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国際標準化における競争と協調

―欧州における車載ソフトウェアの開発と標準化の事例―

ISIT 第九回カーエレクトロニクス研究会＠福岡

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2011年 10月 14日

立命館大学経営学部

徳田昭雄

報告内容

0．報告の背景と方法

―欧州における車載組込みシステムの開発・標準化

― 重層的オープン・イノベーション・システム

1. “標準で協調する” AUTOSAR

2. “実装で競争する” AUTOSAR

3. 日本自動車産業への含意

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「マイコンを応用したハードウェアの上で、その機器や製品の機能／性能を専用ソフトウェアで実現、制御するシステムまたはサブシステム」

出所）徳田編（2008）

結論

組込みシステムのモジュラー化を促進するAUTOSAR仕様の導入は、日本自動車産業にとって

一方では脅威であるが、他方では、競争優位の源泉（タテのすり合わせ）を活用しながら、SW開発の複雑性を解消していく絶好の機会。

3 © AUTOSAR

結論

∵ AUTOSAR＝「満艦飾で、帯に短し襷に長し」：

様々なユースケースを網羅している分、冗長なのでエコノミーでなく、高信頼性を保証するものでもない

∴ 効率的かつ高信頼なI/Fを「作り込む」には、サプライヤとの垂直的な協調関係が必須

解： AUTOSAR仕様の利用＋垂直的協調関係

“作り込まれた汎用性あるI/Fを作り込む”

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出所）徳田編（2008）

0．報告の背景と方法

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報告の背景と方法－エレクトロニクス化する自動車－

ソフトウェア開発工数の増大＝

① ECU 搭載個数（SW）の増化

×

② 制御プログラムの複雑化

（インテグラル+ネットワーク化） ×

③ テスト・検査工程増大

報告の背景と方法－ ECU搭載個数（SW）の増加－

パワートレイン

セーフティ

シャシー

インフォメーションエンターテインメント

・娯楽・サービス・モバイル通信・情報処理・GPSナビゲーション

・エアバッグ・ABS ・スタビリティ制御・乗員検知

・エンジン制御・AT制御・ACC ・パワーステアリング

・ドア制御・パワーウィンドウ制御・エアコン制御・ライト制御・ダッシュボード・ゲートウェイ

・電動パワステ・サスペンションボディ & セキュリティ

1台の車に30～100個超のECUが搭載され連動

報告の背景と方法－ ECU搭載個数（SW)の増加－

メカからメカトロ、そして組込みシステムの時代へ

車1台のSW開発量はC言語のコード量1,000万行超え（A4 両面100行→250頁の本400冊＝6ｍ）

Mechanics Mechanics Electronics

Computer

Science

Mechanics Electronics

Computer

Science

（ソフトウェア）

ソフトウエア

開発の増

加倍率（倍）

1994年 1995年0

3

6

9

12

15

18

1996年 1997年 1998年 1999年 2000年 2001年 2002年 2003年

開発量　（全体）

マルチメディア系システム（カーナビを除く）

走行支援系システム

ボディ系システム

エアバッグ系システム

シャシー系システム

ハイブリッド車

パワー･トレーン系システム

出所）日経エレクトロニクス（2004/3/1）

出所） JasPar HP

ECUを系列外の

メーカから調達する際、うまくつながらない

⇒プロトコルの標準化

報告の背景と方法－制御プログラムの複雑化－

例）プリウス＝エンジン＋ブレーキ＋モータ

出所）徳田ほか（2011）

1×

5×

10×

15×

30×

報告の背景と方法－テスト・検査工程増大－

多くのサプライヤで作るため、ＯＥＭの仕様が正確に伝わらない→仕様レベルの不具合の手戻り膨大

⇒開発プロセスの標準化やエンジニアリング技術

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AUTSOAR の背後には、組込みシステムのR&D/標準化をめぐる

重層的オープン・イノベーション・システム

1. コンソーシアム形成（企業間コンソーシアム・レベル）

2. コンソーシアム間連携（バリューネットワーク・レベル）

3. 国家間連携（超国家レベル）＊1＋2＋3

車載組込みシステムのコンセプトや技術が欧州発

アーキテクチャ, LAN（例）, 開発環境 etc.

システムの安全性を確保する開発プロセスも欧州主導

機能安全、品質管理（Automotive SPICE） etc.

⇒それら欧州発の技術が “デファクト標準” “デジュール標準”

欧州の実態調査

報告の背景と方法－欧州調査の背景－

オープン・イノベーションとは？

H. チェズブロウ（H. Chesbrough, et al, 2006）

自社の技術を発展させたいなら他社の知識も活用できるし

市場への進出にも他社のリソースを活用すべき

イノベーションに必要な知識や

技術はプロセスの様々なステージで導入可能

企業レベルだけでなく複数の分析レベルを持つことが必要

個人とグループ

組織と企業

バリューネットワーク

産業とセクター

国家体制

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出所）原典： Chesbrough, H. W. et al. (2006)

報告の背景と方法－EUの重層的オープン・イノベーション－

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引継ぎ・連携

ECU

AUTOSAR （AUTomotive Open System ARchitecture）

HIS

アプリケーション

ハードウェア

ミドルウェア

OS

(OSEK OS)

ソフトウェア

アーキテクチャ、SW/PF

OSEK/VDX

ISO 17356

AUTOSAR 基本ソフト

AUTOSAR 実行環境

サービス

通信

等

アーキテクチャ

車載機器制御用 OSの国際標準

バリュー・ネットワーク・レベルの連携

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OSAR

引継ぎ・連携

FlexRay

LIN

通信プロトコル FlexRay

LIN, MOST

LAN

連携

MOST

開発

連携

Automotive

SPICE

開発環境／プロセス

開発支援ﾂｰﾙ

開発プロセス管理・アセスメント手法

設計手法・品質保証

ASAM

ﾃﾞｰﾀ交換互換ﾌｫｰﾏｯﾄI/F

実装

連携

標準化

AUTOSARと欧州プロジェクトの関係

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2004 2008 1998

FP 道路と航空運輸e-safety関連

●リスボン宣言（’00）

●バルセロナ理事会（’02）

2013

ITEA（1999～2008 : 32億€） ITEA2（2008～2014 : 30億€）ユーレカ計画（1985～

EEA -> EAST-EEA(2002～2004）

フレームワーク計画（1984～ FP4 FP5（1998～2002） FP6（2002～2006） FP7（2007～2013） 1984年開始

1985年開始

VESSA EASIS（2004～2007）

SPARC（2004～2007）

PREVENT（2004～

AIDE（2004～

APROSYS（2004～

GST（2004～

ATESST ATESST2（2008～

HAVE-IT（2008～

AUTOSAR

●新リスボン宣言（’05）

ISO 26262

ARTEMIS ETP（2004～

ARTEMISIA（2008～

ARTEMIS JTI（2008～

ETP 組込みシステムのARTEMIS関連

EUプロジェクトと AUTOSARの分業

ADL

SW/PFの安全性・信頼性

冗長系制御システム

1．“標準で協調する” AUTOSAR

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“標準で協調する” AUTOSAR

• “標準で協調し、実装で競争する”

（Cooperate on Standards, Compete on Implementations）

17 出所）Overview on AUTOSAR Cooperation, 2nd AUTOSAR Open Conference (2010)


• AUTOSARの課題解決アプローチ

18 出所）JARI(2011)


• I/Fの設定によるSWのコンポーネント化・再利用

19 出所）徳田ほか（2011）

冗長。

処理速度↓

リソース消費量↑


• 垂直統合型開発モデルから水平型モデルへ

20 出所）徳田ほか（2011）


• AUTOSARスポークスマン

2011年10月1日～

• Frank Kirschke-Biller (Ford）

• “We are facing an accelerated use of AUTOSAR technology in the industry and a growing interest in the emerging markets.”

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© Kirschke-Biller, neuer Sprecher

der AUTOSAR-

Entwicklungspartnerschaft

2．“実装で競争する” AUTOSAR

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“実装で競争する” AUTOSAR

23 出所） AUTOSAR Open Conference, May 11, 2011.


• System Supplier

– Bosch

• RBEI （in）：CUBAS（基本ソフト）、iSOLAR（システム設計）

• ETAS: RTA-OSAK（基本ソフト）、ASCET（開発支援ツール）

• Bosch Engineering：（試験ツール）

– Continental

• CES：（基本ソフト、開発支援ツール、試験ツール）

• Software Vendor

– VECTOR（de）：MICROSAR（基本ソフト）

– ELECTROBIT（fi）：EB treos（基本ソフト）

– dSPACE（de）： SystemDesk（システム設計）、TargetLink（開発支援ツール）

– GEENSYS（fr）：基本ソフト、AUTOSAR Builder（システム設計）

24 出所）各社資料より。


• 日本

– JasParでの活動を通じてAUTOSAR準拠SWプラットフォーム開発

– 2010年2月 “JasPar版AUTOSAR”を搭載した試作車

– AUTOSAR Rel. 3.0の評価・検証をベースに

• 安全系（トヨタレクサス）

• ステアリング系（日産フーガ）

• ITS系（ホンダレジェンド）

– “JasPar版”ソフトウェア自動生成ツールを同時開発（イーソル, Change vision)

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• アジア

–新興国自動車メーカ（中国、インド）は既存SW資産

との整合性を考慮する必要が尐なく、ゼロから自社アプリ構成を始めても問題ない

– しがらみが無い分、新興国メーカは“急進的”にAUTOSAR導入が可能

–先進国メーカは既存SW資産との

整合を図りながら “漸進的”に

AUTOSAR導入

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• アジア

– 2010年以降、AUTOSARにインドのタタや中国のSAIC, FAW, 奇瑞が加盟

•新興諸国においてAUTOSAR化が進んでいく

–中国では2011年に“中国版AUTOSAR”とも称されるCASA（China Automotive Electronics Industry Infrastructure Software Alliance）設立

•開発ツールの国産化に向けた産官学連携

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• AUTOSARの使われ方 ToP とBoP

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• ベース・オブ・ピラミッド（BoP）

–必要なSWプラットフォーム “大衆車市場向け”

• 精密なインテグリティはさて置き、コンフォーマンステスト仕様を満たしたSWモジュールを組み合わせた程度の仕上がりでOKの大衆車市場

– AUTOSAR仕様の使われ方 “小さく作り込む”

• メモリ容量が小さくて安価な部品で済むBSWを実装

• 実使用環境を想定してアプリを限定しながら

AUTOSAR仕様の最適化（機能の取捨選択）の工夫

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• ベース・オブ・ピラミッド（BoP）

–産業構造 “垂直非統合の進展”

• 新興諸国メーカは、HWコンポーネントの調達と組み立てに特化

• SWやキーHWコンポーネントについてはボッシュなどからAUTOSAR準拠システムの供給を丸ごと受ける

• ボディやパワートレーンのドメインのうち、要件定義や概要設計がすでに厳格で基本性能を単体で実現

⇒OEMは上流工程をしっかりコントロールしつつ、下流プロセス／検査やコンポーネントの開発はアウトソース

–競争の軸 “ライセンシング・ビジネス＆再利用”

• BSWやアプリケーション、開発支援ツールの再利用

• IPRの管理 30


• トップ・オブ・ピラミッド（ToP）

–必要なSWプラットフォーム “高級車市場向け”

• 先進的アプリケーションの実現

– AUTOSAR仕様の使われ方 “最適に作り込む”

• HWのメモリ容量に制限がある条件の下

–性能up（処理速度↑、リソース消費量↓）には、実ECUに必要な機能を絞り込み、I/Fの冗長性を排除

–システム統合の際の信頼性upには、AUTOSAR仕様では不足する実使用に必要な信頼性機能を追加

⇒モジュラー化の流れとはいえ、システム統合の際の付加価値は依然とシステム・インテグレータの掌中

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• トップ・オブ・ピラミッド（ToP）

–産業構造 “垂直協業の進展”

• アプリに応じて、自動車メーカ、サプライヤ、半導体メーカがAUTOSAR仕様を最適に作り込んでいく

• 開発プロセスについては、AUTOSAR仕様が規定していない工程とのすり合わせ→シームレスなツール・チェーン – 上流への形式手法導入＋下流の検査工程への関与

–競争の軸 “アプリ＆効率的・高信頼BSW”

• 先進的アプリの商品性

• 先進的アプリを効率的・高信頼に実現する、AUTOSAR 仕様を利用したSWプラットフォームの開発

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3．日本自動車産業への含意

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日本の自動車産業への含意

• 改めてAUTOSARとは？

–アーキテクチャル・イノベーションの実現に向けたコンソーシアム・レベルの漸進的オープン・イノベーション・プロセス

–製品アーキテクチャをモジュラー型に変えるべく、HWとSWの間に新たなオープンI/Fを構築するための企業間の長期的協調プロセス

–各社の既存ソフトウェア資産との互換性が考慮されるとともに、共通で利用できる追加的な機能が漸次追加されながら、ドメインフリーの汎用性の高いオープンI/Fの構築が図られている

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• 改めてAUTOSAR仕様とは

– 「満艦飾で、帯に短し襷に長し」

–様々なユースケースを網羅しているが、高信頼性を保証するものでもなく、冗長なのでエコノミーでもない（直ちに使い物にならない）

–∵欧州の自動車メーカ他による「ヨコのすり合わせ」の成果が活かされた汎用性が高いI/F

–＝各社のニーズがふんだんに盛り込まれた非常に冗長なI/F（最大共通分母：eine sinnvolle Grundgesamtheit なI/F）

–∴このような性質のI/Fが普及し易いのは当然

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日本の強み“タテのすり合わせが活かせる

＝“作り込まれた汎用性あるI/Fを作り込む”

• AUTOSAR仕様を利用して効率的かつ高信頼なI/F

を構築するには、サプライヤとの垂直的な協調関係が必須

• とはいえ、I/Fを曖昧にしておきながら自動車メー

カとサプライヤが断続的に協働し、開発プロジェクトごとに個別最適なシステム（I/Fの束）の構築に寄与するモデルは×

• SW開発の複雑性の増大を前にして、曖昧なI/Fに

基づいて仕上がってきたものを物理的に合わせ込んでいく協業モデルは限界

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• 日本の強み“タテのすり合わせ”が活かせる

①ドメイン毎に機能レベル（マイコン容量）に応じた

「システム・セグメンテーション」

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ECUサイズ

ドメイン


• 日本の強み“タテのすり合わせ”が活かせる

②セグメント別にI/F（BSWモジュール）と開発環境の作り込み

③同一セグメントについて「AUTOSAR仕様をベースに一旦作り込んだI/F」を企業や車種を問わず出来るだけ再利用

従来のI/F「曖昧さ」の程度を、AUTOSAR仕様を使って尐しずつ明確にしてみる。

AUTOSAR仕様を「参照モデル」として活用してみる。

AUTOSAR仕様の導入は、日本自動車産業にとって一方で

は脅威であるが、他方では、競争優位の源泉（タテのすり合わせ）を活用しながら、SW開発の複雑性を解消していく絶好の機会。

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③同一セグメントについて「AUTOSAR仕様をベースに一旦作り込んだI/F」を企業や車種を問わず出来るだけ再利用

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階層構造を参照し汎用的I/Fを構築

断続的変更依頼とレビュー →ソースが仕様書（∴アドホックI/F）

主な参考文献 • Chesbrough, H. W., Wim Vanhaverbeke and Joel West, eds. (2006) Open Innovation:

Researching a New Paradigm. Oxford: Oxford University Press.

• Fürst, S. (2009) “AUTOSAR – A Worldwide Standard is on the Road”, AUTOSAR: presentation material @ Baden Baden, 8th Oct. 2009.

• Thomas Nolte. （2009 ） "Hierarchical Scheduling of Complex Embedded Real-Time Systems" presentation material of ETR’09@Paris, 3rd Sep. 2009.

• 徳田昭雄編著（2008）『自動車のエレクトロニクス化と標準化』晃洋書房

• Tokuda, A（2009） International Framework for Collaboration between European and Japanese Standard Consortia in Kai. Jacobs, eds. Information and Communication Technology Standardization for E-Business Sectors, IDEA Group Publishing: 157-170.

• JARI (2011) 『自動車電子技術の動向調査報告書』JARI

• 徳田昭雄・立本博文・小川紘一編（2011）『オープン・イノベーション・システム：欧州における自動車組込みシステムの開発と標準化』晃洋書房

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