平成２９年度高度な自動走行システムの社会実装に向けた研究開発・実証事業（シミュレーション技術を活用した開発高度化、認証の実態調査）調査報告書デロイト トーマツ コンサルティング合同会社平成３０年３月

プロジェクトの全体像

XiLSとバーチャル認証に関し、国際動向を踏まえた日本企業の課題抽出と必要な取組みを整理

項目

①シミュレーション技術を活用した開発の国際動向調査・分析

①－１）欧・独 XiLS関連の協調PJ調査

①－２）独・米各社のXiLSの取組み状況の整理・分析

①－３）①－１）、①－２）に関する日本企業との比較と課題抽出・整理

②欧州におけるシミュレーション技術を活用したバーチャル認証に係る動向の調査・分析

②－１）欧・独 バーチャル認証関連の協調PJ調査

②－２）独・米各社のバーチャル認証関連の取組み状況の整理・分析

②－３）②－１）、②－２）に関する日本企業との比較と課題抽出・整理

実施内容

欧州やドイツにおけるXiLS関連の協調PJ・カウンターパートの洗い出しと、それぞれの取組み内容整理・分析

ドイツ各社（自動車メーカ、サプライヤ、エンジニアリング会社等）やテスラ・WaymoのXiLSの取組み状況の整理・分析

以上１）２）に関する日本企業との比較、日本企業の課題抽出と必要な取組の整理

欧州やドイツにおけるバーチャル認証関連の協調PJ・カウンターパートの洗い出しと、それぞれの取組み内容整理・分析

ドイツ各社（自動車メーカ、サプライヤ、エンジニアリング会社、認証機関等）のバーチャル認証関連の取組み状況の整理・分析

以上１）２）に関する日本企業との比較、日本企業の課題抽出と必要な取組の整理

1

①シミュレーション技術を活用した開発の国際動向調査・分析

2

3

調査アプローチ

欧州・独における政策的取組と独・米の“産”の取組とを両面から調査

Economy

Politics

調査観点（一部案）

XiLSを活用した開発の対応範囲 車両性能の観点（運動性能、燃費、熱エネルギーマネジメント、ＮＶＨ等）

車両開発フェーズの観点（先行開発段階、量産開発段階等）

開発ツール・環境の整備状況 （どの工程でどのようなツールが使われているか等）

XiLSを前提としたＯＥＭ、サプライヤ、エンジニアリング会社などの関係者間の役割分担 ＯＥＭの役割

サプライヤの役割（車両性能目線で部品性能を検証してOEMに提案等）

ＯＥＭ／サプライヤ以外のエンジニアリング会社等の役割（ＯＥＭの要求事項管理等を行う主体等）

XiLSに関する関係者間の取引実態、社内での連携実態

ドメイン別開発部隊（エンジン、シャシー、ボデー等）とドメイン横串部隊（ドメイン横断I/F、標準プロセス、ツール等）とのパワーバランスの実態

Tier2以下のサプライヤにおけるXiLSへの対応状況（特に、環境整備、人材確保の観点）

調査内容

欧州やドイツにおけるXiLS

関連の協調PJ・カウンターパートの洗い出しと、それぞれの取組み内容整理・分析

ドイツ各社（自動車メーカ、サプライヤ、エンジニアリング会社等）やテスラ・WaymoのXiLSの取組み状況の整理・分析

（1）

（2）

（3）

日本企業との比較、日本企業の課題抽出と必要な取組の整理

論点設定を行い、論点毎に海外と日本を比較することで、日本企業の課題と必要な取り組みを整理論点例） シミュレーション技術のスコープ、サプライヤ含めた開発プロセスと役割分担、モデル言語、

モデルやツールのIF

欧州委員会及び独政府のプロジェクト、標準化団体等のコンソーシアム活動の調査

プロジェクトの背景・目的

参画プレイヤ

実施手順・状況 等

まとめ

4

欧州委員会主導のプロジェクト*の整理

【Politics】 昨今の欧州委員会主導のPJは、乱立したツールの互換性を整備し、開発環境を効率化することにフォーカス

凡例：過去に実施のPJ

：現在進行中のPJ

組み込みシステム開発

モデル開発

制御モデル開発プラントモデル開発 ソフトウェア開発標準化の領域

Politics

Economy

*：ITEA1~3とFP4以降のPJを整理出所：各PJ公開資料よりDTC作成

ツールが乱立する中で、

ツールの互換性整備を目指す

ツール間I/F

ツールP/F

モデリング言語EUROSYSLIB

（⇒Modelica Associationへ移管）

Modelisar

（⇒Modelica Associationへ移管）EMPHYSIS

AMALTHEA

（⇒Eclipseへ移管）

LC-GV-02-2018

STAUMECS

（⇒ASAMへ移管）

ACOSER

※各プロジェクトの詳細はAppendix①に記載

（民間による自走）

FMI準拠モデルを要素レベルとして、システム全体のモデル構成管理と、Co-simulationのパラメータデータ管理を検討

OEM（BMW, VW, Honda）やTier1（Bosch, ZF）、ツールベンダ・エンジニアリング会社（AVL, ETAS,

dSPACE等）が参画

FMIでサポートされているシミュレーションのうち、アプリケーションテストに関する補足を行う

欧州系OEM（BMW, Daimler, Audi）やTier1（Bosch,

Conti.）、ツールベンダ・エンジニアリング会社（AVL,

ETAS, dSPACE等）が参画

Modelica associationへの移管事例

【Politics】 過去の政府系PJの成果物は、コンソーシアム等へ移管され“自走”した検討体制が構築済み

欧州FP4の一環で実施

自動車開発におけるテストツールやデータの互換性を担保するため、データ仕様やツールインターフェースの標準化が検討

欧州支援のもと、BMWがPJを主導 欧州系OEM（Daimler, VW等）やツールベンダ・エンジニアリング会社（AVL, Siemens等）が参画

STAUMECSの活動引き継ぎを目的として、社団法人ASAM e.V.が設立

活動目的はSTAUMECS同様、データ・ツール・モデル間の互換性を高めること

現在はOEMはじめとしてグローバルで100以上の法人が参画

（政府系PJ）

STAUMECS*1

（1996～1999）

（民間による自走）

【ASAM】(1998～)

*1： STandardization of AUtomation, Measuring, and Ecu Calibration Systems

出所： 「STAUMECS」（EC CORDIS）、ASAM公開情報よりDTC作成

ECU計測・校正用パラメータの標準（例・CDF, CPX等）

ECU診断用データモデル仕様（MCD-2D等）

ECU ネットワーク・システム用Data Model（MCD-2NET等）

ソフトウエア開発用各種標準仕様（CC, FSX, ISSUE等）

テスト自動化用の各種標準仕様（ACI, ASAP3, ATX等）

データ管理・分析関連標準仕様（CEA, ODS等）

＜ASAM標準化領域＞

ASAMへの移管事例

欧州ITEA2の一環で実施 自動車のシステムと組込ソフト設計のI/F標準として

Functional Mock-up Interface (FMI)を開発 FMU（Functional Mockup Unit）を一つのモデル単位とし、ツール間の交換や接続が可能

欧州系OEM（Daimler, VW, Volvo）やツールベンダ・エンジニアリング会社（Dassault, AVL等）が参画

（政府系PJ）

Modelisar

（2008～2011）

（民間による自走）

【Modelica

association】

FMI

(2011～)

Modelisarの活動を引き継ぎModelica association

内のPJ「FMI」が立ち上げ FMIの継続的な改定を行い、FMIの浸透・標準化を推進

欧州系OEM（Daimler）やツールベンダ（Dassault,

Modelon等）が参画

【Modelica

association】SSP

(2013～)

【ASAM】XIL-MA

(2014～)

Politics

Economy

5

6

国際標準化団体主導のプロジェクトの整理

【Politics】 “自走”が進む欧州標準化団体では、モデルベース開発（MBD）の効率向上を目的に、各レイヤで標準化を推進

凡例：欧州拠点・発祥の団体

：米国拠点・発祥の団体

Politics

Economy

出所：各標準化団体公開資料よりDTC作成

制御モデル開発プラントモデル開発 ソフトウェア開発標準化の領域

ツール間I/F

言語

アーキテクチャ

車両テンプレート

Modelica Association （ Modelica）

IEEE （VHDL-AMS）

Accellera （Verilog-AMS） Incose＋OMG （SysML）

ProSTEP

SystemX

AUTOSARProSTEP

流通プロセス

ASAM

Modelica Association

ツールP/F

SystemX

組み込みシステム開発

モデル開発

※各プロジェクトの詳細はAppendix①に記載

ECLIPSE

7

ProSTEP Smart SEの検討ステップ

【Politics】 会社を跨いだモデル流通促進・開発効率向上を目的に、ProSTEP Smart SEでは、モデル流通プロセスの標準化を推進

検討成果を広範に浸透させるべく、フェーズを分けて検討推進

フェーズ1（2012～2013）

フェーズ2（2014～2015）

フェーズ3（2016～2018）

システムズエンジニアリングの思想の普及と協力体制の構築 ユースケースの作成

Visionシステムズエンジニアリングの手法や標準を用いることで、パートナー間の協調的なシステム開発を実現する

Vision実現

にあたってのステップ

モデル流通を容易にするIT面での仕組みを開発（IP保護、データ管理）

実用化に向けたFMIやSysML等のフォーマットとのプロセス統合

業界への浸透に向けた、他標準化団体との連携（INCOSE, Modelica Association等）

ユースケースのブラッシュアップ 標準のモデルアーキテクチャの構築

Politics

Economy

出所：各種公開情報よりDTC作成

パートナーA パートナーBSpecification Tests

Environment Core Model

Specification Tests

Environment Core ModelCore Model

モデル流通

パートナー間の協調のイメージ（図表1）

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

✔

【Daimler】PHEV、レンジエクステンダーEVの燃費の計算

8

XiLSの適用範囲

【Economy】個別コンポーネントレベルに対するXiLSの適用は既に広範に浸透済み

※Waymoについての情報は秘密保持契約が厳しく取得が困難出所：各種公開情報よりDTC作成

燃費 熱マネジメント NVH 運動性能 運転支援

OEM

Tier1

【Volvo】

バッテリ冷却システムにおけるチラー性能の検証

【VW】電動車用ギアボックスのNVH性能の検証

【BMW】4輪駆動システムの検証

【Vovlo】アクティブハイビームのシステム検証

【Bosch】シミュレーションによるRDE分析

【Magna】バッテリー冷却システムの3D数値流体力学解析による検証

【Continental】タイヤのノイズパターンの検証

【Continental】電子制御サスペンションシステムの検証

【Continental】Emergency Brake

Assistのシステム検証

Tier1であれTier2であれ、コンポーネントレベルではXiLSの適用が浸透

Tier2 ✔欧州系Tier2がエンジニアリング会社を活用し、XilSを実施 英Tier2が、エンジニアリング会社を活用し、Trucksim上でプラントモデル（パワトレ＋ビークルダイナミクス含む）を構築。開発したレーンキープ制御モデルをTruckSim上で検証⇒MiLS

独Tier2が、エンジニアリング会社を活用し、排気システムソフトを組み込んだECUの性能をシミュレーション上で検証⇒HiLS

Politics

Economy

シミュレーションを活用し、燃費向上と開発コスト削減 地図・センサー情報などを基にした車両速度の設定 到着時間や燃料効率の優先等、複数アルゴリズムでの比較

Real Driving Emission

今後の開発

9

ドメイン横串シミュレーションの事例（Bosch）

【Economy】 自動運転システム・RDEに代表されるドメインを跨がざるを得ないシミュレーションの取組みが今後必要になる

クロスドメインのシミュレーション事例Boschにおけるドメインの考え方（図表2）

シミュレーションを活用し、燃費向上と開発コスト削減（先行開発段階） 地図・センサー情報などを基にした最適な車両速度の設定⇒運転支援や運動制御など、ドメインを跨ぐ取り組み

燃費×運転支援システム（ecoACC）

自動運転システム等では、必ずドメインを跨いだシステム構成になるため、クロスドメインのシミュレーションを活用し開発を推進

ドメイン（特定システム内の部品群）を網羅的に手の内化し、包括的システムとして開発従来の開発

Politics

Economy

出所：各種公開情報よりDTC作成

Connectivity module

ABS

ESP

ACC

Inverter

BMS

Engine

Transm.

Steering

ESP

BCM

Park pilot

Clima

ICdisplay

Head up display

Driver assistance Body ComputerModule

IC/HU

Central gateway

運動制御

Vehiclecontrol unit

運転支援 ボディインフォテイメント

ドメインの区切り

地図情報(eHorizon)

Powertrain

(GT-Suite)

周辺環境(CarMaker)

制御ソフト(Simulink)

センサ情報(CarMaker)

10

自動運転システム開発ツールの課題

【Economy】 特に自動運転技術においては、シミュレーションツールに対するユーザーの不満がある一方で、ベンダーはその不満に対応しきれていない状況

自動運転開発競争のスピードに対応するための、シミュレーション環境構築が負担

自動運転領域は、技術進歩が速いため、OEM内部での開発や、スタートアップとタイアップする事も検討している。ベンダーを待っていては間に合わない

市販ツールでは、詳細なシミュレーションには対応できず、自社でシミュレーション環境を構築しなければならない状況

（某OEM 関係者インタビューより）

ツールのユーザー（OEM・サプライヤ）のニーズ

自動運転開発用ツールを開発するも、各種シナリオとの接続性は担保されず

Model-in-the-loopの取り組みとして、オフラインで自動運転の開発・検証が可能となるツールを開発

ただし周辺環境モデルは既存データを使用しており、Sim環境として各種シナリオを再現する類のものではない

（某ツールベンダ CEOインタビューより）

ツールベンダーの対応

解離が存在

出所：有識者インタビュー、各種公開情報よりDTC作成

自動運転車開発競争に勝つためには、シミュレーションを含む膨大なテスト走行が必要

Politics

Economy

完全自動化を実現するためには、シミュレーション

を含めて142億キロメートルのテストが必要だ

ートヨタ自動車 豊田章男社長

AIが180億km以上運転しないと人並みにならない

ーNauto CEO ステファン・ヘック

自動運転システム開発における、互換性が低く複雑化したツール環境に問題意識

11

【Economy】 自動運転システム開発向け各ツールの互換性欠如を解決するため、メガサプライヤ主導でオープンソースのツールチェーン構築の取組みが新たに発足

OpenADx（Eclipseで進行中のプロジェクト）概要

OpenADxの目指す姿は、オープンコラボレーションにより自動運転開発を加速させること 上記実現に向け、自動運転開発ツールチェーンを構築し、複雑な自動運転開発ツール環境のユーザアクセシビリティを向上させるために議論を開始（2017年8月に第1回WS開催）

欧州だけでなく、米国を含めた約20の主要プレイヤが関心表明 Bosch

Elektrobit（Conti.傘下） IPG Automotive GmbH

MathWorks

Microsoft

Renesas

ZF 等

取組みのゴール

【ツールユーザー（OEM・Tier1）の意見】自動運転機能開発は極めて複雑であり、互換性が低い多くの複雑なソフトウエアツールの利用が必要な状況

取組みの背景 【ツールベンダー・ESPの意見】

“自動運転機能開発に係るツールの互換性が向上すれば、顧客向けの開発作業が楽になることに加え、自社製品の魅力も向上する”

Politics

Economy

WSで議論された関連ツール・PJ

In-vehicle

technology

Cloud

technology

Autonomous

driving

toolchain

＜自動運転における重要な技術領域＞

Architecturedefinition

Ingest/Store

Deeplearning

SimulationAnd test

Integrate BuildSimulation-

Based validationTestdrive

Connectivity-Based validation

AirSim, OpenDrive,

OpenCRG, OpenScenarioPEGASUSDYNA4

出所：各種公開情報よりDTC作成

ドメイン分散型のアーキテクチャから、中央集権型へ変化することで、車載ネットワークの簡素化と、統合制御化が実現

12

車両制御の複雑化とその影響

【Economy】 自動運転・電動化の進展に伴う制御の複雑化が、今後E/Eアーキテクチャやモデリング言語に変化を及ぼす

ドメインごとにECUがまとまれば、ドメインコントロー

ラがECUを管理することで構成管理はシンプル化

ー某サプライヤ 関係者

出所：有識者インタビュー、各種公開情報よりDTC作成

新技術を中心としたシステム増加により、車の制御の複雑さが加速

E/E

アーキテクチャの変化

モデリング言語の変化

制御システム開発の効率化ためには、制御対象（プラントモデル）の開発効率化も同時に必要

因果モデリング言語（例：Simulink）は、大規模なプラ

ントモデルの記述に向かず、プラントモデルの記述に向く非因果モデリング言語（例：Modelica）の利用が進む

2005 2010 2015 2020 2025

2

1

3

0

4

6

5

＜領域別システム販売金額の年平均成長利率（2015～2025年）＞

＜車一台当たりの平均ソースコード行数（図表3）＞

制御システム

開発期間が増加

車載ネットワークの

複雑化

（億行）

約1億行

約6億行

約3億行

Politics

Economy

137

9987

39

66

0

50

100

150

2002 2008 20112005 2014

（件）

Modelica Conferenceのセッション数推移（図表4）

領域情報通信系

走行安全系

電動化系 ボディ系 パワトレ系

システム販売額の年平均成長率

9.7% 6.9% 18.4% 2.2% 3.6%

中央集権型

ドメイン集権型

ドメイン分散型

Future

Tomorrow

Today

コーポレート横串組織と車一台分のモデル構築により、個別部品に留まらない開発体制を整備

13

欧州メガサプライヤにおけるMBDへの取組み体制

【Economy】 今後メガサプライヤは、E/Eアーキテクチャの変化を梃に、ドメイン跨ぎの車両開発までケイパビリティ拡大を目指す

ただし、OEM側は引き続きコアコンピタンスとして、車両一台を組み上げた際の性能責任を担う方針

2016年に、コーポレート横通しでMBSEを実施する組織立ち上げ

【目的】 各ビジネスユニットが持つ独自のプラントモデルやルールの統一

【取組み内容】 車一台分のモデル作成や管理の仕掛け構築に取組み 制御モデルに関し、信号名やI/F

の意味の統一に着手済みだが、プラントモデルに関しては未着手

2017年に、コーポレート横通しでMBSEを実践する組織立ち上げ

【目的】 ツールベンダやツールに依存しないことを唯一の要求として、simulation P/F構築を目指す

【取組み内容】

車一台分のモデル作成や管理の仕掛け構築 制御モデルのルールの統一は難しいが、取り組みを進めている

既に制御開発のモデルP/F “VESTO”

が存在し、随時更新中

【目的】 N/A

【取組み内容】 SILS、MILS,HILSで用いる車一台分の統合環境の整備

制御モデル・プラントモデルの双方を扱いSimulinkベースで作成

制御信号の名称付け等のルールやガイドを整理

BoschContinental ZF

Politics

Economy

従来の車両開発の役割分担

OEMがサプライヤへ車両1台分モデルを提供し、サプライヤ側で開発部品の車両一台分の性能を検証開発にはサプライヤのP/Fやライブラリを活用するが、車一台分の性能の責任はOEM側に存在

OEMが車一台分のモデル構築・管理するのが主流

ー某OEM 関係者

サプライヤのP/Fやライブラリを活用し開発を進めるが、OEMが車両一台分の性能責任を負う

ー某OEM 関係者

近年のメガサプライヤ

動向

出所：有識者インタビューよりDTC作成

14

欧州の動向まとめ

【まとめ】 欧州では、自動運転等の新技術の実装に伴うクルマ作りの複雑化をきっかけに、メガサプライヤのケイパビリティ拡大やツールI/Fの標準化が進展

シミュレーション技術のスコープ

目的性能によらず、コンポーネントレベルではXiLSが適用されている 昨今各社が注力しているのは、自動運転システム・RDEに代表されるドメインを跨がざるを

得ないシミュレーション

開発プロセスと役割分担

従来は、OEM側がサプライヤへ車両1台分モデルを提供し、サプライヤ側で開発した部品の車両一台分の性能検証を実施 開発にはサプライヤのP/Fやライブラリを活用するが、車一台分の性能の責任はOEM

側に存在 今後、E/Eアーキテクチャのドメイン集権化を梃に、メガサプライヤがドメイン跨ぎの開発ま

でケイパビリティ獲得を狙い、 OEM側のコアコンピタンスが流出する可能性有 車一台分で求められる性能の責任をメガサプライヤ側で持つことになる恐れ

モデル言語 因果モデリング言語（例：Simulink）は、大規模なプラントモデルの記述に向かず、プラント

モデルの記述に向く非因果モデリング言語（例：Modelica）の利用が進む可能性

モデルI/FやツールI/F 近年は特に自動運転のクラウド及びツールI/F構築の動きが進んでいる

論点 欧州の動向

15

日本の現状と課題

【まとめ】 現状でも日本が欧州に後れを取っている開発スピードについて、今後さらに差を広げられる可能性が高い

個別最適のシミュレーション適用に留まり、ドメインを跨いだシミュレーションの浸透は限定的

OEMは、図面（2D、3D付表等の製造仕様書）やモジュール機能特性を提供（車一台の振る舞いは未提示）

車一台の性能検証はOEM側で完成車を検証（OEM-サプライヤは目標特性になるまで仕様検討を繰り返す）

Matlab/Simulinkが主に利用 割高な有償ツールに対する、学やTier2からの

不満が多い

モデルI/Fの標準化に取組み中 ツール互換性等に不満がある一方で、ツールI/F

の標準化は欧州の後追い状態

論点 日本の現状

クロスドメインのシミュレーション適用を始めている欧州に1歩ならず2歩劣後する可能性

OEM-サプライヤのやり取りが多く、開発スピードで欧州に遅れ

欧州の産業構造から、メガサプライヤに対し、コスト競争力で日系サプライヤが劣後

非因果モデリングへの対応が遅れる可能性

学やTier2以降のMBD普及に遅れ

自動運転ツールI/Fの整備まで着手する欧州に、日本が付け入る隙が無くなる恐れ

欧州と比較した際の課題

シミュレーション技術のスコープ

開発プロセスと役割分担

モデル言語

モデルI/FやツールI/F

16

日本に必要な取組み

【まとめ】 MBD人材の育成により業界全体のシステム思考の底上げを図りつつ、欧州で検討中の自動運転領域について、DB構築を利する議論を早急にすべき

論点

クロスドメインのシミュレーション適用を始めている欧州に1歩ならず2歩劣後する可能性

OEM-サプライヤのやり取りが多く、開発スピードで欧州に遅れを取っている

欧州の産業構造から、メガサプライヤに対し、コスト競争力で日系サプライヤが劣後

非因果モデリングへの対応が遅れる可能性

学やTier2以降のMBD

普及に遅れ

自動運転ツールI/Fの整備まで着手する欧州に、日本が付け入る隙が無くなる恐れ

欧州と比較した際の課題（再掲） 日本に必要な取組み

クロスドメインのシミュレーションを行うために、まずは全ドメインにおけるシミュレーション適用の底上げを促すべく、サプライヤを含めた、MBD人材の育成に注力

モデルI/Fの標準化の領域を拡大し、OEM-サプライヤ間でのモデル流通を加速することで、開発の効率化を目指す

早晩訪れる非因果モデルへの移行に対し、対応の準備を進める METIモデルの非因果モデル言語対応版の公表等で、業界

全体に非因果モデリングの浸透を推進

まずは、自動運転データベース構築を利する議論を行い、併せてデータI/Fを標準化することで欧州ツールベンダに打ち込み

シミュレーション技術のスコープ

開発プロセスと役割分担

モデル言語

モデルI/FやツールI/F

②欧州におけるシミュレーション技術を活用したバーチャル認証に係る動向の調査・分析

17

18

調査アプローチ

VR認証についても同様に、欧州・独における政策的取組と独の“産”の取組とを両面から調査

Economy

Politics

調査観点（一部案）

VR認証の範囲（性能・部品・システム）の調査

車両性能の観点

認証の対象部品

認証の対象システム（含むソフトウェア）

認証スキームの調査

認証の手順

テスト実施体制

各検証の責任範囲と役割分担 等

今後の展開予定の調査

VR認証適用範囲の拡大方向性

拡大時の認証スキームの変更

調査内容

欧州やドイツにおけるバーチャル認証関連の協調PJ・カウンターパートの洗い出しと、それぞれの取組み内容整理・分析

ドイツ各社（自動車メーカ、サプライヤ、エンジニアリング会社、認証機関等）のバーチャル認証関連の取組み状況の整理・分析

（1）

（2）

（3）

日本企業との比較、日本企業の課題抽出と必要な取組の整理

上記調査観点毎に整理を実施、日本・日本企業の課題と必要な取り組みを整理

欧州委員会及び独政府のプロジェクト、工業会等のコンソーシアム活動の調査

プロジェクトの背景・目的

参画プレイヤ

VR認証検討に係る手順・体制 等

まとめ

欧州でのバーチャル認証動向

【Politics】 欧州では、セーフティ領域を中心にバーチャル認証に取組んでおり、パッシブからアクティブセーフティへと領域拡大中

：規則等へのVT導入事例

：VTを扱うプログラム凡例

2003 2009 2012 2015 20182006

コンポーネントレベル

システムレベル

アクティブセーフティ

自動運転

ENABLE S3

PEGASUS

シナリオデータベースを共用

パッシブセーフティ

衝突安全

横滑り防止装置

UN Regulation No.13-H、No140

VITESVT実施のガイドライン構築、車両モデル構築

ADVANCEVT評価ツール構築,エアバッグモデル構築

APROSYS（車両・人体モデルの改良、側面衝突・二輪事故のシミュレーション

IMVITERVTの型式認証導入に向けたプロセスフロー、パイロットケース作成

SAFEEV小型EV向けVT（乗員・歩行者保護）

のためのガイドライン作成

FIMCAR衝突試験VT化のモデル（車両・バリア）構築

HUMOS人体モデル構築

SENIORS高齢者保護が目的の安全性評価ツール・プロセスの構築

Euro NCAP Pedestrian

Testing Protocol

Politics

Economy

出所：各PJ公開資料よりDTC作成

※各プロジェクトの詳細はAppendix②に記載

19

欧州では、2020年をマイルストーンに、型式認証のバーチャル化を加速する方針を表明 VT導入による安全レベル向上を目指す

20

欧州で進展するバーチャル認証の概要

【Politics】 プロジェクト”IMVITERVR”では、型式認証へのVT導入（＝VR認証）のフローチャートを作成し、VT導入による安全レベル向上のロードマップを発表

今後のVT導入のロードマップ

*1：VT＝Virtual testing、*2：Technical Service

出所：「Virtual Testing based Type Approval Procedures for the Assessment of Pedestrian Protection developed within the EU-Project IMVITER」（Andre Eggers, et al.、2013）

型式認証へのVT*1導入のフローチャート

＜IMVITER公表のロードマップ（図表6）＞

安全レベル

時間

【実施内容】実車を表現したモデルの構築（モデルのVerification）

【担当者】OEM

フェーズ1

フェーズ2

フェーズ3

【実施内容】実車とモデルの比較テスト（モデルのValidation）

【担当者】認証機関：試験対象の選択OEM・TS*2：試験の実施

【実施内容】モデルを用いた型式認証（＝VR認証）

【担当者】OEM・TS：試験の実施

Politics

Economy

＜IMVITER公表のフローチャート（図表5）＞

21

欧州での自動運転シナリオDB「PEGASUS」

【Politics】 自動運転システムの安全性評価方法を検討する”PEGASUS”では、ISO26262や型式認証との協調的な活動を実施

当該取組みが成功すればバーチャル認証へ適用される可能性も否定できない

自動運転システムの評価方法「PEGASUS Method」の全体像 PEGASUS Methodを評価する3つのステージ

目的 高度自動運転システムの安全性を確保するための方法の開発

SAEレベル3以上では、システム側が責任を負うため、様々なシナリオにおいてシステム側で対応できることが必要⇒システムの評価にも、様々な複雑なシナリオを用いることが必要

自動運転シナリオDBを構築し、それをインプットにシミュレーション上でシステムを評価

Politics

Economy

出所：各種公開情報よりDTC作成

要件定義

データ加工

シナリオ編集

自動運転システムの評価

法律、標準・・・

Knowledge

Test Drive、Simulation、

FOT・・・

Data

Test Case ステージ1

ステージ2

ステージ3

安全性評価（型式認証やISO26262）に一般的に適用可能かをPJ内で評価

型式認証やISO26262の規則に従っているかを第三者が評価

ロバスト性があるかを評価

【Politics】一方で燃費・排ガスについては、ディーゼルゲートの影響を受け実車試験が重要視

規制値は台上試験のNOx排出ガス基準値を基に設定 2017/9/1～ ：台上試験基準値の2.1倍 2020/1/1～ ：台上試験基準値の1.5倍

ディーゼルゲートを受けた欧州排ガス試験の対応

*1： Real Driving Emission、*2： 2017/9/1より台上試験方法は従来のNEDCからWLTP試験に変更、*3：継続生産車の路上走行試験適用は2019/9/1以降、*4： Portable Emissions Measurement System

出所：各種公開情報よりDTC作成

2015年、排ガスの試験時のみNOx・PM規制値を満たすよう動作する不正ソフトウェアをVWが使用していたことが発覚

全世界での対象台数は約1,100万台

ディーゼルゲート

欧州規制当局が路上走行試験(RDE*1)導入を決定

～2017/9/1

2017/9/1～

排ガス試験

台上試験*2 路上走行試験

適用時期*

3

○ －

○ ○

欧州の排ガス試験の変更点

常時排出ガスの濃度を測定しながら走行試験を実施 車両にPEMS*4（車載式排出ガス分析計）を取付 ルート全体かつ市街地単独で規制値以内でなければならない

RDE

試験方法

市街地 郊外 高速道路

走行距離：市街地、公開、高速道路それぞれ最低16km走行（走行時間：90～120分）

高度：700m以下

適用時期

NOx基準値： (mg/km)

火花点火エンジン車

圧縮着火エンジン車

2017/9/1~ 126 168

2020/1/1~ 90 120

台上試験基準値 60 80

2.1倍

1.5倍

RDE

規制値

Politics

Economy

22

23

【Economy】 VR認証が導入済みである横滑り防止装置（ESC）において、各社がシミュレーションによる認証取得を実施

欧州OEMのシミュレーションによるESC型式認証

2011年からDaimler Trucksにてシミュレーションによる型式認証を実施

Master Carアプローチを採用

①特定の車両バリアント（Master

Car）でリアルテストとバーチャルテストを実施し、各テスト間の相関を把握

②その後別の車両バリアントはバーチャルテストで評価実施（120の派生モデルの評価に対応可能）

車両バリアントの増加やコスト・工数負担等を背景に、シミュレーションによる認証取得を推進

バリアント数は～70（’05年）から~400（‘09年）に急増

ESCのHiLSとSiLS結果を組み合わせて、ESCのテストを実施

リアルテストのみの場合に比べ、シミュレーションを組み合わせると、コストは1/3以下に削減

OpelDaimler・Bosch

HiLSによって、ESCのテストを実施

実測した車両データを基に、車両やタイヤ等の各種シミュレーションデータをフィッティング。それらをもとにESCのシミュレーションを実施

Citroën DS5がシミュレーションを用いて型式認証を取得

Citroen

出所：各種公開情報よりDTC作成

Politics

Economy

24

今後のVR認証進展領域

【Politics/Economy】 ESCの事例から紐解くと、今後VR認証が進展するのは、「セーフティ×認証試験のコスト高×成熟した技術」を満たす領域だと想定

自動運転ついても、技術が確立した段階でレギュレーション化が急速に進展する恐れ有

VR認証導入で享受できるメリット

OEMは、型式認証に必要なコストが削減できるため、VR認証に対応している

欧州政府の意向

人命に係るため、自動車の安全レベル向上を推進 “IMVITER”では、VR認証導入による安全レベル向上をロードマップとして描く

VR認証導入の難易度

現在VR認証導入済みのESCは、普及率が大きく成熟した技術 2015年時点のESC普及率⇒日本：80%、欧州：88%、NAFTA：96%

認証試験に掛るコストを削減できるのであれば、

VR認証の導入は歓迎する

ー某OEM 関係者

Politics

Economy

セーフティ領域

認証試験コストが高い

成熟した技術

VR認証導入の3条件VR認証導入のドライバー

上記条件を満たす次なる領域は？

人の動きや反応を見るような、自

動運転技術の認証には、バーチャ

ル認証が有効

ー某OEM 関係者

各ドライバーの現状整理

出所：有識者インタビュー、各種公開情報よりDTC作成

Politics

Economy

25

欧州の動向まとめと日本の課題

【まとめ】 欧州では既にセーフティへ領域で拡大しているVR認証が、今後自動運転領域まで適用範囲拡大が見通される一方、日本は未対応の状況

論点 日本の現状欧州と比較した際の課題

VR認証の範囲

認証スキーム

テスト実施体制・責任範囲

欧州のVR認証の取組みを傍観していると、ルールメイクが進展した際の対応が遅れる可能性

特に自動運転領域のルールメイクには予め対応の準備が必要

ECE-Rに従う形で、ESCにおいてはVR認証が導入済み

ECE-Rに従う形で、ESCにおいては、代表車両について実車で試験を行い、それ以外の車両はシミュレーション結果により認証を行う

VR認証に対応した実施体制・責任範囲は明確化されていない

衝突安全とESC（ECE-R）ではVR認証がレギュレーション化

今後、VR認証が自動運転領域まで拡大する動きがみられる一方で、燃費・排ガス領域については、実車テストが重要視

ESCでは、代表車両について実車で試験を行い、それ以外の車両はシミュレーション結果により認証を行う

今後のVR認証の適用範囲拡大のためのフローチャートを作成し、認証スキームを明確化

VR認証の適用範囲拡大のためのフローチャートにて、認証機関とOEM・TS*の役割分担を明確化

欧州の動向

*：Technical Service

26

日本に必要な取組み

【まとめ】 今後、自動運転についても、VR認証の適用が急速に進展することを見据え、日本としても対応の準備を進めることが肝要

日本が取る対応とその結果欧州と比較した際の

課題（再掲）論点

欧州のVR認証の取組みを傍観していると、ルールメイクが進展した際の対応が遅れる可能性

特に自動運転領域のルールメイクには予め対応の準備が必要

欧州で検討が進んでいる部分（VR認証導入のフローチャート等）については日本に取り込みつつも、並行して日本側のVR認証対応準備（法整備、民間企業のMBD浸透等）に取り組むべき

VR認証の範囲

認証スキーム

テスト実施体制・責任範囲

Appendix

①XiLS関連の協調PJ

②バーチャル認証関連の協調PJ

27

28

欧州委員会主導のXiLS関連協調PJの概要

欧州委員会主導のXiLS関連協調PJの概要

背景・目的

参画プレイヤ

主な実施内容

PJ期間

EUROSYSLIB Modelisar

組込ソフトウエアの開発期間短縮、品質向上が必要

組込システムのモデリングとシミュレーション用言語の標準化（Modelica）による開発効率化が目的

自動車のシステムと組み込みソフトウエア設計の国際標準と Functional Mock-

Up Interface（FMI）開発と普及が目的

合計21団体 OEM・サプライヤ ABB, ZF 等

その他関連団体 Fraunhofer, IFP, Siemens 等

合計29団体 OEM・サプライヤ Daimler, Volkswagen, Volvo 等

その他関連団体 AVL, IFP 等

Modelica言語の標準化 オープンソース／市販用Modelicaライブラリの開発

オープンインターフェイス標準FMI開発 FMI実証用のユースケース25種の開発

エンジン燃焼、ギアボックスのメカトロニクス制御、組込みソフトウエアコード生成等

2007～2010 2008～2011

AMALTHEA

車両開発向けマルチコア組込みソフトウエアのオープンツールプラットフォームの開発が目的

合計15団体 OEM・サプライヤ Bosch, Delphi 等

その他関連団体 ETAS 等

ツール統合のためのツールプラットフォーム、インターフェース開発

様々なツールがマルチコアシステムの全体モデルに簡単かつ効率的にアクセス可能な共通モデルの開発

2011～2014

EUROSYSLIB

出所：各PJ公開資料よりDTC作成

29

欧州委員会主導のXiLS関連協調PJの概要

欧州委員会主導のXiLS関連協調PJの概要

背景・目的

参画プレイヤ

主な実施内容・アウトプット

PJ期間

EMPHYSIS

ECUやマイコン等の組み込みシステムの開発コスト削減・期間短縮が必要

モデル環境とシミュレーション環境間での物理モデル互換のための新規標準の策定が目的

合計26団体 OEM・サプライヤ Renault, Volvo, Autoliv, Bosch 等

その他関連団体 dSPACE, ETAS 等

モデル環境とシミュレーション環境間で物理モデル互換のためのeFMI（組み込みシステム向けFMI）の開発・標準化

2017～2020

LC-GV-02-2018

車両の電動化によりシステム複雑性が増し、フロントローディングが必要

次世代自動車の開発期間短縮を目指した車両1台レベルでの高度なシミュレーション（バーチャル製品開発）が目的

未定（参画プレイヤを募集中）

電動車とその部品の設計効率化、最適化等実現に必要な統合設計ツール開発

バーチャル及びXiL用の信頼性の高いリアルタイムシミュレーションモデルの開発

デジタル、通信、物理ドメイン、ソフトウエア技術等をマージ可能なシミュレーション環境の開発

2018～

ACOSAR (Advanced Co-simulation

Open System Architecture)

Euro 6はじめとした排ガス規制強化への対応が必要

モデルとHWを統合可能なシステムI/Fの開発が目的 FMIは全てモデルの場合のI/Fを取扱うが、HWを含めたI/Fには未対応

合計15団体 OEM・サプライヤ Volkswagen, Porsche, Renault,

Bosch 等 その他関連団体 dSPACE, ETAS, Siemens 等

仮想コンポーネント（モデル）と実コンポーネント（HW）を体系的かつシームレスに統合するための仕様を定義

2015～2018

出所：各PJ公開資料よりDTC作成

30

標準化団体主導のXiLS関連協調PJの概要

標準化団体主導のXiLS関連協調PJの概要

背景・目的

【AUTOSAR】WP-I

【ASAM】

機能拡大に伴うソフトウエアとE/Eの複雑さの管理／製品の変更、アップグレードに対する柔軟性／機能の統合と転送のスケーラビリティと柔軟性の向上／ソフトウエアとE / Eシステムの品質と信頼性の改善が目的

開発およびテストエンジニアのトレーニングコスト削減には、テストベンチ間の円滑なノウハウ移行が必要

モデル間の統合作業を削減し、様々なサプライヤの部品を組み合わせることを可能とする標準策定が目的

合計100団体以上（AUTOSAR全体） OEM・サプライヤ BMW, Bosch, Continental, Daimler,

Ford, GM, PSA, Toyota, VW 等 その他関連団体 ANSYS, AZAPA, ETAS 等

合計18団体 OEM・サプライヤ Audi, BMW, Daimler, Bosch,

Continental 等 その他関連団体 dSPACE, ETAS, Vector 等

AUTOSARライブラリ関数の定義

基本的な算術関数、コントローラ機能、フィルタ関数、補間関数、三角関数、ビット処理関数等

テストベンチ等のハードウエアとソフトウエアを独立させ、互換性を持たせるための標準を決める

参画プレイヤ

主な実施内容・アウトプット

FMIの標準セットの補完 FMIでサポートされているシミュレーションのうち、アプリケーションテストに関する補足を行う

合計18団体 OEM・サプライヤ Audi, BMW, Daimler, Bosch,

Continental 等 その他関連団体 dSPACE, ETAS, Vector 等

モデルへの読み書きアクセス、シミュレーションデータのキャプチャ、刺激信号の生成、トリガの定義、データの格納、モデル変数の管理、エラー処理とメソッドの設定を行うMAPort (model access

port)の仕様策定

PJ期間 2003～（AUTOSAR） 2009～ 2014～

XIL XIL-MA

出所：各PJ公開資料よりDTC作成

31

標準化団体主導のXiLS関連協調PJの概要

標準化団体主導のXiLS関連協調PJの概要

背景・目的

【Modelica Association】

協調シミュレーションとモデル流通のための新しいオープンインターフェイス標準FMI（Functional Mock-Up Interface）開発が目的

システム構成はFMIで定義されたもののさらなる機能改良が必要

コネクタの格納データ標準を定義が目的

合計15団体（初期） OEM・サプライヤ Daimler 等

その他関連団体 Dassault, Fraunhofer 等

合計28団体（初期） OEM・サプライヤ BMW, VW, Honda, Bosch, ZF等

その他関連団体 dSPACE, ETAS 等

Functional Mockup Interface (FMI)定義の開発、標準化、利用促進

FMIをベースとした以下の標準化 ネットワーク部品の接続構成フォーマット

部品に格納されるパラメータ定義 部品のパラメータ摘要定義 開発プロセスで使用可能な標準（アーキテクチャ定義、統合、シミュレーション、MiL、SiL、HiLのテスト）

参画プレイヤ

主な実施内容・アウトプット

モデリング言語の標準化による開発の効率化が目的

合計32団体（初期） その他関連団体 ABB, Dassault, ITI, Fraunhofer等

オブジェクト指向のモデリング言語Modelicaの開発、標準化、利用促進

PJ期間 2011～ 2014～ －

SSP LANGFMI

出所：各PJ公開資料よりDTC作成

32

標準化団体主導のXiLS関連協調PJの概要

標準化団体主導のXiLS関連協調PJの概要

背景・目的

参画プレイヤ

主な実施内容・アウトプット

PJ期間

【ProSTEP】Smart SE

プロセス設計のための勧告を作成し、複雑なメカトロニクスシステムの共同開発の技術基準を追求し、システムエンジニアリングオブジェクトに関する透明性の内部および企業間の創造をサポート

合計26団体 OEM・サプライヤ Audi, BMW, Continental, Daimler,

DENSO, Ford, Bosch, ZF 等

その他関連団体 Airbus, ANSYS, dSPACE, ETAS,

Siemens 等

既存のシステムエンジニアリング手法と標準を用いたパートナー協調開発のベストプラクティス確立 （Phase2）エンジニアリング手法の使用状況、IP保護とデータ取扱状況調査

（PJ-Phase3）他のプロジェクトとの協力活動を強化し、提案内容の強化にさらに注力

2012～2018

電動車設計のための相互運用可能な統合モデル環境の構築と、モデル環境共有による開発協力促進が目的

合計7団体 OEM・サプライヤ Renault

その他関連団体 Airbus, ANSYS 等

統合モデル環境の構築

2013～2016

【SystemX】SIM

車両開発向けマルチコア組込みソフトウエアのオープンツールプラットフォームAMALTHEAの改良が目的

合計3団体 OEM・サプライヤ Bosch

その他関連団体 Eclipse財団、Dortmund University

of Applied Sciences and Arts

AMALTHEAで開発したI/F等の改良（コードリファクタリング等） ツール統合のためのツールプラットフォーム、インターフェース

様々なツールがマルチコアシステムの全体モデルに簡単かつ効率的にアクセス可能な共通モデル

2015～

【Eclipse】APP4MC

出所：各PJ公開資料よりDTC作成

Appendix

①XiLS関連の協調PJ

②バーチャル認証関連の協調PJ

33

34

欧州委員会主導のバーチャル認証関連協調PJの概要

欧州委員会主導のバーチャル認証関連協調PJの概要

背景・目的

ADVANCE VITES

衝突時に発生する傷害リスクを正確に予見する必要があるが、現行の人体モデルは忠実性の不足と適用範囲が限定的である

欧州の人々に広く適用可能な人体モデルの開発が目的

合計14団体 OEM・サプライヤ VW、Volvo、PSA、フォルシア 等

その他関連団体 INRETS、TNO 等

人体データの計測用ツールを製作 衝突時の身体挙動をデータベース化 モデルを用いた実評価を実施

参画プレイヤ

主な実施内容

PJ期間 2002～2006

HUMOS 2

衝突安全シミュレーションの結果が、使用するモデルの材質、構造等に大きく影響を受けてしまう

既存シミュレーション技術の向上が目的

合計11団体 OEM・サプライヤ Daimler・Chrysler、TRW Occupaint

等 その他関連団体 CADFEM、MECALOG、TNO 等

汎用ソフトウエアの開発 シミュレーションの最適化等に関するガイドラインの発行

2001～2004

自動車衝突時の、安全性向上及び傷害者数減少のため、バーチャルテストの手順とガイドラインを作成することが目的

合計12団体 OEM・サプライヤ BMW、Autoliv 等

その他関連団体 BASt、MECALOG、TU Graz 等

規制化されている衝突安全性の評価に、バーチャルテストを活用するための手順及びガイドラインの定義

実世界における衝突条件まで保護領域を拡張した場合における、バーチャル試験手順の検証

2001～2004

出所：各PJ公開資料よりDTC作成

35

欧州委員会主導のバーチャル認証関連協調PJの概要

欧州委員会主導のバーチャル認証関連協調PJの概要

背景・目的

APROSYS IMVITER

自動車型式認証では、実機試験を通じて安全基準の確認を実施している

型式認証へのバーチャルテスト導入を支援し、型式認定に関わる負担を軽減し、自動車工業の競争力強化が目的

合計15団体 OEM・サプライヤ Audi、Daimler、Renault、Opel 等

その他関連団体 BASt、ESI、Altair 等

衝突安全基準に対する、バーチャルテストの導入可能性の調査を実施

参画プレイヤ

主な実施内容

PJ期間 2009～2012

FIMCAR

車両の安全性の向上にも関わらず、死傷者に関連するコストは許容できないほど高額となっている

欧州の道路利用者に対する衝突安全性を向上させるための、技術開発及びその導入が目的

合計51団体 OEM・サプライヤ VW、Daimler、Renaut、Fiat、トヨタ、日産、 Continental、タカタ 等

その他関連団体 SIEMENS、ESI、BASt、TNO、TU

Graz 等

衝突保護に対する設計及び評価を行う際の、バーチャルテストの促進

新たな傷害基準の作成 歩行者等の傷害を軽減に向けた、先進保護システムの開発 等

2004～2009

各前方衝突試験の互換性は、自動車の安全性向上のため重要であるが、互換性を評価する手法は定められていない

衝突相手も含めた、衝突に対する互換性を評価する手法を探索することが目的

合計19団体 OEM・サプライヤ VW、Daimler、Renault、Volvo、

Opel 等 その他関連団体 TUV、BASt、TRL、TNO 等

正面衝突における性能評価に、バーチャルテストを使用する等、新しい互換性評価方法の提供

2009～2012

出所：各PJ公開資料よりDTC作成

36

欧州委員会主導のバーチャル認証関連協調PJの概要

欧州委員会主導のバーチャル認証関連協調PJの概要

背景・目的

SAFEEV SENIOR

シミュレーションでは完全に物理現象を再現できない一方、実試験ではコスト・時間を浪費するとともに危険も伴う

両者を最低に組み合わせた、革新的なソリューション開発が目的

合計73団体 OEM・サプライヤ Renault、トヨタ、デンソー、Valeo 等

その他関連団体 Magna、AVL、SIEMENS 等

自動化されたシステムが、高い信頼性を持ち、安全及び規制に沿うことを保証する、検証と妥当性確認の技術開発 テストシナリオの抽出 バーチャル及び実世界でのシナリオベースに基づく検証と妥当性の確認

参画プレイヤ

主な実施内容

PJ期間 2016～2019

ENABLE S3

欧州の道路死亡者における高齢者割合の増加に伴い、安全な移動手段が求められている

高齢者向けの衝突安全システム及び評価ツールの活用による、傷害の低減可能性調査とその評価が目的

合計8団体 OEM・サプライヤ Ford、Fiat Chrysler、Autoliv 等

その他関連団体 BASt、TRL、IDIADA 等

高齢者を対象とした衝突安全のための、評価ツール・手順・手法の開発と最適化

生体測定による、高齢者及び高齢者における傷害メカニズムの把握

年齢層別の衝突前後に対する挙動差の把握

2015～2018

小型EVは一般的な自動車と形状等が違うため、その評価方法等も異なる

小型EVの乗員及び歩行者に対する保護強化のため、高度なシミュレーションツール及び試験ツールの開発が目的

合計11団体 OEM・サプライヤ VW、Daimler、Bosch 等

その他関連団体 BASt、ESI、 Altair、TU Graz 等

小型EVに適用するバーチャルテストの、明確かつ実用的なガイドラインを作成 ‘25までのバーチャル認証のベース テストシナリオ、評価基準、歩行者及び乗員の評価方法が推奨

2012～2015

出所：各PJ公開資料よりDTC作成

（様式２）

頁 図表番号20 520 6

二次利用未承諾リスト

委託事業名:平成２９年度高度な自動走行システムの社会実装に向けた研究開発・実証事業

報告書の題名:平成２９年度高度な自動走行システムの社会実装に向けた研究開発・実証事業 　　　　　　（シミュレーション技術を活用した開発高度化、認証の実態調査）調査報告書

受注事業者名:デロイト トーマツ コンサルティング合同会社

タイトルIMVITER公表のフローチャートIMVITER公表のロードマップ