「CANの置き換え狙う」 クルマをイーサネット化するADIのE2B技術：SDVと好相性、ソフト開発でも利点（2/3 ページ）

[村尾麻悠子，EE Times Japan]

イーサネット化の課題、部品点数の増加にどう対応するのか

　エッジノードまで含めて車載ネットワークを全てイーサネット化する場合、最も大きな課題の一つになるのが、部品点数の増加だ。既存のデバイスでエッジノードをイーサネット化するためには、外付けのイーサネット物理層（PHY）デバイスを用意し、さらにマイコンを接続して、ようやくその先にセンサーをつなげるという形になる。これはコストや実装面積の増加を招く上に、マイコンにイーサネットのソフトウェアスタックを実装しなければならない。「エッジノードに行けば行くほど、イーサネットを導入する障壁が高くなる。これを解消するのが、E²Bトランシーバーだ」（小野氏）

　E²Bトランシーバーは、10BASE-T1S対応のPHYとMACを1パッケージに搭載したチップである。最大のメリットは、マイコンレスでセンサーやアクチュエーターを10BASEのイーサネットに接続できるという点だ。コストおよび実装面積の点で、従来の構成よりも優位性がある。

E²Bソリューションのイメージ［クリックで拡大］ 出所：ADI

　さらに、ハードマクロ化されているので、ソフトウェアの介在を全く必要としない。エッジノードを制御するためのソフトはセントラルECUに集約されることになる。ソフトが散在しないので、OTA（Over The Air）にかかる工数やシステム全体の検証／メンテナンスのコストが肥大化せずに済む。「自動車メーカーにとって、ソフトの検証とメンテナンスのコストを劇的に下げられる」（小野氏）

LEDや温度センサー、モーターなどを、SPIやI2C、UARTなど、チップでは一般的なインタフェースでE²Bトランシーバーと接続できる。システム全体では「セントラルコンピュートユニットに搭載されているSoCが、自分の手足のようにエッジのモジュール（LEDやセンサー、モーターなど）を制御しているように」見える［クリックで拡大］ 出所：ADI

E²B RCPを活用したゾーンアーキテクチャのイメージ。エッジノードを制御するためのソフトはセントラルECUに集約される［クリックで拡大］ 出所：ADI

　ソフトが不要なので、ネットワークを起動したときのブートアップ時間も短くなる。「極端なことを言えば、エッジ側のE²Bトランシーバーが乗っているモジュールに電源が投入されれば、あとは自動的にE²Bトランシーバー（E²B RCP）が起動してセンサーとやりとりし始めるようになる」（小野氏）

　E²Bトランシーバーは、ネットワークを介してコンフィギュレーションを動的に変更できる。そのため、実装後でも、新しい機能を追加するための仕様変更を容易に行える。E²Bトランシーバーの数を増やして、機能を拡張することも可能だ。

　さらに、従来のCANやLINとは異なり、新しいノードを追加したときも、通信スケジューリングをし直す必要はない。10BASE-T1Sには、ネットワークのトラフィックを時分割するPLCA（PHY Level Collision Avoidance）という機能が実装されている。E²Bにも同機能が搭載されていて、通信スケジュール管理を考慮しなくても済むので、ノードを追加しやすい。さらに、TSN（Time Sensitive Network）も組み込まれているので、上位側のECUと完全に時刻を同期することも可能だ。