である。

＜実施形態３の擬似プリンタ１４０３の構成例＞
実施形態１及び２では、擬似プリンタは擬似プリンタモデル１０３−１〜１０３−３で構成され、目的に応じて何れか１つのシミュレーションモデルをＣＰＵシミュレータと接続するようにしていた。

これに対して本実施形態３では、擬似プリンタ１４０３を次のように構成する。擬似プリンタ１４０３は、精度の異なる２つの用紙搬送シミュレーションモデル１４０３−１と用紙搬送シミュレーションモデル１４０３−２とを有する。また、精度の異なる２つの定着シミュレーションモデル１４０３−３と定着シミュレーションモデル１４０３−４とを有する。また、精度の異なる２つの駆動部品シミュレーションモデル１４０３−５と駆動部品シミュレーションモデル１４０３−６とを有する。また、精度の異なる２つの画像形成シミュレーションモデル１４０３−７と画像形成シミュレーションモデル１４０３−８とを有する。また、擬似プリンタ描画機能１４０３−９を有する。

なお、図１４の擬似プリンタ１４０３の構成は一例であって、どのように機能を分類すれば効率の良いシミュレーションが可能かにより、種々の部品分けや機能に基づくグループ分けが可能である。

以下、上記部品シミュレーションモデルを総称して擬似プリンタ部品と記す。そして、シミュレーション実行に際しては、これら擬似プリンタ部品を適宜組み合わせて擬似プリンタを構成するようにする。複数のシミュレーション部品を組み合わせて１つのシミュレーションシステムとして構築する手法は、既知の技術に基づいており詳説は省く。

これらの構成を、評価シナリオ、オペレータからの指定に応じて切換えるための基本的な構成や動作は、実施形態１及び２と同様である。ただし、本実施形態３のように１つの擬似プリンタを複数のシミュレーション部品の組み合わせで構成して目的に応じて組み替える場合には、実施形態１及び２には無い処理が必要になる。すなわち、ＣＰＵシミュレータと擬似プリンタモデルとの接続の組み換えのほかに、シミュレータ部品間の接続の組み替えも必要になる。

（用紙搬送シミュレーションモデルの例）
図１５に、用紙搬送シミュレーションモデル１４０３−１の、初期設定情報１５０１、入力情報１５０２、シミュレーションユニット１５０３、機能構成１５０４、出力情報１５０５の例を示す。図１６に、用紙搬送シミュレーションモデル１４０３−２の、初期設定情報１６０１、入力情報１６０２、シミュレーションユニット１６０３、機能構成１６０４、出力情報１６０５の例を示す。

図１５及び図１６に示すように、図１５は高精度の用紙搬送シミュレーションモデルであり、図１６は低精度の用紙搬送シミュレーションモデルである。例えば、図１５のモデルは、対象となる用紙がニップされているローラ全てについての用紙搬送速度演算機能、対象となる用紙がニップされている全てのローラ間の用紙弛み量演算機能、用紙積載高さの概念を持つ給紙・排紙トレイ用紙管理手段等を有する。そして、ローラ滑り率、ローラ間の用紙弛み量等を考慮して各種用紙挙動、センサ干渉の演算を行うというように高機能のシミュレーションを行えるような構成となっている。これに対して、図１６のモデルでは、用紙速度、用紙弛みは用紙に関連するローラの最上流と最下流のローラの関連のみから簡易的に求め、給紙・排紙トレイの用紙積載量に関する概念を持たない構成になっている。

（定着シミュレーションモデルの例）
図１７に、定着シミュレーションモデル１４０３−３の、初期設定情報１７０１、入力情報１７０２、シミュレーションユニット１７０３、機能構成１７０４、出力情報１７０５の例を示す。図１８に、定着シミュレーションモデル１４０３−４の、初期設定情報１８０１、入力情報１８０２、シミュレーションユニット１８０３、機能構成１８０４、出力情報１８０５の例を示す。

図１７及び図１８に示すように、図１７は高精度の定着シミュレーションモデルであり、図１８は低精度の定着シミュレーションモデルである。例えば、図１７のモデルでは、ヒータドライブ信号、イネーブル信号、リレー状態、ゼロクロス信号等、実機のハードウエア回路の機能を全てシミュレーションする。同時に、熱伝達遅延、定着部の用紙通過等を考慮した定着温度演算を行い、より実記の定着装置に近い動作をシミュレーションする構成となっている。これにに対して、図１８のモデルでは、予め設定された定着制御状態に対応して数段階の定着温度を選択する簡易的な構成となっている。

（駆動部品シミュレーションモデルの例）
図１９に、駆動部品シミュレーションモデル１４０３−５の、初期設定情報１９０１、入力情報１９０２、シミュレーションユニット１９０３、機能構成１９０４、出力情報１９０５の例を示す。図２０に、駆動部品シミュレーションモデル１４０３−６の、初期設定情報２００１、入力情報２００２、シミュレーションユニット２００３、機能構成２００４、出力情報２００５の例を示す。

図１９及び図２０に示すように、図１９は高精度の駆動部品シミュレーションモデルであり、図２０は低精度の駆動部品シミュレーションモデルである。例えば、図１９のモデルでは、各種モータ、アクチュエータの動作シミュレーションに時定数を設ける、ステッピングモータ動作を励磁制御信号に応じて動作させる等、より実機に近い動作シミュレーションを行う。同時に、モータ、アクチュエータに関する異常状態を強制的に発生させる機能を設けた構成になっている。これに対して、図２０のモデルでは、時定数を持たず、励磁制御信号に応じたステッピングモータ駆動シミュレーションを持たない構成となっている。

（画像形成シミュレーションモデルの例）
図２１に、画像形成シミュレーションモデル１４０３−７の、初期設定情報２１０１、入力情報２１０２、シミュレーションユニット２１０３、機能構成２１０４、出力情報２１０５の例を示す。図２２に、画像形成シミュレーションモデル１４０３−８の、初期設定情報２２０１、入力情報２２０２、シミュレーションユニット２２０３、機能構成２２０４、出力情報２２０５の例を示す。

図２１及び図２２に示すように、図２１は高精度の画像形成シミュレーションモデルであり、図２２は低精度の画像形成シミュレーションモデルである。例えば、図２１のモデルはスキャナモータ駆動シミュレーションは簡易的に行うものの、画像形成シーケンスを解析して画像形成位置を解析するような構成になっている。これに対して、図２２のモデルはスキャナモータ駆動シミュレーションを精密に行う一方で、画像形成位置解析機能は持たない構成となっている。

（擬似プリンタ描画機能の例）
図２３に、擬似プリンタ描画機能１４０３−９の、初期設定情報２３０１、入力情報２３０２、シミュレーションユニット２３０３、機能構成２３０４、出力情報２３０５の例を示す。

図１５乃至図２３に示されるように、各擬似プリンタ部品の入出力は、ＣＰＵシミュレータのほかに他の擬似プリンタ部品との接続も持っている。従って、本実施形態３における接続情報には各擬似プリンタ部品についてのＣＰＵシミュレータとの接続情報と、他の擬似プリンタ部品との接続情報が含まれる。

＜実施形態３のシミュレータ接続部１０２'の構成例＞
（擬似プリンタモデル定義情報１０６ａの例）
本実施形態３の擬似プリンタ１４０３は擬似プリンタ部品の組み合わせで構成されるため、接続モデル切換部１０６は、予め擬似プリンタ部品の組み合わせによるいくつかの擬似プリンタモデルを定義している。そして、外部からの擬似プリンタモデルの指定は、擬似プリンタモデル定義情報１０６ａにより擬似プリンタ部品の組み合わせに変換される。

図２４Ａに、接続モデル切換１０６における擬似プリンタモデル定義情報１０６ａの例を示す。各擬似プリンタモデル２４０１に対応して組み合わされる擬似プリンタ部品２４０２が記憶されている。

（接続情報記憶部１４０７の例）
図２４Ｂに、本実施形態３における定着シミュレーションモデル１４０３−１についての接続情報の例を示す。図１４Ｂにおいて、２４１１は信号名、２４１２はデータサイズ、２４１３はデフォルト値、２４１４は信号ＩＤ、２４１５はＩ／Ｏである。

実施形態１の接続情報では、擬似プリンタの各モデル毎にＣＰＵシミュレータ１０１との接続情報が定義されていた。これに対して、本実施形態３の擬似プリンタ部品においては接続先がＣＰＵシミュレータ１０１のみではない。他の擬似エンジン部品とも接続されること及び接続される擬似エンジン部品が固定でないことから、相手先を特定せず自身の入出力情報について定義している。信号ＩＤ２４１４は、ＣＰＵシミュレータ１０１、擬似プリンタ部品、評価部１０４'といったシミュレーションシステムを構成する全機能の入出力情報について、同一の意味として取り扱う情報を同じ数値となるように割り振ったものである。シミュレータ接続部１０２'の配線部１０９によるシミュレーションシステムの入出力情報接続は、信号ＩＤ２４１４を基準に行う。

また、実施形態１の接続情報では擬似プリンタモデル自身がシミュレーション機能を持たない出力情報（すなわち、ＣＰＵシミュレータの入力情報）に、デフォルト値の指定が行われる仕様になっている。しかし、本実施形態３においては、擬似プリンタ部品への入力についてデフォルト値が設定されている。これは、他の擬似プリンタ部品から入力されるべき入力情報が、相手先の擬似プリンタ部品によって機能を持たない場合、または、相手先となるべき擬似プリンタ部品そのものが擬似プリンタの構成として含まれない場合に対応するためのものである。

例えば、図２４Ｂにおける"定着部用紙ニップ状態"は、接続されるモデルが簡易版の用紙搬送シミュレーションモデル１４０７−２の場合、又は、用紙搬送シミュレーションモデルを擬似プリンタ構成に加えない場合には、設定元が存在しない。このような場合でも、シミュレーションが実行できるようにデフォルト値が設定される。これらデフォルト値は、シミュレータ接続部１０２'の接続モデル切換部１０６による擬似プリンタ間の接続処理時に接続の有無が判断される。そして、接続無しの場合に、その情報がシミュレータ接続部１０２'に伝わりシミュレータ接続部１０２'から各擬似プリンタ部品への設定値として使用される。

＜実施形態３の評価部１０４'の構成例＞
（モデル切換条件格納部１１３−２の例）
図２５は、モデル切換条件格納部１１３−２の構成例を示す図である。図２５にように、実施形態３では、各評価シナリオに対応して１つの擬似プリンタモデルが格納されている。モデル切換条件格納部１１３−２には、評価シナリオＩＤ２５０１に対応してシミュレーション状態２５０２とその特に選択される擬似プリンタモデル２５０３が格納される。

＜実施形態３のモデル切換動作の手順例＞
以上のような構成による、擬似プリンタモデルの切換えの制御手順例のフローチャートを、図２６に示す。なお、図２６のフローチャートに対応するプログラムは、図２の外部記憶部２０９からＲＡＭ２０３にロードされて、ＣＰＵ２０１により実行される。しかしながら、以下の説明では、動作手順の理解を明瞭にするため、ＣＰＵ２０１によるプログラムの実行により実現する図１４の機能構成による動作として説明する。

まず、ステップＳ２６００にて、ユーザインタフェース１０１５がモデル指定ＧＵＩを表示する。ステップＳ２６０１において、評価部１０４'またはＧＵＩを介して擬似プリンタモデルの指定を受けると、ステップＳ２６０２で、同期部１０５に同期処理の一時停止（すなわち、シミュレーションの一時停止）を通知する。

次に、ステップＳ２６０３で、接続モデル切換部１０６は、擬似プリンタモデル定義情報１０６ａに基づき指定された擬似プリンタモデルを構成する擬似プリンタ部品情報を取得する。接続モデル切換部１０６は、ステップＳ２６０４で、接続情報記憶部１４０７の対応する接続情報に基づいて指定された擬似プリンタ部品の計算機シミュレータへの接続、および、擬似プリンタ部品間の接続を実行する。次に、接続モデル切換部１０６は、ステップＳ２６０５で擬似プリンタ１４０３に対して指定擬似プリンタ部品へのシミュレーションデータ変換指示を出す。

そして、ステップＳ２６０６で、接続モデル切換部１０６は、擬似プリンタモデルからのシミュレーションデータ変換完了の通知を受けると、ステップＳ２６０６で同期部１０５に同期処理の再開を指示して、シミュレーションの実行を再開させる。

＜実施形態３の効果＞
実施形態３の構成により、擬似プリンタを部品単位で管理することができ、シミュレーションシステムの拡張性、変更の容易性を高めることができる。

［実施形態４］
実施形態１乃至３では、評価シナリオ毎に擬似プリンタモデルを切換えるように構成されている。ここで、評価シナリオによっては、１つの評価シナリオ実行中に擬似プリンタモデルを切換えることで、より効率的な評価を実行できる場合がある。

例えば、電子写真装置における用紙搬送制御の評価において、一連のプリント動作を実行するとプリンタ立ち上げから用紙搬送動作開始に至る期間、用紙搬送の実行期間、用紙搬送動作終了から待機状態に至る期間の順にソフトウエアの制御が実行される。この場合、プリンタ立ち上げから用紙搬送動作開始に至る期間及び用紙搬送動作終了から待機状態に至る期間は、用紙搬送が実行されないためソフトウエアの動作に影響を与えない範囲でできるだけシミュレーションを簡略化して時間を短縮することが望ましい。

そこで、本実施形態４においては、実施形態１に示される擬似プリンタモデル構成をベースに、シミュレーションの動作状態に応じて擬似プリンタ部品の指定を行う擬似プリンタ部品指定機能を評価部１０４'に持たせる。また、実施形態３に示される擬似プリンタ部品の組み合わせによる擬似プリンタ構成をベースに、シミュレーションの動作状態に応じて擬似プリンタ部品の指定を行う擬似プリンタ部品指定機能を評価部１０４'に持たせる。これにより、より効率的なシミュレーション評価を可能にする。

＜実施形態１の構成による一連の擬似プリンタモデルの切換例１＞
本実施形態におけるシミュレーションシステムの構成図は、実施形態１の図１と同じである。

ただし、本実施形態３の評価部１０４では、評価実行部１１２にシミュレータ接続部０２を介して前の擬似プリンタモデルでのシミュレーションデータを取得する機能を設ける。また、モデル切換条件格納部１１３−１には、１つの評価シナリオＩＤに対して、評価シナリオＩＤとシミュレーション状態との組み合わせによる複数の一連の擬似プリンタモデルの指定情報を有している。

（実施形態４のモデル切換条件格納部１１３−１の例）
図２７Ａに、モデル切換条件格納部１１３−１の例を示す。図２７Ａにおいて、２７０１は評価シナリオＩＤ、２７０２はシミュレーション状態、２７０３は対応する擬似プリンタモデルである。

図２７Ａに示されるシミュレーション状態は、制御用ソフトウエアが扱う情報であれば全て指定可能である。これらの情報はユーザによって予め前記シミュレータ接続部１０６への出力が指定されることで評価部１０４の評価実行部１１２でモニタ可能となる。

評価部１０４のモデル指定部１１４は、モデル切換条件格納部１１３に基づき、実行される評価シナリオとシミュレーションの実行状態とに応じて擬似プリンタモデルを指定する。この場合、１つの評価シナリオに対してシミュレータ接続部１０２の接続モデル切換部１０６は一連の複数の擬似プリンタモデルを順に指定することになる。

＜実施形態３の構成による一連の擬似プリンタモデルの切換例２＞
本実施形態におけるシミュレーションシステムの構成図は、実施形態３の図１４と同じである。

ただし、本実施形態の評価部１０４'では、評価実行部１１２にシミュレータ接続部１０６を介してシミュレーションデータを取得する機能を設ける。また、モデル切換条件格納部１１３−２には、１つの評価シナリオに対して、評価シナリオＩＤとシミュレーション状態との組み合わせによる複数の擬似プリンタモデルの指定情報を有している。

＜実施形態４のモデル切換条件格納部１１３−２の例＞
図２７Ｂに、モデル切換条件格納部１１３−２の例を示す。図２７Ｂにおいて、２７１１は評価シナリオＩＤ、２７１２はシミュレーション状態、２７１３は対応する擬似プリンタモデルである。

図２７Ｂに示されるシミュレーション状態は、出力ポートに出力される情報のほか、制御用ソフトウエアが扱う情報であれば全て指定可能である。これらの情報は、ユーザによって予め前記シミュレータ接続手段への出力が指定されることで評価ビ１０４'の評価実行部１１２でモニタ可能となる。また、擬似プリンタモデルは、擬似プリンタ部品の組み合わせを予め数値として定義したもので、図２４Ａの擬似プリンタモデルの数値に相当する。

評価部１０４'のモデル指定手段１１４は、モデル切換条件格納手段１１３−２に基づき、実行される評価シナリオとシミュレーションの実行状態に応じて擬似プリンタモデルを指定する。この場合、１つの評価シナリオに対してシミュレータ接続部１０２'の接続モデル切換部１０６は一連の複数の擬似プリンタモデルを順に指定することになる。

＜実施形態４の効果＞
実施形態４の構成により、実施形態１乃至３の効果に加えて、シミュレーション状態に応じたきめ細かなシミュレーション環境の最適化を行うことが可能になる。

なお、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。例えば、スキャナ、プリンタ、ＰＣ、複写機、複合機及びファクシミリ装置の如くである。

また、本発明は、前述した実施形態の各機能を実現するソフトウエアプログラムを、システム若しくは装置に対して直接または遠隔から供給することによっても達成される。そして、そのシステム等に含まれるコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行する。

従って、本発明の機能・処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、上記機能・処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明の１つである。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどがある。また、記録媒体としては、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ）などもある。

また、プログラムは、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネット／イントラネットのウェブサイトからダウンロードしてもよい。すなわち、該ウェブサイトから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードしてもよいのである。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるウェブサイトからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明の構成要件となる場合がある。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配付してもよい。この場合、所定条件をクリアしたユーザにのみ、インターネット／イントラネットを介してウェブサイトから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報で暗号化されたプログラムを復号して実行し、プログラムをコンピュータにインストールしてもよい。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現されてもよい。なお、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ってもよい。もちろん、この場合も、前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれてもよい。そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ってもよい。このようにして、前述した実施形態の機能が実現されることもある。

実施形態１のシミュレーションシステムの機能構成例を示すブロック図である。 本実施形態のシミュレーションシステムの実行環境であるコンピュータシステムの機能構成例を示すブロック図である。 本実施形態に関るシミュレーションシステムのシミュレーション対象の装置である電子写真装置の断面図である。 実施形態１における擬似プリンタモデル１０３−１の機能一覧例を示す図である。 実施形態１における擬似プリンタモデル１０３−２の機能一覧例を示す図である。 実施形態１における擬似プリンタモデル１０３−３の機能一覧例を示す図である。 本実施形態における擬似プリンタ描画機能による描画イメージ例を示す図である。 実施形態１の擬似プリンタモデル１０３−１についての接続情報１０７−１の内容例を示す図である。 実施形態１の擬似プリンタモデル１０３−２についての接続情報１０７−２の内容例を示す図である。 実施形態１の擬似プリンタモデル１０３−３についての接続情報１０７−３の内容例を示す図である。 実施形態１のモデル切換条件格納部１１３−１の内容例を示す図である。 実施形態１におけるシミュレーションモデルの切換処理の手順例を示すフローチャートである。 実施形態２のシミュレーションシステムの機能構成例を示すブロック図である。 実施形態２におけるモデル選択のＧＵＩイメージ例を示す図である。 実施形態２における定着シミュレーション機能のシミュレーションデータ対応情報記憶部１０１６の構成例を示す図である。 実施形態２のシミュレーションモデルの切換処理の手順例を示すフローチャートである。 実施形態３のシミュレーションシステムの機能構成例を示すブロック図である。 実施形態３の高精度の用紙搬送シミュレーションモデル１４０３−１の機能一覧例を示す図である。 実施形態３の低精度の用紙搬送シミュレーションモデル１４０３−２の機能一覧例を示す図である。 実施形態３の高精度の定着シミュレーションモデル１４０３−３の機能一覧例を示す図である。 実施形態３の低精度の定着シミュレーションモデル１４０３−４の機能一覧例を示す図である。 実施形態３の高精度の駆動部品シミュレーションモデル１４０３−５の機能一覧例を示す図である。 実施形態３の低精度の駆動部品シミュレーションモデル１４０３−６の機能一覧例を示す図である。 実施形態３の高精度の画像形成シミュレーションモデル１４０３−７の機能一覧例を示す図である。 実施形態３の低精度の画像形成シミュレーションモデル１４０３−８の機能一覧例を示す図である。 実施形態３の擬似プリンタ描画機能１４０３−８の機能一覧例を示す図である。 実施形態３の接続モデル切換部における擬似プリンタモデル定義情報の構成例を示す図である。 実施形態３の定着シミュレーションモデル１４０３−１の接続情報例を示す図である。 実施形態３のモデル切換条件格納部１１３−２の構成例を示す図である。 実施形態３のシミュレーションモデルの切換処理の手順例を示すフローチャートである。 実施形態１の構成における実施形態４の評価部のモデル切換条件情報記憶部１１３−１の構成例を示す図である。 実施形態３の構成における実施形態４の評価部のモデル切換条件情報記憶部１１３−２の構成例を示す図である。 従来のシミュレーションシステムの機能構成例を示す図である。

Claims (20)

1. 装置を制御するＣＰＵと該ＣＰＵの制御対象である装置との各機能の実行をシミュレーションする情報処理装置であって、
   前記ＣＰＵが実行するソフトウエアを異なるＣＰＵでシミュレートするＣＰＵシミュレータと、
   前記ＣＰＵの制御対象である装置の各機能をシミュレートする装置シミュレータと、
   シミュレータの間での情報を関連づけるため予め定義された接続情報に従って、前記ＣＰＵシミュレータと前記装置シミュレータとの間で関連づけられた情報を接続して情報の伝達を行い、シミュレータの間での仮想時刻を同期させるため予め定義された情報に従って、接続された前記ＣＰＵシミュレータと前記装置シミュレータを前記仮想時刻に同期させるシミュレータ接続手段とを有し、
   前記装置シミュレータは、シミュレーションの対象となる装置の機能に応じて異なるシミュレーションの精度を持った複数の装置シミュレーションモデルから構成され、
   前記シミュレータ接続手段は、前記複数の装置シミュレーションモデルからシミュレーションの対象となる装置の機能に応じた装置シミュレーションモデルを選択して前記ＣＰＵシミュレータと接続する接続モデル切換手段を有することを特徴とする情報処理装置。
2. 前記接続情報は、前記複数の装置シミュレーションモデルの各々について、他のシミュレータまたは他の装置シミュレーションモデルへの接続情報を有することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記装置シミュレータはシミュレーションの対象となる装置の部品に応じた複数の部品シミュレーションモデルを有し、前記複数の装置シミュレーションモデルの各々がシミュレーションの対象となる装置の機能に応じて組み合わされた部品シミュレーションモデルから構成されることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
4. 前記接続情報は、前記複数の部品シミュレーションモデルの各々について、他のシミュレータまたは他の装置シミュレーションモデルまたは他の部品シミュレーションモデルへの接続情報を有することを特徴とする請求項３に記載の情報処理装置。
5. シミュレーションを実行する順序を指示するため予め定義された評価シナリオとシミュレーションの対象となる装置の機能とを対応づけて記憶する切換条件格納手段と、
   前記評価シナリオに対応するシミュレーションの対象となる装置の機能を、前記シミュレータ接続手段に指示する指示手段とを更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
6. 前記切換条件格納手段は、前記評価シナリオに対応づけて複数のシミュレーションの対象となる装置の機能を記憶し、
   前記シミュレータ接続手段は、前記複数のシミュレーションの対象となる装置の機能に対応する複数の装置シミュレーションモデルを一連のシミュレーションとして順次に接続することを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置。
7. 前記シミュレーションの対象となる装置の機能はシミュレーションの対象となる装置のシミュレーション状態に対応し、
   前記接続モデル切換手段は、シミュレーションの対象となる装置のシミュレーション状態に応じた装置シミュレーションモデルを選択することを特徴とする請求項５または６に記載の情報処理装置。
8. 前記複数の装置シミュレーションモデルの間でのシミュレーションデータを対応づける情報を記憶する対応情報記憶手段と、
   装置シミュレーションモデルが切り換えられる場合に、シミュレーションデータを対応づけるためシミュレーションデータを変換するシミュレーションデータ変換手段とを更に有し、
   前記シミュレータ接続手段は、接続する装置シミュレーションモデルの切り換えに際して、前記対応づける情報に基づき、前記シミュレーションデータ変換手段により切り換え前の装置シミュレーションモデルのシミュレーションデータを切り換え後の装置シミュレーションモデルのシミュレーションデータに変換させて、前記切り換え後の装置シミュレーションモデルに引き渡すことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の情報処理装置。
9. オペレータから前記複数の装置シミュレーションモデルのうちから１つの装置シミュレーションモデルを指定するためのユーザインタフェースを更に有し、
   前記接続モデル切換手段は、前記ユーザインタフェースからの１つの装置シミュレーションモデルの指定に応じて、シミュレーションを実行中に前記１つの装置シミュレーションモデルを装置シミュレータとして組み込むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
10. 装置を制御するＣＰＵが実行するソフトウエアを異なるＣＰＵでシミュレートするＣＰＵシミュレータと、前記ＣＰＵの制御対象である装置の各機能をシミュレートする装置シミュレータとを情報処理装置で動作させて、前記ＣＰＵと制御対象である装置との各機能の実行をシミュレーションするシミュレーション方法であって、
    シミュレータの間での情報を関連づけるため予め定義された接続情報に従って、前記ＣＰＵシミュレータと装置シミュレータとの間で関連づけられた情報を接続して情報の伝達を行い、シミュレータの間での仮想時刻を同期させるため予め定義された情報に従って、接続された前記ＣＰＵシミュレータと装置シミュレータを前記仮想時刻に同期させるシミュレータ接続工程を有し、
    前記装置シミュレータは、シミュレーションの対象となる装置の機能に応じて異なるシミュレーションの精度を持った複数の装置シミュレーションモデルから構成され、
    前記シミュレータ接続工程は、前記複数の装置シミュレーションモデルからシミュレーションの対象となる装置の機能に応じた装置シミュレーションモデルを選択して前記ＣＰＵシミュレータと接続する接続モデル切換工程を有することを特徴とするシミュレーション方法。
11. 前記接続情報は、前記複数の装置シミュレーションモデルの各々について、他のシミュレータまたは他の装置シミュレーションモデルへの接続情報を有することを特徴とする請求項１０に記載のシミュレーション方法。
12. 前記装置シミュレータはシミュレーションの対象となる装置の部品に応じた複数の部品シミュレーションモデルを有し、前記複数の装置シミュレーションモデルの各々がシミュレーションの対象となる装置の機能に応じて組み合わされた部品シミュレーションモデルから構成されることを特徴とする請求項１０に記載のシミュレーション方法。
13. 前記接続情報は、前記複数の部品シミュレーションモデルの各々について、他のシミュレータまたは他の装置シミュレーションモデルまたは他の部品シミュレーションモデルへの接続情報を有することを特徴とする請求項１２に記載のシミュレーション方法。
14. 前記情報処理装置が、シミュレーションを実行する順序を指示するため予め定義された評価シナリオとシミュレーションの対象となる装置の機能とを対応づけて記憶する切換条件格納手段を有し、
    前記評価シナリオに対応するシミュレーションの対象となる装置の機能を、前記シミュレータ接続工程に指示する指示工程を更に有することを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のシミュレーション方法。
15. 前記切換条件格納手段は、前記評価シナリオに対応づけて複数のシミュレーションの対象となる装置の機能を記憶し、
    前記シミュレータ接続工程では、前記複数のシミュレーションの対象となる装置の機能に対応する複数の装置シミュレーションモデルを一連のシミュレーションとして順次に接続することを特徴とする請求項１４に記載のシミュレーション方法。
16. 前記シミュレーションの対象となる装置の機能はシミュレーションの対象となる装置のシミュレーション状態に対応し、
    前記接続モデル切換工程では、シミュレーションの対象となる装置のシミュレーション状態に応じた装置シミュレーションモデルを選択することを特徴とする請求項１４または１５に記載のシミュレーション方法。
17. 前記情報処理装置が、前記複数の装置シミュレーションモデルの間でのシミュレーションデータを対応づける情報を記憶する対応情報記憶手段を有し、
    装置シミュレーションモデルが切り換えられる場合に、シミュレーションデータを対応づけるためシミュレーションデータを変換するシミュレーションデータ変換工程を更に有し、
    前記シミュレータ接続工程では、接続する装置シミュレーションモデルの切り換えに際して、前記対応づける情報に基づき、前記シミュレーションデータ変換工程により切り換え前の装置シミュレーションモデルのシミュレーションデータを切り換え後の装置シミュレーションモデルのシミュレーションデータに変換させて、前記切り換え後の装置シミュレーションモデルに引き渡すことを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載のシミュレーション方法。
18. 前記情報処理装置が、オペレータから前記複数の装置シミュレーションモデルのうちから１つの装置シミュレーションモデルを指定するためのユーザインタフェースを更に有し、
    前記接続モデル切換工程では、前記ユーザインタフェースからの１つの装置シミュレーションモデルの指定に応じて、シミュレーションを実行中に前記１つの装置シミュレーションモデルを装置シミュレータとして組み込むことを特徴とする請求項１０乃至１７のいずれか１項に記載のシミュレーション方法。
19. 請求項１０乃至１８のいずれか１項に記載のシミュレーション方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
20. 請求項１９に記載のプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。