大きく変化する車載組み込みシステムの在りかたと次世代の開発環境における標準化への取り組み

ETAS Symposium 2021 ONLINE:車載組み込みシステム開発の最新事例から見えてくるもの

2021年10月、ETASによる「車載制御・組み込みシステム開発シンポジウム」がオンラインにおいて開催された。そこで披露される最新事例や次世代に向けた取り組みから見えてきたのは、「100年に一度の大変革」と言われる変化の具体的な姿だ。
TEXT:髙橋一平(Ippey TAKAHASHI) PHOTO:MFi FIGURE:ETAS

 ハードウェアからソフトウェア、そしてサイバーセキュリティまで、車載組み込み用途のシステム開発用ツールを包括的に扱うETASによる「車載制御・組み込みシステム開発シンポジウム」が開催された。例年通り自動車メーカーやサプライヤーによる最新の開発事例や、次世代技術への取り組みが一同に会するなかで浮かび上がってきたのは、自動車業界が迎えているとされる「100年に一度の大変革」の具体的な姿である。

 そこではCASE(Connected-Autonomous-Shared-Electric)やMaaS(Mobility as a Service)といった、一見単純にも見えるものの、実感をもって捉えることが難しい略称の集合体が代名詞となっていることもあって、主役であるはずのクルマに、具体的なモノとしてどのような変化がもたらされるのかとなると、これまではおぼろげなイメージでしか見えてこなかった感があるのは筆者だけではないと思う。さまざまな分野のエキスパートである登壇者たちが披露する内容は、当然ながらバラエティに富んだものであったわけだが、異口同音ともいえるかたちで彼らが示唆していたのはEEアーキテクチャーにもたらされる変化だ。

Woven Planet:地球上でもっともプログラムしやすい車両を実現
ソフトウェア分野に比重を置くかたちでトヨタの先進技術開発を担っているWoven Planet(旧TRI-AD)では、“Arene”と呼ばれるオープン型の車載ソフトウェア用開発プラットフォームを提案。Arene OSを核とするインターフェース(API)や開発ツール群などからなるこの技術を用いれば、極めて効率的な開発が可能で、検証、実装までの時間が大幅に短縮できるという。自動車業界での幅広い活用を目指して準備が進められている。
Nikos Michalakis
ウーブン・プラネット・ ホールディングス株式会社Senior Vice President of Software Platform
波多野 邦道:Kunimichi HATANO
株式会社本田技術研究所 先進技術研究所 AD/ADAS 研究開発室 エクゼクティブチーフエンジニア
HONDA(自動運転):レベル3自動運転技術の開発
レジェンドに搭載された、市販車としては世界初となるレベル3自動運転技術“Honda SENSING Elite”の開発背景を解説。「合理的に予見される防止可能な人身事故が発生しない」という政府のガイドラインに従うべく、130万kmに及ぶ実走行に加え、HILやMILなども駆使、網羅的に安全性の検証が行なわれたという。技術開発と同時進行で法整備も進められるという官民の連携が“世界初”に繋がったというエピソードが印象的だった。

 内燃エンジンでも、あるいは電気モーターであっても、パワートレーンはすでに存在しており大きく変化することはない。“大変革”を支えるもっとも大きな要素は、コネクテッドそしてネットワーク化を含むコンピューター技術の進歩とそれにともなう変化であり、その影響をもっとも大きく受けるのが、電気と電子(Electric&Electronic)という要素から成るEEアーキテクチャーなのだ。もちろん、クルマがネットワークに繋がることによって、新たなサービスの可能性など、社会にも、そしてクルマの在り方にも変化がもたらされるわけだが、それでも個々としてのクルマはこれまで通り存在する。どこが違うのかといえば、それはソフトウェアまで含むEEアーキテクチャーである。

 コンピューター技術の進歩にともない、著しく高度化を遂げている電子制御技術には、ちょうど「携帯電話(ガラケー)からスマートフォンへの変化」と同等の変化が訪れているという。当然ながらそこに実装されるソフトウェアの規模は飛躍的に拡大しており、従来の開発手法が通用しなくなりつつある。そこで脚光を浴びるようになったのがMBD(モデルベース開発)や、xILSといった新たな開発手法だ。

HONDA(遠隔データ):遠隔地で取得したデータを効率よく解析するシステムの構築
コロナ禍により海外への渡航が制限される状況のなか、ホンダではこれまでと同様に世界各地の環境下で検証や適合を行なうべく、遠隔地で取得されたテストデータをクラウドベースで管理するというシステムを開発。取得データのアップロードと解析を自動化することで、従来と同等以上の開発効率と開発品質を実現。データの解析ではETASのEATB(ETAS Analytic ToolBox)が大きく貢献している。
トヨタ:xILSを用いてパワートレーンシステム開発の効率化を図る
パワートレーンをモデル化、SILS、MILS、HILSなど、さまざまなイン・ザ・ループ・シミュレーション(xILS:x-In-the-Loop-Simulation)を最大限に活用、DOE(実験計画法)による自動適合技術などを組み合わせることで開発を効率化したというトヨタの事例。実機、実車を用いた適合は基本的に最終段階の仕上げのみであり、実際の開発現場においても20%の効率向上が見込める段階にあるとのこと。

 ソフトウェアの規模拡大はそこで扱われるデータが増大することも意味する。クルマの中を往来するデータ量(データトラフィック)が増大すれば、これまでのCAN(Controller Area Network)を基とした車載ネットワーク構造にも限界が訪れる。これに対応すべくEEアーキテクチャーに求められているのが、現在の分散型から“中央集権型”への変化である。

 そして、インターネットを介して外部と繋がることによる利便性の向上とセットとされる、サイバーセキュリティへの対応もスマートフォンやPCと同様。大きな恩恵のひとつがオンラインでソフトウェアのアップデートが可能になるというOTA(Over The Air)技術であり、ETASではSUMSやCSMSといったOTAにおける安全確保のための国際規格にも対応するツール群をいち早く取り揃えているとのこと。このあたりのスピード感もやはり変化のひとつである。

富士通:通信インフラと自動車が“繋がる”世界で起きること
自動車や信号機などがインターネットに接続する世界では、これまでになかったサービスの可能性が生まれる。そのひとつが富士通の提案する“デジタルツイン”。走行ルートはもちろん、走行状態や周囲の交通状況など自動車が収集したあらゆる情報を用いれば、バーチャル(デジタル)上に現実とほぼ同じ“双子(ツイン)”の交通環境を再現することも可能になる。高精度な交通予測など、その応用はさまざまだ。
ETAS:車載ソフトウェアのアップデートにおける安全性を担保する
国連欧州経済委員会(UN/ECE)の自動車基準調和世界フォーラム(WP.29)での採択に基づくSUMS認証への対応が、まもなく新車の型式認定の必要条件に加わる。SUMSには不正なアップデートを防止するためのデジタル署名などによる認証技術や、OTA(無線更新)の安全確保の義務などが盛り込まれるという複雑なもの。ETASではこれに対応すべく“PROOF”と呼ばれる最適化ツールを用意。

著者プロフィール

Motor Fan illustrated編集部 近影

Motor Fan illustrated編集部