EmbLT
SWEST23

EmbLTって？
• 技術系イベントではお馴染みのLightning Talks！
• そんなLTのSWEST版こと Embedded Lightning Talks → EmbLT• セッションやポスターほど頑張れなくてもOK！
• 気になるネタを見つけたら，是非LT終了後の徹夜部屋で続けて議論もOK！

• 楽しく！ワイガヤでやっていきましょー！

発表順
1. XilinxFPGAに愛憎を込めて
2. SWEST22で設計した基板をリファインした
ALGYAN 6th基板で、LED-Tankを魔改造してみた
3. 非技術者向けにM5GOで組込み・IoT体験ハンズオンをやってみた話
4. 自律移動するAIoTエッジ機器の「分散協調システム」化の提案
5. Raspberry Pi Picoでシンセサイザを作ってみた
6. AUTOSARに関する共同研究紹介と箱庭裏話
7. オンライン時代のマイクアンプ工作8. READMEとは何なのか？
9. 自動運転実証実験紹介

1枠 5～10分

伊藤慎治
大栄豊
及川達裕

三根清
石垣良
高田光隆
日山敦生
鳥木瑛司
濱田貴之

発表順②

1枠 5～10分

1. XilinxFPGAに愛憎を込めて
2. 非技術者向けにM5GOで組込み・IoT体験ハンズオンをやってみた話
3. 自律移動するAIoTエッジ機器の「分散協調システム」化の提案
4. Raspberry Pi Picoでシンセサイザを作ってみた
5. AUTOSARに関する共同研究紹介と箱庭裏話
6. オンライン時代のマイクアンプ工作7. SWEST22で設計した基板をリファインした
ALGYAN 6th基板で、LED-Tankを魔改造してみた？

伊藤慎治
及川達裕
三根清
石垣良
高田光隆
日山敦生
大栄豊

聴講者の皆さんへのお願い• チャットコメント歓迎！自由に・積極的に書き込み下さい• お酒片手にワイガヤで楽しくやりましょう！
• 発表者はマイク＆カメラを常にオン！画面共有も勿論可能です• 飛び入りLT歓迎です！チャットコメントで立候補下さい• 事前に申し込み頂いた発表分が終わり次第，回していきます• 途中退出＆途中入出OKです．お気軽にどうぞチャットでリアクション歓迎！
• オンラインLTの発表者は孤独…
• 皆さん，チャットで是非リアクションくれると嬉しいです• 例示• [拍手] 8888888888• [イイネ] bbb• [絵文字] ☺☺☺ 🍺🍺などなど

SNSへの発信は大歓迎！
• 本セッションはSNSへの発信大歓迎です ☺
• ハッシュタグは #SWEST23 #EmbLT• スクショもOKのスタンスです• LT発表者が「これはNGで…」と言ったモノはSNSへの発信を控えて頂けるようお願いしますいざ、LT！！

SWEST24 でのLT発表＆インタラクティブセッショへのご参加お待ちしています！

SWEST23 セッションS1a EmbLT

Xilinx FPGAに愛憎を込めてシステムアイ
伊藤慎治 (058)

SWEST23 S1a EmbLT 「Xilinx FPGAに愛憎を込めて」 (システムアイ 伊藤慎治 058)

1

自己紹介
• 伊藤 慎治 システムアイ 代表 (個人事業主)– 2007年 名古屋市大須にて開業– 組込システムの受託開発が主な業務– 詳しくはポジションペーパーを参照下さい(0058です)• SWESTには2年前のSWEST21から参加– 3年連続3回目• VHDL派です– VHDL-2008を使っています• お仕事承ります m(_ _)m– ito@sys-i.net までどうぞ

SWEST23 S1a EmbLT 「Xilinx FPGAに愛憎を込めて」 (システムアイ 伊藤慎治 058)

2

FPGA使用歴• 2004年 FPGAに初めて触れる– AlteraのStratix、Verilog-HDLを使用– 全くの未経験状態で知人のヘルプとして参加したはずが、なし崩し的にコーディングの主担当になる• 2005年 Xilinxと出会う– Virtex-Ⅱ Pro (PPC405×2個内蔵)、VHDLを使用• VHDLの選択は当時のツール（EDK）がVHDLを使用していたため• 2013年 Latticeと出会う– Mach XO2• 3.3V単一電源で動作、フラッシュ内蔵• 使ってきたXilinx FPGA
– Spartan-3・Virtex-II Pro・Virtex-4 FX– Startan-6– Artix-7・Zynq-7000 ←今ココ
SWEST23 S1a EmbLT 「Xilinx FPGAに愛憎を込めて」 (システムアイ 伊藤慎治 058)

3

Xilinx FPGAの良い所！
デバイス編

SWEST23 S1a EmbLT 「Xilinx FPGAに愛憎を込めて」 (システムアイ 伊藤慎治 058)

4

Xilinx FPGAの良い所：デバイス• 基本ロジックの構成が贅沢• Spartan-6(2008年)以降の全製品で「6入力LUT-2FF」の構成
LUT

I0
I1
I2
I3
I4
I5

O1 D1
O2

FF

• 他社のローコスト製品では「4入力LUT-1FF」の構成

O

Q1

LUT
I0
I1
I2
I3

O

D

FF

O
Q

CLK
D2

Q2

CLK

SWEST23 S1a EmbLT 「Xilinx FPGAに愛憎を込めて」 (システムアイ 伊藤慎治 058)

5

Xilinx FPGAの良い所！
ドキュメント編

SWEST23 S1a EmbLT 「Xilinx FPGAに愛憎を込めて」 (システムアイ 伊藤慎治 058)

6

Xilinx FPGAの良い所：ドキュメント• 主要なドキュメントは全て日本語化されている– ツールのマニュアル• Step-by-Stepのチュートリアルも大方日本語化されている– デバイスのマニュアル– 基本ライブラリのマニュアル• 基本的な使い方の情報で困る事は無い（はず）• IPのマニュアルは英語のみ

SWEST23 S1a EmbLT 「Xilinx FPGAに愛憎を込めて」 (システムアイ 伊藤慎治 058)

7

Xilinx FPGAの良い所！
ツール編

SWEST23 S1a EmbLT 「Xilinx FPGAに愛憎を込めて」 (システムアイ 伊藤慎治 058)

8

Xilinx開発ツール• Vivado ML (現行版の2021.1から名前が変わった)– サイズが大きい 50GB超– 機械学習向けのライブラリが大量に入っている• 使わない選択が出来ない…
• デザインフローという独特の概念がある– 万人に使いやすいかというと、微妙…
– 慣れが必要

SWEST23 S1a EmbLT 「Xilinx FPGAに愛憎を込めて」 (システムアイ 伊藤慎治 058)

9

Xilinx FPGAの良い所：ツール• 最大のメリットは、全機能が無償で使える– 有償版との違いは使用可能なデバイスのみ• 大容量のデバイスは有償版でのみ使用可能– ARMコア内蔵のZynq-7000も2品種使用可能

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10

Xilinx FPGAの良い所：ツール
設計フロー

名前

機能

高位合成

Vitis-HLS

C/C++ → HDLへの変換機能
C/C++でFPGA機能を実装できる

HDL合成

Vivado合成

VHDL-2008, Verilog-HDL, SystemVerilog 混合使用可能

GUIによる設計

IP Integrator

ブロック図でIPを接続して設計
プロセッサ使用の場合は必須

シミュレーション

XSim

GUIのロジックシミュレータ
VHDL-2008, Verilog-HDL, SystemVerilog 混合使用可能
但し合成と言語サポート範囲が異なる(特にVHDL-2008)

内部ロジアナILA

実機内部の波形を測定
デザインに組込む（実動作に影響を与える）
FPGA書込用のJTAGアダプタで使用可能

プロセッサ

MicroBlaze
ARM Cortex-A9/A53/R5

MicroBlazeはXilinx独自のソフトコアプロセッサ

SW開発

Vitis SDK

EclipseベースのIDE
FPGA書込用のJTAGアダプタでソースレベルデバッグ可能SW（ベアメタル）

OS無し、FreeRTOSを使用可能
ZynqのARMもベアメタルで使用可能

SW（Linux）

MicroBlaze・ARMでフルのLinuxを使用可能（伊藤は未経験）SWEST23 S1a EmbLT 「Xilinx FPGAに愛憎を込めて」 (システムアイ 伊藤慎治 058)

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Xilinx FPGAの困った所！

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12

Xilinx FPGAの困った所• IPの品質が微妙…
– 前バージョンで動作していたIPが新バージョンで動かなくなる• 出来上がるFPGAデザインの品質には問題が無い– 少なくとも伊藤は遭遇した事がない

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IP不具合事例：Zynq BFMアドレスデコード不正• 現象 （Vivado 2019.2で発生）– ZynqMPのシミュレーション用ライブラリでアドレス範囲が合っているのにInvalid Addressというエラーで動作しな
い• 原因– Vivado2019.1からのバグ、Vivado2018.2では正常– 単なるコーディング不良• アドレス範囲を間違って判定している• 変更後にテストしていない？

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IP不具合事例： PCIe-XDMAリード値が0
修正：LTでは「ライト不可」と• 現象 Vivado 2020.2で発生話しましたが、正しくは「リード値が全て0」です– PCからPCIe経由でのリード値が全て0• FPGA内部バスではPCIeからのリード要求に対して正しい値を返している（内部ロジアナで確認）– ライトは動作している– Windowsでのドライバの初期化で正しい値がリードされな
いため、デバイスマネージャーに×印表示されPCIeデバイ
スとして使用できない• 原因– Vivado 2020.2の不良と思われる– 現行版の2021.1では修正されている• IPのChangeLogには何も記載されていない• 変更後にテストしていない？
SWEST23 S1a EmbLT 「Xilinx FPGAに愛憎を込めて」 (システムアイ 伊藤慎治 058)

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IP不具合事例：Ethernet MAC gPTP送信データ不正• 現象 Vivado 2018.1で発生– PTPの送信パケットバッファに書いた送信データが化けている– 全く同じデザインは2017.4では動作していた• 原因– Vivado2018.1のバグ• これも明らかなコーディング不良– IPのChangeLogから抜粋• Feature Enhancement: Packet buffers moved to XPM - No
functional changes– テストしていないのか？
– Vivado2019.1まで1年間修正されなかった！
• PTP機能は有償IPなのに…

• 変更後にテストしていない？
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ツール不具合事例： ステップ実行で割込ハンドラに飛ぶ• 現象– SDKでのSWデバッグでステップ実行すると、割込ハンド
ラ入口で止まる• ステップ実行時に割込禁止していない？
• ステップではなく、ここまで実行（Run to Line）なら大丈夫• MicroBlaze・ZynqのARMの両方で発生– 2012年頃から発生している– 2013年に一度直ったが、その後再発– XilinxのForumで何度も報告されているが、修正されていない• これで良いと思っているのかもしれない…

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“Welcome to Xilinx World”• Xilinxのフォーラムでの2007年頃の書込• 前バージョンの機能が予告なく削除された事を尋ねる書込に対するリプライ書込

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SWEST22で設計した基板をリファインしたALGYAN
6th基板で、LED-Tank
を魔改造してみた(株)オーバス(デンソー) グループマネージャ
IoT ALGYAN本会運営委員/SWEST/LED-Camp実行委員

大栄

豊

2021/9/2@SWEST23
2021/9/2

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自己紹介• 大栄 豊（おおえ ゆたか）
https://www.facebook.com/yutaka.ohe– 日本中でも、少し珍しい「苗字」• 名字由来netで、【全国順位】 14,915位 【全国人数】 およそ380人⇒実は、戸籍上の「大榮」で調べると、【全国順位】 54,732位 【全国人数】およそ30人– IoT ALGYAN本会運営委員• 「IoT ALGYAN(あるじゃん)１周年記念・IoT祭り2016！」で、「破」免状認定• 「IoT ALGYAN３周年「IoT祭り2018」」で、「離」免状認定– 本業：(株)オーバス勤務((株)デンソーより出向中)
http://www.aubass.co.jp– SWEST/LED-Camp実行委員

今年は初のオンライン開催！

• 8月下旬に下呂温泉で3泊4日の合宿研修（学生・新人社会人向け）• 組み込みソフトウェア開発の基礎を学ぶ場
https://swest.toppers.jp/LED-Camp/
2021/9/2

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LED-Tank• LED-Campの研修用教材– Raspberry Pi 3B– VL53X01測距センサ– ツインモータギア、DRV8835– モータエンコーダ(左右)– カラーセンサーBH1745
今年はシミュレータ

ＷｅＢｏｔｓ版
2021/9/2

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SWEST22 s4c,s5cで設計した基板

2021/9/2

4 / 16

IoTあるじゃんイベント実施＠2020/11/21

IoTあるじゃんで「基板仕様検討」のイベント実施で60名を集客2021/9/2

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IoTあるじゃん6周年イベントで基板の無償配布！！！

Seeedさんがスポンサー！！
金メッキ基板で2021/9/2

200枚を配布
6 / 16

はんだづけもくもく会で追加配布！！！
IoTあるじゃんで「はんだづけもくもく会」のイベント実施で100名以上を集客

2021/9/2

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6th基板概要• 基板サイズは– RasPi 3B/4B相当
ビス穴も同じ位置だが、コネクタなど配置は異なるので、残念ながらほとんどのケースは利用できない• I/Fは– ESP32-DevkitC全ピン(38本)出力あり
ただし、半数程度(詳細後述)は周辺回路で使用済みなので、未使用ピンは多くない• コネクタは– microUSB。ただし、配置はRasPi 3Bとは異なる– Type-Cモジュールを搭載可能
2021/9/2

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6th基板仕様• 5th基板の上位互換– 5th基板用のIoTあるじゃんハンズオン教材はそのまま利用可能– ESP32-WROOM-32、32D、32Eを採用• ESP32-DevkitCを搭載可能• microUSBでArduino IDEからESP32自動書き込み可• USB Type-CコネクタモジュールでESP32自動書き込み可(手作りFULL)– DRV8835モータドライバ追加…残念ながら在庫切れ• DCモーター2個駆動• 駆動用に別電源供給可能– Groveコネクタ(I2C、UART、DIOｘ2)追加– LED2個追加(合計3個) or RGB3色LED

2021/9/2

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6th基板用部品セット• 部品セットは2種類を用意– セットA(お手軽)：https://wakamatsu.co.jp/biz/products/detail.php?product_id=38310051• ESP32-DevkitC用のピンソケットがあり、ESP32-DevkitCをそのまま搭載可能• チップ部品5～10個程度とその他コネクタなど10個程度をはんだ付けするだけ– セットB(手作りFULL)：https://wakamatsu.co.jp/biz/products/detail.php?product_id=38310052• ESP32-WROOM-32モジュールとチップ部品をがっつり使ってはんだ付けをもりもり楽しむ• USB Type-Cコネクタモジュールも有り、
microUSBコネクタとの両方を利用可能(同時不可/排他利用)
2021/9/2

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6th基板パターン

EAGLE設計データ、ガーバーデータは、
現在GitHubリポジトリで公開中！！
https://github.com/algyan/algyan_6th

2021/9/2

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完成した6th基板

Seeed Fusionで製造
Seeedさん提供の金メッキ基板！！

2021/9/2

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できあがった6th基板と動かしてみたところ部品を実装してみたところ

2021/9/2

プログラムを作って動かしているところ

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魔改造してできたLED-Tank• IoTあるじゃん6th基板• OLED(128x64)• VL53L01測距センサｘ3(ブレード上のセンサ廃止)• カラーセンサ• ラインセンサ• モータエンコーダｘ2

2021/9/2

14 / 16

＊＊＊

告知

＊＊＊
9月4日(土)
14：00～
6ｔｈ基板の手作り作品自慢
ＬＴ大会
やります！！

2021/9/2

15 / 16Fin
ご清聴ありがとうございました
2021/9/2

16 / 16

非技術者向けにM5GOで組込み・IoT体験ハンズオンをやってみた話@tatsu1225自己紹介• 及川 達裕(Tatsuhiro Oikawa)• 2010年4月～• 2017年4月～• 2021年4月～

33歳

計測・検査装置メインの受託企業 技術職
職業訓練校 講師
四国能開大 講師

• 主な業務

• 省庁大学校にて，電子情報技術科を担当• MAKE界隈の流行りものを自身の教材に適用して遊んでます• 社外・学外活動• SWEST実行委員• IoT Algyan• 熊本県3Dプリンタ勉強会• 実践教育訓練学会@tatsu1225

目指したいモノ：技術の民主化• 非ソフトウェア技術者が，組込み・ICT技術を活用して俺得な
ツール・システムが作れたら良いよね• 例①：生産技術者がIoTデバイスを使って現場改善• 例②：非技術者が自分の生活・職場を技術を使って豊かにM5GOで組込み・IoTの体験授業• 組込み系の学科の体験授業(1日)• 15人ぐらいを相手• 完全な素人さん• 組込み・IoT分野の雰囲気を体験しよう！

• 最終目標• 俺得な便利デバイスを作ろう！？

俺得な例：台風の気圧ロギング(URLリンク)
ENV
センサ
温度，湿度，気圧

M5GO

WiFi
ルータ

インターネット• Ambient• 公式のUIFlow向けのブロックを使用• Twitter• IFTTTのWebhooks経由でtweet
見る1～2hで出来ました☺

台風が気になる人機材はこんなものを用意

ファームウェアの更新大変でした…
テプラ貼り大変でした…

プログラミングはUI Flow

教材は借り物でやってみる
いつも自作で大変だったので…

メイン
サブ

金沢大の秋田先生の資料
M5Stack公式

金沢大の秋田先生のところの学生さんの資料

やったこと(やれたこと)• ①～⑥の導入まで• 創作系の演習はできず• やっぱり素人さんの進捗は遅い• 画面の制御ができるのはキャッチ―• 結構，不思議な間違い多い• Groveのポートを間違える• Groveを逆刺し？
• USB-CケーブルをGroveに指す？
⑦ 俺得なデバイスを作ってみよう！

感想まとめ• M5のUnitを繋ぐだけなら回路の知識無くても大丈夫• 無線APは重要• 今回，ヤマハのWLX202を使用• PC＋M5GOで計30台• 実は隣の教室でAndroidタブ＋WioNodeで20台強• プログラミングの要素としては…

• 逐次・分岐・繰返しまでは提示できた• 創作系の演習は3日ぐらい欲しい• 1日目：導入・M5に慣れる・プログラミングの基本• 2日目：色んなユニットを使いこなす，AmbientやIFTTTを使う• 3日目：「＊＊＊を作る」みたいな演習＆発表• 他人の作ったテキスト使うのも面白い
目標までは終わらなかったけどオマケ：気になる新機能• UIFlowにクラウドサービスと連携する
新ブロックが追加された• AWS IoT Core
• Azure IoT Hub• プロトタイプがますます加速？

自律移動するAIoTエッジ機器の「分散協調システム」化の提案
2021/9/2, SWEST23 EmbLT, 三根 清

自己紹介、ポジショニング・トーク
 自己紹介第２ブームの人工知能を勉強した後
小型計算機のシステム開発に着手、
 その後半導体メーカーにてプリ・セールスとポスト・セールスに従事、
 ４年前に個人事業を開始
計画工学研究所 ポジショニング・トーク“自律移動するAIoTエッジ機器“ 機能安全とサイバーセキュリティー対策(Safe-Sec） 本EmbLTでの提案

Leafonyプラットフォームを利用して、
 自律移動するAIoTエッジ機器を 「分散協調システム」化したい

https://cubicroot.com/

開発のプラットフォーム選びLeafonyシステム


IoT/CPSの新しい応用やサービスを企業、大学
そして個人などみんなで開拓するため提案された
オープン・イノベーション・プラットフォーム
トリリオンノード研究会で開発


LEAFONY SYSTEMS社から販売

https://leafony.com/

XBeeソケット

https://trillion-node.org/

Digi社がオリジナル
このフォームファクターで種々の通信端末がリリースされている

提案するプラットフォーム
 Leafony ＋ Beeソケット
 Leafonyには、Bluetooth等の通信リーフがある Zigbee、LTE-M等の通信端末をBeeソケットに実装して、IoT通信の機能強化＋冗⾧化を図る
ブレッドボードに2つを載せて手配線した

提案の背景

4年前の記事

売れていたドローンには28個のマイコン/CPUが搭載されている
当時のiPhone7では15個だった


組込みソフトウェアとしてもコードの肥大化は避けられない






https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/1702/13/news021.html

ArduPilot: 700k lines for the core git tree
衝突回避: RPi, Jetson + ROS2 (linux) といったCCの追加(CC: Companion Computer)

SoC (大規模半導体)としてはマルチコア化は当然の流れ

OSS ドローンの構成例
JetsonRaspPietc.

Companion Computer
Linux/ ROS2

衝突回避の
センサー

MAVlink/ μORB
Vehicle bus

Flight code
GroundControlStation（PC, tablet)

Vehicle specific code
MAVlink
無線
テレメトリ

Shared Lib (sensors, EKF)

モーター
サーボ

HAL

ラジコン

PX4 firmware/ RTOS

無線

Autopilot Hardware

種々の
センサー

提案の背景

4年前の記事

売れていたドローンには28個のマイコン/CPUが搭載されている
当時のiPhone7では15個だった

https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/1702/13/news021.html

組込みソフトウェアとしてもコードの肥大化は避けられない

ArduPilot: 700k lines for the core git tree
衝突回避: RPi, Jetson + ROS2 (linux) といったCCの追加

SoCとしてはマルチコア化は当然の流れ
 しかし、この流れで良いのだろうか?







CPUの高速化 → キャッシュの階層化 → nondeterministic
産業用途、第三者上空飛行の流れから、組込みシステムとしてのドローンに、機能安全とサイバーセキュリティ対策が求められる

その為には、機能分散・協調システムに転換すべきでは!?


制御の応答時間の上限が予測・保証可能な「粒度」に抑える(全部入りではなく) 複数のサブシステムに分散するので、通信応答時間上限の予測・保証可能性の課題に置き換わるだけかも
それでも、機能安全とサイバーセキュリティ対策面からメリットがあると考える

eMail: mine アットマーク cubicroot.com

Raspberry Pi Picoでシンセサイザを作ってみた
石垣 良
https://risgk.github.io/
2020年9月2日 SWEST23 EmbLT

pico_synth• 『Interface 2021年8月号』のラズベ
リー・パイPico特集記事のために試作したシンセサイザ• 1オシレータ ＋ 1フィルタ ＋ 1アンプというシンプルな構成• https://youtu.be/JgDlD5y-DUA• 参考文献• 石垣 良；リアルタイム処理のために軽量化！
シンセサイザの製作，Interface，2021年8月号，CQ出版社，pp.142-153．
• https://interface.cqpub.co.jp/magazine/2
02108/

pico_synth_ex（その1）• Raspberry Pi Picoを用いた4和音対応（ポリフォニック）シンセサイザ• 『Interface 2021年8月号』で試作したシンセサイザを拡張したもの• SWEST23 インタラクティブセッション（自由工作発表部門）で発表• 4和音演奏の実現、2個目のオシレータ、
LFO（低周波発振器）、EG（包絡線発生器）の追加、オシレータのピッチ微調整対応といった「本格的なシンセサイザに近づけるための対応」を試みた

pico_synth_ex（その2）• ソースコードはWebサイトで公開• https://github.com/risgk/pico_synth_ex• 現在（v0.1.0）、発展途上• 変調処理やEG（包絡線発生器）の負荷が高く、設計目標値を超えたCPUパワーを消費• これ以上の機能追加が困難なので、現状調査と設計見直しが必要• 紙幅の都合による「詰め込み」コードを引き継いでいるが、改善の余地アリ• 完成度が高まったら、MIDI（MusicalInstrument Digital Interface）に対応したい• 外付けDACが搭載された基板が市販されているので対応を検討pico_synth_exとVRA8-Nとの比較
シンセサイザボード

pico_synth_ex
Raspberry Pi Pico

VRA8-N
Arduino Uno

マイコン
CPUクロック周波数

RP2040120MHzATmega328P
16MHz

使用CPUコア数
CPUコア目標使用率1（最大2）80%

1100%

発音数（ボイス数）
4
1
サンプリング周波数
48kHz
31.25kHz• 発音数や音質がアップしているが、1音の信号処理に使用できるシステム
クロックサイクル数はほぼ同じ

Arduino Unoで作ったシンセサイザ• Digital Synth VRA8シリーズもよろしくお願いします• 最新作Digital Synth VRA8-Q• SWEST22でプロトタイプを発表• https://youtu.be/qLk1qMklZn4

To be continued...

SWEST23

AUTOSAR関連共同研究の紹介と「箱庭」裏話（ちょっとだけ）
2021/9/2
高田 光隆（名古屋大学）

1

自己紹介 高田 光隆（たかだ みつたか）
名古屋大学 大学院情報学研究科 (2011-)
附属組込みシステム研究センター 研究員• 車載向けソフトウェアプラットフォーム（AUTOSAR）• 宇宙機（衛星）向けソフトウェアプラットフォーム• https://www.nces.i.nagoya-u.ac.jp• 組込みソフトウェアハウスで10年ほど従事(-2011)• 組込み向けRTOS・開発環境の開発・販売• 組込みソフトウェアの受託・コンサルタント• TOPPERSプロジェクト発足時（2003年）から参加
https://www.toppers.jp• RTOS、 開発ツール、 テストスイートのコミッター• 開発者会議実行委員(2012年-)• 箱庭(組込みシステムのシミュレーション開発環境)WGメンバー（2019年-）2

AUTOSARに対するNCESの取組み
NCESとは• 名古屋大学 大学院情報学研究科 附属組込みシステム研究センター• 大学が持つ技術シーズを用いて産業界が必要とする技術課題を解決する産学連携を基本とした組織• 日本におけるAUTOSARの課題解決のため，NCESと複数企業によりコンソーシアム型共同研究組織を設立• 2011年度〜2013年度 ：ATK2コンソーシアム(基本BSW開発)• 2014年度〜2016年度 ：APコンソーシアム（テスト、機能安全対応）• 2017年度～：A2Pコンソーシアム（Adaptive）• 2018年度～2020年度 ：APToolコンソーシアム（ツールチェーン）
教員／研究者

コンソーシアム型共同研究組織
・市場ニーズの把握
・国内産業への貢献

NCES

研究者／技術者(共同研究員)・知見取得
・技術者育成・開発投資の軽減

参加企業
3これまでのコンソーシアム研究活動の成果
1. BSWのうち基本モジュール（Os, Rte, Comスタック,
Wdgスタック）の開発→外部仕様書、ソースコードはTOPPERSプロジェクトより公開

2. 設計書、テストスイートの開発、OSの機能安全対応→コンソーシアム研究参加メンバーの知財として共有→外部企業向けに知財のライセンス販売

3. 共同研究員の教育の場→１０年間で６０名ほどが企業からNCESで常駐して研究に従事→ESS, SWESTなどの学会・研究会で論文発表→ET，オートモーティブワールドといった展示会で登壇や説明

4

A2Pコンソの活動概要
1. AUTOSAR内部の活動• APを理解するため，AUTOSARのシステムテストのワーキンググ
ループAP-ST（従来の名称はFT-ST）に参画• 海外との会議にも積極的に参加（今年度はすべてオンライン）

2. コンソーシアム研究活動• APの仕様書を翻訳• APの仕様書から重要なポイントのみ抽出した解説書の作成• APの理解，アプリ開発を支援するサンプルプログラムや手順書の作成• 参加企業向けの勉強会を開催• 一般向けの公開講座は2019/12, 2020/12に開講• APの応用事例(RaspberryPi Mouseデモ)の試作• ADAS，自動走行システムも試作予定
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取り組み例：仕様書の翻訳，解説書の作成

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ラズパイマウスデモプログラム
A2Pコンソでは，AUTOSAR
Adaptive Platform（AP）とROSの連携に取り組んでいる
RaspberryPiMouse実機を使用した
場合， ROSシミュレータ(Gazebo)を使用した場合の2パターンに対応
するラズパイマウスデモプログラム
を作成
AUTOSAR （AP）の基礎知識を基に，アプリケーションを開発する能力を獲得することを目的とし，ラズ
パイマウスデモプログラムを使用した学習教材を作成
より詳細な情報は「ラズパイマウス
デモプログラムを用いた演習教材の作成」にて紹介している
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車載の研究なんですけどこんなことも…

クラウドIDE環境構築
MATLAB＋Unity＋シミュレーション(Eclipse Che+コンテナ＋シミュレーション)

VR環境でのAUTOSAR定義のレビュー
8人材教育への展開（enPiT-Pro Emb）
共同研究の成果物を人材教育へ
1. AUTOSAR CP概論
2. AUTOSAR CP OS仕様とTOPPERS/ATK2の使い方
3. モデルカーを用いたAUTOSAR CP開発入門
4. AUTOSAR CPメソドロジ入門
5. AUTOSAR AP入門
https://www.nces.i.nagoya-u.ac.jp/NEP/courses/schedule.html

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「箱庭」裏話
表のセッションで「箱庭」の話をしてますが…
https://toppers.github.io/hakoniwa/contact/

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箱庭は組込みのデジタルツイン• ETロボコンのシミュレーションをサポート• https://www.youtube.com/user/etrobo/videos• ２０１９までは実機で２０２０からはシミュレーション
クラウド、モデ• アプリはほとんど変えずにできる！
リングやってみ• 箱庭はロボコンから次のステージへ• ロボット、宇宙もやりますたい人！！

週末もくもくやってます！

OpenSatKitより
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オンライン時代のマイクアンプ工作～コンデンサーマイク編～
ハード（デジタル、アナログ）＆ソフト（組み込み）屋のひとり言（無線通信機器分野）
今、状態遷移設計（ソフト）に関心あり

日山 敦生
Copyright 2021 ATSUO HIYAMA

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背
◼

景（アナログの世界）

コロナ渦でオンライン会議、動画配信が注目
動画+音声が大事◼ 装置が安価で簡単な音声、マイクに注目◼

◼

音声配信用の高級なマイク：コンデンサーマイク
低音から高音まで、周波数特性がほぼフラット◼ キャノンコネクタ、ファンタム電源（４８Ｖ）◼ 高価なマイク、数万円？
◼

◼

キャノンコネクタ、ファンタム電源対応のマイクアンプ
コストを気にせずに、比較的高価な部品を投入して自作◼ 回路設計、Ｐ板設計、部品実装、調整までを個人で◼

Copyright 2021 ATSUO HIYAMA

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音声配信の系統図
YAMAHA AG03等
コンデンサーマイク
コンデンサー
マイク素子

XLRケーブルマイクアンプ（アナログ）

パソコン

Copyright 2021 ATSUO HIYAMA

オーディオ
インターフェース

USBケーブル（デジタル）

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マイクアンプ構成図
５V

三端子
レギュレータ

４８V

XLR
コネクタ
コンデンサー
マイク素子

オペアンプ
NJM2732等
増幅率：22倍（27dB）

オペアンプ回路の設計：デジタル回路とは大きく異なる

Copyright 2021 ATSUO HIYAMA

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製作したマイクアンプ基板
CADによる基板の３次元表示

コンデンサーマイク NJM2732

Copyright 2021 ATSUO HIYAMA

基板の現物

XLRコネクタ
三端子レギュレータ

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SWEST23
EmbLT 発表資料

READMEとは何なのか？
〇鳥木 瑛司苫小牧工業高等専門学校

何をしている？？

READMEに書かれるべき情報の調査

どのように？

自分でREADMEを読んでみる

結果

これらを書くものがREADME•

何をするリポジトリなのか？

•

どのように使うのか？

問題•

何をするリポジトリなのか？

•

どのように使うのか？

どの程度の情報量が求められる？？

今後想定ユーザごとの質を考える

様々な背景を持つ SWEST参加者の方々からのご意見お待ちしております！

ついさっき作った
SWEST23分科会資料
17:30頃に急に誘われ、ノリと勢いで深く考えず参加したので色々ご容赦頂ければ

About speaker
TierIV 技術本部 Computing Team 所属
濱田 貴之
前職は日立系列のグループ会社に所属
マイコン、ネットワーク検証業務、FPGAデバイス研究調査などに従事

Tier4 では、エンベデッド系列の業務を担当
Autoware をハード側での効率動作させるアーキテクチャ構築が目標『 Tier IV 』でチャレンジしたいこと● 業界の最前線で、技術連携＆社会実装を達成● 自動運転を提供し易くしたい。汎用、安価、安全、とにかく広げたい小型物流・研究開発用車両、LogieeSの紹介

前面

左面

背面

自動運転制御システム

Autoware

長さ x 幅 x 高さ

LiDARセンサー

Velodyne VLP-32C x2

車輪数

IMU センサー

LORD Microstrain 3DM-GX5-15

燃料の種類

電気

運行速度

3 ~ 6 km/h

運行可能時間3 ~ 5 時間（走行環境による遠隔用カメラ
ベース車両

USBカメラ4台

ヤマハ発動機：ジョイユニットX PLUS+

31,100 x 750 x 1050 mm（旗を除く3(前輪1、後輪2）

LogieeS ハードウェア、センサー構成[現在の問題点]● 自動運転ECUのウェイトが大きい (産業用PCは堅朗性主体の設計で、大型な傾向)○○

搭載スペースが限られているため、バッテリーサイズに影響
PC2台分の消費電力 (GPU含む)

LiDARs

IMU

自動運転システム関連センサー

産業用PC × 2

遠隔カメラ × 4

LogieeS 車体下部
4

ODD3 対応タクシーの紹介 – 車両●●●

ベース車両：TOYOTA、DAA-NTP10 JPN TAXI(ジャパンタクシー) 匠

他、EV車両や、改造が容易な車両 (ゴルフカート、レクサス)、小型の運搬用車両などODD要件に応じて車両を選定している
Autoware改造実績車両は多い
5

5

ODD3 対応タクシーの紹介 – センサー類
u-blox F9P

TamagawaSeiki TAG300N(GNSS / Localization)(IMU/ Localization)

Velodyne VLS-128 Alpha Prime(LiDAR / 360° Detection)

Livox Horizon

Livox Horizon

Leopard Imaging
38 deg + 65 deg

FLIR BlackflyS
70 deg x 6
Velodyne VLP-16(LiDAR / Side/Rear Detection)

Leopard Imaging w/ FlickerMitigation(Camera / Traffic Light Recognition)

Livox Horizon(LiDAR / Long-range Detection)

FLIR BlackflyS w/ JetsonAGX(Camera / Object Recognition)

66

構内物流向けロボットカー (LogieeSS)、社内試験

77

工場搬送向け自動運転開発- eve autonomy -88

西新宿タクシー
個別に動画開きます、お待ちください

99使ってるFPGA、処理比率、SoC

System on Chip

MW

自動運転CPU
使用率

OS

Compiler

HostCPU

Accelerator(ARM a5x, etc)

一応非公開とさせてくださいManyCore

Accelerator
Accelerator

Memory

I/F

10

10

お役立ち？
•

セーフティレポート読みやすいですよー(若手/新入社員教育に良いかも？)•

採用 ：Tier IVにはWeb、組み込みソフト、ハードウェアといった異なるスキルセットを持ったエンジニアがおり、一緒に働いてくれる仲間を常に募集しています
https://tier4.jp/careers/ → 組み込み系 https://herp.careers/v1/tier4/Zt8G4zBTh2Mu•

RISC-V 取り組みやってます (オープンISA と オープンソースで相性良)公開されてるコンプライアンステストがそのまま使えてプロト版アクセラレータ開発が加速したりしました
再構成プロセッサもちょっと意識したマルチエレメント構成で、GPUが苦手な処理をアクセラレート•

明日9/3(金) 15:10～16:20 セッション で、弊社片岡が出ます
シナリオテストフレームワーク、ソフトウェアアーキテクチャのお話聞けます
お問い合わせ先：https://tier4.jp/contact/

私メール：takayuki.hamada@tier4.jp
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Thank you allfor your patience

お問い合わせ先：https://tier4.jp/contact/

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