AUTOSARとは？
組み込みエンジニアが活躍できる分野として、自動車業界が挙げられます。そこで注目されているのが「AUTOSAR」です。このページではAUTOSARの概要と現状を解説しているので、ぜひ参考にしてください。
AUTOSARとは
AUTOSAR（オートザー）は、「AUTomotive Open System Architecture」の略称で、自動車業界のグローバル開発パートナーシップのことです。欧州自動車メーカーが中心となって2003年に発足し、企業の垣根を越えて、自動車の制御ソフトウェアの標準化活動を行っています。2021年時点で参画企業は317社。そのうち、設立時から活動を支えているコアパートナーが9社です。コアパートナー以外の企業には、5つの会員ランクがあります。
また、AUTOSARは車載ソフトウェア共通化を実現するための「プラットフォームの仕様名称」としても使われています。
自動車に搭載される機能は年々高度化しており、それを実現するためのソフトウェアの開発規模も拡大傾向です。標準化を進めることで、業界全体として開発コストの削減が期待されています。
AUTOSARのメリット
年々高度化する自動車搭載システムに対応するため、ソフトウェアの大規模化・複雑化が進んでいます。1990年代にはECUの単独制御、2005年頃には複数のECUをネットワークに接続するサブシステムの構築がはじまり、2010年ころには集中制御、2020年代に入ると車のスマホ化が進んできました。この状況に対し、各メーカーが個別に対応するのは莫大な開発コストが必要です。
AUTOSARは、複雑化・大規模化した開発規模の簡素化を目指しています。参画企業にとっては、開発コストの削減が大きなメリットですが、ソフトウェアに起因する不具合の発生リスクを軽減することもできます。車両の製品ライフサイクルを伸ばし、保守性を向上させられる可能性もあることから、地球環境の視点では、天然資源のサステナブルな利用につながります。
AUTOSARを構成する企業・団体
AUTOSARは、コアパートナーと5ランクの会員から構成されています。
Core Partner (コアパートナー)は、AUTOSARの設立時から支えてきた中心企業で、BMWグループ、ボッシュ、コンチネンタル、ダイムラーAG、フォード、ゼネラルモーターズ、PSAプジョーシトロエン、トヨタ、フォルクスワーゲングループの9社です。標準化を定義する立場にあります。
Premium Partner Plus (プレミアムパートナープラス) は、標準化推進をサポートする企業のこと。DENSOとVECTORの2社です。
Premium Partner (プレミアムパートナー) は、コアパートナーや開発パートナーと協力して、標準の設計、使用する企業です。58社が加入しています。
Development Partner (開発パートナー) は、AUTOSAR規格の定義のために、コアパートナー、プレミアムパートナーと協力する企業です。76社が加入しています。
Associate Partner (加入パートナー) は、AUTOSARがすでにリリースしている標準仕様を使用する企業です。159社が加入しています。
Attendee (出席者) は、AUTOSAR規格の定義をサポートする立場です。大学や研究所、非営利団体が37団体加入しています。
AUTOSAR関連技術
AUTOSAR Classic Platform
AUTOSARが公開した静的OS(OSEK/VDX OSベース)を用いた規格のことです。リアルタイム性は求められるものの、計算能力はそれほど必要とされないECU用のソフトウェアプラットフォームに使われています。上から順番に「Application Layer」「Runtime Environment（RTE）」「Basic Software（BSW）」の3つのレイヤー（層）に分かれているのが特徴です。
「Application Layer」は、ライトやワイパーなど、それぞれのECUに応じた様々なアプリケーションを配置します。「Runtime Environment（RTE）」は、Application Layerのアプリケーションと下層の基本ソフトウェア(BSW)を接続する役割を担います。「Basic Software（BSW）」は、ECUの基盤となる基本ソフトウェアで、様々な機能を提供します。
「Basic Software（BSW）」は、さらに4つの領域に分けられます。
BSWの最上位のレイヤーであるServices Layerは、基本的なサービスと基本ソフトウェアモジュールをアプリケーションに提供します。OSやネットワーク、ECUの状態管理などの機能を提供する役割です。
ECU Abstraction Layerは、下層MCALのインターフェース。ECUのH/W構成を抽象化し、周辺機器・デバイスへのアクセスを担います。
Microcontroller Abstraction Layer（MCAL）は、デバイスドライバーとして外部デバイスにアクセスするためのソフトウェアモジュールです。
そして、Complex Driversは、他レイヤーに分類できない機能や高いレスポンスが求められる場合に使用されます。上位レイヤーから直接マイコンにアクセスできる役割です。
AUTOSAR Adaptive Platform（AP）
動的OS(POSIXベース)を用いた規格で、従来の静的なOSをベースとした、CPでは実現が難しい次世代自動車向けのプラットフォームです。自動運転などに活用されています。
「Machine/Hardware」の上に「AUTOSAR Runtime for Adaptive Application（ARA）」があり、そこに「User Application」が載っているという構成です。
Adaptive Platformを動作させる部分が「Machine/Hardware」です。ARAには、様々なアプリケーションを適切に統合するためのインターフェースが用意されています。ユーザーが基本的なサービスにアクセスするためのメカニズムなどです。ARAに載る形で用意されているのがUser Application。APに準拠したApplicationと、準拠していないものの2種類に対応しています。
AUTOSARの現状と未来
自動運転、AI、IoTなど、技術革新が起きている自動車業界では、効率的な開発手法としてのAUTOSARが重要な役割を担っています。
しかし、AUTOSARの標準規格の仕様書は、発足した2003年から2017年2月までの間で1種類のみ。これだけでは自動運転などの高機能化に対応できないことから、仕様のアップデートを行い、 2017年3月に従来の規格をAUTOSAR Classic Platform（CP）、高機能化した規格をAUTOSAR Adaptive Platform（AP）と呼ぶようになりました。APは仕様の改変が多く、最新の仕様書に対応したソフトウェアをリリースするためにはリソースが必要です。
こうした事情もあり、APの導入は欧州が先行しており、日本は遅れをとっています。自動運転技術も、欧州ではAPに対応した量産車ベースの開発が進んでいますが、日本では車線や車間距離の維持などの開発にとどまっているのが現状です。
今後の自動車業界においては、AUTOSAR、ひいては APの重要性が高まると予想されます。
