2012年12月12日 PTC Live Tech Forum 東京 2012 1 車載ソフトウェア開発に必要な開発環境とは ～Integrity導入によるソフト開発の効率化を目指して～ （株）デンソー 電子プラットフォーム開発部 システム基盤開発室 福田 淳一 junichi_fukuda@denso.co.jp This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 会社と組織の紹介 2 社 名 株式会社デンソー 設 立 1949年 12月 16日 本 社 愛知県刈谷市 資本金 1,874 億円 〈単独 〉 〈連結 〉 売上高 2兆 316億円 3兆1,546億円 従業員数 38,323人 126,036人 主要得意先 トヨタ自動車(株)殿を始め 国内外カーメーカー （2012年3月31日現在） 電子機器事業Gr. 電子機器事業Gr. 情報安全事業Gr. 情報安全事業Gr. 技術開発センター 技術開発センター 電子ﾌﾟﾗｯﾄﾌｫｰﾑ開発部 電子ﾌﾟﾗｯﾄﾌｫｰﾑ開発部 デバイス事業部 研究開発1～3部 研究開発1～3部 （論理ｱｰｷﾃｸﾁｬ、ソフトPF、システム開発基盤） 電子事業部 ｺｰﾎﾟﾚｰﾄｾﾝﾀｰ ｺｰﾎﾟﾚｰﾄｾﾝﾀｰ 車載電子プラットフォームの企画・開発 走行安全事業部 基礎研究所 基礎研究所 電子プラットフォーム開発部 情報通信 事業部 熱事業Gr. 熱事業Gr. 技術管理部 技術管理部 その他 関連事業部 ﾊﾟﾜﾄﾚｲﾝ機器事業Gr. ﾊﾟﾜﾄﾚｲﾝ機器事業Gr. 技術企画部 技術企画部 生産推進センター 生産推進センター This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 本日の発表内容 3 1．モビリティ社会と車載系電子システムの動向 2．車載ソフトウェアの課題とツールの必要性 3．Integrity導入の期待効果 4．定着に向けての課題 ・お客様への柔軟な対応を目指して ・モデルベース開発への適用 ・海外との分散開発環境構築 5．まとめ This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. モビリティ社会を取り巻く課題 4 地球環境 交通安全 地球にやさしい環境作りへの貢献 地球にやさしい環境作りへの貢献 交通事故ゼロ社会の実現 交通事故ゼロ社会の実現 温暖化防止に向けたＣＯ 温暖化防止に向けたＣＯ２２排出量低減 排出量低減 、燃費改善、エネルギー多様化 、燃費改善、エネルギー多様化 衝突安全～予防安全～運転支援 衝突安全～予防安全～運転支援 普及のための既存製品の低コスト化と 普及のための既存製品の低コスト化と 電動化（ハイブリッド、PHV、EV） 電動化（ハイブリッド、PHV、EV） 更なる先進安全装備の開発 更なる先進安全装備の開発 エンジン エンジン → → モータへの変化 モータへの変化 将来社会 車の電動化により、家や地域とエネルギー連携 車の電動化により、家や地域とエネルギー連携 スマートグリッド、マイクログリッド スマートグリッド、マイクログリッド インフラ協調（車車、路車）による半自動運転 インフラ協調（車車、路車）による半自動運転 常時接続により、IT・クラウドサービス活用 常時接続により、IT・クラウドサービス活用 車の利用スタイルの変化 車の利用スタイルの変化 カーシェアリング、マルチモーダル カーシェアリング、マルチモーダル This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. カーエレクトロニクスの歴史と分野 1970 製品動向 製品動向 1980 ●排ガス対策 イグナイタ オルタネータ ●快適性向上 カーエアコン オートエアコン 支える技術 支える技術 IC VVT リーンバーン ●高密度実装 LSI ●メカニカル制御 →エレクトロニクス化 2000 2010 2020 ISS 直噴 ハイブリッド PHV,EV ｽﾏｰﾄｸﾞﾘｯﾄﾞ 配光制御 空気圧警報 ナイトビジョン インフラ協調 限定 by ワイヤ 自動 ●安全性追求 エアサス制御 PCS 衝突回避 ACC VSC 運転 エアバック 車高制御 ABS イモビライゼーション ASV VICS ATIS GPSナビ ●情報通信化 WiFi DSRC ●ITS ナビ 自動車電話 インフラ協調 自動課金システム ●マイコン ●半導体 1990 ●燃費向上 点火時期制御 燃料噴射制御 エンジン制御 ICレギュレータ 5 ASIC ●オプトエレクトロニクス 安全 快適 利便 ●SiC ●システムオンSi ●ソフトウェア化 ●デジタル化 環境 ●ネットワーク化 ●PF化 統合化 分散化 ボデー制御 ボデー制御 パワートレイン制御 パワートレイン制御 ・エアコンシステム ・エアバッグシステム ・スマートエントリ ・セキュリティシステム ・エンジン制御システム －ガソリンエンジン制御 －ディーゼルエンジン制御 ・トランスミッション制御システム 情報通信 情報通信 シャーシ制御 シャーシ制御 ・カーナビゲーションシステム ・自動車電話 ・ETCシステム ・オーディオシステム ・パワーステアリング制御システム ・電子制御ブレーキシステム ・運転支援システム 車載システムの高度化に伴いカーエレクトロニクスの重要性は高まる一方 This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 車載電子システム規模の推移 6 １億行 DC(BCG データ） DC(BCG 10000000 データ） （Ward' Auro World） 1000000 GM(eWeek） （日経 金融新聞） GM(eWeek） （Ward' Auro World） （日経ビジネス） トヨタ（日経産業新聞） 日産（日経エレクトロニクス） （ECN) 100000 GM(eWeek） DC(BCGデータ） 10000 コード行数 （日経エレクトロニクス） 日産 1000 DC(BCGデータ） DC(BCGデータ） 100 DC(BCGデータ） 10 DC(BCGデータ） 1 1960 1970 注： 1980 1990 2000 表中に該当するOEM名とデータの出所を明記（）内がデータの出所 2010 2015 2020 出所：記事検索、BCGデータベース及び分析 世の中の予測では、2015年に１億行 レクサスLS460は、1700万行 レクサスLS460は、1700万行 （ナビを除いて700万行） （ナビを除いて700万行） This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 車両内ネットワーク 7 Control System D Door ECU インフラ RR Door ECU Steering Lock ECU Front ECU Right Cluster ECU Auto Cruise ECU Combination SW Display & Display ECU Chassis ECU Laser Radar Sensor Seat Body System Rear SW Audio & Climate Control Panel Engine ECU Info. System Gate Way ECU Front ECU Left Digital Audio TV & Audio Turner Air Bag Rear ECU Roll Over Sensor Integrated Body ECU Occupants Detection Sensor P Door ECU RL Door ECU 代表的な車載通信プロトコル 代表的な車載通信プロトコル Control System Body System Info. System : （中速～高速） : （低速） : （高速） CAN、FlexRay CAN、BEAN、LIN MOST、IEEE1394 要求される通信速度に応じた三系統のネットワーク化、常時接続が進む ⇒電子システムの複雑度は上がる This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 車載電子システムの変遷 1990 制御動向 制御動向 2005 運動制御 統合システム 独立制御 8 2008 車両統合システム 201x 車両ｼｽﾃﾑのｲﾝﾃﾘｼﾞｪﾝﾄ化 ＋インフラ統合 エンジン制御 → 車両運動統合制御 → 運転支援統合制御 ドアロック制御 → セキュリティ統合制御 → ネットワークセキュリティ統合制御 ECUシステム システム ECU ECUシステム プロセシング スタンドアロン データ通信 アクセス 通信バス経由の 変数情報の交換 ネットワークシステム ネットワーク 通信バス経由の ECU間リソース共有 アプリケーション統合 インテグレート ネットワークアプリ の協調・統合 自律協調システム オンデマンド ユーザのニーズ、 車の状況に自律的に反応 This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 本日の発表内容 9 1．モビリティ社会と車載系電子システムの動向 2．車載ソフトウェアの課題とツールの必要性 3．Integrity導入の期待効果 4．定着に向けての課題 ・お客様への柔軟な対応を目指して ・モデルベース開発への適用 ・海外との分散開発環境構築 5．まとめ This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 車載ソフトウェアが抱える課題 『人月の神話』 10 銀の弾丸はない The Mythical Man-Month: Essays on Software Engineering フレデリック・P・ブルックス Jr. 1975年 著 「ソフトウェア開発やプロジェクト管理がなぜ、こんな に難しいのか？」「なぜ、進歩しないのか？」 ブルックスは、次の4つの理由を挙げています。 – プログラムは、規模が非常に大きい – ソフトウェアは、目に見えない – プログラムは、簡単に変更できる – 制約となる自然界の法則がなく、自由 に作れる 山浦恒央 東海大学 大学院 組込み技術研究科 准教授（工学博士） による解説 (原著発行20周年記念増訂版)表紙 http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/0811/18/news151.html This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 複雑さが問題を引き起こす 11 出典： TNI Software資料 ... 多数が相互に 依存度をもつと 要素と、単一部品との 依存性のみの場合... ... 2個の部品間 となると ... This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 大規模構造物に必要となる要素 12 Methods Process Tools This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 本日の発表内容 13 1．モビリティ社会と車載系電子システムの動向 2．車載ソフトウェアの課題とツールの必要性 3．Integrity導入の期待効果 4．定着に向けての課題 ・お客様への柔軟な対応を目指して ・モデルベース開発への適用 ・海外との分散開発環境構築 5．まとめ This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 大規模ソフト開発に必要なツールの種類 14 管理系ツール エンジニアリング系 ECUテスト 要件定義 ソフト結合テスト ソフト構成設計 ソフト詳細設計 ソフトコンポテスト プログラミング 要件定義 ツール 構造設計 ツール 詳細設計 ツール プログラミング ツール 機能15 機能2 2 機能3 3 ソフト 仕様書 ソフト 部品A ソフト 部品B ソフト 部品C ソフトプラットフォーム ソフト構成設計書 ソフト詳細 設計書 V1.0 V1.1 V1.2 V1.3 V1.0 V1.1 V1.0 V1.1 V1.2 プログラム V1.0 V1.1 V1.2 V1.3 V1.0 V1.1 V1.2 V1.3 V1.4 V1.5 V1.0 V1.1 V1.2 V1.3 V1.4 要件から全成果物のトレーサビリティを管理するツールが必須となってきた This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. ISO26262 機能安全規格 15 1.用語 2.マネージメント 2-5 Overall safety management 3.コンセプト 3-5 item definition 3-6 Initiation of the safety lifecycle 3-7 Hazard analysis and risk assessment 3-8 Functional safety concept 2-6 Safety management during item develoopment 2-7 Safety managemnet after release for production 4.製品開発：システム 4-5 Initiation of product development at the system level 4-6 Specification of the technical safety requirements 4-7 System design 7.生産・市場対応 4-11 Release for prodcution 7-5 Production 4-10 Functional safety assessment 4-9 Safety valication 7-6 Operation, Service and decommissioning 4-8 Item integration and testing 5.製品開発：ハード 6.製品開発：ソフト 5-5 Initiation of product development at the hardware level 6-5 Initiation of product development at the software level 5-6 Specification of hardware safety requirements 6-6 Specification of software safety requirements 5-7 Hardware design 6-7 Software architectural design 5-8 Hardware architectural metrics 6-8 Software unit design and implementation 5-9 Evaluation of violation of the safety goal due to random HW failures 6-9 Software unit testing 5-10 Hardware integration and testing 6-10 Software integration and testing Automotive-SPICEの プロセス範囲 6-11 Software verification 8.支援 8-5 Interfaces within distributed developments 8-6 Overall management of safety requirements 8-7 Configuration management 8-8 Change management 8-9 Verification 8-10 Documentation 8-11 Qualification of software tools 8-12 Qualification of software components 8-13 Qualification of hardware components 8-14 Proven in use argument 9.安全分析 9-5 Requirements decomposition with respect to ASIL tailoring 9-6 Criteria for coexistence of elements 9-7 Analysis of dependenet failures 9-8 Safety analysis 10.ガイドライン 出典：日本IBM社資料 This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. システム・ソフト開発における機能安全対応 16 機能安全対応の参照プロセスとしてAutomotive SPICEを適用することは適切。 「要件管理」「構成・変更管理」「トレーサビリティ管理」を全て含んでいる。 出典：KUGLER MAAB CIE社資料 This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 成果物管理ツール選定 17 PLM/ALMツールのカバー範囲 PLM ： Product Lifecycle Management ALM ： Application Lifecycle Management PTC PTC IBM 参考 参考 SERENA Microsoft VSS 領域 ALM系 PVCS PLM系 仕様 設計 Integrity 実装 QM ソフト ウェア RTC ハードウェア DOORS Windchill 電子系システム テスト This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. Integrityによるトレース管理と影響分析機能の実現 管理すべき事項 (機能安全ISO26262より) ■要件間のトレーサビリティ （上位要求⇔下位要求、要求⇔テスト） ■影響しあう要件の解析 Integrity 18 トレース ノード同士でトレースを確立することが可能 ⇒ファイル間の追跡効率がUP ドラッグ＆ドロップでト レースを構築 １２６の成果物 出典：日本IBM社資料 影響分析 ノードを変更した場合、下位にあるノードに要検討フラグ表示 ⇒影響分析のモレヌケを防ぐことが可能 要件間の トレーサビリティ 要件間のトレーサビリティや影響解析を 手作業で確認することは困難・・・ テスト成績書 仕様書 テストケース1 要件1 要件2 影響解析を支援 変更発生 テストケース2 要検討フラグ トレース This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. Integrityによる構成管理・変更管理の実現 管理すべき事項 (機能安全ISO26262より) Integrity 19 構成管理・変更管理 構成管理： 作業成果物をすべて格納 変更管理： 変更作業をツールが自動記録 ⇒作業のタスクもれのチェックが簡単に可能 安全活動に対する説明責任を要求 ・成果物の構成管理 ・成果物の変更管理 変更管理支援 安全管理者の変更承認が必要 変更理由と変更対象成果物の関連保持 ・・・ 受け取り 依頼 Integrity マネージャ IBM資料より引用 完了・データ 格納 開発者 作業 成果物の構成管理 １２６の成果物を すべての構成管理・変更管理 ネットワーク上で の管理 Excelでの 手作業の 変更管理 ワーク スペース 進捗の可視化 現状の管理方法では不十分かつ工数大 This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 機能安全（ISO26262）ツール認証 20 2011年6月に取得 This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 本日の発表内容 21 1．モビリティ社会と車載系電子システムの動向 2．車載ソフトウェアの課題とツールの必要性 3．Integrity導入の期待効果 4．定着に向けての課題 ・お客様への柔軟な対応を目指して ・モデルベース開発への適用 ・海外との分散開発環境構築 5．まとめ This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. お客様に対する柔軟な対応を目指して お客様のツール 22 接続部 DOORS 要件データの標準規格 RIF/Req IF Team Center 独自 Word Excel 拡張の口 コンバータ IIP Integrity Gateway Excel Importer This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 企業間の文書インタフェースに関する標準化活動 ReqIF（OMG） http://www.omg.org/spec/ReqIF/ 23 RIF（HIS） http://www.automotive-his.de/rif/doku.php?id=welcomeeng This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 車載ソフトウェア開発スタイルの変化 24 models for software architecture, functional network, hardware topology functional behavior model implementation model manual C-code development model based development architectural development 出典：dSPACE社資料 This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. モデルベース開発への適用：Matlab Integration 25 Matlab Integration機能によりSimulinkモデルを参照することが可能 http://www.mks.com/images/ModelingScreenshot.png This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. グローバル開発環境の目指す姿 26 z 仮想的な一つのサーバにより、役割分担の柔軟性を確保 Client DENSO JP Server 海外拠点 Client FSA Process Solution Solution Application Integrity Integrity RDB Oracle OS Windows Server 差分のみ 同期 RDB OS z グローバルで同一プロセス適用により、品質確保 z アクセス権を一元管理しセキュリティを確保 ロケーションに依存しない一元的な環境を構築 This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 本日の発表内容 27 1．モビリティ社会と車載系電子システムの動向 2．車載ソフトウェアの課題とツールの必要性 3．Integrity導入の期待効果 4．定着に向けての課題 ・お客様への柔軟な対応を目指して ・モデルベース開発への適用 ・海外との分散開発環境構築 5．まとめ This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. PTCユーザ会の発足 28 PTC Integrity Technical Committee 発足に向け、 本日、準備委員会が設置されます 目的 • ノウハウの共有 • 機能拡張要求を日本ワンボイスに 初期メンバー • 組込みソフト業界での Integrity既存ユーザ 日程 • 12/12/12 準備委員会（本日） • 13/4月 正式発足 日本全体で、Integrityの有効利用を活性化させていきます 本活動にご興味のある方は、PTCへお問い合わせ下さい This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties. 29 ご清聴ありがとうございました This information is the exclusive property of DENSO CORPORATION. Without their consent, it may not be reproduced or given to third parties.
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