モデルベース開発(MBD)

MODEL BASED
DEVELOPMENT
自動車業界で採用が進む、モデルベース開発(MBD:Model-Based Development)に対応した設計サービスを提供
自動車開発の高度化に伴い、車載業界では従来型開発にはない特徴を持つMBDの採用が加速しています。三栄ハイテックスではこの市場変化に応えるため、MBDに関する独自のカリキュラムを用意して技術者を育成しています。また、過去のMBDによらない「既存設計資産」をモデル化し、以降のMBDによる開発に生かす移行サービスも展開しています。

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モデルベース開発への取り組み

MBDには、次のような特徴があります。
  • 自然言語よりも厳密な(曖昧さの低い)表現で仕様=モデルが表現できる。
  • モデルをシミュレーションすることで、実機なしでも動作検証ができる。
 
特に自動車制御系システム開発では、開発の高度化に伴い、これらMBDの特徴が生み出す価値が認められており、MBDの採用が進んでいます。当社ではこれら市場のニーズに応えるため、MBDに関する独自のカリキュラムを用意し、技術者の育成を行っています。
 
MBDに関しては、当社研究開発部門での取り組みも参照ください。

モデルベース開発移行サービス(既存設計資産のモデル化)

自動車制御システムの一部では、MBDによらない(以降『非MBD』と表記)で実装した「既存設計資産」が使用されています。ただ近年、この既存設計資産の存在が、シミュレーションの妨げになったり、設計効率向上の障害となったりと問題視されることが増えてきました。そのため、早急に既存設計資産のモデル化を行う必要があります。
しかし、MBD/非MBDの手法の違いや、過去資産設計時の事情などにより、一筋縄では行かないことがあります。例えば、下記のようなことが問題となります。
 
  • 非MBDでは制御フローを中心に開発されており、MBDにて必要なデータフローを中心としたコードに変換が必要となる。
  • MBDでの検証や再設計に必要な情報が残っていない。
 
当社ではこれらの諸問題に対応するため、制御理論とMBD技術を踏まえた技術者が、既存設計資産(多くの場合Cソース)を読み解き、お客様とすり合わせをしながら既存設計資産をモデル化する移行サービスを提供します。

既存設計資産のリバースエンジニアリング

ソースコードや存在する資料を入力に、お客様とともに下記を行います。

設計の解析、資料化

非MBDの既存設計資産では最新の仕様書が存在しなかったり、設計書がメンテナンスされていなかったりすることがあります。実際に動作しているソースプログラム(多くの場合Cソース)を読み解き、資料(仕様書)を作成します。

設計の解析、資料化を踏まえたモデルの作成

資料を基にお客さまと動作のすり合わせをしながら、Mathworks社のMATLAB/Simulinkを使用しモデル化します。

テストパターンの作成

モデルに必要な各種テストパターンを作成し、検証を実行します。

設計/検証環境構築、など

テストパターンは検証結果と合わせて提供します。また、設計/検証に必要な環境はお客さまの環境に合わせて構築します。

データの流れの明示化

例:複数の関数から同じ変数への書き込みがある場合(※ハンドコードで実装される管理層から、AAA関数とBBB関数が呼び出される)

制御モデル設計

自動車業界のモデルベース開発では、制御モデルからCソースなど車載ソフトウエアを自動生成します。
Mathworks社のMATLAB/Simulinkなどを用いたモデルベース開発による、新規の制御モデル設計もお任せください。お客さまからご提示いただいた制御仕様などを基に制御モデルの設計/テストを行います。成果物には、制御モデル、テストパターン、自動生成されたCソース、およびオブジェクトファイルなどが挙げられます。

設計事例

電駆動系(モーター/インバーター)の、制御モデル設計/検証

電駆動系モーター/インバーターの制御モデルの設計事例を紹介します。
 
  • 開発するモーター/インバーターの制御仕様を提供いただきます。
  • 制御仕様を基にMATLAB/Simulinkなどを使用して制御モデルを設計します。
  • テストパターンを作成し、制御モデルを検証します。
  • 検証をパスした制御モデルからCソース/マイコンオブジェクトを自動生成します。自動生成されたCソースは制御モデルと等価で、同じ制御をします。
  • 制御モデルから生成したCソース/マイコンオブジェクトを基にHILS上のモーター、実機のインバーターを用いた検証作業を行います。
具体例:電駆動系(モーター/インバーター)の、制御モデル設計/検証。

開発プロセス

開発プロセス図

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