講演資料

廣川 類
三菱電機株式会社

2020年代においては、再利用型ロケットによる宇宙打上コストの大幅低減により、宇宙利用が大きく進むと期待されている。三菱電機は、通信・測位・観測・輸送の4つの分野を中心に人工衛星や宇宙機を開発・製造する国内トップメーカーであり、海外の商用衛星市場に対する競争力強化などについても継続的に取り組んでいる。近年の衛星関連市場においては、宇宙環境の過酷な状況における長期の信頼性確保に加えて、低コスト・短納期化が課題となっている。本講演では、三菱電機の宇宙事業における課題解決の取組として、次世代衛星開発における革新的なデジタル化設計・製造の取組み、モデルベース開発の導入等について紹介する。

本田技研工業株式会社
小西 達也

高度運転支援システムにおいては、車載されているカメラやレーダ等の外界認識センサの認識結果をフュージョン処理し、得られた結果から車両等の周辺環境を認識して自車の行動制御処理を行っている。次世代研究開発では、実外界認識センサが未だ無いことや、様々なシーンでの机上検証を行うために、MILSを活用してフュージョン機能の検討を行っている。本講演は、センサフュージョン機能を検証するために、Automated Driving Toolbox™を活用したセンサ誤差印加モデルを含むMILS環境構築の事例を説明する。また、MathWorksからは、本内容に関連する技術背景とMATLAB^®の機能について紹介する。

町田 和也
MathWorks Japan

ADAS・自動運転開発および検証にむけたシナリオ設計とシミュレーション環境を、最新機能を交えて紹介する。複雑化する機能の安全性を早期に検証するために、仮想環境を使ったシミュレーションと、OpenSCENARIOのような標準化されたテストシナリオの準備が本格化している。本セッションでは、RoadRunnerおよびRoadRunner Scenarioによる現実的な道路ネットワークとNCAP等の様々なシナリオを作成する方法についてご紹介する。MATLAB^®、Simulink^®またはCARLAと連携した自動運転シミュレーションのワークフローについても合わせて説明する。作成したシナリオはOpenSCENARIOにエクスポートし様々なシミュレーション環境でご活用いただける。

株式会社IHI
坂井 俊哉

IHIは日本のジェットエンジン生産の60～70%を担うリーディングカンパニーとして最先端技術を生かした航空機向けジェットエンジンの研究開発を進めている。エンジン制御ソフトウェアの設計においては、Model-Based Designによる設計プロセスを積極的に導入することで設計効率および品質の向上に大きく貢献している。さらなる設計効率の向上を目指して、設計・実装・検証の全プロセスにおいてシームレスに利用可能なツール群の適用を検討している。本講演では、MathWorks社ご支援のもとに実施したSimulink^®プロダクトファミリーを活用したModel-Based Designプロセス構築の事例について紹介する。

水野 光
宇宙航空研究開発機構（JAXA）

近年、宇宙機業界でもModel-Based Designアプローチによる開発の効率化、デジタル化による開発手法刷新についての研究が盛んに行われている。本講演ではJAXA内での設計開発の効率化を目的としたモデルベース技術の活用として、衛星概念検討フェーズで実施される各種計算のWebアプリ化及びDockerコンテナ化を実施し、柔軟な設計開発プロセスの構築とJAXAスーパーコンピュータによる大規模計算を両立したMATLAB^®ベースの開発プラットフォームの事例を紹介する。

山口 達也
東京エレクトロン テクノロジーソリューションズ株式会社

半導体製造装置 熱処理成膜装置の温度制御開発へのModel-Based Designの適用事例を紹介する。製品開発のワークフローにおいて、従来の制御ソフト開発のフローと比較してModel-Based Designを導入することで開発期間の短縮や品質の向上などの効果があった。ここでは温度制御機能の一つであるFeed Forward制御を事例として取り上げ、開発者目線でModel-Based Designのメリットを紹介する。次にModel-Based Designを導入したときの課題として、Model-Based Designの適用範囲をどう設定するかで自動コード生成が十分に生かせなかったことがあった。熱処理成膜装置の加熱と冷却を併用した温度制御開発を事例として説明する。

トヨタ自動車株式会社

市場ニーズの多様化、環境・安全にかかわる規制強化、先進技術の高度化、モビリティビジネスの多様化等が複雑に絡み合い、自動車産業そのものが大きな変革の時期を迎えている。従来以上に速いスピードで開発を進め、高品質を維持することが求められており、これを実現するためには、より開発周期を短く、頻繁に機能を高められる制御開発をする必要がある。量産開発に適用しているMATLAB^®のバージョンをR2015aからR2021aへ移行して、最新技術を活用し、短期間でのバージョンアップと運用コストの削減を実現するために行ったMathWorks社との取り組みについて紹介する。

高橋 昌秀
日本信号株式会社

新製品開発プロジェクトにおけるプログラム作成工数の削減のために導入を開始したMATLAB^®/Simulink^®であったが、単なる自動コード生成ツールとしての利用に留まらず、ソフトウェア設計プロセスを始めとした製品開発プロセス全体を見直す契機となった。製品開発プロセスのModel-Based Design化により各プロセスの構造化を進め、システム設計領域とソフトウェア設計領域の重複を排除し、従来のHILS (hardware-in-the-loop simulator)の拡充およびSILS (software-in-the-loop simulator)の導入による検証環境の改善へと繋げた。これらの「Model-Based Designを使いこなすための取り組み」について紹介する。

株式会社本田技術研究所
深見 賢太

Hondaは電動モビリティーとエネルギーサービスをつなぐことで、自由な移動と再生可能エネルギーの利用拡大への貢献を目指している。その実現手段の一つである脱着式可搬型バッテリー「Honda Mobile Power Pack e:」を用いた車両システムを検討するため、MATLAB^®/Simulink^®を活用している。本講演では、「いつでもどこでも使える」というコンセプトの成立性や適合商品の検討を行うために、「Honda Mobile Power Pack e:」のバッテリーモデルを作成し、他の開発でも活用出来るようライブラリー化を行ったこと、さらには「Benly e:」のモデルを作成し、商品性や走行性能の検討を行った事例を紹介する。

長谷川 茂樹
京都大学/トヨタ自動車株式会社

燃料電池(FC)システム開発プロセスでは、FCスタック・システム部品および制御の組み合わせを実機で適合し最適化するプロセスが主となっており、試作費や開発期間の負担の大きさが普及阻害要因の一つとなっている。本課題に対し、実際の開発現場で要求される動的システム挙動の高精度・高速演算を実現するシミュレーターを開発した。本シミュレーターには制御器も含まれ、ハード・制御の机上検討がワンストップで可能な構成を有する。本シミュレーターで採用した開発手法のFC以外の分野への展開を想定し、MATLAB^®/Simulink^®上での物理モデルの効率的な実装手法、制御器を含む統合システムシミュレーターの開発手法等についても事例をまじえて解説する。

藤澤 翔太
株式会社IHI

持続可能性の確保に向けて脱炭素社会を実現すべく、IHIでは航空機システムや燃料電池システム向け電動ターボチャージャーなどを対象にしたモータ・インバータシステムの開発に取り組んでいる。その中で仕様が異なる複数機種のモータ制御ソフトウェアを効率的に開発することが喫緊の課題となっている。こうした課題を解決するため、ソフトウェア機能の共通部分および可変部分を適切に扱い、再利用可能なプラットフォームを構築するソフトウェアプロダクトライン開発を試行した。設計・実装・検証のプロセスではMATLAB^®/Simulink^®を活用しており、それらの事例を紹介する。

鈴木 元哉
株式会社いすゞ中央研究所

昨今、MPCによる目標軌道生成が提案されている。MPCにて目標ヨーレートを計算し、車両ヨーレートを目標ヨーレートに追従させることで良好な軌道追従を実現できる。MPCによる目標軌道生成はMPC Toolbox™を活用することで容易に実装でき、様々な大学・企業での技術開発が活発化している。一方、この方式ではヨーレートを制御するための横運動制御器が別途必要となる。横運動制御器設計には詳細な車両モデルが必要であり、設計ハードルが高い。いすゞ中央研究所では「データ駆動制御」を活用した横制御器設計ツールを開発した。MATLAB^®で実行可能であり、制御器をシームレスに実装可能という利点がある。本公演では数値例によるデモにてツールの概要を紹介する。

坂井 俊哉
株式会社IHI

IHIは日本のジェットエンジン生産の60～70%を担うリーディングカンパニーとして最先端技術を生かした航空機向けジェットエンジンの研究開発を進めている。エンジン制御ソフトウェアの設計においては、Model-Based Designによる設計プロセスを積極的に導入することで設計効率および品質の向上に大きく貢献している。さらなる設計効率の向上を目指して、設計・実装・検証の全プロセスにおいてシームレスに利用可能なツール群の適用を検討している。本講演では、MathWorks社ご支援のもとに実施したSimulink^®プロダクトファミリーを活用したModel-Based Designプロセス構築の事例について紹介する。

椿野 大輔
名古屋大学

ドローン、車両ロボットなど、複数の自律的なエージェントが協調して、単体では不可能な機能を実現するシステムをマルチエージェントシステムと呼ぶ。発表者の研究グループでは、多くのエージェントを効率的に制御するために、人間社会で見られる階層的な意思決定構造を導入することを提案してきた。そして、階層性と最適性を両立させた階層化最適制御技術を開発した。本発表では、複数ドローンのフォーメーションを一例として、階層化最適制御の考え方や、どのような制御が可能となるかを紹介する。そしてその社会実装の実現性についても言及する。

梅沢 翔
株式会社SUBARU

株式会社SUBARU 航空宇宙カンパニーでは、防衛省、米国ボーイング社に代表される顧客向けの、多種多様な航空機ならびにコンポーネントの開発・生産に携わっている。特に無人航空機の分野では、防衛省や宇宙航空研究開発機構（JAXA）向けの様々なプログラムを通じた、開発経験を有すると共に、災害対応や物流などの社会実装に向けて、その安全性を更に高める自律飛行システムの研究開発を行っている。これらの自律飛行システムは、飛行前にシミュレーションを活用したソフトウェアの入念な機能・性能の確認が重要である。本講演では、無人航空機の自律飛行ソフトウェア開発における、MATLAB^®/Simulink^®を活用したModel-Based Design適用事例について紹介する。

井上 秀雄
神奈川工科大学

自動運転はシステムが複雑化する一方で、様々な走行環境に対して高い安全性が求められる。しかし、現在の自動運転の安全性検証は、網羅的な実車評価に依存しており膨大なコストを要する。また、自然界の物理現象に対し、カメラ、レーダ、LiDARの外界センサは限界の検証が難しく、どこまでやれば安全性を保証できるのかが課題である。以上の背景からSIP自動運転第2期のDIVPプロジェクトでは、実現象と一致性の高い「走行環境～空間伝搬～センサ」の一連のモデルを特徴とした仮想空間シミュレーションを構築し、精緻で効率的な自動運転の安全性評価を可能にした。更にDIVPとMATLAB^®/Simulink^®を結合したモデルベース開発環境も構築し、幅広いユーザーへの利用価値を高めることができた。

小西 達也, 本田技研工業株式会社
大塚 慶太郎, MathWorks Japan

高度運転支援システムにおいては、車載されているカメラやレーダ等の外界認識センサの認識結果をフュージョン処理し、得られた結果から車両等の周辺環境を認識して自車の行動制御処理を行っている。次世代研究開発では、実外界認識センサが未だ無いことや、様々なシーンでの机上検証を行うために、MILSを活用してフュージョン機能の検討を行っている。本講演は、センサフュージョン機能を検証するために、Automated Driving Toolbox™を活用したセンサ誤差印加モデルを含むMILS環境構築の事例を説明する。また、MathWorksからは、本内容に関連する技術背景とMATLAB^®の機能について紹介する。

株式会社いすゞ中央研究所
鈴木 元哉

昨今、MPCによる目標軌道生成が提案されている。MPCにて目標ヨーレートを計算し、車両ヨーレートを目標ヨーレートに追従させることで良好な軌道追従を実現できる。MPCによる目標軌道生成はModel Predictive Control Toolbox™を活用することで容易に実装でき、様々な大学・企業での技術開発が活発化している。一方、この方式ではヨーレートを制御するための横運動制御器が別途必要となる。横運動制御器設計には詳細な車両モデルが必要であり、設計ハードルが高い。いすゞ中央研究所では「データ駆動制御」を活用した横制御器設計ツールを開発した。MATLAB^®で実行可能であり、制御器をシームレスに実装可能という利点がある。本公演では数値例によるデモにてツールの概要を紹介する。

鈴木 元哉
株式会社いすゞ中央研究所

昨今、MPCによる目標軌道生成が提案されている。MPCにて目標ヨーレートを計算し、車両ヨーレートを目標ヨーレートに追従させることで良好な軌道追従を実現できる。MPCによる目標軌道生成はModel Predictive Control Toolbox™を活用することで容易に実装でき、様々な大学・企業での技術開発が活発化している。一方、この方式ではヨーレートを制御するための横運動制御器が別途必要となる。横運動制御器設計には詳細な車両モデルが必要であり、設計ハードルが高い。いすゞ中央研究所では「データ駆動制御」を活用した横制御器設計ツールを開発した。MATLAB^®で実行可能であり、制御器をシームレスに実装可能という利点がある。本公演では数値例によるデモにてツールの概要を紹介する。

Dr. Tanya Morton, MathWorks

多くのエンジニア、科学者、教育者が今私たちの目の前にある気候の危機を救うために活動しています。エンジニアは、エネルギー生産の脱炭素化、あらゆるものの電化、そして持続可能な製品の設計のために迅速に技術革新を行います。科学者は、気候変動に適応するための研究を加速させ、クラウドコンピューティングや人工知能の進歩によって理解を深めています。そして教育者は、これらの進歩をさらに推し進めるために次の世代を育成しています。この講演では、科学者とエンジニアがMATLAB^®とSimulink^®を使用して地球を救うためクリーンで電化された未来を築くという大きな課題にどのように取り組んでいるかを紹介しています。

Heather Gorr, MathWorks

研究、設計、開発のワークフローをサポートするMATLAB^®とSimulink^®の新機能についてご紹介します。コードを書かずにタスクや計算を自動化するMATLABの対話型アプリやLive Editorタスク、シミュレーションを並列実行するSimulinkの新機能など、生産性を向上させる新しいツールについて紹介しています。また、Python^®とMATLABの併用や、SimulinkのコンテンツをスタンドアロンのFMUとしてエクスポートするなど、他のツールや言語、技術を使ったワークフローを実現する新機能も紹介されています。さらに、MATLAB関数をDockerコンテナベースのマイクロサービスとして公開したり、Simulinkモデルから設定可能なMATLAB UIを生成するなど、MATLABコードとSimulinkモデルを共有するための新機能をご覧いただけます。