Technical Article ＸＣＰを用いたＥＣＵテストシーケンスの詳細を探るブラックボックステストは一般的に、ECU の開発プロセスの一部として、あるいはECU の動作異常を解析するために実施されます。テストでは刺激入力と測定のために、ECUの入出力をテストシステムに接続します。この方法は広範囲にわたる解析を可能にしますが、テストによっては直接 ECU 内部にアクセスする必要があります。これを行うことなしに、有意義なテスト結果を得ることはできず、テスト工数の削減もできません。ほとんどの場合はECUの入出力を点検すれば、デバイスの機必要な値以外の診断プロトコル情報が大量に伝送されるという能テストには十分です（図1）。ところが、ECU内でステートマシン欠点があり、それによりバスシステムのインターフェイス負荷がが使用されている場合には、それが困難になります。ステートマ大きくなります。シンの状態は、そのステートマシンがECUの出力に与えている影響を調べることで間接的に知るほかありません。値がバスシステムで伝送されないセンサーの場合も、ソフトウェアインターフェ XCPによるテストアクセスイスのどこでエラーが発生しているのかをテストエンジニアが特バス負荷を低く維持する必要がある場合は、上記の方法の代定するのは非常に困難です。センサーの値が正しく処理されてわりにキャリブレーションプロトコルを使用できます。そのよういない箇所は、ECUの外部から見ても正確には分かりません。なプロトコルは元来、ECU のキャリブレーションエンジニアのた ECUの内部データにアクセスする方法は、ECUの開発フェーズによって異なります。たとえば開発の初期段階では、内部ECU値は通常「開発用の予約メッセージ」で出力されます（図1）。サプライヤーの機能開発者は、このターゲット用特定メッセージを使用して、効果的かつ迅速に値を確認できます。ただし、そのような付加的なメッセージは、開発後期には削除しなければなりません。システム統合と量産工程の妨げになるからです。それらのメッセージはバス負荷を増やし、最悪の場合には他のシステムデバイスのメッセージと衝突することさえあります。内部ECU 値にアクセスするもう1つの方法は診断です（図1）。診断では、たとえばフォールトメモリーにアクセスし、特定の情報を直接得ることが可能で、メモリーから必要な値を読み取るための専用診断サービスも提供されています。この方法の利点は、標準化されたアクセス手法が使用されることです。唯一の前提条件は診断ドライバーが完全に統合されていることですが、これは現在のECUならほぼ問題ありません。その一方で診断では、 August 2015 図 1：従来型の ECUテストシステム。診断機能や、開発者が作成した専用メッセージを通じて、ECUの内部値に限定的にアクセス 1 Technical Article めに開発されました。キャリブレーションプロトコルを使用することで、エンジニアはECU内のパラメーターや特性マップに変更を加え、アルゴリズムを最適化できます。ASAMで標準化されたキャリブレーションプロトコル｢ XCP ｣では、ECU のメモリーを必要に応じて個別に読み取ることができます。さらにDAQ（Data Acquisition）と呼ばれるデータ収録リストを通じて、定義済みの測定値セットをECUのアプリケーションと同期して取得することも可能です。XCPプロトコルは、バス媒体経由でのデータ伝送の効率化を目的として定義されています。したがって、DAQリストの設定後にテストシステムから識別子を1つ渡せば、それに応じたデータを伝送できます。DAQリストの測定タイミングをECU内部のプロセスに対して最適化させることもできます。自動テストシステムでも、システムに対する要件は同様です。XCPプロトコ図2：XCPオプションを使用しているCANoeテストシステム。 ECUの内部値に直接アクセスルを使用すれば、ECUやバスシステムに過剰な負荷をかけることなく、テストシーケンスで内部値を統合できます。に軽減されます。たとえば、センサーを使用するテストケースの XCPのように広く使用されている標準規格は、ツールチェーン場合、テストシステムがXCPを使用してセンサーの値をECU内の内での設定がきわめて容易という点でも理想的です。内部プロメモリーセルに直接書き込みます。したがって、センサーをECU グラムメモリー内での位置、それらの位置の名称、通信パラメーの入力に接続して制御するという、手間のかかる作業は必要ありターなど、必要なすべての情報が、あらかじめA2Lファイルに収ません。ECUには、センサーと関連ハードウェアドライバーが値められています。A2Lファイルは開発環境により、自動生成されを正しく測定したことが通知されます。同じアプローチは他の方る場合があります。次のステップとして、リンカーマップファイル向にも応用できます。一例として、出力ステージとアクチュエーからA2Lファイルにコンパイルされたメモリーアドレスが引き継ターがテストされ、評価される状況を想定してみましょう。このがれます。A2Lファイルの設定は、テストツールで対象のECUご場合、アプリケーションがXCPを使用してドライバーステージに指とに1回ずつ行うだけです。その後、テストシーケンスに必要な定する値を、テストシステムが測定します。シンボルをA2Lファイルから選択します。大量のデータを伴うアクセス CANoeオプションXCP XCPオプションは、ベクターの車載ネットワーク開発ツール｢ CANoe ｣にECU内部の値の読取・書込に役立つ機能を追加したオプション製品です。このオプションはXCP on CAN/CAN FD、 XCP on FlexRay、XCP on EthernetのXCP規格に対応しているだけでなく、XCPの前身プロトコルであるCCPにも対応しています。A2Lファイルを設定して必要なパラメーターを選択すると、 CANoeが値を自動的に取得してシステム変数に割り当てます。テストシステムとECUの間で大量のデータを交換したり、処理速度が特に速いプロセスをモニターする必要があるテストケースには、CANやFlexRayバス上のXCP接続は利用できません。そのような場合に推奨されるのが、ECU のデバッグインターフェイスに直接アクセスする手法です。この手法を実装するには、値が割り当てられた変数は、テストのあらゆるタスクで使用でき NEXUSやJTAGをインターフェイスとして使用します。これらのプロトコルは、マイクロプロセッサーのデバッグ/トレースなどの手段によってECUのメモリーに直接アクセスします。その結果、バスやECUの負荷を高めることなく、膨大な量のデータをシステムます。ECUの入出力へのアクセスのほか、これらの変数ではECU から迅速に読み取ることが可能です。のメモリーの詳細情報も得られます（図2）。ベクターの VXハードウェアには、ECU の NEXUSやJTAG のイシンプルな解析では、トレースWindowやグラフィックWindow ンターフェイスに直接アクセスする機能があります（図2）。このにデータを表示し、パネルを使用して結果を評価できます。ベクハードウェアはXCPを使用し、Ethernet経由でテストシステムとターの「vTESTstudio」には、CANoeのテストケースを作成して通信するため、CANoeとの統合もCAN経由のXCPアクセスと同様自動評価するための包括的なオプションが含まれており、ネットに容易です。VXハードウェアとCANoeテストシステムを組み合わワークマネジメントステートマシンが正しく機能しているかどうせると、通信バスに何ら悪影響を与えることなく、テストシステムかのチェックなど、より複雑なテストシーケンスも実装できます。のパフォーマンスを一段と高めることができます。必要な刺激入力はCANoeの残りのバスシミュレーション内で実行され、ECUの反応をバス上だけでなく、XCPを使用してECU内でも直接測定できます。テストケースの実行に伴う工数も大幅 August 2015 本稿は、2010 年 6月にドイツで発行されたAutomobil Elektronikに掲載のベクター執筆による記事の和訳を更新したものです。 2 Technical Article 執筆者： Oliver Falkner：ドイツのシュツットガルト大学にて電気工学を専攻。同大学卒業後、 1999年にベクターに入社。現在はネットワークおよび分散システム製品シリーズと CANoeオプションXCPのプロダクトマネージャーを兼任。関連リンク：ベクター・ジャパン株式会社 http://www.vector-japan.co.jp CANoeオプションXCP http://www.vector.com/vj_canoe_xcp_jp.html vTESTstudio http://jp.vector.com/vj_vteststudio_jp.html ■ 本件に関するお問い合わせ先ベクター・ジャパン株式会社営業部（東京） TEL: 03-5769-6980 FAX: 03-5769-6975 （名古屋）TEL: 052-238-5020 FAX: 052-238-5077 E-Mail: [email protected] August 2015 3