SDV:ソフトウェア中心の自動車開発とは

本号の特集テーマは「SDV(Software Defined Vehicle)」です。近年、自動運転や予防安全機能の高度化、電動車両の普及等に伴い、自動車開発におけるソフトウェアの比率は急激な高まりを見せています。本号では、ハードウェア(機械、機構)中心の従来型クルマづくりとは全く異なる、ソフトウェア中心の自動車開発について、最新の技術動向や政策動向をご紹介。本特集が、今後のクルマづくりに携わるエンジニアの皆様のご参考となりましたら幸いです。

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<技術の窓>社会課題の解決に向けた共創とチャレンジ

<技術開発賞>圧着前処理工程、防食工程レスを実現する太物アルミ電線用防食端子の開発

<技術開発賞>世界最高水準の伝達効率をもつ高効率固定式等速ジョイント

<技術開発賞>材料モデルベースリサーチ技術を活用した革新的断熱防音多孔質部材・部品の開発

モビリティDX戦略の策定

自動車・モビリティにおけるDXは、今後、GXと並ぶ大きな競争軸となる。経済産業省では「モビリティDX検討会」を開催して官民での議論を深め、SDV、自動運転やMaaSといった新たなモビリティサービス、企業を超えたデータ利活用など、DX全体を貫く戦略を策定した、「モビリティDX戦略」の概要を紹介する。

SDVとビークルOS、ビークルAPI

本稿では、近年注目が集まっているSDV(Software Defined Vehicle)について、その定義と、期待・課題について述べた。SDV実現に向けて、ソフトウェアとハードウェアの分離と、それを実現するためのビークルOSの実現が重要となることを説明する。また、ビークルOSとビークルAPIの開発動向・標準化動向について紹介する。

Software Defined Vehicleがもたらす新たな事業モデル

Software Defined Vehicle(SDV)を対象に、ゾーン型のE/Eアーキテクチャへの移行などの進展の背景、開発投資効率や車両残存価値の向上などの本質的な価値、組織やプロセスなどの開発構造に及ぼす影響、収益構造変化を伴う経営への影響などの事業モデルについて、技術だけでなくビジネスの視点から包括的に考察する。

SDV(Software Defined Vehicle)の作り方

最近クルマのSDV(Software Defined Vehicle)化ということがよく語られるようになってきた。本稿では、SDV化が求められるようになった背景とSDVで出来るようになること、SDV化の設計プロセスとそこで使われる設計手法、その際の課題、およびこれらの課題に対するソリューションについて解説する。

SDVにおけるゾーンアーキテクチャと振る舞いモデル

SDVはソフトウェアアップデートにより新機能や性能向上を提供する。AIを用いるAD/ADASは進化を続けるため、SDVと相性が良い。SDVにアップデートをしやすいゾーンアーキテクチャが注目されている。ゾーンアーキテクチャの課題は、「振る舞いの漏れ」で、状態遷移表モデルを用いてこの課題を解決する方法や開発環境について解説する。

ITSにおける無線通信の現状と今後の動向

無線通信技術はITSにおける基盤技術の一つであり、車両を中心として様々な対象と通信を行うためのシステムが開発されサービスが行われている。本稿では車両との通信を実現するための無線通信技術の現状と動向に関して解説する。

SDV開発に必要なサイバーセキュリティとデータガバナンス

SDV開発において、開発コストとソフトウェア品質は主要な関心事である。特に、自動車の安全安心が求められる機能に対し、ソフトウェア品質を低下させないためのサイバーセキュリティ対策やSDVで取得するデータに関する規制要件への対応が重要である。本稿では、これらのセキュリティ対策やデータ規制対応について述べる。

JASPAR─制御系ECUへのOTAソフトウェアアップデート技術とその国際標準化活動

国連は2021年に”UN-R156 Software Update and Software Update Management System”を発行した。このUN-R156では、OEMはSUMS:ソフトウェア・アップデート・マネジメント・システムのプロセス認証を受けなければならず、ソフトウェア更新は無効な更新を保護する安全なメカニズムを持たなければならない、とされている。JASPARは、UN-R156を考慮したSUMSのプロセス要件と車両制御ソフトウェアを更新するためのOTAシステム要件を発行した。これらの要件はAUTOSARに提案され、その一部はAUTOSAR要件に組み込まれた。また、JSAEは、JASPAR要件に基づいた新しい標準を制定することをISOへ提案し、ISO 24089ソフトウェアアップデートエンジニアリングとして発行された。

SDV化時代における機能安全対応の落とし穴

近年、自動車産業を取り巻く環境は大きく変化しており、100年に1度の大変革時代と言われている。欧米をはじめとして、中国及び日本でも車載ECUの統合化が進み、2020年頃からSDV化された車両が増えてきている。本寄稿では、車載業界のSDVされたシステムの進化の流れを説明し、SDV化の進展により新たに発生する機能安全対応の課題と対策について、事例を交えて説明する。

IN-VEHICLE INFOTAINMENT
:大規模ソフトウェア開発における開発期間・コスト増大に対する解決策とその実例

本稿では、自動車産業における大規模ソフトウェア開発の期間とコストの増加に対する解決策を探求し、ソフトウェアの手の内化(資産化)、大規模発注、オープン化という戦略を紹介する。また、ソフトウェアの手の内化(資産化)により効率的な開発モデルへの移行に成功した実例を紹介する。

<ホットトピックス>SEAを用いたタイヤトレッド振動の解析

2024年からR51-03車外騒音規制がphase2から3へと強化されることに伴い、タイヤ単体騒音の低減がより一層求められている。本論文では、タイヤ振動放射音に着目し、タイヤトレッドの振動の低減を目的として、トレッド厚み方向の振動をSEA解析した。解析SEAの結果に基づき、タイヤトレッドに対策を行い、実験検証したことを報告する。

<ホットトピックス>安全な走行を支援する光ファイバセンサ埋込道路の開発

光ファイバセンサでは、数10kmにわたって光ファイバ全長における振動状態を把握できる。そのため、道路内に敷設すれば、歩行者や車両走行による振動をもとに、その位置を追跡できるため、安全な交通への貢献が期待される。交差点や自動車専用道路における活用を想定し、移動体追跡技術の開発状況について紹介する。

<ホットトピックス>自動運転時代における駐車場の高機能化に向けた検討

自動走行の普及は駐車場内における諸課題を解決する可能性がある。しかし、駐車場における活用事例は少数にとどまり普及に至っていない。駐車場のステークホルダは多くの業種に属し普及にむけて横断的な議論が重要である。自動走行時代における駐車場の高度化を目指し取り組んでいるそのような活動の一端を紹介する。

<ホットトピックス>高速・高精度加工自動化システムとEV部品加工事例の紹介

EV化によるパワートレインの変化に伴い、新たな金属加工のニーズや課題が増えている。特に高い生産性と複雑化する部品形状への対応が求められており、プレス加工、フォーミング加工、レーザ加工が注目されている。本稿では最新の高速・高精度加工を実現した自動化システムと、EV用モーターを例とした加工事例を紹介する。

<ホットトピックス>“呼吸するセラミックス”を利用した酸素ガス分離
─新規酸素貯蔵材料Ba5CaFe4O12の開発─

酸素貯蔵材料は、酸素を選択的かつ可逆に吸収放出する酸化物であり、特に空気分離応用が期待される。ここで紹介する新規鉄系酸化物Ba5CaFe4O12は、未知の5重ペロブスカイト型構造をもち、400℃以下で優れた酸素吸放出特性を示す。この新規酸化物は、酸素ガス製造のコストとエネルギー消費量の大幅な削減を実現する可能性を秘める。

<ホットトピックス>スマホプローブおよびデジタル地図を活用した深層学習による自動車交通流予測

自動車交通流の予測は、その重要性にも関わらず交通流捕捉の難しさや道路構造の複雑さのため、幹線道路に限定され時間解像度や即応性が低いものが多い。我々は、スマホプローブから交通流を捕捉し、複雑な構造を扱える深層学習技術を用いて、生活道路も含む多くの道路上の交通流について数分単位の予測を即応的に行う。

<超の世界>よりクリーンな核融合発電に向けた先進的核融合燃料軽水素ホウ素11を使った中性子を生成しない核融合反応の実証

<スポットライト>純鉄粉を使ったモータの小型化事例
─同一出力でより軽く、より薄く─

<標準化活動レポート>二輪部会2サイクルエンジン油分科会の標準化活動の紹介

<匠の技>チャンスをつかんでダカールラリー選手として活躍

<学生フォーミュラの日々 そして今>夢への旅路

<いつだって閑話休題~モータースポーツ寄り道、わき道、まわり道~>第1回 壮絶なる「跳ね馬」のものがたり

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