J-MAAB
活動の紹介
2005
年
10
月
27
日
尾形 永
自動車会社の課題
(1) 社会的要求(安全、排気ガス規制、OBD、燃費規制)
(2) 商品力の向上(ユーザ要求)
(3) 自動車制御システムの精密化・複雑化
(4) OEM・サプライヤー間のコミュニケーション
(5) 開発期間短縮
会社間を超えた制御システム開発の効率的開発環境
MAAB、J-MAAB活動
内 容
1.
MBD (Model-Based Development)
– MBD Processとは?2.
MAAB
– MAABとは?3.
J (Japan) -MAAB
– J-MAABの目的 – 組織とメンバー4.
J-MAABの活動
– これまでのコアミーティング活動 – 活動終了したWG – 活動中のWG5.
まとめ
MBD
の基本コンセプト
制御装置
ハード ソフト制御対象
エンジン アクチュエータ センサ制御対象モデル
機能保証
Virtual World
*HILS Rapid試作制御装置 *SILS結合
制御装置モデル
制御ソフト要求仕様書 ハード挙動要求仕様書=
=
結合
Real World
機能保証
実行可能な仕様書
モデル
モデル出力 • 精度の高い挙動記述 • 精密な仕様一致性確認 • 自動コード生成 テスト入力=
?
=
開発対象
実験結果 テスト条件OEM
とサプライヤー間の情報交換
OEM
サプライヤー
- 開発システム要求・制約 - 制御対象と制御装置のインターフェース仕様書 - 機能ソフトモジュール仕様 - 仕様一致性検証要求書 - etc - 開発された実装コード - 開発された制御装置 - ソフトモジュールの仕様一致性能検証報告書 - 統合モジュールの仕様一致性検証報告書 - etcOEM
とサプライヤー間のコミュニケーション精度向上は共通課題
SILS
(Software In the Loop Simulation)
制御対象モデル
HILS
(Hardware In the Loop Simulation)
1. コントローラ不具合の検出
2. 実験で生じた不具合の再現
3. 制御ロジックの開発
制御対象のリアルタイムシミュレーション 実際の制御装置Rapid Prototyping
1. 制御装置の試作期間短縮
2. 検討用コードの自動生成
3. 効率的なモニター・データ解析環境
実際の制御対象 制御装置の リアルタイムシミュレーション実装ソフトの
MBD
プロセス
制御装置 制御システム (車両+複数ECU) 要求システム仕様書 システム設計 要求・制約分析 ソフトウェアモジュールの 実行可能な仕様書 ソフトモジュールの実装コード ソフトウェア設計 ソフトモジュール結合 結合機能保証
一致性確認
一致性確認
自動コード生成
MBD
に基づく制御システム開発
閉ループシミュレーション
開発実装コード テストシナリオ 制御装置 モデル 制御対象 モデル 制御装置 モデル 実行可能な仕様書 ソフト設計 & コーディング 機能保証 制御対象のモデル化 制御ロジック設計 一致性確認 System Calibration開ループシミュレーション
ハードとソフトのコンカレント開発
ユニット 要求・制約 分析 コントローラ 要求・制約 分析 制御システム 要求・制約 分析 システム設計 検証 開発開始点 開発完了点 検証 検証 結合 部品仕様(図面) 一致性確認 部品 ハード設計 部品試作 parts 結合 設計仕様 一致性確認 制御ソフト 制御設計 結合 Software modules 実装MBD
の代表ツール
(1)
HILS (Hardware In the Loop Simulation)
(2) Rapid Prototyping Controller (By-Pass, Full-Pass)
(3) Auto-Code Generator(仕様書からの実装コード生成)
(4) Executable Specification (実行可能な仕様書)
(5) Test Scenario Generator (一致性や機能保証のためのテスト用
入力データの生成)
(6)Test Harness (テスト入力に対する実行可能な仕様書と開発実装
コードの出力を比較する方法)
(7)Report Generator
(8)Style Guidelines(制御ロジックの記述ルール)
(9) Verification(一致性保証、確認)/ Validation(機能保証、検証)
(10) Model and Data Repositories(データベース)
(11) Model Based Calibration
(12) Physical Modeling (制御対象のモデリング)
(13) Model Based Control (制御ロジックの導出)
(14) Configuration Management(バージョン、構成管理)
(15) Models and Data Management
MAAB
の設立目的
1998年7月にMATLABを用いた自動車制御システムの
MBD環境を構築しようとしていたToyota, Ford, Daimlerに
よってMBDの早期実現のために設立。
設立時の目的:
(1) TMWに対する要求の優先順位付け
(2) MATLAB不具合情報の共有化
(3) MBD開発情報の共有化
• 当時の最優先課題はMATLABの信頼性
• 2001年に制御装置用にSimulink/Stateflowの記述ルー
ルの公開 (MAAB style guidelines)
MAAB
の経緯1
第1回MAAB:1998/7 Stuttgart Daimler研修センター (DC主催) Toyota, Ford, Daimler & TMW
第2回MAAB:1999/2 トヨタ日進国際研修センター (Toyota主催) Toyota, Ford, Daimler-Chrysler & TMW
第3回MAAB: 1999/9 Dearborn Ford研修センター (Ford主催) Toyota, Ford, DC, GM,
Denso, Delphi, Motorola, Vestion, Siemens, 他 第4回MAAB: 2000/6 Stuttgart 同上、 他 計14社? 第5回MAAB: 2001/6 Novi 16社 約60名 第6回MAAB: 2002/6 Stuttgart 19社 約50名(Ford, GM, DC-USはTV会議で参加) 第4回より、TMW (The Math Works Inc.)がIACに合わせて主催
MAAB
の経緯2
第7回MAAB:2003/6 Michigan Dearborn 28社 約80名 NA-MAAB started GM,Daimler Chrysler、FORD、Vestelon、Caterpillar、 Delphi、Cummins、Motorola 第8回MAAB:2004/6 Stuttgart 36社 約80名
第9回MAAB: 2005/6 Michigan Dearborn 31社 約80名
第10回MAAB: 2006/6 Stuttgart?
MAAB
(1)O
(1)O
EM
EM
の
の
MATLAB
MATLAB
ユーザが小人数で創設した
ユーザが小人数で創設した
ユーザミーティングが、多くの自動車業界関係者
ユーザミーティングが、多くの自動車業界関係者
が参加するミーティングに発展
が参加するミーティングに発展
(2)
(2)
日本
日本
J
J
-
-
MAAB
MAAB
、北米
、北米
NA
NA
-
-
MAAB
MAAB
、という地域別
、という地域別
活動が活発化し
活動が活発化し
欧州
欧州
EU
EU
-
-
MAAB
MAAB
も準備中
も準備中
(3)
(3)
信頼性が高く使いやすいツールにする為のガ
信頼性が高く使いやすいツールにする為のガ
イドラインや要求の明確化をWG活動として実施
イドラインや要求の明確化をWG活動として実施
人材育成による発展拡大を指向
人材育成による発展拡大を指向
ー
J-MAAB
ー
J-MAAB
の設立目的
国内の自動車会社と自動車用制御装置サプ
ライヤーのMATLABユーザ会議体
MBD
MBD
開発情報共有
開発情報共有
TMW
TMW
への要求
への要求
CSC
CSC
への要求
への要求
MAAB
MAAB
への対応
への対応
主な議事内容
主な議事内容
時には、OFF会
J-MAAB
の設立目的
1.
1.
MBD
MBD
プロセスの早期実現
プロセスの早期実現
2.
2.
自動車会社とサプライヤーの境界を越えた
自動車会社とサプライヤーの境界を越えた
効率的な開発環境の実現
効率的な開発環境の実現
合言葉:
開発環境構築は協調し、競争は製品で!
優れた環境でレベルの高い競争をしよう!
J-MAAB
の設立
J-MAAB
の経緯1
第1回J-MAAB:2001年4月にToyota主催 トヨタ、日産、ホンダ 第2回J-MAAB:2001年5月にNissan主催 同上3社 第3回J-MAAB:2001年7月にHonda主催 同上3社、マツダ 第4回J-MAAB:2001年11月より Cybernetが協力・参加 同上4社 第5回J-MAAB:2002年2月 東京青山 8社に増える 同上4社、デンソー、日立製作所、アイシン精機、ジヤトコ 第6回J-MAAB:2002年5月 東京青山 同上8社 仕様書Style Guidelines WG (幹事会社トヨタ) HILS WG (幹事会社日産) 第7回J-MAAB:2002年12月 東京青山 TMW参加 同上8社、日立ユニシアオートモーティブJ-MAAB
の経緯2
第8回J-MAAB:2003年5月 東京飯田橋 サイバネット 検証標準化WG設立(幹事会社ホンダ) トヨタ、日産、ホンダ、マツダ、デンソー、日立製作所、アイシン精機、 日立ユニシアオートモーティブ、ジヤトコ 計9社 第9回J-MAAB:2003年12月 サイバネット TMW 上記9社、アイシンAW、三菱電機、計11社 第10回J-MAAB:2004年5月 東京品川 サイバネット 上記11社、アドヴィックス 計12社 第11回J-MAAB:2004年12月 東京飯田橋 サイバネット TMW 上記12社、いすゞ、スズキ 計14社 第12回J-MAAB:2005年5月 東京品川 サイバネット 上記14社 第13回J-MAAB:2005年12月 予定J-MAAB
の組織
Board members
大畠
大畠
,
,
尾形
尾形
, 嶋田
,
嶋田
, 進矢
,
進矢
,
,
鈴木
鈴木
, 山中
,
山中
(50音順(50音順 敬称略)敬称略)Core companies
アイシン・エイ・ダブリュ
アイシン・エイ・ダブリュ
,
,
アイシン精機
アイシン精機
,
,
アドヴィックス
アドヴィックス
,
,
いすゞ自動車
いすゞ自動車
,
,
ジヤトコ
ジヤトコ
,スズキ
,
スズキ
, デンソー
,
デンソー
, トヨタ自動車
,
トヨタ自動車
,
,
日産自動車
日産自動車
, 日立製作所
,
日立製作所
, 本田技術研究所
,
本田技術研究所
, マツダ
,
マツダ
,
,
三菱電機
三菱電機
(50音順(50音順 株式会社略)株式会社略)Members
– Other companies
WG
活動
■スタイルガイド検討ワーキンググループ (2003年3月活動終了) トヨタ自動車株式会社 加本 明 ■HILS 検証検討ワーキンググループ 日産自動車株式会社 尾形 永 ■検証標準化ワーキンググループ (2004年6月活動終了) 株式会社本田技術研究所 嶋田 敏 ■データマネージメントワーキンググループ (2005年9月活動終了) マツダ株式会社 進矢 義之 ■MATLAB品質確認ワーキンググループ 日産自動車株式会社 柿崎 成章 ■Simulink仕様書ワーキンググループ#2 株式会社日立製作所 山中 久光 ■フィジカルモデリングワーキンググループ トヨタ自動車株式会社 加古 純一 ■MBDエンジニア育成ワーキンググループ 株式会社本田技術研究所 嶋田 敏 敬称略Style Guidelines WG
MAAB Style Guidelinesに従った記述は、Math Worksが
信頼性を優先的に向上させることを合意。
(MAABとJ-MAABのスタイルガイドライン)
MAAB:OEMによって、Simulink/State Flowの記述方法
を規定
(Web上で公開)J-MAAB:2003年4月度OEMとサプライヤーの協議によって、
制御ロジックの記述法を規定
(Web上で公開)第6回MAABで、MAABとJ-MAABのStyle
Guidelinesを統合することを合意した。
HILS WG
目的:
目的:
国内自動車業界の
国内自動車業界の
HILS
HILS
ユーザ各社が、自動車用制御
ユーザ各社が、自動車用制御
システム開発に最適・かつ共通の
システム開発に最適・かつ共通の
HILS
HILS
環境でシステム
環境でシステム
開発が行なえること
開発が行なえること
を目指し、その為に
を目指し、その為に
必要な、
必要な、
HILS
HILS
及び
及び
MATLAB
MATLAB
ツールへの要求仕様をまとめ
ツールへの要求仕様をまとめ
、
、
HILS
HILS
ベンダ及び
ベンダ及び
TMW
TMW
に
に
アナウンスし各社製品に反映すべく働きかける。
アナウンスし各社製品に反映すべく働きかける。
結果:
結果:
・
・
HILSシステムへの共通要求仕様、ベンチマーク方法、
HILS
システムへの共通要求仕様、ベンチマーク方法、
TMW
TMW
への
への
共通要求項目を定めた。
共通要求項目を定めた。
・
・
各
各
HILS
HILS
ベンダー殿の協力を得て現状
ベンダー殿の協力を得て現状
の
の
確認を実施。
確認を実施。
協力協力HILSHILSベンダー:ベンダー:A&D, ETAS Japan, A&D, ETAS Japan, FujitsuTenFujitsuTen, , ㈱
㈱リンクス(リンクス(dSPACE), dSPACE), ㈱㈱ニートニート, , NeoriumNeorium Tech.Tech.
・
・
HILS
HILS
モデル秘匿性について、
モデル秘匿性について、
TMWから
TMW
から
Obfuscate
Obfuscate
ツールのオファーあり、検討中。
ツールのオファーあり、検討中。
¾参加メンバ
アイシン精機、アドヴィックス、ジヤトコ、 デンソー、日立製作所、トヨタ自動車 、本田技術研 究所、マツダ 幹事:日産自動車 事務局:サイバネットシステム
検証標準化WG
¾目的
• Simulinkモデルを入力とし、最終実装プログラムの 機能一致性を確実なものにするためのプロセスと 必要となる情報の標準化 • 上記作業に必要となるツール機能の明確化とツー ルメーカーへの要求¾成果物
• J-MAAB Web上で 「検証標準化ガイドライン Ver1.0」を公開(2004/Jul) • 第8回MAABにてツール機能に対する要望を発表¾活動実績
¾参加メンバ アイシン精機 デンソー トヨタ自動車 日産自動車 日立製作所 日立ユニシアオートモーティブ マツダ 三菱電機 幹事:本田技術研究所 サポート:サイバネット システムJul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Jun
2004 ■第1回会議 ・キックオフ ■第2回会議 ・基本コンセプトの決定 ・サブワーキングを設定 - 検証プロセス - 誤差定義 - カバレッジテスト方法 ■第3回会議 ・サブワーキング 検討結果確認 ★12/4 JMAABオープンコンファレンス (WG活動状況紹介) 2003 ■第4回会議 ・ガイドライン構成決定 ★12/5 JMAABコア会議 with TMW (WGからの要求概要を紹介) Apr May ■第5回会議 ・ガイドライン 見直し修正 ★6/17 MAAB08 (シュツッツガルト) ガイドライン 概要紹介 ★第10回 JMAABコア会議 ・ガイドライン承認
Data Management WG
¾ 目的
The MathWorks にユーザニーズを
理解させる。
¾ データマネジメントを定義する。
¾ ツールへの機能改善要求を
取りまとめる。
¾ 活動スケジュール
¾参加メンバ アイシン精機 いすゞ自動車 ジヤトコ スズキ デンソー トヨタ自動車 日産自動車 日立製作所 本田技術研究所 サイバネットシステム 幹事:マツダ 2004 1月 9月 2005 WG開始 WG終了 The MathWorks との会合 The MathWorksとの会合MATLAB
品質確認
WG
¾ 背景
各社ともMBDを量産開発に展開するためには、 MATLABの品質が重要な関心事¾ 目的
新バージョン移行のための品質確認システムの 確立と運営を行う (2004年7月から活動開始)¾ 活動内容
JMAABとして共通の新バージョン評価標準の策定 (評価項目、評価方法、判定基準)¾ 今後の活動スケジュール
<参加メンバ> アイシン精機 アイシン・エィ・ダブリュ いすゞ自動車 デンソー トヨタ自動車 日立製作所 マツダ 三菱電機 サイバネットシステム 幹事:日産自動車 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 ‘05 ‘06 活動内容 と成果物 #6 #7 #9 #4 #5 会議体 #8 (状況に応じて、電話会議やメールで代用する場合もある) (仮) • 評価標準 • (運営ガイドライン) 互換の定義、評価に対 する要求リスト作成 TMWでの調査・評価Simulink
仕様書
WG Part2
¾目的
① Style Guidelinesの普及と
Simulink仕様書の標準化推進
② MATLABの運用品質向上
¾参加メンバ アイシン精機 アイシン・エィ・ダブリュ いすゞ自動車 ジヤトコ トヨタ自動車 本田技術研究所 マツダ 三菱電機 サイバネットシステム 幹事:日立製作所¾活動内容
① 初版リリース後の運用における改善点反映
② MATLAB新バージョン対応
③ MAABとJ-MAABのStyle Guidelines統合
¾活動スケジュール
'05 '06 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 WG開催 コア会議 項目審議 編集作業 レビュー・修正 リリース作業 #1:7/6 #2:8/2 ☆:中間報告 SLガイドライン承認:☆ #3:9/15 #4:10/3Physical Modeling WG
活動内容
目的:
目的:
Rapid Modeling
Rapid Modeling
実現の為のガイドライン作成
実現の為のガイドライン作成
7 7月月77日に活動計画を論議し、現在優先度の高い順に活動中日に活動計画を論議し、現在優先度の高い順に活動中 WG発足 コアメンバー会議報告 7月