著者
Meindert van den Beld
Meindert van den Beldは、NXPのSVP 兼 製品ライン車載ネットワーク担当ゼネラル・マネージャです。半導体業界において10年の経験を有し、オートモーティブ市場で上級管理職も務めています。デルフト工科大学で機械工学を専攻し、INSEADで経営学修士号 (MBA) を取得しています。
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イーサネットを活用するゾーンE/Eアーキテクチャはいかにソフトウェア・デファインド・ビークルを実現するのか
自動車とその機能に対する私たちの認識は劇的に変化しています。自動車はますます自動化および電動化が進み、かつサービス指向へと移行しており、エンド・ユーザーが選べるカスタマイズやアップグレードの度合いが大きくなっています。それらの背後では、車両がソフトウェア定義になるという革命が進行しています。簡単に言えば、自動車のライフサイクルを通じて、すべての機能が物理的な車両と並行して存在する仮想モデル上で設計、テスト、検証、ときには修正されるようになります。
この革命には、自動車のアーキテクチャの抜本的な変革が必要になります。この変革は、車両の開発をより迅速かつ容易にするだけでなく、サブスクリプションに馴染みのある世代のユーザーへの訴求力が高いデータ駆動型サービスの需要が生じることで、OEM各社に魅力的な新しいビジネス・チャンスを提供します。基本的に、モビリティは時間と共にユーザー・エクスペリエンスを向上させるサービスとなっていき、これはネットワーキング・ソリューション、MCU、PMICなどの最先端のソリューションによって実現されます。
| 販売後の機能のアップグレード | 電気自動車の航続距離の向上、新しい運転支援機能の追加 |
| 便利な機能 | ユーザー・ベースの保険、リモート診断 |
| 迅速な技術革新 | 車に新機能を迅速に導入する能力 |
| 位置情報サービス | 車と駐車場インフラとの接続 |
| 車両のパーソナライズ | 寒い日のヒーターの自動作動 |
| カスタマイズ可能な客室環境 | ドライバーの「プロフィール」の設定（座席、エアコン、HMI画面など） |
次世代の車載アーキテクチャにはイーサネットが不可欠です。さまざまな開発に対応するNXPの包括的なイーサネット・ソリューションをご覧ください。
アーキテクチャがゾーン化される領域
新しい機能は、ボックス (ECU) を使用して追加される代わりに、クラウドからのOTA (over-the-air) アップデートによって柔軟なハードウェア内にダウンロードされるようになります。これにより、継続的インテグレーションと継続的デプロイ (CI/CD) ができるようになります。これを可能にするために、車載E/Eアーキテクチャは、個々の機能がフラットに分散している状態から、より現代的なドメインへ、そしてさらにゾーン構造へと進化をたどっています。
「ゾーン化」では、車両の物理的な領域に分けてモジュールや接続をまとめ、車両のセントラル・コンピュータがプロセッシングの大部分を担います。これには、配線コストと重量を削減でき、またスケーラブルで一元化されたソフトウェアを実現できるなど多くの利点があります。ゾーン化は、ソフトウェアやOTAアップデートによって推進される自動車のイノベーションを加速するための基盤となります。
ソーン型E/Eアーキテクチャがソフトウェア・デファインド・ビークルに最適である理由
さまざまな分野で使用されるセンサについて考えてみてください（例えば、ADASやインフォテインメント用のカメラなど）。このセンサを共有するには、どのような方法が最適なのでしょうか。ドメイン・アーキテクチャでは複合的な手段が取られます。よりフレンドリーに分散されたアーキテクチャでは、センサのデータはすべての仮想マシンへのサービスとして提供されます。各ゾーンのECUがセンサのサーバとなります。
また、このアプローチでは、不測の事態に備えてイベントへの連鎖反応を起こさせることも容易になります。例えば、緊急ブレーキの状況では、レーダーやカメラ、LiDARセンサが連携して車両前方に予期しない物体があることを確認します。ブレーキシステムは直ちに作動しますが、ADASのコンピュータが事故の可能性を認識すると、車両は万が一の場合の備えに入り、インフォテインメント・システムをトリガして音声や警報でドライバーに通知します。シートベルトが締結し、エアバッグが展開準備に入り、ウィンドウが下がり、警告灯が点灯しますが、ゾーン/ドメインのイーサネット・ネットワークではこれらがすべて同時かつ瞬時に行われます。
可能性：イーサネットがすべてをつなげる
ゾーン化された結果、すべてのデータがイーサネット・フレームに置き換えられ、バックボーン上のすべてのドメイン・コントローラで使用できるようになります。さまざまな仮想機能や仮想マシンの機能を再利用可能です。また、CPUの負荷や電力の状況（電気自動車で重要なロード・バランシング）に応じて、タスクを移動したり、仮想マシンを実行したりすることもできます。これらはすべて、イーサネットベースのネットワークとコンポーネントを幅広く採用することで可能になります。
NXPは、10/100/1000 BASE-Tからマルチギガ・イーサネットPHY、統合型およびデジタル・イーサネット・スイッチに至るまで、イーサネットPHYの包括的ネットワーク・ソリューションを提供しています。OEMおよびTier 1各社は、システムに関するノウハウを解き放ち、市場投入を迅速化するために、自動車業界における豊富な実績が取り込まれたNXPのイーサネットPHY、イーサネット・スイッチ、アグリゲータMCU、ゲートウェイ・プロセッサ、PMICなどのシステム・ソリューションを活用することができます。
