自動車の組み込みシステム「ECU」とは? 導入が進む背景、役割、主な種類について解説

自動車の組み込みシステム「ECU」とは

ECUとは「Electronic Control Unit」の略称で、自動車に搭載された電子機器制御用の組み込みシステムのことです。

自動車の「車載システム」というときには、一般的にこのECUのことを指します。

エンジンやABS（アンチロックブレーキシステム）、ドアロック、パワーウィンドウ、ライト、カーナビゲーション、オーディア、エアコンなどを制御しており、現在、自動車には1台あたり100個以上のECUが搭載されています。

ECUの導入が進む背景

ECUはもともと排ガス規制への対応を目的とした排出ガス制御用装置として生まれ、その後、制御対象を増やしながら、多くの自動車に搭載されるようになりました。

当初はエンジンに組み込まれていたため、ECUは「Engine Control Unit」の略称でした。

ところが、徐々にエンジン以外の機器にも使用されるようになったことから、現在ではEngineがElectronicに変わり、ECU＝Electronic Control Unitとして知られるようになっています。

当初は、搭載されるユニット数は自動車1台あたり数個でしたが、現在では、上述した通り100個以上も搭載されています。

ECUを搭載することによって、本記事冒頭で挙げたような、さまざまな機器の動作が制御され、センサーが問題などを感知した場合に、感知内容に応じて自動停止やロックなどの動作が実行されます。

ECUは、ABSやエアコンをはじめとした安全性や快適性の向上、統合ECUの登場、自動運転技術や高度運転支援システム実装車の商用化といった背景を経て、導入数を急激に増やしてきました。

今後も増えるであろうことが予想されています。

自動車の組み込みシステム「ECU」の役割

繰り返しになりますが、当初は排ガス規制対応のためにエンジンを電子的に制御し、排ガスに含まれる有害物質を削減するシステムでした。

回転数や外部環境などに応じて燃料噴射量を調整し、走行性能の向上や燃費の改善、排出ガスのクリーン化を実現する役割を担っていました。

現在ではエンジンだけでなく、ブレーキ、エアバッグ、オーディオなど、さまざまな機器を制御しています。

車両の衝突時に衝撃数値が一定値を超えるとエアバッグを展開させたり、走行中のハンドル操作をサポートして少ない力での操作を可能にしたりなど、自動車の高い安全性や操作性を実現しているのがECUです。

自動車用組み込みシステム（ECU）の種類

ECUは、制御する箇所によって「パワートレイン系」「シャーシ系」「ボディ系」「情報系」「ADAS系」の5種類に分類されます。

ここでは後述するADAS系を除く4種類について解説します。

パワートレイン系ECU

主にエンジンやトランスミッションなどに組み込まれています。

エンジンECUは、センサーで回転数などを検知し、検知した情報によってエンジン周りのさまざまな機器を制御します。たとえば、

・燃焼時に最適な量とタイミングで燃料を噴射する

・効率的に燃焼させるためにガソリンの混合気体に点火する

・排ガスに含まれている有害物質を除去する

などを実行して運転性能を高めたり、排ガス規制に対応したりしています。

ハイブリッド車に搭載されているハイブリッドECUは、ガソリンエンジンと電気モーターとのそれぞれの動力を効率的に用いるためのシステムです。

走行用バッテリーの残量や走行速度、アクセルの踏み込みの強さなどに応じて、最適な動力源を選択し、切り替えながら走行します。

シフトチェンジに関する自動制御を行っているのがトランスミッションECUです。

運転速度やアクセルの踏み込み具合などに応じて、AT（オートマチックトランスミッション）のシフトを変更します。

ATによって運転は楽になり、燃費効率の向上にもつながります。

パワートレイン系ECUの売上は現在、緩やかに上昇している状況です。

ただし、将来的にはガソリン車から電気自動車への切り替えが進むとの見通しから、需要は縮小するものと予測されています。

シャーシ系ECU

主にパワーステアリング、ブレーキ、アクセルなどに組み込まれるECUです。

軽い力でのハンドル操作を可能にしているのがパワーステアリングECUです。

ステアリングの角度を自動計測し、ハンドル操作に必要な力をモーターが補助します。

ハンドル操作では、ブレーキと連動した制御など、安全な運転をサポートする機能の開発・普及が期待されています。

ブレーキECUは、ブレーキやアクセルの操作を制御するECUです。

たとえば、

・急ブレーキの際の車輪のロックを防止するABS

・急発進や走行中のアクセルの急な踏み込みが原因で生じるスリップを防止するTCS（Traction Control System：駆動輪空転防止装置）

・衝突を回避する目的の緊急自動ブレーキシステムAEB（Autonomous Emergency Braking：衝突被害軽減ブレーキ装置）

などがあります。

凍結した路面で車両がスリップする事故を防ぐためにABS、TCS、さらに車体が旋回するヨー運動（ヨーイング：Yawing）を制御するシステムを統合したのが、車両ダイナミック制御システムESC（Electronic Stability Control：横滑り防止装置）です。

不安定な路面を運転する際の安全性を統合ECUが高めています。

近年では、アクセルの踏み間違えなどが原因の交通事故が社会問題となっています。

ブレーキECUを利用すれば、非搭載車に比べて衝突リスクが大きく削減されるとわかり、新車の自動ブレーキ搭載が義務化されました。

今後も技術改良が進められ、引き続き高い需要を維持するものと予想されています。

ボディ系ECU

主に自動ドア、窓、シート、エアコンなどを制御するECUです。

自動で開け閉めできるスライドドアやパワーウィンドウ、ボタン操作で位置を調節できるシート、車内の温度を一定に保つエアコンなど、運転中の車内空間の快適さや、乗り降りの際の使いやすさを向上させるために組み込まれています。

ボディ系のECUには、運転していない状態でも利用できる機能があります。

たとえばドアのロックやロック解除を行うキーレスエントリー、自動車の盗難防止を目的とする駐車中の録画装置などで、エンジンがかかっていない駐車中などに発生するトラブルにも対応できます。

防犯性能の高さや快適さが追及される高級車を中心に、1台あたりの搭載数が増えることで市場も緩やかに拡大しており、今後も需要は拡大すると考えられます。

情報系ECU

カーナビゲーションシステム、オーディオ、バックモニター、ETC、道路交通情報機器などに搭載されるECUで、主に車内で使用する電子機器を制御します。

カーナビゲーションはGPSセンサーと電子地図、画像処理システムなどで構成されたシステムで、地図や音声によって目的地までの情報を提供します。

後述するADAS（先進運転支援システム）系の統合ECUが将来的に普及すれば、それにともなって情報系ECUの出荷数も増加すると予想されます。

次世代型自動車用組み込みシステム：統合ECU

統合ECUとは文字通り、自動車に搭載される数多くのECUを統合したECUのことです。

ここでは、統合ECUに関連のあるADASと、ADAS系統合ECUの概要とについて解説します。

ADAS（先進運転支援システム）とは

ADAS（読み：エーダス）とは「Advanced Driving Assistant System」の略称で、日本語では「先進運転支援システム」です。

国土交通省が推奨する「ASV（Advanced Safety Vehicle：先進安全自動車）推進計画」によって、開発・普及が進んでいます。

「ドライバーの安全運転を支援する」「ドライバーの使いやすさを向上させる」「社会から理解され、受け入れられるよう配慮する」といった基本方針に沿って開発されたシステム全般をADASと呼びます。

ADASには、前方の車両と一定の距離を保って追従などを行う「ACC」、センサーによって周囲の障害物を検知した際に自動でブレーキを制御する「AEBS」など、さまざまな機能があります。

運転時の安全性を強化し、利便性を向上させるADASですが、搭載するにはシステムを複雑化しなければならないという問題点があります。

※参照元：ASV（先進安全自動車） | 自動車総合安全情報

ADAS系統合ECUとは

前述したADASに関わるECUがADAS系統合ECUです。

ADAS系ECU、ADAS ECUなどと呼ばれることもあります。

ADAS系統合ECUは、自動車に搭載されている100個以上のECUを統合するECUです。

運転支援ECUや周辺監視ECU、自動運転ECUなど、ADASによって、さらにシステムの複雑化も進んでいます。

安全性や操作性などを向上させるために、自動車にはまださまざまな機能が求められています。

統合ECUによって複雑な機能を実装できるようになれば、自動車全体の制御を実現できます。

統合にともなう余剰部品の整理などによって、部品点数の削減や車両の軽量化にもつながります。

自動車向けエンジニアの将来性が高い理由

自動車業界が大変革期を迎えていることや、慢性的かつ深刻なIT人材の不足が叫ばれていることを背景に、自動車向けエンジニアの将来性は高いと考えられます。

「CASE」によって自動車需要が拡大するため

自動車業界はいま、100年に1度といわれる大変革期を迎えており、「CASE」と呼ばれています。

「C：Conenected（外部連携）」「A：Autonomous（自動運転）」「S：Shared & Service（シェアサービス化）」「E：Electrification（電動化）」の頭文字をつなげた造語です。

Cは、自動車がインターネットに接続して、外部の機器やサービスと連携することを意味します。

さまざまな情報を得て、エンターテインメント性を充実させたり、安全性を向上させたりします。

Aは、自動運転技術を意味します。近い将来、バスやタクシーなどは完全自動運転化が期待されています。

Sは、自動車が「所有」から「共有」へと変わることです。

わが国でもすでに2024年4月からライドシェアが解禁されています。

Eは、自動車が電動化（電気自動車）されることを指します。

「CASE」によって自動車需要が拡大することにともなって、自動車向けエンジニアの需要も高まることが、将来性が明るいといえる1番目の理由です。

IT人材不足によりエンジニアの確保が求められるため

前項で見た通り、CASEによって自動車向けエンジニアは引く手あまたの状況ですが、それとは別に、わが国では慢性的なIT人材不足に陥っています。

経済産業省が2016年（平成28年）に公表した「IT人材の最新動向と将来推計に関する調査結果」によれば、2015年時点で約17万人が不足し、2030年にはこれが約59万人にまで拡大すると予測されています。

こうした状況において、自動車向けエンジニアに対する需要はますます高くなります。

自動車向けエンジニアは、自動車の運転に関係するシステムに携わり、ヒトの命を預かる重要な職種です。就業するには高い技術が求められるものの、ここまでに見てきたような最新の技術に関する知識を習得し、経験を積んだエンジニアに対する需要が高いことは間違いありません。

これが将来性を期待できる二番目の理由です。

※参照元：IT人材の最新動向と将来推計に関する調査結果（p.6-7）

自動車業界の組み込みエンジニアへの転職なら「メイテックネクスト」

エンジニアへの転職を希望しているなら、エンジニアの転職に特化した転職エージェントの弊社「メイテックネクスト」をおすすめします。

弊社は年間1万人のエンジニアが利用しており、自己分析から書類作成、面接対策、さらには入社までをサポート致します。

また、弊社は各企業の担当者に密着し、企業の内情にも精通しており、的確なアドバイスをさせて頂きます。

自動車エンジニアへの転職成功事例

最後に弊社を利用して自動車エンジニアへの転職に成功した事例を紹介します。

自動車システムのSlerとして働いていたDさんは、転職を考えて、ほかのエージェントサービスを利用して、保険やWebサービスなどの他業種への応募を重ねていたものの、面接で意欲が伝えられなかったためか、選考を通過できない状況でした。

そこで、転職エージェントをメイテックネクストに変更し、ヒアリングなどでキャリアを見つめ直し、あらためて完成車メーカーのシステム企画・開発の求人への応募を決定しました。

面接前には自身の経歴を適切に説明すること、仕事に向けた意欲を伝えること、といった対策を行ったところ、第1希望の完成車メーカーからの内定が出ました。

希望の職種に転職でき、さらに年収は前職よりも160万円アップしました。

まとめ

自動車の組み込みシステム「ECU」は、自動車の各機器を電子的に制御するためのシステムで、現在では自動車1台あたりに100個以上が搭載されています。

ECUは大きく5種類に分類され、自動車の走行性能や安全性、運転時の快適性の向上などに寄与しています。

自動車業界は現在、「CASE」と呼ばれる大変革期を迎えており、IT人材が決定的に不足しています。

エンジニアに対する需要は強く、転職後の将来性は明るいと考えられています。