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2016 年度 実績報告書

組込みシステム開発基盤のための革新的動作検証プロトタイプシステムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H05305
研究機関大阪大学

研究代表者

安積 卓也  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (40582036)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード計算機システム / ソフトウェア開発効率化・安定化 / ソフトウェア工学 / 制御工学
研究実績の概要

本研究課題では、申請者がこれまで行ってきた研究(TECS:TOPPERS Embedded Component System)を出発点として、モデルベース及びスクリプト言語(mruby)の利点を取り入れることで、動作検証プロタイプのための、組込みソフトウェア開発基盤を構築する。
モデルベース開発は、制御モデル(微分方程式やフィードバッグループモデル)をベースに、Matlab/Simulinkなどのツールを用いて、シミュレーションやコード生成を行う開発技術である。自動車業界でのモデルベース開発で利用しているHILS (Hardware in the Loop Simulation)やSILS(Software in the Loop Simulation)では、制御対象を専用ハードウェアで実時間シミュレーションを行うことで、動作確認を行っている。しかし、これらの環境を整えるには、高価な機器(500万円以上)を取りそろえる必要があり、開発コストをかけられない分野のものづくりでは、この手法を適用することは、非常に難しい。本研究では、モデルベース開発生成したコードを素早く実機上で動作させるために、モデルベース開発にコンポーネント開発のノウハウを導入し、制御部分のソフトウェア部品化を実現した。具体的には、下記の項目を実現した。
・制御ロジックのソウトウェア部品化:Matlab・Simulinkで作成された制御モデル(微分方程式及び制御ブロック図)をモデルベース開発のツールであるEmbedded Coderで生成されたC言語のプログラムを、スクリプト言語での利用を考慮してソフトウェアコンポーネント化(部品化)を行った。
・リアルタイムOS・割り込み対応:タスク割り当て、割り込み処理などは、リアルタイムOSの機能を用いて実現した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

予定していた制御モデル(微分方程式やブロック図)からの研究開発が順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

平成29年度は、これまでの研究成果を活用してソフトウェア部品化のベースを構築する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Component-Based Framework of Lightweight Ruby for Efficient Embedded Software Development2017

    • 著者名/発表者名
      Takuro Yamamoto, Hiroshi Oyama, and Takuya Azumi
    • 雑誌名

      JSSST

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distributed Processing for Automotive Data Stream Management System on Mixed Single- and Multi-core Processors2016

    • 著者名/発表者名
      Jaeyong Rho, Takuya Azumi, Hiroshi Oyama, Kenya Sato, and Nobuhiko Nishio
    • 雑誌名

      ACM SIGBED Review

      巻: 13 ページ: 15-22

    • DOI

      10.1145/2983185.2983187

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Lightweight Ruby Framework for Improving Embedded Software Efficiency2016

    • 著者名/発表者名
      Takuro Yamamoto, Hiroshi Oyama, and Takuya Azumi
    • 学会等名
      the 4th IEEE International Conference on Cyber-Physical Systems, Networks, and Applications (CPSNA 2016)
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Aichi
    • 年月日
      2016-10-06 – 2016-10-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Componentizing an Operating System Feature Using a TECS Plugin2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Kawada, Takuya Azumi, Hiroshi Oyama, and Hiroaki Takada
    • 学会等名
      the 4th IEEE International Conference on Cyber-Physical Systems, Networks, and Applications (CPSNA 2016)
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Aichi
    • 年月日
      2016-10-06 – 2016-10-07
    • 国際学会
  • [学会発表] RTM-TECS: Collaboration Framework for Robot Technology Middleware and Embedded Component System2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Hasegawa, Naofumi Yawata, Noriaki Ando, Nobuhiko Nishio, and Takuya Azumi
    • 学会等名
      the 19th IEEE International Symposium on Real-time Computing (ISORC 2016)
    • 発表場所
      York, UK
    • 年月日
      2016-05-17 – 2016-05-20
    • 国際学会
  • [備考] TOPPERS TECS

    • URL

      https://www.toppers.jp/tecs.html

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公開日: 2018-01-16  

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