2020年9月16日
サイバーセキュリティ:自動車品質の新側面
21世紀の自動車も機械的装置であると、かなりの人が考えているようだ。確かに、自動車にはさまざまな用途の電子機器が多少なりとも取り入れられているが、結局は機械工学が作り上げたものだ。シャーシ、エンジン、車輪、ハンドル、ペダル、…すべて機械だ。電子機器は(「コンピューター」を含め)、機械部分の機能を補助しているだけだ。実際、最近のダッシュボードはほとんどがデジタル表示になっている。
率直に言おう。そんなことはない。
現代の自動車は、基本的に特殊なコンピューターだ。我々が「自動車」という言葉から連想する昔ながらの機械装置や電気装置—エンジン、ブレーキ、方向指示器、ワイパー、エアコンなど—を制御する、「サイバー脳」なのだ。
たとえば、以前はハンドブレーキといえば例外なく機械式だった。手で握って引くと、きしむような音を立てる。それが今はボタンを押すだけになっている。機械要素はゼロ。100%コンピューター制御だ。ほとんどのものがそうなってきた。
さて、自動運転車といえば、コンピューターが車を操縦するものだと考える人が多い。では、最新型の自動車でハンドルを握っているのが人間なら、(コンピューターではなく)人間が運転していることになるのだろうか?
もう一度言おう。そんなことはない。
最新型の自動車になると、車が自律的に走ることと人間が運転することの違いは、後者では車載コンピューターを人間が操作し、前者では車載コンピューターを非常に高性能なメインコンピューターが制御する、というだけのことだ。そのメインコンピューターを開発するのはGoogle、Yandex、Baidu、Cognitive Technologiesといった企業だ。このコンピューターは、目的地を与えられると、ナノ秒単位で更新される超スマートなアルゴリズムに基づいて、周囲の状況をくまなく確認し、目的地までどのように移動するか(時速、経路など)を判断する。
自動車のデジタル化に関する小史
では、機械からデジタルへの動きは、いつ始まったのだろうか?
一部の専門家は、自動車産業のコンピューター化は1955年に始まったと考えている。Chryslerが、ある車種にオプションとしてトランジスターラジオを搭載し始めた年だ。その一方で、ラジオは厳密にいうと自動車の機能ではないので、電子制御式点火装置(Pontiac、1963年)、アンチロックブレーキシステム(Chrysler、1971年)、電子エンジン制御システム(GM、1979年)をもって自動車のコンピューター化の嚆矢とする考え方もある。
始まった時期にかかわらず、それ以降がおおむね同じように進んだことは間違いない。電子化が進み、続いてデジタル化が始まった。その境界線はあいまいだが、私が考えるに、自動車技術においてデジタル革命が始まったのは1986年2月、SAE Internationalの会議でRobert Bosch GmbHが自動車の電子部品間での通信に用いるデジタルネットワークプロトコル「CAN(Controller Area Network)」を発表したときのことだ。彼らには当然の尊敬が与えられるべきだ。こんにちもなおCANプロトコルは十分に機能しており、実質的に世界中のあらゆる車に使われている。
CAN以降の自動車とデジタルに関する、詳しすぎるまとめ
BoschからはさまざまなタイプのCAN(低速、高速、FD-CAN)がリリースされたが、現在ではそのほかにFlexRay(トランスミッション)、LIN(低速バス)、光ファイバーのMOST(マルチメディア)、そしてついに車載Ethernet(現在は100mbps、将来的には最大1gbps)といった技術も登場している。今どきは自動車を設計する際に、さまざまなプロトコルが採用される。ドライブバイワイヤー(機械的な接続に代わる電気システム)は、電子ガスペダル、電子ブレーキペダル(1998年以降トヨタ、Ford、GMがハイブリッド車と電気自動車に採用)、電動パーキングブレーキ、電子トランスミッション、電動ステアリング(2014年のInfinity Q50で初めて採用)をもたらした。
BMWのバスとインターフェイス