BUSINESS 自動車業界におけるソフトウェア開発のABC オートモーティブソフトウェアエンジニアリングに関する最新事情 ETASグループ社員を対象に「オートモーティブソフトウェアエンジニアリング」と題したセミナーが開かれるのを機に、本誌は独ランドシュット応用科学大学のDr. ディーター・ナザレス教授に、自動車分野のソフトウェア開発担当者が直面する課題について話を伺いました。開発担当者にとって、一般のソフトウェアエンジニアリングと車両ソフトウェアエンジニアリングにはどのような違いがありますか？車両ソフトウェアエンジニアリングには、古典的なソフトウェアエンジニアリングでは見られないような基本的かつ話題性に富んだ要素がいくつかあります。まず思い浮かぶのが、モジュール数の多さ、厳しいコスト圧力、ラピッドプロトタイピング、リアルタイム環境でのテスト・検証などです。さらに、整数演算の実装や多数の車種に対応させるための調整なども車両ソフトウェア特有の要素です。もう少し詳しく説明しましょう。私達が「自動車制御ソフトウェア」と言う場合、それは組込みシステムを指しています。この場合、ソフトウェアは電気機械的プロセスを構成する1つのコンポーネントであるため、その点を考慮したモデリングが必要になります。それだけでなく、車両関連分野は、高度な安全性の追求と大量生産への対応といった相反する２つの要素を考慮する必要があることから、結果として膨大なコスト圧力が生じます。このため航空宇宙分野でのアプローチとは対照的に、自動車制御ソフトウェアの場合は、廉価なプロセッサに合わせた最適化が行われます。こうした理由から、自動車制御ソフトウェアの開発では、他の情報科学の分野ではもはや顧みられることの少ない整数演算の実装が重要な工程となってきます。したがってツールチェーンによってこの工程を巧みに処理できる専門的な技術が、絶対的な条件となるわけです。さらに車両ソフトウェアエンジニアリングでは、開発工程における車特有の側面を考慮する必要もあり、そのためラピッドプロトタイピングに関するトピックなどが重視されます。車両機能の多くは短時間の集中的な走行テストを通じて動作検証を行う必要がありますが、それは、ある機能のリアルタイム環境における動作をできるだけ短時間で実現しなければならないことを意味します。開発工程の最終段階では、実走行によるパラメータセットの適合作業を行います。自動車業界でソフトウェア開発を志す学生に対し、大学側が提供している教育レベルはどの程度のものでしょうか？伝統的な側面とソフトウェアがハードウェアと密接に関わっているという事情から、車載エレクトロニクスの開発は電子工学の一分野として位置付けられてきました。しかし、ソフトウェアレイヤといった抽象的な概念の導入を機に、ソフトウェアとハードウェアの分離が進むようになり、このソフトウェアアプリケーションの部分がコンピュータ技術者の関心を惹くようになりました。しかし遺憾なことに、情報科学系の大学で自動車関連のソフトウェアエンジニアリングに特化したカリキュラムを設けているところはほとんどないのが実情です。電気工学分野の状況も似たようなもので、ソフトウェアエンジニアリングを本腰で教えている大学はごく少数です。 Dr. ディーター・ナザレス教授 • • • • • 20 RT J1.2005 ミュンヘン工科大学（TUM）で情報科学を専攻、副専攻は電気工学形式的ソフトウェア仕様をテーマに論文を執筆し、TUM博士課程を卒業 BMW AG エレクトロニクス開発部門CAE/CASEメソッドセクション、マネージャ Draxlmaier Group エレクトリック/エレクトロニクスセンタ、ディレクタランドシュット応用科学大学情報科学教授（専門分野：インターネットテクノロジ、自動車制御ソフトウェアテクノロジ） BUSINESS カールスルーエ情報技術センタ（FZI）に勤務している知人も同意見なのですが、大学には将来の職業人を養成するという観点に立ったカリキュラムが非常に少ないと思います。私がランドシュット応用科学大学で2005年夏学期に自動車制御ソフトウェアエンジニアリングの講義を初めて行ったのも、そうした理由からでした。そのようなテーマを選んだのは、この分野の就職先が今後拡大する可能性があることを学生に知らせる意味合いもあったのですか？インターネットブームが一段落した後、一般の情報科学を学んだ学生にとって就職戦線は一気に狭き門となりましたが、自動車関連のソフトウェア分野では開発者に対する需要が増加の一途をたどっています。組込みシステムを専攻した学生の場合は引く手あまたで、この状況は向こう数年変わらないと予想されます。また、単にハードウェアとの分離が行われたというだけで、情報科学を専攻した学生にとってこの分野がより興味深いものになったという側面もあります。しかし、これまた残念なことですが、学生たちの間には組込みシステムを敬遠する傾向が依然として認められます。そこで、学生たちの組込みシステムに対する抵抗感を和らげるような努力を最初の学期から意図的に行ってきました。自動車関連ソフトウェアの開発者を求めているのは、何も自動車メーカだけではありません。車両の電子システムを開発する上で、自動車分野に特化したソフトウェアエンジニアリングの知識が必要不可欠であることは、事実上すべての電気/電子システムのサプライヤの間で今や常識となっています。それだけに専門教育を受けた自動車分野のソフトウェアエンジニアに対する需要は非常に大きく、私のところにもそうした人材を求めるヘッドハンタからのコンタクトが絶えません。エンジニアリングプロセスを制御するには、適切な開発ツールが必要となりますが、こうした開発ツールも自動車分野のソフトウェアエンジニアリングに合わせてカスタマイズする必要があるとお考えですか？開発工程の全体をシームレスにサポートするツールチェーンが利用できれば、それに越したことはありません。車両機能の開発には複数の学問分野が関係するため、使用するツールは学際的な開発に適したものである必要があります。信号バスの設計者は車速をビット単位の精度で正確に表すことにこだわるものです。他方、走行テストで注目するのは物理的な変数だけです。つまり同一の情報をさまざまな視点から扱うことができるツールチェーンでなければならないということです。この条件を満たしたツールだけが、開発に関与するあらゆる学問ジャンルの出身者によって受け入れられるのです。ソフトウェアエンジニアリングの分野では、各社から優れたツールが市販されていますが、それらの大半は、幅広いアプリケーションをカバーすることを目的とした、いわば中道路線のツールです。自動車用ソフトウェアの特殊なニーズまではサポートしていません。その点、 ETASグループのツールは自動車制御分野に特化しており、私の個人的意見としては、この分野特有のニーズを非常によくカバーしていると思います。自動車制御ソフトウェアエンジニアリングの最新動向について、何かお聞かせください。車載ECUの数を減らそうとする動きはありますが、車載システムに使われるソフトウェアの量はなおも飛躍的に増加する見通しです。また、メカニカルシステムから電子システムへの移行、あるいは少なくとも電子システムによるサポートといった傾向は続くでしょう。ハードウェアとソフトウェアの分離がさらに進むことで車載システムに実装するソフトウェアの重要性が増し、独立したエンジニアリングの学問分野として発展することが予想されます。また、基本的なソフトウェアとハードウェアに関しては標準化が進む一方で、自動車メーカは最先端のソフトウェアで差別化を競い合う方向へ進むと考えられます。さらに、今後の車両ネットワークシステムの構成は、現在のようなファンクション指向ではなく、ドアやルーフライナといったモジュール指向への変化が予想されます。モジュール指向のコントロールユニットがすでにいくつか登場しています。その１つがドアコントロールユニットで、異なるサブファンクションがいくつも統合されています。つまり、ある機能の実現には複数のコントロールユニットが関与しており、自動車メーカの複数の部門、複数のサプライヤが関与して１つの機能が実現しているということにもなります。こうした分散開発プロセスをいかに制御するかが、将来の大きな課題の１つとなるでしょう。この課題を上手に解決するには、一貫性のある車両ソフトウェアエンジニアリングの応用が必要です。 ETASセミナー：「オートモーティブソフトウェアエンジニアリング ― メソッドやツールの効率的な活用」当セミナーは、開発プロセスの構築とメソッド/ツールの活用に関してさまざまな提案を紹介する2日間のプログラムで構成されています。具体例を挙げながら、オリジナルコンセプトから実装段階に至る個々の工程を車両の開発工程に沿って解説します。セミナーで学んだ知識を職場で有効に活用できるように、実務に即した内容となっています。教材には「 Automotive Software Engineering」（ヨーク･シャウフェレ、Dr.トーマス・ツラフカ共著）が使用されます。セミナー対象者： • 車両ソフトウェアエンジニアリングのプロジェクトマネージャ • テクニカルマネージャ • 車両ソフトウェアエンジニアリングの初心者 • 自動車分野におけるCASE支援のソフトウェア開発に関心がある方日程など詳細は [email protected] へお問合せください。 21 J2005.1 RT