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自動車コックピットの利用品質の確保 - IPA 独立行政法人 情報処理推進
1/27 自動車コックピットの利用品質の確保 「ソフト開発プロセス改善の取り組み」 デンソーテクノ株式会社 情安電機グループ 後藤 祥文 C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. １．デンソーテクノ紹介 2/27 社名 デンソーテクノ株式会社 設立 1984年4月3日 本社 愛知県大府市 （写真は、安城テクニカルセンター） 事業内容 ・カーエレクトロニクスシステム製品の設計 ・要素技術および環境エネルギー関連製品の設計 資本金 1億8,000万円 売上高 504億円（2015年度） 従業員数 2,575名 （2016年4月） （株式会社デンソー100%出資） *社員平均年齢：35.2歳 2016全国就職企業人気ランキング（理系男子） 順位 企業 １ 東日本旅客鉄道（ＪＲ東日本） ２ トヨタ自動車 ３ ＮＴＴデータ ～ 10 デンソー ～ 49 昨年全国347位から大躍進 デンソーテクノ マイナビ2017より C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. ２．自己紹介 ’82/4 3/27 日本電装（株）入社 ・エンジンＥＣＵソフト＆マイコンの企画・開発・量産を担当。（12年） ・98年～01年まで米国トヨタＲ＆Ｄに出向し、パワトレ現地適合業務を経験。（3年） ・ボデーエレ通信系製品ソフト＆マイコンの企画・開発・量産を担当。（12年） “トヨタ初の電子キーシステムの立ち上げ”・・・利用品質との出会い ・情報安全事業グループのソフト標準化の企画を担当。（2年） “ソフトアーキ、ツール、プロセス、市場サービス”に関するソフトウェア開発横串活動 ・ナビ製品ソフトの開発・量産を担当。 （3年） “車載の大規模ソフト開発”・・・表示操作系の大規模ＨＭＩソフトでの仕組み作り ’15/6 デンソーテクノ（株）出向／転籍（16/7） ・情安電機グループを担当。“走行制御／ＨＭＩ制御の各種コンポーネント”設計を担当” ・・・テレマ通信システムを含め、利用品質に関わる設計プロセスを強化中 ・その他：IPA/SECの委員会活動 ①車載情報セキュリティのガイドライン策定（2011年） ②つながる（Iot）時代の利用時品質ガイドライン策定（2016年） C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. ３．デンソーテクノ 情安電器グループ担当製品 コックピットＨＭＩシステム HUD メータ ナビゲーション システム エアコン パネル RTC DSM 4/27 ボデー/エレ制御システム OPSW レベルSW 電子キー TPMS ボデー ECU ドライバ状態推定 表示操作調停 情報通信システム 運行管理 システム テレマ ECU ADAS ロケータ V2X ECU 外部情報通信制御 HCU HMI制御 ETC 車載器 遠距離センシング 連携 周辺環境の推定 ミリ波 レーダ 画像 センサ 近距離センシング 走行制御 車両制御調停 ESCユニット EPS モータ EPS ECU レーザ レーダ ソナー AFS ECU 周辺監視 ECU DSS ECU 走行環境認識システム 歩行者保護 センサ エアバッグ ECU 衝突安全システム PCU DCDCｺﾝﾊﾞｰﾀ 電池監視ﾕﾆｯﾄ 電池ﾊﾟｯｸ オルタネータ スタータ 車両運動制御システム 自動運転に向けて車の走行制御とＨＭＩ制御が連携し、各種コンポーネントが進化する C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. ４．環境変化と将来動向 2010 5/27 2013 2015 情報 ｻｰﾋﾞｽ より使いやすい機器が出現し、 どんどんクルマに入ってくる の変化 社会 の変化 将来動向 コンシューマ分野の進化、 更に加速 ＮＨＴＳＡ 運転外操作への規制強化 安全な状態での コミュニケーションを求める 新興OEMは最新コンシューマ技術を早期導入 クラウドサービスが進化し、 ラジオ/CDはなくなる 業界 の変化 既存OEMもエコシステム実現に向けた動きを加速 エクステリア/インテリアに注力 車のコックピットシステムが、 狙われている 競合 の変化 iOS in the Car Google Automotive 家電メーカの自動車部門強化 ITジャイアントの侵攻 Google/Appleがやってくる 車の情報量が急激に増加し、安全と利便を両立する利用品質が重要になってくる C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. ５．今後の進化 ～自動運転時代に向かって～ 6/27 「ナビシステム から 高度運転支援システムへ」 使って楽しい Ｗｏｗ 乗って安心 認知支援 市場トレンド取込 サクサク＆キレイ 周辺・死角情報 提供支援 操作支援 判断支援 危険回避の為の 判断情報提供 高度運転支援での ドライバー意思入力 ﾋﾟﾋﾟｯ！ 歩行者に 注意して下さい！ スマホの機能を 車載機に取込 電話、メール、 ナビ、音楽 会話、ジェスチャ HUDを使いこなし 走行環境 前方視界支援 すれ違い走行支援 安心バックサポート ドライバー 運転状態監視 体調異常が 観測されました 緊急停止します ドライビング能力向上 車両死角部位の 認知支援 自動運転中は ビデオ電話も 自然発話コマンド 音声支援 暑い Safety教示 Eco教示 クルマと社会の情報をHMIを通して、ドライバーや搭乗者にわかり易く提供する C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. ６．つながる世界におけるUX（利用品質）の必要性 7/27 UXの捉え方 従来のものづくりの発想＝技術の発想・上から目線 設計品質 提供企業の世界観 企業 機能の 提供 製品 サービス ユーザー 自動車業界の例： よい車を所有していること 自体がステータス ユーザー 自動車業界の例： 車がユーザーにもたらす 新しい経験価値が求められる UXの発想＝体験価値の発想・横（下）から目線 利用品質 製品・サービスと ユーザーの関係を作る 企業 ユーザーの世界観 新しい価値 製品 サービス 関係 「UXデザインの教科書」 丸善出版 平成28年5月30日発行 ２基礎知識 2.8UXデザイン 2.8.2UXデザインの取組み方 P.110 図2.4従来のものづくりの発想からUXの発想へ C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. ６．つながる世界におけるUX（利用品質）の必要性 8/27 UXの捉え方（IoT時代の定義を考える） IoT時代におけるUXの発想＝体験価値の発想・多数からの目線 ？ 「UXデザインの教科書」 P.110 図2.4従来のものづくりの発想からUXの発想へ （U’eyes Design鱗原殿が加筆） 企業 製品 サービス 企業 製品 サービス 企業 製品 サービス 企業 製品 サービス 企業 製品 サービス 多様な製品・サービスと ユーザーの関係を作る 企業 ユーザーの世界観 つながる価値 関係 関係 関係 関係 関係 つながる 製品 サービス 関係 ユーザー クルマとクルマ、ホーム、家電、スマホ、社会インフラ、ドローン、クラウド等、あらゆるシステムがつながる際の 商品価値を高め、かつ、望ましくない事象、意図しないつながりによるリスクを回避する必要あり。 C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. ７．つながる世界の自動車コックピットの特徴と課題 社会インフラ クルマ側 路上機 センター側 9/27 センターサービス 各社の自動車用サーバー ユーザー ○○○ □□□ 携帯電話 ○○○ 各種サービス ●●● ・ｽﾏｰﾄｸﾞﾘｯﾄﾞ ・HEMS 自動車コックピット クラウド 4G LTE Bluetooth WiFi 操作ＳＷ ＨＭＩ ドライバー監視 メータ 電子ﾐﾗｰ 車 載 情 報 系 シ ス テ ム 通信機 データ 通信機 車載ＬＡＮ ＨＭＩバス ボデー系バス ﾎﾞﾃﾞｰ ｽﾃｱﾘﾝｸﾞ SW エアコン ECU 故障診断 車両制御系システム エネルギ系バス 運動系バス ECU エンジン ECU ＥＳＣ ECU ECU ECU ECU ・・・ 環境系バス 運転支援 ECU 診断ツールバス 診断 コネクタ ＥＣＵ 機能安全と情報セキュリティの確保 システムとシステムが繋がり、ユーザー視点での全体の利用品質が求められる C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. ８．コックピットＨＭＩのソフト開発の特徴と課題 （ナビ事例） 10/27 課題：自動車分野の特徴と情報機器の特徴をあわせ持った大規模ソフト開発 自動車部品としての特徴と情報機器としての特徴をあわせ持った大規模ソフト開発 ・車両制御の品質レベルの作り込み ・機能安全が求められる高品質ソフト ・時代進化が早く、１,２年で機能が陳腐化する ・市場アップグレードが必要で、ステークホルダーが多い 受注 L/O 商品企画・先行開発フェーズ ソフト設計・製造フェーズ 市場フェーズ（廃棄まで） ■要求のぶれ幅が大きい ■ソフト設計図は５０００枚以上 ■市場クレームが多い ソフト1500万行の設計図の比較 「対話音認 “siri” をやりたい」 ＞ ■時代進化への追従が必要 「“Google”と連携したい」 ■制御のスコープが広い 特 徴 ナビソフト 約5000枚 「ハンズフリーが動かない・・・・」 ＞ ＤＮ本社ビル 約500枚 ■長期に渡る品質保証が必要 ＥＣＵハード 約50～80枚 「L/Oの7年後、最新地図でナビリセット」 原因は、車載機のメモリー不足 ■仕様変更が多い 「“ECOクルーズ”を追加する」 ■ステークホルダーが多く、調整が困難となり、開発工数が膨大化 工 数 不確定要素が開発着手の遅れを招く 準備不足による開発効率が悪化 市場クレーム対応で工数増大 受注 L/O ＯＥＭの要求を待つ姿勢ではＨＭＩソフト開発の後半に課題がいっぱい溜まる C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 8-1．課題 ～ステークホルダーが多い～ 11/27 ◆大量画面（１０００画面）の分業開発。 顧客、仕様屋、機能屋、デザイン（意匠）屋、ソフト屋、翻訳屋（多言語開発）・・・ デザイナー 仕様 翻訳 ハード屋 HMI HMI HMI RunTime RunTime 顧客 （わがまま） HMI -FW HMI－FW 機能A 機能B 機能C 機能担当 PF プラットフォーム（PF） CPU ソフト屋 ステークホルダーが大勢いるため、開発プロセスが非常に重要となっている C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 8-2．課題 ～HMIがネックとなり機能開発が進まない～ 12/27 コックピットＨＭＩの利用品質は、製品開発を通じて地道な積み上げが必要 開発後半に絵（ＨＭＩデザイン）を付け加えれるものではない HMI HMI HMI RunTime RunTime HMI -FW HMI－FW HMIが動かないと 評価ができない 機能A 機能B 機能C PF プラットフォーム（PF） CPU UXD の構造を表したモデル図 アーキテクチャ （ジェス・ジェームス・ギャレット提唱） “ＨＭＩ”と“機能”の並行開発に適したｿﾌﾄ構造と開発手法が必要 C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 8-3．課題 ～描画性能が出ないハード構成～ 13/27 ユーザーの期待（利用品質）： ＰＣやタブレット以上に“綺麗に”、“サクサクと”、“安定して”欲しい 数十万円 高性能ＣＰＵ/ＧＰＵ 大規模メモリ 安定した環境（電源、温度、ノイズ） 最先端ハード（機能重視） 数百万円 限られたＣＰＵ/ＧＰＵ 低コストメモリ 不安定な環境 過去資産活用（品質重視） ソフト屋にとっては非常に厳しい条件下での開発 C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. これまでの、取り組み事例の紹介 14/27 Ⅰ．先行品（FLASH）でのモニター Ⅱ．スクラム（アジャイル）開発 Ⅲ．作動要因記憶（ダイアグノーシス） Ⅳ．HMIメトリクス（ｼｽﾃﾑ視点） C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 取組事例Ⅰ：先行品（FLASH）でのモニター 商品力向上 （利用品質） 15/27 ・多彩な描画表現 ・スマホライクな操作 ★汎用技術を活用、時代進化に順応 ゲームエンジン（ Starling/Feathers ）活用 ・車載情報系ｼｽﾃﾑ（IVI：In-Vehicle Infotainment）は、 クルマに組み付けられる製品のため、実機での検証が重要だが、 実機で確認するまでに長い時間が必要になる。 ・HMIに高フレームレート、スマホの様なアニメーションなどの高い 表現力を求められるようになっている。 ⇒顧客からのこれらの表現力の要求に素早く対応する為に、 ゲームエンジンを採用した事例。 C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 取組事例Ⅱ：スクラム（アジャイル）開発 16/27 ＜従来：ウォーターフォール開発（製品納入単位で作込み）＞ 決まったものを大量生産するには効率的だが、後戻りが大きい ⇒UXＤには不向き ②実装 ①設計 ③評価 ④品質確保 ＮＧ ＜取組：スクラム開発（３Ｗｽﾌﾟﾘﾝﾄ、顧客も入って毎回ﾚﾋﾞｭｰ）＞ 開発を細分化し、顧客も入れて小まめに出来栄えを確認しながら 適宜方向修正 準備 ①設計・②実装・③評価 ④品質確保 ① ② ③ 見通しを 立てる ．．． ．．． 少しずつ 積み上げ トータル 品質確保 顧客を巻き込んだ大規模ＨＭＩ製品に適した開発プロセスに変える C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 取組事例Ⅱ：スクラム（アジャイル）開発の開発環境 17/27 ＨＭＩスクラム開発（大規模ソフト分業開発）に適した開発環境 ■統合処理の高速化、自動化の実現 統合作業者が人手で作業（従来） 統合処理用 サーバ（1台) 約8時間 ■いつでも、どこからでも 同じものが見れる環境の提供 社内 社外 I/F部、モジュール部 Ａ社 Virtual Private Cloud ビッグバン的に順次処理 ビルド環境 PMツール 複数サーバを用いて自動分散処理（取組） 統合処理環境 (３台) Master Slave1 Slave2 Slave3 Ａ社常駐 約2時間 モジュール部 分散 処理 情報共有 Ｂ社常駐 Ｂ社 構成管理 統合処理の高速化 結 合 処 理 細分化した処理を分散 分散処理制御を用いて統合処理を高速化 （8時間→２時間） 社内と同等の セキュリティを確保 同一の開発環境、進捗管理環境を 社外とも共有 クラウド活用、高速化、自動化によるHMI小ループ型分散開発を実現 C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 取組事例Ⅱ：スクラム（アジャイル）開発での役割分担 18/27 ■ソフトチーフエンジニア、アーキテクト デザイナー 仕様 翻訳 顧客 機能担当 信頼度アップ ソフトＣＥ（責任者） アーキテクト（軍師） ソフト屋 製品統括グループ： ＱＣＤのバランスを考えて最適解に導く （日程、仕様、コスト、優先度・・・） 顧客及び開発チームと握れるスタッフを設置し、仕事の方向性を決める C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 取組事例Ⅲ：作動要因記憶（ダイアグノーシス） 19/27 ★市場クレーム対応に構え、同時に、ユーザーの好みを市場から抽出 ＥＣＵ設計 仕様開発 開 発 市場 ニーズ 顧客 要件 事前に予測し解決 製品 要件 通信 コスト システム開発 ＥＣＵに操作状況を記憶 ・いつ ・どんな状態で ・何を操作したか ＨＭＩ系ダイアグ設計 市場の使われ方情報収集 市 場 市場情報の定量的ＦＢ ・ダイアグ情報 ・ユーザーの声 リモート 販売店 サービス 市場クレームへの早期対応とＨＭＩの利用品質を向上させる C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 取組事例Ⅲ：HMIメトリクスの活用 20/27 ＨＭＩメトリクス ＜目的＞ 上流工程での仕様開発を対象に、ユーザビリティの知識を持たない設計者が、客観的にユーザ ビリティの良し悪しを判断できるようなHMIメトリクスを開発し、利用品質を確保すること ユーザビリティ観点 仕様観点 共同開発先 U’eyes Design C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 取組事例Ⅳ：HMIメトリクスの活用 21/27 HMIメトリクス取り組み事例： ｴｱｺﾝﾊﾟﾈﾙの操作時間の測定 NEM(Novice Expert ratio Method) 認知心理学におけるモデルギャップを 定量的に表す指標。 HMIを熟知した操作者の操作時間と 一般被験者の操作時間の比に ギャップが現れる。 HMI開発者の操作時間を１とした時に 一般ドライバーの操作時間が2倍未満 になるまで改善を重ねる。 共同開発先 U’eyes Design C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 今後の取り組み 22/27 ①．利用品質改善サイクルの定着化 ②．コックピットがつながる世界への配慮（HMIガイドライン） ③．コックピットHMI開発の専門チーム作り C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 今後の活動①： 利用品質改善サイクルの定着化 23/27 利用品質の着眼点と改善サイクル 分かりやすい 使用した時の使いやすさ 【企画】有効さ/効率 ユーザビリティー ガイドライン 【選定】利用者/状況下 ユーザ特性 利用シーン 高齢者/障害者 来日した外国人 疲れているとき 眠いとき 【評価】満足度 安心 安全 気付かせてくれる 支援/補助してくれる 利用品質向上へのPDCAサイクルを作りあげる C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 今後の活動②： つながる世界への配慮（ガイドライン） 利用時品質検討WG 24/27 第1回利用時品質検討WG資料3(16-qius-1） 独立行政法人情報処理推進機構（IPA） 特定非営利活動法人人間中心設計推進機構（HCD-Net） 機器・システム等の利用時の品質（以下「利用時品質」）の確保は、 機器・システム等の価値を高め、かつ望ましくない事象を回避する ために不可欠である。 本WGでは、これからの機器・システム等における利用時品質の 考え方、評価手法、設計への反映プロセスなどを整理すると共に、 安全・安心な機器・システム等の実現に向けた利用時品質の あり方について検討を行う。 WG準備資料より HCD-Net作成 つながる世界の商品/サービスを開発する時の着眼点集 つながる世界の 開発指針/ 利用時品質指針 利用時の品質 お客様情報 利用者の躓き/懸念 を抽出する 品質情報 利用シナリオ 使い方/利用情報 など 問合せ /クレーム など “躓き”を改善 性能/機能限界など 商品企画 設計 品質確認 特に、“マインド情報”が大切 ・ 蓄積される情報 ・ 利用者の要求、使い方 ・ 競争相手の対応 運用 「やりたいこと」 視点で情報を提供する C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 今後の活動③： コックピットＨＭＩ開発の専門チーム作り ■従来のHMI開発が抱える課題 25/27 ■発生原因 ⇒仕様上の矛盾（実現できない) ⇒仕様の不出来（ｶｯｺ悪い、使い難い） ・商品企画・仕様開発が日程通りに進まない ・製品開発時に矛盾が発覚し、多くのやり直しが発生 ・ﾌﾟﾛﾄﾀｲﾌﾟ(試作)完成時、多くのやり直しが発生 後工程で別スキルのメンバーからダメ出し 関係者が納得できる、論理的な説明が出来ない 手戻り 開発費が 大幅に超過 行程 実現できない！ 使い難い！ デザイナー ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾏｰ 人間工学・認知科学 商品企画 仕様開発 製品開発 評価 カッコ悪い！ 経営者 ■課題解決に向けて、 ・関係者を納得させられる、論理的なシナリオを三位一体で構築する。 三位一体のチーム 論理的な説明が出来る仕組み作り デザイナー ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾏｰ 人間工学・認知科学 C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 最後に 26/27 「自動車のコクピットＨＭＩを日本の強みにしたい。」 C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved. 27/27 おわり ご清聴ありがとうございました C DENSO TECHNO Co.,Ltd. All rights reserved.