はじめに

自動車の車載ネットワークは、ソフトウェア定義車両 (SDV) の新機能に対応するために進化しています。ソフトウェアがより少ない数の電子制御ユニット (ECU) に統合され、車両プラットフォーム全体でのスケーラビリティ向上や無線 (OTA) 更新の効率化が進む中、新しいリモート制御エッジのコンセプトは、配線を最適化すると同時に、スケーラブルなエッジ ノード ソフトウェアを可能にします。

エッジノードとは、特定の機能のリアルタイム制御を担う専用 ECU であり、外部照明用のヘッドライト モジュールや、ドア ロック、窓、サイドミラー用の制御モジュールなどが例として挙げられます。これらのノードは、車載ネットワーク全体でコマンダ ECU (ゾーン コントローラ、ドメイン コントローラ、集中型コンピューティング) からコマンドを受信します。エッジノードは、制御ループの帰還のために温度、圧力、位置などのセンサを監視しつつ、ハーフブリッジやハイサイド/ローサイド スイッチを含む負荷ドライバを介してモーターやソレノイドといった機械式アクチュエータを直接制御することで、ローカル ハードウェアの制御を行います。図 1 は、ゾーン アーキテクチャにおけるエッジ ノードとコマンダ ECU の違いを示します。

リモート制御のエッジ アーキテクチャでは、リアルタイム制御とハードウェア抽象化レイヤ (HAL) を上位のコマンダ ECUに移動し、それがセンサや負荷ドライバ向けの低レベルなハードウェア コマンドを生成して、エッジ ノードに送信します。リモート制御型エッジ ソリューションは、イーサネットやコントローラ エリア ネットワーク (CAN) といった ECU 間の上位ネットワーク データリンク層と、シリアル ペリフェラル インターフェイス (SPI)、集積回路間インターフェイス (I2C)、ユニバーサル非同期受信送信器 (UART)、汎用入出力 (GPIO) などの低レベル通信インターフェイスを橋渡しします。このアプローチにより、マイクロコントローラ (MCU) と、エッジ ノードのソフトウェアはすべて不要になります。

リモート制御エッジ方式は、SDV をめぐる主要かつ包括的なトレンドを支援し、ソフトウェアをコマンダ ECU に集中させることでワイヤ ハーネスの量を削減します。一方で、負荷に依存するハードウェアは電気機械式アクチュエータに近いエッジ ノードに残します。

SDV の詳細については、 ソフトウェア定義車両が、自動車エレクトロニクスの未来を加速させるホワイト ペーパーをご覧ください。