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バイパス処理 – 外部またはECU上で直接実行

既存のECUに新機能を組込む手法

ECUをラピッドコントロールプロトタイピング(RCP)システムに完全に置き換えるフルパスのアプローチとは異なり、バイパス処理は、単一の制御機能など、ECUソフトウェアの個々のパーツのみをゼロから開発する場合やそれらを修正する場合に使用されます。これらのパーツは、既存のECUと接続されたRCPシステム上(外部バイパス処理)または直接ECU上(オンターゲットバイパス処理)で実行されます。dSPACEは、バイパス処理用に既存のECUを準備する場合や、さまざまなバイパス手法をサポートする場合に役立つ総合的なハードウェアおよびソフトウェアを提供しています。

迅速かつ柔軟性の高いバイパス統合

dSPACE ECU Interface Manager(ECU Interface Base Packageの一部)のサポートにより、バイパス処理用のECUコードを容易に準備することが可能。

外部バイパス処理やオンターゲットバイパス処理で使用するための既存のECUコードを準備する必要があります。dSPACEでサポートするサービスベースのバイパス処理では、サービスコール(バイパスフック)の統合により、ECUコードにあるほぼ無制限の制御ロジックをバイパス処理のために準備できます。これらのサービスコールは、MATLAB®/Simulink®モデリング環境でECU変数およびパラメータを同期計測、適合、ECUフラッシュプログラミング、およびバイパス処理する場合に柔軟に使用することができます。dSPACEでは、所定のECUコード構造上で直感的かつグラフィカルなビューを適用できる使いやすいツールであるBinary Code Management Moduleを搭載したECU Interface Managerを提供しており、バイパス処理のためのECUコードの準備をサポートしています。この便利かつ柔軟なソリューションにより、バイパスサービスを直接かつ自動的にECU HEXコード内に実装することができます。ECUサプライヤによるソースコードの修正や、製品開発プロセスおよびツーリング全体のやり直しの必要はありません。これにより、時間と費用の節約になるだけでなく、柔軟性の向上も可能になります。また、ECUソースコードを使用してバイパス処理を手動で行うためのサービスを実装することもできます。dSPACEでは、汎用的に設計されたバイパスサービスおよびサービスコールをCソースコードとして提供しているため、コンパイルしてECUコードにリンクすることができます。RTI Bypass Blockset(ECU Interface Base Packageの一部)を使用すれば、Simulink内からサービスコールにモデルベースで容易にアクセスし、新しいバイパス機能を実装することができます。

外部バイパス処理

外部RCPシステムによる既存のECU上での総合的な機能の追加または最適化。

このバイパス手法が適しているのは、新しい制御ロジックを開発し、現行の制御システムを最適化する場合です。「外部」とは、ECU外部で専用のRCPシステムを使用して、ターゲットECU上の元のコードと同期した新しい制御ロジックf(x)’を実行することを意味します。RCPシステムには使用可能なRAMや(フラッシュ)ROM、プロセッサ性能、および拡張可能なI/Oチャンネルなどに関するリソースの制約がほとんど存在しないため、外部バイパス処理を使用して複雑なSimulink®モデルをバイパス機能として実行することもできます。リアルタイム動作は、ECUインターフェース固有の同期メカニズムによって保証されます。

dSPACEツールによる内燃エンジン向けの外部バイパス処理シナリオの例。

VIL(Vehicle-in-the-loop)シミュレーション:テスト走行中などにリアルタイムでECUに入力される仮想環境のシミュレーション

実車内でのECUのVIL(vehicle-in-the-loop)シミュレーションを(仮想トラフィックやカメラオブジェクトのリストを使用するなど)仮想環境の(一部の)条件下で行う場合、同じ方法を使用して、dSPACEのリアルタイムシステム上で仮想環境をシミュレートし、リアルタイムでECUに入力することができます(環境の外部バイパス処理)。

dSPACEは、RCPシステムをECUに接続する数多くのインターフェースをサポートしています。ECUにCAN、CAN FD、またはEthernetの標準インターフェースがある場合、ハードウェアを追加することなくXCPプロトコルを介して直接ECUにアクセスすることが可能です。このようなバスインターフェースをバイパス処理に使用できず、広帯域幅の高いリアルタイム性能が要求される場合は、Generic Serial Interface(DCI-GSI2)を使用して、ECUのオンチップデバッグインターフェース(NEXUSやDAPなど)に接続することができます。そのようなインターフェースも利用できない場合には、ECU固有のプラグオンデバイス(POD)対応サービスを利用することができます。

オンターゲットバイパス処理

機能の追加または最適化およびソフトウェアバグの修正を既存のECU上で直接実行。

すべての関連するI/Oインターフェースと十分な空きリソースがECU上に存在する場合は、そのECU上で直接機能開発を行うことができます。これにより、追加のハードウェアおよびワイヤーハーネスが不要になるため、開発コストを削減することができます。新しい機能をターゲットハードウェア上で直接実行するので、外部の開発ハードウェアへの通信待ち時間がなく、機能を高速制御ループに統合できます。dSPACE TargetLink®を使用すると、量産コードへのシームレスな移行を実現したり、限られたECUリソースをさらに効率的に使用したりできるようになります。そのため、最終の量産ECU上で機能を実行するのに必要なリソースを非常に早期の段階で決定することができます。また、すでに量産が開始されているECUを実績のあるTargetLinkコード生成ツールで使用することにより、フリートテストなどのプロトタイピングフェーズにおいて総合的な運用安全性を向上させることができます。

dSPACEツールによるオンターゲットバイパス処理により、限られたECUリソースの使用効率を向上した例。

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