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1 [ 招待講演 ] 車載電子制御装置 (ECU) のモデルベース開発 (MBD) 環境の現状と今後 2014 年 3 月 6 日 ARC&ICD 名古屋大学 村上和彰 *1*2 吉松則文 *2 穴見健治 *2 *1: 九州大学 *2: 公益財団法人九州先端科学技術研究所 1

2 本日の 3+2 個のキーワード MBD ( モデルベース開発 ) vecu-mbd WG ( 仮想 ECU モデルベース開発 WG) wcloud (=Workshop Cloud: 工房クラウド ) ISIT カーエレクトロニクス研究会 九大 COI ヒト / モノのモビリティ 2

3 詳しく知りたい方は MBD vecu-mbd WG wcloud カーエレ研究会 九大 COI 3

4 4

5 5

6 車載 電子制御装置 6

7 車 制御 7

8 部品 制御 8

9 9

10 補機 VS. 主機 補機 主機 コントローラ プラント マイコン ハードウエア アクチュエータ 機構 ハードウエア センサ 10

11 ECU = エンジン制御装置 = 電子制御装置 11

12 ECU Everywhere! 12

13 ECU はどこに向かう? 13

14 ECU どう開発する? 14

15 V 字プロセス 要求設計 量産 実車検証 仕様設計 単体 ECU 実機検証 ソフトウェア詳細設計 ソフトウェア単体検証 実装 15

16 手戻り! 要求設計 量産 実車検証 仕様設計 単体 ECU 実機検証 ソフトウェア詳細設計 ソフトウェア単体検証 実装 16

17 手戻り どう減らす? 17

18 MBD ( モデルベース開発 ) 18

19 類似語 MBD ( モデルベース開発 ) MDD ( モデル駆動設計 ) MBSE ( モデルベースソフトウェア工学 ) 19

20 手戻り どう減らす? 要求設計 量産 実車検証 仕様設計 単体 ECU 実機検証 ソフトウェア詳細設計 ソフトウェア単体検証 実装 20

21 実機を 使わず検証! 21

22 実機 補機 主機 コントローラ プラント マイコン ハードウエア アクチュエータ 機構 ハードウエア センサ 22

23 実機を 使わず検証! モデルで 23

24 実機 VS モデル モデル ECU モデル プラントモデル マイコンモデル ハードウエアモデル アクチュエータモデル 機構モデル ハードウエアモデル センサモデル 実機 24

25 モデルで検証! X ILS ( X in the Loop Simulation) ECU モデル プラントモデル マイコンモデル ハードウエアモデル アクチュエータモデル 機構モデル ハードウエアモデル センサモデル モデル仕様設計 プログラム設計 オブジェクトコード生成 ECU 実装 制御モデル MILS (Model In the Loop Simulation) C ソースコードオブジェクトコードオブジェクトコード ECU モデル SILS (Software In the Loop Simulation) マイコン &HW モデル SPILS (Software-Based Processor In the Loop Simulation) ECU 実機 HILS (Hardware In the Loop Simulation) 25

26 MBD で手戻りは どう減る? 26

27 V 字プロセス MBD 要求設計 量産 実車検証 仕様設計 実機 ( 実 ECU/ プロセッサ ) レスデバッグ & 検証 SPILS HILS 単体 ECU 実機検証 ソフトウェア詳細設計 SILS ソフトウェア単体検証 実装 27

28 MBD で薔薇色か? 28

29 車 1 台 = 複数 ECU ネットワーク 電子プラットフォーム 29

30 車 1 台の検証は OR/ 実車テスト AND B-CAN HILS F-CAN 車 1 台分の大規模 HILS テスト 30

31 MBD で薔薇色か? 31

32 ビジネスプロセス 現在のビジネスプロセス 目指すビジネスプロセス 要求側 仕様書 供給側 仕様書 + 実行可能な要求モデル 部品 (ECU) 要求側 供給側 実行可能な部品モデル仮想 ECU 要求側 仕様書 + 実行可能な要求モデル 部品 (ECU) 供給側 部品 (ECU) 最終確認時 32

33 目指す V 字プロセス MBD 要求設計 実車レスデバッグ & 検証 短縮 量産 実車検証 システム要求モデル 要求側 コード ECU 要求モデル 仮想システム / 仮想車一台分シミュレーション 仕様設計 供給側 単体実機レスデバッグ & 検証 短縮 単体実機検証 ECU 内部要求モデル 要求側 コード ソフトウエア要求モデル コード 仮想 ECU/ 仮想 HILS ソフトウエア詳細設計 コード 供給側 仮想マイコン 実装 33

34 本日の 3+2 個のキーワード MBD ( モデルベース開発 ) vecu-mbd WG ( 仮想 ECU モデルベース開発 WG) wcloud (=Workshop Cloud: 工房クラウド ) ISIT カーエレクトロニクス研究会 九大 COI ヒト / モノのモビリティ 34

35 MBD 人 35

36 vecu-mbd WG ( 仮想 ECU モデル ベース開発 WG) 36

37 ミッション 要求設計 実車レスデバッグ & 検証 短縮 量産 実車検証 システム要求モデル 要求側 コード ECU 要求モデル 仮想システム / 仮想車一台分シミュレーション 仕様設計 供給側 単体実機レスデバッグ & 検証 短縮 単体実機検証 ECU 内部要求モデル 要求側 コード ソフトウエア要求モデル コード 仮想 ECU/ 仮想 HILS ソフトウエア詳細設計 コード 供給側 仮想マイコン 実装 37

38 WHO? ( 株 ) 本田技術研究所 マツダ ( 株 ) 日産自動車 ( 株 ) アイシン精機 ( 株 ) カルソニックカンセイ ( 株 ) ( 株 ) デンソー 富士通テン ( 株 ) ( 株 ) 日立製作所 日立オートモティブシステムズ ( 株 ) ( 株 ) 日立アドバンストデジタル オムロンオートモーティブエレクトロニクス ( 株 ) ルネサスエレクトロニクス ( 株 ) スパンション イノベイツ ( 株 ) ( 株 ) 東芝 日本 IBM( 株 ) イータス ( 株 ) 日本シノプシス合同会社 ガイオ テクノロジー ( 株 ) Australian Semiconductor Technology Company( 株 ) TOOL( 株 ) ( 株 ) リンクポート dspace Japan( 株 ) クオリアーク テクノロジー ソリューションズ ( 株 ) ( 一財 ) 日本自動車研究所 ( 株 ) 半導体理工学研究センター ( 公財 ) 九州先端科学技術研究所 38

39 WHO? ( 株 ) 本田技術研究所 マツダ ( 株 ) 日産自動車 ( 株 ) アイシン精機 ( 株 ) カルソニックカンセイ ( 株 ) ( 株 ) デンソー 富士通テン ( 株 ) ( 株 ) 日立製作所 日立オートモティブシステムズ ( 株 ) ( 株 ) 日立アドバンストデジタル オムロンオートモーティブエレクトロニクス ( 株 ) ルネサスエレクトロニクス ( 株 ) スパンション イノベイツ ( 株 ) ( 株 ) 東芝 日本 IBM( 株 ) イータス ( 株 ) 日本シノプシス合同会社 ガイオ テクノロジー ( 株 ) Australian Semiconductor Technology Company( 株 ) TOOL( 株 ) ( 株 ) リンクポート dspace Japan( 株 ) クオリアーク テクノロジー ソリューションズ ( 株 ) ( 一財 ) 日本自動車研究所 ( 株 ) 半導体理工学研究センター ( 公財 ) 九州先端科学技術研究所 39

40 詳しく知りたい方は MBD vecu-mbd WG wcloud カーエレ研究会 九大 COI 40

41 本日の 3+2 個のキーワード MBD ( モデルベース開発 ) vecu-mbd WG ( 仮想 ECU モデルベース開発 WG) wcloud (=Workshop Cloud: 工房クラウド ) ISIT カーエレクトロニクス研究会 九大 COI ヒト / モノのモビリティ 41

42 MBD クラウド 42

43 wcloud (=Workshop Cloud: 工房 クラウド ) 43

44 2013 年 12 月 24 日 wcloud (=Workshop Cloud: 工房クラウド ) グランドオープン! 44

45 wcloud(=workshop Cloud: 工房クラウド ) って? Workshop in the Cloud? ( 雲の中の工房?) 45

46 wcloud(=workshop Cloud: 工房クラウド ) って? ものづくりに必要なツール モデル データ 等をクラウド上でオールインワン & ワンストップサービスで利用可能とした統合開発環境 46

47 wcloud カーエレクトロニクスを含めて で ものづくりニッポン はどう変わる? 47

48 wcloud(=workshop Cloud: 工房クラウド ) って? ものづくりに必要なツール モデル データ 等を クラウド上でオールインワン & ワンストップサービスで利用可能とした統合開発環境 48

49 wcloud (=Workshop Cloud: 工房クラウド ) ~ 7 つの主要サービス ~ (1) IaaS (Infrastructure-as-a-Service) (3) 工房 / プロジェクト ツールレポジトリ クルマ工房 HP3C BODIC (5) SNS (Social Network Service) モデルレポジトリ データレポジトリ (2) X aas TaaS (Tool) MaaS (Model) DaaS (Data) (4) マーケットプレイス Tool/Model/Data/ 対価 (7) SNS data に対するビッグデータ分析 (6) CF/CS Crowd funding Crowd sourcing 49

50 IaaS (Infrastructure as a Service) & TaaS (Tool as a Service) wcloud へログイン ツール インスタンスの選択 インスタンスの起動 ログイン アマゾン ウエブ サービス ターミナルサービス ( リモートデスクトップサービス ) 上でツールを利用 50

51 IaaS (Infrastructure as a Service) & TaaS (Tool as a Service) wcloud マーケットプレイスからログイン ツールの選択 インスタンスの選択と料金確認 インスタンスの起動とログイン ツールの利用 インスタンスの停止 51

52 提供中 / 準備中のツール一覧 ツール名 OpenModelica [Ver ] R [Ver ] MATLAB/Simuli nk TBA 開発元 [ 提供者 ] OSMC (Open Source Modelica Consortium) [ISIT] R Foundation [ISIT] MathWorks Japan ガイオ テクノロジー 用途提供形態状況 モデルベース開発 (MBD) 無償 提供中 データ解析無償提供中 モデルベース開発 (MBD) データ解析 有償 (BYOL) 検討中 提供中 準備中 TBA dspace Japan 検討中準備中 その他 現在 10 社以上と有償ツール提供を交渉中 また 多数の優良無償ツールの提供を準備中! 52

53 wcloud カーエレクトロニクスを含めて で ものづくりニッポン はどう変わる? 53

54 wcloud(=workshop Cloud: 工房クラウド ) って? ものづくりに必要な ツール モデル データ 等をクラウド上でオールインワン & ワンストップサービスで利用可能とした統合開発環境 さらに 開発したツールやモデル データをクラウド上で売買するマーケットプレイス機能 ツールユーザ間や開発プロジェクト内のコミュニケーションを円滑に進めるためのSNS 機能 コンテンツ管理機能を実装した 工房 機能 開発プロジェクトの資金募集や人員募集を行うためのクラウドファンディング機能とクラウドソーシング機能 等も 54

55 wcloud (=Workshop Cloud: 工房クラウド ) ~ 7 つの主要サービス ~ (1) IaaS (Infrastructure-as-a-Service) (3) 工房 / プロジェクト ツールレポジトリ クルマ工房 HP3C BODIC (5) SNS (Social Network Service) モデルレポジトリ データレポジトリ (2) X aas TaaS (Tool) MaaS (Model) DaaS (Data) (4) マーケットプレイス Tool/Model/Data/ 対価 (7) SNS data に対するビッグデータ分析 (6) CF/CS Crowd funding Crowd sourcing 55

56 wcloud マーケットプレイス 様々なステークホルダーが存在 利用料の支払い IaaS サービスの提供 2 クラウド (IaaS) ベンダ 利用料の支払い TaaS サービスの提供 3 商用ツールベンダ wcloud ユーザ wcloud 利用料の支払い wcloud サービスの提供 1 wcloud ベンダー (=ISIT) 利用料の支払い TaaS サービスの提供 4 OSS ツールベンダ 利用料の支払い モデルの提供 5 モデルベンダ サービス / 提供物 対価の支払い 利用料の支払い データの提供 6 データベンダ 56

57 wcloud カーエレクトロニクスを含めて で ものづくりニッポン はどう変わる? 57

58 wcloud(=workshop Cloud: 工房クラウド ) って? ものづくりに必要なツール モデル データ 等をクラウド上でオールインワン & ワンストップサービスで利用可能とした統合開発環境 さらに 開発したツールやモデル データをクラウド上で売買するマーケットプレイス機能 ツールユーザ間や開発プロジェクト内のコミュニケーションを円滑に進めるためのSNS 機能 コンテンツ管理機能を実装した 工房 機能 開発プロジェクトの資金募集や人員募集を行うためのクラウドファンディング機能とクラウドソーシング機能 等も 58

59 wcloud (=Workshop Cloud: 工房クラウド ) ~ 7 つの主要サービス ~ (1) IaaS (Infrastructure-as-a-Service) (3) 工房 / プロジェクト ツールレポジトリ クルマ工房 HP3C BODIC (5) SNS (Social Network Service) モデルレポジトリ データレポジトリ (2) X aas TaaS (Tool) MaaS (Model) DaaS (Data) (4) マーケットプレイス Tool/Model/Data/ 対価 (7) SNS data に対するビッグデータ分析 (6) CF/CS Crowd funding Crowd sourcing 59

60 工房 =CMS (Contents Management System) 60

61 たとえば クルマ工房 では クルマ丸ごと 1 台 MBD 自動車メーカ クルマ丸ごと 1 台シミュレーション ( 検証 ) ECU モデル提供および検証 SILS モデル M 部品メーカ マイコンモデル提供および検証 SILS モデル 部品メーカ ネットワーク 半導体メーカ 半導体メーカ 61

62 たとえば クルマ工房 では ツール連携して SPILS (Simulated Processor in the Loop Simulation) 62

63 wcloud カーエレクトロニクスを含めて で ものづくりニッポン はどう変わる? 63

64 wcloud(=workshop Cloud: 工房クラウド ) って? ものづくりに必要なツール モデル データ 等をクラウド上でオールインワン & ワンストップサービスで利用可能とした統合開発環境 さらに 開発したツールやモデル データをクラウド上で売買するマーケットプレイス機能 ツールユーザ間や開発プロジェクト内のコミュニケーションを円滑に進めるためのSNS 機能 コンテンツ管理機能を実装した 工房 機能 開発プロジェクトの資金募集や人員募集を行うためのクラウドファンディング機能とクラウドソーシング機能 等も 64

65 wcloud (=Workshop Cloud: 工房クラウド ) ~ 7 つの主要サービス ~ (1) IaaS (Infrastructure-as-a-Service) (3) 工房 / プロジェクト ツールレポジトリ クルマ工房 HP3C BODIC (5) SNS (Social Network Service) モデルレポジトリ データレポジトリ (2) X aas TaaS (Tool) MaaS (Model) DaaS (Data) (4) マーケットプレイス Tool/Model/Data/ 対価 (7) SNS data に対するビッグデータ分析 (6) CF/CS Crowd funding Crowd sourcing 65

66 wcloud カーエレクトロニクスを含めて で ものづくりニッポン はどう変わる? 66

67 wcloud (=Workshop Cloud: 工房クラウド ) ~ 7 つの主要サービス ~ (1) IaaS (Infrastructure-as-a-Service) (3) 工房 ( 作業環境 ) ツールレポジトリ クルマ工房 HP3C BODIC (5) SNS (Social Network Service) モデルレポジトリ データレポジトリ (2) X aas TaaS (Tool) MaaS (Model) DaaS (Data) (4) マーケットプレイス Tool/Model/Data/ 対価 (7) SNS data に対するビッグデータ分析 (6) CF/CS Crowd funding Crowd sourcing 67

68 wcloud カーエレクトロニクスを含めて で ものづくりニッポン はどう変わる? 68

69 wcloud (=Workshop Cloud: 工房クラウド ) ~ 7 つの主要サービス ~ (1) IaaS (Infrastructure-as-a-Service) (3) 工房 / プロジェクト ツールレポジトリ クルマ工房 HP3C BODIC (5) SNS (Social Network Service) モデルレポジトリ データレポジトリ (2) X aas TaaS (Tool) MaaS (Model) DaaS (Data) (4) マーケットプレイス Tool/Model/Data/ 対価 (7) SNS data に対するビッグデータ分析 (6) CF/CS Crowd funding Crowd sourcing 69

70 スタートアップ / ベンチャー企業にとって TCO/TTM 削減 (1) IaaS (Infrastructure-as-a-Service) マーケッティング コミュニティ形成 (5) SNS (Social Network Service) マーケッティング コミュニティ形成 (3) 工房 / プロジェクト ツールレポジトリ モデルレポジトリ データレポジトリ 資金 / 人材確保 クルマ工房 HP3C BODIC TCO/TTM 削減 (2) X aas TaaS (Tool) MaaS (Model) DaaS (Data) ビジネス (4) マーケットプレイス Tool/Model/Data/ 対価 (7) SNS data に対するビッグデータ分析 (6) CF/CS Crowd funding Crowd sourcing 70

71 日本産業界にとって コミュニティ形成 (1) IaaS (Infrastructure-as-a-Service) (3) 工房 / プロジェクト ツールレポジトリ クルマ工房 HP3C BODIC (5) SNS (Social Network Service) モデルレポジトリ データレポジトリ (2) X aas TaaS (Tool) MaaS (Model) DaaS (Data) (4) マーケットプレイス Tool/Model/Data/ 対価 知の共有 伝承 (7) SNS data に対するビッグデータ分析 (6) CF/CS Crowd funding Crowd sourcing 71

72 本日の 3+2 個のキーワード MBD ( モデルベース開発 ) vecu-mbd WG ( 仮想 ECU モデルベース開発 WG) wcloud (=Workshop Cloud: 工房クラウド ) ISIT カーエレクトロニクス研究会 九大 COI ヒト / モノのモビリティ 72

73 詳しく知りたい方は MBD vecu-mbd WG wcloud カーエレ研究会 九大 COI 73

74 本日の 3+2 個のキーワード MBD ( モデルベース開発 ) vecu-mbd WG ( 仮想 ECU モデルベース開発 WG) wcloud (=Workshop Cloud: 工房クラウド ) ISIT カーエレクトロニクス研究会 九大 COI ヒト / モノのモビリティ 74

75 75

76 車 社会 76

77 車 人 車 社会 の未来像 77

78 都市 OS ヒト / モノモビリティの最適化 TMS EMS ヒト / モノ / ロボット共生型快適空間 仮想都市モデル パーソナルモビリティシステム トンネル SA/PA 入退館ゲート スマート & マルチモータルシステム 都市 OS グリーンパワーモデレータ フィードバック その他のオープンデータ センサーデータ 交通情報 オフィスビル 航空管制 エネルギー消費 空港 産地 医療 病院 駅 住宅 農業 マンション 農業用水路 商業複合ビル 橋 監視カメラ EV SA/PA 河川 堤防 倉庫 実世界 コンビニ商店街高齢化社会トンネル ESC 車道入退館ゲート歩道 市街地道路 交通システム 浄水場 高速道路 ゴミ処理場 電力消費 78

79 モビリティ基盤情報プラットフォーム 目指す価値 利便性 効率性収益性 経済性安全性 安心性 都市型モビリティ購買行動分析防災 防犯 アプリケーション IC IC IC 都市型モビリティ管理 統合型ナビゲーション IC カード購買行動分析 イベント情報提供 避難経路計画策定 防災情報提供 データ蓄積 分析 CPS-MP( 都市 OSカーネル ) 屋外 GIS 屋内 BIM 人流交通流 分析 解析システム人流 交通流分析行動シミュレーション個人ナビゲーション 性別 年代 モダリティ分析 移動軌跡分析 行動特性 / 嗜好分析 行動パターン分析 人流社会インフラセンシング スマフォプローブ IMES 測位 レーザ レーダ Web カメラ IC IC カード 都市型モビリティ オープンデータ 交通センサス (VICS, PT) 運行情報 モバイル空間統計 人口統計社会調査など モビリティ基盤情報プラットフォーム 79

80 伊都キャンパス スマートモビリティ ( 街区レベル都市型モビリティ ) 実証実験 都市型モビリティ実証 九大伊都キャンパス 購買行動分析実証 人流 交通流管制実証 モビリティ統合管理 シェアシステム最適化 高齢者支援 IC カード購買行動分析 施設利用状況把握 イベント情報提供 人流 交通流分析 BIM&GIS 統合基盤 個人ナビゲーション 小型モビリティ スマートフォン 超小型モビリティ ( セグウェイなど ) IC カード 幹線公共交通九大学研都市駅 レーザ サイクルシェア カメラ P-Sen ネット 80

81 BODIC (BigData & OpenData in the wcloud) センシングデータの 2 次利活用 データ解析アプリケーション B-Sen (BigSensorBox) BODIC (BigData & OpenData in the Cloud) 解析ツールレポジトリ 解析モデルレポジトリ ビッグデータ & オープンデータレポジトリ B-Sen & P-Sen センシングデータのアップロード P-Sen (PetitSensorBox) クラウドIaaS ネット (Infrastructure-as-a-Service) 81

82 82

83 車 83

84 ご質問のある方は 村上和彰 84

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