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A Silicon Valley approach to vehicle softwareA Silicon Valley approach to vehicle software

革命的な自動車会社をシリコンバレーの真ん中で創業することの最大の利点の1 つは、周りに業界で最高に優秀なソフトウェア エンジニアがいることです。テスラ ロードスターに使われている最新のソフトウェア (「ファームウェア」と呼ばれます) は、急激で素早いイノベーションに重点を置いて開発されています。ロードスターが走れば走るほど、ロードスターのシステムの機能は微調整され、性能が向上します。

ロードスターには、ドライバーが当たり前に思っているバッテリー電圧管理、モーター制御と診断、ドアロック、タッチスクリーンなどの機能を制御するために多くのプロセッサーが採用されています。多数のオペレーティング システムとプログラミング言語が使用され、各プロセッサーが与えられた機能を全うするために最適化されています。自動車すべての部品の状態を監視し、アクションを起こすために情報を共有し、外部状況の変化に対応するために、すべてのプロセッサーは一体となって稼働します。

自社開発

ロードスターのファームウェアは、テスラ本社で多彩なソフトウェア エンジニアのチームにより自社開発されています。小さく団結したチームには俊敏な開発アプローチが可能です。一般的なメーカーがサプライヤーとの長々とした交渉のため 3 ヶ月かかるアップグレードを、テスラのチームは 3 時間で行うことができます。テスラはロードスターの路上での機能を向上し続けることが可能であり、それを実行しています。自動車がサービスセンターや路上で整備される度に、テスラの技術者は必要に応じて、車両とコンピューターに接続するだけの簡単な作業でファームウェアをアップデートします。外部サプライヤーにより提供されたハードウェアの問題に対応するため、ソフトウェアによる解決策をテスラのチームが開発したこともあります。この創意工夫の能力により、ロードスターを所有することがユニークな経験となります。テスラがより優れた新しいコードを開発すると、オーナーは自動車がどんなに古かろうと、新しいコードの恩恵を受けることができます。

自動車管理システム

自動車管理システム (VMS) は精細なオーケストラの指揮者のような役割を担っています。VMS はドライバーが運転中最も意識する機能を司ります。セキュリティー システムを管理し、ドアの開閉を行い、警告メッセージ (シートベルトの締め忘れや半ドアなど) を伝達し、所有者の PIN コードを管理し、バレー (駐車サービス) モードを起動します。

VMS は他のプロセッサーからの情報を蓄積し、運転に必要なアクションを実行します。鍵が挿入されると、タッチスクリーンを起動します。鍵が ON の位置に回されると、他のプロセッサーにそれぞれの機能を起動するよう指揮し、発進に備えます。そして、航続可能距離を算出し、バッテリーからモーターに電力を送るパワーエレクトロニクス モジュールを待機させます。また、運転モード (パフォーマンス、スタンダード、レンジ) を管理し、蓄/放電が正しく行われるようにバッテリー プロセッサーと連携します。さらに、バッテリーの古さ、許容量、運転スタイルとエネルギー消費率を考慮した複雑なアルゴリズムから、理想および実際の航続距離を算出します。

バッテリーと充電システム

バッテリー プロセッサーは、100 以上の個別のセンサーを監視することでバッテリーパック内の温度と電圧を制御します。一定の温度に達すると、冷却または加温を開始します。プロセッサーが渦電流、横転、衝撃を感知した場合、高圧電流による危険を隔離するため、他のパーツからバッテリーを電子的に遮断します。

パワーエレクトロニクス モジュール (PEM) プロセッサーは充電を管理します。充電ポートのドアが開くと、充電システムが起動し、VMS との連携を開始します。PEM が充電ポートのライトリング (環状に設置された照明) に電流を送り、白い LED ライトが点灯します。ドライバーがコネクターを接続し、パイロット スイッチを切り替えると、ライトは青に変色します。コネクターが接続されると、PEM プロセッサーは差し込み口からの電流を感知し、VMS はその場所で以前ドライバーが充電の詳細設定を行っているかチェックします。

どのレベルの電流を使用するかが決定すると、モーターとバッテリー間のコンタクターが連続クリック音と共に閉まります。この機能により、すべての接続が正常に繋がらない限り差し込み口からの高電圧電流がバッテリーに供給されることはありません。バッテリー プロセッサー、PEM プロセッサー、そして VMS は、連携してライトリングの LED ライトを点滅させます。バッテリーが空の時、ライトは短い間隔で点滅します。充電されるにつれ点滅間隔は長くなります。バッテリーが完全に充電されると、ライトは緑に変色します。

バッテリー プロセッサーは、自動車が長期間に渡りプラグインされている際、24 時間毎に充電状態をチェックし、健全な充電状態を保つため必要に応じてバッテリーをフルにすることで、バッテリー寿命の維持に努めます。

トルク制御

PEM プロセッサーは、運転モード時にもロードスターを制御します。プロセッサーはアクセル ペダルを監視し、その情報を元にモータへの電流供給を制御します。生成されたトルク量が車両の他の部品の状態に適切であることを保証するため、多くの PEM 外にあるプロセッサーが車両状態を監視し、PEM に外部の必要条件を伝達します。例えば、バッテリー プロセッサーと VMS が、バッテリーがフルであると算出した場合、回生トルクは減少します。また、モーター温度の上昇を PEM プロセッサーが感知した場合、モータへの電流供給が減少します。

遠隔診断

ファームウェアにより実現された、ロードスターを所有するもう 1 つの利点は、テスラの遠隔診断能力です。オーナーが自動車運転中に違和感を感じた場合、テスラ レンジャーは遠隔診断により直接車両に触れることなく問題を特定し、解決策を提供することが可能です。

ロードスターのファームウェアには、オーナーのリクエストにより、自動車がテスラ本社と「会話」するシステムが搭載されています。オーナーがこのシステムにオプトインした場合、テスラに送信された情報を元にファームウェア チームがオーナーに未解決の問題について警告し、ロードスターのファームウェアを革新し続けます。


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