SDV時代に対応するECAL Platform提供
再利用性・効率性・信頼性を両立するECAL Platform
自動車業界の変革と車載ソフトウェアの課題
自動車業界の変革
ソフトウェア主導の転換
自動車業界はハードウェア中心からソフトウェア主導の開発へ急速に移行しています。
多様な仕様の課題
OEMや車両ごとの仕様差は開発期間延長や費用増加、品質のばらつきを引き起こしています。
共通化と標準化の必要性
業界全体では共通プラットフォーム化・標準化の推進が競争力強化と市場投入の迅速化に不可欠です。
車載ソフトウェアの課題
ソフトウェア開発の複雑化
- ECUの統合やゾーンアーキテクチャにより、従来のECU単体開発からプラットフォームベースの開発へ移行。
- 機能安全（ISO 26262）やサイバーセキュリティ（ISO/SAE 21434）対応の負荷増大。
- OTA（Over-the-Air）更新を前提としたライフサイクル管理の必要性。
ソフトウェアの開発コスト・リソース不足
ソフトウェア開発比率が急増し、ソフトウェア人材不足や開発期間の長期化が深刻。
ソフトウェアの標準化・互換性対応
OEMごとに異なる要求仕様への対応で開発効率が低下。
これらの課題を解決するためにOSS-ECALおよびECAL LibraryをベースにしたECAL Platformを提供しております。
ECAL Platformの提案
Tier1様へのご提案
Tier1様向けのECAL Platformのご提案書です。
ご興味を持っていただきましたらお問合せからご連絡ください。よろしくお願いいたします。
ご興味を持っていただきましたらお問合せからご連絡ください。よろしくお願いいたします。
ECAL Platformの概要
ドア系ゾーンECUを例にECAL Platformの概要をご紹介いたします。
ドア系ゾーンECUと制御
ドア系ゾーンECUの構成と制御は、次の通りとなります。
各ゾーンでは、用途に応じて多様な制御アプリケーションの組み合わせが求められます。
ドア系制御機能
- ドアミラー制御
- ドア開閉錠制御
- パワーウィンドウ開閉制御
- 各パワースライドドア開閉・ラッチ制御
- パワーバックドア/ゲート開閉・ラッチ制御
- バックのウィンカーおよびストップランプ制御
- バックウィンドウヒータ制御
システムブロック
ドア系ゾーンECUのシステムブロックは、次の通りとなります。
制御内容に応じて、システムの入出力や通信仕様は変化しますが、OSS-ECALやECAL Libraryを活用することで、こうした変更に柔軟に対応することが可能です。
ドア系の主なシステム構成
- 各種Button、Switch入力
- 各種Sensor入力
- CAN通信, Ehternet通信
- BDC Motor Full-Bridge制御出力
- MOSFET、Relay出力
アーキテクチャ
ECAL Platformは、標準化されていない入出力コンポーネントなどに対応し、制御アプリケーションの入出力を容易にすることを主な目的としています。
なお、ECU間通信（CANやEthernetなど）およびOTAについては、多くの提供者が存在するため、ECAL Platformでは提供していません。ご要望がある場合は、個別にご相談を承ります。
機能の再利用性向上
ECAL Platformを活用することで、OEM各社・複数車種への展開が容易になり、重複開発を削減します。
開発効率向上
制御アプリケーションの着脱が容易な構造により、仕様変更や機能追加に迅速かつ柔軟に対応可能です。また、マイコンや電子部品の変更も容易に行えます。
高信頼性の確保と品質の安定化
ECAL Platformは、異常検知機能やフェイルセーフ機能を標準搭載し、高い信頼性と安定した制御を実現します。
ECAL Platformの特徴
ECAL Platformは、OSS-ECALおよびECAL Library、それらに対応する設定テーブルによって構成されています。設定テーブルを用いることで機能の定義が可能となり、制御アプリケーションの着脱を柔軟かつ容易に行えるようになります。
制御アプリの着脱性向上
ECAL Platformにより、制御アプリケーションの着脱が容易になり、機能追加や変更に柔軟に対応できます。
開発効率向上
ECAL Platformは、テーブル設定のみで機能を構成できるため、コーディングや検証の工数を削減し、開発効率を大幅に向上します。
多種多様なマイコンのHAL（MACL）をラッピングしているので、マイコン変更が容易です。また、OSS-ECALのノウハウを活かし、電子部品の変更も容易です。
機能安全への対応
ECAL Platformは、異常検知機能やフェイルセーフ機能を標準装備し、診断アプリケーションとも連携することで、機能安全対応を実現します。
高信頼性の確保と品質の安定化
検証済みのECAL Platformを活用し、テーブル設定のみで動作可能なため、品質のばらつきを抑え、高い信頼性を確保します。
ECAL Platformのソフトウェアインタフェース
ECAL Platformにおけるソフトウェアのインタフェースは、下表の種類と方法で行います。データコピー方法は、下図のコンポーネント間インタフェースのように行います。
製品によっては、スレッド間インタフェース、スレッドと割込み間インタフェース、または割込み間インタフェースが必要になる場合があります。その場合も、同様にグローバル変数を用いたデータコピーで対応できます。
| インタフェース種類 | インタフェース方法 |
|---|---|
| 関数間インタフェース | 関数と関数のインタフェースは、コンポーネント静的変数または、関数の引数と戻り値で行います |
| コンポーネント間インタフェース | コンポーネントとコンポーネントのインタフェースは、Thread＊グローバル変数とコンポーネント静的変数との間でデータコピーすることで行います |
| Core間インタフェース | CoreとCoreのインタフェースは、Coreグローバル変数とCoreグローバル変数との間でデータコピーすることで行います |
ECAL Platformの概略フロー
ECAL Platformの実装イメージとしての概略フローは、下図のとおりです。このフローは、シングルコア上で周期スレッド（タスク）の例です。ECAL Platformは、マルチコアやマルチスレッドにも容易に対応可能です。
ECAL Platform異常検知
異常検知機能
CAL Platformの主要な入出力であるOSS-ECALおよびECAL Libraryには、次の異常検知機能が標準搭載されており、検知結果は異常ステータス（Status）としています。
| 種類 | 概要 | 主な異常Status |
|---|---|---|
| HAL異常 | HAL関数からの異常ステータスを受けて異常検知する機能 | HAL GPIO異常 HAL ADC異常 HAL I2C異常 HAL SPI異常 HAL PWM異常 HAL Open HAL Timeout HAL Retry |
| Process異常 | OSS-ECAL関数およびECAL Library関数の異常検知する機能 | Max/Min ECAL Diagnosis Data喪失 Timeout Retry ON/OFF固着 |
| Debug異常 | OSS-ECAL関数およびECAL Library関数の引数ミスを検知する機能 | 引数パラメータ設定ミス OSS-ECALやECAL Library Table設定ミス |
異常系データフロー
ECAL Platformの異常Statusは、次のように各異常Statusに応じた診断方法を選択して診断を行い、その結果を診断Statusとします。
ECAL Platformのプログラム構成
ECAL Platformは、OSS-ECALおよびECAL Libraryで構成されています。
OSS-ECAL
ECAL Libraryは、Platformに必要となるLibraryを用意しております。
ECAL Library
ECAL Libraryは、Platformに必要となるLibraryを用意しております。
主なLibrary
- チャタリング対策ON/OFF判定関数
- ON/OFF固着判定関数
- 線形特性変換関数
- テーブル方式の非線形特性変換関数
- グローバル変数と静的変数のメモリコピー関数
- 最大リミッタ関数、最小リミッタ関数
- ヒステリシス関数
- ローパスフィルタ関数、ハイパスフィルタ関数
- 異常検知情報から診断方法選択関数
- 異常検知情報からDTC変換関数
- ステータスに応じた関数コールする関数