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 

自動車設計において成功するには、性能に対する意欲的なストレッチ目標と納期短縮されたスケジュールの両方を実現するために、体系的な手法を用いることが求められます。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・検証に利用できます。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により、設計の反復回数やハードウェア・プロトタイプ作成回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を作成しなければならない設計環境と比べて、テスト回数と設計変更回数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、パラメータのばらつきによるシステム性能への影響が出にくくなるように、あらかじめ予防的処置をとることができるようになります。この手法により、設計サイクル期間が短縮され、性能と信頼性がもっとも向上することが実証されています。
PDF SABER自動車設計&シミュレーションデータシート (PDF)

 

自動車電力ネットワーク
自動車におけるエレクトロニクス部品の採用量が増加するにつれて、電力ネットワークにおけるエネルギー需要の増加に対応することの難しさも増大しています。設計者は、万全の信頼性を備えた効率的な発電・配電の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、エネルギーの発生と分配に関する複合的な問題を取り扱います。例えば、交流発電機を用いたバッテリー充電システムを如何に設計するか、とか、性能に影響を及ばすシステムばらつきと使用環境におけるばらつきの両方を如何に考慮するのか、などの複合問題です。Saberのシミュレーション機能、モデリングのための設計リソース提供機能、及び解析機能を包括的に利用することにより、「ロバスト設計」手法を推し進めて、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

Saberの優位性
  • 車内のエネルギー消費に見合った発電となるようにシステムコンポーネントの規模の正確な適正化が可能。
  • 早期検証により、電力ネットワーク上の負荷の配置と分散の設計における、後になっての突然の変更の必要性の発生の予防が可能。
  • ハードウェアとソフトウェアのコ・シミュレーションにより、システム全体をより早期にテストすることが可能。
  • 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により、時間の節約とエラーの除去が可能。
  • 業界標準のVHDL-AMS言語とMAST言語の使用により設計の可搬化が可能。
  • 先端的な感度解析、統計解析、および故障解析による最善の信頼性の確保が可能。
  • 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向上が可能。

車載ネットワーク(IVN)
自動車設計の進歩は、電子システムの採用量の劇的な増加によって推進されてきました。そこで用いられる多数の電子システムは複合的なネットワーク上で相互に通信しなければならず、その際に用いられる複合ネットワークには、多くの場合、CAN標準、LIN標準、FlexRay標準などの複数の通信プロトコルが含まれます。その複合性のために、物理ネットワーク層の検証に大きな課題が新たに加わります。

従来のプロトタイピング手法では、ネットワーク設計での最も重要な設計変更項目についてでさえ、万全なテストを行うための十分なプロトタイプの作成は不可能です。シミュレーションを用いて行う仮想プロとタイミング手法はすでに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ソリューションとなっています。Saberは、車内ネットワークへの「ロバスト設計メソドロジ」の適用のために、また、その信頼性確保のために必要な、包括的なシミュレーション機能と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)
Saberの優位性
  • ネットワークの概念レベルの設計内容と選定したトポロジとを開発サイクルの早い段階で検証することが可能。
  • ECUの最小数対最大数の組などのネットワークの特定のバリアントの分析が可能。
  • 業界で実証済みのIVNライブラリの利用により、時間節約とエラー撲滅が可能。
  • ワイヤ特性を考慮して(システムシミュレーションを実施して)いるため、トポロジ選定の拡張可能性の程度を分析することが可能。
  • VHDL-AMS言語標準およびMAST言語標準の採用により設計の可搬化が可能。
  • 先進的な感度解析、統計解析、および故障解析による信頼性の向上が可能。
  • 複数のCPU間でシミュレーションを分散処理すること(グリッドコンピューティング)による解析スループットの向上

パワートレインシステムおよびハイブリッド電気自動車(HEV/EV)システム
自動車の走りの信頼性は、刻々変化する運転条件と刻々変化する環境条件の下での、ドライブトレイン部品の、あらゆる組み合わせの全相互作用をいかに成功裏に統合し、検証することができるかにかかっています。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に特異的な複合的性質があるということのために、設計者はロバスト「設計」手法を利用してメカトロニクスの諸システムでの相互作用のキャラクタライズおよび検証を行うということになります。Saberのモデリング機能、シミュレーション機能、および解析機能を包括的に利用することにより、これらの成否のかかった諸システムでのシステム性能向上、コスト削減、及び信頼性の最大化が実現するようにします。

ハイブリッドおよび電気自動車の設計データシート

Saberの優位性
  • システムレベル、サブシステムレベル、自動車全体レベルのどのレベルででもシステム解析ができることにより設計全体の完備性を向上させることが可能。
  • 業界で実証済みのコンポーネント・ライブラリから抽出されたモデルを利用することにより時間節約とエラー撲滅の実施が可能。
  • 先進的なストレス解析、感度解析、統計解析により、コスト、性能、および信頼性の最適化が可能。
  • 業界標準のVHDL-AMS言語およびMAST言語を使用することにより、メカトロニクス・システム全体を完備にモデル化することが可能。
  • ハードウェアとソフトウェアのコ・シミュレーションにより、システム全体の完備なテストをより早期に実行することが可能。
  • 複数のCPUを亘ってシミュレーションを分散処理することにより、解析スループットの向上が可能。

ワイヤ・ハーネスの設計とシミュレーション
ワイヤ・ハーネスは自動車や飛行機・宇宙船の電気系統全体を支える脊椎神経系のようなものです。ワイヤ・ハーネスの間違いのない、かつ、信頼性の高い実装は、乗り物のシステム設計における最も高価でかつ技術的困難を伴った一側面を形作っております。Saber Harnessでは、Saber Simulatorとともに動かすことのできる、実証済みの設計機能と実証済み検証機能を提供します。、これによって、コレクト・バイ・デザイン手法によるワイヤ・ハーネスの生成が可能です。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、コネクタの位置決めがなされてあるバンドルの作成、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上で行うことができます。

Saber Harnessのデータシート

記事: Volvo Adopts Synopsys' Saber Harness for Automotive Platform Designs(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の回避が可能。
  • 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することが可能。
  • データ入力や手作業のチェック作業を低減し、データ処理の手順を自動化するものの、データの整合性は維持可能。
  • 使われることの多い、3D CADツール(Catia V5、UGS、Pro/E)との統合が可能。
  • 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することが可能。
  • ハードウェアとソフトウェアの相互作用を協調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の提供が可能。