ブックタイトルメカトロニクス5月号2015年

概要

メカトロニクス5月号2015年

MECHATRONICS 2015.5 11所 在 地：U R L：事業内容：愛知県春日井市http://www.aone.co.jp組込み用マイコンボードやオンチップデバッガの設計／製造販売、センサ／画像処理装置／計量計測機などFA機器やFA関連部品の販売、IEI 製インダストリアルPC ／オリジナルPCなどの販売。エーワン株式会社・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・巧先生から「FPGAだけの基板はあるけれど、CPUと一緒になった基板はないので開発してみては」といった助言から始まりました。ただ、当社はCPUの知識はありましたがFPGAに関してはそれほどなかったので、以前より取り引きのあったFPGAの設計などに実績のある有限会社テクノネット（愛知県春日井市、ROBin（ロビン）シリーズの基板製造元）との連携で開発を行っています。　そして開発した製品が、耐環境性に優れた国内製RTOSによるMCU＋FPGA 基板『ROBin（ロビン）シリーズ』になります。このシリーズは、システムの規模に合わせて『MP-RX63N ／ CPLD-01（小規模用）』（写真4）、『MP-RX63N ／ FPGA-01（中規模用）』（写真5）、『MP-RZA1H/FPGA-01（大規模用）』（写真6）の3 機種を用意しています。　『MP-RX63N ／ CPLD-01』は、ルネサス社製マイクロコンピュータ『RX63N』（32bit CISCマイコン）とアルテラ社製『CPLD MAXV』を搭載した、汎用小型マイコン＋CPLDボードになります。『RX63N』は、FLASH=2Mbyte ／ SRAM=128Kbyteを内蔵し、コアスピードは96MHz 動作を実現します。『CPLDMAXV』は、ロジックエレメント数=240 ／マクロセル数=192 ／内蔵オシレータ=1 の規模で、マイコンとのIFは16bit のバス接続になります。出荷時CPLDには、汎用I/Oロジックが組み込まれています。計測装置などの小規模システム開発に最適なタイプになっています。　『MP-RX63N ／ FPGA-01』は、ルネサス社製マイクロコンピュータ『RX63N』（32bit CISC マイコン）とアルテラ社製FPGA『CycloneIV』を搭載した汎用小型マイコン＋FPGAボードになります。先程と同様に『RX63N』は、FLASH=2Mbyte／ SRAM=128Kbyteを内蔵し、コアスピードは96MHz 動作を実現します。『CycloneIV』は、ロジックエレメント数=6,272 ／メモリ=270Kbit ／PLL=2ch の規模で、マイコンとのIFは16bit のバス接続になります。出荷時FPGAには、汎用I/Oロジックが組み込まれています。制御装置などの中規模システム開発に最適なタイプになっています。　『MP-RZA1H ／ FPGA-01』は、ルネサス社製マイクロコンピュータ『RZ ／ A1H』（ARM Cortex-A9）とアルテラ社製FPGA『CycloneIV』を搭載した汎用小型マイコン＋FPGAボードになります。この機種のみ、ブートモード3（SPIマルチI/O）専用にて、シリアルフラッシュロムには当社オリジナルのローダ・ライター・リモートデバッガを組込み済みで提供します。『RZ ／ A1H』は、SRAM=10Mbyte ／ L1 キャッシュ=32Kbyte ／ L2 キャッシュ=128Kbyteを内蔵し、コアスピードは400MHz 動作を実現します。先程と同様に『CycloneIV』は、ロジックエレメント数=6,272／メモリ=270Kbit／PLL=2chの規模で、マイコンとのIFは、16bit のバス接続になります。こちらも出荷時FPGAには、汎用I/Oロジックが組み込まれています。ロボットなどの大規模システム開発に最適なタイプになっています（写真7）。　これら3 機種は、今年の4月に発売を予定しており、その後追加でFPGAを搭載していないタイプの製品2機種を発売する予定になっています。当社もそうですが、まだまだFPGAを使い慣れていないお客様が結構いらっしゃるようですし、FPGAを搭載するだけでコストも高くなってしまうため、CPUだけのタイプも用意していくことになりました。こちらの2 機種は、今年の夏頃をめどに発売を予定しています。　今後の展開についてお聞かせ下さい田中：まずは、この新しい事業となる『ROBin（ロビン）シリーズ』の販売に力を入れていきます。そのために、『ROBin（ロビン）シリーズ』の量産設計と並行して応用研究を中部大学に協力頂き、研究中のロボットに組み込んで成果の実証を行っていきます。現状では、悪路走行用多関節ロボット、アームロボット、遠隔計測システムでの実証研究を行っていく予定です。　悪路走行用多関節ロボットは、階段や悪路を歩かせる目的で6足にて歩くロボットです。問題点としては、目としての機能がないため、障害の判断ができないことや、軸制御しているMCUが現状のものでは動作が遅いということが挙げられています。成果の実証研究項目としては、目の役割をするCCDカメラを装着し、画像認識プログラムを研究開発して、障害物を判断できる自律走行ロボットの研究を行います。最新のMCU（ルネサス社製『RZ ／ A1H』）を使用するため、動作の高速化が期待でき、LAN 機能があることにより、将来的に無線機能を追加することで遠隔操作も可能になります。　アームロボットは、目標となる赤い玉を見つけて掴み、それを反対側の場所まで移動するロボットです。問題点としては、目の代わりとなるカメラにUSBカメラを使用しているため、USB の転送スピードに影響を受け動作が極端に遅いということが挙げられます。成果の実証研究項目としては、この事業で想定しているCCDカメラ入力機能は、ハードウエアによってMCU 内部メモリに直接転送されるため、転送スピードの影響は受けません。また、画像認識も最新のMCU（ルネサス社製『RZ ／ A1H』）を使用するため、判断の高速化が期待できます。さらに、LAN機能があることにより、将来的に無線機能を追加することで遠隔操作も可能になります。　遠隔計測システムは、インターネット経由で各装置のモニタリングや指示ができる装置です。LAN 機能を利用した遠隔操作が可能な産業機器システムの実証研究を行います。　そして、これらの実証結果を産業機器市場などに公開し、低コストなRTOSシステムの開発環境が用意できることを示し、さらに実証を見て頂くことで、システム応用できる可能性の理解を得ることにより、この事業の成果となるミドルウエア製品の販売促進に繋げていきたいと考えています。　また、この新しい事業が上手く軌道に乗れば、次は本格的なIoTを搭載した小型のマイコンを開発したいとも考えています。本日はお忙しい中ありがとうございました。写真4　ROBin（ロビン）シリーズ 汎用小型マイコン＋CPLDボード『MP-RX63N／CPLD-01』写真5　ROBin（ロビン）シリーズ 汎用小型マイコン＋FPGAボード『MP-RX63N／FPGA-01』写真6　ROBin（ロビン）シリーズ 汎用小型マイコン＋FPGAボード『MP-RZA1H／FPGA-01』写真7　表示部やカメラなどを接続した『MP-RZA1H／FPGA-01』のデモ機