EVとスマートシティの関係＆EVとスマートシティの関係＆
福岡・横浜スマートシティプロジェクトについて

dSPACE Japan 株式会社代表取締役社長

有馬 仁志

日時：2011年10月13日（木）DS-02 アネックスホール F205＋F206

Agenda

会社概要説明プロジェクト紹介
福岡スマートハウスコンソーシアム
横浜スマートコミュニティー
横浜スマートコミュニティー

モデルベース開発手法の概要と優位性

スマートハウス開発を支援するモデルベース電源開発手法

参考情報
Page 2

dSPACEの概要

dSPACE (d(digital Signal Processing And Control Engineering)

１９８８年創立、ドイツPaderbornに本社
電子制御装置(ECU)のソフトウエア開発、及びメカトロニクス
制御開発におけるソリューションを提供するリーディングカンパニー
独立系の開発ツールサプライヤー

Paderborn

Holzgerlingen/
Stuttgart
Pfaffenhofen/
Munich日本、アメリカ、イギリス、フランス、中国にdSPACE現地法人
世界１２カ国の販売代理店を通じて世界中に製品を提供
南ドイツにエンジニアリングプロジェクトセンター
世界中で約900名の従業員

Page 3dSPACE Japan株式会社の設立

前販売代理店、株式会社リンクスによる販売終了決定に伴い、2005年9月1日に東京、赤坂にてdSPACE Japan 株式会社を設立、dSPACE Japanによる技術サポート業務を開始
2006年2月 ：代表取締役社長に有馬仁志が就任
2006年3月 ：リンクスがdSPACE製品の販売を終了
2006年4月 ：dSPACE Japanによる本格的な営業活動と製品販売を開始
2007年7月 ：愛知県名古屋市に中部支店を設立
2007年8月 ：東京都品川区、御殿山トラストタワー（現オフィス）へ移転
2010年9月 ：栃木県宇都宮市に宇都宮出張所を開所
2010年10月 ：名古屋市中区から中村区へ中部支店を移転

東京本社
品川区北品川

中部支店
名古屋市中村区

宇都宮出張所宇都宮市東宿郷

Page 4

Agenda

会社概要説明プロジェクト紹介
福岡スマートハウスコンソーシアム
横浜スマートコミュニティー
横浜スマートコミュニティー

モデルベース開発手法の概要と優位性

スマートハウス開発を支援するモデルベース電源開発手法

参考情報
Page 5

風力発電機

福岡スマートハウスコンソーシアム
福岡スマートハウスコンソーシアム
Smart House
スマートハウス
実証実験棟

ukuokaCONSORTIUM

アイランドシティ
中央公
中央公園内
レンガハウス

電気自動車
電気自動車
充電スタンドLOGICAL
PRODUCT

九州大学

太陽光発電

福岡コンソーシアムの構成●会員構成●会員構成 （※新規参加団体）
・企業・・・㈱スマートエナジー
・企業・・・㈱スマートエナジー研究所、㈱スマートエナジー研究所、 ㈱アバール長崎、㈱アバール長崎、dSPACE Japan ㈱日本テキサス・インスツルメンツ㈱日本テキサス・インスツルメンツ㈱、テキサス・インスツルメンツ㈱、ゼファー㈱ 、㈱ＰＡＬＴＥＫ㈱デンソー、㈱デンソー、矢崎総業㈱ 、 ㈱村田製作所、㈱村田製作所、 ㈱ホンダソルテック
ワイヤレスグルーネットワークス、アドソル日進㈱、ホシデン㈱㈱ＣＳＫ、㈱アプリックス、㈱ロジカルプロダクト、㈱ＣＳＫ、㈱アプリックス、㈱ロジカルプロダクト、日本気象㈱、㈱アプリックス、㈱ロジカルプロダクト、日本気象㈱㈱ダイワ、㈱ユビキタス、アイホン㈱㈱ダイワ、 ㈱ベイサン、㈱ベイサン、㈱ユビキタス、
スターエンジニアリング㈱・研究団体・・・崇城大学 エネルギーエレクトロニクス研究所
エネルギーエレクトロニクス研究所
芝浦工業大学 工学部 電気工学科
・オブザーバー・・・
九州大学 大学院システム情報科学研究院 庄山研究室
宇宙航空研究開発機構（JAXA） 研究開発本部 電源グループ
山藤 泰（ＹＳエネルギー・リサーチ／関西学院大学大学院 客員教授）
客員教授）
鈴木高宏（長崎県 産業労働部 政策監（EV&ITS
政策監（EV&ITS推進担当）／
EV&ITS推進担当）／
東京大学 産業技術研究所 先進モビリティ研究センター 客員准教授））

特定非営利法人 九州組込みソフトウェアコンソーシアム（ＱＵＥＳＴ）
九州組込みソフトウェアコンソーシアム（ＱＵＥＳＴ）
財団法人 九州先端科学技術研究所（ＩＳＩＴ）㈱正興電機製作所●役員
・代 表・・・ ㈱ スマートエナジー研究所

ＣＴＯ ファウンダ 中村 良道

・副代表・・・崇城大学 エネルギーエレクトロニクス研究所 所長 中原 正俊
dSPACE Japan ㈱ 代表取締役社長 有馬 仁志

LOGICAL
PRODUCT㈱ アバール長崎 代表取締役社長 川浪 義光●発足・・・2010●発足・・・2010年
2010年6月1日●事務局・・・ dSPACE Japan 社内（東京都品川区北品川4（東京都品川区北品川4-7-35 御殿山トラストタワー）

九州大学

Tel : 03 - 5798 - 5460
E-Mail : smart_project@dspace.jp

九州先端科学九州先端科学
技術研究所
技術研究所

Page 7

参加団体は手弁当で実証
企画・推進
日射量予測

ＥＥ研究所

SCALE
レンガハウス
福岡タワー（電源回路シミュレーションエンジン）・無線ネットワーク・アプリ構築
・太陽電池リアルタイムパワー
・太陽電池リアルタイムパワー
コントローラ

VHF帯域
VHF帯域
太陽光発電
開発用シミュレータ
RCP / HILS

太陽熱
集熱器

IPDC
HEMS クラウドサーバ
ホームゲートウェイ

エネルギー制御装置
Smart Power シリーズ

センサ端末／制御端末

インホームディスプレイ
無線モジュール
リチウムイオン・バッテリー

M2M（機器間通信）
M2M（機器間通信）
ソリューション
デジタル電源プロセッサ

C2000 (Piccolo)
ZigBee無線
ZigBee無線
CC2520/MSP430

LOGICAL
PRODUCT
充電コネクタ
太陽熱集熱器

高電圧電池パック
CO2 給湯機

Smart Energy System

マルチ帯域 無線システム

LED照明用電源モジュール
LED照明用電源モジュール
焦電型赤外線センサ

Home Energy Management System
Smart House System

・オブザーバー・代 表： 中村 良道 （㈱スマートエナジー研究所 CTO ﾌｧｳﾝﾀﾞｰ）
九州大学 大学院システム情報科学研究院 庄山研究室・副代表： 中原 正俊 （崇城大学 ｴﾈﾙｷﾞｰｴﾚｸﾄﾛﾆｸｽ研究所 所長）
宇宙航空研究開発機構（JAXA） 研究開発本部 電源グループ
有馬 仁志 （dSPACE Japan ㈱ 代表取締役社長）
企画・推進：スマートエナジー研究所 特定非営利法人 九州組込みソフトウェアコンソーシアム（ＱＵＥＳＴ）
川浪 義光 （㈱ アバール長崎 代表取締役社長）
事務局 ： ｄＳＰＡＣＥ Ｊａｐａｎ社内
財団法人 九州先端科学技術研究所（ＩＳＩＴ）、㈱正興電機製作所
Page 8

福岡スマートハウス内覧会
福岡
スマートハウス内覧会
電気自動車への充電
電気自動車への
充電デモ
充電デモ

風力発電機
（ゼファー）

スマートハウス
実証実験棟
アイランドシティ
中央公
中央公園内
レンガハウス
太陽光発電（ホンダソルテック）

エネルギー
変換装置
（アバール長崎）

電気自動車
電気自動車
（福岡市）
Power SEL
200

Control DeskdSPACE社製
dSPACE社製
DS1103

モデルベースにて開発されたインバータの動作の様子（DC 400V ⇔ AC 200V）
200V）
福岡スマートハウス内覧会より（
福岡スマートハウス内覧会より（2011/3/17
内覧会より（2011/3/17～
2011/3/17～3/18）
3/18）

充電スタンド（ＤＥＮＳＯ）
ＤＥＮＳＯ）

充電コネクタ（矢崎総業）

Smart House
ukuokaCONSORTIUM
Page 9システム構想 ： スマートエナジー研究所

ET--WEST 2011ET

福岡スマートハウスコンソーシアム
中村代表の講演

インテックス大阪 ・ 2011年
年6月
月16日
日(木
木)～
～17日
日(金
金)

Smart House
ukuokaCONSORTIUM

福岡スマートハウスコンソーシアム
無線モジュール
Smart Power Module

ミニスマートハウス
ソーラーシミュレータ
ＥＶ充電器
ＥＶ充電器
ソーラーパネル

Smart Power Manager

Page 10

さまざまな報道機関からの取材

記者会見（福岡市役所）
2010年
2010年6月3日(木)2010年
2010年6月4日(金) ＮＨＫニュース放映

ゼファー
伊藤会長

2010年
2010年6月28日号
28日号
日経エレクトロニクス掲載
アバール長崎川浪社長

dSPACE Japan 崇城大学
ＥＥ研究所
有馬社長
（スマートエナジー研究所） 有馬社長
中原所長
中村代表

2010年
2010年6月4日(金)日経新聞WEB
WEB掲載
日経新聞
WEB掲載
2010年
2010年9月13日
13日(月)
インプレス WBB

2010年
2010年7月20日
20日
インプレスR&D
インプレスR&D刊
R&D刊
P.94 ～ P.98 に掲載

2010年
2010年11月
11月8日
日経ＢＰ社刊『 SMART ENERGY 2 』

2010年
2010年12月
12月10日10日
秀和システム社刊
電力・ガス業界の動向とカラクリがよ
カラクリがよ～くわかる本
2010年
2010年11月
11月22日号
22日号
日経アーキテクチャ掲載

Page 11

YOKOHAMA
SMART COMMUNITY

横浜スマートコミュニティ
横浜
スマートコミュニティ
未来のコミュニティを支えるスマートエネルギーシステムの構築に向けて
未来のコミュニティを支えるスマートエネルギーシステムの構築に向けて

２０１１年６月１４日設立
設立記者会見：６月１４日（火）１５：００
場所：株式会社ＰＡＬＴＥＫ セミナールーム（神奈川県横浜市港北区新横浜２－３－１２）

YOKOHAMA
SMART COMMUNITY

コンセプト：
福岡スマートハウスコンソーシアム

福岡スマートハウスコンソーシアム
中村良道氏（株式会社スマートエナジー研究所 CTO ファウンダー）が提唱する「自然に学び、自然を活用するコミュニティを創る」グランドビジョンにより家一軒分の実用的な自律分散型のエネルギーシステムを研究、開発し実証

自然エネルギーを用いる未来のあるべきシステムとして具体的で実現可能なビジョンの設定、３０を超える企業と学術団体、福岡市で産官学で活動中
技術的に注目される自律的なエネルギーシステムを構築した
自発的な活動、互いに尊重しあう協調関係、結果的に高度な技術が集結

Page 13

Smart Energy コンセプト：
L A B O R A T O R Y

横浜スマートコミュニティ
横浜スマートコミュニティ
福岡スマートハウスコンソーシアムの参加企業、横浜市の企業、学術団体とともに横浜市の支援を得て結成
自然エネルギーを「ハウス間連携」し系統を融合することで、コミュニ
ティの自律的なエネルギーシステムの概念を拡大する。系統、機器の標準化活動、接続試験評価環境を提供する
コミュニティの中で人々がいきいきと豊かに暮らすためには、生活するための建物や道路などの公共物が、里山や川など自然環境との積極的な調和が必要。
このような活動により、常に未来へ向かって建築や改造を行い、進化しつづけることで 「１００年」先まで続いていくようなプロジェクトにする

Page 14

YOKOHAMA
SMART COMMUNITY

横浜スマートコミュニティ構成

発足：
発足：２０１１年６月１４
２０１１年６月１４日
１４日
役員：
役員： 代表 ・・・・・・ ｄＳＰＡＣＥ Ｊａｐａｎ株式会社
Ｊａｐａｎ株式会社 代表取締役社長
代表取締役社長 有馬仁志
副代表・・・ 株式会社株式会社スマートエナジー研究所
会社スマートエナジー研究所 ＣＴＯ ファウンダー
ファウンダー 中村良道
株式会社ＰＡＬＴＥＫ
株式会社ＰＡＬＴＥＫ 代表取締役社長
代表取締役社長 高橋忠仁
会員構成：（順不同）
会員構成：（順不同）
ｄＳＰＡＣＥ Ｊａｐａｎ株式
ゼファー株式会社
Ｊａｐａｎ株式会社株式会社
ゼファー株式会社
株式会社スマートエナジー研究所
日本テキサス・インスツルメンツ株式会社
株式会社スマートエナジー研究所
日本テキサス・インスツルメンツ株式会社
株式会社ＰＡＬＴＥＫ
日本電産株式会社
株式会社アバール長崎
株式会社パスポート
株式会社パスポート
有限会社阿部興治建築研究所
株式会社ホンダソルテック
安藤建設株式会社
株式会社村田製作所
安藤建設株式会社
大賀建設株式会社
矢崎総業株式会社
大賀建設株式会社
矢崎総業株式会社
スターエンジニアリング株式会社
ワイヤレスグルーネットワークス
スターエンジニアリング株式会社
岩崎通信機株式会社株式会社 ファンケル
ＥｎＯｃｅａｎ Ａｌｌｉａｎｃｅ
株式会社セイシング
株式会社Ｕ’ｅｙｅｓ
株式会社サンウェル
株式会社Ｕ ｅｙｅｓ Ｄｅｓｉｇｎ
株式会社サンウェル
東洋熱工業株式会社トーテックアメニティ株式会社
アイラス国際特許事務所
株式会社アットライズ
アイラス国際特許事務所
ＩＴＫエンジニアリングジャパン株式会社
ＰＶＧ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ株式会社
研究団体：
崇城大学 エネルギーエレクトロニクス研究所 中原正俊教授
芝浦工業大学 工学部 電気工学科 教授 高見弘教授
アドバイザー：（独）情報処理推進機構 ソフトウェア・エンジニアリングセンター
統合系プロジェクトサブリーダー 田丸喜一郎氏
ＹＳエネルギー・リサーチ代表 山藤泰氏
支援団体：
横浜市
事務局：
株式会社ＰＡＬＴＥＫ内Page 15

YOKOHAMA
SMART COMMUNITY

横浜スマートコミュニティ構成

Page 16

YOKOHAMA ＹＳＣＰ ワーキンググループ
SMART COMMUNITY

及び 個別プロジェクト一覧①
2011年
2011年6月14日時点
14日時点

資料： 横浜市 のホームページよりPage 17

YOKOHAMA ＹＳＣＰ ワーキンググループ
SMART COMMUNITY

及び 個別プロジェクト一覧②
2011年
2011年6月14日時点
14日時点■ＹＳＣＰ推進協議会について
YSCP 推進協議会では、経産省の次世代エネル
ギー･社会システム実証事業に採択されたプロジェク
トを核としつつ、他の環境関連プロジェクトとも連携して、低炭素社会の構築を目指すとともに市内経済の活性化につなげていきます。

資料： 横浜市 のホームページよりPage 18

YOKOHAMA
SMART COMMUNITY

自律的なエネルギーシステムの拡大
スマートコミュニティ

創る

蓄える

賢く使う

植物細胞のように、小さな規模で『エネルギーを創り創り、蓄え創り 蓄え、賢く使う
蓄え 賢く使う』を備える
賢く使う
自律的なエネルギーシステムを構築することが低炭素社会実現の有効な手段と考えます。

植物細胞
葉緑体

ハウス間連携ミトコンドリア

液胞

スマートハウス
エネルギー
変換装置

蓄電池

太陽光
発電

※グランドビジョン 2009/10/22
Texas Instruments 社 エンジニアリング・コラムへ寄稿。
エンジニアリング・コラムへ寄稿。
http://focus.tij.co.jp/jp/dsp/docs/dspsplash.tsp?contentId=63758
http://focus.tij.co.jp/jp/dsp/docs/dspsplash.tsp?contentId=63758

Concept - Smart Energy Laboratory

Page 19

YOKOHAMA

スマートコミュニティ構想

SMART COMMUNITY～生活や文化を科学技術で支援する街～

Smart Community
Energy System
Solar Farm

コミュニティ自律型エネルギーシステム

Smart Bakery

系統

パン屋
ＥV

蓄電池

太陽光発電

Smart House
スマートコミュニティ
マネージメントセンター

停電時
停電時
解列

10KW以下10KW以下CEMS
Community Energy Management System

小麦畑
双方向 DC/AC
インバータ

Smart House
10KW～２５ＫＷ
10KW～２５ＫＷ

双方向 DC/DC
コンバータ

風力発電
PHV
PHV

蓄電池を
持たない家
10KW以下10KW以下蓄電池

蓄電池

Smart House
小型
水力発電

自然と人間を慈しみ、
自然と人間を慈しみ、科学技術は「支援する」という立場に立つ活動哲学
科学技術は「支援する」という立場に立つ活動哲学

Wind Farm

・地域における複数の自然エネルギーの有効利用
・コミュニティの停電対策と系統の負荷軽減
・停電時、各家もしくは、マネジメント・センターから供給する・ハウス間連携・インフラとの接続は商用系統ライン（ＡＣ）を使用
・モデルベース手法によるスマートコミュニティ・シミュレータ・スマートパワーモジュールによる多様なエネルギーシステムの実現

Concept - Smart Energy Laboratory

Page 20
企画・構想 ： スマートエナジー研究所
スマートエナジー研究所

YOKOHAMA
SMART COMMUNITY

未来へつながる安心で豊かなコミュニティを創造する

人が未来に向けて安全で豊かに暮らせるかを目指した、自然と芸術・文化をはぐくむコ
ミュニティモデルを創る。実際に、複数の住宅でコミュニティをつくり実証する。そのなかで科学技術は、人間社会にどこまで貢献できるかを追求していく。

自然エネルギーを上手に利用することで安価で柔軟なエネルギーシステムを構築する。
食や循環型の社会システムに関する研究・実証をする。
エネルギーに関係するビジネスの実証の場とする。HEMS、エネルギー機器の実験、家電品の省エネ試験、二重窓などの性能試験などを可能とする。

横浜スマートコミュニティは未来のモデルとして、幼児から高齢者まで暮らせる豊かなコ
ミュニティとする。さらに海外からも見学に来るような魅力的なものとする。

横浜スマートコミュニティの考え方に賛同し貢献していただけれる団体・企業に参加いた
だく。環境、エネルギ機器、建築、家電、輸送機器、芸術、文化などの幅広い分野からの参加と知見を得た活動をする。

Page 21

YOKOHAMA
SMART COMMUNITY

今後の予定

コミュニティのビジョンを設定

コミュニティと建築物の設計、シミュレーションによる評価

複数の家を建築をコミュニティを形成

検証・評価

見直しと再構築

Page 22

～未来のエネルギーシステムと街づくりを考える～

YOKOHAMA
SMART COMMUNITY

Smart House

横浜スマートコミュニティ ・ 福岡スマートハウスコンソーシアム

ukuokaCONSORTIUM

合同セミナー ｉｎ ハウステンボス（案）【主催】
主催】 横浜スマートコミュニティ 、福岡スマートハウスコンソーシアム【共催】
共催】 長崎県 横浜市 福岡市【日時】
日時】 2011年
2011年 9月9日(金) ～ 10日
10日(土)【会場】
会場】 ハウステンボス ユトレヒト ３階 第４会議室
第４会議室
【定員】
定員】 150名程度
150名程度●横浜スマートコミュニティ
事務局） ＰＡＬＴＥＫ 社内（神奈川県横浜市港北区新横浜（神奈川県横浜市港北区新横浜2
横浜市港北区新横浜2-3-12
新横浜スクエアビル
新横浜スクエアビル 6F）
6F）
Tel : 045045-477477-2005
URL : http://ysc.paltek.co.jp

里山や川などの自然環境が、高い芸術性を持つ建物
や道路などの公共物と調和し、そこに住む人々が、いき
いきと豊かに暮らすコミュニティをめざして創設された横浜スマートコミュニティ。
次世代エネルギーパークにも指定され、オランダの持続可能な街づくりをめざして造られたハウステンボス。
ムーブメントの源流でもある福岡スマートハウスのレンガ造りの家や、横浜の水路もオランダの灌漑技術を使って造られたという、横浜の土地の記憶（DNA）にも通じる、この地で、未来のあるべき姿を、皆で考えるセミナーを開催いたします。
福岡スマートハウスコンソーシアム 代表 中村良道

【プログラム】
プログラム】■9月9日(金) 13:30～
13:30～18:00 セミナー
１）主賓挨拶
横浜市 経済局 成長戦略推進部
成長戦略推進部 課長 早川 恵庸 氏
福岡市 環境局 温暖化対策部 温暖化対策課 係長 吉田 浩 氏
長崎県 産業労働部 産業技術課
産業技術課 課長補佐 森田 孝明 氏
２）コンセプトと実証実験の現況報告
２）コンセプトと実証実験の現況報告
横浜スマートコミュニティ
横浜スマートコミュニティ 代表 （ｄＳＰＡＣＥ Ｊａｐａｎ(
Ｊａｐａｎ(株) 代表取締役社長）
代表取締役社長） 有馬 仁志 氏
福岡スマートハウスコンソーシアム 代表 （(株)スマートエナジー研究所
スマートエナジー研究所 ＣＴＯ） 中村 良道 氏
横浜スマートコミュニティ
横浜スマートコミュニティ 副代表 ((株((株)ＰＡＬＴＥＫ 代表取締役社長）
代表取締役社長） 高橋 忠仁 氏
３） コンソーシアム各企業からの取り組み紹介
崇城大学 エネルギーエレクトロニクス研究所 所長 中原 正俊 氏(株)アバール長崎
アバール長崎 営業部 企画課 課長 西川 亘 氏
矢崎総業(
矢崎総業(株) ＨＶ事業
ＨＶ事業推進室
事業推進室 スマート事業開発部 部長 紺田 勝久 氏
日本テキサスインスツルメンツ(
日本テキサスインスツルメンツ(株) フォーカスドＥＥマーケティング 主事補 酒井 正充 氏(株)村田製作所 営業本部
営業本部 マーケティンググループ 新規市場営業部 部長 備前 達生 氏
スターエンジニアリング(
スターエンジニアリング(株) 代表取締役 和田 英幸 氏
安藤建設(
安藤建設(株) 建築本部 ＬＣＡ部 副部長 岩藤 泰男 氏
岩崎通信機(
岩崎通信機(株) 技術本部 研究開発部 部長 峯岸 篤 氏(株)ホンダソルテック 開発センター センター長 船川 和彦 氏
ゼファー(
ゼファー(株) 技術生産統括部
技術生産統括部 部長 井上 清 氏
Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｇｌｕｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ｉｎｃ.
Ｉｎｃ. 日本ブランチマネージャー 水城 官和 氏
芝浦工業大学 工学部 電気工学科 教授 高見 弘 氏

ハウステンボスの風景

19:00～
19:00～21:00 レセプション（交流会） ホテルヨーロッパ１階
ホテルヨーロッパ１階 レンブラントホール●福岡スマートハウスコンソーシアム事務局） dSPACE Japan 社内（東京都品川区北品川4
東京都品川区北品川4-7-35 御殿山トラストタワー）
Tel : 0303-57985798-5460
E-Mail : smart_project@dspace.jp■9月10日10日(土) 10:00～
10:00～12:00 セミナー（テクニカル・セッション）
１） Smart Power Manager の仕組みとシステム構成方法(株)アバール長崎 開発設計部 部長 宗石 浩 氏
２） モデルベース開発手法による次世代エネルギー制御(株)スマートエナジー研究所 代表取締役社長 中村 創一郎 氏
ｄＳＰＡＣＥ Ｊａｐａｎ(
ビジネスディベロップメント部 スマートエナジーソリューション担当
Ｊａｐａｎ(株)(株)ＰＡＬＴＥＫ スマートグリッド事業部 ＴＳ ＦＡＥ 東﨑 周平 氏
13:30～
13:30～16:30 次世代エネルギーパーク視察

Smart Energy Laboratory Presents

広橋 亘 氏

Page 23

Agenda

会社概要説明プロジェクト紹介
福岡スマートハウスコンソーシアム
横浜スマートコミュニティー
横浜スマートコミュニティー

モデルベース開発手法の概要と優位性

スマートハウス開発を支援するモデルベース電源開発手法

参考情報
Page 24

モデルベース開発における数式モデルとはダイナミクスをグラフィカルな数式モデルで記述可能
モデルベース開発では、この数式モデルを積極的に活用する

ma (t ) = dv (t ) + Cx (t )tv(t ) = ∫ a(t ) dt + v (t0 )t0tx (t ) = ∫ v(t )dt + x (t0 )t0Simulinkモデル
Simulinkモデル

MATLABはFortranなどのプログラム言語を学ぶことなく、高度な数値計算を行えるアプリケーションプログラム※ MATLAB/SimulinkはThe MathWorks社の製品です Page 25

自動車業界で標準的に活用されている
モデルベース開発手法
制御装置と制御対象の機能をモデル化して活用する開発手法

Soft ECU

Soft ECU
Signals

SensorSignals

EngineDrivetrain

Sensor signals to ECUEngine Speed
Torque Engine

Actuator signals from ECU

dSPACE Automotive Simulation Model

Torque Differential
Tire Speed

Vehicle Dynamics

SensorSignals

Environment
Signals

Environment

資料提供： dSPACE Japan
Page 26

モデルベース開発を支援するdSPACEツール

システム設計
適合
&
計測

制御
設計

コントローラ
モデル

プラント
モデル

実ECU

Rapid
Control
Prototype

コントローラモデル

HardwareIn the
Loop

実機
実ECU

Auto
Code
量産コード自動生成ツール
Generation

プラント
モデル

dSPACE
シミュレータTargetLink

dSPACE
プロトタイプシステム

実機

量産コード自動生成
コントローラモデル

ECU

Page 27

シミュレーション事例
Volkswagen: Touareg ハイブリッド - HIL System (1)

使用製品:
使用製品:
dSPACE Virtual Vehicle HIL Simulator,
Automotive Simulation Models (ASM)
アプリケーション:
アプリケーション:
Touaregハイブリッドのネットワークシミュレータを使
Touaregハイブリッドのネットワークシミュレータを使用したECU
用したECU開発
ECU開発
チャレンジ:
チャレンジ:
29個のECU
高度な統合化
ハイブリッドドライブトレインに対する新たなテスト
高電圧バッテリーに対する安全性の確保
ベネフィット:ベネフィット:早期の機能試験：開発時に機能試験及び特殊な試験が可能になった
ネットワークECUファンクションの統合テスト
Page 28

シミュレーション事例
Volkswagen: Touareg ハイブリッド - HIL System (2)実験室内のシミュレータ及びテスト装置

出典： dSPACE Magazine 2/2010

Page 29

ユーザ事例：三菱自動車工業社

電気自動車「i-MiEV」のHILSテスト
dSPACE HILシミュレーションによる
電気自動車専用ECUのソフトウエア品質の確保

ECUへの入力を設計通りのタイミングで模擬操作する手段として、dSPACE Mid-Sizeシミュレータを採用、さらに試験パターンを迅速に作成する手段
としてテスト自動化ツールAutomationDeskを活用

テストすべき項目を忠実に試験パターンとして自動的に実行する事ができ、また従来のテストでは発見できないソフトウェアバグを発見する事が出来るため、電気自動車の開発にはなくてはな
らないものでした。
開発本部 副本部長 早舩 一弥氏

資料提供： dSPACE Japan
Page 30

ユーザ事例：Honda Aircraft

統合テストへHILSを利用
Honda Aircraft Company、dSPACE HILシミュレータを導入、HondaJet向け統合テスト用シミュレータに採用

Honda Aircraft Companyは、航空機の電気系統およびアビオニクスサブシステムの自動統合テストのために、
dSPACEシミュレータを使用します。ネットワー ク化されたdSPACE HILプラットフォームで実行する高精度フライトダイナミクスモデル、エンジンモデル、およびエンジ
ニアリングプロトタイプを使用して、量産航空機サブシ
ステムと列線交換ユニット（LRU）をテストします。

資料提供： dSPACE Japan
Page 31

Agenda

会社概要説明モデルベース開発手法の概要と優位性

スマートハウス開発を支援するモデルベース電源開発手法

プロジェクト紹介
福岡スマートハウスコンソーシアム
横浜スマートコミュニティ

Page 32

スマートハウス システム構成
気象情報（日射量予測）自然エネルギーの活用
自然エネルギーのスムーズな導入*系統逆潮流問題の解決
系統逆潮流問題の解決

創
電

太陽熱
集熱器

太陽光発電
風力発電

CIGS

系統電力のピークカット・平準化
系統電力のピークカット・平準化*オール電化、ＥＶ導入に
オール電化、ＥＶ導入による
電化、ＥＶ導入による電力消費量の管理

系統（グリッド）

Trans 停電時解列

PLC
Smart PowerManager Unit

MPPT
DC/
DC/DC
コンバータ

DC/DC
コンバータ

電力
センサ

ZigBee
インホーム
ディスプレイ

停電対策
自動単独運転HVDC

スマートメーター

360V – 420V

双方向
DC/DC
コンバータ

自律的な
エネルギー制御システム

V2H
ホームゲートウェイ
モニター

AC
100V

Internet

管理

遠隔管理・制御

Energy Management System

Smart Power Control System
AC
200V

自宅でＥＶ充電
自宅でＥＶ充電

蓄電

Data Center
Cloud
Service（（（（見見見見える化化化化））））

制
御

双方向
DC/AC
インバータ

直流（DC
直流（DC）
DC）
交流（AC
交流（AC）
AC）
ＬＥＤ
照明

電気自動車

※非常時には、蓄電池よりバックアップにて運用

MPPT : Maximum Power Point Tracking
HVDC : High-Voltage Direct Current
PLC : Power Line Communication

OSGi : Open Services Gateway initiative
CIGS : Copper Indium Gallium DiSelenide
V2H : Vehicle to Home

Page 33

スマートハウスのうれしさ

自然エネルギーのスムーズな導入
・系統逆潮流問題の解決

系統電力のピークカット、平準化
・オール電化、ＥＶ導入による電力消費量

効果を生み出すのに必要なエネルギー制御システム

自宅でＥＶ充電・ＥＶ普及促進停電対策
・自動単独運転・非常時には、蓄電池よりバックアップ
Page 34SCALE → Simulink の統合回路設計～モデル設計の流れを一元化
StepStep１

Simulink

SCALE
崇城大学 ＥＥ研究所

Scope
Simulink－
Simulink－SCALE間SCALE間 CoCo-Simulationを実現
Simulationを実現
コントローラ、プラント（回路）のモデルを作成するにあたり、当初よりそれぞれ記述しやすいツールの使用が可能となる
また、以後のモデルベース開発との親和性が格段に向上する

補償器
コントローラモデル

回路図
プラントモデル

MILS : Model in the Loop Simulation（共同研究開発 ： 崇城大学 ＥＥ研究所,
ＥＥ研究所, dSPACE Japan, スマートエナジー研究所）
Page 35

開発速度と品質を向上させる
プロトタイピング開発の流れ
プロトタイプハードウェア
による実機検証

制御設計

RCP

適合計測

ラピッドコントロールプロトタイピング

システム
仕様設計

システム
検証

コンポーネント

検証

HILS
オフライン
シミュレーションによる検証

コンポーネントコンポーネント

機能設計
機能設計

検証

ACG
量産コード
生成

大きな手戻りを回避するため、量産コード生成をする前にコンポーネント機能を検証する。

モデルを用いた設計に始まり、PC上でのシステ
ム設計の検証を経て、プロトタイプハードウェアにプロトタイプハードウェアによる検証を実施する。更にモデルをベースとしてよる検証を実施する
量産コードを生成し、システム検証におけるシミュ
レーションにモデルを継承する。
RCP: Rapid Control Prototyping
ACG: Auto Code Generation
HILS: Hardware In the Loop Simulation
資料提供： dSPACE Japan
Page 36

ビジョン作り～モデル作成～実証まで
構想：グランドビジョン

アイランドシティ中央公園
レンガハウス

実証

検証
SCALEにSCALEによる回路と制御アルゴリズムの連携シミュレーション（崇城大学（崇城大学 中原教授
中原教授開発）教授開発）

Simulink モデル図

ミニスマートハウス

リアルタイムモニタ

dSPACE の RTI ブロック図

Concept - Smart Energy Laboratory

Page 37

構想 ： スマートエナジー研究所
スマートエナジー研究所

スマートミニハウス・システム

ミニスマートハウス基板
dSPACEDS1103ボード
DS1103ボード
40kHz
PWM出力
PWM出力

アナログ電圧入力
PowerPC 750GX 1GHz プロセッサ搭載

4個のコンポーネントを同時に制御
基板：アバール長崎製作

主要コンポーネントを1
主要コンポーネントを1枚の基板に実装
太陽電池用
昇圧DC/DC
昇圧DC/DCコンバーター
DC/DCコンバーター

系統連係
双方向AC/DC
双方向AC/DCインバータ
AC/DCインバータ

風車などの発電機用
AC/DCインバーター
AC/DCインバーター

バッテリ充放電用
双方向DC/DC
双方向DC/DCコンバーター
DC/DCコンバーター

Page 38

ミニスマートハウス～システムの検証～①バッテリーを使用したエネルギー制御システムのデモ（dSPACE 社製 DS1103 で制御）

ミニスマート
ハウスボード（アバール長崎製）

ミニスマートハウス基板w
w②ＥＶ急速充電デモ
系統とバッテリーの両方から充電。また、複数の創電装置から並列的に充電する
ことにより、系統への負担を軽減できる。

w

バッテリ充放電用
双方向DC/DC
双方向DC/DC
コンバータ

主要コンポーネントを主要コンポーネントを１枚の基板に実装

系統連系
双方向
AC/DC
インバータ

太陽電池用
昇圧DC/DC
昇圧DC/DC
コンバータ
ＥＶ充放電用
双方向DC/DC
双方向DC/DC
コンバータ
基板：アバール長崎
基板：アバール長崎 開発・製作
研究開発 ： スマートエナジー研究所、dSPACE
スマートエナジー研究所、dSPACE Japan

Page 39

dSPACE製品の貢献
Renewable Energy
Options

モデルベース開発手法をサポートする

自然エネルギーオプション
HVDC

太陽光発電

DC/
DC/DC
コンバータ

•

双方向
DC/AC
インバータ

DC/
DC/DC
コンバータ

風力発電
改質器

天然ガス

Smart Energy
Basic System

プロトタイパでコンバータ・インバータの
開発支援
系統
リレー

電力
センサ

（グリッド）
電力計
電力計

ブレーカ

燃料電池
双方向
DC/DC
コンバータ

DC/
DC/DC
コンバータ

Co
Co--Generation
System•Vehicle to Home
Energy System
直流（DC
直流（DC）
DC）
交流（AC
交流（AC）
AC）

AC/DC
インバータ

双方向
DC/DC
コンバータ

双方向
DC/AC
インバータ

各Power Supplyや負荷を模擬するシミュレータで検証支援※非常時には、蓄電池が搭載された Smart Energy
Basic System 及び、
EV/PHV から V2H にて電
にて電
力を供給。

EVアシスト
系統電力一定制御
自然エネルギーの導入
停電対策

モーター

V2H 対応 EV/PHV

Page 40

スマートエナジーコアシステム

モデルベース電源開発 応用事例

家電

EV

停電対策
バッテリーによるEV充電アシスト
系統一定制御、ピークカット
保護リレー
センサー

AC 100V

柔軟な系統連携、蓄電池の充放電を実現する双方向インバータ・コンバータ
HVDC

堅牢なプロトタイパMicroAutoBox IIを用いて、迅速な開発を実現

計測・制御

MicroAutoBox II

構成イメージ

共同開発

Smart Energy
L A B O R A T O R Y

Page 41

スマートエナジーコアシステム

系統

HVDC
双方向
DC/DC
コンバータ

電力センサ

双方向
DC/AC
インバータ

（グリッド）

直流（DC）
直流（ ）交流（AC）
交流（ ）

試作機作成
電気自動車

電対策
バッテリーによるEV充電アシスト
系統一定制御、ピークカット

柔軟な系統連携、蓄電池の充放電を実現する双方向インバータ・コンバータ
堅牢なプロトタイパMicroAutoBox IIを用いて、迅速な開発を実現
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モデルベース電源開発手法を用いて、試作機を短時間で作成

dSPACE ControlDesk によるシステム操作画面

システム外観
ビデオ上映モニタを宅内負荷として接続

クラウドHome Energy Management System
ZigBeeサービス
プロバイダー

OSGi
Bundleインターネット

ZigBeeWiWi-Fi

Software Layer

WEB ブラウザにて情報表示 → 操作

Smart Phone

Tablet PC

・電力価格／電力量
・電気事業者からの情報表示

Smart Look (IHD)
Smart Socket (WGN)
・ON/OFF 制御
・電力量測定エアコン（家電）
OSGi : Open Services Gateway initiative
・ON/OFF制御
ON/OFF制御 (JEMA端子(JEMA端子)端子)
IHD : In-Home Display
ESI : Energy Service Interface【特徴】
特徴】
・ZigBee Smart Energy Profile に準拠
・Webサーバ
Webサーバ(ECG100)
サーバ(ECG100)と(ECG100)とWeb API(REST)接続し、API(REST)接続し、Smart
接続し、Smart Phone
やTablet PC などで、ユーザビリティなどで、ユーザビリティ効果の高い、ユーザビリティ効果の高いGUI
効果の高いGUIを実現
GUIを実現・OSGi を利用し、遠隔サーバから宅内の機能拡張を実現
利用し、遠隔サーバから宅内の機能拡張を実現【開発】
開発】 ワイヤレスグルーネットワークスPage 44

PowerSEL 200●スマートエネルギーのためのモデルベース開発キット
特徴●先進的なエネルギー制御設計手法の体験●インテリジェントな電源システムの習得●ＤＣ／ＤＣコンバータをモデルベースで開発と活用●ダイナミックなエネルギーの『見える化』●ターゲットＭＣＵへのオートコード変換と実装

モデル応用例②●バッテリー用ＤＣ／ＤＣコンバータ●急速充電器●太陽電池コンバータ●スマートエネルギー機器全般に応用可能

①

③

仕様
●回路方式：非絶縁昇降圧型 双方向DC/DCコンバータ●定格出力：２００Ｗ（※使用条件により異なります）●コントローラ：① TI社製 PiccoloTM MCU F28035 （搭載）
② dSPACE 社製 DS1103 （Ｉ／Ｆ搭載）（※コントローラは切り替えて使用可能）●通信：RS232C , CAN①電圧センサ用コネクタ②電流センサ用コネクタ③ＰＷＭ、Ｉ／Ｏ信号用コネクタ

Power SEL 200
ボード開発・製造 ： アバール長崎

崇城大学 ＥＥ研究所

PiccoloTM

SCALE

Simulink

RCP

SCALE（電源回路シミュレー
タ）を使用し、回路と制御アルゴリズムの連携シミュレーショ
ンで設計と検証を行う

SCALEで設計した回路図をもとにSimulink でモデル作成とシミュレーション検証を行う

dSPACE社製のDS1103を使用
し、RCP実機検証。TargetLink
により、自動コード変換。

※MathWorks社製※RCP : Rapid Control
Prototyping【協力】協力】 崇城大学、日本テキサスインスツルメンツ【研究開発】
研究開発】 スマートエナジー研究所、dSPACE
スマートエナジー研究所、dSPACE Japan 、アバール長崎※会社名および商品名は、各社の登録および登録商標です。

RCPで動作確認したモデルを
電源プロセッサへ実装

Page 45

Agenda

会社概要説明モデルベース開発手法の概要と優位性

スマートハウス開発を支援するモデルベース電源開発手法

プロジェクト紹介
プロジェクト紹介
福岡スマートハウスコンソーシアム
横浜スマートコミュニティ

Page 46

三洋電機株式会社様 バッテリ制御ソフトウェアの開発

BILS：バッテリ実物を用いた制御ソフトウェアの開発環境

弊社ユーザカンファレンス2010
弊社ユーザカンファレンス2010でのご講演資料を抜粋
2010でのご講演資料を抜粋
Page 47

BMWグループ様：Virtual Energy Cells

テストされる主なBMS機能
セルバランシング
温度管理
充電制御
安全機能
絶縁の監視
オンボード診断
テストには、自動化された再現可能なテストケースを使用

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Younicos AG： 再生可能エネルギーのみで島全体に電力供給

Younicos AG社は大西洋中部のアゾレス諸島のグラシオザ島で自立的な電力供給の実現に向けてシステムを開発中
ディーゼル発電から、風力発電基地と太陽電池システムにおる再生可能エネルギーをベースにしたカーボンニュートラルなシステムへ必要なエネルギーの70 ～ 90%は太陽と風から、残りの10 ～ 30%は島のバイオ燃料から
３メガワットのNAS（ナトリウム硫黄）電池を用いて電力の変動を吸収

出典：dSPACE MAGAZINE 01/2010
Page 49

SANTERNO：dSPACE TargetLinkによるパワーインバーター開発

太陽光発電において、DCをACに変換するインバーターが重要
複雑なタスクで構成されるアプリケーションのハードリアルタイム動作が必要
最大電力点に追従する制御（Maximum power point tracking, MPPT）が必要
電力系統と安定接続するために、複数のダイアグ・安全機能が必要

dSPACE MAGAZINE 1/2011

Setup of a solar field with inverters and control station.

Page 50

まとめ

福岡スマートハウスコンソーシアム
自然から学ぶビジョンを掲げて、各企業や団体が、スマートエネルギースステム、HEMSなどの装置を自主的に持ち寄って実験をおこなう。産官学で３０以上に及ぶ団体の参加。

横浜スマートコミュニティ
福岡スマートハウスコンソーシアムの参加企業、横浜市の企業、学術団体とともに横浜市の支援を得て発足。
技術的な追求にとどまらず、人々がコミュニティでいきいきと生活するには、自然環境との積
極的な調和が必要。未来に向かって常に建築や改造を行い進化し続けるプロジェクト。

スマートエネルギー制御開発
分散エネルギーシステムは、複数のエネルギーユニットを流れるエネルギーの複合動作をシステムとしてとらえて制御する必要がある
自動車や航空機開発で標準となっているモデルベース開発手法は、制御系や制御対象をも数学的なモデルとして扱うことができ、シミュレーションを行うことで制御対象の変化に対する制御系の対応が敏速にでき、開発の信頼性、開発速度、複雑化の対応など多くにメリットがある。
分散エネルギーシステム開発手法として、開発環境とモデルを提供し教育、普及に努める
Page 51

Agenda

会社概要説明プロジェクト紹介
福岡スマートハウスコンソーシアム
横浜スマートコミュニティー
横浜スマートコミュニティー

モデルベース開発手法の概要と優位性

スマートハウス開発を支援するモデルベース電源開発手法

参考情報
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自然・生物に学ぶ事例：
スペインバルセロナ：グエル公園
グエル公園：アントニ・ガウディの作品群の１つ、1984年にユネスコの世界遺産に登録

グエル伯爵（施主）は何の制限も課さずガウディにこの庭園住宅の設計を依頼し、ガウディは
自然と調和を目指した統合芸術を作ろうとした。

1900～1914年の間に製作。当時バルセロナでは工業化が進んでいたが、ガウディとグエル
伯爵はこの場所に、人々が自人々が自然と芸術に囲まれて暮らせる、
新しい住宅地を作ろうとした。
新しい住宅地出展：
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B0%E3%82%A8%E3%83%AB%E5%85%AC%E5%9C%92
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横浜の土地が持っている記憶：貿易・商業

鉄道、港、シルクの歴史
1859年に横浜は開港。次々に外国の船が来航し、横浜居留地には多くの外国人商社が居を構え、日本人商社も設立された。それらの商社を通じ、横浜港の貿易は大きく発展する。
開港から昭和の初めまで、貿易の輸出品の多くが、生糸となる。生糸は、陸路や河川を使って、横浜へ運ばれる。1909年には、日本は中国を抜いて世界一の生糸輸出国になった。日本の蚕糸業は、日本の経済を支え、近代化に大きく寄与し、シルクの街・横浜からは、
日本の各地に外国文化が波及していくこととなる。
氷川丸：昭和５年（１９３０）に竣工し、同年シアトルに向けての処
氷川丸：
女航海に向かう。チャップリンや秩父宮御夫妻が乗船されるなど、日本の代表的豪華客船として活躍。横浜市指定有形文化財となり、今日もその優美な姿を訪れる人々に見せてくれている。
赤レンガ倉庫：赤レンガ倉庫：は、明治末期から大正初期に国の模範倉庫として建設されたレンガ造りの歴史的建造物です。 横浜市では、『ハマの赤レンガ』と呼ばれ多くの市民に親しまれてきたこの赤レンガ倉庫を、貴重な歴史的資産として保存し、また市民の身近な賑わい施設として活用するため、平成4年3月に国から取得しました。
取得後、港の賑わいと文化を創造する空間」を事業コンセプトとして、横浜らしい文化を創出し、市民が憩い・賑わう空間として位置付けた赤レンガ倉庫内部改修工事を実施し、2002年（平成14年）
4月12日に新たに施設オープンしました。
出展：http://www.city.yokohama.lg.jp/kowan/m-learn/history0.html
http://www.silkmuseum.or.jp/main/index.html
http://www.timeslip-y.jp/index.html
http://www.city.yokohama.lg.jp/kowan/m-sight/akarenga/overview.html
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横浜の文化：美術・芸術
横浜は、横浜が将来にわたり、都市としての自立的発展を目指すには、新しい価値や魅力を生み出し、発信することが不可欠であると考え、新たな街づくりの構想の柱「文化芸術創造都市－クリエイティブ
シティ・ヨコハマ」を掲げている。
文化というソフト面、経済発展と横浜らしいハードの都市空間を造るという新たな都市ビジョンである。
–

横浜美術館 http://www.yaf.or.jp/yma/index.php
1989年3月に、横浜博覧会の施設として開設し、同年11月3日に開館。
「みる」「つくる」「まなぶ」の連携を基本方針として設立された。
コレクションとして、19世紀後半以降の美術作品を中心に、ダリ、マグリッ
ト、ミロ、ピカソ、セザンヌなどの作家の作品、幕末・明治以来の横浜にゆかりの深い作家の作品など幅広く収集。また、写真コレクションも充実している。

－ 横浜トリエンナーレ

日本最大級の現代美術の国際展。 2001年に始まり、３年に１度に定期的に開催される大型国際美術展。
毎回、総合ディレクターの掲げる全体テーマに基づき、世界の現代美術（映像、インスタレーション、写真、絵画、彫刻等）の最先端作品を、一堂に提示する。
チョウ・ミンスクとジョセフ・グリマ＆ストアフロント・チーム Cho Minsuk andJoseph Grima with Storefront Team 《Ring Dome》 2008

出展：よこはま百問2009（かながわ検定・ヨコハマライセンス受験参考問題集、神奈川新聞社、2009）
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dSPACEは今後もモデルベース開発をサポートする強力なツールチェーンを提供致します。

御清聴ありがとうございました。

© Copyright 2011 by dSPACE.
ブランド名および製品名は、各社または各組織の商標または登録商標です。

Proprietary | EVEX・CSF2011 | Oct 13, 2011 | dSPACE Japan | Hitoshi Arima
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