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VectorCAST

高い安全性が求められる組み込みシステム向けソフトウェアテスト自動化

VectorCASTは、ソフトウェア開発ライフサイクル全体を通じて、単体テスト、統合テスト、およびカバレッジテストを自動化する組み込みソフトウェアテストプラットフォームです。C、C++、Adaを用いた、高い安全性や信頼性が求められるシステムの開発チーム向けに設計されています。

VectorCASTは、単体テストに伴う手作業を大幅に削減します。テストハーネスの生成、回帰テストの実行、カバレッジ計測、認証向けレポートの作成を自動化することで、エンジニアはテスト環境の構築や運用ではなく、本来注力すべき設計・検証業務に集中できます。

VectorCASTは、航空宇宙、自動車、医療機器、産業機器、鉄道分野において、組み込みソフトウェア開発者、テストエンジニア、ソフトウェア品質管理担当者に活用されています。DO-178C、ISO 26262、IEC 62304、EN 50716などの規格への適合が求められるプロジェクトを支援します。

主なメリット

VectorCASTは、汎用テストツールを組み込みソフトウェア向けに流用したものではなく、組み込みソフトウェア開発特有の要件や制約に対応するために設計されています。

  • テスト工数を大幅に削減

    VectorCASTはソースコードから直接テストケースを生成するため、テストコードの作成に時間を費やすことなく、テスト結果の検証に集中できます。

  • 構造カバレッジの達成と証明

    ステートメントカバレッジ、ブランチカバレッジ、MC/DCカバレッジの解析機能を標準搭載し、認証レビューに適した形式でレポートを出力できます。また、プロジェクト全体と個々のユニットのカバレッジを単一のビューで確認できるため、複数の画面を切り替えることなく、開発全体のテスト状況を把握できます。

  • 要求からテスト結果までのトレーサビリティを確保

    IBM DOORS、Polarion、Visure、Jama、codeBeamerなどの要求管理ツールと連携し、要求とテスト成果物をプロジェクトライフサイクル全体にわたって関連付けた状態で管理できます。

  • 既存の開発環境をそのまま活用

    VectorCASTは、Jenkins、Visual Studio Code、MathWorks Simulink、80種類以上のコンパイラと連携できます。また、GoogleTestをネイティブサポートしているため、既存のテスト資産を作り直すことなく活用できます。現在の開発プロセスに容易に組み込むことができ、新たな環境への置き換えは必要ありません。

  • 認証取得を効率化

    DO-178B/C向けのツール認定パッケージや、IEC 61508、ISO 26262、EN 50716、IEC 62304向けのツールバリデーションパッケージを提供しています。TÜV SÜDの認証取得実績を含むドキュメントにより、認証対応を支援します。

適用分野

VectorCASTは、ソフトウェアの不具合が安全性やミッションの達成に重大な影響を及ぼすシステムで広く活用されています。

航空宇宙

DO-178BおよびDO-178Cに準拠した航空機搭載システム向けの構造カバレッジ評価を支援します。VectorCASTのツール認定パッケージには、ツール認定に必要なドキュメント、テストケース、プロシージャが含まれています。

自動車

ISO 26262に準拠した機能安全対応のためのソフトウェア検証・妥当性確認を支援します。要求トレーサビリティ、回帰テスト、カバレッジレポートに対応し、ECUソフトウェア開発を支援します。

医療

IEC 62304に準拠した医療機器ソフトウェアの安全性検証を支援します。単体テストからシステムレベルのカバレッジ評価まで、包括的なテストドキュメント管理を実現します。

産業機器

IEC 61508に準拠したプログラマブル電子システム向け機能安全認証を支援します。体系的なソフトウェア検証が求められる製品開発プロジェクトで活用されています。

鉄道

EN 50716に準拠した鉄道向けソフトウェアの検証・妥当性確認を支援します。トレーサビリティを確保したテストや、カバレッジ評価のためのエビデンス生成をサポートします。

既存のテストスイートをVectorCASTで活用

高い安全性が求められるソフトウェアを開発するチームでは、GoogleTestをはじめとするxUnitフレームワークを用いた既存のC++テストスイートを保有しているケースが少なくありません。VectorCASTのCoded Testsを活用すれば、それらを作り直す必要はありません。既存のテストスイートをそのままVectorCASTへ取り込み、継続利用できます。テスト実行、MC/DCカバレッジ解析、認証向けレポート作成は初回実行時から利用可能です。また、C関数向けのモック機能を標準搭載しているほか、新規テストについては、使い慣れたxUnitスタイルのC++構文で作成し、すべてを同一の認証対応環境で管理できます。

既存のテストスイートを活用するメリット

  • MC/DC構造カバレッジ

    ステートメントカバレッジ、ブランチカバレッジ、MC/DCカバレッジを自動的に計測・レポート化できます。追加のツールや外部インストルメンテーションは不要です。

  • 要求トレーサビリティ

    テストケースを要求と関連付け、監査対応可能なトレーサビリティレポートを生成できます。要求からテスト結果までの関係を、手作業なしで追跡可能な形で管理できます。

  • ツール認定キットを提供

    DO-178Cをはじめとする各種規格向けに、TÜV SÜD認証を含むツール認定キットを提供しています。既存のテストスイートを認証対応環境で運用できます。

  • 組み込みのモック/スタブ機能

    サードパーティ製モックフレームワークを使用することなく、障害注入やユニットの独立したテストを実施できます。C関数向けのVUnitモック機能により、テストコードをシンプルに保つことができます。

  • 新規テスト向けATG

    ATG(Automatic Test Generation:自動テスト生成)により、カバレッジ不足箇所を対象としたレビュー可能なC++ソースコードを自動生成できます。新規テスト作成の出発点として活用できます。

  • VS Codeとの統合

    VectorCAST Test Explorerを利用することで、IDEを離れることなく、Coded Testsの実行やソースコード上でのカバレッジ確認を行えます。

AIを活用した要求ベースのテスト生成

要求ベースのテストは、高い安全性が求められる多くの開発プロジェクトにおいて、認証取得のために必要とされます。同時に、検証ワークフローの中でも特に工数のかかる作業の一つです。要求をコードに対応付け、それぞれの要求に対するテストケースを作成し、要求やコードが変更されてもトレーサビリティを維持し続ける必要があります。

VectorCAST 2026に搭載された、AIを活用した要求ベーステスト生成機能 Reqs2x は、こうした作業を自動化します。Reqs2xは、要求をそれを実装する関数に対応付け、大規模言語モデルを使用して要求に沿ったテストケースを生成します。生成された内容は、エンジニアによるレビューと承認を経るまで、検証ワークフローには組み込まれません。

仕組み

  1. 要求のインポート

    Requirements Gatewayを介して要求をインポートできるため、既存のワークフローをそのまま維持できます。

  2. 自動マッピング

    Reqs2xは、プログラムスライシングを使用して、各要求をそれを実装する関数へ対応付けます。手作業による相互参照は不要です。

  3. AI生成テストケース

    大規模言語モデルにより、各要求に対応した実行可能なテストケースを生成します。入力、出力、マッピングなど、すべての成果物は各ステップで確認でき、完全な透明性が確保されます。

  4. エンジニアによるレビュー

    生成されたマッピングとテストケースは、検証ワークフローに入る前にエンジニアによるレビューを受けます。自動的に受け入れられるものはありません。AIによって生成された成果物も、手作業で作成されたテストコードと同じレビューおよび品質管理の対象となります。

高い安全性が求められる開発プロジェクト向けに設計

ベクターのAIアプローチでは、制御されたコンテキスト内で明確に定義されたユースケースに対応する、モジュール型かつタスク特化型のエージェントを使用します。各エージェントは、特定の場所で一つのタスクのみを実行するため、動作を予測しやすく、出力内容もレビューしやすくなります。この設計は、MISRA C:2025、ISO/IECのAI関連フレームワーク、EU AI Actとの整合を支援します。

Bring Your Own Modelアプローチにより、お客様の組織は、自社のインフラストラクチャやデータプライバシー要件に適した大規模言語モデルを選択できます。オンプレミス、クラウド、ハイブリッドのいずれの導入形態にも対応しています。

タイミング検証まで対応
機能の正しさだけでは十分ではありません。高い安全性が求められるソフトウェア開発では、ソフトウェアが定められた時間制約内で確実に動作することを証明する必要があります。VectorCAST/Timingは、実行時間の実測データのみに基づき、形式的な統計手法を用いてタイミングに関するエビデンスを生成します。ハードウェアモデルやマイクロアーキテクチャに関する前提条件は必要ありません。生成された結果は、追加の説明を必要とすることなく、認証監査で利用できます。

対応環境とツール連携

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Andreas Horn
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