「ソフトウェア・アズ・ア・プロダクト」の文脈におけるモデルベース・システムズ・エンジニアリングと閉ループシステム検証
事例研究：Aumovio（旧Continental）
お客様
テクノロジー企業として、Aumovioは、モビリティが現在および将来直面する課題に対し、ハードウェア、ソフトウェア、サービスを適切に融合させたソリューションを提供しています。
課題
L1仮想ECU（vECU）に基づき、「ソフトウェア・アズ・ア・プロダクト（SWaaP）」の文脈において、リフトゲートアプリケーション向けに、システム挙動の精度を十分に確保したモデルベース・システムズ・エンジニアリングおよび閉ループシステム検証を実現します。SWaaPのユースケースにおける主な課題は、実際のハードウェアが利用できない状況下でも、システム挙動の精度を十分に確保した上で、モデルベース・システムズ・エンジニアリングおよび閉ループシステム検証を実現することです。 これには、システムおよびソフトウェア開発、統合、検証に向けた取り組みを、開発サイクルのより早い段階に移行するという目標が伴います。
選択されたアプローチは、システムおよびソフトウェア開発、ならびに閉ループシステム検証に使用できる仮想システム相当物を作成することに基づいています。仮想リフトゲートシステムにおける重要な設計パラメータと課題は以下の通りです：
- 時間分解能と同期
- 閉ループシステム挙動の安定性
- 仮想システムと実システムの挙動および検証の等価性（例：挟み込み検知の精度）
- 既存のHILモデルの再利用
- 仮想システム／ECUへのソフトウェアコンポーネント統合の複雑さ
- 自動テストを行う能力
解決策
すべてのシステムコンポーネントのデジタルツインを作成し、それらを相互に接続します。実システムは、実際のターゲットECU上で動作するモーター制御アプリケーションと、車両のテールゲートを制御するために必要な追加のハードウェアシステム要素（モーター、ホールセンサー、Hブリッジなど）で構成されています。仮想システムでは、モーター制御アプリケーションは、vVIRTUALtargetで作成されたvECU上でソフトウェアコンポーネント（MotCtrl）として動作します。 Hブリッジ、電動モーター、車両リフトゲートの機械的シミュレーション、およびセンシング部分全体で構成される、電動リフトゲート用のSimulinkベースのプラントモデルが、この仮想システムを完成させます。vECUと仮想プラントモデルの両方は、CANoe環境に統合され、その環境内で実行されるため、両者を連携させるための手間が削減されます。 vECUと仮想プラントモデルは、CAPLベースの接続コンポーネントを使用して、CANoeシミュレーション環境内で相互にリンクされています。vECUと仮想プラントの両方の実行環境としてCANoeを使用することで、シミュレーションの異なる部分間の時間同期が確保されます。
メリット
デジタルツインに基づいた、ソフトウェア開発およびシステム開発、統合、検証を初期段階で集中的に行うことで、品質の向上とコストの削減を実現します。
- vECUへのSWCの比較的容易な統合
- プラントモデルのCANoeへの組み込みが容易
- 実際のターゲットシステム向けのソフトウェアコンポーネントおよびHILモデルの再利用性
- ターゲットハードウェアへの統合に向けた準備
- 実際のハードウェアシステムを必要とせずに、閉ループテストおよびデバッグが可能です
- 基本的なシステム検証が可能です
