こちら - 組込みシステム技術協会

ロボット技術における国際標準化の動向
～ISOおよびOMGにおける最新情報～
2015年11月18-20日
（一社）組込みシステム技術協会理事兼技術本部副本部長
OpenEL国際標準化委員会委員長
OMG Robotics-DTF 共同議長兼 Hardware Abstraction Layer WG 議長
ISO/TC 184/SC 2/WG10 エキスパート
アップウィンドテクノロジー・インコーポレイテッド代表取締役社長
中村憲一
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目次
1.
ロボット技術関連の国際標準化機関の動向
1.
2.
3.
4.
5.
2.
JASAの国際標準化活動
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
3.
ISOの動向
IECの動向
ITU-Tの動向
CiAの動向
OMGの動向
OpenELとは
OpenEL® 2.0のアーキテクチャ
OpenEL® 2.0のAPI
デモ映像
OpenEL®の国際標準化活動
JASAの標準化戦略
国際標準化シナリオ
まとめ
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1. ロボット技術関連の国際標準化
機関の動向
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ロボット技術関連の国際標準化機関
n ISO(International Organization for
Standardization)
国際標準化機構
n IEC(International Electrotechnical Commission)
国際電気標準会議
n ITU-T(International Telecommunication Union
Telecommunication Standardization Sector)
国際電気通信連合電気通信標準化部門
n CiA(CAN in Automation)
n OMG(Object Managemnet Group)
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1.1 ISOの動向
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ISOの動向
n
n
n
n
ISO/TC 184 Automation systems and integration
(オートメーションシステム及びインテグレーション)
1982年設立
幹事国：フランス、議長国：フランス
作業範囲
・
・
製品及びそれに付随するサービスの設計，調達，製造，出荷，支援，保守，
廃棄などに関する，オートメーション及び統合の分野における標準化。標
準化の範囲は，情報システム，産業及び特定の非産業環境における固定
式及び移動ロボットのロボット技術，オートメーション及び制御ソフトウェア
並びに統合技術を含む。これらの標準は，機械，装置，情報技術，マルチ
メディア機能，マルチモーダル通信ネットワークなど，IEC/TC 184 の作業
範囲を越えた標準，技術を扱うこともある。
除外：下記分野の基本規格。IEC/TC 44で扱われる電気及び電子設備，
IEC/TC 65で扱われる汎用プログラマブルコントローラ（PLC），IEC/TC
100で扱われるマルチメディア機能。
— （一社）日本規格協会発行「ISO事業概要2012年度版」より引用
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ISO/TC 184の構成
n
n
n
n
n
n
AG
WG 6
Advisory group(諮問委員会)
Oil and Gas Interoperability
(石油とガスの相互運用性)
SC 1
Physical device control(機械及び装置の制御)
SC 2
Robots and robotic devices
(ロボットとロボティックデバイス)
SC 4
Industrial data(産業データ)
SC 5
Interoperability, integration, and architectures
for enterprise systems and automation applications
(アーキテクチャ、通信とフレームワーク)
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SC2/WG10
Modularity for s ervice r obots
Dr. Virk (UK)
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出典：一般財団法人製造科学技術センター作成資料
http://www.mstc.or.jp/standard/docs/iso_chart_j.p
（法政大学）
（法政大学）
（東海大学）
（上智大学）
（名古屋大学）
SC2/WG8
サービスロボット
主査：神徳徹雄
（産総研）
SC2/WG10
ロボットのモジュラリティ
JASA OpenEL国際標準化委員会
委員長：中村憲一
出典：一般財団法人製造科学技術センター作成資料
http://www.mstc.or.jp/standard/docs/iso_chart_j.pdf
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ISO/TC 184/AG
n Advisory group(諮問委員会)
・ TC184のISO規格作成などの活動に関して、全
体的な戦略を検討し、実際にISO 規格作成作
業を行うTC184傘下のSC（Sub- Committee）に
対する指示案を策定する会議
・メンバーは、TC184議長、TC184参加のSCの議
長並びにTC184議長が指名した諮問委員で構
成
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ISO/TC 184/SC 1
n
n
n
Physical device control(機械及び装置の制御)
幹事国：ドイツ、議長国：ドイツ
構成
・
・
n
WG 7 : Data modeling for integration of physical devices
(CNC(Computerized Numerical Control:数値制御)データモデル)
WG 8 : Distributed installation in industrial applications
(工業用分配装置)
2015年11月18日現在、有効な規格の例
・
・
・
ISO 841:2001 Industrial automation systems and integration -- Numerical
control of machines -- Coordinate system and motion nomenclature
JIS B 6310:2003 産業オートメーションシステム－機械及び装置の制御－
座標軸及び運動の記号
ISO 14649-1:2003 Industrial automation systems and integration -Physical device control -- Data model for computerized numerical
controllers -- Part 1: Overview and fundamental principles
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ISO/TC 184/SC 2
n
n
n
Robots and robotic devices
(ロボットとロボティックデバイス)
幹事国：スウェーデン、議長国：スウェーデン
構成
・
・
・
・
・
WG 1 Vocabulary and characteristics(用語)
WG 3 Industrial safety(産業用ロボットに関する安全性)
WG 7 Personal care safety(パーソナルケアロボット)
WG 8 Service robots(サービスロボット)
JWG 9 Joint ISO/TC 184/SC 2 - IEC/SC 62A: Safety for
medical devices using robotic technology(医療ロボットの安全)
— IEC TC62/SC62A（医用電気機器に関する共通事項）
・ WG10 Modularity for service robots（サービスロボットのモジュラ
リティ）
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ISO/TC 184/SC 2
n
n
2015年11月18日現在、有効な規格の例
WG1
・
n
WG3
・
・
n
ISO 8373:2012 Robots and robotic devices – Vocabulary(用語)
ISO 10218-1:2011 Robots and robotic devices -- Safety
requirements for industrial robots -- Part 1: Robots
(産業用ロボット安全)
ISO 10218-2:2011 Robots and robotic devices -- Safety
requirements for industrial robots -- Part 2: Robot systems and
integration (産業用ロボットシステムの安全)
WG7,8
・
ISO 13482:2014 Robots and robotic devices -- Safety
requirements for personal care robots
(パーソナルケア・ロボットの安全)
2014年2月1日正式発行
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ISO/TC 184/SC 2
n WG1
・ ISO/DIS 19649 Robots and robotic devices Vocabulary for mobile robots（モバイルロボット
の用語）
—
2015年11月4日、DIS登録
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ISO 13482 パーソナルケア・ロボットの安全
n
n
産業ロボット安全規格ISO 10218を補完するC規格
関連既存規格(ISO 12100：機械安全, ISO 14121:リスクア
セスメント, ISO 13849:制御安全, IEC 60204:電気安全, IEC
62061:機能安全)の適用時の要点のまとめ
n
パーソナルケア・ロボット
・
n
対象
・
n
人間の生活の質の向上に資する目的で直接または間接的支援行
動を実行するために人との物理的な接触を許すサービスロボット。
移動型お手伝いロボット、移動ロボット、移乗ロボット、物理的な支
援ロボット等
対象としないロボット
・
マリンロボット、飛行ロボット、産業用ロボット(ISO 10218)、医療用
ロボット、軍用ロボット、公共の平和用ロボット
長岡技術科学大学木村哲也先生の資料より引用
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ISO 13482 認証取得者リスト
n
2014年2月17日：パナソニックプロダクションエンジニアリング株式会社
・
n
2014年2月17日：株式会社ダイフク
・
n
Physical assistant robot （HAL自立支援用下肢タイプ）
2015年7月8日：RT.ワークス株式会社
・
n
Physical assistant robot （HAL介護支援用（腰タイプ））
2015年3月19日： CYBERDYNE株式会社
・
n
Physical assistant robot （HAL作業支援用（腰タイプ））
2014年11月12日： CYBERDYNE株式会社
・
n
Robotic device（エリア管理システム）
2014年11月12日：CYBERDYNE株式会社
・
n
Mobile servant robot（リショーネ）
Mobile servant robot
2015年10月14日：本田技研工業株式会社
・
Physical assistant robot
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ISO/TC 184/SC 2
n WG8
・ ISO/DIS 18646-1 Robots and robotic devices -Performance criteria and related test methods for
service robot -- Part 1: Wheeled mobile servant robot
(ロボット及びロボティックデバイス –サービスロボットの
ための性能基準と関連する試験方法 - 第1部：車輪方
式の移動型手伝いロボット)
・ ISO/WD 18646-2 Robots and robotic devices -Performance criteria and related test methods for
service robot – Part 2: Navigation
(ロボット及びロボティックデバイス –サービスロボットの
ための性能基準と関連する試験方法 – 第2部：ナビ
ゲーション)
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ISO/TC 184/SC 2
n WG10
・ 2013年までWG8で活動
・ 2013年10月の北京会議で中国が中心となって
Modularity(モジュラリティ)をテーマに新WGの設立を提
案
・ 2014年にSC2による投票が実施
— 賛成：１１、反対：3（日本、カナダ、ドイツ）で設立が決議
・活動内容
— ロボットのモジュラリティの国際標準化
ü
ü
ハードウェア
ソフトウェア
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ISO/TC 184/SC 2 大阪会議
n
n
n
n
2014年10月20〜24日
大阪府門真市
WG1,7,8,10
WG10の初回会議(10/23〜24)
・参加メンバーの確認
・活動内容の提案
・ロボットのモジュラリティの国際標準化
— ハードウェア
— ソフトウェア
ü
ソフトウェアプラットフォームにおけるHardware Abstraction Layer(ハード
ウェア抽象化レイヤ)の標準化など
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ISO/TC 184/SC 2 Jeju会議
n
n
n
n
2015年2月2〜6日
韓国：済州島
WG1,7,8,10
WG10の第二回会議(2/4〜6)
・既存の国際標準規格の調査
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ISO/TC 184/SC 2 Stuttgart会議
n
n
n
n
2015年6月9〜17日
ドイツ：シュツットガルト
WG1,3,7,8,10
WG10の第三回会議(6/9〜11)
・
・
・
・
既存の国際標準規格の調査結果の報告
ワーキングドラフトの作成
JASA OpenEL/OMG HAL4RTのIS化を提案
JASA OpenEL/OMG HAL4RTの要求事項をPart-1に
含めることで決定
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ISO/TC 184/SC 2 Hangzhou会議
n
n
n
n
2015年10月12〜23日
中国浙江省杭州市
WG1,3,7,8,10
WG10の第四回会議(10/21〜23)
・ ISO/WD xxxxx:Modularity for service robots – Part 1:
General requirementsの作成
・ JASA OpenEL/OMG HAL4RTの要求事項をPart-1に
収録済み
・ 2015年11月18日現在、各国からのコメントを受付中
・ 2016年2月の名古屋会議でWDの最終版を作成
・ 2016年6月のOxford会議でNWIPを予定
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ISO/TC 184/SC 4
n
n
n
Industrial data(産業データ)
幹事国：アメリカ、議長国：イギリス
構成
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
PPC
Policy and planning committee
QC
Quality committee
AG 0
Change management advisory group
WG 2
Product characteristics and libraries
WG 3
Oil, Gas, Process and Power
WG 8
Joint SC 4 - SC 5 WG : Manufacturing process and management
information
WG 11
Implementation methods and conformance methods
WG 12
STEP product modelling and resources
WG 13
Industrial Data Quality
WG 21
SMRL Validation Team
WG 22
Reference data validation team
WG 23
Vocabulary validation team
ISO/TC 59/SC 13/JWG 12
Joint ISO/TC 59/SC 13 - ISO/TC 184/SC 4 WG:
Development of building data related standards
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ISO/TC 184/SC 4
n
n
n
ISO/DIS 10303-21 Industrial automation systems and
integration -- Product data representation and exchange
-- Part 21: Implementation methods: Clear text encoding
of the exchange structure
(コンピュータが解読可能な工業製品データの表現および
交換の規格)
STEP（Standard for the Exchange of Product model data)
STEPはCAD/CAM/CAE/PDM/EDMなどのシステムでの
データ交換に使用
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ISO/TC 184/SC 5
n
n
n
Interoperability, integration, and architectures for enterprise systems
and automation applications(アーキテクチャ、通信とフレームワーク)
幹事国：アメリカ、議長国：アメリカ
構成
・
・
・
・
・
・
・
・
・
WG 1
Modelling and architecture
SG 1
Advanced process control and optimization study group (APC/O SG)
WG 4
Manufacturing software and its environment
WG 5
Open systems application frameworks
JWG 5
Joint WG ISO/TC 184/SC 5 - IEC/SC 65E : Enterprise-control system
integration
WG 6
Application service interface
WG 7
Diagnostic and maintenance applications integration
WG 9
Key performance indicators for manufacturing operations management
WG 10
Evaluation of energy efficiency and other relevant factors of a
manufacturing system with respect to its environmental influence
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ISO/TC 184/SC 5
n
n
n
n
ISO 20242-1:2005 Industrial automation systems and integration
Service interface for testing applications
-- Part 1: Overview
ISO 20242-2:2010 Industrial automation systems and integration
Service interface for testing applications
-- Part 2: Resource management service interface
ISO 20242-3:2011 Industrial automation systems and integration
Service interface for testing applications
-- Part 3: Virtual device service interface
ISO 20242-4:2011 Industrial automation systems and integration
Service interface for testing applications
-- Part 4: Device capability profile template
・
n
--
--
--
--
日本から新規提案を行ったロボットに関する通信制御フレームとアプリケーションイ
ンタフェースに関する標準化提案（ORiNの適用事例）が付属書に盛り込まれた
ISO/WD 20242-5 Industrial automation systems and integration -Service interface for testing applications
–- Part 5: Application program service interface
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ISO/TC 184 会議の開催実績
n
SC2
・
・
・
・
・
・
・
・
・
n
2013/5, WG会議, Workshop during ICRA(Karlsruhe, Germany)
2013/6, WG会議(Bristol, UK)
—
6/24, WG7 Workshop on Personal Care Robots
—
http://www.clawar.org/care_robot_workshop.html
2013/10/16-25, SC2全体会議(Beijing, China)
2014/6/23-25, IEC/TC59, WG会議(Virginia, US)
2014/10/20-24, WG会議(Osaka, Japan)
2015/2/2-6, WG会議(Jeju, Korea)
2015/6/8-19, SC2全体会議(Stuttgart, Germany)
2015/10/17-21, WG会議(Hangzhou, China)
2016/2, WG会議(Nagoya, Japan)
SC4
・
・
・
・
・
・
2008/3/2-7, Louisville, Kentucky(US)
2009/5/17-22, British Columbia(Canada)
2010/6/6-11, Bethlehem, Pennsylvania(US)
2012/11/11-17, Miami, Florida(US)
2013/6/3-7, Paris(France)
2013/11/3-8, Gyeongju(Korea)
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2.2 ITU-Tの動向
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ITU-Tの動向
n
n
n
SG(Study Group)16 マルチメディア
議長国：日本
構成：3つのWP(Working Party)
・
・
n
WP1：マルチメディアシステム（議長国：米国、副議長国：中国）
WP2：マルチメディアサービスおよびアクセシビリティ（議長国：韓国、
副議長国：日本）
・ WP3：メディア符号化、ネットワーク信号処理及び音声帯域端末
（議長国：ドイツ）
2012年の会合で新規に許可されたロボット関連の勧告
・
・
n
ITU-T F.747.3 (ex F.USN-NRP) "Requirements and functional model for
ubiquitous network robot platform to support USN applications and
services“
Fシリーズ勧告は、「電話以外の電気通信サービス（運営、サービス品質、
サービス定義及びヒューマンファクタ）」に関する規定を定める。
参考資料：http://www.ituaj.jp/archive/2013_04-8_rpt-sg16.pdf
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2.3 IECの動向
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IECの動向
n
•
n
SMB(Standardization Management Board：標準管理評議会)
TC(Technical Committee：専門技術委員会)の設置等を行う
TC59 Performance of household and similar electrical appliances(家
庭用電気機器の性能)
・
・
・
n
日本国内は、（一社）日本電機工業会が対応
WG16(Performance evaluation method of intelligent mobile robot platform
for household and similar applications)
すでにビジネスとして立ち上がっているロボット化された移動する掃除機、
窓ふきロボット、空気清浄機等の標準化に取り組み
TC61 Safety of household and similar electrical appliances(家庭用電
気機器の安全性)
・
・
日本国内は、（一社）日本電機工業会が対応
すでにビジネスとして立ち上がっているロボット化された移動する掃除機、
窓ふきロボット、空気清浄機等の安全に関する標準化に取り組み
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IECの動向
n
TC62 Electrical equipment in medical practice(医用電気
機器)
・
・
・
・
n
医療機器分野のソフトウェア、ICT（Information/Communication
Technology）との接続で生じるPrivacyとSecurityへの対応
ヘルスケア分野を対象
傘下にSNAG（Software and Network Advisory Group）
日本国内は、(一社）電子情報技術産業協会（JEITA）が対応
TC116 Safety of motor-operated electric tools(モーター
を使用する電動工具の安全)
・
ロボット化された芝刈り機の標準化に取り組み
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IECの動向
n
IEC SMB/4870/DC Proposal from the Chinese and the German
National Committees: Household and similar intelligent robot
technologies
・
・
n
n
n
n
DC(Draft for comment：意見陳述用原案)
中国とドイツから家庭用及びこれに類する知能ロボット技術を扱うahG(Ad
Hoc Group)の新規設置の提案
IEC SMB/5049/R Progress report of SMB ahG 47, Household and
similar robot technologies
IEC SMB/5115/R Report of SMB ahG 47, Household and similar
robot technologies, after the meeting held on 2013-6-20/21 in
Shanghai, China
SMBでSG(Strategic Group)7(Electrotechnical Applications of Robot
Technologies)の設立が承認されたため、ahG 47は解散
2015年、SG7によりACART(Advisory Committee on Application of
Robot Technology)が設立
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2.4 CIAの動向
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CiA(CAN in Automation)の動向
n
n
自動車以外のオートメーション産業へのCANの導入を目
的として活動
Controller area network (CAN)
・
・
・
・
・
・
ISO 11898-1:2003 Road vehicles -- Controller area network (CAN) -Part 1: Data link layer and physical signaling
ISO 11898-2:2003 Road vehicles -- Controller area network (CAN) -Part 2: High-speed medium access unit
ISO 11898-3:2006 Road vehicles -- Controller area network (CAN) -Part 3: Low-speed, fault-tolerant, medium-dependent interface
ISO 11898-4:2004 Road vehicles -- Controller area network (CAN) -Part 4: Time-triggered communication
ISO 11898-5:2007 Road vehicles -- Controller area network (CAN) -Part 5: High-speed medium access unit with low-power mode
ISO 11898-6:2013 Road vehicles -- Controller area network (CAN) -Part 6: High-speed medium access unit with selective wake-up
functionality
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CiA(CAN in Automation)の動向
n 標準規格のCANopenを保守開発
・ CANベースのネットワークにおけるデータの送受信プロ
トコルを定義
・基本的な通信メカニズム (通信プロファイル) と、通信デ
バイスの機能 (デバイスプロファイル) を定義
・安全への対応
— EN 50325-5(CiA304) CANopen Safety protocol
— CANopen Safety Chip 01（CSC01）16ビットマイコンは、IEC
61508 SIL3認証を取得
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CiA(CAN in Automation)の動向
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
プロファイル仕様の例
401;CANopen device profile for generic I/O modules
402;CANopen device profile for drives and motion control
404;CANopen device profile for measuring devices and closed-loop
controllers
406;CANopen device profile for encoders
408;CANopen device profile fluid power technology proportional valves and
hydraulic transmissions
410;CANopen device profile for inclinometer
412;CANopen profiles for medical devices
413;CANopen device profile for truck gateways
414;CANopen device profiles for weaving machines
415;CANopen sensor system application profile for road construction
machines
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CiA(CAN in Automation)の動向
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
416;CANopen application profile for building door control
417;CANopen application profile for lift control systems
418;CANopen device profile for battery modules
419;CANopen device profile for battery chargers
420;CANopen profiles for extruder downstream devices
421;CANopen application profile for train vehicle control networks
422;CANopen application profile for municipal vehicles
423;CANopen application profile for rail vehicle power drive systems
424;CANopen application profile for rail vehicle door control systems
425;CANopen application profile for medical diagnostic add-on modules
426;CANopen application profile for rail vehicle exterior lighting control
430;CANopen application profile for rail vehicle auxiliary operating systems
433;CANopen application profile for rail vehicle interior lighting control
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CiA(CAN in Automation)の動向
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
434;CANopen profiles for laboratory automation systems
436;CANopen application profile for construction machineries
437;CANopen application profile photovoltaic
443;CANopen profiles for SIIS level 2 devices
444;CANopen device profiles for container-handling machines
445;CANopen device profile for RFID devices
446;CANopen interface profile for AS-Interface gateways
447;CANopen application profile for special-purpose car add-on devices
450;CANopen device profile for pumps
452;CANopen device profile PLCopen motion control
453;CANopen device profile power supply
454;CANopen application profile for energy management systems
455;CANopen Application profile for drilling machines
457;CANopen device profile for wireless transmission media based CANopen
devices
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CiA(CAN in Automation)の動向
n
IEC 61800-7-201 ed1.0 (2007-11-27発行)
・
・
n
IEC 61800-7-301 ed1.0 (2007-11-27発行)
・
・
n
Adjustable speed electrical power drive systems - Part 7-201: Generic
interface and use of profiles for power drive systems - Profile type 1
specification
It specifies profiles for Power Drive Systems (PDS) and their mapping to
existing communication systems by use of a generic interface model as
well as profile type 1 for Power Drive Systems (PDS). Profile type 1 can
be mapped onto different communication network technologies.
Adjustable speed electrical power drive systems - Part 7-301: Generic
interface and use of profiles for power drive systems - Mapping of profile
type 1 to network technologies
It specifies profiles for Power Drive Systems (PDS) and their mapping to
existing communication systems by use of a generic interface model. It
also specifies the mapping of the profile type 1 (CiA 402) specified in IEC
61800-7-201 onto different network technologies: CANopen, EtherCAT,
ETHERNET Powerlink.
Ed.2 2015-04-30を予定
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CiA(CAN in Automation)の動向
n Service Robot SIG(議長国：日本)
・サービスロボットへのCANopenの活用を推進
・ OMG RTC(Robotic Technology Component)を
CANopenにマッピングしたRTC-CANopenを規格化
・ CiA318:Implementation guideline - Mapping of RTC to
CANopen
・ CiA460:Service robot controller profile - NMT master
application and CANopen device proxies
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2.5 OMGの動向
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OMG(Object Management Group)の動向
n
n
Robotics-DTF(2005年設立)
議長国
・
n
メンバー
・
n
日本(産総研、本田技術研究所、JASA）
日本、フランス、アメリカ、イギリス、ドイツ、韓国等
構成
・
・
・
・
Infrastructure WG (議長：日本(産総研、本田技術研究所)）
Robotic Functional Services WG (議長：日本(産総研)）
Modelling for Robots WG（議長：日本（テクノロジックアート）、カナ
ダ(Zerigsoft)）
Hardware Abstraction Layer WG(議長：日本(JASA))
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OMG(Object Management Group)の動向
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OMG(Object Management Group)の動向
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OMG(Object Management Group)の動向
n
Robotics-DTFが策定した標準
・
Robotic Technology Component(RTC) 1.1
—
・
Finite State Machine For Robotic Technology
Component(FSM4RTC) 1.0
—
—
—
—
・
RTC 1.1に有限状態機械を拡張する規格
2015年9月のボストン会議で標準化が決議
2015年11月18日現在、Beta 1バージョンが一般向けに公開中
2015年12月のラホーヤ会議で正式版の公開が決議される予定
Robotic Localization Service(RLS) 1.1
—
—
・
産総研が中心となって開発したロボット向けプラットフォームであるRT
ミドルウェアのソフトウェアモジュール間の通信インターフェースを標準
化
ロボット用位置情報標準
ISO/TC211 Geographic information/Geomaticsでも活動
Robotic Interaction Service(RoIS) 1.0
—
サービスロボットシステム用インタフェースを標準化
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OMG(Object Management Group)の動向
n
RoIS Frameworkの基本HRI(Human Robot Interaction)コンポーネント
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
システム情報（system information）
人検出（person detection）
人位置検出（person localization）
個人同定（person identification）
顔検出（face detection）
顔位置検出（face localization）
音検出（sound detection）
音源位置検出（sound localization）
音声認識（speech recognition）
ジェスチャ認識（gesture recognition）
音声合成（speech synthesis）
応答動作（reaction）
ナビゲーション（navigation）
追従（follow）
移動（move）
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OMG(Object Management Group)の動向
n 2015年11月18日現在、アクティブな活動
・ Unified Component Model for Distributed, Real-time
and Embedded Systems(UCM)の標準化
— 分散リアルタイム組込みシステムのための統一コンポーネント
モデル
Middleware and Related Services PTFとの共同作業
RTC 1.1の仕様を統合
—
—
・ RoIS 1.0の改訂作業
・ Hardware Abstraction Layer for Robotic
Technology(HAL4RT)の標準化
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OMG(Object Management Group)の動向
n Hardware Abstraction Layer WG
・ 2013年3月のレストン会議でJASAが設立を提案
・ハードウェア抽象化レイヤの標準化に向けて作業中
— 2013年6月、RFI(Request For Information)文書を発行
— 2014年6月、RFP(Request For Proposal)文書を発行
— 2014年7月、LOI(Letter Of Intent)文書を提出
— 2014年11月、一次提案 (Initial Submission)文書を提出
— 2014年12月、一次レビュー
— 2014年2月、二次提案 (Revised Submission)文書を提出
— 2015年3月、二次レビュー
— 2015年6月、アーキテクチャ委員会によるレビュー
— 2015年9月、最終仕様の確認
— 2015年12月、標準仕様の採択を目指す
— ISO TC184/SC2/WG10と協調
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日本の動向
n
n
経済産業省産業技術環境局基準認証政策課・認証課
日本工業標準調査会(JISC)
・経済産業省に設置されている審議会
・ JIS（日本工業規格）を制定等
・ ISO/IECに対する日本唯一の会員
n 一般財団法人日本規格協会(JSA)
・ JIS原案作成、JIS/ISO/IEC/BS(EN)規格書の販売等
・国際標準化支援（ISO/IEC幹事国業務等）
n 一般社団法人国際標準化協議会(ISF)
・ 2012年8月、JSA国際標準化協議会から発足
・会員の国際標準化活動を支援
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日本の動向
n 経済産業省製造産業局産業機械課
・日本のロボット産業に関する所掌事務
・ロボット産業を将来我が国の基幹産業の一つに成長さ
せるべく、ロボット産業育成に向けた取り組みを推進
・平成27年度「ロボット介護機器開発・導入促進事業」
・平成26年度補正予算「ロボット導入実証事業」
n NEDO
n 経済産業省商務情報政策局情報処理振興課
・日本の組込みシステム産業等に関する所掌事務
・ S-3 「組込みシステム産業の課題と政策展開」
— 11月18日(水)、14:30-15:30、場所：会議センター 501
— 情報処理振興課課長渡邊昇治氏が講演！
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3. JASAの国際標準化活動
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3.1 OpenEL®とは(1/4)
n OpenEL (Open Embedded Library)
・組込みシステム向けのオープンなプラットフォーム
・ロボットや制御システムなどのハードウェアに近いソフト
ウェアの実装仕様を標準化
・ハードウェア抽象化レイヤ
・ソフトウェアの移植性、
再利用性、生産性を向上
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3.1 OpenEL®とは(2/4)
n
誕生の背景
・
JASAプラットフォーム研究会では、今後さらなる拡大が予想される
ロボット市場に着目
・ロボット用ソフトウェアのプラットフォームは？
— Miro – Middleware for Robots
http://miro-middleware.berlios.de/
—
OROCOS
http://www.orocos.org/
—
RT Middleware
http://www.openrtm.org/openrtm/en
—
OPRoS(Open Platform for Robotic Services)
http://opros.or.kr/
—
ROS
http://www.ros.org/wiki/
・
・
しかし、ハードウェアに近いレイヤーは標準化されていないため苦
労することが多い
ハードウェアに近いレイヤーを標準化するために OpenEL を提案
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3.1 OpenEL®とは(3/4)
n OpenELの歴史
・ 2011年4月、ロボット用プラットフォームの検討を開始
・ 2012年3月、OpenEL 0.1を発表
— 対応デバイスは、LEGO MINDSTORM NXT
— FM3 + CQBB-LTR
— RX63N + CQBB-LTR
・ 2012年10月、日経エレクトロニクス10/15号で紹介
・ 2012年12月、OMG技術会議で国際標準化の提案
・ 2013年3月、 OMG技術会議でRobotics-DTF内に
Hardware Abstraction Layer WGを設立することを決議
・ 2013年5月、OpenEL 1.0を発表、ホームページを開設
・ 2013年6月、OMG技術会議でHAL WGを開催
・ 2015年5月、 OpenEL 2.0を発表
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3.1 OpenEL®とは(4/4)
n http://www.jasa.or.jp/openel/
n 仕様書、実装のサンプルソースコードを配布
n 言語：英語、日本語
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3.2 OpenEL 2.0のアーキテクチャ(1/2)
Application Software(Middleware)
OpenEL® Surface layer
OpenEL® Device layer
OpenEL
OS layer
OS
(RTOS, Linux, etc.)
OpenEL
OpenEL
OpenEL
OpenEL
component
component
component
component
for Product A for Product B for Product C for Product D of Vendor A of Vendor A
of Vendor B
of Vendor C
Device Drivers
Hardware
Motor A
Of Vendor A
Motor B
Of Vendor A
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Sensor C
Of Vendor B
Sensor D
Of Vendor C
3.2 OpenEL 2.0のアーキテクチャ(2/2)
n ２層レイヤにより高いハードウェア抽象化を実現
n Surface layer(サーフェイスレイヤ)とは
・ OpenEL利用者向けに提供するAPIを定義
・定義されたAPIのみを使用することによって各デバイス
ハードウェアの差異を意識することなくソフトウェアの構
築が可能
n Device layer(デバイスレイヤ)とは
・各デバイスハードウェア毎の処理になっており、サーフェ
イスレイヤのAPIから実際のデバイス操作への橋渡しを
行う
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3.3 OpenEL 2.0のAPI(1/2)
n
OpenELコンポーネント
・
・
n
物理ID：すべてのデバイスにユニークなID
・
・
・
n
Hal+(デバイス名)+(ベンダ名)+(シリーズ名)
例：HalMotorLegoNxt, HalMotorOMABC
ベンダーID
プロダクトID
インスタンスID
デバイスの初期化、終了
・
HalInit / HalExit
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3.3 OpenEL 2.0のAPI(2/2)
n
モータ関連
•
制御モードの設定
•
•
速度制御
•
•
•
HalMotorSetPosition_I32 / HalMotorSetPosition_F64
HalMotorGetPosition_I32 / HalMotorGetPosition_F64
トルク制御
•
•
•
HalMotorSetSpeed_I32 / HalMotorSetSpeed_F64
HalMotorGetSpeed_I32 / HalMotorGetSpeed_F64
位置制御
•
•
•
HalMotorSetControlMode / HalMotorGetControlMode
HalMotorSetTorque_I32 / HalMotorSetTorque_F64
HalMotorGetTorque_I32 / HalMotorGetTorque_F64
ブレーキ
•
HalMotorSetBrake / HalMotorGetBrake
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3.4 デモ(CQ出版製FM3ボード+CQBB-LTR)
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3.4 （株）アルファプロジェクト製AP-RX63Nボード+CQBB-LTR
を使用したデモ（GNUWing+OpenELの場合）
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3.4 （株）アルファプロジェクト製AP-RX63Nボード+CQBB-LTR
を使用したデモ（GNUWing+UTOS+OpenELの場合）
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3.4 OpenELのデモ映像
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3.4 OpenELのデモ映像
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3.5 OpenEL®の国際標準化活動
n 「サービスロボット大国日本」の実現のため
n ロボット向けソフトウェアの国際規格や技術認証
における日本のリーダーシップが必須
n ISO IS(International Standard)を狙う
n 世界的なソフトウェアの標準化団体である
OMG(Object Management Group)に参加
n 世界各国に向けてOpenELの紹介および標準化
の提案
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3.6 JASAの標準化戦略
n JASAは3段階のステップで国際標準を推進
・ステップ１ (国内の業界標準)
—
JASA標準としてOpenEL® 2.0を策定し、アーキテクチャーを確
立
・ステップ２（北米を中心とした業界標準）
—
OpenEL®をベースに、OMG/Robotics-DTF(Domain Task
Force)にてHAL4RTの標準化を推進
・ステップ３（世界標準）
—
OMGとISOのリエゾン関係を推進し、HAL4RTを
ISO/TC184/SC2/WG10に提案。JASA OpenEL国際標準化
委員会において日本発の提案としてISO国際標準化を推進
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3.7 国際標準化シナリオ
2013
2014
2015
2016
2017
2018
OpenEL® アーキテクチャを確立
ステップ1
V1.0(5月) V1.1(5月)
V2.0(7月)
メンテナンス
ロボットWG
NP(New Proposal)
RFI(Request For Information)
OpenEL®をベースに、HAL4RTの標準化
ステップ2
NP RFI
RFP
IS
HAL WG
RFP(Request For Proposal)
IS(Initial Submission)
RS 採択(12月) 公開(12月)
RS(Revised Submission)
メンテナンス
内部公開
FTF手順（公文書作成）
FTF(Finalization Task Force)
HAL4RTをベースに、日本主導によるISO国際標準化
ステップ3
WG設立提案投票
WD(6月) CD
承認
ISO/TC184/SC2/WG10
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DIS
FDIS IS
メンテ
ナンス
4. まとめ
n サービスロボット技術の研究・開発に世界各国で
多額の予算が投入され、国際標準での主導権争
いが勃発
n ISOでは、韓国と中国がサービスロボットのモジュ
ラリティについて積極的に活動
n OMGでは、日本が積極的に活動
n 「サービスロボット大国日本」の実現のためには、
ロボット向けソフトウェアの国際規格や技術認証
における日本のリーダーシップが必須
n JASAでは、産官公学と連携し、次世代のロボット
開発プラットフォームであるOpenEL®を策定し、国
際標準化を推進
© Japan E mbedded S ystems Technology A ssociation 2 015
ご清聴ありがとうございました。
JASA技術本部セミナー JG-1
「日本発の国際標準を狙う次世代のロボット開発プラッ
トフォームOpenEL」(時間：13:30～14:00、場所：F201)も
是非ご聴講いただけますようお願いいたします。
http://www.jasa.or.jp/openel/
ロボット技術における国際標準化の動向
～ISOおよびOMGにおける最新情報～
2015/11/18 発行
発行者一般社団法人組込みシステム技術協会
東京都中央区日本橋浜町1丁目8-1
TEL: 03(5821)7973 FAX: 03(5821)0444
URL: http://www.jasa.or.jp
本書の著作権は一般社団法人組込みシステム技術協会(以下、JASA）が有します。
JASAの許可無く、本書の複製、再配布、譲渡、展示はできません。
また本書の改変、翻案、翻訳の権利はJASAが占有します。
その他、JASAが定めた著作権規程に準じます。
© Japan E mbedded S ystems Technology A ssociation 2 015

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