JPH11119821A - 機能設計支援方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】システムの機能設計のうち、特に、制御ソフト
ウェアの設計、及び、システムテスト仕様の設計、実施
する方式を、システムの状態遷移の単位ごとにボックス
形状のグラフィカルパターンで表現、操作することで実
現する。 【解決手段】システムの機能仕様１０３は、複数のＩ／
Ｏサブシステムの信号パターンから構成される。しか
し、システムテストの段階では、システムの動作開始状
態と終了の状態を確認するテスト項目が多い。そこで、
システムの状態遷移の単位をグラフィカルなボックスパ
ターンで示し、テスト仕様をボックスパターンの配置で
作成する。ユーザは、パターン編集部１０４の持つウィ
ンドウ上に示された信号パターンに対し、マウス範囲指
定したする。指定部分はテスト仕様処理部１０５によ
り、テスト項目のボックスパターンとなる。このよう
に、対話的に、かつ、効率的にテスト仕様１０６を作成
することができる。また、ボックスパターンの配置でシ
ステム制御の全体像が簡潔に把握できるため、機能仕様
の検討にも効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、システムの機能設
計のうち、特に、制御ソフトウェアの設計、及び、シス
テムテスト仕様の設計、実施を迅速化するのに好適であ
る。

【０００２】

【従来の技術】機能設計においては、単に仕様として設
計作業を行うだけでなく、その仕様を確認するための手
段が必要である。

【０００３】システム制御のテスト工程では、制御され
るＩ／Ｏの状態を逐次計測することが重要となってい
る。そこで、実機のＩ／Ｏに測定装置を接続し、波形で
示される信号をもとにシステムの状況を確認している。
測定装置は、オシロスコープのようなハード装置もある
が、最近は、対象システムをコンピュータ上で測定する
ソフトウェアがいくつも見られるようになった。その代
表ソフトウェアである米国National Instruments Corp.
の「LabVIEW」は、入力した信号を、コンピュータのデ
ィスプレイにオシロスコープのように表示させることが
できる。また、信号の種類に応じたグラフィカルな表示
部品を用意しており、入力された信号の波形をユーザが
変換して表示させることもできる。しかし、このような
測定装置は、比較的微少な信号の測定を表示させるため
のものであり、実際のテスト仕様も、その表示形式にも
とづいて記述する必要があり、これはかなりの工数を必
要とする。システムテストの段階では、システムの状態
遷移の単位で動作開始状態と終了の状態を確認するテス
ト項目が多い。特定の波形だけでは、システム全体とし
ての動作のタイミングが分かりづらく、テスト仕様にも
とづく照合作業も熟練を必要としている。

【０００４】テスト仕様を作成するための技術として、
「プログラムスライシング技術」がある。プログラムスラ
イシング技術は、プログラムの機能や構造を解析するこ
とによりテストデータを自動生成するものであるが、こ
の技術で生成されたテストデータは、プログラムの構造
にのみ依存しており、メカニカル装置の制御システムの
ような機械の状態をテストデータとして考慮することは
できない。また、このようなテストデータの生成方法で
は機能仕様に変更が生じた場合、変更に対応するプログ
ラムの情報も必要となる。

【０００５】一方、システムの機能仕様を部品化し、再
利用を図るシステムが見られるようになった。ＬＳＩの
機能設計の分野では、例えばＧreen Ｍountain Ｃomput
ingＳysytem社の「Ａccolade Ｐeak ＶＨＤＬ」システ
ムのように、特定の信号線をグラフィカルな波形で編集
し、これを合成するツールがいくつも見られる。しか
し、これらは特定の信号を論理処理するものであり、論
理的な信号数とタイミングの一致のみで部品の再利用が
行われている。システムの状態に順序性がある場合、各
部品の仕様からこの論理情報を判断するのは困難であ
り、システム全体としての論理情報が必要となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記問題点を解決する
ために、本発明の第一の目的は、システムテストの仕様
として、システム全体の状態遷移が把握でき、簡潔、か
つ、効率的にテスト仕様を作成することのできる機能設
計支援方式を提供することにある。

【０００７】また、本発明の第二の目的は、システムが
制御される微少な信号パターンからテストすべき情報を
解析し、テスト仕様との照合を容易に行うことのできる
機能設計支援方式を提供することにある。

【０００８】また、本発明の第三の目的は、システムの
機能設計の変更にともなうテスト仕様の修正作業を、効
率的に実施することのできる機能設計支援方式を提供す
ることにある。

【０００９】また、本発明の第四の目的は、システムを
制御する信号パターンを部品化し、その組み合わせによ
ってシステムの機能仕様を作成することの容易な機能設
計支援方式を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の機能設計支援方式は、（イ）システムの機
能仕様となる信号パターンの編集処理部を有する。この
編集処理部を利用して、システムの状態遷移の単位とな
る範囲をユーザと対話的に選択する。この選択範囲はボ
ックス形状のグラフィカルパターンとして表現される。
このボックスパターンをテスト仕様における１テスト項
目とする。テストすべき項目を、ボックスパターンの属
性として付加する。ボックスパターン内部の信号パター
ンの情報は、機能仕様と結びつけられる。

【００１１】また、本発明の機能設計支援方式は、
（ロ）システムが実行する信号パターンを、ボックスパ
ターンに変更する処理部を有する。システムの実行結果
が、（イ）におけるボックスパターンとして表示され
る。また、システム実行結果であるボックスパターン
と、テスト仕様におけるボックスパターンを照合する処
理部を有する。照合の結果は、この２つのボックスパタ
ーン単位で行われる。また、システム実行の結果と、テ
スト仕様を同時に表示する処理部を有する。この表示処
理部は、時間を軸に２つの表示部が連動してスクロール
する。

【００１２】また、本発明の機能設計支援方式は、
（ハ）元の機能仕様と、変更された機能仕様を、信号パ
ターンの形状のレベルで比較する処理部を有する。ま
た、信号パターンの形状にもとづく差分抽出をもとに、
元のテスト仕様に修正を加える処理部を有する。

【００１３】また、本発明の機能設計支援方式は、
（ニ）（イ）におけるボックスパターンに対し規則を付
加する。この規則により、ボックスパターン間での関係
が定義できる。また、ボックスパターンを任意に配置す
る編集処理部を有する。また、ボックスパターンの配置
が、付加された規則に適合しているかを照合する処理部
を有する。また、ボックスパターンの配置の関係から、
ボックスパターンの内部の信号パターンを合成する処理
部を有する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。なお、この実施例により本発明が限定
されるものではない。

【００１５】図１は、本発明の機能設計支援装置の機能
構成図である。表示装置１０１は、情報をグラフィカル
に表示できる機能を有する。入力装置１０２は、キーボ
ード、マウスなどのデータ入力手段である。

【００１６】図２は、機能仕様１０３の構成図である。
機能仕様１０３は対象システムを構成する全てのユニッ
トの一覧２０１と、それぞれのユニットを構成するＩ／
Ｏサブシステムの一覧２０２と、そのＩ／Ｏサブシステ
ムを制御するタイミング２０３を仕様の要素として持
つ。Ｉ／Ｏサブシステムの制御は、２０４に示されるよ
うに、システム制御の経過時刻におけるディジタル信号
の変化のパターンによって示される。

【００１７】図１に戻り、パターン編集部１０４は、Ｉ
／Ｏサブシステムの信号の変化のパターンをグラフィカ
ルに表示したり、加工したりする機能を有する。

【００１８】図３は、機能仕様１０３を入力例とした機
能仕様表示の例示図である。機能仕様表示ウィンドウ３
０１ように、機能仕様は独立したウィンドウにより表示
され、垂直スクロールバー３０２、水平スクロールバー
３０３を操作することにより、仕様全体を観察すること
ができる。

【００１９】図１に戻り、テスト仕様１０６は、機能仕
様１０３にもとづき作成されたシステムの動作確認を行
うためのテスト項目を書き記したものである。ここで、
テスト仕様１０６におけるテスト項目がどのようなもの
かを示す。

【００２０】図４は、ある制御システムにおける１テス
ト項目の例を示したものである。４０１は、グリップで
物をつかみ、上下左右に移動させるといったメカニカル
装置であり、４つのモータを制御することで動作する。
その制御は機能仕様１０３に示されるように、各Ｉ／Ｏ
サブシステムの信号パターンにより与えられる。実際、
機能仕様１０３で与えられた仕様が期待通りに動作した
ものか否かは、その信号パターンが仕様とおりに発生
し、かつ、モータの動作に連動してメカニカル装置が動
作することを確認しなければならない。しかし、Ｉ／Ｏ
サブシステムの信号パターン確認レベルの厳密なテスト
はあくまで単体テストの段階のものであり、システムの
開発工程が進んだ段階では効率を考えても実施すべきで
はない。システムテストの段階では、システムが、ある
意味のある状態遷移の単位で実施される。４０１でのメ
カニカル装置の動作は、「待避位置から物をつかむため
の所定位置に移動する」ということを例示しており、こ
れは、システムの初期状態から、物をつかむという制御
の状態遷移の１単位を示している。これは、システムテ
ストの段階では「待避位置の動作開始タイミングと、所
定位置への移動、及び、そのタイミング」を確認するレ
ベルで実施される。これは、４０２に示すように、機能
仕様１０３における特定の時間範囲と、それに付随する
Ｉ／Ｏサブシステムの状態、また、Ｉ／Ｏサブシステム
から算出される特定のシステムの値についての確認であ
ることと同値である。そこで、特定の時間範囲と、その
時刻に関連するデータの値を１テスト項目として表現す
ることとする。

【００２１】図５は、１テスト項目に関し、時間範囲を
ボックス形状のグラフィカルパターンで表現したもので
ある。ボックスパターン５０１は、機能仕様１０３にお
ける時間範囲を横方向に、Ｉ／Ｏサブシステムの構成を
縦方向に表現する。ボックスパターン５０１の左右の端
にあるトライアングルマーク５０２、５０３は、それぞ
れその時刻でのシステムに関連するデータの値をチェッ
クするタイミングを示す。ボックスパターン５０１のよ
うにグラフィカルな形状で表現することで、Ｉ／Ｏサブ
システムの構成や、その信号パターンは隠蔽される。し
かし、この隠蔽により、テスト項目で確認すべき項目だ
けが表示され、そのテストレベルに応じた、明快なテス
ト仕様書を作成できる。

【００２２】このボックスパターンによるテスト項目の
編集は、パターン編集部１０４にて実施する。図６は、
パターン編集部１０４によるテスト仕様編集のフローチ
ャートである。ステップ６０１では、テストすべき１項
目の対象Ｉ／Ｏサブシステム、及び、時間範囲を指定す
る。この指定は、パターン編集部１０４によって示され
た機能仕様１０３の情報を入力装置１０２におけるマウ
スにより指定すればよい。ステップ６０２では、ステッ
プ６０１での指定範囲から、時刻の情報を取得する。こ
れは、ボックスパターン５０１における横方向の情報で
ある。ステップ６０３では、ステップ６０１での指定範
囲から、Ｉ／Ｏサブシステムの情報を取得する。これ
は、ボックスパターン５０１における縦方向の情報であ
る。ステップ６０４では、ステップ６０３でのＩ／Ｏサ
ブシステムの情報から、ユニットの情報を取得する。ス
テップ６０５では、ボックスパターン５０１の両端でチ
ェックすべき値を入力する。このとき、端にボックスパ
ターン５０１内部のＩ／Ｏサブシステムの値だけに限定
されない。ステップ６０６では、ボックスパターン５０
１に対するテスト項目の識別としての名称を入力し、こ
れで１テスト項目としてのボックスパターン５０１が生
成される。ステップ６０７では、全てのテストすべき項
目を入力したか否かを判断し、Ｙesであればテスト仕様
の編集処理を終了し、Ｎoであればステップ６０１に戻
り、テスト仕様の編集の残りの処理を続行する。

【００２３】図７にパターン編集部１０４におけるテス
ト仕様編集の例示図を示す。機能仕様表示ウィンドウ３
０１上をステップ７１２のようにマウスで範囲指定する
と、ボックスパターン編集ウィンドウ７０１が現れる。
このとき、Ｉ／Ｏサブシステムの信号パターン表示の部
分だけでなく、ボックスパターンそのものを指定範囲に
含む事ができる。ボックスパターン編集ウィンドウ７０
１内部には、ボックスパターン５０１を生成するために
必要な項目に対する入力欄がある。テスト名称入力欄７
０２には、１システムテスト項目する名称を入力する。
動作名称入力欄７０３にはボックスパターン５０１の名
称を入力する。ユニット名称表示欄７０４は、ステップ
６０４で取得したボックスパターン５０１に含まれるユ
ニットが表示される。ユニット名称表示欄７０４にユー
ザが直接ユニットを入力し、ユニットの構成を変更する
ことも可能である。Ｉ／Ｏ構成表示欄７０５は、ステッ
プ６０３で取得したボックスパターン５０１に含まれる
ユニットが表示される。Ｉ／Ｏ構成表示欄７０５にユー
ザが直接Ｉ／Ｏサブシステムを入力し、Ｉ／Ｏ構成を変
更することも可能である。ユニット名称表示欄７０４
は、ステップ６０４で取得したボックスパターン５０１
に含まれるユニットが表示される。ユニット名称表示欄
７０４にユーザが直接ユニットを入力し、ユニットの構
成を変更することも可能である。時刻表示欄７０８、値
入力欄７０９、評価式入力欄７１０は、それぞれ開始時
刻７０６、終了時刻７０７における値を表現する。時刻
表示欄７０８はステップ６０２で取得したボックスパタ
ーン５０１の両端となる開始時刻、終了時刻が表示され
る。ユーザが直接時刻を入力することも可能である。値
入力欄７０９、評価式入力欄７１０には、テストすべき
値と、その値がシステムに関連する情報を評価式として
入力する。ボックスパターン編集ウィンドウ７０１内の
入力欄に全ての必要な値を入力すると、ボックスパター
ン７１１に示されるボックス形状のグラフィカルパター
ンが表示される。

【００２４】図１に戻り、テスト仕様処理部１０５は、
パターン編集部１０４によるテスト仕様編集処理をもと
に、ファイルとしてのテスト仕様１０６を生成するもの
である。

【００２５】図８に、テスト仕様１０６の構成図を示
す。テスト仕様１０６は、テスト項目欄８０１ごとに階
層化された構造を持ち、テスト内容８０２はポインタに
より参照できる。１テスト項目８０３は、そのテスト内
のボックスパターンの集合である。ボックスパターン情
報８０４が、テストすべき情報として記載されている。
ボックスパターン情報８０４内の欄の構成は、ボックス
パターン編集ウィンドウ７０１ものと同じである。

【００２６】図９に、テスト仕様１０６の例示図を示
す。テスト仕様表示ウィンドウ９０１に示されるよう
に、テストに必要な情報のみが表示される。

【００２７】以上の実施例で述べたように、システムの
機能仕様１０３からパターン編集部１０４により直接編
集画面を利用して対話的に、かつ、効率的にテスト仕様
１０６を作成することができる。また、システムの状態
遷移の単位で分割し、ボックスパターン５０１でテスト
項目を表現することで、システム制御の全体像が把握で
きる。また、ボックスパターン５０１によりテストに必
要な情報だけを取得できるため、テスト仕様１０６の構
成が明解になる。

【００２８】しかし、上記実施例においては、テスト仕
様１０６の作成の支援の段階にとどまり、テスト実施に
関して支援するものではない。ボックスパターン５０１
は、テストで確認すべき情報のみを示したものであり、
テストの結果はユーザが手作業で行うものである。さら
に、テストの結果は、何が問題であるかを明確にしなけ
ればならず、システム設計者以外がテストを行った際、
どのように報告すべきかが明確にならない。

【００２９】ボックスパターン内には、機能仕様１０３
におけるＩ／Ｏサブシステムの信号パターンが隠蔽され
ている。この信号パターンを直接システムの実行状況と
比較することで、テスト実施の効率をさらに向上させる
事ができる。

【００３０】次に説明する本発明の第二の実施例は、こ
の問題を考慮したものである。

【００３１】図１０に、本発明の第二実施例における機
能構成図である。図１と同じ番号を付けたもの（１０１
〜１０４、１０６）は図１のものと同一である。制御プ
ログラムは、機能仕様１０３を元に作成したシステム制
御のためのプログラムである。システム実行装置１００
２は対象システムのハードそのものに加え、テスト実施
のために、Ｉ／Ｏサブシステムの信号パターンの値を時
間経過にともなって取得する手段を備えており、パター
ン抽出部１００３にその値が送られる。

【００３２】図１１に、パターン抽出部１００３による
パターン抽出のフローチャートを示す。ステップ１１０
１では、システム実行装置１００２でのシステム実行中
の時刻を監視する。ステップ１１０２では、テスト仕様
１０６内に、ステップ１１０１で監視している時刻と同
時刻のパターンがあるか否かを判断し、あればステップ
１１０３に、なければステップ１１０１に移る。ステッ
プ１１０３では、ステップ１１０２で検索されたボック
スパターンの情報から動作時刻範囲を取得し、システム
実行装置１００２から出力されるＩ／Ｏサブシステムの
出力パターンを実行ログ情報として内部的に記録してお
く。ステップ１１０４では、ステップ１１０２で検索さ
れたボックスパターンの情報から同動作時刻範囲におけ
る機能仕様１０３でのＩ／Ｏサブシステムの仕様情報を
取得する。ステップ１１０５では、ステップ１１０２で
記録された実行ログとステップ１１０４で取得したしよ
う情報を比較し、一致すればステップ１１０６に移り、
一致しなければステップ１１０７に移る。ステップ１１
０６では、一致した信号パターンの情報をパターン編集
部１０４に出力する。この時、パターン編集部１０４は
テスト仕様１０６を参照し、システム実行装置１００２
の実行結果をボックスパターン５０１の形式で表示され
る。これにより、システム実行装置１００２での実行結
果は、パターン編集が可能な状態となる。ステップ１１
０７では、システム実行装置１００２が実行中であるか
否かを判断し、実行中であればステップ１１０１に移り
処理を繰り返し、実行中でなければ処理を終了する。

【００３３】図１０に戻り、テスト照合部１００４は、
システム実行装置１００２による実行結果と、テスト仕
様１０６を照合するものである。

【００３４】図１２にテスト照合部１００４によるテス
ト照合のフローチャートを示す。ステップ１２０１で
は、パターン編集部１０４中に表示されているシステム
実行結果から、照合未処理の１ボックスパターンを選択
する。ステップ１２０２では、ステップ１２０１で選択
のボックスパターンに対応するボックスパターンをテス
ト仕様１０６から選択する。ステップ１２０３からステ
ップ１２０６では、ステップ１２０１での選択ボックス
パターンと、ステップ１２０２での選択ボックスパター
ンについて、確認すべき項目である、開始時刻、開始時
刻での値、終了時刻、終了時刻での値をそれぞれ比較
し、全て一致すればステップ１２０７に移る。１つでも
不一致なものがあれば、ステップ１２０８に移る。ステ
ップ１２０７ではテスト結果としてＯＫを記入する。ス
テップ１２０８では、テスト結果としてＮＧを記入す
る。ステップ１２０９では、全てのボックスパターンが
照合されたかを判断し、未処理のものがあればステップ
１２０１に移り処理を繰り返し、なければ終了する。

【００３５】図１０に戻り、テスト結果１００５には、
テスト照合部１００４での処理結果が格納される。

【００３６】図１３は、テスト結果１００５における１
ボックスパターンのテスト結果の構成図である。テスト
結果１００５全体の構成は、テスト仕様１０６と同等の
階層を持っており、ボックスパターン比較結果１３０１
とボックスパターン情報８０４が置き換わったものであ
る。動作名称欄１３０２には、ボックスパターンの名称
が表示される。時刻表示欄１３０５、時刻照合結果欄１
３０６、値表示欄１３０７、値照合結果欄１３０８は、
それぞれ開始時刻１３０３、終了時刻１３０４における
値を表現する。

【００３７】図１４は、パターン編集部１０４に表示さ
れるテスト結果の例示図である。テスト結果表示ウィン
ドウ１４０１はテスト仕様表示画面１４０２と、実行結
果表示画面１４０３の２つの画面から構成される。この
２つの画面は、水平スクロールバー１４０５、垂直スク
ロールバー１４０６と連動し、２画面同時にスクロール
する。ボックスパターン１４０４は、照合の結果、開始
時刻における値がテスト仕様と異なっていることを示す
彩色がなされている。

【００３８】以上の実施例で示したように、システムの
実行状況をボックスパターン５０１の形式で表示するこ
とで、テストの照合が容易になる。また、テスト項目と
してボックスパターン５０１に記載されている情報をキ
ーとしてシステム実行装置１００２から出力される情報
を解析、照合することで、ボックスパターン単位での照
合が自動的に実施できる。また、テスト結果表示ウィン
ドウ１４０１はテスト仕様表示が面１４０２と、実行結
果表示画面１４０３の２つの画面でテスト結果を表示す
るため、どこが、どのように問題であるかが視覚的に明
確に報告できる。これにより、テスト実施の効率を高め
る事が可能である。

【００３９】上記第一実施例、第二実施例においても、
テスト仕様１０６の作成、テスト照合は、新規の機能仕
様１０３を対象として検討されている。現実問題とし
て、システム開発中は機能仕様の変更が頻繁に発生す
る。そこで、変更された機能仕様と、変更前機能仕様の
差分を解析し、その差分情報からテスト仕様の変更を実
施、支援することで、テスト仕様変更の工数を削減する
ことができる。

【００４０】次に説明する本発明の第三の実施例は、こ
の問題を考慮したものである。

【００４１】図１５は、本発明の第三実施例における機
能構成図である。なお、図１、図１０と同一の番号を付
けたもの（１０１〜１０６、１００４）は、それぞれ図
１、図１０のものと同一である。差分抽出部１５０２
は、機能仕様１０３と変更機能仕様１５０１の差分を抽
出するものである。

【００４２】図１６に、差分抽出部１５０２による機能
仕様変更差分抽出のフローチャートを示す。ステップ１
６０１では、テスト仕様１０６から、１テスト項目とな
るボックスパターンを選択する。ステップ１６０２で
は、ステップ１６０１での選択ボックスパターンに対応
する機能仕様の範囲を、時刻をキーとして機能仕様１０
３から抽出する。ステップ１６０３では、ステップ１６
０２での抽出機能仕様範囲の信号パターンから、変更機
能仕様１５０１での変更仕様個所を抽出可能か否かを判
断する。仕様の変更個所は、機械的に一意に判断できる
ものではない。そこで、このステップでは、信号パター
ンの上げ下げのパターンに注目した変更個所の抽出を実
施する。変更個所が機械的に抽出できた場合、ステップ
１６０４に移り、ステップ１６０１での選択ボックスパ
ターンに変更を加え、変更テスト仕様１５０３として出
力する。なお、ここでのテスト仕様の変更は、開始時
刻、開始時刻における値、終了時刻、終了時刻における
値に限定される。変更個所が機械的に抽出できない場
合、ステップ１６０５に移り、パターン編集部１０４で
表示されるウィンドウを利用して、手動による変更を加
える。このときの操作は、図７に示す機能仕様表示ウィ
ンドウ３０１に例示するように実施される。もちろん、
ステップ１６０４での処理であっても、パターン編集部
１０４を利用して手動で修正を加える事も可能である。
ステップ１６０６では、全てのボックスパターンへの変
更処理を終えた否かを判断し、変更処理が終われば差分
抽出部１５０２の処理を終了し、未処理のものがあれば
ステップ１６０１に移り、処理を繰り返す。

【００４３】以上の実施例で示したように、変更前の機
能仕様１０３と変更機能仕様１５０１の差分を抽出する
ことで、テスト仕様の変更を機械的に実施、支援し、テ
スト仕様変更の工数削減が可能となる。

【００４４】上記第一実施例、第二実施例、第三実施例
は、テスト実施に関する方式である。ボックスパターン
は５０１は、テストのための情報のみを表示するが、シ
ステム制御のためのＩ／Ｏサブシステムの信号パターン
の情報が隠蔽されている。この信号パターンの情報を機
能仕様の一部分として捉えると、信号パターンの組み合
わせによりシステムの機能仕様の作成も可能である。し
かし、システムの状態遷移は任意の遷移順序で実施され
ることはない。特定の規則にもとづいて、その状態遷移
が定義される。そこで、ボックスパターンにシステム状
態遷移のための規則を付加し、この規則を破らない範囲
内でボックスパターンを組み合わせる事で、隠蔽された
信号パターンを再構成し、新規機能仕様として作成す
る。規則にもとづく、効率的な機能仕様設計が可能とな
る。

【００４５】次に説明する本発明の第四の実施例は、こ
の課題を考慮したものである。

【００４６】図１７は本発明の第四実施例における機能
構成図である。なお、図１、図１０と同一の番号を付け
たもの（１０１〜１０４、１０６、１００４）は、それ
ぞれ図１、図１０のものと同一である。規則付加処理１
７０１は、ボックスパターンに対する規則を付加し、機
能仕様のための部品であるパターンライブラリ１７０２
を生成するものである。

【００４７】ここで、規則について述べる。システムの
状態遷移は特定の遷移順序を持つ。従って、順序に関す
る規則が必要である。次に、その遷移の順序がどのタイ
ミングで行われるのか、時間に関する規則が必要であ
る。最後に、システム機能は機能部品組み合せにより行
われる。従って、その機能部品がどのような構成を持つ
べきか、集合に関する規則が必要になる。これら規則
は、システムの機能部品、すなわち、ボックスパターン
間の規則として付加されるものである。また、これらの
規則は、任意に組み合わせて適用される。

【００４８】図１８に、ボックスパターン間規則「順
序」の意味を示す。表現１８０１は３つのボックスパタ
ーンＡ、Ｂ、Ｃに関し、順序規則を付加したものであ
る。順序規則は、矢印で示される。表現１８０１は、意
味１８０２に示されるように、「ＡはＢより先に実施」
「ＣはＢより先に実施」される。順序規則は２つのボッ
クスパターン間で適用される。これにより、複数のボッ
クスパターンの順序を無理なく定義することができる。
仕様作成適合例１８０３に示されるように、「ＡはＢよ
り先に実施」であれば、「ＣはＡより先に実施」されて
いなくともよい。従って、ボックスパターンＡの配置は
「ＡはＢより先に実施」規則に反しない限り、どのよう
に配置されてもよい。しかしながら、仕様作成非適合例
１８０４に示すように、「ＣはＢより先に実施」されな
くてはならないため、ボックスパターンＣをボックスパ
ターンＢより後に配置してはならない。

【００４９】図１９に、ボックスパターン間規則「時
間」の意味を示す。時間規則には３つの種類があり組み
合わせて利用することができる。表現１９０１は意味１
９０２に示すように、時刻を早めることが可能である。
この時、どこまで早めてよいのか、時間範囲を指定する
ことができる。また、表現１９０１では、終了時間を示
す右端には規則が適用されていないため、終了時刻は開
始時刻より早まらない限り、任意に設定できる事を意味
する。表現１９０３は、意味１９０４に示すように、時
刻を遅らせる事が可能である。この時、表現１９０１と
同様に、どこまで早めてよいのか、時間範囲を指定する
ことができる。表現１９０５は、意味１９０６に示すよ
うに、開始時刻、終了時刻の時間範囲が固定である。仕
様作成適合例１９０６に示されるように、ボックスパタ
ーンＡの開始時刻は任意に変更する事ができる。しかし
ながら、仕様作成非適合例１９０７に示すように、開始
時刻を遅くすることはできない。

【００５０】図２０に、ボックスパターン間規則「集
合」の意味を示す。表現２００１は、意味２００２に示
すように、ボックスパターンＡ、Ｂ、Ｃに関し、「Ｃは
Ａ、Ｂを含む」ことを意味する。仕様作成適合例２００
３に示すように、ボックスパターンＣは、ボックスパタ
ーンＡ、Ｂを包含した形である。仕様作成非適合例２０
０４に示すように、ボックスパターンＡの開始時間がボ
ックスパターンＣより早く開始されている場合は、集合
規則は適合されない。

【００５１】図２１は、パターンライブラリ１７０２に
おける１ボックスパターンの構成図である。規則付きボ
ックスパターン情報２１０１は、ボックスパターン情報
８０４に対し、規則の欄を追加した形であるが、システ
ムを設計する部品となるため、ユニットに関する欄はな
い。２１０２は動作名称入力欄、２１０３はＩ／Ｏ構成
入力欄である。時刻入力欄２１０８、値入力欄２１１
０、評価式入力欄２１１１は、それぞれ開始時刻２１０
６、終了時刻２１０７における値を入力する。グループ
規則欄２１０４、順序規則欄２１０５、時刻規則欄２１
０９には、それぞれの規則が入力される。

【００５２】図２２は、図１７に示される方式による新
規機能仕様作成のフローチャートである。ステップ２２
０１では、パターンライブラリ１７０２から１ボックス
パターンを選択する。ステップ２２０２では、ステップ
２２０１での選択ボックスパターンをパターン編集部１
０４上のウィンドウ内に配置する。ステップ２２０３で
は、ステップ２２０２で配置されたボックスパターン間
で規則を付加する。ステップ２２０４では、規則チェッ
ク部１７０３により、ステップ２２０３で付加された規
則に基づき、配置がなされているかをチェックする。規
則に適合していれば、ステップ２２０５に移り、適合し
てなければ、ステップ２２０３に戻り、配置と規則付加
をやり直す。ステップ２２０５では、機能仕様１０３か
ら配置に対応する範囲をパターン抽出部１００４により
抽出する。ステップ２２０６では、ステップ２２０５で
の抽出範囲から信号パターンを合成し、新規機能仕様と
して１７０４に登録する。ステップ２２０７では、全て
のボックスパターンを配置したかを判断し、配置が終了
していれば、新規機能仕様１７０４の作成処理を終了
し、そうでなければ、ステップ２２０１に戻り、処理を
繰り返す。

【００５３】図２３に、規則付きボックスパターンの配
置による新規機能作成の例示図を示す。規則付きボック
スパターン情報表示ウィンドウ２３０１は規則付きボッ
クスパターン情報２１０１と同じ構成である。パターン
編集部１０４上の機能仕様作成ウィンドウ２３０２にボ
ックスパターンを配置し、ハウスクリックにより規則を
追加していく。

【００５４】

【発明の効果】本発明の機能設計支援方式では、システ
ムの状態遷移の単位で分割し、ボックスパターンでテス
ト項目を表現することで、システム制御の全体像が把握
でき、システムの機能設計の検討にも効果を発揮する。
また、ボックスパターンにもとづくテスト仕様の記述形
式はテストに必要な情報だけを取得できるため、テスト
仕様構成が明解になる。また、システムの機能仕様から
編集画面を利用して対話的に、かつ、効率的にテスト仕
様を作成することができる。

【００５５】また、本発明の機能設計支援方式では、シ
ステム実行装置から出力される情報を、テスト仕様の記
述形式であるボックスパターンで表示、照合すること
で、テスト仕様との照合作業が容易に、かつ、効率的に
実施できる。また、システムの実行状況とテスト仕様を
２つの画面で同時に表示するため、どこが、どのように
問題があるかが視覚的に明確に報告できる。これによ
り、テスト実施の効率を高める事が可能である。

【００５６】また、本発明の機能設計支援方式では、変
更前の機能仕様と変更機能仕様の差分を抽出すること
で、テスト仕様の変更を機械的に実施、支援し、テスト
仕様変更の工数削減が可能となる。

【００５７】また、本発明の機能設計支援方式では、テ
スト仕様であるボックスパターンが内部的に機能仕様で
ある信号パターンを参照できるため、機能仕様部品とし
て利用できる。また、ボックスパターン間に特定の規則
を付加できることにより、状態遷移を考慮しながら機能
仕様の構築が可能となり、機能仕様の設計に大きな効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の機能設計支援装置の機能構成図であ
る。

【図２】機能仕様１０３の例示図である。

【図３】パターン編集部１０４による機能仕様表示の例
示図である。

【図４】制御システムにおける１チェック項目の例示で
ある。

【図５】ボックスパターンによるテスト項目の例示図で
ある。

【図６】パターン編集部１０４によるテスト仕様編集の
フローチャートである。

【図７】パターン編集部１０４におけるテスト仕様編集
の例示図である。

【図８】テスト仕様１０６の構成図である。

【図９】テスト仕様１０６の例示図である。

【図１０】本発明の第二実施例における図１相当図であ
る。

【図１１】パターン抽出部１００３によるパターン抽出
のフローチャートである。

【図１２】テスト照合部１００４によるテスト照合のフ
ローチャートである。

【図１３】テスト結果１００５における１パターンのテ
スト結果の構成図である。

【図１４】テスト結果の例示図である。

【図１５】本発明の第三実施例における図１相当図であ
る。

【図１６】差分抽出部１５０２による機能仕様変更差分
抽出のフローチャートである。

【図１７】本発明の第四実施例における図１相当図であ
る。

【図１８】ボックスパターン間規則の１つである「順
序」の意味を示す図である。

【図１９】ボックスパターン間規則の１つである「時
間」の意味を示す図である。

【図２０】ボックスパターン間規則の１つである「集
合」の意味を示す図である。

【図２１】パターンライブラリ１７０２における１ボッ
クスパターンの構成図である。

【図２２】新規機能仕様作成のフローチャートである。

【図２３】ボックスパターン配置による新規機能仕様作
成の例示図である。

【符号の説明】

１０１…表示装置、 １０２…入力装置、
１０３…機能仕様、１０４…パターン編集部、１０５…
テスト仕様処理部、１０６…テスト仕様、１００１…制
御プログラム、１００２…システム実行装置、１００３
…パターン抽出部、１００４…テスト照合部、１００５
…テスト結果、 １５０１…変更機能仕様、１５０２
…差分抽出部、 １５０３…変更テスト仕様、１７０
１…規則付加処理、 １７０２…パターンライブラリ、
１７０３…規則チェック部、１７０４…新規機能仕様。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】システムの機能設計を支援するための機能
   設計支援方式であって、システムテストの１項目が、シ
   ステムが持つ内部状態の単位で規定される手段と、上記
   規定の単位が、ボックス形状のグラフィカルパターンで
   表現するデータ表現手段と、上記グラフィカルパターン
   がシステム実行中に動作する開始時刻と、その開始時刻
   に確認すべき項目と、動作が終了する終了時刻と、その
   終了時刻に確認すべき項目を有する手段と、上記グラフ
   ィカルパターンから、システムテストを実施するための
   テスト仕様を構築する手段から成ることを特徴とする機
   能設計支援方式。
2. 【請求項２】請求項１に記載の機能設計支援方式であっ
   て、システムを制御するソフトウェアの設計書となる機
   能仕様を、表示装置上にグラフィカルに表示する手段
   と、上記表示装置が、表示装置上に表示された機能仕様
   の形状に対し、グラフィカルパターンを構築するための
   編集手段と、上記編集手段を利用して作成されたグラフ
   ィカルパターンを、テスト仕様として作成処理する手段
   を有することを特徴とする機能設計支援方式。
3. 【請求項３】請求項１、または、２に記載の機能設計支
   援方式であって、システムの実行状況を、サブシステム
   の入出力単位で監視する手段と、上記監視手段から得ら
   れたサブシステムの入出力の情報と、システムの機能仕
   様におけるサブシステムの入出力仕様と、グラフィカル
   パターンにより記述されたテスト仕様から、システムの
   実行状況をグラフィカルパターンとして表示する手段を
   有することを特徴とする機能設計支援方式。
4. 【請求項４】請求項３に記載の機能設計支援方式であっ
   て、システムの実行状況の表示画面と、テスト仕様の表
   示画面を同時に表示する手段と、上記表示手段が、連動
   して操作する機能を有することを特徴とする機能設計支
   援方式。
5. 【請求項５】請求項３または４に記載の機能設計支援方
   式であって、グラフィカルパターンで表示されたシステ
   ムの実行状況と、テスト仕様を照合する手段と、照合し
   た結果、テスト結果として記録する手段を有することを
   特徴とする機能設計支援方式。
6. 【請求項６】請求項１から５のいずれかに記載の機能設
   計支援方式であって、変更されたシステムの機能仕様
   と、変更以前のシステムの機能仕様を比較し、その差分
   を抽出する手段と、抽出された差分の情報と、変更以前
   のシステムの機能仕様にもとづくテスト仕様から、グラ
   フィカルパターンが有するテスト項目に関する情報を変
   更する手段を有することを特徴とする機能設計支援方
   式。
7. 【請求項７】請求項１から６のいずれかに記載の機能設
   計支援方式であって、グラフィカルパターンに対応する
   機能仕様の範囲を抽出する手段と、グラフィカルパター
   ンを任意に配置するための編集手段と、グラフィカルパ
   ターンの配置の情報と、グラフィカルパターンに対応す
   る機能仕様から、システム全体としての機能仕様を合
   成、構築する手段を有することを特徴とする機能設計支
   援方式。
8. 【請求項８】請求項７に記載の機能設計支援方式であっ
   て、グラフィカルパターンの配置に関し、複数のグラフ
   ィカルパターン間で特定の配置規則を付加する手段と、
   上記付加された配置規則の適用を判断する手段と、上記
   適用の判断をもとに、グラフィカルパターンの配置の情
   報と、グラフィカルパターンに対応する機能仕様から、
   システム全体としての機能仕様を合成、構築する手段を
   有することを特徴とする機能設計支援方式。
9. 【請求項９】請求項８に記載の機能設計支援方式であっ
   て、複数のグラフィカルパターン間で特定の配置規則に
   関し、複数のグラフィカルパターンの配置の順序を、２
   つのグラフィカルパターン間の順序規則の集合で表現す
   る手段を有することを特徴とする機能設計支援方式。
10. 【請求項１０】請求項８に記載の機能設計支援方式であ
    って、あるグラフィカルパターン配置規則が、そのグラ
    フィカルパターンの持つ開始時刻、及び、終了時刻の情
    報を規定する手段を有することを特徴とする機能設計支
    援方式。
11. 【請求項１１】請求項８に記載の機能設計支援方式であ
    って、あるグラフィカルパターン配置規則が、複数のグ
    ラフィカルパターンを含んでいることを規定する手段を
    有することを特徴とする機能設計支援方式。