SDV・OTAソフトウェア更新の通信検証をドライビングシミュレーターで実現

SDV（Software-Defined Vehicle）とは、車両の機能や性能をソフトウェアによって定義・制御する次世代の自動車アーキテクチャです。エンジン制御からADAS、車室内の快適機能まで、あらゆる機能がソフトウェアで管理されるため、出荷後もOTA（Over-The-Air：無線通信による遠隔ソフトウェア更新）を通じて継続的に機能を改善・追加することが前提となっています。

このSDV（Software-Defined Vehicle）の開発において、技術者の皆様が直面している新たな検証課題が「走行中のOTA（Over-The-Air）ソフトウェア更新が、あらゆる通信環境下で安全かつ確実に完了するか」という通信検証の難しさです。

高速走行中、トンネル内、山間部の圏外エリアからの復帰直後、あるいはビル群が立ち並ぶ都市部など、実際の走行環境ではGNSS（全地球測位システム）による位置情報や5G/LTE通信の品質が著しく低下します。このような不安定な通信環境でOTA（Over-The-Air）アップデートが中断された場合、車両のECU（電子制御ユニット）が中途半端な状態に陥るリスクがあります。そのため、以下のような異常系テストを網羅的に検証する必要がありますが、これらを実車走行で再現・検証することはコスト・安全性・再現性の観点から非常に困難です。

• ロールバック機能の検証：通信断やエラー時に、システムを更新前の正常なバージョンへ自動復元できるか
• フェイルセーフ構造の検証：認証エラーや不具合発生時に、システムを不安全な状態にせず事故を起こさない方向へ動作させられるか

この課題に対し、当社マックシステムズはドライビングシミュレーター「SCANeR™studio」と、計測機器メーカーRohde & Schwarz（ローデ・シュワルツ）社のGNSSシミュレーター「R&S SMBV100B」、および5G/LTE基地局シミュレーター 「R&S CMX500」を連携させたSDV（Software-Defined Vehicle）向けOTA（Over-The-Air）通信検証・走行テストシステムを構築しました。仮想の走行環境と精密な通信シミュレーションを掛け合わせることで、実車では再現が難しい通信障害シナリオを、机上で安全かつ繰り返し検証することが可能になります。

【動画で見る】SDV対応ECUの走行シミュレーション・OTA検証デモ - YouTube

本連携システムは、自動運転システムやコネクテッドカーに関わる以下の部署・用途で幅広くご活用いただけます。

• OTA・DCMソフトウェア開発チーム：通信断・認証エラー発生時の異常系シナリオ検証、およびロールバック機能の正常動作確認
• GNSS・測位システム開発チーム：マルチパス等による測位精度劣化をシミュレーションし、GNSS・カメラ・LiDAR・IMU（慣性計測装置）などの複数センサー情報を統合して自己位置推定精度を高める「マルチセンサーフュージョン」の堅牢性評価
• 機能安全・品質保証チーム：ISO 26262・ISO/SAE 21434対応のテストエビデンス自動取得、境界条件テストの記録
• 自動運転・ADAS開発チーム：GNSS信号が遮断・低下した環境下での自動運転アルゴリズムのフェイルセーフ（安全動作）挙動確認
• コネクテッドカー・V2X開発チーム：車両の位置情報と通信タイミングを同期させたV2X（Vehicle to Everything）通信シナリオのシミュレーション
• Tier1サプライヤー・通信モジュールメーカー：車載通信機器・GNSS受信機の量産前評価における、実環境を模擬した総合的な通信品質テスト

本連携システムの核心は、「走行シーン」「測位データ」「通信状態」の3要素を同一の時間軸上でリアルタイムに連動させる点にあります。具体的なシミュレーションデータの流れは以下のとおりです。

1. SCANeR™studioが走行シナリオを実行し、車両の位置情報・速度・走行軌跡をリアルタイム出力
2. 出力されたGPS地図データと環境障害フラグ（トンネル・ビル群など）をGNSS制御プログラムへ送信
3. R&S SMBV100BがリアルタイムでGNSS信号を生成・減衰させ、車載GPS受信機へ供給
4. 車両位置情報を5G/LTE基地局制御プログラムへ連携し、 R&S CMX500が対応する電波状況（5G/LTE通信環境）を再現
5. 車載通信モジュールが5G/LTE信号を受信し、OTA（Over-The-Air）アップデート等の通信シーケンスを実行
6. 自社開発GUIにより、走行位置・通信品質波形・ECUのOTA合否判定を一画面でリアルタイムに一元分析

この高度な連携は、当社マックシステムズのエンジニアリングチームが独自開発した制御プログラムによって実現されています。SCANeR™studioのオープンアーキテクチャとRohde & Schwarz製機器のAPIを組み合わせることで、走行シーンと通信環境が完全に同期したテスト環境をご提供します。

SCANeR™studioはVサイクルの全段階で活用されているドライビングシミュレーターです。本通信検証システムも同様に、SDV（Software-Defined Vehicle）アーキテクチャの初期検討段階から、量産前の最終的なOTA（Over-The-Air）品質検証まで、幅広い開発フェーズで導入いただけます。

マックシステムズでは、SCANeR™studioをコア技術として、さまざまな外部システム・計測器との連携ソリューション（HILS/VILS等）を展開しています。ドライビングシミュレーターの付加価値をさらに高める取り組みを、ぜひあわせてご覧ください。

• DS × 生体情報・感情認識AI連携：SCANeR™studioとBlueskeye B-Automotiveを連携し、ドライバーの感情や疲労を可視化。HMI開発の評価を高度化
• DS × HILS接続：SCANeR™studioとHILS（Hardware-in-the-loop Simulation）ベンチをリアルタイム接続し、ECUやセンサーの実機検証を仮想空間上で実施
• DS × 計測器連携：各種電子計測機器と連携し、シミュレーション中の車両信号や環境データをリアルタイムに収録・解析

各連携ソリューションの詳細ページは順次公開してまいります。自社の環境との接続可否や、独自の連携テーマに関するご相談も、お気軽にお問い合わせください。