リバーシングワイパーシステムは,制御がかなり複雑なため,従来のシステムよりも設計が難しくなります。ミツバではこれまで,紙ベースの要求仕様書,および手書きのコードに依存して開発を行っていました。デバッグと許容範囲テスト(パラメーターチューニング)は実際のハードウェアのみで可能だったため,ほとんどの問題点は開発後期まで発見されることはなく,システムの品質に影響を与える大幅なやり直し作業が必要とされました。また厳しい納期に合わせるために,システム開発を加速しなければなりませんでした。

さらに,このシステムはミツバにとって初めて開発するものであったため,新しい制御アルゴリズムと設計のアイデアをできるだけ早く検証する必要がありました。新井氏は続けてこう述べています。”紙面のみで設計の詳細を理解するのは難しいため,以前は設計の見直しに長い時間をかけていました。自動車業界では,モデルベースのアプローチをとることがトレンドとなりつつあります。当社のお客様(自動車メーカー)の多くはすでにこの方向に動いており,当社もこの動きに従う必要があるのは明らかでした。”

ミツバではMathWorksのモデルベース開発ツールを使用して,リバーシングワイパーシステムの制御のモデリング,シミュレーション,検証,量産コードの生成を行いました。ミツバではプロジェクトを開始する前に,モデルベース開発に円滑に移行できるようにいくつかの対策をとりました。エンジニアのグループが10日間の社内トレーニングに参加し,モデリングのガイドラインと設計手順のドラフトを作成しました。また,エンジニアの継続的な教育を推進するために,JMAABスタイルガイドライン(JMAAB:日本MATLAB^®汽车顾问委员会により策定)および組み込みスキル標準(ets:嵌入式技术技能标准)に基づいたスキル標準を作成しました。同時に,開発を加速し,品質の向上,社内やお客様とのコミュニケーションを改善するために,モデルとシミュレーションを活用しました。

エンジニアは,仕様を元に仿金宝app真软件^®を使用して,制御の構造や機能,テストハーネスをモデル化しました。そして仿真金宝app软件とSimscape多体™を使用して,フロントワイパーのリンク機構,ワイパーアーム,ボディマウントを含むプラントモデルを作成したのです。

その後,制御システムとプラントモデルを使用して閉ループのシミュレーションを実行して,コントローラーの機能を検証し,ワイパーの物理的仕様がどのようにモーター制御に影響するかを見極めました。そしてこれらのシミュレーションに基づき,変数のスケーリングを行って詳細な制御モデルを作成しました。

また、实时的车间^®を使用して制御モデルとプラントモデルからCコードを生成し,このコードを使用してSIL (Software-in-the-loop)シミュレーションとリアルタイムの公益诉讼(Processor-in-the-loop)シミュレーションを行いました.HIL(半)シミュレーションでは,仿真软件とStateflow金宝app^®で作成したテストハーネスを使用して,プラントモデルのコードを組み込み,プロセッサー上で実行しました。

そして车间实时嵌入式编码器™を使用してNEC 78 kシリーズ8ビットマイクロコントローラーの量産コードを生成し,量産ハードウェアで最終テストを行いました。

リバーシングワイパーシステムは現在すでに量産されており,月間万2 ~ 3万台を出荷しています。ミツバではこのワイパーシステムのコンポーネントとプラントモデルを現在進行中のプロジェクトに再利用しています。同社では,