ゾナルアーキテクチャは、カーエレクトロニクス設計の新時代を切り開くものです。車両の機能をロケーションゾーンでグループ化し、各ゾーンは車両の特定のセクションに設置されたデバイスに責任を持ち、ゾーン接続はローカルにインストールされたゾーンコントローラまたはゲートウェイ経由で行う必要があります。この新しいアプローチは、次世代自動車で処理する必要があるデータの大幅な増加を理由として不可欠になる、最新のコンピューティングパワーと高速通信を活用するものです。では、この新しいアーキテクチャは、自動車設計にどのような革命をもたらすのでしょうか?

車両の機能は、ライトやセンサー、モーター、制御装置など、車両内の場所によってグループ化されています。それぞれの場所はゾーンと呼ばれ、搭載部品の近くに設置されたゲートウェイによって制御されます。各コンポーネントとコントローラーをつなぐ個々のケーブルは短くし、複雑さと重量を最小限に抑えています。各ゾーンのゲートウェイは、車両の中心にあるセントラル・コンピューティング・クラスターに接続されています。その結果、ゾーン間の通信は小型の高速ネットワークケーブルで行われるようになり、車両全体に敷設されるケーブルの量とサイズを大幅に削減することが可能になります。

車両の機能は、ライトやセンサー、モーター、制御装置など、車両内の場所ごとにグループ化されています。各ロケーションはゾーンとして記述され、担当コンポーネントの近くに配置されたゲートウェイによって制御されます。各コンポーネントとコントローラーをつなぐ個々のケーブルは短くし、複雑さと重量を最小限に抑えています。各ゾーンのゲートウェイは、車両の中心にあるセントラルコンピューティングクラスターに接続されています。その結果、ゾーン間の通信は小型の高速ネットワーキングケーブルで行えるようになり、車両全体に敷設されるケーブルの量とサイズを大幅に削減することができます。

従来、自動車のケーブルハーネスは、高価で製造に手間のかかる部品でした。新技術の採用により電動化が加速するにつれ、ケーブルハーネスの部品はより高度なものとなり複雑さを増しています。従来は電力を供給する1つの部品として設計され、車両の長さ方向に伸びていましたが、データと制御信号の要件により、ハーネスの形状は複雑なものとなり、製造と設置の両方にコストがかかってしまいます。

ゾーナルアーキテクチャは、ケーブルハーネスの複雑さを軽減し、ハーネスの取り付けを簡素化します。ハーネスを車体全体に張り巡らせるのではなく、各ゾーンをモジュール方式で設置することが最大の特長です。

モジュラーアセンブリはまた、標準化の新しい時代をもたらします。セントラルコンピューティングクラスターとゾーンゲートウェイ間の接続は、異なる車種やタイプ間で変更することなく、各ゲートウェイにモジュール方式でデバイスを追加し、バリエーションを持たせることが可能です。つまり、ゾーンアーキテクチャのハードウェアは普遍的なものであり、製造時間とリソースを大幅に削減し、生産中のさまざまな車両に容易にカスタマイズできるようになります。

従来のECU（Electric Control Unit）は1つの機能を実行するように設計されていますが、ソフトウェア主導の機能により、ゾーンゲートウェイは必要に応じて新しい機能に迅速に対応し、更新することができます。また、センサーやモーターなど、個々のコンポーネントをより効率的に統合し、プラグアンドプレイ機能で交換・追加することが可能になります。

プラグアンドプレイ機能により、修理やアップデートに複雑な対処は必要なく、ディーラーネットワーク内で簡単に行うことができます。車両を5G携帯電話ネットワークに接続することで、ソフトウェアをリモートで更新することが可能になり、この機能はすでに一部のメーカーで採用されています。ショップで整備してもらうための時間を確保したり、整備中の代車を確保したり、さまざまな不便があった時代は終わりました。  オーバーネットワークによる修理は、電話一本で済むようになるでしょう。

ゾーナルアーキテクチャへの移行を主導するのはソフトウェアになりますが、メーカーがこのコンセプトを実現するためには、物理的な構造が重要な役割を果たすことになります。よりスマートな配線、より簡単な組み立て、普遍的なハードウェア、高度なモジュール性などは、ゾーンアーキテクチャが車両設計に革命をもたらす方法のほんの一部に過ぎません。

モレックスは、自動車用コネクティビティにおける数十年にわたる経験を、ゾーンアーキテクチャという次世代のソリューション開発に活かしています。

Eゾーナルアーキテクチャと自動車製造における多様な関わりについては、下記のブログをご覧ください: Vehicle Architecture: イノベーションの転換点.

従来、自動車のケーブルハーネスは、高価で製造に手間のかかるコンポーネントでした。新しいテクノロジーの採用によって、ケーブルハーネスのコンポーネントは高度化して飽和状態になり、ケーブルハーネスの複雑性が高まっています。従来は電力を供給する1つのコンポーネントとして設計され、車両の長さ方向に伸びていましたが、データと制御信号の要件により、ハーネスの形状は複雑になり、製造と設置の両方にコストがかかるようになりました。

ゾーンアーキテクチャは、ケーブルハーネスの複雑性を軽減し、ハーネスの取り付けを簡素化します。ハーネスを車体全体に張り巡らせるのではなく、各ゾーンをモジュール方式で設置することできます。

モジュラーアセンブリーはまた、標準化の新時代をもたらします。セントラルコンピューティングクラスターとゾーンゲートウェイ間の接続は、異なる車種やタイプ間で変更することなく、各ゲートウェイにモジュール方式でデバイスを追加し、バリエーションを持たせることが可能です。つまり、ゾーンアーキテクチャのハードウェアは普遍的なものであり、製造時間とリソースを大幅に削減し、生産中のさまざまな車両で容易にカスタマイズできるようになります。

従来の電気制御装置（ECU）は現在の車両において1つの機能を実行するように設計されていますが、それとは異なり、ソフトウェア駆動型の機能によって、ゾーンゲートウェイは必要に応じて新しい機能に迅速に対応し、更新することができます。また、ゾーンアーキテクチャでは、センサやモーターといった個々のコンポーネントをより効率的に統合し、プラグアンドプレイ機能でそれらを交換・追加できるようになります。

プラグアンドプレイ機能により、修理やアップデートに複雑な対処は必要なく、ディーラーネットワーク内で簡単に行えます。車両を5G携帯電話ネットワークに接続することで、ソフトウェアをリモートで更新できるようになりますが、この機能は既に一部のメーカーで採用されています。ショップで整備する時間を確保したり、整備中の代車を確保したり、さまざまな面で不便であった時代は終わりを迎えています。オーバーネットワークによる修理は、電話をかけるだけで済むようになります。

ゾーンアーキテクチャへの移行を主導するのはソフトウェアになりますが、メーカーがこのコンセプトを実現するには、物理的な構造が重要な役割を果たすことになります。よりスマートな配線、より簡単なアセンブリー、普遍的なハードウェア、高度なモジュール性などは、ゾーンアーキテクチャが車両設計に革命をもたらす方法のほんの一部に過ぎません。

モレックスは、自動車用コネクティビティにおける数十年にわたる経験を、次世代のゾーンアーキテクチャ向けのソリューション開発に活用しています。ゾーンアーキテクチャと自動車製造における数多くの意味については車両アーキテクチャ: 革新の転換点をご覧ください。