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Matlab/Simulnik対応

手軽なリアルタイムシミュレータ
【MODEL CUBE】

MODEL CUBE

Simulinkプラントモデルをハードウェア実装
これまでに無かったリアルタイムシミュレータ「MODEL CUBE」

MODEL CUBEとは

MODEL CUBEはSimulinkで開発したプラントモデルをハードウェア実装し、ECUの単体テストに最適なリアルタイムシミュレータです。
ECUやコントローラユニットと接続する為のアナログインタフェース、デジタルインタフェースを標準装備し、持ち運び可能なポータブルなリアルタイムシミュレータになります。

リアルタイム制御に対応できるように200μs以下のタスク時間(入力+演算+出力)を実現しています(弊社評価モデルでの検証)。
MODEL CUBEには高速演算を得意とするFPGAが搭載されており、複雑な演算とI/O制御をハードウェア処理することにより、演算処理の最適化とI/Oバス速度を向上し、リアルタイム応答を実現することが可能です。

x86互換プロセッサで構築されたリアルタイムシミュレータと異なり、小型でシステムコスト低減が行えます。更なる高速演算を希望の場合はカスタム対応が可能です。
お客様のSimulinkモデルをハードウェア化する為にMathWorks社HDL Coder™とXilinx社のVIVADOを使用します。
ハードウェア化をアシストする為にPALTEK独自ソフトウェアとしてmc compilerをご用意しています。

MODEL CUBEでは独自制御エンジンを採用しています。これによりリアルタイムシミュレータの構築を可能にしています。

リアルタイムシミュレータの操作ソフトウェアとしてmc stationをご提供しています。MODELCUBEの全般操作、波形表示、波形記憶、CAN設定などが行えます。

Mc compilerとmc stationによってFPGAを開発した事が無くてもMODELCUBEへのプラントモデル実装と操作が行えます。
高速演算が得意なFPGAベースのリアルタイムシミュレータがMODEL CUBEです。

MODEL CUBEの活用事例

MODEL CUBE活用事例 HIL単体テストとして活用

MODEL CUBE活用事例 RCPとして活用

RCPとして活用

MODEL CUBEの特長

Point 1

システムコストを
低減する事ができる!

MODEL CUBEの特長1

ファンレス、AC-DC電源を使わず、DC電源を使用するなど演算・制御速度を落とさずに不要な部材を削減し、コストダウンを実現。

Point 2

かんたん設定!
かんたん操作!

MODELCUBEデモ画面

専用ソフトウェアを使用し、短期間でHILSを構築する事が出来ます。使いやすさ重視の操作ソフトウェアです。

Point 3

小型化によって、
場所を選ばず持ち運べる!

MODELCUBEのサイズ

持ち運びが可能な軽量小型サイズ
187mm x 141mm x 91mm 1.5kg

Point 4

カスタム対応可能!

MODEL CUBEの特長4

CANFD、LINなどの多ポートネットワーク拡張、デジタルIO、アナログIOなど各種カスタマイズ、RF信号向け高速AD変換、DA変換やMIPI、GMSLなどカメラインタフェースの追加など、これ以外にも様々なカスタマイズ対応出来ます。

お客様に合わせた設計環境を提供

MODELCUBEはカスタム対応も行っています。
高速I/Oや特殊I/O(昨今カメラやLiDARのI/Oを希望する方が増えてます)を必要とするHILSをご検討のお客様には、MODEL CUBEを中核としたカスタマイズを承ります。FPGAだからこそできる柔軟なカスタマイズ対応で、汎用製品では実現できない特殊なI/Oを必要とする検証環境も提案させていただきます。

PALTEKでは長年の設計受託経験より、MIPI、10Gb Ethernet、GMSL、FPD-Link等、各種高速インターフェース回路設計を得意としています。

その他インターフェースに対してもカスタマイズを承りますのでお気軽にご相談ください。

図説

自由にモデルを実装可能

HILSだけでなくMILSの構成も可能

仕様・外観

主な仕様
項目 標準仕様
演算・I/O処理 ※ XILINX FPGA Kintex® UltraScale™
PC I/F ※ CAN2.0B * 2ch
USB2.0 * 1ch
10/100/1000b Ethernet * 1ch(開発中)
 ECU I/F ※ デジタル入力16~48ch 5~24V
デジタル出力16~48ch 5~24V
アナログ入力8~24ch ±12V 16bits分解能
アナログ出力8~24ch ±12V 16bits分解能
外観寸法 (W) 141 × (D)187 × (H)91 mm 
重量 1500g
消費電力 15W

※弊社プラットフォームを活用した様々なカスタマイズも承ります。

想定例

①車載向け

車両モデルエミュレータ(自動運転ECU向け)


 

高速回転モータ(EVカー向けモータ)

②複数ECUとCANモニタ

リチウムイオンバッテリ(EVカー向け、積層セル)

③産業機器向け

多軸モーターエミュレータ(多関節ロボットアーム)

 

カメラモジュールエミュレータ(Edge A.I機能搭載カメラ)

お問合せ集 / FAQ

① 製品サポート体制について教えてください。

① 専用WEBポータルサイトを用意しており、製品仕様書や手順書など日本語、英語のマニュアルをダウンロードすることができます。また製品に関するお問い合わせにつきましては、ポータルサイトの問い合わせページよりご入力をお願いいたします。担当者から連絡させていただきます。

② 海外生産拠点での使用について教えてください。

② ご利用を想定される国・地域含め別途ご相談ください。

③ 故障対応について教えてください。

③ 故障対応期間は納品後、1年間となります。

④ FPGAの設計経験がありません。MODEL CUBEを使用する上で支障はありますか?

④ 支障はございません。
MathWorks社HDLワークフローアドバイザーを使用して、SimulinkモデルからHDL Coder™を介するHDL変換可能なフローを提供いたします。
また、mc_station(MODEL CUBEに付属する弊社提供の開発環境)にて、生成されたHDLコードをXILINX社VIVADOでFPGAにプログラミングする工程までのフローも提供いたします。
今までにVIVADOを使ったことが無い方でも かんたん に開発できるよう、各種設定が自動実行されます。
それでもFPGA開発についてご不安がある場合、ぜひ弊社にご相談下さい。弊社は約35年日本国内のFPGA正規代理店を務めてまいりました。FPGAサポートには絶大な自身がございます。

⑤ MODEL CUBEでリアルタイムシミュレーションは可能ですか?

⑤ 可能です。MODEL CUBEには最先端FPGAが搭載されております。弊社にて数種類のプラントモデルをFPGAに実装していますが、標準で500usの演算応答時間を確認しています。FPGA演算応答時間を更に高速化するカスタマイズを承ります。またアナログ、デジタルI/Oボードの高速化に伴うカスタマイズも承りますのでご相談ください。

⑥ MODEL CUBEを使用する上で必要な開発環境を教えてください。

⑥ 開発環境として、Windows 10 Proを搭載したPCをご用意ください。PC上で動作させる開発ソフトウェアは以下が必要となります。
MathWorks社:1.MATLAB® R2019b、2. Simulink®、3.Fixed-Point Designer™、4.MATLAB Coder™、5.HDL Coder™
Xilinx社:6.Xilinx Vivado Design Suite 2019.1
Microsoft社:7.Excel

⑦ プログラミングしたプラントモデルの中身を秘匿した状態でMODEL CUBEを動作させることは可能ですか

⑦ 可能です。MODEL CUBEに搭載しているFPGAのビットストリームは、AES暗号化アルゴリズムを使用したプログラミングが可能です。プラントモデルの中身を他のユーザーから秘匿できるので、セキュリティ性を保ったまま、外部にプラントモデルを持ち出すことが可能です。

⑧ アナログI/OやデジタルI/Oのチャンネル数の変更は可能ですか?

⑧ 可能です。標準MODEL CUBEはデジタル入力16ch、デジタル出力16ch、アナログ入力8ch、アナログ出力8chになります。また、デジタル入力16ch、デジタル出力16ch、アナログ出力16chなどへの変更など可能ですので、ご相談ください。

⑨ 10GEthernet、GMSL、MIPI CSI2、高速AD/DAなど対応した製品はありますか?

⑨ カスタマイズにて対応いたします。標準品MODEL CUBEでは対応できませんが、別プラットフォームにて提案が可能ですのでご相談ください。

⑩ CAN FD対応は可能ですか?

⑩ 標準品MODEL CUBEはCAN2.0B 2chですが、カスタマイズにて対応いたしますのでご相談ください。

⑪ MODEL CUBEに搭載するSimulinkモデルの設計依頼は可能ですか?

⑪ 可能ですので、ご相談ください。

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