NI PXI​ハードウェア​と​LabVIEW​で、​テレマティクス​制御​装置​の​テスト​に​かかる​コスト​を​削減

Stephan Tarnutzer, DGE Inc.

"NI​の​ソフトウェア​と​ハードウェア​を​組み合わせ​た​こと​で、​少人数​でも​複雑​な​シミュレータ​を​短期間​で​開発​する​こと​が​でき​ま​した。"

- Stephan Tarnutzer, DGE Inc.

課題:

車両​における​テレマティクス​制御​装置​(TCU)​の​統合​を、​路上​で​の​走行​テスト​では​なく​研究所​で​迅速​かつ​効率​的​に​テスト​できる​ツール​を​開発​する。

ソリューション:

ナショナル​イン​ス​ツル​メンツ​の​PXI​プラットフォーム​と​NI LabVIEW​を​使用​し​て​車両​ドライブ​シミュレータ​(VDS)​を​開発​し​て、​路上​で​の​走行​経験​に​基​づ​い​た​TCU​テスト​を​制御​さ​れ​た​環境​で​実施​する。

アトランタ​を​拠点​と​する​HUGHES Telematics​社​では、​自動車​の​価値​や​使い​心地、​利便​性、​効率、​安全​性、​セキュリティ​を​高める​車両/​運転​者​中心​の​ソリューション​を​設計、​開発、​管理​し​てい​ます。​HUGHES Telematics​社​の​エンジニアリング​の​一環​として、​ミシガン​州​Rochester Hills​を​拠点​と​する​自動車/​運輸​業界​向け​エンジニアリング​企業、​DGE​社​では、​車両​における​TCU​統合​を​す​ば​やく​効率​的​に​テスト​する​ため​の​ツール​を​開発​しま​した。​VDS​を​使用​する​こと​で、​TCU​メーカー​と​OEM​は、​テスト​車​を​使用​し​なく​て​も​制御​さ​れ​た​環境​で​通信​機能​を​検証​する​こと​が​可能​となり​ます。

 

 

HUGHES Telematics​社​は、​路上​走行​時に​関連​する​セルラー、​衛星、​CAN(コントローラ​エリア​ネットワーク)​信号​を​シミュレーション​できる​VDS​を​開発​する​よう、​DGE​社​に​依頼​しま​した。​テスト​システム​は​TCU​に​関連​する​フィードバック​を​管理​し、​特定​の​車両​の​個々​の​項目​や​全​走行​関連​データ​を​シミュレーション​する​ため​の​気候、​RF​信号​反射、​地理​的​位置、​経路​を​含む​構成​ファイル​は​ユーザ​が​ロード​でき​ます。​TCU​の​動作​を​評価​する​ため、​バッテリ​や​グランド​の​開​回路​や​短絡​回路、​衛星​や​セルラー​の​異常​といった​欠陥​も​組み込む​こと​が​でき​ます。​また、​設計​チーム​と​テスト​チーム​が​離れ​た​場所​でも​システム​を​使える​よう​に、​リモート​で​スクリプト​を​実行​する​こと​も​可能​です。

 

複数​の​サブシステム​を​VDS​で​制御・​監視

この​アプリケーション​では、​GPS​衛星、​GSM​セル​ラ​ー​ネットワーク、​ハードウェア​I/​O、​車両​ネットワーク​通信​など​を​含む​仮想​走行​シナリオ​を​作成​し​て、​自動車​テレマティクス​制御​装置​を​開発​し​テスト​する​こと​が​でき​ます。​ラック​PCでLabVIEW​ソフトウェアに​基​づ​い​た​グラフィカル​ユーザ​インタフェース​(GUI)​を​使用​し、​複数​の​テレマティクス​関連​サブシステム​と​I/​O​サブシステム​を​制御​し​ます。​GUI​は​下記​の​サブシステム​を​制御・​監視​する​こと​が​でき​ます。

  • 車両​の​構成​データ
  • TCU(テレマティクス​制御​装置)​インタフェース
  • GPS​衛星​インタフェース
  • セル​ラ​ー​インタフェース
  • 車両​の​CAN​シミュレーション
  • 車両​診断
  • 欠陥​生成
  • 電源
  • サブシステム​の​スクリプト/​モデル
  • サブシステム​ロギング

 

 

ナショナル​イン​ス​ツル​メンツ​の​プラットフォーム​を​使用​し​て​VDS​を​開発

走行​車両​を​リアル​に​シミュレーション​する​に​は、​走行​シナリオ​の​様々​な​要素​を​組み合わせ​て、​同期​する​必要​が​ありま​した。​各​シミュレーション​要素​に​は、​走行​車両​を​正確​に​再現​する​ため​に​重要​な​オプション​や​設定​が​多数​あり​ます。

 

時間​は​貴重​な​資源​なので、​VDS​用​の​GUI​の​作成​に​は​LabVIEW​を​使用​しま​した。​そのため​GPS​衛星​や​GSM​セル​ラ​ー​ネットワーク​シミュレータ​と​の​複雑​な​サブシステム​インタフェース​も​短期間​で​作成​する​こと​が​でき​ま​した。​さらに​検証​時には​極めて​複雑​性​の​高い​スクリプト​も​VDS​で​実行​する​こと​が​必要​に​なり​ます。​新しい​スクリプト​言語​を​作り出す​こと​なく、​VDS​の​GUI​に​含​ま​れる​全て​の​制御​へ​の​アクセス​を​可能​に​する​安定​した​リモート​リンク​を​短時間​で​作成​する​こと​が​でき​ま​した。​このソリューションを使用すれば、​ホスト​言語​で​スクリプト​を​作成​する​こと​が​でき​ます。

 

NI​の​ソフトウェア​と​ハードウェア​を​組み合わせ​た​こと​で、​少人数​でも​複雑​な​シミュレータ​を​短期間​で​開発​する​こと​が​でき​ま​した。​LabVIEW​ライブラリ​に​は、​VDS​サブシステム​の​統合​を​簡素​化​する​VI​が​含​まれ​てい​ます。​LabVIEW​グラフィカルプログラミング環境でソフトウェアを開発しなければ、​我々​の​プロジェクト​は​時間​どおり​に​進​ま​なか​っ​た​で​しょう。​また​LabVIEW​では、​NI​製​以外​の​全て​の​システム​コンポーネント​と​の​通信​も​可能​です。

 

さらに、 NI PXI-8105​デュアル​コア​2.0 GHz​コントローラ、NI PXI-6259 M​シリーズ​データ​集録​モジュールNI PXI-6602​カウンタ/​タイマ​モジュールNI PXI-6723​アナログ​出力​モジュールなど​の​NI​ハードウェア​が​当社​の​システム​の​基幹​と​な​って​おり、​NI​製品​の​速度​と​精度​に​助け​ら​れ​てい​ます。

 

 VDS​で​変わる​テレ​マ​テ​ィ​クス​システム​テスト

VDS​システム​を​使用​し​て、​TCU​を​車両​環境​に​統合​する​の​に​かかる​時間​を​大幅​に​短縮​する​こと​が​でき​ま​した。​VDS​を​使用​する​こと​で、​TCU​メーカー​と​OEM​は、​路上​で​テスト​し​なく​て​も​通信​機能​を​検証​する​こと​が​可能​となり​ます。​どの​よう​な​道路​や​気象、​電磁波​条件​も​VDS​で​シミュレーション​できる​ため、​テスト​に​適​した​場所​や​時間​を​探す​必要​が​なく​なり​ます。​交通​費​を​使​って​世界​各地​で​走行​試験​を​行​わ​なく​て​も、​研究所​で​シミュレーション​を​行う​こと​が​でき​ます。​何​台​もの​EOM​車両​を​使​って​路上​テスト​を​行う​こと​なく、​研究所​で​TCU​の​機能​を​検証​する​こと​が​可能​な​の​です。 

 

柔軟性と拡張性に優れた​VDS​を​使用​すると、​将来​の​テレ​マ​テ​ィ​クス​システム​開発​に​合わせ​て​プラットフォーム​を​変える​こと​が​でき、​テスト​エンジニア​は​OEM​テスト​車​から​得​た​実験​データ​だけ​に​頼る​必要​が​なく​なり​ます。​さらに、​閉ループ​システム​を​使用​し​て、​制御​さ​れ​た​再現​可能​な​テスト​シナリオ​を​作成​する​こと​が​でき​ます。​その​よう​な​シナリオ​を​実現​する​の​は、​テスト​車両​では​ほぼ​不可能​です。​その​結果、​VDS​は​テレマティクス​の​テスト​システム​として​比類​の​ない​存在​と​な​って​い​ます。

 

著者​情報:

Stephan Tarnutzer
DGE Inc.
​2870 Technology Drive
​Rochester Hills, MI 48309
​Tel: (248) 293-1300
​Fax: (248) 293-1309

​The DGE Vehicle Drive Simulator System is based on NI hardware and software.
​Vehicle Drive Simulator GUI