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SMAにおけるモデルベスの取り組みSMAにおけるモデルベースの取り組みﾓﾃﾞﾙﾍﾞｰｽの動向（欧米における動向）欧州編

2012年11月16日 10:10～10：35

副幹事長有馬仁志副幹事長有馬仁志

2012/11/1 page 1© 2012 Skills Management Association.

一般社団法人組込みスキルマネージメント協会

アジェンダ

欧州におけるモデルベースによる自動車用ソフトウエア開発

ドイツ国内：専門技術者に対する課題ドイツ国内専門技術者に対する課題

参考情報：国内事例

2012/11/1 page 2© 2012 Skills Management Association.2

dSPACEの概要

dSPACE (digital Signal Processing And Control Engineering)

１９８８年創立ドイツP d b に本社１９８８年創立、ドイツPaderbornに本社

電子制御装置(ECU)のソフトウエア開発、及びメカトロニクス制御開発におけるソリューションを提供するリーディングカンパニーHolzgerlingen/

St tt t

Paderborn

独立系の開発ツールサプライヤー

日本、アメリカ、イギリス、フランス、中国にdSPACE現地法人

世界１２カ国の販売代理店を通じて世界中に製品を提供

Pfaffenhofen/ Munich

Stuttgart

世界１２カ国の販売代理店を通じて世界中に製品を提供

南ドイツにエンジニアリングプロジェクトセンター

世界中で約１０００名の従業員


dSPACE – A global Company

dSPACE GmbH,本社、パダーボルン

dSPACE Ltd.イギリス、ケンブリッジ

スウェーデン

ポーランド

dSPACE Japan 日本、東京

オランダ

dSPACE Inc.米国、デトロイト

dSPACE SARLフランス、パリ韓国

インド

チェコ共和国、スロバキア共和国

dSPACE Mechatronic Control Technology Co., Ltd. 上海オフィス

スロバキア共和国

ブラジルdSPACE本社および支社


ブラジルdSPACE本社および支社

販売代理店

dSPACE Japan株式会社の沿革

前販売代理店、株式会社リンクスによる販売終了決定に伴い、2005年9月1日に東京、赤坂にてdSPACE Japan 株式会社を設立、dSPACE Japanによる技術サポート業務を開始

2006年2月：代表取締役社長に有馬仁志が就任

2006年3月：リンクスがdSPACE製品の販売を終了

2006年4月：dSPACE Japanによる本格的な営業活動と製品販売を開始 2006年4月：dSPACE Japanによる本格的な営業活動と製品販売を開始

2007年7月：愛知県名古屋市に中部支店を設立

2007年8月：東京都品川区、御殿山トラストタワー（現オフィス）へ移転

2010年9月：栃木県宇都宮市に宇都宮出張所を開所

2010年10月：名古屋市中区から中村区へ中部支店を移転


東京本社品川区北品川

中部支店名古屋市中村区

宇都宮出張所宇都宮市東宿郷

dSPACE製品およびサービス

システムラピッド HILテスト ECU適合量産コードシステムアーキテクチャ

ラピッドプロトタイピング

HILテスト ECU適合

Mi A t B

量産コード生成

SystemDeskMicroAutoBox

RapidPro

モジュール型ハドウエア

dSPACEシミュレータ

モジュール型ハードウエア

TargetLink CalDesk

適合ハードウエア

ハードウエア

シングルボード型ハードウエア

バイパスハードウエア

ControlDesk

自動車用シミュレーションモデル（ASM）、ModelDesk

制御設計

バイパスハードウエア

Real-Time Interface（RTI）

ControlDesk

MotionDesk

Real-Time Interface（RTI）

（The MathWorks社MATLAB®/Simulink®/Stateflow®）

dSPACEエンジニアリングサービス

ControlDesk

CalDesk AutomationDesk

ControlDeskTargetLink


dSPACEエンジニアリングサービス

欧州におけるモデルベースによる自動車開発

HILテスト – 大規模な用途では新しい技術コンセプトが必要

バーチャルECU開発 – 今後の重要な成功要因となり得るかチャルECU開発今後の重要な成功要因となり得るか

機能安全 – 必要不可欠な目標 … しかしまだ多くの問題

データ管理 – 現在最も重大な課題デタ管理現在最も重大な課題


HILテスト – 大規模な用途では新しい技術コンセプトが必要

「ECUテストにおける時間とコストに対する圧力が絶えず高まっている」

「HILワークフローおよびプロセスのさらなる改善は「HILワクフロおよびプロセスのさらなる改善は可能か？」”

「試験タスクに合わせてHILシミュレータを簡単に変更する必要がある」簡単に変更する必要がある」

「HILおよびテストベンチに多くのリソースを必要とする」

「どうすればHILプロジェクトに柔軟に対応できるか？」

「時代遅れにならないHILテクノロジを強く望んでいるが、同時にHILシステムへの現在の投資も保護する必要がある」

HILハードウエアおよびソフトウエアの技術的な進歩と共に既存のシステムに対する長期的なロードマップが不可欠！


HILテストの将来に向けた対応（例:SCALEXIO）

柔軟なシステム構成

HighFlexおよびMultiCompact I/Oボード

シリ I/Oネトク(IOCNET) シリアルI/Oネットワーク(IOCNET)

最新のプロセッサテクノロジ

ソフトウエアで設定可能なハードウエア

コンポーネントテスタからネットワークシミュレータまで対応可能なスケーラビリティ

シミレタのセトアプテストおよびシミュレータのセットアップ、テスト、およびドキュメント作成の省力化

PHSバスシステムへ接続可能


バーチャルECU開発

「ADAS やHEVコントロールなどの現在の車両機能にはそれぞれ複数のECUが必要になる」

「開発のリスクをさらに抑えるためにこのような複雑な「開発のリスクをさらに抑えるために、このような複雑なシステムの性能をシミュレートされた環境で非常に早い段階から評価したい」

「HILおよびテストベンチは、コストとリソースが必要なため、「HILおよびテストベンチは、コストとリソスが必要なため、開発者のPC上でモデルとテストのセットアップと妥当性確認を行う必要がある」

「Vサイクルの左側で既に開発が進んでいるモデルと機能を、 Vサイクルの右側で再利用するにはVサイクルの左側で既に開発が進んでいるデルと機能を、 Vサイクルの右側で再利用するにはどうすればいいか？」Audi、IBSワークショップ、ドレスデン、2011年1月

「自動車メーカーとサプライヤーは、開発プロセスの非常に早い段階から仮想世界でもっと作業をする必要がある。最初の物理的なドウを構築する前にシシ何千回も繰り返し実行きるようにした物理的なハードウエアを構築する前に、シミュレーションで何千回も繰り返し実行できるようにしたい」GM、ハンセンレポート、2010年6月

「今後20年以内に、車両の完全で仮想的な検証のビジョンを実現できるだろうか？」ダイムラー、IBSワークショップ、ドレスデン、2011年1月ダイラ、IBSワクショッ、デン、 0 年月

今後数年は、シミュレーションの集中的な利用によるECUの仮想的な検証と妥当性確認が極めて重要になるが、まだ多くの技術的課題がある！


例1：先進運転支援システムの仮想的な妥当性確認

先進運転支援システムによりブレーキとステアリングを自動的に制御

複雑性が高いため実車でのテストは

モデリングエンジニア制御エンジニア複雑性が高いため、実車でのテストは

難しい

仮想的なテスト運転により、再現可能な

エンジニア

dSPACE

テストシナリオを使用して、複雑な交通状況における妥当性確認を容易に行える

目標：ラピッドコントロールプロトタイピングを使用

ModelDesk

目標：ラピッドコントロルプロトタイピングを使用して、車載テストを開始する前に完成度を上げる

dSPACE VEOS（オフラインシミュレータ）

ASM Vehicle Dynamics

ASM TrafficADAS

Controller

PC

dSPACE VEOS（オフラインシミュレタ）


dSPACE ControlDesk dSPACE MotionDesk

例2：ネットワーク化された車両機能の仮想的な検証

方向指示器（ウインカー）機能、5つのECUに分散

ECUのシミュレーションにECUオペレーティングシステムを組み込む

CANバスをdSPACE Offline Simulatorで

SWC 1 SWC 2 ...

dSPACE TargetLink

CANバスをdSPACE Offline Simulatorでシミュレート

使用事例：

サードパーティ製テストツール

テストスクリプトブ

使用事例：

バーチャルECUを使用した車両機能のテスト

ブと実装

dSPACE SystemDesk

テストライブラリ

テストライブラリとテスト実装のセットアップと妥当性確認

環境モデルのセットアップと妥当性確認

I/Oモデル

ダイムラーVIT（仮想的な統合およびテスト) プロジェクトの一部

dSPACE VEOS（オフラインシミュレータ）


PCVITVirtual Integration and TestダイムラーAG

シミュレーションを増やして何が得られるか増

大 SWC

In-Cylinder

効果

の増 In Cylinder

Engine

バチャルECU SWC + OS + BSW 完全なバーチャルビークルシミュレーションバーチャルECU = SWC + OS + BSW 詳細なプラントモデルバスシミュレーション仮想的な診断テストタイミングおよび C HWの効果

完全なバチャルビクルシミュレション全体的なシステム性能をチェック仮想的なE/E統合テスト

ソフト ECU

エンジン

ソフト-ECU バッテリ

ジェネレータ

タイミングおよびµC HWの効果

スロットルコントローラ

シンプルなエンジン

ソフト-ECU

道路シャシー

コントローラの開発と妥当性確認 MIL/SILユニットおよびモジュールのテストシンプルなプラントモデル

複雑な車両機能をシミュレート異種モデルの統合モデルのパラメータ設定モデルとテストのセットアップおよび評価

仮想的な


コンポーネントの増大

仮想的なテストベンチ

バーチャルECU開発のための統合されたツールチェーン

ECUソフトウエアと機能に対する早い段階でのPCベースの検証

実際のECUテストにおけるツール、モデル、テスト、レイアウト、データなどのシームレスな再利用

計器とシミュレーションの制御

テストの自動化と評価

道路と運転操作の定義

ビジュアル化とアニメーション

プラントモデル HILテスト

ECUモデル

実際のECU

オフラインシミュレータリアルタイムシ

ミュレータ


PCベースのシミュレーション

機能安全

「車両内の安全関連の機能の数が大幅に増えている」

「モデルベースの開発プロセスでISO 26262に従って作業するにははどうすればいいか？」

「ソフトウエアツールの信頼性を得るにはどうすればいいか？」

「TargetLinkのような自動量産コード生成ツールとはどのようなものか？」

「ソフトウエアテストでISO 26262の推奨事項を満たすにはどうすればいいか？」

「安全関連プロジェクトに対するHILシステムの適合性を検証するにはどうすればいいか？」

「ISO 26262 に準拠したテストプロセスを構築しなければならないため、テスト自動化のガイドラインが必要である」

安全関連プロジェクトで成功するためには、ベストプラクティスとツールベンダーのサポートが不可欠！


ISO 26262に対応したツールチェーン例

EmbeddedTester

コード生成検証モデル設計

認証認証済み認証済み


認証予定

認証済み認証済み

データ管理 – 現在最も重大な課題

「エンジニアが、さまざまな開発プロセスで生成された大量のデータを検索するときに、全体像を見失うことがときどきあることを心配している」

「急増するバリアントの組み合わせの数に迷ってしまわないようにするには、どうすればいいか？」

「ISO26262に従って安全関連の開発プロセスを構築する「ISO26262に従って安全関連の開発プロセスを構築するには、完全なトレーサビリティが必要である」

「異なる開発フェーズにまたがるモデル、テスト、およびデータの再利用を改善したい」デタの再利用を改善したい」

「私のチームは、エンジニアリングツール間でデータを移動するのに時間を無断にし過ぎている」

「モデルベース開発に存在する特定のデータオブジェクを効率的に保存したり取得したりするにはどうすればいいか？」

ECU開発を含むモデルベース開発プロセス全体でデータ管理を改善するには、新しいソリューションが必要である！


データ管理

組み込まれたソフトウエア設計モデルベースの制御設計 ECUテスト

モデルプラント&

コントローラRCP 実装 HILI/O

SWアーキテクチャ

パラメータ&信号

A=1;B=2;C=7,5;Ki=3,2;

パラメータモデル

パラメータ

パラメータ信号データタイプスケーリング変数クラス機能クラス

ECU パラメータ

A=1;B=2;r1=7,5;r2=7,2;

m=1;Kp=2;v=5,1;Ki=3,2;

CANCAN

シミュレーション&テスト

ラメタ機能クラ

スティミラステスト&結果

ECUアプリケーションHILシミュレータ構成スティミュラステスト&結果テストケース&計画テスト自動化

パラメタ

MIL/SIL/PILスティミュラステスト&結果テストケース&計画

dSPACEデタ管理RM

スティミュラステスト&結果MIL/SIL/PILテストケス&計画

Control AutomationDes

dSPACEデータ管理

Simulink/

システム

Systemエンジニアリンサードパーティ製サドパティ製


TargetLinkControlDesk

AutomationDesk

Simulink/Stateflow

SystemDesk

エンジニアリングツール

…サドティ製

ツールサードパーティ製

ツールサードパーティ

製ツール

パラメータおよび信号管理

「最初のm-ファイルから適合データセットまで」

統合されたバリアント管理のサポート

SimulinkおよびTargetLinkへのインタフェース（MATLABファイルのインポート／エクスポート、dSPACE Data Dictionaryへの接続）

適合／試験ツールへのインタフェース適合／試験ツルへのインタフェスparファイルのインポート／エクスポート、ControlDesk NGへの接続

ドイツ自動車メーカーとのプロジェクト（2011年3月 – 7月）（2011年3月 7月）

2012年後半にリリース予定

制御ロジック開発者制御ロジック開発者適合エンジニア


SW開発者

テスト管理

テストケースの作成と管理

実行計画の準備と管理

テストカバレッジおよび要件のトレーサビリティ

結果の評価状態の監視および結果の評価、状態の監視、および文書化

テストツールの統合例：AutomationDesk（自動化テスト用）例：AutomationDesk（自動化テスト用）、BTC EmbeddedTester（MIL、SIL、PILテスト用）

自動車メーカーおよびサプライヤーとの最初のプロジェクト（2012年4との最初のジクト（2012年4月以降）

1人～ n人のユーザまで拡張可能

2012年第3四半期末にリリス 2012年第3四半期末にリリース予定


車載テストMIL、SIL、PIL、および

バーチャルECUテスティング HILテスト

ドイツ国内：専門技術者に対する課題

課題

技術系の学生不足からくる若い世代の専門技術者の絶対的な不足

dSPACEだけでなく、業界全体でエンジニアやIT技術者が必要とされている

エンジニアやIT技術者の継続的な需要が予想されるキャリアマーケットの活性化ンジアやIT技術者の継続的な需要が予想されるキャリアマケットの活性化

背景

大学で理工系を専攻する学生数（特に女子学生）が減少している

市場で優秀な人材が不足している

学校教育で技術科目の授業がほとんど行われていない学校教育で技術科目の授業がほとんど行われていない


ドイツ国内：技術者不足の状況

明るい見通し、www.studentenpresse.de (02.03.2011)

[...] エンジニアに対する関心も高まりつつあります。今年は45%の企業が昨年より多くのエンジニアの採用を予定しています調査によると特に自動車業界機械工学およびプラント製造業での技術者の求人需を予定しています。調査によると、特に自動車業界、機械工学およびプラント製造業での技術者の求人需要が高くなっています。また、IT技術者についても同様の状況です。約半数の企業が技術者の需要の増大を報告しており、そのうち13%が需要の高い伸びを報告しています。[…]

常時高い需要エンジニア求人に対して76 400件の欠員 k i i d (12 07 2011) 常時高い需要：エンジニア求人に対して76,400件の欠員、www.karriere-ing.de (12.07.2011)

ケルン経済研究所（Institut der Deutschen Wirtschaft Köln）によると、2011年6月にエンジニア不足が常時高いレベルに達しました。「ドイツでは、エンジニアの求人に対して、少なくとも76,400件の欠員があります[ ] 今後数カ月は求人数の減少は予測できませんとケ経済研究所の氏は述べて[…] 今後数カ月は求人数の減少は予測できません」とケルン経済研究所のHans-Peter Klös氏は述べています。IW/VDIによると、エンジニア不足は、主に機械、自動車エンジニアを雇用する企業に影響を及ぼしています。[…]

ず今期の求人数の減少にもかかわらずエンジニア不足は増大、www.vdi.de (06.01.2012)

[...] 2000年8月の統計開始以来、80,400件という過去最大のエンジニア不足が記録されました。[…]

欠員を業種別に分類すると自動車および機械工学が最も影響を受け 33 500件の欠員が補充されてい欠員を業種別に分類すると、自動車および機械工学が最も影響を受け、33,500件の欠員が補充されていません。不足の2番目は電気技術者であり、19,600件の欠員があります。[…]


ProMINTⓇ– 概要

ProMINT － dSPACE GmbHが発足した社会貢献プログラム

理工系の学問に対する若者の情熱を喚起理工系の学問に対する若者の情熱を喚起

活動コンセプト

カリキュラム提供やエンジニア派遣による教育支援

理系専攻の促進

実社会に通用する人材実社会に通用する人材

P M h i I f i N l i d T h lPro Mathematics, Informatics, Natural sciences and Technology（数学、情報科学、自然科学、工学）


dSPACE & 児童 dSPACE & 学校 dSPACE & 奨学金 dSPACE & 雇用

ProMINT® – 活動内容

パーダーボルンの高等学校と協力 The best for the best

企業訪問の機会と進路相談企業訪問の機会と進路相談高校生への体験就業の機会提供学校の技術プロジェクトをサポート学校の技術プロジェクトをサポト Girls’ Day

若い研究者のためのコンペ若い研究者のためのコン「Jugend forscht（若者の研究）」

ドイツ産業賞の協賛大学生への奨学金東ヴェストファーレン研究基金幼児向けサイエンスキット幼児向けサイエンスキット


パーダーボルンの高等学校と協力

学校での特別事業

ESPシステムの実機体験シテの実機体験

仮想シミュレーション環境を使用したエンジニアによるESPおよびABXの役割についての説明

ワークショップを通じた生徒との交流

進路相談


企業訪問の機会と進路相談

高校生のための企業訪問会

（CareerDay）の実施（CareerDay）の実施

dSPACEの訪問を通じて実社会の理解を深めるの理解を深める。理数系に関係する職種を知る

ハードウエアおよびソフトウエアデベロッパー

テクニカルライター

アプリケションエンジニアアプリケーションエンジニア


インターシッププログラムの提供

理数系を専攻している学生向けインターンシッププログラム例）ソフトウエアおよびハドウエアプログラム例）ソフトウエアおよびハードウエアプログラム

実プロジェクトへの参加

様々な部署での実仕事の体験様々な部署での実仕事の体験


学生支援活動

毎年実施するスカラーシップを通じたパーダーボルン周辺の理工学生向けの支援

学費サポート

学生向けセミナーを通じたネットワーキングイベントの実施

インターンシップや学位論文の環境支援


幼稚園児向け科学学習Kits

パーダーボルン地域の幼稚園向けに科学学習Kitsを毎年提供学習Kitsを毎年提供

科学学習Kits獲得のために、各幼稚園が申込。込。審査員による選定を得て提供。

キットを利用した教育を実施するための幼ポ稚園教師のサポート


その他の社会貢献活動

技術革新がもたらす将来への期待

若い研究者によるアイデアの具体化を支援若い研究者によるアイデアの具体化を支援

Formula Student Germany等で学生が参加する際の技術支援


その他の社会貢献活動：dSPACE米国事例

次世代自動車エンジニアの育成プロジェクト

アメリカの大学15校が参加する3年間の車両開発プロジェクト

GM社がメインスポンサーとなり各校へ開発の土台となるガソリン車を提供

機能デザイン、シミュレーション、実装、試験を通じてガソリン車からハイブリッド車を開発。

dSPACE米国は、シミュレーション環境の提供とテクニカルアドバイザーとして各校へ支援


国内での社会貢献活動

教育機関、非営利団体、地域団体等が開催する組込みソフトウエア開発に関する特別セミナー、講義への協力

主な協力先

長崎総合科学大学

浜名湖国際頭脳センター

九州工業大学

広島工業大学

東京大学

慶應義塾大学大学院

宮崎大学

九州組込みソフトウェアコンソーシアム(QUEST)

名古屋大学


神戸大学


組込みスキルマネジメント協会への貢献

参加部会

モデルベース設計検証技術部会

毎月1回程度の開催主査として参加毎月1回程度の開催、主査として参加

参加団体は、業界の企業を中心に多数

目的

モデルベース設計/検証技術者に必要なスキルを定義

スキルを獲得するための教育手法の開発

期待される効果期待される効果

部会活動の成果物の利用、成果物を通じての問題解決

人材の育成による技術力、組織力の向上


スキルの標準化、業界活性化への貢献


各団体が運営する教育支援プログラムの技術支援やスポンサーシップの参加スポンサシップの参加

全日本学生フォーミュラ大会

World Robot Olympiad

インターンシッププログラムの提供

dSPACE Japan 品川本社にて5ヶ月の就業体験プログラムを提供



東海大学専門職大学院

組込み技術研究科向け寄付講座

「HILSによる自動車開発特論・特別演習」

3年間に及ぶ寄附講座の提供 3年間に及ぶ寄附講座の提供

受講生は延べ３０名以上受講延名以

モデルベース開発手法および自動車業界で標準であるRCP、HILを使った実習

カリキュラムを技術部部長宮野が監修し、代表取締役社長有馬と共に講義代表取締役社長有馬と共に講義

受講生は6単位（90分 x 2講義 15回）を取得


et2012 sma modelbase arima 20121116 print.ppt...

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