MICROSARの概要

MICROSAR.OS

AUTOSAR仕様に対応したリアルタイムオペレーティングシステム

MICROSAR.OSは、マイコン上での利用を目的として設計された、プリエンプティブなリアルタイムマルチタスクオペレーティングシステムです。

各種マイコン用OSおよびドライバーの開発におけるベクターの長年の経験を生かし、コンパクトで堅牢なOSコアを実現しました。MICROSAR.OSは、実績のあるOSEK/VDX-OSオペレーティングシステム標準を拡張した、AUTOSAR OS仕様に基づいています。この標準をもとに、時間監視とメモリー保護をサポートするための機能が追加されています。

たとえば、実装されているHigh Resolution Timerメカニズムを利用することで、割込み負荷を上げることなく1msよりも短い時間分解能が可能になります。コントローラーによっては、マイクロ秒単位に設定することができます。

ベクターのMICROSAR.OSは、AUTOSAR OS仕様に完全対応しており、すべてのスケーラビリティークラスに対応が可能です。

MICROSAR.COM

通信用AUTOSARベーシックソフトウェアモジュール

MICROSAR.COMのベーシックソフトウェアモジュールには、ECU通信用のAUTOSARサービスが含まれています。これらのサービスは、通信チャンネルをいくつでもサポートできるようになっています。バスの種類に依存せず、あらゆる通信スタックで必要とされるサービスです。AUTOSARアーキテクチャーに基づき、CAN、CAN-FD、J1939、FR、LIN、ETH.といった、バス固有の通信モジュールのECUソフトウェアの制御と完全統合を担っています。

MICROSAR Gateway

ゲートウェイ ECU用のベーシックソフトウェア

MICROSAR Gatewayでは、データを最適なプロトコルレベルで、CAN、LIN、FlexRay、Ethernetなどのネットワークにルーティングするのに必要なベーシックソフトウェアが提供されます。

このような柔軟なアプローチを通じ、MICROSAR Gatewayは以下の開発に使用できます。

• ローカルゲートウェイ（ドアエリアなど）
• ドメインコントローラー（ボディコントローラーなど）
• セントラルゲートウェイ（セントラルダイアグアクセス、通信アプリケーション用など）

MICROSAR.CAN

CAN通信用AUTOSARベーシックソフトウェアモジュール

MICROSAR.CANは、CANネットワーク通信処理に使用されます。また、XCPでのキャリブレーション、ゲートウェイ、フラッシングの基盤としても適しています。MICROSAR.CANは、別途入手可能なMICROSAR J1939TPパッケージと組み合わせて使用することで、J1939ネットワークでAUTOSAR ECUを操作することもできます。
また、帯域幅の拡張により最大64 バイトのデータをサポートし、多数のCAN-FD コントローラーに対応しています。

MICROSAR.FR

FlexRay通信用AUTOSARベーシックソフトウェアモジュール

MICROSAR.FRは、パーシャルネットワークを含むFlexRayネットワーク通信の処理に使用されます。 また、XCPでのキャリブレーション、ゲートウェイ、フラッシングの基盤としても適しています。

MICROSAR.LIN

LIN通信用AUTOSARベーシックソフトウェアモジュール

MICROSAR.LINは、LINネットワークにおけるLINマスターの通信タスクを処理するのに使用されます。また、ゲートウェイやフラッシングの基盤としても使うことができます。

MICROSAR.ETH

Ethernet通信用AUTOSARベーシックソフトウェアモジュール

Internet Protocolとその上位層にあるUDPおよびTCPの両トランスポートプロトコルは、Ethernetを介した高速データ交換を目的として、きわめて幅広く使われている規格です。

MICROSAR.ETH (Ethernet) パッケージには、ECU間のEthernet通信に関する自動車用規格に準拠して開発されたTCP/IPスタックをはじめとするAUTOSARベーシックソフトウェアモジュールが含まれています。

AUTOSAR 4.0は、Ethernetを初めてネットワークテクノロジーとして規定したバージョンです。AUTOSAR 4.1では、この仕様が大幅に加筆修正されました。AUTOSAR 4.2ではさらに、Ethernetスイッチの設定やECU間の時間同期などが明記されています。

MICROSAR.ETHのベーシックソフトウェアモジュールは、AUTOSAR 4.xに対応し、さらにAUTOSAR 3.xを補足するものとして提供されています。

MICROSAR V2G

外部インフラ通信用AUTOSARベーシックソフトウェアモジュール

Ethernetとその上位層にあるTCP/IPスタックは、車外のインフラストラクチャーとの通信に必要な基本的なテクノロジーを提供します。MICROSAR.V2Gを使用すれば、電気自動車とハイブリッド自動車に、適切な充電ステーションでインテリジェント充電を実行できます。
対応する規格は以下のとおりです。

• ISO 15118
• DIN 70121

これらには、交流または直流(AC/DC)、非接触充電(WPT)、自動接続(ACD)、双方向給電(BPT)での充電に対応するオプションが必要です。

MICROSAR.V2Gパッケージのモジュールを使用すれば、一般的に使われているインターネットプロトコルを介して、ECUにサーバーと通信させることもできます。

必要に応じて、TLSを用いてこの通信を暗号化することもできます。

MICROSAR AVB

Ethernet経由のオーディオ／ビデオ用のベーシックソフトウェアモジュール

Ethernet上でMICROSAR AVB (Audio/Video Bridging) を使用することにより、オーディオ／ビデオを迅速かつ確実に転送できるようになります。

MICROSAR AVBパッケージには、MICROSAR.ETHなどのEthernetインターフェイスを下敷きとする、多様なベーシックソフトウェアが含まれています。

AUTOSAR 4.xに基づくソリューションはAVTP (Audio/Video Transport Protocol)、RTP (Transport Protocol for Real-Time Applications)、SRP (Stream Reservation Protocol)、ETHTSYN (Time Synchronisation over Ethernet) のほか、ご要望に応じてBMCA (Best Master Clock Algorithm) もサポートします。

これによって、AVBエンドポイントだけでなく、ブリッジ機能の実装も可能になります。

MICROSAR.MEM

メモリー管理用AUTOSARベーシックソフトウェアモジュール

MICROSAR.MEMには、フラッシュメモリーやEEPROMメモリー内の永続的なアプリケーションデータの読書きや消去を行うAUTOSARサービスが含まれています。

これによって、アプリケーションソフトウェアはハードウェアに依存しないメモリーアクセスを行うことができます。

アプリケーション側は、プラットフォームに存在するメモリーのタイプが何か、あるいはこのメモリーはコントローラー内部のメモリーなのか、それとも外部メモリーなのかを把握する必要はありません。

MICROSAR.SYS

AUTOSAR用のシステム関連のベーシックソフトウェアモジュール

MICROSAR.SYSのベーシックソフトウェアモジュールが提供するサービスは、AUTOSAR ECUの基本機能の重要な部分を取り扱っています。

これらのサービスはアプリケーションソフトウェアから呼び出されるだけではなく（RTE経由）、他のベーシックソフトウェアモジュールからも呼び出されます。

MICROSAR.SYSのモジュールには、ECUの状態処理に用いられる主要機能がすべて含まれています。

システムサービスには、電源およびモードの管理や、すべての通信チャンネルおよびパーシャルネットワークの制御、機能ソフトウェアを構成する各個別のソフトウェアコンポーネントのモニターのほか、AUTOSAR 3.x内の全ベーシックソフト ウェアモジュールのスケジューリングを行う機能が含まれています。

MICROSAR.DIAG

AUTOSARに対応したUDSプロトコルの実装

各自動車メーカーは、AUTOSAR 仕様の枠を超えた独自の診断要件を定めています。このため、ベクターでは、MICROSAR.DIAG に自動車メーカー固有の拡張機能を付加して提供しています。この方法は量産に適しており、すでに多くの自動車メーカーに対応済みです。特定の診断仕様がないECU については、MICROSAR.DIAG の、自動車メーカーに依存しないバンドルをご利用いただけます。

MICORSAR.DIAG は、EURO VI などの現行および将来の法的要件に使用可能です。OBDII (ISO 15031/SAE J1979) およびWWHOBD(ISO 27145) に対するサポートは、オプションとして提供しています。

ECU の診断コンフィギュレーションにバリアントが必要な場合、MICROSAR.DIAG はこれに対応した高性能ソリューションを提供します。最大31個の異なるパラメーター化を定義でき、これらをリソース的に最適な方法でECU に保存します。これによって、同じデータやサービス、DTC への同一インターフェイスは、生成された診断コード内でまとめられるので、ECU ソフトウェア内での重複を防ぐことができます。

MICROSAR.MCAL

マイクロコントローラー周辺機能制御用AUTOSARドライバー

MICROSAR.MCAL はマイクロコントローラー周辺機能用のターンキーソリューションです。別のハードウェアに切り替える際は、機能ソフトウェアに変更を加える必要はなく、MICROSAR.MCAL を入れ替えて新しいドライバーを取り込むだけで完了です。

MICROSAR.MCAL ドライバーは、MICROSAR パッケージ全体に完全に適合します。あとはお客様のアプリケーションに必要な他のパッケージ（MICROSAR.CAN、MICROSAR.MEM など）をただ追加するだけでよく、こうすることでAUTOSAR 仕様に対応した完全な通信スタックやメモリー管理などを用意できます。

MICROSAR.EXT

外付デバイス制御用のAUTOSARドライバー

MICROSAR.EXTは、外付周辺機能のデバイス用のターンキーソリューションです。

したがって、外付ハードウェアを切り替えるときにアプリケーションソフトウェアに変更を加える必要はなく、MICROSAR.EXTの該当ドライバーを切り離せばよいだけです。

あとはお客様のアプリケーションに必要な他のパッケージ（MICROSAR.CAN、MICROSAR.MEMなど）をただ追加するだけでよく、こうすることでAUTOSAR仕様に対応した通信スタックやメモリー管理を用意できます。

MICROSAR.IO

AUTOSAR I/Oハードウェアの抽象化

IOクラスターはアプリケーション（ソフトウェアコンポーネントなど）とMCALモジュールの間の接続を確立します。

これによってアプリケーションやソフトウェアコンポーネントにI/Oポートへのアクセスが与えられ、センサーデータの読出しやアクターの操作などが可能になります。

MICROSAR.RTE

AUTOSAR仕様に対応したソフトウェアコンポーネント用の最適なランタイム環境

ベクターのMICROSAR.RTE（ランタイム環境）は、スケーラブルで高度に最適化されたAUTOSARランタイム環境です。RTEはAUTOSARによって導入されたモジュールの1つで、ソフトウェアコンポーネント間の通信を管理します。情報フロー全体の整合性を確認し、アプリケーションソフトウェアおよびベーシックソフトウェア、複合デバイスドライバー（CDD）の間のインターフェイスを提供します。

あるECUの機能ソフトウェアをAUTOSAR対応ソフトウェアコンポーネントで実装するときには、ランタイム環境としてRTEが必要です。ECUソフトウェアはモジュール構成になっているため、高い柔軟性があります。つまり、人手を使って開発したソフトウェアコンポーネントや、モデルベース開発ツールを使って設計したソフトウェアコンポーネントを、複数のECUプロジェクトで使い回すことができます。RTEは、その特定のECUに合わせて（場合によってはベーシックソフトウェアモジュールにも合わせて）再設定、再生成すればよいだけです。また、ソフトウェアコンポーネントについても、1つのECU上で複数のインスタンスに使用することが可能です。

MICROSAR AMD

AUTOSARのモニターおよびデバッグ

MICROSAR AMDパッケージはAUTOSAR ECUソフトウェアの効率的なテストを支援します。MICROSAR AMDのベーシックソフトウェアモジュールは、MICROSARベーシックソフトウェアの重要な内部変数、状態、エラーメッセージのすべてにアクセスできます。

XCPプロトコル（Universal Calibration Protocol）は測定やキャリブレーションの分野でよく使われていますが、これはECU内部のパラメーターを転送するのに非常に適しています。ベクターはそれを踏まえ、XCPに基づいてMICROSAR AMDを開発しました。

MICROSAR Safe

ISO 26262 ASIL Dまでに準拠した機能安全 ECU対応

安全規格であるISO 26262には、自動車分野の安全関連ECUを開発する際に従うべき基準が定義されています。ベクターのMICROSAR Safeは、AUTOSARプロジェクトで最高位（ASIL-D）までの安全性レベルを実装するためのソリューションです。

ISO 26262に準拠して作られたAUTOSARベーシックソフトウェアを使用すれば、システムに含まれるパーティションの数を減らし、それによってパフォーマンスの向上を図ることができます。ベクターのMICROSARベーシックソフトウェアモジュールはその多くがISO 262162/ASIL Dの手法で開発され、安全関連のソフトウェアコンポーネントとパーティショニングなしで共存できます。しかも、必要に応じて、新たな安全要件をベーシックソフトウェアに実装できます。

MICROSAR Security

AUTOSAR ECUのためのセキュリティーモジュール

車両内のセキュリティーに関わる情報や個人データの増加に伴い、意図的なデータの改ざんやデータ盗難に対する防御が重要度を増しています。情報の完全性、信頼性、機密性を保護するために使われるのが、セキュリティーのメカニズムです。ベクターはこの分野向けに、AUTOSAR 4.2およびAUTOSAR 4.3で規定されているコンポーネントを提供できます。次の図は、AUTOSAR 4.3に準拠したMICROSARセキュリティーモジュールを表しています。

MICROSAR Multi-core

マルチコアプロセッサー用のAUTOSARソリューション

マルチコアプロセッサーの導入は、そのダウンストリームにあたるAUTOSARソフトウェアの設計にも変化をもたらしました。今日では、個々のAUTOSARアプリケーションを各プロセッサーに分配し、同時に操作することが可能となっています。これを効果的に行うには、待機時間などによる同期のロスを最小限に抑えた、的確な分配が何よりも大切です。この作業を包括的に支援するのが、MICROSAR Multi-coreです。

MICROSARバリアントハンドリング

AUTOSAR 21 の柔軟なコンフィギュレーションのためのソリューション

ECU開発における従来の作業分担では、自動車メーカーが通信と診断のインターフェイスを定義し、サプライヤーがそれらの要件に従って、ECUを実装およびビルドします。ECUの納入後にパラメーターの変更が必要になれば、サプライヤーは新しいバージョンのECUを開発しなければなりません。

変更が些細なものである場合、この開発チェーンによって時間と経費が無駄に費やされることになります。比較的変更の多いベーシックソフトウェアを用いるECUの開発では特に、Post-Build Loadableがもたらす柔軟性の向上は効果的です。

また、車載ECU開発において、多種多様なバリアントで実装されるECUの数は増加しており、それらはマルチプルECUとして知られています。こうした状況の中でユーザーにとってメリットとなるのは、1台でさまざまな適用分野で使用できるハードウェアを備えることです。こうしてハードウェアのコストや管理の手間を減らし、その分、ソフトウェア開発および生産やサービスのためのソフトウェアバリアント管理に力を注ぐことができます。

MICROSAR J1939

大型車両専用のAUTOSAR ベーシックソフトウェアモジュール

J1939モジュールの適用分野は、SAE J1939規格で規定されている専用の機能を用いた、大型車両におけるCANネットワーク経由の通信処理です。これらはJ1939固有のベーシックソフトウェアモジュールで実装され、近傍のモジュールの拡張によってサポートされます。さらに、MICROSAR.CANは、農業用車両および器具に含まれるISOBUS ECU（ISO 11783に準拠）の実装にも使用できます。それを可能にするため、J1939NMとCANIFは完全に動的なアドレス調停とアドレストラッキングの機能によって拡張されたほか、J1939TPにはETPおよびFastPacketトランスポートプロトコルが実装されました。NMEA2000に準拠した船舶でのユースケースも、FastPacketおよび完全に動的なアドレス調停でサポート可能です。

MICROSAR vVIRTUALtarget basic

仮想統合

ECUの開発プロセスは一般に、個別のソフトウェアモジュール（ソフトウェアコンポーネント）の作成から始まります。しかし、プロジェクト期間が短縮傾向にある中で、必要なソフトウェアコンポーネントを最初に一気に作成し、それらの間の相互作用をテストして、最後にターゲットハードウェア上でベーシックソフトウェアとの連携をテストするだけの時間は、通常は取れません。

今日では、かなりの数のプロジェクトで、プロジェクトのごく早い段階、時には最終的なターゲットハードウェアが完全に定義されていないフェーズのうちからテストの開始が求められるケースが目立ちます。これは実物のECUへのアクセスを必要とせずにECUソフトウェアを実行できるランタイム環境です。こちらの環境を使用することによって、実際のハードウェアやベーシックソフトウェアの有無を問わずにテストを実行することが可能になり、結果としてかなりの時間を節約できます。ターゲットハードウェアとvVIRTUALtargetのどちらの環境においても、同じコンフィギュレーションを使用することができます。

通信およびI/Oインターフェイスへの入力と測定には、CANoeのライセンスが必要です。

MICROSAR XCP

測定と適合

MICROSAR XCP により、ASAM XCP に準拠した測定とキャリブレーションが可能になります。 It allows address based read and write access to ECU memory. モジュールはCANoe.XCPおよびCANoe.AMDに加え、CANapeとの併用に特化して最適化されています。 It is available for many topologies: CAN, CAN-FD, FR, ETH, LIN, J1939.