ソフトウェア・デファインド・ビークル：タイヤ監視の変革によって現実となるSDV

ハードウェアからソフトウェアへの革命

従来の車両は、数千点の機械部品と、エンジン制御、インフォテインメント、ブレーキなどを担当する数十個の電子制御ユニット（ECU）によって構成されていました。これらのシステムは縦割りで動作しており、相互通信や生産後の進化には限界がありました。

その結果、車両は工場を出た時点で機能が固定され、ライフサイクルを通じて大きく変化することはありませんでした。

一方、ソフトウェア・デファインド・ビークルは、このモデルを反転させます。ハードウェアに合わせてソフトウェアを設計するのではなく、柔軟でアップグレード可能なソフトウェア・プラットフォームを支えるためにハードウェアを設計します。
高性能コンピューティングユニットが多数のECUに取って代わり、効率的な通信、統合、長期的な適応性を実現します。SDVは、スマートフォンのように、OTAアップデートによってライフサイクル全体を通じて進化し続けます。

タイヤ監視：変革の中の小さく、しかし象徴的な例

この変化を具体的に理解するために、タイヤ空気圧監視システム（TPMS）の進化を見てみましょう。TPMSは、自動車業界におけるハードウェアからソフトウェアへの転換を象徴する存在です。

初期のTPMSは、各タイヤ内に物理的な空気圧センサーを搭載する直接式TPMS（dTPMS）に完全に依存していました。これらのシステムは空気圧監視としては有効でしたが、車両に複雑性、コスト、メンテナンス負荷をもたらしました。
各センサーにはバッテリーやRF部品が必要で、5〜7年ごとの交換が求められ、故障リスクや電子廃棄物の増加を招いていました。

NIRA Dynamicsは、これに代わるアプローチを先駆けて開発しました。それが、追加ハードウェアに依存しない**間接式TPMS（iTPMS）です。
当社のTire Pressure Indicator（TPI）**は、ABSセンサーから得られる既存のホイールスピード信号を解析する高度なアルゴリズムを用いています。ホイール回転パターンの微細な変化を検出し、高度な信号処理を適用することで、タイヤの空気圧低下を高精度に判断します。タイヤ内センサーは一切不要です。

これは、SDVの本質を体現しています。部品ではなく、インテリジェンスによって機能を実現するという考え方です。その利点は、SDV全体の価値と重なります。

• 複雑性の低減：製造・設置・保守が必要な追加ハードウェアが不要

• 環境面でのメリット：現在までに1億1,000万台以上の車両でiTPMSが採用され、センサーバッテリーなどによる電子廃棄物を推定4万トン削減

• ライフタイムコストの低減：車両寿命を通じてセンサー交換が不要

• 継続的な進化：ソフトウェア更新により性能を改善可能

• シームレスな統合：既存アーキテクチャと親和性が高く、標準化されたインターフェースで展開可能

技術進化：単純検知からインテリジェント監視へ

iTPMSの進化は、自動車ソフトウェア全体の進化と軌を一にしています。初期の間接式システムは、タイヤ間の大きな空気圧差しか検知できず、すべてのタイヤが同時に空気圧低下した場合には対応できないという課題がありました。

しかし、現代のiTPMSは飛躍的に進化しています。
マルチセンサーフュージョン、高度な統計モデル、機械学習を活用することで、すべてのタイヤに共通する微細な異常パターンを検知できるようになりました。どのタイヤが、どの程度影響を受けているかまで特定可能です。

最新世代のTPI UXは、直接式センサーに匹敵するパーセンテージ表示の空気圧情報を提供しながら、ハードウェアは不要です。
温度変化や路面条件による正常な変動と、実際の空気圧低下を正確に区別し、誤警報を排除しつつ信頼性の高い保護を実現します。

コネクテッド車両エコシステムにおけるiTPMS

SDVの真価は、コネクテッドエコシステムの一部となったときに発揮されます。ここでも、タイヤ監視は好例です。

クラウドと統合することで、タイヤデータは予測型メンテナンス戦略の一部となります。空気圧変化のパターンを他の車両データと組み合わせることで、摩耗予測や最適な交換時期の算出が可能になります。
フリート運用では、ダウンタイム削減と運用効率向上につながります。

ADASにおいても、正確なタイヤ情報はトラクション制御、安定制御、ブレーキ性能を向上させます。Tire Grip Indicatorは、同じホイールスピード信号を用いて路面摩擦を推定し、追加センサーなしで安全システムを支援します。

EVでは、航続距離に直結する効率性の観点から、適正空気圧の維持が特に重要です。ソフトウェアベースの監視は、安定した航続距離予測とエネルギー管理に貢献します。

「最もサステナブルな部品とは、そもそも製造する必要のないものです。
ソフトウェア・デファインド・システムは、効率的なだけでなく、循環型経済の原則と本質的に整合しています。」

規制要件への対応とその先へ

ソフトウェアベースのシステムは規制要件を満たせないのではないか、という誤解があります。しかし実際には、最新のiTPMSは規制を満たすだけでなく、しばしばそれを上回ります。

NIRAのTPIは、米国のFMVSS138、欧州のECE R141を含む、すべてのグローバルTPMS規制に適合しています。これらの規制は、実装方法ではなく、性能結果—確実な検知と適切な警告—に焦点を当てています。
追加ハードウェアなしで要件を満たすiTPMSは、より効率的な規制対応を実現します。

これは、SDVにおける重要な原則を示しています。規制は特定の技術ではなく、安全成果に基づくべきであり、ソフトウェア主導の車両が増えるにつれて、この考え方はますます重要になります。

未来：ソフトウェア・デファインド・セーフティ

今後、ソフトウェアインテリジェンスは車両安全システム全体を変革していきます。iTPMSを成功させた原則—既存信号と高度なアルゴリズムの活用—は、さまざまな安全機能に応用可能です。

Loose Wheel Indicatorは、ホイールスピード信号の振動パターンを解析することで、脱輪の兆候を早期に検知します。追加ハードウェアは不要でありながら、重大事故を防ぐ可能性を持つ機能です。
Tread Wear Indicatorも同様に、既存データを活用してタイヤ状態を監視し、危険な摩耗状態になる前にドライバーへ警告します。

戦略的インパクト

SDVへの移行は、自動車メーカー、サプライヤー、そして業界全体に大きな影響を与えます。OEMにとっては、開発プロセス、組織構造、ビジネスモデルの再考が不可欠です。
ソフトウェアの専門性は、機械工学と同等、あるいはそれ以上に重要となります。

サプライヤーにとっても転機です。ソフトウェアや、ソフトウェア統合に最適化されたプラットフォームを提供できる企業は成長し、部品供給のみに依存する企業はコモディティ化のリスクに直面します。

アフターマーケットも変化します。物理部品の交換は減り、OTAアップデートやソフトウェア診断が主流になります。

環境面でも、SDVは持続可能性の高いアプローチです。物理部品の削減は、製造負荷、廃棄物、資源消費を大きく減らします。iTPMSの実績は、その有効性を明確に示しています。

結論：部品ではなく、インテリジェンス

自動車業界の未来は、ハードウェアを追加することではなく、より賢いソフトウェアを開発することにあります。タイヤ監視から高度な安全システムに至るまで、真に革新的なソリューションは、部品ではなくインテリジェンスによって機能を実現します。

NIRA Dynamicsでは、iTPMSが世界で1億1,000万台以上の車両に採用され、ハードウェア型ソリューションを上回る性能、低コスト、環境負荷低減を実現していることを実証してきました。

車両がますますソフトウェアによって定義される時代において、この思想はより多くのシステムへと広がっていくでしょう。
最も優れた部品とは、そもそも必要としない部品である——それをソフトウェアの知能が置き換えるのです。

進むべき道は明確です。ソフトウェア・デファインド・ビークルは進化ではなく革命です。そして時に、最も先進的な解決策とは、部品が少ないことにあるのです。