JPH10320187A - システムモデル化方式及びデータ通信方式 - Google Patents

システムモデル化方式及びデータ通信方式

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JPH10320187A
JPH10320187A JP9128991A JP12899197A JPH10320187A JP H10320187 A JPH10320187 A JP H10320187A JP 9128991 A JP9128991 A JP 9128991A JP 12899197 A JP12899197 A JP 12899197A JP H10320187 A JPH10320187 A JP H10320187A
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JP9128991A
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Koichi Furusawa
康一 古澤
Tsutomu Yoshikawa
勉 吉川
Hitonori Tsujidou
仁規 辻堂
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機器モデルのイベント間でデータ通信ができ
ず得られるシステムモデルが複雑になるという課題があ
った。 【解決手段】 モデルが使用するデータを状態遷移モデ
ル2の変数宣言部3で定義し、協調関係にあるイベント
の通信変数定義部7で送受信データを定義し、協調関係
に基づいてモデルを結合しモデルのイベント間でのデー
タ通信を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、機器等をモデル
化するための機器モデル、およびモデル化され得られた
機器モデルを用いて、それらの機器等で構成されるシス
テムのシステムモデルの生成方式およびこのシステムモ
デル内で結合された機器モデル間での情報の送受信を実
行するデータ通信方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】システムをモデル化するために、従来か
ら状態遷移モデルが広く用いられている。状態遷移モデ
ルの代表的なものとしてペトリネットが挙げられる。ペ
トリネットは、多くのシステムに適用可能な視覚的で数
学的なモデル化ツールであり、特に、並行的、非同期
的、非決定的、確率的な動作を特徴とする情報処理シス
テムをモデル化するための有力なツールとして従来より
使用されている。
【0003】図14は、従来の状態遷移モデルとしての
ペトリネットを用いてモデル化されたシステムを示す説
明図である。図において、円で表されるPi(i=1、
・・・、6)はプレース、長方形で表されるTi(i=
1、・・・、4)は発火則にしたがって発火するトラン
ジション、プレースからトランジションあるいはトラン
ジションからプレースヘの矢印で表されるのはアーク、
プレース中の黒丸で表されるのはトークンである。トー
クンがトランジションの発火に伴いプレース上を移動し
て、これにより状態の遷移が表される。
【0004】図14の説明図に示した従来例はペトリネ
ットの簡単な例であり、ある処理が行われた後に2つの
並行処理を行い、この2つの並行処理の両方が終了した
後に、さらに別の処理を行うシステムをモデル化した例
である。
【0005】次に動作について説明する。図14の説明
図で示したシステムモデルの例において、まず、トーク
ンがあるプレースP1の処理を行い、プレースP1の処
理が終了するとトランジションT1が発火可能となる。
トランジションT1が発火すると、プレースP1からト
ークンが取り除かれ、プレースP2、P3ヘトークンが
加えられる。そして、トークンが加えられたプレースP
2、P3で処理が行われる。次に、プレースP2の処理
が終了するとトランジションT2が発火可能となり、プ
レースP2からトークンが取り除かれ、プレースP4ヘ
トークンが加えられる。そして、トークンが加えられた
プレースP4で処理が行われる。
【0006】同様に、プレースP3の処理が終了すると
トランジションT3が発火可能となり、プレースP3か
らトークンが取り除かれ、プレースP5ヘトークンが加
えられる。そして、トークンが加えられたプレースP5
で処理が行われる。最後に、トークンが存在するプレー
スP4、P5の両方の処理が終了すると、トランジショ
ンT4が発火可能となる。トランジションT4が発火す
ると、プレースP4、P5からトークンが取り除かれ、
プレースP6ヘトークンが加えられる。そして、プレー
スP6の処理を行いシステムの動作が終了する。
【0007】システムモデル化の他の従来手法として、
例えば、生産システムを構成する機器を個別にモデル化
し、それらを結合して生産システム全体のモデルを作成
する手法も提案されている。(古澤,吉川,辻堂,藤
田:“状態遷移モデルに基づく生産システムモデル化手
法の開発”,精密工学会秋季大会学術講演会講演論文
集,pp.359−360,1996)。
【0008】図15は、機器毎に得られるモデルを結合
できる従来の状態遷移モデルを示す説明図である。この
従来の状態遷移モデルでは、円でプレースを表し、五角
形及び六角形の矢尻形でイベントを表し、矢印でアーク
を表す。図15に示す従来例では、コンベア(Conv
eyor)とロボット(Robot)が協調して動作す
る場合を示している。コンベアは、停止している状態と
動作している状態とをもつ。ロボットは、アイドル状態
とワークを搬送している状態とをもつ。コンベアとロボ
ットとの間でワークの受け渡しを行う場合、コンベアと
ロボットは、協調動作を行わなければならない。コンベ
アとロボットのモデルは、それらが協調する部分で結合
する。協調関係定義に基づき、コンベア上でワークの到
着完了を示すarrivedイベントとロボットの動作
の開始を示すstartイベントを関連付け、それら2
つのイベントをつなげるようにして2つの機器モデルを
結合する。これにより、コンベアがワークを搬送し終わ
った後にロボットが動作を開始するという協調動作をモ
デルとして表現できる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
状態遷移モデルとしてのペトリネットでは、モデルを個
別に作成しそれらを組み合わせる機能がなかった。その
ため、はじめからシステム全体のモデルを作成しなけれ
ばならず、大規模なシステムをモデル化することは困難
であるという課題があった。また、システムの一部を変
更する場合も、システム全体のモデルに対して修正を施
す必要があり、容易にシステム変更が行えないという課
題があった。さらに、既に提案されている機器モデルを
結合することが可能な従来の状態遷移モデルにおいて
も、以下の(1)、(2)に示す課題を有していた。
【0010】(1)機器モデル間でやりとりするデータ
を扱えないという課題があった。従来の状態遷移モデル
では、機器モデル間でデータを扱うことが不可能なた
め、モデルとして管理する必要性のある情報は、すべて
モデルの状態として表現する必要があった。例えば図1
5に示す従来例では、ワークが3種類ありワークの種類
によりロボットの搬送先を変更するような場合、従来の
状態遷移モデルでは、ワークの種類の情報をデータとし
て保持することが不可能なので、ワークの種類を区別す
るために、ワークの種類毎にシーケンスを分岐しモデル
化する必要があり複雑になるという課題があった。図1
6は、上記したワークの種類を区別するためにワークの
種類毎にシーケンスを分岐しモデル化した従来例を示す
説明図である。このように従来では、類似した構成の挙
動シーケンスをワークの種類分だけ作成する必要があ
り、図16に示す従来例のように繁雑なモデルになって
いた。また、システムモデルにおいて、データを保持す
るだけではなく、その値を利用したり容易に変更可能な
機構が必要とされていた。
【0011】(2)機器モデル間でのデータ通信ができ
ないという課題があった。仮に、各機器モデル内でデー
タを扱えた場合でも、それらのデータを他の機器と送受
信できる必要性があった。例えば、ワークが3種類あ
り、ワークの種類によりロボットの搬送先を変更するよ
うな場合、ロボットがワークの種類に応じた動作をする
ためには、コンベア側で保持しているワークの種類の情
報をロボット側が得る必要がある。しかし、従来の状態
遷移モデルでは、機器モデル間でのデータの通信をモデ
ルとして表現することができないという課題があった。
【0012】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、モデル化する対象のシステムが多
数の機器から構成される大規模なシステムの場合であっ
ても、得られるシステムモデルが複雑になることなく、
また相互でデータ通信を必要とする機器からなるシステ
ムを容易に構成が複雑になることなくモデル化し、機器
モデル間でのデータの送受信を表現可能なシステムモデ
ル化方式及びデータ通信方式を得ることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
るシステムモデル化方式は、モデル内で使用される変数
を定義する変数宣言部とシステムを構成する機器の状態
遷移を定義するモデル定義部から構成される状態遷移モ
デルを用いて、機器の制御シーケンスを表現し、機器の
モデルを相互に結合させ、変数宣言部に記載された変数
に対応した値をデータ格納領域から得てシステム全体の
動作を制御するシステムモデルを生成するものであり、
変数宣言部で宣言された変数を利用し、変数宣言部に記
述された演算等を実行可能な状態遷移モデルを作成し、
得られたモデルを結合してシステムモデルを作成するも
のである。
【0014】請求項2記載の発明に係るデータ通信方式
は、状態遷移モデルが使用される変数を定義する変数宣
言部とシステムを構成する機器やシステムの状態遷移を
定義するモデル定義部とで構成され、モデル定義部は機
器やシステムのイベントを定義するイベント部を有し、
イベント部はイベントの発火時に行う通信の対象となる
変数を定義する通信変数定義部を有し、通信変数定義部
を有するイベントをもつ複数の状態遷移モデル間の協調
動作する結合部分で、変数宣言部や通信変数定義部を用
いてデータを互いに通信でき、イベント発生時に、複数
のモデルの結合部分でデータを送受信するものである。
【0015】請求項3記載の発明に係るデータ通信方式
は、複数の状態遷移モデル間の結合部分において、ある
イベント部内の通信変数定義部で定義した送信対象の変
数の値を、他のイベント部内の通信変数定義部で定義し
た受信対象の変数で受け取り、データ通信を複数の状態
遷移モデル間の結合部分で実行し、イベント発生時に、
複数のモデルの結合部分においてイベント部内の通信変
数定義部で定義した送信対象の変数の値を通信変数定義
部で定義した受信変数へ渡すものである。
【0016】請求項4記載の発明に係るデータ通信方式
は、複数のイベントに関する各イベント部内の通信変数
定義部で送信対象の変数および受信対象の変数を定義
し、複数の状態遷移モデル間のある1つのイベント結合
部分を介して、送信対象の変数および受信対象の変数に
関する複数のデータ通信を、複数の状態遷移モデル間で
行い、イベント発生時に、複数のモデルの結合部分にお
いてイベントの通信変数定義部で定義した送信対象の変
数から受信対象の変数へ同時に複数のデータを通信する
ものである。
【0017】請求項5記載の発明に係るデータ通信方式
は、複数の状態遷移モデル間の結合部分において、ある
イベント部内の通信変数定義部で定義した送信対象の変
数および受信対象の変数の値と、他のイベント部内の通
信変数定義部で定義した受信対象の変数および送信対象
の変数とを用いて、双方向のデータ通信を複数の状態遷
移モデル間の結合部分で実行するものである。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1によるシ
ステムモデル化方式及びデータ通信方式を用いて得られ
たシステムモデルを示す説明図、図2はこの発明の実施
の形態によるシステムモデル化方式及びデータ通信方式
で使用されるデータ取扱い可能な状態遷移モデルを示す
構造図であり、図において、1は各機器モデルで使用さ
れる変数値を格納するためのデータ格納領域であり複数
のデータ領域から構成されている。2は各機器やシステ
ムをモデル化して得られる状態遷移モデルであり、変数
宣言部3およびモデル定義部4から構成される。モデル
定義部4は、イベント部5および入力プレース/出力プ
レース6からなる組を複数組備えた構成を有している。
【0019】この実施の形態のシステムモデル化方式及
びデータ通信方式は、例えば図1に示す機器Aおよび機
器Bで構成されるシステムにおいて、2つの機器モデル
A、Bの結合部分を介して互いの機器モデルA、B間の
データ通信を可能とするものである。即ち、機器Aと機
器Bから構成されるシステムにおいて、機器Aのモデル
と機器Bのモデルのイベント結合部分で、機器Aの変数
Xの値を機器Bの変数Yで受信し、これによりシステム
内の機器Aおよび機器B間でのデータ通信をモデル化す
るものである。
【0020】次に動作について説明する。図1の説明図
に示すように、結合するイベントに、データを通信する
変数(通信変数)に関する情報を付加する。送信側のモ
デル(機器A側)では、結合するイベントに記述された
通信変数の情報をもとに、送信するデータの格納領域か
らその値を得て、受信側のモデルにその値を渡す。受信
側のモデルでは、結合するイベントに記述された通信変
数の情報をもとに、受信するデータの格納領域を得て、
受信したデータをデータ格納領域1内の所定のデータ領
域内に格納する。
【0021】図2に示す状態遷移モデル2は、機器やシ
ステムの挙動を表現する。状態遷移モデル2においてデ
ータの取扱いを可能とするため、この実施の形態のシス
テムモデル化方式及びデータ通信方式で用いられる状態
遷移モデル2は、変数宣言部3と機器やシステムの状態
遷移を表現する情報をイベント毎に列挙した少なくとも
1つ以上のモデル定義部4、即ちイベント部5と入力プ
レース/出力プレース6から構成されており、具体的に
は、図2に示すように、(イベント1、入力プレース
1、出力プレース1)、...、(イベントn、入力プ
レースn、出力プレースn)からなる。
【0022】変数宣言部3では、その機器モデル内で使
用する変数を宣言する。機器の状態遷移は、モデル定義
部4内のイベント部5とそのイベントに対する入力プレ
ース/出力プレース6によって表現される。入力プレー
ス/出力プレース6は複数個存在することもあり、その
場合はそれらをすべて列挙する(入力プレース1、出力
プレース1、...入力プレースn、出力プレースn等
々)。入力プレース/出力プレース6は、いずれも同じ
入出力プレース構造として定義する。モデル内のすべて
のイベントについて、これらの状態遷移を表す情報を列
挙して定義する。状態遷移モデル2で定義した複数のモ
デルを結合した場合、結合後のモデルも状態遷移モデル
2の構造を有するものとする。また、結合後のモデルで
は、結合したすべてのモデルの変数宣言部を統合した構
成となる。
【0023】図3は、図2に示した状態遷移モデル2内
の変数宣言部3を示す構成図である。この変数宣言部3
では、モデル内で用いるすべての変数に対して、その変
数名、変数の型、変数の初期値を記述する。変数の型
は、例えば、INT(整数)、REAL(実数)、BO
OL(TRUE/FALSE)等がある。変数の初期値
を設定する必要がない場合は、初期値の設定は省略して
もよい。変数宣言部3で宣言したすべての変数につい
て、その変数の型に応じたデータ領域をデータ格納領域
1内にそれぞれ確保する。
【0024】図4は、図2に示した状態遷移モデル2内
の入力プレース/出力プレース6を示す構造図である。
入力プレースおよび出力プレースのそれぞれは、プレー
ス名とそれに対応する変数演算定義部との組を列挙した
構造をもつ(プレース名1、変数演算定義部1、...
プレース名n、変数演算定義部n)。ここで、変数演算
定義部とは、プレースにトークンが存在するときに実行
する演算を定義する部分である。例えば、図15に示し
たシステムモデル内のコンベアでワークを搬送している
ことを表す“run”のプレースにトークンが存在する
場合で、かつコンベアのモータをONする場合、コンベ
アの“run”というプレースに対応する変数演算定義
部には、例えば、“Motor:=TRUE”のような
定義が記述される。1つのイベントに対する入力プレー
スは複数存在することもある。
【0025】同様に、1つのイベントに対する出力プレ
ースは複数存在することもある。存在するプレースの数
だけ、プレース名と変数演算定義部の組を列挙する。例
えば、図15に示したシステムモデルで、コンベアの到
着完了を示すarrivedイベントとロボットの動作
開始を示すstartイベントとの結合イベントに対す
る入力プレースは、コンベアのrunプレースとロボッ
トのidleプレースであるので、その入力プレースの
構造には、プレース名と変数演算定義部の組が2つ列挙
される。
【0026】次に、状態遷移モデル2でデータを処理す
るために用いる変数演算定義部8について説明する。変
数演算定義部8は、変数を実際に用いて実行する演算式
とその演算結果を代入する変数を定義する部分から構成
される。この定義は、状態遷移モデル2の各入力プレー
ス/出力プレース6で行う。プレースに対して定義した
演算は、そのプレースにトークンが到着した時点で1度
だけ実行する。各変数演算定義部8には、変数や数値を
用いた演算式及びその演算結果を代入する変数を記述す
る。
【0027】図5は、図4に示した入力プレース/出力
プレース6内の変数演算定義部8の記述例を示す説明図
であり、図において、X0、X1はINT型、M0、M
1、M2はBOOL型である。例えば、X0の値と5と
の積をX1に代入することを“:=”を用いて“X1:
=X0*5”と記述する。変数演算定義部8における定
義は、このような代入文を列挙して行う。各代入文は、
例えば“;”という記号で区切る。
【0028】図6は、図2に示した状態遷移モデル2内
のイベント部5を示す構造図である。イベント部5は、
イベント名とイベント発火条件式と通信変数定義部7か
らなる組を複数個列挙した構造を持つ。ここで、イベン
ト発火条件式とは、イベントを引き起こすトリガとなる
条件式のことである。通信変数定義部7とは、イベント
発火時に通信する変数を定義する部分のことである。他
のモデルのイベントによって引き起こされるイベント
は、そのイベント自身では発火できないので、イベント
発火条件式は定義しない。
【0029】協調関係により結合したすべてのイベント
は、1つのイベント構造として定義する。結合している
イベントの数だけ、イベント名とイベント発火条件式と
通信変数定義部7の組を列挙する。例えば、図15に示
したシステムモデルでは、協調関係によりコンベアのa
rrivedというイベントとロボットのstartと
いうイベントが結合しているので、その部分は1つのイ
ベント構造で表され、そのイベント構造には、イベント
名とイベント発火条件式と通信変数定義部7の組が2つ
列挙される。
【0030】イベント発火条件式として定義可能な条件
式は、BOOL値(TRUEまたはFALSE)をもつ
関係式、論理式あるいはそれらの組み合わせである。条
件式では関係演算子、論理演算子及び括弧を用いて表現
する。
【0031】図7は、図6に示したイベント内のイベン
ト発火条件式の例を示す説明図であり、図において、
“(X0<=5)AND(NOT M1)”は定義され
たイベントの発火条件であり、X0が5以下であり、か
つ、M1がFALSEであるときにイベントが発火する
ことを表している。これにより、複雑な条件によって状
態遷移を行うモデルを記述することが可能になる。
【0032】図15に示したシステムにおいて、ワーク
をコンベアによって搬送し、ある場所にワークが到着し
たらセンサが反応し、それに応じてロボットが動作を開
始するという場合、コンベアのarrivedというイ
ベントに対するイベント発火条件式は、例えば、“Se
nsor==TRUE”となる。
【0033】次に、機器間でデータを通信するデータ通
信方式について説明する。機器間でのデータの通信は、
ある所定のタイミングで行う。そのタイミングは、イベ
ントで表現される。即ち、機器間のデータ通信は、それ
らの機器モデルの結合(協調)部分で行う。
【0034】図1に示したシステムモデルの説明図は、
モデル間でのデータ通信を表現している。図1に示した
システムモデルの場合、機器Aと機器Bのイベント結合
部分で、機器Aの変数Xの値を機器Bの変数Yで受ける
ことにより、データの通信を行うことができる。図2に
示した状態遷移モデル2内の変数宣言部3で宣言された
変数の名前を、結合部分のイベントに関する通信変数定
義部7内に記述することにより、データ通信で使用する
変数の定義を行う。
【0035】図8は、図6に示したイベント内の通信変
数定義部7を示す構造図である。通信変数定義部7に
は、通信するすべてのデータに対して、通信相手を特定
するための通信識別子、通信する方向(送信あるいは受
信)、通信する変数の名前をそれぞれ記述する。図1に
示したシステムモデルの場合、2つのモデルの結合(協
調)部分において、機器Aのモデルのイベントに対応す
る通信変数定義部7では、例えば、通信識別子を“1”
と定義し、通信方向を“Send”と定義し、変数名を
“X”と定義する。また、機器Bのモデルのイベントに
対応する通信変数定義部7では、例えば、通信識別子を
“1”と定義し、通信方向を“Recv”と定義し、変
数名を“Y”と定義する。
【0036】図9は、この実施の形態のシステムモデル
化方式及びデータ通信方式を用いて得られた3つの機器
からなるシステムモデルを示す説明図である。図1に示
したシステムモデルの例では、機器Aと機器Bの2つの
機器モデル間でのデータ通信であったが、この発明のシ
ステムモデル化方式及びデータ通信方式によれば、図9
に示すように、3つの機器モデルが結合した場合も、2
つ機器モデルからなるシステムモデルの場合と同様に、
機器モデル間でのデータ通信を定義することができる。
図9に示すシステムモデルの例では、3つのモデルのイ
ベント結合部分で、機器Aの変数Xの値を機器Bの変数
Y及び機器Cの変数Zで受けることを表している。この
ように、この発明のシステムモデル化方式及びデータ通
信方式によれば、結合するモデルの数がさらに増加した
場合であっても、上記と同様にしてモデル間のデータ通
信を定義することができる。
【0037】他のモデルのイベントを引き起こすイベン
トに係る通信変数定義部7には、送信するすべてのデー
タについて定義する。他のモデルのイベントによって引
き起こされるイベントの通信変数定義部7には、送信側
に対応するように受信するすべてのデータについて定義
する。すなわち、1つのイベント結合部分で複数のデー
タを送受信することができる。これにより、送信側のイ
ベントの通信変数定義部7に記述した変数の値を、その
イベントに結合したすべての受信側のイベントの通信変
数定義部7に記述した変数へ渡す動作、即ちデータ通信
を行うことができる。
【0038】図10は、この実施の形態のシステムモデ
ル化方式及びデータ通信方式を用いて得られた2つの機
器からなる他のシステムモデルを示す説明図である。こ
の発明のシステムモデル化方式及びデータ通信方式で
は、他のモデルのイベントを引き起こすイベントの通信
変数定義部7内に送信するデータを定義し、他のモデル
のイベントによって引き起こされるイベントの通信変数
定義部7内に受信するデー夕を定義する必要は必ずしも
なく、例えば、図10に示すように、他のモデルのイベ
ントにより引き起こされるイベントの通信変数定義部7
内に送信するデータを定義し、他のモデルのイベントを
引き起こすイベントの通信変数定義部7内に受信するデ
ータを定義してもよい。
【0039】図10に示したシステムモデルの場合、機
器Aと機器Bのイベント結合部分で、機器Bの変数Yの
値を機器Aの変数Xで受けることにより、データの通信
を行っている。図10に示すように、変数宣言部3で宣
言した変数の名前をモデル結合部分のイベントの通信変
数定義部7に記述することにより、データを通信する変
数を定義する。
【0040】図10に示したシステムモデルは、機器A
と機器Bの2つのモデル間でのデータ通信の例であった
が、結合するモデルの数がさらに増加しても、同様にし
てモデル間のデータ通信を定義することができる。
【0041】図11は、この実施の形態のシステムモデ
ル化方式及びデータ通信方式を用いて得られた4つの機
器からなる他のシステムモデルを示す説明図である。こ
の発明のシステムモデル化方式及びデータ通信方式によ
れば、1つのイベント結合部分において送信するデータ
をもつイベントは1つである必要はなく、図11に示す
システムモデルの例のように、送信する変数を複数のイ
ベントで定義し、それらの値を受信する変数を、複数の
イベントで定義してもよい。通信する相手を特定できる
ように、通信変数定義部7内で通信識別子を定義するこ
とにより、1つのイベント結合部分において複数のデー
タ通信を行うことができる。
【0042】図11に示すシステムモデルの例の場合、
4つの機器A、機器B、機器C、機器Dのイベント結合
部分で、機器Aの変数Xの値を機器Cの変数Zで受け、
機器Bの変数Yの値を機器Dの変数Wで受けるデータ通
信を行っている。この場合、4つのモデルの結合(協
調)部分において、例えば、機器Aのモデルのイベント
に対する通信変数定義部7では、通信識別子を“1”と
定義し、通信方向を“Send”と定義し、変数名を
“X”と定義し、機器Cのモデルのイベントに対する通
信変数定義部7では、通信識別子を“1”と定義し、通
信方向を“Recv”と定義し、変数名を“Z”と定義
する。また、機器Bのモデルのイベントに対する通信変
数定義部7では、通信識別子を“2”と定義し、通信方
向を“Send”と定義し、変数名を“Y”と定義し、
機器Dのモデルのイベントに対する通信変数定義部7で
は、通信識別子を“2”と定義し、通信方向を“Rec
v”と定義し、変数名を“W”と定義する。このように
して、1つのイベント結合部分で複数の異なるデータ通
信を表現することができる。
【0043】図12は、この実施の形態のシステムモデ
ル化方式及びデータ通信方式を用いて得られた2つの機
器からなる他のシステムモデルを示す説明図である。こ
のシステムモデル化方式及びデータ通信方式では、上記
した各例の説明からもわかるように、結合したモデルの
1つのイベントの通信変数定義部7に複数の変数を定義
してもよいし、送信変数と受信変数とを共に定義しても
よい。図12に示すシステムモデル例の場合、機器Aと
機器Bのイベント結合部分で、機器Bの変数Yの値を機
器Aの変数Xで受け、機器Aの変数Zの値を機器Bの変
数Wで受けることで、双方向データ通信を行うことがで
きる。
【0044】送信側のイベント内の通信変数定義部7で
は、受信側が必要とするデータ以外のデータも定義され
ていることがある。そのような場合、送信側のイベント
内の通信変数定義部7で定義されたすべての送信データ
に対応する受信データを、受信側のイベント内の通信変
数定義部7で定義する必要はなく、必要なデータに対応
するものだけを定義すればよい。例えば、機器A、機器
B、機器Cの3つのモデルが1つのイベントで結合して
いる場合、その結合部分において、機器AからデータA
1とデータA2を送信し、機器BではデータA1を変数
Bで受け、機器CではデータA2を変数Cで受けたい場
合、機器Bのイベントの通信変数定義部7では、データ
A1に対応するように変数Bを定義するだけでよく、デ
ータA2に対応するような変数を定義する必要はない。
また、機器Cのイベントの通信変数定義部7では、デー
タA2に対応するように変数Cを定義するだけでよく、
データA1に対応するような変数を定義する必要はな
い。
【0045】図13は、この実施の形態のシステムモデ
ル化方式及びデータ通信方式を用いて得られた2つの機
器からなる他のシステムモデルを示す説明図である。こ
のシステムモデル化方式及びデータ通信方式では、必ず
しも受信側の通信変数定義部7で定義したすべての変数
に対して、送信変数を他のモデルのイベントの通信変数
定義部7で定義する必要はない。その場合、対応する送
信変数がない受信変数には、初期値が格納される。図1
3に示すシステムモデルの例の場合、モデル結合部分の
イベントの通信変数定義部で、機器Bの受信変数Wに対
応する送信変数が定義されていないので、このイベント
が起こったときには、変数Wに初期値が格納される。
【0046】さらに、上述した各システムモデルにおい
て、対応する送信変数がない受信変数に、必ずしも初期
値を格納する必要はなく、あらかじめ、ある値を定めて
おき、対応する送信変数がない受信変数には、その値が
格納されてもよい。
【0047】以上のように、この実施の形態によれば、
システムを構成する各機器の挙動を定義する状態遷移モ
デル2内の変数宣言部3を用いてモデル内で使用するす
べての変数を定義し使用することが可能であるので、機
器の情報を状態として保持する必要性はなく、機器モデ
ルやシステムモデルの構造を簡潔に表現してモデルを容
易に作成できる。また、作成したモデルを協調関係に基
づいて結合する場合に、イベント部5内の通信変数定義
部7を用いて、あるタイミングでその結合するイベント
を通してデータを通信しモデル間で情報を互いに利用で
き、さらに、あるタイミングで結合するイベントを通し
て、同時に複数のデータ通信を行うことができるので、
モデル間で同時に多くの情報を互いに利用することがで
きる。
【0048】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、状態遷移モデルをモデル内で使用される変数を定
義する変数宣言部とシステムを構成する機器の状態遷移
を定義するモデル定義部とで構成し、この状態遷移モデ
ルを用いて、機器の制御シーケンスを表現し、機器のモ
デルを相互に結合させ、変数宣言部に記載された変数値
をデータ格納領域から得てシステム全体の動作を制御す
るシステムモデルを生成するように構成したので、機器
の情報を状態として保持する必要はなく、変数宣言部で
宣言された変数を利用し、変数宣言部に記述された演算
等を実行可能な状態遷移モデルを作成し、得られたモデ
ルを結合してシステムモデルを容易に煩雑になることな
く作成できる効果がある。
【0049】請求項2記載の発明によれば、状態遷移モ
デルを使用される変数を定義する変数宣言部とシステム
を構成する機器やシステムの状態遷移を定義するモデル
定義部とで構成し、状態遷移モデル内のモデル定義部は
機器やシステムのイベントを定義するイベント部を有
し、イベント部はイベントの発火時に行う通信の対象と
なる変数を定義する通信変数定義部を有し、通信変数定
義部を有するイベントをもつ複数の状態遷移モデル間の
協調動作する部分で状態遷移モデルを結合させ、変数宣
言部や通信変数定義部を用いて状態遷移モデル間の結合
部分でデータを互いに通信可能となるように構成したの
で、機器の情報を状態として保持する必要はなく、イベ
ント発生時に複数のモデルの結合部分で行われるデータ
の送受信を含む状態遷移モデルを簡潔に表現できる効果
がある。
【0050】請求項3記載の発明によれば、複数の状態
遷移モデル間の結合部分において、あるイベント部内の
通信変数定義部で定義した送信対象の変数の値を、他の
イベント部内の通信変数定義部で定義した受信対象の変
数で受け取り、データ通信を複数の状態遷移モデル間の
結合部分で実行するように構成したので、イベント発生
時に、複数のモデルの結合部分においてイベントの通信
変数定義部で定義した送信対象の変数の値を通信変数定
義部で定義した受信変数へ渡すことができ、相互のモデ
ル間で情報を互いに利用できる効果がある。
【0051】請求項4記載の発明によれば、複数のイベ
ントに関する各イベント部内の通信変数定義部で送信対
象の変数および受信対象の変数を定義し、複数の状態遷
移モデル間のある1つの結合部分を介して、送信対象の
変数および受信対象の変数に関する複数のデータ通信
を、複数の状態遷移モデル間で実行するように構成した
ので、イベント発生時に、複数のモデルの結合部分にお
いてイベントの通信変数定義部で定義した送信対象の変
数から受信対象の変数へ同時に複数のデータを通信して
情報を互いに利用できる効果がある。
【0052】請求項5記載の発明によれば、複数の状態
遷移モデル間の結合部分において、あるイベント部内の
通信変数定義部で定義した送信対象の変数および受信対
象の変数の値と、他のイベント部内の通信変数定義部で
定義した受信対象の変数および送信対象の変数とを用い
て、双方向のデータ通信を複数の状態遷移モデル間の結
合部分で実行するように構成したので、モデル間で多く
の情報を一度に利用し合えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるシステムモデ
ル化方式及びデータ通信方式を用いて得られたシステム
モデルを示す説明図であり、特に、モデル結合部分にお
けるモデル間でのデータ通信の例を示す説明図である。
【図2】 この発明の実施の形態1によるシステムモデ
ル化方式及びデータ通信方式で使用されるデータ取扱い
可能な状態遷移モデルを示す構造図である。
【図3】 図2に示した状態遷移モデル内の変数宣言部
を示す構成図である。
【図4】 図2に示した状態遷移モデル内の入力プレー
ス/出力プレースを示す構造図である。
【図5】 図4に示した入力プレース/出力プレース内
の変数演算定義部の記述例を示す説明図である。
【図6】 図2に示した状態遷移モデル内のイベントを
示す構造図である。
【図7】 図6に示したイベント内のイベント発火条件
式の例を示す説明図である。
【図8】 図6に示したイベント内の通信変数定義部を
示す構造図である。
【図9】 この発明のシステムモデル化方式及びデータ
通信方式を用いて得られた3つの機器からなるシステム
モデルを示す説明図である。
【図10】 この発明の実施の形態1によるシステムモ
デル化方式及びデータ通信方式を用いて得られた2つの
機器からなる他のシステムモデルを示す説明図である。
【図11】 この発明の実施の形態1によるシステムモ
デル化方式及びデータ通信方式を用いて得られた4つの
機器からなる他のシステムモデルを示す説明図である。
【図12】 この発明の実施の形態1によるシステムモ
デル化方式及びデータ通信方式を用いて得られた2つの
機器からなる他のシステムモデルを示す説明図である。
【図13】 この発明の実施の形態1によるシステムモ
デル化方式及びデータ通信方式を用いて得られた2つの
機器からなる他のシステムモデルを示す説明図である。
【図14】 従来の状態遷移モデルとしてのペトリネッ
トを用いてモデル化されたシステムを示す説明図であ
る。
【図15】 機器毎に得られるモデルを結合できる従来
の状態遷移モデルを示す説明図である。
【図16】 ワークの種類を区別するためにワークの種
類毎にシーケンスを分岐しモデル化した複雑な従来のシ
ステムモデルを示す説明図である。
【符号の説明】
1 データ格納領域、2 状態遷移モデル、3 変数宣
言部、4 モデル定義部、5 イベント部、7 通信変
数定義部。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モデル内で使用される変数を定義する変
    数宣言部とシステムを構成する機器の状態遷移を定義す
    るモデル定義部から構成される状態遷移モデルを用いて
    前記機器の制御シーケンスを表現し、前記機器のモデル
    を相互に結合させ、前記変数宣言部に記載された前記変
    数に対応する値をデータ格納領域から得てシステム全体
    の動作を制御するシステムモデルを生成することを特徴
    とするシステムモデル化方式。
  2. 【請求項2】 状態遷移モデルは使用される変数を定義
    する変数宣言部とシステムを構成する機器や前記システ
    ムの状態遷移を定義するモデル定義部とから構成され、
    前記モデル定義部は前記機器や前記システムのイベント
    を定義するイベント部を有し、前記イベント部は前記イ
    ベントの発火時に行う通信の対象となる変数を定義する
    通信変数定義部を有し、前記通信変数定義部を有するイ
    ベントをもつ複数の状態遷移モデル間の協調動作する結
    合部分で、前記変数宣言部や前記通信変数定義部を用い
    てデータを互いに通信することを特徴とするデータ通信
    方式。
  3. 【請求項3】 複数の状態遷移モデル間の結合部分にお
    いて、あるイベント部内の通信変数定義部で定義した送
    信対象の変数の値を、他のイベント部内の通信変数定義
    部で定義した受信対象の変数で受け取り、データ通信を
    前記複数の状態遷移モデル間の結合部分で実行すること
    を特徴とする請求項2記載のデータ通信方式。
  4. 【請求項4】 複数のイベントに関する各イベント部内
    の通信変数定義部で送信対象の変数および受信対象の変
    数を定義し、複数の状態遷移モデル間のある1つの状態
    遷移モデル結合部分を介して、前記送信対象の前記変数
    および前記受信対象の前記変数に関する複数のデータ通
    信を、前記複数の状態遷移モデル間で実行することを特
    徴とする請求項2記載のデータ通信方式。
  5. 【請求項5】 複数の状態遷移モデル間の結合部分にお
    いて、あるイベント部内の通信変数定義部で定義した送
    信対象の変数および受信対象の変数の値と、他のイベン
    ト部内の通信変数定義部で定義した受信対象の変数およ
    び送信対象の変数とを用いて、双方向のデータ通信を前
    記複数の状態遷移モデル間の結合部分で実行することを
    特徴とする請求項2記載のデータ通信方式。
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