Microsoft PowerPoint - 量産ソフト開発に向けてのモデルベースデザイン環境_final.pptx

(1)

量産ソフト開発向け

量産ソフト開発向けの

の

モデルベースデザイン環境構築

MathWorks Japan アプリケーションエンジニアリング部アプリケーションエンジニアリング部アプリケーションエンジニアリング部アプリケーションエンジニアリング部アプリケーションエンジニアアプリケーションエンジニアアプリケーションエンジニアアプリケーションエンジニア加藤加藤加藤加藤久久久久浩浩浩浩

(2)

アジェンダ

1. はじめに

はじめに

2. モデルアーキテクチャ

モデルアーキテクチャ

3. （例）ドアロック制

（例）ドアロック制御システム開発

（例）ドアロック制

御システム開発

4. モデルベースデザイン環境構築

モデルベースデザイン環境構築

5. まとめ

まとめ

(3)

モデルからコード生成、仕様変更をすぐに反映！

生成コードの検証結果を利用可能！

モデルベースデザイン（

モデルベースデザイン（MBD）の理想的な姿

）の理想的な姿

システム開発

（シミュレーション環境）

ソフト開発

（実装

（実装環境

環境

環境）

）

MATLAB®_ファイル_ファイル_ファイル_{ファイル/} Simulink®_モデル_モデル_モデル_モデル組み込みターゲット（組み込みターゲット（組み込みターゲット（組み込みターゲット（Cコード）コード）コード）コード）仕様書仕様書仕様書仕様書検証データ検証データ検証データ検証データ MATLAB®_ファイル_ファイル_ファイル_{ファイル/} Simulink®_モデル_モデル_モデル_モデル仕様書＆仕様書＆仕様書＆仕様書＆検証データ検証データ検証データ検証データ＋＋＋＋モデルモデルモデルモデル検証結果検証結果検証結果検証結果＋＋＋＋

(4)

システム開発

（シミュレーション環境）

ソフト開発

（実装

（実装環境

環境

環境）

）

MATLABファイルファイルファイル/ファイル Simulinkモデルモデルモデルモデル

機能

機能モデルと実装モデル

モデルと実装モデル

モデルと実装モデルが

が

がシームレスにつながらない！

シームレスにつながらない！

生成コードのサイズや構造が

生成コードのサイズや構造がC言語の開発環境に合わない！

言語の開発環境に合わない！

組み込みターゲット（組み込みターゲット（組み込みターゲット（組み込みターゲット（Cコード）コード）コード）コード）

MBDに取り組んだユーザー様の声

に取り組んだユーザー様の声

仕様書仕様書仕様書仕様書検証データ検証データ検証データ検証データ MATLABファイルファイルファイルファイル/ Simulinkモデルモデルモデルモデル仕様書＆仕様書＆仕様書＆仕様書＆検証データ検証データ検証データ検証データ＋＋＋＋モデルモデルモデルモデル検証結果検証結果検証結果検証結果＋＋＋＋生成コード生成コード生成コード生成コード

(5)

本講演では

本講演では..

実装を想定した

モデリングのテクニック

と

開発環境の構築方法

についてご紹介します

システム

システム開発

開発

（

（機能

機能

機能モデル

モデル

モデル）

）

ソフト開発

（実装モデル）

共通の認識

(6)

なぜモデルにギャップが出てしまうのか？

ドメインに違いがあることを認識する

システム開発

ソフト開発

全体

全体を

を

を見渡した

見渡した

最適な

制御方法

流用性、効率性

を考慮した

実装方法

(7)

アプリケーションアプリケーションアプリケーションアプリケーションミドルウェアミドルウェアミドルウェアミドルウェアデバイスドライバデバイスドライバデバイスドライバデバイスドライバスケジューラスケジューラスケジューラスケジューラハードウェアハードウェアハードウェアハードウェアハードウェアハードウェアハードウェアハードウェアアプリケーションアプリケーションアプリケーションアプリケーションデバイスドライバデバイスドライバデバイスドライバデバイスドライバ

なぜ生成コード

なぜ生成コードの

の

の実装に苦労するか？

実装に苦労するか？

コード生成に適したソフトウェアの階層構造を選択する

階層間の結合度が低い構造

階層間の結合度が高い構造

右側のような整理されたソフトウェアの階層構造が

(8)

実装を想定したモデリングにするには？

信号信号信号信号信号信号信号信号パラパラパラパラメータメータメータメータ四則演算子四則演算子四則演算子四則演算子比較比較比較比較演算子演算子演算子演算子論理演算子論理演算子論理演算子論理演算子モデリングモデリングモデリングモデリング以外に以外に以外にコンフィギュレーションと以外にコンフィギュレーションとコンフィギュレーションとコンフィギュレーションと信号・信号・信号・信号・パラメータが影響パラメータが影響パラメータが影響パラメータが影響しますしますしますしますこのモデルからどんなコードが生成このモデルからどんなコードが生成このモデルからどんなコードが生成このモデルからどんなコードが生成されるかイメージしてみてくださいされるかイメージしてみてくださいされるかイメージしてみてくださいされるかイメージしてみてください

(9)

コンフィギュレーションの違い

信号信号信号信号とパラメーターとパラメーターとパラメーター_{とパラメーター – コード生成}コード生成コード生成コード生成チェックなしチェックあり

(10)

データ設定

データ設定の

の

の違い

違い

信号とパラメーター信号とパラメーター信号とパラメーター信号とパラメーター – ベースワークスペースベースワークスペースベースワークスペースベースワークスペースカスタムオート

(11)

メッセージ

システム開発

と

ソフト開発

の間で

共通のモデリングルール

をもとに

モデル

モデルをうまく育てて

をうまく育てて

をうまく育てていきましょう

をうまく育てて

いきましょう

システム開発

ソフト開発

C/C++

実装環境にも実装環境にも実装環境にも実装環境にも配慮した設計配慮した設計配慮した設計配慮した設計実装環境における実装環境における実装環境における実装環境における制約条件のフィードバック制約条件のフィードバック制約条件のフィードバック制約条件のフィードバック

共通ルール

(12)

アジェンダ

1. はじめに

はじめに

2. モデルアーキテクチャ

モデルアーキテクチャ

3. （例）ドアロック制

（例）ドアロック制御システム開発

（例）ドアロック制

御システム開発

4. モデルベースデザイン環境構築

モデルベースデザイン環境構築

5. まとめ

まとめ

(13)

新しい機能

？

新しいツール

？

モデルアーキテクチャ

モデルアーキテクチャと

と

とは？

は？

モデルアーキテクチャ

階

層

化

階

層

化

階

層

化

階

層

化

コ

ン

ポ

ー

ネ

ン

ト

コ

ン

ポ

ー

ネ

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ト

コ

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ポ

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ネ

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ト

コ

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ポ

ー

ネ

ン

ト

化化化化

イ

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ー

ス

イ

ン

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フ

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ー

ス

イ

ン

タ

ー

フ

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ス

イ

ン

タ

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フ

ェ

ー

ス

実

行

実

行

実

行

実

行

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制

御

制

御

制

御

制

御

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シ

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ン

コ

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フ

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ギ

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レ

ー

シ

ョ

ン

ポイント

どこまで想定してモデルをつくるか

大規模システムをモデリングする

大規模システムをモデリングする際の重要な開発タスク

際の重要な開発タスク

(14)

モデルアーキテクチャ

階

層

化

階

層

化

階

層

化

階

層

化

コ

ン

ポ

ー

ネ

ン

ト

コ

ン

ポ

ー

ネ

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ト

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ポ

ー

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ポ

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ネ

ン

ト

化化化化

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フ

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ン

タ

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フ

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ー

ス

イ

ン

タ

ー

フ

ェ

ー

ス

実

行

実

行

実

行

実

行

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制

御

制

御

制

御

制

御

コ

ン

フ

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ギ

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ー

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ン

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シ

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ン

コ

ン

フ

ィ

ギ

ュ

レ

ー

シ

ョ

ン

Step1：階層化

：階層化

(15)

MAAB(JMAAB) Modeling Style Guide : jc_0301 周期・イベントで周期・イベントで周期・イベントで周期・イベントで分割してから分割してから分割してから分割してから機能を配置する機能を配置する機能を配置する機能を配置するソフト開発向きソフト開発向きソフト開発向きソフト開発向き機能機能機能機能で分割してで分割してで分割してで分割してから周期・イベントから周期・イベントから周期・イベントから周期・イベントを配置するを配置するを配置するを配置するシステムシステムシステムシステム開発向き開発向き開発向き開発向き

Simulinkモデルの

モデルの

モデルの階層化

モデルの

階層化

JMAAB（

（

（※

（

※

）のスタイルガイドを活用しよう

(16)

ソフトウェア

ソフトウェアの

の

の階層化

の

階層化

コード生成の対象を明確にしよう

ターゲット依存型

モデル化・コード生成対象としてモデル化・コード生成対象としてモデル化・コード生成対象としてモデル化・コード生成対象として I / Oや周辺や周辺や周辺ソフト呼び出しもや周辺ソフト呼び出しもソフト呼び出しも含むソフト呼び出しも含む含む含む

ターゲット非依存型

モデル化・コード生成対象はモデル化・コード生成対象はモデル化・コード生成対象はモデル化・コード生成対象はアプリケーションアプリケーションアプリケーションアプリケーションのみのみのみのみ

Embedded Coder™

Simulink®_{モデルから組み込みに適したコードを生成するオプション製品} アプリケーションアプリケーションアプリケーションアプリケーションミドルウェアミドルウェアミドルウェアミドルウェアデバイスドライバデバイスドライバデバイスドライバデバイスドライバスケジューラスケジューラスケジューラスケジューラハードウェアハードウェアハードウェアハードウェア

2つの方法があります

(17)

ターゲット依存

ターゲット依存 / 非依存型の比較

非依存型の比較

Embedded Coder™

ターゲット非依存型

ターゲット依存型

I / O グローバル変数 / 引数専用ブロックを提供他ソースとの結合手動自動ビルド手動自動特徴量産用コード開発向き（ターゲット非依存アプリ） MCUを用いた制御実験向き（On Target RCP）注意点手動の手間がかかる対応ターゲットが限定される

基本はこちら

対応ターゲットリスト： http://www.mathworks.co.jp/hardware-support/index.html

カスタマイズや工夫で

ギャップの解消が可能

(18)

ターゲットに合わせたコード生成製品を提供

Simulink Coder

_™

RCP/HILS

C

Embedded Coder

_™

MCU/DSP

C/C++

HDL Coder

_™

FPGA/ASIC

HDL

Simulink

PLC Coder

_™

PLC

ST

MATLAB Coder

_™

MATLAB

MEX

C

Simulink/Stateflowモデル MATLABファイル

(19)

組み込み

組み込み・量産

・量産

・量産C/C++コードを生成

・量産

コードを生成

Embedded Coder™

生成コード検証

各種ターゲット

各種ターゲット/

評価ボードへのビルド

On Target RCP

Software In the Loop Simulation

.c .c++

効率的なコードを生成

Processor In the Loop Simulation MATLABファイル ANSI-C/ISO-C/GNU-C準拠準拠準拠準拠整数・浮動小数点・整数・浮動小数点・整数・浮動小数点・整数・浮動小数点・固定小数点演算対応固定小数点演算対応固定小数点演算対応固定小数点演算対応（（（（Fixed-Point Designer™が必要）が必要）が必要）が必要）定数定数/変数（定数定数変数（変数（変数（ROM/RAM）設定）設定）設定）設定 Simulink/Stateflowモデル

(20)

Simulinkと

と

とStateflow のコンテンツプレビュー

と

のコンテンツプレビュー

サブシステム・リファレンスモデル・ Stateflowチャートおよびサブチャートの内部を視覚的に判別各システムに対して個別に有効化が可能デフォルトではコンテンツプレビューは無効階層システム内部を表示階層システム内部を表示階層システム内部を表示階層システム内部を表示見やすく見やすく見やすく見やすくなったなったなったなったSimulinkモデルモデルモデルモデル

(21)

Step２：コンポーネント化

２：コンポーネント化

モデルアーキテクチャ

階

層

化

階

層

化

階

層

化

階

層

化

コ

ン

ポ

ー

ネ

ン

ト

コ

ン

ポ

ー

ネ

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ト

コ

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ポ

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ネ

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コ

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ポ

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ネ

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ト

化化化化

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フ

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ス

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ス

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ス

イ

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タ

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フ

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ー

ス

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行

実

行

実

行

実

行

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制

御

制

御

制

御

制

御

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ン

コ

ン

フ

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ギ

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レ

ー

シ

ョ

ン

(22)

コンポーネント化する時の考慮点

6つの

つの

つの観点から検討しよう

つの

観点から検討しよう

効率性

シミュレーション速度、資源の使用率

移植性

流用の度合い、別環境との組み合わせ

使用性

理解しやすさ、習得しやすさ

保守性

複数人による作業、変更に必要な労力

信頼性

テストのしやすさ、網羅的なテストデータ 0 2 4 6 8 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Step Response Time (seconds) A m p litu d e 2 2.5 3 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

機能性

機能の実装度合い、トレーサビリティー

C

(23)

Simulinkにおけるコンポーネント化の例

におけるコンポーネント化の例

各ブロックの特性

各ブロックの特性を理解し

を理解し

を理解し使い分けしよう

を理解し

使い分けしよう

Virtualサブシステムブロック

– 視覚的な階層単位視覚的な階層単位視覚的な階層単位視覚的な階層単位 – シミュレーション実行時には、階層を維持しない

Atomicサブシステムブロック

– 内部に含まれるブロック群を、一つ一つ一つ一つの単位との単位との単位として実行の単位として実行して実行して実行

Modelブロック

– 別別モデルファイルを参照別別モデルファイルを参照モデルファイルを参照モデルファイルを参照 – 実行時にはDLL化（アクセラレータモード時） – モデルのビルド時、変更がある参照ファイルのみビルド可能

(24)

モデルの一括切り替え

システムの一部を設計対象ごとに切り替えたい

– Variant機能でモデルまたはサブシステムの切り替え可能 – 大きなモデルの場合には切り替えミスを防止

(25)

コンポーネント化

コンポーネント化のまとめ

のまとめ

Virtual

サブシステム

ブロック

視覚的な階層

Atomic

サブシステム

ブロック

トレーサビリティ、生成されるコードの

モジュール化、予測可能な実行

Model

ブロック

並行開発、単体テスト、

複数レベルの階層、拡張性、流用性

(26)

Step３

３ ３：インターフェース

３ ：インターフェース

：インターフェース

モデルアーキテクチャ

階

層

化

階

層

化

階

層

化

階

層

化

コ

ン

ポ

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ネ

ン

ト

コ

ン

ポ

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ネ

ン

ト

コ

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ポ

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ネ

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ト

コ

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ポ

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ネ

ン

ト

化化化化

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ス

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ス

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フ

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ー

ス

実

行

実

行

実

行

実

行

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制

御

制

御

制

御

制

御

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レ

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シ

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ン

コ

ン

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ギ

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レ

ー

シ

ョ

ン

(27)

Simulinkにおけるインターフェース例

におけるインターフェース例

Cコードで例えると変数や定数のようなもの

コードで例えると変数や定数のようなもの

Numerical Data Events Global Data Parameters

(28)

データディクショナリによるインターフェース定義

モデルファイルとデータファイルを分割

モデルファイルとデータファイルを分割しよう

しよう

• Simulink.Signal – Simulink信号を定義

• Simulink.Parameter – Simulinkパラメーターを定義

モデル (アルゴリズム、システムダイナミクスなど) .mdl,.slx 名前説明値ストレージクラスデータ型 .m,.mat

(29)

信号の定義方法

グローバルデータの記述方法を検討

グローバルデータの記述方法を検討しよう

しよう

データストアメモリ

信号線

モデル例読書き順序優先度指定 _{Simulinkが決める順序} 利点結線 / スルー処理の省力化同一変数の読み書きが得意データフローの明確化注意点多用するとデータフローが不明瞭結線 / スルー処理が大変（特に大規模モデル）

データフロー層はブロック線図（信号線）

ストラクチャ層は信号線 or データストアメモリ

(30)

コード

コード生成用

生成用

生成用モデルの作成

生成用

モデルの作成

_{モデルの作成 / リファクタリング}

リファクタリング

コード生成をサポートしているブロックに限定しよう

基本的なチェックポイント

シミュレーション時にエラーが無いか？離散時間で動作するか? コード生成に対応したブロックか？適切なデータ型を設定しているか？代数ループが無いか？効率的なコードが生成されるか？ etc. ブロックサポートテーブルで確認可能（Xが対応していることを示します）

(31)

Step４：実行の制御

４：実行の制御

モデルアーキテクチャ

階

層

化

階

層

化

階

層

化

階

層

化

コ

ン

ポ

ー

ネ

ン

ト

コ

ン

ポ

ー

ネ

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ト

コ

ン

ポ

ー

ネ

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ト

コ

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ポ

ー

ネ

ン

ト

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ス

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ン

タ

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ス

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ン

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ス

イ

ン

タ

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フ

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ー

ス

実

行

実

行

実

行

実

行

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制

御

制

御

制

御

制

御

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シ

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ン

コ

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フ

ィ

ギ

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レ

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シ

ョ

ン

(32)

サブシステムの呼び出しタイミング

Cコードで例えると関数呼び出しのようなもの

コードで例えると関数呼び出しのようなもの

void task_init(void) { ... // 初期化初期化初期化初期化 (t=0のみのみのみ)のみ } void task_diag(void) { ... // 診断診断診断診断制御制御制御制御(2ms) } void task_logic(void) { ... // ロック制御ロック制御ロック制御ロック制御 (4ms) } tasks.c

(33)

実行

実行順序

順序

順序の定義方法

の定義方法

呼び出し方法の

呼び出し方法の特性を

特性を

特性を理解し使い分けしよう

理解し使い分けしよう

ファンクションコール

トリガー

モデル例読書き順序スケジューラが決める順序 _{Simulinkが決める順序} 利点スケジューラの実行順序通りに呼び出しモデルに処理の順番が定義される注意点スケジューラの実行順序が支配的 Simulinkの実行順序が支配的

トリガ層はファンクションコール or トリガー

ストラクチャ層は信号線 or データストアメモリ

(34)

関数モデルのエクスポート

モデルはシミュレーションもしくはコード生成用のためのリファレンスモデルとして使用可能生成コードには各関数呼び出し入力ポート用メソッドとモデルの初期化メソッドが含まれる生成コードの手動編集の必要無くラピットプロトタイピングとコード生成が可能 void trigger_1ms(void) { … } いままで参照モデル（子モデル）いままで参照モデル（子モデル）いままで参照モデル（子モデル）いままで参照モデル（子モデル）の中にあったスケジューラーをの中にあったスケジューラーをの中にあったスケジューラーをの中にあったスケジューラーを外に出せるようになった外に出せるようになった外に出せるようになった外に出せるようになった外部アプリケーション外部アプリケーション外部アプリケーション外部アプリケーションへエクスポートするへエクスポートするへエクスポートするへエクスポートするためためため

ためFunction Call Subsystemからからからからコード生成

コード生成コード生成コード生成

(35)

Step５

５ ５：コンフィギュレーション

５ ：コンフィギュレーション

：コンフィギュレーション

モデルアーキテクチャ

階

層

化

階

層

化

階

層

化

階

層

化

コ

ン

ポ

ー

ネ

ン

ト

コ

ン

ポ

ー

ネ

ン

ト

コ

ン

ポ

ー

ネ

ン

ト

コ

ン

ポ

ー

ネ

ン

ト

化化化化

イ

ン

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ス

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ン

タ

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フ

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ー

ス

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ス

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タ

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フ

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ー

ス

実

行

実

行

実

行

実

行

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制

御

制

御

制

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制

御

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ン

コ

ン

フ

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ギ

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レ

ー

シ

ョ

ン

(36)

コード

コード生成用のコンフィギュレーション

生成用のコンフィギュレーション

コード

コード生成

生成

生成アドバイザーで設定をチェックしよう

アドバイザーで設定をチェックしよう

①通常ert.tlcに設定 ④設定が組み込みコード生成に向いているか一括チェック ③目的の設定 ②コード生成アドバイザー起動

(37)

Simulink コンフィギュレーションセット

コンフィギュレーションセット

目的

目的にあった

にあった

にあったコンフィギュレーションを選択しデータで管理しよう

コンフィギュレーションを選択しデータで管理しよう

Simulink.ConfigSet

シミュレーション用

の設定

（連続系）

コード

コード生成用

生成用

の設定

（離散系）

(38)

データディクショナリ

データディクショナリにコンフィギュレーションを定義

にコンフィギュレーションを定義

参照コンフィギュレーションで参照モデルへ伝播しよう

①参照コンフィギュレーションに設定 ④一括で伝播 ③伝播をクリック ②参照モデルへ伝播

(39)

モデルアーキテクチャのまとめ

モデリング

モデリングする

する

する際の重要

する

際の重要

際の重要な開発

際の重要

な開発

な開発タスクです！

タスクです！

Step１

１ １:階層化

１ 階層化

階層化

構造の指針を明確にする構造の指針を明確にする構造の指針を明確にする構造の指針を明確にする

Step２：コンポーネント化

２：コンポーネント化

流用、派生に強い部品にする流用、派生に強い部品にする流用、派生に強い部品にする流用、派生に強い部品にする

Step３：インターフェース

３：インターフェース

モデルとデータの影響度を低くするモデルとデータの影響度を低くするモデルとデータの影響度を低くするモデルとデータの影響度を低くする

Step４：実行の制御

４：実行の制御

処理の処理のタイミング処理の処理のタイミングタイミングタイミングを明確するを明確するを明確するを明確する

Step５

５ ５：コンフィギュレーション

５ ：コンフィギュレーション

：コンフィギュレーション

コード生成コード生成用コード生成コード生成用用の設定を統一する用の設定を統一するの設定を統一するの設定を統一する

(40)

アジェンダ

1. はじめに

はじめに

2. モデルアーキテクチャ

モデルアーキテクチャ

3. （例）ドアロック制

（例）ドアロック制御システム開発

（例）ドアロック制

御システム開発

4. モデルベースデザイン環境構築

モデルベースデザイン環境構築

5. まとめ

まとめ

(41)

（例）ドアロック制御システム開発

250 CAN messages with 2500 individual signals

ドアロック制御要求

車両走行時に自動ロックする車両走行時に自動ロックする車両走行時に自動ロックする車両走行時に自動ロックする緊急時に自動ロック解除する緊急時に自動ロック解除する緊急時に自動ロック解除する緊急時に自動ロック解除する

(42)

ドアロック制御システムの構成

ドアロック位置情報ドアロック位置情報ドアロック位置情報ドアロック位置情報 s1 s2 s3 車速情報車速情報車速情報車速情報エンジン情報エンジン情報エンジン情報エンジン情報エアバック情報エアバック情報エアバック情報エアバック情報ドアロックドアロックドアロックドアロック

ドアロック

ドアロック機能

機能

車両情報とドアロック位置情報により車両情報とドアロック位置情報により車両情報とドアロック位置情報により車両情報とドアロック位置情報により走行中と判断した場合走行中と判断した場合走行中と判断した場合走行中と判断した場合はははは自動ロック自動ロック自動ロック自動ロックする。する。する。する。停車中と判断した場合停車中と判断した場合停車中と判断した場合停車中と判断した場合はははは自動アンロック自動アンロック自動アンロック自動アンロックする。する。する。する。

診断

診断機能

機能

車両情報とドアロック位置情報により、車両情報とドアロック位置情報により、車両情報とドアロック位置情報により、車両情報とドアロック位置情報により、緊急時と判断した場合緊急時と判断した場合緊急時と判断した場合緊急時と判断した場合はははは自動アンロック自動アンロック自動アンロック自動アンロックする。する。する。する。制御制御制御制御指令値指令値指令値指令値

(43)

システムシステムシステムシステムアーキテクチャアーキテクチャアーキテクチャアーキテクチャソフトアーキテクチャソフトアーキテクチャソフトアーキテクチャソフトアーキテクチャ Special Device Drivers Input Drivers Output Drivers Comm Drivers

Application

Door Lock Component Diagnosis Component Scheduler/Operating System

アーキテクチャへのマッピング

段階的に詳細化する

コード生成対象モデルコード生成対象モデルコード生成対象モデルコード生成対象モデル

(44)

ドアロック制御

(45)

モデルアーキテクチャを導入したコントローラモデル

インターフェースインターフェースインターフェースインターフェース実行の実行実行実行の制御のの制御制御制御コンポーネント化コンポーネント化コンポーネント化コンポーネント化 _{インターフェース}_{インターフェース}_{インターフェース}_{インターフェース}

コード実装を想定したモデリングをシステム開発段階から

コード実装を想定したモデリングをシステム開発段階から検討

検討

(46)

制

制御モデル階層：

御モデル階層：

_{御モデル階層：Type A（トップ層、トリガ層）}

御モデル階層：

（トップ層、トリガ層）

トップトップトップトップ層層層層トリガトリガトリガトリガ層層層層スケジューラタスクサブシステム入出力はデータストアメモリ（グローバル変数）初期化 (t=0のみ) ロック制御 (2ms) 診断制御 (4ms)

(47)

ストラクチャストラクチャストラクチャストラクチャ層層層層

制

制御モデル階層：

御モデル階層：

_{御モデル階層：Type A（ストラクチャ層、データフロー層）}

（ストラクチャ層、データフロー層）

入出力はデータストアメモリ（グローバル変数）モデル参照データフローデータフローデータフローデータフローモデルモデルモデルモデル参照参照参照参照ストラクチャストラクチャストラクチャストラクチャ層層層層診断モード制御データ判定処理ロジック

(48)

ドアロック制

ドアロック制御システム例題のまとめ

御システム例題のまとめ

コード実装を想定したモデリングルールを整備しよう

共通ルールによるモデリングの品質向上

仕様摺合せの前倒しによる手戻り削減

実装制約のフィードバックによる開発の効率化

システム開発段階からコード実装

システム開発段階からコード実装を想定

を想定

を想定し

し

モデリングすることのメリット

(49)

その他の階層化例

AUTOSARのソフトウェアレイヤーと高い親和性

のソフトウェアレイヤーと高い親和性

Com-plex Drivers Microcontroller

Microcontroller Abstraction Layer Services Layer

Application Layer

Runtime Environment（（（RTE)（

ECU Abstraction Layer

A p p li c a ti o n S W C o m p o n e n ts B a s ic S o ft w a re E C U R e s o u rc e s

Simulinkモデル

モデル

モデル⇒

⇒

コード生成

(50)

MathWorks の

の

サポート

AUTOSAR Target Production Package(ATPP)

AUTOSAR プレミアムメンバー

ワーキンググループへ積極的に参加 AUTOSARコード生成は、

Embedded Coder (EC)で対応

追加ライセンスコスト不要他の AUTOSARツールベンダーとツールの相互利用性をメンテナンスする関係を構築サポートAUTOSAR バージョン: MATLAB Release AUTOSAR Release R2013b 2.1, 3.0, 3.1, 3.2, 4.0 R2013a 2.1, 3.0, 3.1, 3.2, 4.0 R2012b 2.1, 3.0, 3.1, 3.2, 4.0 R2012a 2.1, 3.0, 3.1, 3.2, 4.0 R2011b 2.0, 2.1, 3.0, 3.1, 3.2 R2011a 2.0, 2.1, 3.0, 3.1 R2010b 2.0, 2.1, 3.0, 3.1 R2010a 2.0, 2.1, 3.0. 3.11) R2009b 2.0, 2.1, 3.0 R2009a 2.0, 2.1, 3.0 R2008b 2.0, 2.1 R2008a 2.0, 2.1 R2006b - 07b:

AUTOSAR Demonstrator Kit 1)via AUTOSAR PSP

(51)

アジェンダ

1. はじめに

はじめに

2. モデルアーキテクチャ

モデルアーキテクチャ

3. （例）ドアロック制

（例）ドアロック制御システム開発

（例）ドアロック制

御システム開発

4. モデルベースデザイン環境構築

モデルベースデザイン環境構築

5. まとめ

まとめ

(52)

フォルダの整理

モデルアーキテクチャ

モデルアーキテクチャに

に

に沿って

に

沿って

沿ってファイル

沿って

ファイル

ファイルを整理しよう

ファイル

を整理しよう

作業ディレクトリの派生ファイルデータデータデータデータドキュメントドキュメントドキュメントドキュメントライブラリライブラリライブラリライブラリモデルモデルモデルモデルプロジェクトプロジェクトプロジェクトプロジェクト

(53)

構成管理

Simulink

®

_{プロジェクト（}

_{プロジェクト（Simulinkの標準機能}

_{の標準機能}

_{の標準機能 2011b以降）}

_{の標準機能}

_以降）

モデルに関わる成果物をプロジェクトとして一括管理

Simulink モデルに関連するファイル

–

作成物

Simulinkモデル（.mdl）, データファイル(.mat）、パラメータ設定ファイルなど（.m）, S-Functionソースファイル

–

成果物

シミュレーション結果、生成コード、ログファイル、レポート、仕様書

–

プロジェクトに関連して定義したアクションセット

セットアップコード、モデルのオープン、シミュレーション、ビルド、シャットダウン

(54)

変更管理

Simulink Report Generator™

etcCh5.mdl /Rev3 (変更済み

変更済み

変更済み)

変更済み

startup.m /Rev2

etcCh5.mdl /Rev1 startup.m /Rev1 etcCh5.mdl /Rev1 startup.m /Rev2 etcCh5.mdl /Rev3 startup.m /Rev2 etcCh5.mdl /Rev4 startup.m /Rev2

リビジョン 1

リビジョン 2

リビジョン 3

リビジョン 4

何が変更されましたか?

リポジトリ

(55)

リビジョンの比較

リビジョンの比較 – XML ファイル

ファイル

変化点が一目瞭然

機能上の変更機能外の変更変更前変更前変更前変更前変更後変更後変更後変更後

(56)

プロジェクトにおける依存解析グラフの強化

改善されたファイル依存解析グラフハイライトできる項目: – 依存関係 – ファイル型 – 参照型 – ラベル例: – レビューすべきラベルを持つ全てのファイルをハイライト – 全てのSimulinkモデルのハイライトファイル依存・関連付けファイル依存・関連付けファイル依存・関連付けファイル依存・関連付け・・・・消失の消失の消失の消失の可視化可視化可視化可視化

(57)

モデルベースデザイン環境

モデルベースデザイン環境構築のために

構築のために

Simulink APIを使って効率化しよう

を使って効率化しよう

Simulink APIとは？

– Simulink環境をコマンド・関数を用いて操作するためのプログラミングインターフェースのこと ←Simulinkの標準機能ユーザユーザユーザユーザの手数の手数の手数をの手数ををを最小限に最小限に最小限に最小限に抑えたい抑えたい抑えたい抑えたいユーザに不必要なユーザに不必要なユーザに不必要なユーザに不必要な設定項目の利用を設定項目の利用を設定項目の利用を設定項目の利用を制限したい制限したい制限したい制限したい統一したルールの統一したルールの統一したルールの統一したルールのもとでのモデリングもとでのモデリングもとでのモデリングもとでのモデリング環境を環境を環境を環境を構築したい構築したい構築したい構築したい

(58)

Simulink APIの代表例

の代表例

find_system – モデル上のブロック・信号線などを探索 get_param – ブロック/モデルの設定値を取得 set_param – ブロック/モデルの設定値を更新 add_line – ブロック間を結線 add_block – モデル中にブロックを配置 sim – シミュレーションを実行 MATLAB/Simulinkヘルプ