ECUソフトウェアの開発プロセスを最適化する方法

E/Eアーキテクチャがより集中型モデルに移行する中、マイクロコントローラベースのECUは引き続き不可欠です。しかし、特にソフトウェアデファインドビークル（SDV）の登場により、機能主導型市場の要求に応えるためには、開発サイクルを加速する必要があります。

このような変化にもかかわらず、V-モデルは組込みソフトウェア開発に関連するフレームワークであり続け、確立されたプロセスと革新的なソリューションを効果的に組み合わせています。開発プロセスは、主要な作業ステップに沿って最適化される。これらは必ずしも厳密な順序に従っているわけではありません。いくつかは並行して行われたり、繰り返されたりすることがあり、要求とバリアントの管理は全体を通して考慮されます。

ECUでは、マイクロコントローラがエンジン制御や車両ダイナミクス制御などの特定の連動機能を管理します。機能、制約、ハードウェア要素、ミドルウェア、およびそれらの相互依存関係の識別子から始まる詳細な要件カタログが不可欠です。すべてのコンポーネントは、最初から厳格な自動車用規格に準拠していなければならないため、細部にまで注意を払う必要があります。

車載ソフトウェアプラットフォームは、ECU内のハードウェアまたはオペレーティングシステムとアプリケーションソフトウェアの橋渡しをし、ハードウェアをアブストラクション化するとともに、ソフトウェアコンポーネント間のスムーズな相互作用のための標準化されたインターフェースを提供します。ECUに脆弱性があると、不正アクセスやデータ漏洩が発生し、車両の安全性が損なわれる可能性があるため、このような仲介者は最高のセキュリティ規格に準拠する必要がある。車載ソフトウェアプラットフォームの選定は、成熟度（ISO 26262 ASIL-D準拠）、将来にわたっての安全性（ベンダーロックインなし）、サイバーセキュリティを重視する必要があります。進化する脅威からECUを保護し、規制要件を満たすには、継続的なアップデートが可能な堅牢性とコンフィギュレーションを備えたソリューションが不可欠です。

アーキテクチャを定義し、コンポーネント要件を特定した後、開発者はシステム設計を機能的なソフトウェアに変換する。開発者は、新しい関数を作成し、エラーを修正し、既存の関数を最適化する。課題は、機能安全、サイバーセキュリティ、コード効率を維持しながら、関数を書き換えることなく新しい関数を実装できるプロセスを確立することである。

この段階で、車載ソフトウェアプラットフォーム設定、アーキテクチャ設計、アプリケーションソフトウェア、および事前適合データが、マイクロコントローラ用のコードにコンパイルされる。重要な課題の1つは、効率目標と環境条件を満たしながら、車両機能の性能を新しいハードウェアの能力に適合させることです。そのためには、リソースの利用やリアルタイム操作のために車載ソフトウェアプラットフォームを微調整し、安全基準や規制基準を満たすために厳格なテストを行う必要があります。

テスト評価段階では、ECUの機能が安全性、性能、信頼性要件を満たしていることを確認します。広範なテストによって潜在的な問題が特定されますが、ソフトウェアが多用される車両では複雑で時間がかかる場合があります。そのため、短期間でできるだけ多くのテストを実施することが、コストを最小限にして性能を最大化するために重要です。

適合の際には、ソフトウェアの動作を物理的なシステムに一致させるために、パラメータにデータが入力されます。アプリケーションによっては、性能目標、環境条件、および規制基準を満たさなければならない、相互に関連する数千ものパラメーターがあります。排出規制が変更された場合など、将来の更新時に調整が必要になることがあります。

ソフトウェアが「使用準備完了」の段階に達すると、最終承認プロセスを経て、ターゲットECUに完全にフラッシュされる。

ECUソフトウェアの開発プロセスを最適化する方法の詳細については、当社のウェブサイトをご覧ください。 ホワイトペーパー「自動車用マイクロコントローラ向けソフトウェア開発における5つの主要課題」をご覧ください。