ソフトウェア・デファインド・ビークル (SDV)

ソフトウェア・デファインド・ビークルは、ソフトウェア制御と適応性を優先することで、従来の車両を再定義する最先端の自動車コンセプトです。高度なコンピューティングシステムを活用して、パワートレイン、サスペンション、安全機能などの重要な車両機能を管理およびカスタマイズします。車載および車載外のソフトウェアを介して制御を一元化することで、メーカーは車両性能をリモートで更新、最適化、パーソナライズする前例のない柔軟性を獲得し、ユーザーエクスペリエンスと寿命を向上させます。このアプローチにより、人工知能、コネクティビティ、自動運転機能などの新しいテクノロジーをシームレスに統合できます。

自動車メーカーは、自社製品の差別化、リモート診断と更新による運用効率の向上、急速な技術進歩に対する車両の将来性の向上など、ソフトウェア・デファインド・ビークル(SDV)に焦点を移しています。SDVの開発を成功させるには、ソフトウェアとそれに伴うハードウェアへの影響、およびセンサーやアクチュエーターへのさまざまなインターフェースを考慮したアーキテクチャ上の決定を事前に行う必要があります。さらに、メーカーは、リモートメンテナンスとアップグレードを可能にするために、長期的なスケーラビリティを組み込む必要があります。

オートモーティブ・オープン・システム・アーキテクチャ AUTOSAR は、自動車関係者による世界的な開発パートナーシップです。AUTOSAR開発パートナーシップの主な目的は、基本的なシステム機能と機能インターフェースを標準化することにより、車載ソフトウェアプラットフォーム向けの最先端のソリューションを提供することです。このフレームワークは、車載システム開発において重要な車載機能を取り巻くタスクをサポートする組み込みアプリケーションソフトウェアの効率的な開発を可能にします。Siemens Xceleratorポートフォリオの一部である® Embedded AR Classic™は、AUTOSAR規格を実装するためのソフトウェアの一例です。ECU extractのアップデートからソフトウェア・プラットフォーム構成まで、電子制御ユニット (ECU) プラットフォームのあらゆるニーズを満たすツールとソフトウェアを揃えた包括的なソリューションです。

自動車業界におけるソフトウェア統合テストは、車両のシステム全体に統合されたときに、さまざまなソフトウェアコンポーネントが意図したとおりに連携することを検証することに重点を置いています。これにより、さまざまなサブシステム間のシームレスな通信と互換性が保証されます。最も効率的なソフトウェア統合テストには、実際の運転シナリオをシミュレートし、さまざまな条件下で統合ソフトウェアの動作をテストするためのシミュレーションツールと仮想環境が含まれます。この仮想化により、物理的なプロトタイプを必要とせずに包括的なテストが可能になります。ソフトウェアの統合が完了すると、車両は実際の条件で広範なフィールドテストを行い、パフォーマンス、信頼性、ユーザーエクスペリエンスを検証する必要があります。フィールドテスト中に収集されたデータにより、クローズドループのフィードバックシステムが可能になり、問題や改善すべき領域を特定するのに役立ちます。シーメンスは、自動車業界向けにキュレーションされたCapitalポートフォリオから、次の実績のあるテストソリューションを提供しています。

• Capital Embedded Integrator AR Classicは、AUTOSARミドルウェア・コンポーネントの完全な構成を実現するための強力なソリューションです。
• Capital Embedded Virtualizer AR Classic]では、ECUがシミュレートされるため、ソフトウェアテストは、詳細な分析のための独自の非侵入型トレースで制御できます。
• Capital Embedded AR Classicは、シーメンスが実装したAUTOSAR Classicプラットフォームです。
• Capital Network Designerを使用して、CAN、CAN FD、LIN、FlexRay、イーサネット(SOME/IP、TCP、UDP、DoIP、DDS)などの標準プロトコルを介したソフトウェア通信を設計、検証、および検証します。

ソフトウェア・デファインド・ビークルのエンジニアリングでは、統合ソフトウェアが正しく機能し、性能基準を満たし、安全規制に準拠していることを確認するために、検証と妥当性確認が不可欠です。検証では、ソフトウェアが仕様と設計要件に従って構築されていることを確認し、妥当性確認では、ユーザーのニーズを満たし、実際の条件で確実に動作することを保証します。検証と妥当性確認が不十分または遅れると、ソフトウェアエラー、安全上の問題、コンプライアンスの問題につながり、リコールやブランドの評判の低下につながる可能性があります。

シーメンスは、現実的なシステム・モデルを連成シミュレーション・シナリオで組み合わせ、電気アーキテクチャとネットワーク・アーキテクチャのコンテキストで初期のソフトウェア・アーキテクチャの仮定を検証することで、検証と妥当性確認を支援します。複数のエンジニアリングドメインにわたって関係者と継続的な評価を行うことで、重量、コスト、消費電力などのトレードオフのバランスを取りながら、ドメイン固有のエンジニアリング活動に移ることができます。個々のドメインは、仮想環境でのシミュレーションにより、機能インターフェースの検証、オプションの生成、要件の検証、サイバーセキュリティの確保、ハードウェアとソフトウェアの決定の評価を行うことができます。

ソフトウェアが実装されると、シーメンスのソリューションは検証および検証済みのECU抽出を生成し、アプリケーションソフトウェアと構成済みECUのベースソフトウェアの統合を容易にします。これにより、エンジニアは仮想化されたECUと実際のネットワーク通信データを使用して、アプリケーションソフトウェアの実行をリアルタイムでテストできます。その結果、エンジニアは複雑なソフトウェアをより迅速に開発し、高品質の製品を顧客に提供できます。

現在、路上を走るセミラグジュアリー車や高級車は、常に1億行以上のコードが実行されていると推定されています。この複雑な環境で完璧なドライビング体験を実現するには、リアルタイムで完璧に動作する数百のコンピューティングユニットが必要です。近年、メーカーは、このハードウェアを実行するために必要なソフトウェアを最適化し、人工知能(AI)などのテクノロジーとともにソフトウェアを活用して製品を差別化することにますます注力しています。自動車開発に対するこのアプローチは、ソフトウェア・デファインド・ビークルと呼ばれており、ソフトウェアは、車両の設計、生産、サービス、および消費者インテリジェンスデータを収集するためのエッジとして機能する鍵を急速に握りつつあります。ソフトウェア・デファインド・ビークルと従来のビークルの主な違いは次のとおりです。

• 制御: ソフトウェア・デファインド・ビークルでは、制御は主にソフトウェア・システムによって管理されますが、従来の自動車では、制御は主に機械式で、レバー、ケーブル、油圧などの物理的なコンポーネントに依存しています。
• 適応能力ソフトウェア・デファインド・ビークルは、ソフトウェアの更新を通じてリモートで機能を簡単に適応させることができ、ユーザーに柔軟性とカスタマイズオプションを提供します。従来の車両はこの適応性に欠けており、通常、更新のために物理的な変更が必要です。
• 新興技術の統合: ソフトウェア・デファインド・ビークルは、人工知能(AI)、コネクティビティ、自動運転機能などの新しいテクノロジーをシームレスに統合します。従来の自動車には、大幅な改造を行わない限り、これらの高度な機能を組み込むためのインフラストラクチャや互換性がない可能性があります。
• 寿命とメンテナンス: ソフトウェア駆動型の性質により、ソフトウェア・デファインド・ビークルは、従来の車両に比べて寿命が長く、メンテナンスの頻度が少なくて済む可能性があります。リモート診断と更新が可能で、メーカーは問題に迅速かつ効率的に対処できますが、従来の自動車ではより実践的なメンテナンスと修理が必要になる場合があります。

自動車メーカーにとって、ソフトウェア・デファインド・ビークルには次のようなメリットがあります。

• 差別化と競争力: ソフトウェア・デファインド・ビークル(SDV)により、自動車メーカーは、高度なソフトウェア・システムによって駆動される独自の機能を提供することで、競争の激しい市場で製品を差別化することができます。この差別化は、顧客を引き付け、業界での競争力を維持するのに役立ちます。
• 開発効率: ソフトウェア・デファインド・ビークルの開発と生産は、車両の物理的な変更を必要とせずにソフトウェアの更新、バグ修正、最適化をリモートで実装できるため、従来の自動車と比較してより効率的です。この合理化されたプロセスにより、メーカーの開発時間とコストを削減できます。
• 継続的な収益源: ソフトウェア・デファインド・ビークル(SDV)により、メーカーはサブスクリプションベースのサービスやプレミアム機能を提供し、最初の車両販売を超えて一定の収益源を生み出すことができます。この継続的な収益は、自動車会社の収益性と長期的な持続可能性に貢献することができます。
• 継続的改善: ソフトウェア・デファインド・ビークルは、車両の性能、ユーザーの行動、運転パターンに関する膨大な量のデータを生成します。自動車メーカーは、このデータを活用して、顧客の好みに関する洞察を得て、製品開発を改善し、サードパーティ企業とのデータ収益化パートナーシップを通じて収益を生み出すことができます。

ドライバーと同乗者にとって、ソフトウェア・デファインド・ビークルには次のようなメリットがあります。

• 柔軟性とパーソナライゼーション: ソフトウェア・デファインド・ビークルは、ソフトウェア・アップデートを通じてドライビング・エクスペリエンスをカスタマイズし、パーソナライズする前例のない柔軟性を消費者に提供します。性能、快適性、安全性の設定をリモートで調整し、車両全体の満足度を高めることができます。
• 安全性と利便性: ソフトウェア・デファインド・ビークルには、衝突回避システム、アダプティブ・クルーズ・コントロール、自動運転機能など、ソフトウェアによって駆動される高度な安全機能が搭載されていることがよくあります。これらの機能は、交通安全を大幅に向上させ、ドライバーの利便性を高めることができます。
• 寿命と再販価値の向上: ソフトウェアアップデートを無線で受信できるため、ソフトウェア・デファインド・ビークルは、最新のテクノロジーの進歩とパフォーマンスの最適化を最新の状態に保つことができます。この機能により、車両の寿命を延ばし、すぐに時代遅れになる可能性のある従来の車両と比較して再販価値を高めることができます。
• リアルタイムの診断とメンテナンス: ソフトウェア・デファインド・ビークルは、車両システムのリアルタイム診断とリモート監視を可能にし、メーカーが潜在的な問題をエスカレートする前にプロアクティブに特定し、対処できるようにします。このプロアクティブなメンテナンスアプローチにより、消費者のダウンタイムと修理コストを削減し、安心感とよりスムーズな所有体験を提供することができます。