TOPPERSプロジェクトの最新状況

TOPPERSプロジェクト	
共同プレス発表会	

TOPPERSプロジェクトの最新状況と本⽇日の発表内容について
2014年年11⽉月19⽇日

⾼高⽥田  広章NPO法⼈人  TOPPERSプロジェクト  会⻑⾧長名古屋⼤大学  ⼤大学院情報科学研究科  教授
附属組込みシステム研究センター⻑⾧長

Email:  hiro@ertl.jp      URL:  http://www.ertl.jp/~∼hiro/
Hiroaki  Takada

1TOPPERSプロジェクトの最新状況

⽬目次
TOPPERSプロジェクトの概要と最新状況
本日の発表内容（4） AUTOSAR OS仕様ベースRTOSのルネサスエレクトロニ
クス社RH850プロセッサ対応版の一般公開について（名古屋大学 組込みシステム研究センター，富士ソフト，
ASTCとの共同発表）（3） LEGO Mindstorms EV3向けプラットフォームの早期リリース開始について	
（2） TOPPERS/ASP3カーネルの早期リリース開始について	
（1） AUTOSAR-Wikiのサービス開始について…鴫原氏より	
（5） イーソル，AUTOSAR仕様ベースの次世代車載システム
向けリアルタイムOS「TOPPERS/ATK2」を対象としたプロフェッショナルサービスの提供を開始（イーソルとの共同発表）…イーソル社より	
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TOPPERSプロジェクトの概要と最新状況

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TOPPERSプロジェクトとは?
▶ ITRON仕様の技術開発成果を出発点として，組込みシステム構築の基盤となる各種の高品
質なオープンソースソフトウェアを開発するとともに，その利用技術を提供
組込みシステム分野において，Linuxのように広く使われるオープンソースOSの構築を⽬目指す!
プロジェクトの狙い▶ 決定版のITRON仕様OSの開発 ←  ほぼ完了了▶ 次世代のリアルタイムOS技術の開発▶ 組込みシステム開発技術と開発支援ツールの開発▶ 組込みシステム技術者の育成への貢献
プロジェクトの推進主体▶ 産学官の団体と個人が参加する産学官民連携プロジェクト▶ 2003年9月にNPO法人として組織化
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TOPPERSプロジェクトの組織と会員
会長，副会長，理事	
 運営委員（20名）	

理事会	

総会	
監事	

運営委員会	

事務局	事務局長	カンファレンス実行委員会	
展示会運営委員会	
開発者会議実行委員会	

▶ 団体正会員：９５	
（企業：９４，その他：１）	

▶ 個人正会員：８	
▶ 準会員（個人）：５９	
▶ 特別会員：３４	
（団体：２３，個人：１１）	
	

	
合計会員数：１９６	
（２０１４年１０月１日時点）	
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広報戦略タスクフォース	

教育WG	
TECS WG	
海外展開WG	
必要なWGを機動的に設置	

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主な開発成果物

⼀一般公開しているもの

第１世代カーネル▶ TOPPERS/JSPカーネル，TOPPERS/FI4カーネル▶ TOPPERS/ATK1（Automotiveカーネル バージョン1）▶ TOPPERS/FDMPカーネル，TOPPERS/HRPカーネル
新世代カーネル▶ TOPPERS/ASPカーネル，TOPPERS/SSPカーネル▶ TOPPERS/FMPカーネル，TOPPERS/HRP2カーネル▶ TOPPERSテストスイートパッケージ（TTSP）
AUTOSAR関連▶ TOPPERS/ATK2（Automotiveカーネル バージョン2）▶ TOPPERS/A-COMSTACK▶ TOPPERS/A-RTEGEN
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ミドルウェア▶ TINET，FatFs for TOPPERS▶ CAN/LINミドルウェアパッケージ▶ TOPPERS/ECNL（ECHONET Lite通信ミドルウェア）▶ RLL（Remote Link Loader），DLM（Dynamic Loading Manager）
ツール，その他▶ TECS（TOPPERS組込みコンポーネントシステム）▶ SafeG（高信頼組込みシステム向けデュアルOSモニタ）▶ TLV（TraceLogVisualizer）▶ TOPPERS Builder
教育コンテンツ▶ 初級・中級実装セミナー教材▶ 基礎1・基礎2・基礎3実装セミナー教材▶ ETロボコン向けTOPPERS活用セミナー教材	
	
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開発成果物の主な利利⽤用事例例

キザシ (スズキ)	

IPSiO GX e3300 (リコー)	
スカイラインハイブリッド (日産)	

UA-101 (Roland)	

提供：JAXA，イラスト：池下章裕	

ASTRO-H (JAXA)	
H-IIB（JAXA)	
＜開発中＞	
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OSP-P300(オークマ)	

SoftBank
945SH（シャープ）	
 PM-A970(エプソン)	
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次の10年年を⾒見見据えた活動指針  (2011年年度度に策定)  Smart Futureのための組込みシステム技術▶ 組込みシステム技術を，持続可能なスマート社会の実現（Smart Future）のための重要な要素技術の１つと位置づけ，その研究開発と普及に取り組む▶ それに向けての研究開発課題▶ Safety & Security	
▶ Ecology（高エネルギー効率）▶ Connectivity
コンソーシアムによるオープンソースソフトウェア開発	
▶ 同じ技術に関心を持つプロジェクトメンバによりコンソーシ
アムを結成し，複数組織の協力によりソフトウェアを開発▶ 開発したソフトウェアは，TOPPERSプロジェクトからオープ
ンソースソフトウェアとして公開	
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重点的に取り組んでいるテーマ※ SPF：ソフトウェア

プラットフォーム	

次世代のリアルタイムカーネル技術▶ TOPPERS第3世代カーネル（ITRON系）▶ 車載システム向けRTOS（AUTOSAR仕様からの発展）
ソフトウェア部品化技術▶ TECS（TOPPERS組込みコンポーネントシステム）
組込みシステム向けSPFと開発支援ツール▶ 車載制御システム向けSPF（AUTOSAR仕様ベース）▶ 宇宙機向けSPF（SpaceWire OS）▶ 仮想化技術（SafeG）や各種のミドルウェア▶ 開発支援ツール（シミュレータ，可視化ツール）
技術者育成のための教材開発▶ プラットフォーム技術者の育成▶ ETロボコン向けプラットフォームと教材の提供
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TOPPERS/ECNL  (ECHONET  Liteミドルウェア)
ECHONET Lite（エコーネットライト）とは？
▶ エコーネットコンソーシアムが策定したプロトコル▶ ISO規格およびIEC規格として国際標準化	
▶ 日本国内でのHEMS標準プロトコルとして認定
開発とリリースの経緯▶ TOPPERSプロジェクトからコアーズ（株）に開発委託▶ 2014年10月にオープンソースソフトウェアとして公開
TOPPERS/ECNLの特徴▶ ECHONET Lite規格に準拠した機器向けの通信スタック▶ TOPPERS/ASPカーネルとTINET（TOPPERSの開発成果物であるTCP/IPプロトコルスタック）上で動作▶ TOPPERSのコンフィギュレータを使用して，静的APIの記述で，機器のオブジェクトとプロパティを定義	
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AUTOSAR仕様ベースのSPFの開発
問題意識と取り組み▶ AUTOSAR仕様準拠SPFは，海外企業が開発競争で優位に．近い将来，すべて海外製になる可能性も▶ 名古屋大学 組込みシステム研究センター（NCES）と複数の企業によるコンソーシアム型共同研究で取り組み
ATK2コンソーシアム▶ 2011〜2013年度に実施．13社が参加▶ 一般公開している開発成果▶ TOPPERS/ATK2（Automotiveカーネル バージョン2）▶ TOPPERS/A-COMSTACK▶ TOPPERS/A-RTEGEN
APコンソーシアム▶ 2014年度に開始．25社が参加中（オブザーバ参加を含む）
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APコンソーシアムの参加企業（25社）▶ アイシンコムクルーズ（株）▶ イーソル（株）*▶ （株）ヴィッツ	
▶ （株）永和システムマネジメント†▶ SCSK（株）▶ （株）OTSL†	▶ オムロン オートモーティブエレ

クトロニクス（株）†▶ （株）サニー技研▶ （株）ジェイテクト *	▶ スズキ（株）▶ （株）デンソー *▶ （株）東海理化電機製作所 *▶ （株）東芝
Hiroaki  Takada*は部分参加	†はオブザーバ参加	

▶ （株）豊田自動織機▶ （株）豊通エレクトロニクス†	▶ 日本電気通信システム（株）	
▶ パナソニック（株）†	▶ パナソニック アドバンストテク

ノロジー（株）	
▶ 富士通テン（株）▶ 富士ソフト（株）	
▶ マツダ（株）†▶ ルネサス エレクトロニクス（株）▶ 矢崎総業（株）▶ ヤマハ発動機（株）†▶ 菱電商事（株）†
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AUTOSAR  OS仕様ベースRTOSのルネサスエレクトロニクス社RH850
プロセッサ対応版の⼀一般公開について

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TOPPERS/ATK2の概要
概要▶ AUTOSAR OS仕様をベースに開発したRTOS▶ ATK2コンソーシアムにおいて開発▶ 2013年4月から一般公開
対応しているスケーラビリティクラス▶ SC1 … SC1（基本機能）のフルセット相当の機能▶ SC3FL2 … SC3（メモリ保護拡張）のサブセット相当の機能▶ SC1-MC … SC1のマルチコア対応▶ SC3FL2-MC … SC3LF2のマルチコア対応
対応プロセッサ▶ アルテラ Nios II … 公開済み
▶ ルネサス V850 … 公開済み（部分対応）▶ ポーティング実績あり：ARM Cortex-M3，FreeScale e200
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RH850プロセッサ対応版の概要
開発体制▶ 名古屋大学 組込みシステム研究センター（NCES）… ソー

スコードの開発を担当▶ 富士ソフト（株）… RTOSの検証を担当▶ Australian Semiconductor Technology Company（株）…
RH850プロセッサ向けのVLAB仮想プラットフォームの提供（これを用いてソースコードを開発）対応しているスケーラビリティクラス▶ 現時点ではATK2-SC1（基本機能）のみに対応▶ SC3，マルチコア対応は開発中

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TOPPERSプロジェクトの最新状況対応しているマイコン▶ RH850/F1L▶ RH850/F1H▶ 他のRH850シリーズマイコンにも容易にポーティング可能
対応しているコンパイラ▶ ルネサス RH850ファミリ用 Cコンパイラ▶ 評価版のCubeSuite+によりビルド可能▶ CubeSuite+のプロジェクト生成機能あり▶ Green Hills Software社製 Cコンパイラ

関連する開発▶ RH850のハードウェア仮想化機能を用いた仮想マシンを開発中→ 21日（金）のTOPPERSセッションで紹介予定
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LEGO  MINDSTORMS  EV3向け
プラットフォームの早期リリース開始について

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ETロボコンへの協⼒力力
ETロボコンとは？
▶ 正式名称：ETソフトウェアデザインロボットコンテスト▶ 組込みシステム分野における技術教育をテーマに，決められた走行体で指定コースを自律走行する競技．同一のハードウェア（LEGO Mindstorms）に，UML等で分析・設計したソフトウェアを搭載し競うコンテスト	
▶ 主催：組込みシステム技術協会（JASA）
TOPPERSの協力内容▶ 特別協賛（協賛金の負担）▶ TOPPERS OSを用いたソフトウェアプラットフォーム（SPF）の提供と教育セミナーの実施▶ 技術委員会に委員を派遣▶ 実装が優れたチームにTOPPERS特別賞を授与	
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ETロボコンのプラットフォーム
LEGO Mindstorms NXT▶ 現在使用されているハードウェアプラットフォーム▶ プロセッサはARM7▶ RAM：64KB，フラッシュ：256KB▶ 多くのチームが，TOPPERS OSを用いたソフトウェアプラッ
トフォームを使用▶ 約1年後に販売が終了
LEGO Mindstorms EV3▶ LEGO Mindstormsシリーズの最新版（2013年9月発売）▶ プロセッサはARM9▶ RAM：64MB，フラッシュ：16MB▶ ETロボコン2015で使用される予定
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EV3RT：LEGO  Mindstorms  EV3向けSPF
早期リリースするSPFの構成▶ TOPPERS/HRP2カーネル＋動的生成機能拡張
EV3RT 
▶ TOPPERS新世代カーネル仕様（µITRON仕様ベース）に準拠したメモリ保護機能を持つRTOS▶ アプリケーション
User Application
プログラムの不具
Libraries & Bindings API Bindings
Gyroboy HelloEV3

for C++
Trike Self-balance
合からSPFを保護 Trike for EV3 …
Application Programming Interfaceできる
HRP2 API EV3 API for C Newlib
Dynamic Loader▶ アプリケーションプ
Platform Interface Layer
ログラムの動的ロー
Device Drivers

Task
Time DCRE
Sensor
LCD
µSD
Motor
ディング機能Bluetooth Serial Speaker …
Synchronization ISR
▶ 各種周辺デバイス
TOPPERS/HRP2 Kernel
向けのデバイスドラ
イバとミドルウェア
EV3RTの構造	
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リリースと今後の計画▶ 開発中のバージョンをETロボコン技術委員会に提供し，要望を聞くなどの活動▶ ETロボコン2015の公式プラットフォームの候補の1つ	
▶ TOPPERSプロジェクト会員向けに早期リリースを開始	
▶ 来年の早い時期に一般公開の予定▶ 使用方法を学ぶためのセミナーの開催を計画	

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TOPPERS/ASP3カーネルの早期リリース開始について

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第3世代のリアルタイムカーネルへ求められている/求められつつある技術・機能▶ 機能安全からの要求に応えられるパーティショニング機能▶ ティックレスの高分解能タイマと外部時刻同期▶ マルチコアにおける動的ロードバランシング▶ メニーコアプロセッサへの対応

一方，削除したい機能もある▶ 高信頼性システムには不向きと考えられる機能

TOPPERS第3世代カーネルへ▶ 現状のリアルタイムカーネル（第2世代）の次の世代と位置付けた方が，大胆な仕様変更が可能▶ 第3世代においても，2系列（ITRON系，車載系）のリアル
タイムカーネル開発は，引き続き維持していく
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TOPPERSカーネル開発ロードマップ
ATK2	

ATK1	

⾞車車載系

第3世代カーネル

第2世代カーネル

第1世代カーネル

ATK3?	AUTOSAR仕様
ベース	

OSEK/VDX仕様	

動的オブ
ジェクト生成	

FDMP	
HRP	

マルチコア
プロセッサ拡張	μITRON4.0	
フルセット	

HRP2
コンポーネントシステム対応	μITRON4.0	
スタンダードプロファイル	

新世代カーネル	
スタンダードプロファイル	

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パーティショニング	

動的オブジェクト生成	

ASP Safety
ASP	

2004	

メモリ保護，
時間保護	

TECS	

JSP	

2000	

HRP3	

メモリ保護	

FI4	

マルチ/
メニーコア	

ＦＭＰ

マルチコア対応	

ITRON系

ＦＭＰ3

2007	

機能安全対応	

SSP
最小セット	

2010	

2013	

ASP3	
第3世代カーネル
スタンダードプロファイル	

2020	
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TOPPERS/ASP3カーネル
位置づけ▶ TOPPERS第３世代カーネルの出発点▶ TOPPERS/ASPカーネルの改良版
新しく実装した機能（主なもの）▶ タスク終了要求機能 … タスク例外処理機能に代えて導入▶ アプリケーション単位の安全な終了/再起動に必要と考えられる機能を定義▶ 高分解能（マイクロ秒単位）の時間管理▶ ティックレスタイマ … 省電力化に貢献▶ 外部時刻同期のための機能▶ システム時刻の調整（adj_tim）▶ ドリフト量の設定（set_dft）… 拡張パッケージで実装▶ システム時刻の参照/設定（get_tim/set_tim）
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実装の改良▶ タスク例外処理機能を削除したことに伴う実装の単純化▶ RTOSのコア部分に踏み込んで細かな改良を実施

開発状況とリリース計画▶ ターゲット非依存部の実装が完了（さらに改良を加える可能性はある）▶ 会員向けの早期リリースを開始▶ TOPPERSプロジェクト会員は，開発レポジトリ（Trac/svn）にアクセス可能今後の計画▶ 各種のプロセッサへポーティング▶ HRP3カーネル（パーティショニング機能を追加），FMP3

カーネル（マルチコア対応）などの開発に取り組む	
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受賞の報告

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受賞の報告▶ 第12回（平成26年度）産学官連携功労者表彰において，高田広章（名古屋大学）とNPO法人 TOPPERSプロジェク
トが，「オープンソースの組込みリアルタイムOSの開発・普及」によって，科学技術政策担当大臣賞を受賞しました

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