ソフトウェア定義自動車とゾーン アーキテクチャに関する多様なアプローチ

各自動車メーカーは、ソフトウェア定義自動車を実現するために、独自のアプローチを採用しています。旧式の前世代型自動車プラットフォームにより、多くの OEM は集中型ソフトウェア アプローチにより適合した電気および電子ゾーン アーキテクチャへ徐々に移行することを余儀なくされています。

大半の OEM はゾーン アーキテクチャを開発していますが、図 5 に示すように、自動車の機能を制御するソフトウェアをどこに配置するかを決定する際に、さまざまなアプローチがあります。

ソフトウェア制御を集中化するには、中央コンピュータ、中央コンピュータとゾーン制御モジュール間での共有、いくつかのドメイン コントローラとゾーン制御モジュールへの分散の 3 つのオプションがあります。一部の OEM は ADAS や車載インフォテインメントなどの高性能コンピューティング ドメインを集中化し、他のドメイン向けに付加的なアプリケーション処理を追加しています。ADAS や車載インフォテインメント ドメインのほかに、リアルタイム制御はゾーン制御モジュールまたはエッジ ECU で実装されています。

集中型コンピューティング アプローチは、1 台のコンピュータが自動車のすべての機能を制御するので、OEM の観点では最も魅力的な場合があります。また、リアルタイム制御ループのレイテンシ (アクティブ サスペンション、ウィンドウ挟み込み防止) や、通信リンクに障害が発生した場合の機能安全に関して、さらに課題が生じることがあります。

分散コンピューティング アプローチでは、ソフトウェアの集中化、ゾーン制御モジュール内、または別々のドメイン コントローラ内でも、あるアプリケーションとリアルタイム制御ソフトウェアの維持に向けてより緩やかな一歩を踏み出します。いずれのアーキテクチャでも、ゾーン制御モジュールの要件は、OEM に応じて、同じ自動車内でも異なります。あるゾーンでは、ボディのいくつかのリアルタイム制御 (暖房、換気、エアコン、シャーシの各機能) を処理することができ、もう 1 つのゾーンでは、ボディのその他の機能、照明や、車両制御ユニット アプリケーション ソフトウェアを処理することができます。最終的に、OEM 各社は、ハードウェアと機械式作動制御の待ち時間、車載ネットワーク機能、機能安全、セキュリティ、選択したアーキテクチャやその特定のゾーン制御モジュールの要件に合わせてソフトウェアを構成する方法のバランスを維持する必要があります。