コンパクトでパワフルなMicroLabBox II Rapid Control Prototyping(RCP)やHardware-in-the-Loop(HIL)アプリケーション向けの開発およびテストシステムです。

持ち運びが簡単

Simulink®でのオフラインシミュレーションからMicroLabBox IIによる実行まで

すぐに使えるI/Oファンクション

dSPACEが提供する包括的なI/Oライブラリセット。

通信インターフェース

10 GBit/s Ethernet、CAN FD、LINを含むバスおよびネットワークインターフェース

パワフルなCPUと大規模なFPGA

ユーザの目前の課題に対応可能:高速制御ループ、複雑なモデル、など。

MicroLabBox IIの概要

実績のあるMicroLabBox Iを進化させた製品であるMicroLabBox IIは、高い性能と汎用性をコストパフォーマンスの高い小型システムで実現した、ラピッドコントロールプロトタイピングおよびHardware-in-the-Loop(HIL)アプリケーション向けのコンパクトなラボ用システムです。

高性能なクアッドコアプロセッサを備えているため、モーターのシミュレーションなどの複雑なSimulink®モデルでも容易に実行することができます。また、アルゴリズムのプロトタイプを製作したいと考える制御エンジニアやテストエンジニアのあらゆる要件に対応する幅広いI/Oインターフェースも搭載しています。

さらに、ユーザによるプログラミングが可能なFPGAも備えているため、より高速な制御ループや、最も要求が厳しく高い精度が求められるシミュレーションモデルにも対応することが可能です。

dSPACEの試験用ソフトウェアであるControlDeskを使用すると、ビジュアル表示や計測の際に追加作業なしでモデル信号にアクセスできます。また、アプリケーションを再コンパイルすることなく、実行中にモデルパラメータを適合することもできます。

適用分野

MicroLabBox IIにより、制御、テスト、または計測アプリケーションを迅速かつ容易に設定でき、個々のコンセプトの実現を促進します。100以上の各種I/Oチャンネルを備えた汎用的なシステムであるMicroLabBox IIは、メカトロニクス分野の研究開発だけでなく、次のようなあらゆるテスト目的にも使用できる多用途なシステムです。

  • Electric Drive開発
  • パワーエレクトロニクス開発
  • 再生可能エネルギー
  • 航空宇宙産業
  • ロボット工学
  • メディカルエンジニアリング

詳細はご相談ください。

MicroLabBox IIの機能はイメージ動画をご覧ください

MicroLabBox IIの主な利用効果および特長

さまざまなI/Oファンクション


実績のあるMicroLabBoxの最新世代の製品であるMicroLabBox IIは、既存のモデルをハードウェアチャンネルに容易に接続できる幅広いI/Oファンクションを搭載しています。
I/Oファンクションには次のものが含まれます。

  • Voltage In/ Voltage Out
  • PWM入力/PWM出力
  • Voltage Signal Capture、Digital Pulse Capture
  • Waveform Out、Digital Pulse Out
  • UART、I²C 1 、SPI 1
  • CAN FD、LIN
  • Ethernet
  • XCP on Ethernet/ CAN

その他多数

1 今後のリリースでサポートされる予定です。

dSPACEは、プロセッサベースのモーター制御アプリケーションにすぐに使用できる総合的なファンクションセットを 電動化モビリティアプリケーション 向けに提供しています。モーター制御アプリケーションには、正弦波エンコーダ、ホールエンコーダ、インクリメンタルエンコーダまたはレゾルバをサポートするフィールド指向制御も含まれています。

また、処理時間をさらに短縮できるFPGAベースのモーター制御アプリケーション向けライブラリも利用可能です。

さらに、プロセッサベースおよびFPGAベースのモーターやパワーエレクトロニクスシミュレーション向けのライブラリも提供されているため、Hardware-in-the-Loop(HIL)アプリケーションにも使用できます。

電動化モビリティアプリケーションの詳細

ユーザによるプログラミングが可能なAMD® Kintex® UltraScale+ FPGA

すばやくプロトタイピング実装するためにdSPACEが提供するI/Oファンクションを用いることで、MicroLabBoxプロセッサ上で独自のモデルを実行したり、モデルベースまたはVHDLで記述された独自のFPGAアプリケーションを作成したりすることが可能です。また、dSPACEはモデルベースのFPGA開発に適したさまざまなライブラリも提供しているため、FPGAを設計する際の難題に直面することなく高速なFPGAを活用することができます。

バスおよびネットワークインターフェース


MicroLabBox IIは、シグナル改善機能(SIC)を備えた最大4つのCAN FDチャンネルと、最大4つのLINチャンネルを提供します。2つの標準Ethernetポートは最大10 Gbit/sのデータレートをサポートしており、メディアコンバータを用いることで車載Ethernetとしてもご使用いただけます。

確立されたdSPACEツールチェーン

関連ソフトウェアであるConfigurationDeskを使用すると、MicroLabBox IIのハードウェアインターフェースを既存のSimulink®モデルに容易に接続できます。インターフェースを指定および設定ができれば、クリック1つでモデルを実行することが可能です。
ConfigurationDeskは、Simulink®モデルだけでなく、SICやFMUなどのコンテナ形式もサポートしています。
アプリケーションの実行中は、ControlDeskを用いてモデル変数をビジュアル表示、計測、および適合することができます。また、MicroLabBox IIのUSBポートを使用してデータロギングを行うことも可能です。

主要諸元およびバージョン

フロントパネル - 簡単にスタック

MicroLabBox IIをラックに設置する場合は、前からコネクタにアクセスできるフロントパネルバージョンが最適です。

前面にコネクタが配置されているため、複数のMicroLabBoxを積み重ねることができます。

また、個々のケーブルをすばやく簡単に差し込めるようスプリングケージ端子を使用しており、容易に転送モジュールを接続できるため、事前にコネクタを組み立てる必要もありません。

トップパネル - カスタム配線された信号

トップパネルバージョンではBNCコネクタが使用されており、これにより高いシグナルインテグリティ、ならびに個々の信号を容易に接続および切断することが可能です。

For both versions, the pin assignment of the individual connectors is printed on the housing for quick location.
Apart from the different arrangement of the connectors, the two versions are technically identical.

  

Advanced Feature Package

Advanced Feature Package

The Advanced Feature Package unlocks additional hardware and software features for more demanding use cases. 


With this package, you can use 4 processor cores in total, 2 additional CAN FD channels, 4 LIN channels and IOCNET for I/O extension. 
Furthermore, it enables the use of a second 10 Gb Ethernet interface and it allows you to use both interfaces with the Ethernet configuration package, e. g. to implement SOME/IP or use IEEE 802.1ad. 


Our sales team is happy to advice you in chosing the rigth variant for your application! 
 

いずれのバージョンにも、個々のコネクタのピンの割り当てが筐体に印字されているため、すばやく位置を特定できます。
コネクタの配置が異なることを除き、2つのバージョンは技術的に同一です。

主要諸元

プロセッサ
  • 第9世代Intel Core i3リアルタイムプロセッサ、8 GB DDR4 RAM
  • ARM® Cortex®-A9ホスト通信プロセッサ、1.2 GHz×2、512MB DDR4 RAM
FPGA
  • AMD® Kintex® UltraScale+ XCKU15P、125 MHz
通信インターフェース
  • ホストインターフェース:統合型Ethernetホストインターフェース×1
  • EthernetリアルタイムI/Oインターフェース:低レイテンシ10 GB Ethernetインターフェース×2
  • USB:USB 2.0インターフェース(データロギング用、およびリアルタイムアプリケーションのストレージ用)
  • CANインターフェース:CANFD信号改善機能(SIC)×4
  • LINインターフェース:LIN×4
  • シリアルインターフェース:RS232、RS422、またはRS485をサポートするUARTインターフェース×2
  • dSPACE IOCNet 1 :IOCNETインターフェース×1
  • 高速シリアル:マルチギガビットトランシーバ(MGT)インターフェース×1 1 、FPGAのGTYトランシーバに接続
アナログ入力
  • 16ビットチャンネル×24、2 MS/s、-10~+10V、差動
  • 16ビットチャンネル×6、5 MS/s、-10~+10V、差動
  • 16ビットチャンネル×2、5 MS/s、-10~+10V、差動、負荷抵抗搭載
アナログ出力
  • 16ビットチャンネル×14、2.5 MS/s、グラウンドベース、-10~+10V
  • 16ビットチャンネル×2、5 MS/s、グラウンドベース、-10~+10V
デジタル入出力
  • 双方向チャンネル×48:
    • 入力特性:電圧範囲0~35 V、設定可能なしきい値、最大入力周波数20 MHz、最小パルス幅25ns
    • 出力特性:出力高電圧3.3/5V、最大出力周波数20 MHz、最小パルス幅25ns、出力電流制限40mA
  • 終端抵抗の有無を切り替え可能な双方向差動チャンネル×12:
    • 入力特性:電圧範囲-5V~+5V、最大入力周波数20 MHz、最小パルス幅25ns
    • 出力特性:電圧範囲1.5V~3.3V、最大出力周波数20 MHz、最小パルス幅25ns
回転角度処理ユニット
  • 回転数範囲:-1,200,000 °/s~1,200,000 °/s(-200,000 rpm~200,000 rpm)
  • 回転数分解能:0.616 °/s(0.103 rpm)
  • 角度分解能
    • 360°モード:360°/215 ≈ 0.011°(15ビット分解能)
    • 720°モード:720°/216 ≈ 0.011°(16ビット分解能)
モーター制御I/Oファンクション

デジタルI/Oチャンネルの機能:

  • PWM/PFM In/Out×48
  • Block Commutated PWM Out×2
  • Space Vector PWM In/Out×2
  • Hall Encoder In×2
  • Digital Incremental Encoder In/Out×2
  • Sine Encoder In×2
  • Resolver In×2
  • SSI Master / BISS×2
  • EnDat Master×2
  • Digital Pulse Capture×16
  • Digital Pulse Out×48
  • SENT In/Out×2
  • SPI Master×2
  • I2C Master×2 1
  • Waveform Voltage Out×16 1
  • Waveform Digital Out×8 1
センサ電源
  • 5 V×1、出力電流 500 mA
  • 12 V×1、出力電流 500 mA
ユーザフィードバック
  • プログラミング可能なRGB LED×4 1
盗難防止 Kensington® lock
電源および冷却
  • 100~240VAC、最大280W
  • アクティブ冷却、温度制御式
動作温度範囲 0 °C~+50 °C(+32 °F~+122 °F)
認定
  • 電磁適合性(EMC)
    • EN 61326-1 Table 2
    • CISPR 11、EN 55011 Group 1、Class A
  • 安全要件:EN 61010-1
パラメータ フロントパネル トップパネル
コネクタ
  • D-Sub 50pinアナログ/デジタルI/Oコネクタ×4
  • D-Subバス9pin I/Oコネクタ×4
  • RJ45 Ethernetコネクタ×3
  • センサ電源用バナナプラグコネクタ2個×2
  • USB-A×1
  • SFP(IOCNet、光学式)×1
  • QSFP(MGT、光学式)×1
  • BNCアナログI/Oコネクタ×48、
  • D-Sub 50pinデジタルI/Oコネクタ×2、
  • D-Sub 9pinバスI/Oコネクタ×4
  • RJ45 Ethernetコネクタ×3
  • センサ電源用バナナプラグコネクタ2個×2
  • USB-A×1
  • SFP(IOCNet、光学式)×1
  • QSFP(MGT、光学式)×1
サイズ
  • 奥行325 mm(12.5インチ)
  • 幅255 mm(10.0インチ)
  • 高さ110 mm(4.4インチ)
  • 奥行325 mm(12.5インチ)
  • 幅255 mm(10.0インチ)
  • 高さ120 mm(4.7インチ)
重量 6.1 kg(13.5 lb) 6.3 kg(13.9 lb)

1 今後のリリースでサポートされる予定です。

必要な製品

  • ConfigurationDesk

    Configuration and implementation software for dSPACE real-time hardware

オプション製品

  • ControlDesk

    ControlDeskは、シームレスなECU開発のための試験用ソフトウェアです。あらゆるタスクを処理できる単一の作業環境を提供します。

  • AutomationDesk

    ECUのHILテスト向けの強力なテストオーサリングおよび自動化ツール

  • Automotive Simulation Models

    エンジン、ビークルダイナミクス、電装システム、および交通環境のシミュレーション向けツールスイート

  • ECU Interface Base Package

    ECU Interface Managerは、バイパスサービスとバイパスフックをECUソフトウェアに直接挿入し、すばやく統合できる使いやすいツールです。

  • FPGA Programming Blockset

    Xilinx® Vitis™ Model Composer HDL Libraryを用いてdSPACEシステムで作成されたFPGAモデルを使用するためのSimulink®ブロックセット

  • Bus Manager

    LIN、CAN、およびCAN FDバスシミュレーション用の設定ツール

  • Bus Navigator

    使いやすいGUIでバス設定を表示しテスト

  • Ethernet Configuration Package

    Ethernet SOME/IPネットワークの設定ツール

  • XSG Advanced Engine Control Library

    FPGAソリューションで内燃エンジンの筒内圧指標とインサイクル制御を実現

  • XSG Injector Emulation Interface Solution

    dSPACEソリューションにより、高精度なインジェクションシステムを搭載したスパークイグニッションエンジンのテストに対応

  • XSG Utils Library

    FPGAモデルの実装を効率化する既成のファンクションブロック

電動化モビリティアプリケーション

ハードウェアインターフェース


MicroLabBox IIは、Xilinx Aurora光インターフェースにより拡張されたホールエンコーダ、インクリメンタルエンコーダ、正弦波エンコーダ、レゾルバ、SSIおよびEnDat向けのハードウェアインターフェースを搭載しています。

また、MicroLabBox IIは、バナナプラグ出力5 Vおよび12 Vの統合型センサ電源を備えています。そのため、電源を追加する必要がなく、開発者のデスクにさらに広いスペースを生み出します。

FPGAテクノロジのメリットを活用

最新のインバータコントローラにおける高いスイッチング周波数では、プロセッサベースの手法では十分な演算速度が得られないことは度々生じます。そのため、dSPACEは、FPGAベースのコントローラを容易に構築できるように、専門的な知識がなくても使用可能なFPGAライブラリを提供しています。同様にシミュレーションモデルについても、FPGAテクノロジによって極めて高いダイナミクスと精度を実現することができます。

  • XSG AC Motor Control Library

    MicroAutoBox II、MicroLabBox、およびSCALEXIOのFPGAベース制御設計

  • XSG Electric Component Library

    Electric DriveのFPGAベースシミュレーションに対応したプラントモデル

HIL(Hardware-in-the-Loop)アプリケーション

すべてのdSPACEリアルタイムシステムやプラットフォームと同様、MicroLabBox IIはさまざまなHILアプリケーションに対応しています。また、コンパクトな筺体はベンチトップシミュレータに最適ですが、十分な処理能力とI/Oを備えているため、大規模なモデルにも対応することができます。

  • SCALEXIO EMH Solution

    Electric Driveのプロセッサベースのシミュレーション

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