因为AUTOSAR而改变的车载软件开发

不断增长的车载软件规模

汽车电子化的进度可以用几个指标来表示。作为其指标之一使用的是搭载的ECU(电子控制单元)的数量。

ECU搭载开始的1980年代初是2~3个左右，现在有100个以上的ECU搭载的豪车也存在。基本上，这些ECU由为控制某一汽车系统而优化的硬件和车载软件构成。每个ECU不是通用的，可以控制其他系统。
例如，控制发动机的燃烧时机的发动机ECU不能进行转向或仪表等其他系统的控制。

这样，如果各ECU的作用只是控制一个系统，则ECU的搭载数的增加和车载软件的规模的增大似乎大致成比例。然而，这种比例关系实际上是不成立的。在当前的汽车中，为了控制某个系统，不仅需要主ECU，还需要来自与该系统相关的其他系统的ECU的信息。因此，汽车内的ECU通过网络连接，共享各种信息。当ECU通过网络连接时，即使只添加一个新的ECU，也需要对现有ECU的车载软件进行与新ECU相关的修改。而且，在现在的汽车中，由于这种改变作业的积累，相对于ECU搭载数的增加，车载软件的规模呈指数函数性增大。

即使车载软件的规模增大，如果能够再利用各汽车制造商的与车载软件相关的资产，也应该将其影响控制在最小限度。但是，现有的车载软件是以在特定的汽车制造商的特定的车型中使特定的系统最佳地动作为目的而开发的。因此，即使某汽车制造商想在本公司的新车型中再利用现有车型的软件，也很有可能需要大规模的改变工作。

通过模块化提高再利用性

AUTOSAR(Automotive Open System Architecture)是以欧洲汽车制造商为中心制定的标准规格。其目的是通过提高再利用性来应对车载软件爆炸性规模的增大。AUTOSAR也是正在进行标准化的联合体的名称。

现有的车载软件是作为与硬件和系统大致一一对应的软件而开发的(图1(A))。与此相对，在AUTOSAR中，作为层级化的软件体系结构定义了车载软件的应有状态(图1(B))。通过将各阶层中使用的软件模块化，可以进行再利用。

图2所示的是AUTOSAR定义的软件体系结构的结构。从上层可以大致分为应用层、AUTOSAR运行时环境(Run time Environment：RTE)、基础软件(Basic Software：BSW)3种。

应用层由模块化的多个软件组件(Software Componet：SW-C)构成。SW-C相当于控制此前以ECU为单位开发的各汽车系统的功能。但是，与以往的车载软件不同，由于不依赖于硬件，所以即使在不同硬件结构的ECU中也能够再利用。

BSW是连接硬件和车载软件的层，相当于以往的OS、驱动器、中间件。BSW大致分为四个部分：服务层、ECU抽象层、微控制器抽象层(MCAL)和复合驱动器层。此外，这四个层的内容也被分成与用于操作车载软件的作用相对应的精细模块。这些模块也可以重用，也可以作为通用产品销售。

RTE是连接应用层内的SW-C和SW-C之间、SW-C和BSW之间的接口。在现有的车载软件中，在SW-C之间直接交换信息，但在AUTOSAR中，通过RTE交换信息。当然，SW-C和BSW之间的信息交换也通过RTE进行。

另外，在AUTOSAR中，提供了无需意识到ECU就能够开发车载软件的结构(图3)。

首先，汽车制造商的技术人员以在被称为虚拟功能总线(Virtual Function Bus：VFB)的抽象接口上连接实现汽车各功能的SW-C的形式进行开发。这些SW-C实际上被安装在安装在汽车上的ECU中，并且这些ECU通过网络连接来实现汽车的功能。虚拟功能总线模拟了现实世界中所有必要的东西，例如内置到ECU中或网络，因此汽车制造商的技术人员可以在没有意识到ECU的情况下开发SW-C。

接下来，确定实际安装在汽车上的每个ECU的规格和连接ECU的网络的拓扑结构。此时，也决定在各ECU中使用什么样的BSW。然后，ECU的规格，网络的拓扑，使用BSW情报，SW-C连接的虚拟功能总线関记述的基础上，SW-C各ECU被分配。同时，也生成各ECU的RTE。

另外，使用虚拟功能总线的SW-C的动作模拟、SW-C的分配、RTE的生成，使用专用的工具进行。
规定了在工具间交换的信息用XML(Extensible Mark up Language：扩展标记语言)来记述。