ユ，ザ，事例

LG电子,モデルベースデザインでISO 26262準拠のパワーインバーター制御ソフトウェアを開発

課題

電気自動車およびハイブリッド電気自動車向けに,国際的な機能安全規格に準拠したインバーター制御ソフトウェアを開発

ソリュ，ション

モデルベースデザイン(MBD,モデルベース開発)を導入し,量産コード生成,モデルチェック,コードのカバレッジ解析,背靠背テストを自動化

結果

  • 厳格なコ，ド性能要件に対応
  • コミュニケションを改善して検証時間を20%短縮
  • Iso 26262準拠のソフトウェアをスケジュ，ルどおりに納品

“モデルベースデザインは,背靠背による検証やテストカバレッジ評価など,ISO 26262の要求に沿った設計手法および検証手法の適用に役立ちました。特に仿金宝app真软件测试で自動化したテストケースとレポートは,テスト作業の削減に大きく貢献しました。」

Jeongwon Sohn, LG电子
電気自動車およびハブリッド電気自動車用向けLG电子ンバタ。

電気自動車およびハブリッド電気自動車用向けLG电子ンバタ。

自動車メーカーが,Tier1のサプライヤーに対して,道路用車両の国際的な機能安全規格であるISO 26262に準拠したコンポーネントの納品を求める傾向にあります。この規格は，設計，実装，検証といった開発プロセス全体における機能安全面に対応していますまた,多くのメーカーが,ECUソフトウェアアーキテクチャに関するAUTOSAR規格に準拠するようサプライヤーに求めています。

LG电子は電気自動車やハイブリッド電気自動車のモーターを駆動するためのインバーターシステム向けに,MATLAB®およびS金宝appimulink®を使用したモデルベースデザインによって,ISO 26262およびAUTOSARに準拠したソフトウェアを開発しています。

LG电子のプリンシパル研究エンジニアであるJeongwon孙氏は,次のように話します。“モデルベスデザンを導入した当初の目的は，iso 26262の推奨事項を満たすことでした。”MATLABと Simulink を使用することで、他にもメリットがあることにすぐに気付きました。たとえば、分野の異なるエンジニア間での技術的な設計内容についてのコミュニケーションが改善され、ソフトウェアの欠陥の削減につながりました。」

課題

従来,LG电子のソフトウェアエンジニアは,アルゴリズムエンジニアが作成した設計をもとに,組み込み制御ソフトウェアを手書きで作成していました。このプロセスには,時間がかかるだけでなく,グループ間のコミュニケーションミスにより,間違いが発生しやすいという問題もありました。LG电子はモデリングとシミュレーションを使用して,早期の検証と量産コード生成をサポートする新しい開発プロセスの確立を目指していました。

ISO 26262準拠のこの新しいプロセスで達成した最初のプロジェクトは,高速モーター制御用のAUTOSARソフトウェアコンポーネントの設計と実装でした。性能仕様は厳格なものであり，生成したコ，ドは実行時間の厳しい制限を満たす必要がありました。プロジェクトの厳しい要件を満たし,予定どおりに納品するために,チームは新しい開発プロセスを迅速に理解する必要がありました。

ソリュ，ション

LG电子は,MATLABと仿真软件によるモデルベース金宝appデザインを導入し,AUTOSARとISO 26262に基づく高速モーター制御ソフトウェアの開発と検証を行いました。

MathWorksのエンジニアによるトレーニングや技術ワークショップに参加し,支援を得たことで,LG电子のチームは,パイロットプロジェクトの開発で良いスタートを切ることができました。

チームはSimscape电气™を使用して,埋込永久磁石同期モーター(IPMSM)を搭載したプラントモデルと,インバーターのパワーエレクトロニクスのスイッチングモデルを作成しました。

AUTOSARのオーサリングツールを使用して,コントローラーのアーキテクチャに必要なインターフェイスやその他の構成の詳細を定義しました。続いて,オーサリングツールからソフトウェアコンポーネントのARXML記述ファイルをエクスポートし,それを仿真软件金宝appにインポートしてスケルトン制御モデルを生成しました。

このモデルに状态流®でモデル化されたアプリケ，ションロジックを追加し，改良を加えました。また,トルクを調整するための比例積分(PI)電流コントローラーや,車両のIPMSMの三相電圧を変調するためのPWM(パルス幅変調)出力を生成するアルゴリズムも追加されています。

また,金宝app模型检查™を使用して,ISO 26262規格に違反している可能性を調べ,仿真软件设计校验™を使用して,ゼロ除算やオーバーフローなどのランタイムエラーがないかを確認しました。

コントローラーの設計を検証するために,コントローラーとプラントモデルの閉ループのシミュレーションを行い,金宝app仿真软件覆盖™を使用してコントローラーモデルがどの程度実行されたかを測定しました。

次に，嵌入式编码器®を使用してモデルからCコードを生成し,ターゲットとなるNXP™MPC5676Rマイクロコントローラー向けにそのコードをコンパイルしました。

ISO 26262のASIL-Cに従い仿真软件金宝app测试™を使用して,仿真软件モデルと,生成したコードの背靠背テストを実施するとともに,仿真软件覆盖を使用して,生成したコードに対するこれらのテストのカバレッジを評価しました。

LG电子はインバーターソフトウェアプラットフォームの開発および検証を予定どおりに完了することができました。

結果

  • 厳格なコ，ド性能要件に対応。孙氏は次のように話します。“嵌入式编码器で生成したコードは高度に最適化されていたため,実行時間に関する厳しい要件も満たすことができました。生成されたコ，ドの性能は，手書きによるc言語のコ，ドと同等でした。」
  • コミュニケションを改善して検証時間を20%短縮。孙氏は、次のように続けます。“モデルベスデザンを導入してから，チム間のコミュニケション上の誤りが減りました。”このモデルのおかげで実装を可視化しやすくなっただけでなく，検証時間も短縮されました。」
  • Iso 26262準拠のソフトウェアをスケジュ，ルどおりに納品。孙氏は、次のように締めくくります。“半形式手法による検証,制御フロー解析,データフロー解析,モデルとコード間の背靠背比較テストなどはすべて,MATLABと仿真软件を使用して行いまし金宝appた。モデルベースデザインを導入しなければ,プロジェクトを予定どおりに完了し,同時にISO 26262のコンプライアンス目標を達成することはできなかったでしょう。」

使用製品