用于自动连接技术系统的模型的模型组件的方法及设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于在具有显示器的计算机上自动连接技术系统的模型的模型 组件的方法及设备，其中该模型至少具有以下元件：该模型至少具有第一模型组件和第二 模型组件，其中第一模型组件和第二模型组件分别具有至少一个分级元件。分级元件不包 含分级元件或者包含一个分级元件或者多个分级元件，其中分级元件不具有端口或者具有 一个端口或者多个端口。一个分级兀件和/或一个端口具有一个标识。在第一端口与第二 端口之间的连接是技术系统中的对应。通过图形用户动作可选择第一数量的分级元件和/ 或端口以及第二数量的分级元件和/或端口。
【背景技术】
[0002] 这样的用于连接技术系统的模型的模型组件的方法在图形编程环境、模型化环 境、设置机构或模型集成机构中在现有技术中自一段时间以来是已知的，其中技术系统的 模型通常涉及真实存在的要开发和/或要仿真的技术系统的基于模块或树状的抽象的图 形表示，经常涉及具有电子运算单元和与该运算单元连接的I/O装置的控制系统。这样的 技术系统可以是非常复杂的，该技术系统可以描绘例如机动车的完整的电子装置和/或机 动车的物理环境并且具有多个模型组件，所述模型组件通过接口与上千的端口、亦即输入 端和/或输出端相互连接并且与之有效关联，这例如通过相应的连接线可视化。
[0003] 模型组件可以涉及相同类型的模型组件，亦即例如仅仅涉及技术系统的抽象数学 模型的模型组件，如长时间以来由方框图的调节技术所已知的那样，所示方框图描述了具 有数学手段的技术系统的物理技术功能（传递函数、查找表等等）。
[0004] 然而技术系统的模型经常地具有不同类型的模型组件，这取决于，这些模型由技 术系统或技术系统的部分创建，以便与其他真实技术系统或与真实技术系统的部分相互作 用。该情景例如在控制装置的研发或测试时或者在研发有要实现在控制装置上的控制/调 节时出现。在此经常对称地存在控制装置作为要测试的硬件，其具有适合的I/O接口。为 了可靠和以简单的方式测试控制装置，控制装置的环境（物理过程）借助于数学模型在仿 真器中描绘，该仿真器可以实时计算物理过程。由控制装置通过测量技术可检测的和由控 制装置作为反应可输出的参量通过仿真器的相应可编程的I/O接口输出或者通过测量技 术检测。之前所述测试方法也称为硬件在环仿真。在技术系统的模型中相应地存在用于控 制装置的输入端和输出端的代表和环境模型。这些代表在模型中相互连接。此外可以在模 型中确定和设置I/O功能，通过这些I/O功能确定，环境模型和控制装置应该如何相互作用 以及哪个控制装置输入端或输出端应该与模型的哪个部分以及与环境模型的哪个接口相 互作用。用于创建技术系统的模型的其他应用情况例如总结在术语快速控制原型中。在此， 为了又重新着手之前所述结构，在实际中仿真控制装置和要在控制装置上实现的调节器并 且连同真实技术过程共同测试。在两个测试情景中（对于这两个测试情景可以创建技术系 统或技术系统的一部分的模型）测试系统的不同范围亦即控制装置硬件、仿真器的I/O接 口以及技术过程的数学模型集合在所示仿真器上。
[0005] 例如由文献US 2008/0091279 Al已知一种设置和模型集成机构，其中技术系统的 模型包括不同类型的模型组件，亦即数学模型的模型组件和/或特别是可编程I/O接口的 模型组件和/或实际存在的硬件的模型组件。
[0006] 每个模型组件具有一个或多个端口、亦即输入端和/或输出端，通过这些端口可 以将两个模型组件相互连接。模型中的这样的连接代表技术系统中的连接。同样如不仅相 同类型而且不同类型的模型组件可以相互连接，模型组件的这样的连接代表技术系统中的 不同连接。特别是在不同类型的模型组件之间的连接表示在测试系统的区域之间的物理连 接（例如在控制装置与仿真器之间的电缆）或者逻辑连接，例如在环境模型的变量与仿真 器的I/O功能之间的链接。特别是如果在两个模型组件之间传递多个要传送的信号或数据 元件，那么经常地进行模型组件的结构化或结构化地表示模型组件或其接口，例如以便实 现更清晰的表示并由此更简单的操作。用于分级结构化模型组件的这样的元件表示分级元 件，其为了结构化又可以包含其它分级元件。最下面的层级在此形成端口，所述端口代表模 型组件的输入端、输出端或双向接口，亦即代表模型组件的一部分，通过该部分将数据元件 和/或信号与其他模型组件进行交换。如此模型组件的至少一个分级元件包含至少一个端 □。
[0007] 如果不进行或表示模型组件的结构化，那么通常必须进行端口标识的补充以便建 立要在端口传送的信号或数据元件的唯一的表示，例如通过添加"_1、_2"等等。当存在端 口的在语义上结构化时这与之相对地经常通过在端口的名称中添加结构信息来实现。
[0008] 在图Ia中示例性地示出了具有接口"Interface"2a的未结构化的模型组件50a。 在附图中，相同的部分以相同的名称描述，略微不同的部分通过标识中的不同的字母后缀 来区分。如果一般地描述一个部分，那么使用无字母后缀的该名称。
[0009] 在此在图Ia中以及在以下附图中定向的端口 6. 1、…6. 10或26. 1、...26. 10通 过三角显示，其中三角的方向表示相应端口的信号流或数据流的方向。如果三角的尖端那 么指向模型组件，那么例如表示一个输入端口，如果三角的尖端由模型组件指离，那么例如 表示一个输出端口。由此端口 6. 1和6. 4是输出端口，而端口 6. 2、6. 3、6. 5、6. 6、6. 7、6. 8、 6. 9和6. 10是输入端口。
[0010] 此外可能的是，具有双向端口，所述双向端口又通过其他符号表示，例如通过菱形 代替三角表示。
[0011] 在图Ia和以下附图中例如在端口 6. 1、6.5、6. 7和6. 9上并且由此在不同位置出 现信号"Signall"，其中信号流方向和配置指令在不同实例中不同，从而绝对地在内容上不 同的信息在不同实例中可以通过端口传送。在未构造化的模型组件中在示例中现在配置指 令"Signall"在该情况下要通过总线传输的数据单元H)U(协议数据单元）--其中传送该 配置指令--、传送该配置指令的控制装置（ECU)、以及组（例如簇或通信矩阵）--该配 置指令属于该组--在端口名称中编码，而在模型组件的构造化的表示中在图Ib以及在图 2中给定关于结构的唯一性并且因此信号的名称可以直接作为端口的名称使用或表示。结 构通过分级元件接口2、22，组3、234(^14.1、24.14(^24.2、24.2和用于？0邯.1、~5.4、 25. 1、"·25. 4的分级元件给出。模型组件由此借助于分级元件结构化，其中分级元件可以 相互交错。端口 6. 1、…16. 10位于在最低层级上，不过各端口可以具有不同数量的上级的 层级，根据其具有端口的分级元件位于在哪个层级上。
[0012] 按照现有技术在图形操作和/或设置工具中例如dSPACE的ConfigurationDesk和 SystemDesk具有的可能在于，在图形用户界面上相互连接各个端口，例如在其中用户在这 些端口之间牵拉线。
[0013] 同样按照现有技术可能的是，如在图2中示出的那样，位于在相同的层级上的两 个构造化模型组件55、75中的端口在一个图形用户界面上自动连接，其中优选地准确匹配 的端口（亦即说其在方向上有所区别，但是在所有层级上具有相同的标识并且具有相同的 分级）自动连接。为此必须选择第一数量的端口和第二数量的端口，其中第一数量的端口 应该自动与第二数量的端口匹配地连接。端口的选择可以通过端口自身进行选择或者端口 通过其上级的分级元件或模型组件间接地进行选择。在此模型组件或分级元件的选择表 示，所有包含在其中的端口被选择并且由此属于相应的数量。
[0014] 该选择通过图形用户输入实现，例如通过由列表的选择或者在图形模型组件中通 过输入装置例如鼠标、键盘或通过触摸操作选择。
[0015] 对于本发明不重要的是，选择用于显示分级元件和端口以及其关系的哪些可视设 计手段。有利的实施方案是例如树状显示或作为结构化模块的显示。在图2中在现有技术 中由此在选择第一模型组件并由此其端口作为第一数量的端口并且选择第二模型组件并 由此其端口作为第二数量的端口之后，例如端口 6. Ib与26. lb、6. 2b与26. 2b等等可以自 动连接。
[0016] 然而在现有技术中不可能的是，自动连接仅仅对于模型组件的部分结构对接和/ 或具有不同上级的层级的端口在图形操作界面上自动相互连接。一旦第一模型组件55例 如相比于具有分级元件22c、24.3c、25. 3c和25. 4c以及端口 26. 7c、…26. IOc的第二模型 组件75具有更多的上级的层级（组3)，如图3所示的那样，在现有技术中不再可能的是，自 动连接第一和第二模型组件的端口，因为这些端口例如在分级中从最上面的层级开始针对 同一性进行检测。
[0017] 在创建、设置并且特别是还有集成亦即链接大的模型的范围中的重要任务是，在 一个系统的不同模型组件或模型组件的不同部分的端口之间舒适地建立根据（定向的）端 口的语义上的配置指令匹配的连接。
[0018] 如果例如考虑模型组件具有几百个端口并且应该根据语义上的配置指令匹配地 与一个或多个另外的模型组件和或模型组件的部分进行连接，那么直接显示出，所有单个 端口的手动连接例如通过在各端口之间牵拉连接线、通过"拖放（Drag&Drop) "或其他手动 用户动作是费力且容易出错的。
[0019] 在可自动化的系统中按照现有技术的一种备选方案在于，用户对在端口之间的连 接例如以自动化脚本的形式进行"编程"。
[0020] 对于习惯于操作图形用户界面的用户这自然伴随着突变（Bruch)，并且该用户必 须熟悉新的事实情况（例如自动化脚本的编程语言）。再者在编程实现中是概览式显示，其 中人们相比于在可视显示中明显更困难地一下看到端口的配置指令。
【发明内容】
[0021] 因此任务在于，使得系统的用户能够没有错误地通过一定量或尽可能少的图形用 户界面操作步骤实现多个与配置指令匹配的端口之间的自动连接。
[0022] 特别是这也应该可能的是，要连接的结构化模型组件或结构化的模型组件的要连 接的部分在两个要连接的侧上不具有如图2所示那样相同的层级而是具有如图3所示那样 不同的分级结构。应该自动识别的是，哪些端口可以相互连接而哪些不可以。在图4中示 出了这样的可能的连接，其中实线连接41c表示应该自动连接的可能的对应，因为该实现 连接具有最高的一致性。虚线连接42c、43c、44c表示备选的对应。
[0023] 通过本发明使得用户能够从一个模型组件的任意分级元件到另一模型组件的任 意分级元件不依赖于是否这些分级元件位于相同层级而如此对接一个连接，使得在相应模 型组件的选择的分级元件之下自动连接"匹配的"端口。在此通