SDV Playground (AUTOSAR-like)
本プロジェクトは、個人開発で「SDV（Software-Defined Vehicle）を自作していく」ための最小アーキテクチャと実装ベースを提供します。
最終的にはRCカー相当の構造へ載せ替え可能な設計とし、初期は完全シミュレータ（2D）で開発・検証します。
実装は 2 つあります。
| 役割 | 場所 |
|---|
| C++ | 参照実装（1 プロセス・1 RTE）。基準ログの生成元 | src/、tests/ |
| Rust | 主役。ECU ごとの RTE + 仮想バス、Watchdog / フェイルセーフ、Config / NVM、シナリオ。WASM にしてブラウザで動かす | rust/sdv-core/ |
ブラウザで動くシミュレータ（GUI）は web/ にあり、GitHub Pages で公開されます（下記）。
目的
- AUTOSAR（Classic寄り）を参考に、以下の構造を最小限で成立させる
- SWC（アプリケーション部品）分割
- RTE相当の信号I/F固定（Read/Write）
- BSW相当（時間基盤、通信、NVM、診断/監視、ログ）
- “細かく”段階を刻みながら、部品単体→統合→SDV化（更新/監視/ログ/分割）へ到達する
最初のスコープ（v1）
- シミュレータ（2D）で「アクセル/ブレーキ/ハンドル」で車が動く
- 車輪回転（wheel_omega）を模擬してログに出る
- E-Stop（安全停止）が必ず効く
- パラメータ更新（Config/NVM）で挙動が変わる（例：最大速度、最大舵角、最大減速度）
- 同一入力でリプレイできる（ログ再現性）
達成状況（Rust 実装）: E-Stop・Watchdog、Config/NVM（更新・ロールバック・破損復旧）、シナリオによる再現性は実装済み。詳細な進捗は docs/design/00_overview.md。
アーキテクチャ概要（AUTOSAR-like）
- Application Layer（SWC）
- DriverInputSWC / EngineSWC / BrakeSWC / SteeringSWC / VehicleDynamicsSWC / SafetySupervisorSWC
- RTE
- Rte_Read / Rte_Write と Runnable 呼び出し（手書き最小実装）。Rust 実装では ECU ごとに 1 つ
- BSW
- TimeBase / Com（仮想バス）/ Nvm(Config) / Diag+Watchdog / Logging
- Platform
Rust 実装の ECU 構成（ADR-0002）:
flowchart TB
VCU["VCU / ゲートウェイ ECU<br/>DriverInput・Safety（Watchdog）"]
BUS[["車載バス（遅延 / 欠損 / 断を注入できる）"]]
ENG["Engine ECU"]
BRK["Brake ECU"]
STR["Steering ECU"]
PL["Plant（ECUではない）<br/>VehicleDynamics"]
VCU <--> BUS
BUS <--> ENG
BUS <--> BRK
BUS <--> STR
ENG ==> PL
BRK ==> PL
STR ==> PL
PL --> BUS
詳しい図（実行順序・Watchdog・Config/NVM など）は docs/design/07_ecu_architecture.md。
ブラウザで動かす（GUI）
web/ に、Rust を WebAssembly にしたシミュレータがあります。サーバー不要で、アクセル・ブレーキ・ステアリング操作、ECU 構成図からの故障注入（SWC 停止・バス遅延/欠損/断・VCU 停止）、Config/NVM の編集・ロールバック、シナリオ（JSON）の再生ができます。
- GitHub Pages で公開（
.github/workflows/pages.yml）。公開 URL は Settings → Pages で確認（https://<ユーザー名>.github.io/SDV/ の想定）。初回のみ Source を GitHub Actions に設定
- ローカルで試す手順は web/README.md
リポジトリ構成
src/ C++ 参照実装（app / bsw / model / rte / swc）
tests/ C++ 単体テスト（Catch2）
rust/ Rust 実装（sdv-core: シミュレータ本体 / sdv-sec: 署名・MAC などの通信の基礎ライブラリ）。WASM にして web/ から使う
web/ ブラウザ GUI（HTML + JS）
docs/ 設計文書（design/）と設計判断（adr/）
tasks/ 実装タスクの記録（SWC ごと）
tools/ 可視化などの補助スクリプト（Python）
ドキュメント
進捗を追うときは、まず docs/design/00_overview.md を見て、詳細な完成条件は docs/design/06_roadmap_dod.md を参照。
開発・テスト（TDD）
Rust / C++ / C の実装はすべてTDDで進めます。進め方、テスト実行方法、PRのOK条件（GitHub Actionsの ci-ok が緑）は CONTRIBUTING.md を参照。
ビルド・実行
C++（参照実装）
要件: CMake 3.20+、C++17
cmake -S . -B build
cmake --build build -j
ctest --test-dir build --output-on-failure # 単体テスト
./build/sdv_sim # 10 秒のデモシナリオを実行
実行したディレクトリの logs/latest.csv にログが出ます（logs/ は Git 管理外）。
故障注入（SWC を指定時刻から止める）:
./build/sdv_sim --stall steering:3 --stall brake:3.5 # 3.0 s に Steering、3.5 s に Brake が停止
Rust
要件: Rust（stable）。WASM を作るなら rustup target add wasm32-unknown-unknown
cd rust/sdv-core
cargo test # C++ の基準ログとの全行一致を含む
cargo build --release --target wasm32-unknown-unknown # -> target/wasm32-unknown-unknown/release/sdv_core.wasm
C++ の出力を変えたとき、基準ログの更新手順は CONTRIBUTING.md を参照。
データ可視化
シミュレーション実行後、Python 可視化ツールで結果をグラフ表示できます：
# 初回のみ：Python 仮想環境とパッケージをインストール
python3 -m venv venv_viz
source venv_viz/bin/activate
pip install matplotlib numpy
# 可視化実行（PNG/PDF 生成）
python3 tools/python/plot_integration_test.py
出力ファイル：
docs/test_reports/plots/engine_brake_integration_plot.png (1967x1397px, 152KB)docs/test_reports/plots/engine_brake_integration_plot.pdf (37KB)
グラフ内容：
- 📊 ドライバー入力（アクセル・ブレーキ）
- ⚙️ アクチュエータコマンド（エンジン・ブレーキ）
- 🔗 相関分析（入出力の線形性確認）
- 🚗 車速の時間推移
- 🗺️ 車両軌跡（X-Y 平面）
開発の進め方（重要）
本PJは「最初に全部を作らない」方針です。
- 骨格固定（Signals/RTE/TimeBase/Logging）
- Engineのみ（加速と車輪回転）
- Steeringのみ（ヨー更新）
- Brakeのみ（減速）
- 統合（縦→横→Pose）
- SDV化（監視、更新、通信分割）— ECU 分割・Watchdog・Config/NVM・シナリオまで Rust で実装済み
設計判断はADRに残し、PRは小さく、動くものから順に出します（CONTRIBUTING.md）。
ライセンス
