自動車システムへのSaberの適用

Saberは、「ロバスト設計(信頼性の高い高度な設計)」の実現を加速します

優れた自動車設計には、厳しい性能目標と逼迫したスケジュールに対応する体系的な手法が求められます。

Saberは複数のテクノロジ(電気、メカニカル、流体、磁力、ソフトウェアなど)の相互作用の設計および検証に利用します。設計者は、ワイヤ・ハーネスを含めたシステムの仮想プロトタイプを作成することで、設計の重複やハードウェア・プロトタイプの件数を削減することができます。この環境では、ハードウェアのプロトタイピングの場合と比べて、テストと設計のバリエーションを大幅に増やすことができます。 ロバスト設計メソドロジ(信頼性の高い高度な設計メソドロジ)により、システムの性能評価からパラメータの変化の影響を排除します。この手法により、設計サイクル期間が短縮され、性能と信頼性が向上することが実証されています。

パワートレイン

パワートレイン/ハイブリッド電気自動車(HEV/EV)システム
自動車の動作の信頼性は、さまざまな動作および環境条件下で、すべてのドライブトレイン部品の相互作用の統合と検証がどの程度成功するかに依存します。ドライブトレインの設計におけるハードウェアとソフトウェアの制御はきわめて複雑であるため、設計者は「ロバスト設計」手法を利用してメカトロニクス・システムの相互作用のキャラクタライズおよび検証を行います。Saberの幅広いモデリング、シミュレーション、および解析機能を活用することで、システムの性能向上、コスト削減、中枢システムの信頼性向上が実現します。

ハイブリッドおよび電気自動車の設計データシート

SAE技術論文:

ハイブリッド電気自動車の電力システムのモデリングとシミュレーション

Saberの優位性

  • システムレベル、サブシステムレベル、または自動車全体レベルでの解析により設計全体が向上
  • 業界で実証済みのコンポーネント・ライブラリのモデルを利用することにより時間節約とエラー抑止
  • 高度なストレス解析、感度解析、統計解析によりコスト、性能、および信頼性を最適化
  • 業界標準のVHDL-AMSおよびMAST言語によりメカトロニクス・システム全体をモデル化
  • ハードウェアとソフトウェア協調シミュレーションにより、システム全体を早期にテスト
  • 複数のCPU間でシミュレーションを分散処理することによる解析スループットの向上

ワイヤ・ハーネス

ワイヤ・ハーネスの設計とシミュレーション
ワイヤ・ハーネスは自動車および航空宇宙機の電気システム全体を支えるバックボーンです。ワイヤ・ハーネスの間違いのない、信頼性の高い実装は、自動車システム設計において最も高コストで技術的に難しいものの一つです。Saber Harnessでは、実証済みの設計および検証機能を提供すると共にSaber Simulatorを利用して、コレクト・バイ・デザインのワイヤ・ハーネスを設計します。設計者は、回路図や接続図の作成、コンポーネントやワイヤ・データのエクスポート、MCADツールからのジオメトリ情報のインポート、電気機能のシミュレーション、コネクタ位置を示したバンドルの作成、そして最後に製造用データの生成−、と、ここまでのすべてを一つの使いやすい設計ツールで行うことができます。

SaberES Designerに関するデータシート

記事: ボルボ、自動車のプラットフォーム設計にシノプシスのSaber Harnessを採用

Saberの優位性

  • レイアウトおよび製造の前に電気システムの解析を実行することにより、製造時のシステム故障を回避
  • 電気システムの設計に必要なデータフローを、概念段階から製造段階まですべて統合
  • データ入力や手作業のチェック作業を軽減し、データ処理の手順を自動化することで、データの整合性を維持
  • 使われることの多い、3D CADツール(Catia V5、UGS、Pro/E)との統合
  • チームによる設計の作業スタイルやコンカレント設計の作業スタイルをサポートすることにより、貴重な設計時間を短縮し、データの整合性を維持
  • ハードウェアまたはソフトウェアの相互作用をコ・シミュレーションにより検証
  • 使いやすい設計エディタの環境を提供

Functional Safety/ISO 26262

Saber’s Functional Safety solution enables engineers to investigate thousands of fault-effects which can’t be handled using traditional methods such as prototyping. The high-level fault-effect coverage and efficiency in fault-effect simulation are achieved by automating the analysis and result validation in the Saber-products.

ISO 26262 strongly recommends simulation for system-level and hardware-level verification. SaberRD and SaberES Designer are ISO 26262 certified and support Functional Safety by Fault Effect Analysis. 

Saber Advantages:

  • Investigation of fault effects and fault mitigation in a virtual way
  • Automation of simulation and validation of fault-behavior
  • Boost simulation throughput by Multicore- and Grid-computing support
  • Enables the development/verification of safety mechanism
  • Proving robustness of safety mechanism by taking into account of component tolerances, temperature dependencies, aging-effects, parameter-drifts, stress-levels

電力ネットワーク(パワーネット)

自動車電力ネットワーク
自動車のエレクトロニクス化が進むにつれて、電力ネットワークにおいてエネルギー需要の増加に対応することが大きな課題になっています。設計者は、万全の信頼性を備えた効率的な発電および配電システムを構築する必要があります。

設計チームは、「ロバスト設計メソドロジ」を利用して、複雑なエネルギー発電および配電問題を管理します。例えば、性能に影響を及ばすシステムと環境のばらつきを考慮し、交流発電システムを設計します。Saberの幅広いシミュレーション、モデリング・リソース、解析機能を利用することで、「ロバスト設計」手法を活用し、電力ネットワーク設計の課題に対処できます。

自動車パワーネット設計データシート

SAE技術論文:

Software Test and Calibration Using Virtual Manufacturing(仮想生産を利用したソフトウェアのテストとキャリブレーション)(General Motors)

Model Based Design of Robust Vehicle Power Networks(ロバスト自動車電力ネットワークのモデルベース設計)(Jaguar Land Rover)

Saberの優位性

  • システムコンポーネントの適正化により 消費に見合ったエネルギー発電を実現
  • 早期検証で電力ネットワークの不慮の負荷上昇および配電を予見
  • ハードウェアとソフトウェア協調シミュレーションにより、システム全体を早期にテスト
  • 業界で既に実証されている電力モデル・ライブラリを利用することで時間の節約とエラーの除去を実現
  • 業界標準のVHDL-AMS言語とMAST言語により設計の再利用が可能
  • 高度な感度解析、統計解析、および故障解析による信頼性向上
  • 複数のCPU間でシミュレーションを分散処理することによる解析スループットの向上

車載ネットワーク

車載ネットワーク(IVN)
自動車設計の進歩は、電子システムの劇的な増加によって推進されてきました。IVNでは、多数の電子システムが複雑なネットワーク上で相互に通信する必要があり、その際に、多くの場合はCAN、LIN、FlexRayなどの複数の標準、通信プロトコルが利用されます。その複雑さが物理ネットワーク層の検証に大きな課題をもたらします。

従来のプロトタイピング手法では、最も重要なネットワーク設計のバリエーションについてさえ、万全なテストを行うための十分なプロトタイプを作成できません。仮想プロトタイプによるシミュレーションはデータネットワークの信頼性を検証するための実証済みのソリューションとなっています。Saberは、車内ネットワークに「ロバスト設計メソドロジ」を適用し、信頼性を確保するために必要な、包括的なシミュレーションおよび解析機能を提供します。

自動車パワーネット設計データシート(U. of Applied Sciences)

SAE技術論文:

ロバストなFlexRay™ネットワーク設計のための自動モデルベース設計フロー(C&S)
FlexRay™設計システムの物理層およびシグナルインテグリティ解析の開発(U. of Applied Sciences)

Saberの優位性

  • ネットワークの概念とトポロジを開発サイクルの早い段階で検証
  • ECUの最小数と最大数などのネットワークの特定のバリアントを分析
  • 業界で実証済みのIVNライブラリの利用による時間節約とエラー抑止
  • ワイヤ特性を含めて、トポロジの拡張の可能性を分析
  • VHDL-AMSおよびMAST言語標準により設計の再利用が可能
  • 高度な感度解析、統計解析、および故障解析による信頼性向上
  • 複数のCPU間でシミュレーションを分散処理することによる解析スループットの向上(グリッドコンピューティング)