ITS世界会議東京2013:トヨタ・ホンダ・日産の自動運転技術展示

富士重工は次世代アイサイトの詳細を披露

2013/10/31

要 約


ホンダの自動運転デモンストレーションの様子(音声案内あり)
(撮影:MarkLines取材班)

 第20回 ITS世界会議 東京2013が2013年10月14日から18日にかけて開催された。主会場の東京ビックサイトでは様々なシンポジウム・研究発表の他、展示会・デモンストレーションが行われた。本レポートでは、日本の自動車メーカーの展示・デモンストレーションを報告する。

 注目を集めていたのは、いわゆる「自動運転」に関する展示。トヨタは、車車間通信利用レーダークルーズコントロールと新たに開発したレーントレースコントロールからなる高度運転支援システムを搭載した車両を用意して、首都高速道路で実演。実演中にシステムを作動させた場合は、高速道路の急カーブ部でも運転手の操縦なしに走行できることを示した。

 ホンダは、会場の駐車場に特設コースを設けて、自動運転と自動駐車システムを紹介。インフラ・車両間の協調によって、車載側では安価な装置を既存車両に追加することで、自動運転が実演できることを示した。

 日産はEVリーフを改造した自動運転実験車を展示。富士重工は、日本で自動ブレーキ装備が注目されるきっかけとなった、アイサイトの次世代モデル(2014年に投入予定)の詳細を展示した。

 取材した複数の自動車メーカーの担当者は、「自動運転」を実現していくためには「詳細な地図情報が必要」と口をそろえていた。

 
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トヨタ:高度運転支援システムを公道で実演

 トヨタは、展示会場で最大のブースを設けて、協調型ITS、次世代都市交通システム、次世代テレマティクス、エネルギーマネジメントに渡る幅広い展示を行っていた。特に注目を浴びていたのは、トヨタの自動運転技術を利用した高度運転支援システム Automated Highway Driving Assist (AHDA)。首都高速道路を利用して公道デモンストレーションも行った。

 同社は、「すべてのドライバーがあらゆる状況下で、熟練ドライバーのような運転能力を発揮できるよう、安全運転を支援すること」を目指している。その目的のために高度運転支援システムの実用化を図るため、自動運転技術の研究を行っている。トヨタとしては、完全な自動運転は目指していないとしている。

 

トヨタの高度運転支援システムを搭載したデモ車
トヨタの高度運転支援システムを搭載したデモ車
車内の様子
車内の様子

 

高度運転支援システム Automated Highway Driving Assist (AHDA)

AHDA  トヨタが開発した、高速道路において、全車速域で加減速・操舵制御を行う、次世代の高度運転支援システム。2010年代半ばの商品化を目指す。通信利用レーダークルーズコントロールとレーントレースコントロールとの連携からなるシステム。
通信利用レーダー
クルーズコントロール
(C-ACC)
 従来のミリ波レーダーを用いたクルーズコントロールに、車車間通信技術(760 MHz)を加えたシステム。車車間通信により、先行車のアクセル・ブレーキ情報を得て、ほぼ同時の加減速を行うことで、安定した追従走行が可能となる。また、車間距離が精緻にコントロールされるため従来のクルーズコントロール比べて、加減速が減り、燃費向上・渋滞の解消にも貢献する。
レーントレース
コントロール
(LTC)
 カメラ・ミリ波レーダーの高性能化、制御ソフトの高度化によって、あらかじめ走行ラインを算出・設定。その走行ラインに沿って走行するように、自動的にステアリング・アクセル・ブレーキを全車速で制御する。従来型のレーンキーピングアシストと比べて、65km/h以下と急カーブでの車線維持支援機能を拡大。
首都高速道路での
デモンストレーション
 トヨタは、AHDAを搭載した車両を使って、首都高速道路上でのデモンストレーションを実施(コースは写真を参考)。高速道路上で、LTCを作動させた後は運転手はほぼステアリング、アクセル、ブレーキ操作はしておらず、急カーブ時でも、スピードを落とし、自動的にカーブを曲がっていた。レーンチェンジなどは運転手が行う。
 先行車を設けて、C-ACCを作動させた時は、先行車のアクセル量、ブレーキ量を把握して車間距離を前後1、2m単位の幅で制御していた。先行車が急ブレーキを踏むと、ほぼ同時に後続車もブレーキをかけた。
 商品化するにあたっての技術的な課題は、高速道路のカーブの曲率などを含んだ詳細な地図が必要であること。LTCのシステムでは50m程度先までしか判断できないが、人間の運転手は200m先を捉えている。その間の状況を地図データによって補完して走行している。今回のデモンストレーションでは、コース上の詳細な地図を作成して対応。他に、法律的な問題、運転手の注意力が散漫になること、先行車へのメリット提供なども課題だとしている。

 

トヨタAHDAの首都高速道路でのデモンストレーションのコース
トヨタAHDAの首都高速道路でのデモンストレーションのコース

 

協調型ITS

路車間協調システム  道路側のインフラから、運転手が見えにくい右折時の対向車・横断者の情報を運転手に提供するサービス。信号情報に基づいた走行支援を行うことで、安全且つ効率的な運転を運転手に促す。
歩車間通信システム  歩行者の持つ端末と車の端末が通信することで、危険な状況が起きれば歩行者、運転手に情報を提供する。
車車間通信システム  車同士が通信することで、お互いの位置、速度などの情報をやり取りする。見通しの悪い交差点などでの接近車両の検知、緊急車両・工事車両の情報提供などがサービス例。

 

700 MHz帯車載器(プロトタイプ) デンソー製
700 MHz帯車載器(プロトタイプ) デンソー製
レーザーレーダー式車両・歩行者検知センサー(IHI製)
レーザーレーダー式車両・歩行者検知センサー(IHI製)
カメラ式車両検知センサー(住友電工製)
カメラ式車両検知センサー(住友電気工業製)
ミリ波レーダー式車両検知センサー(富士通製)
ミリ波レーダー式車両検知センサー(富士通製)
700 MHz帯無線アンテナ(住友電工製)
700 MHz帯無線アンテナ(住友電気工業製)
700 MHz帯歩行者端末(プロトタイプ)パナソニック製
700 MHz帯歩行者端末(プロトタイプ)パナソニック製
700 MHz帯フィルムアンテナ(ヨコオ製)
700 MHz帯フィルムアンテナ(ヨコオ製)

 

次世代都市交通システムHa:mo

Ha:mo  トヨタが、豊田市で実証実験を行っている、自動車や自転車などの個人用乗り物と公共交通を組み合わせた新交通システム。情報提供システム Ha:mo NAVI が複数の交通手段を組み合わせて、目的地までの最適な移動方法を提供する。下記のHa:mo RIDEもシステムの一部を担う。
Ha:mo RIDE  Ha:mo RIDEは、都市内短距離移動を想定した小型EVシェアサービス。2013年10月に規模を拡大し、トヨタ車体製の小型EV コムス、ヤマハ発動機製の電動自転車の提供台数を、共に10台から100台へ拡充。同時に有料化し、事業化に向けて最適な価格体系を探る。日本では50万人規模の地方中核都市への導入を狙う。また、仏グルノーブル市でも同様の実験を2014年末から開始する予定。
i-ROAD  2013年3月のジュネーブモーターショーで初公開した2人乗り3輪EVのコンセプトモデル。全長は2,350mm。航続距離の目標値は50km(30km/hの定速走行)。旋回時に車体を自動的に傾けることができる。日本国内向けでは1人乗りとして開発され、2014年よりHa:mo RIDEに投入される予定。

 

i-ROAD
i-ROAD:3輪EVコンセプト。日本向けには1人乗りで開発される。

 

 



ホンダ:協調型自動運転と自動駐車システムを実演

 ホンダは2つのインフラ協調型の自動運転技術のデモンストレーションを実施。一つは、Accord Hybridをベースとした四輪自動運転車が、ステレオカメラとGPSを使って駐車場内の特設コースを自動周回するもの(車内同乗映像は「概要」にある映像をご覧下さい)。電動カート・二輪車と通信を使って相互連携する。さらに、駐車場に設置したカメラと低コストな車載システムからなる駐車支援システム「自動バレーパーキング」を披露した。

 

Accord Hybridをベースとした自動運転車
Accord Hybridをベースとした自動運転車
障害物に隠れている電動カート(モンパル)と連携して自動停止する自動運転車
障害物に隠れている電動カート(モンパル)と
連携して自動停止する自動運転車

 

協調型自動運転技術

 Accord Hybridをベースに自動運転車を開発し、会場内の駐車場に設置した特設コースでデモンストレーションを実施。運転コースはGPSのデータを元に記憶させている。
 自動運転車は、ステレオカメラ、リアバンパー両側にミリ波2つ、カーナビ用GPSアンテナ2つ、固定GPS中継局からの受信機、Wifi受信機を搭載。トランクに制御用コンピュータを数台収納。
ステレオカメラ  前方監視用のステレオカメラによって、横断歩道を渡ろうとする人を検知して、自動的に止まることが可能。歩行者の体の向きを判定して、横断歩道のそばにいる人が渡ろうとしている人か判断する。
 白線、路肩を認識して、自車位置を特定し、狭い道路でも自動運転が可能。
Wi-Fiベースの
車車間通信
 電動カートなどと車が互いに接近しているとの情報をやり取りして、見通しの悪い交差点などで事故を防ぐ。
DSRCベースの
車車間通信
 Wi-Fiと比べて早く、遠くへ届く無線技術DSRC(Dedicated Short Range Communications)を用いた車車間通信システム。デモンストレーションでは二輪車が搭載していた。
LED信号ランプ  車の状態を回りに知らせるために、フロントガラス、後部ドア、リアウィンドにLED製のランプを設置。デモ車では何もリスクを検知していないときは緑色、センサーでリスクを検知していているときは黄色、無線によってリスクを検知しているときは白色に発光する。ホンダの担当者によれば、実際には、車が止まろうとしているのか、そうではないのかを、周辺の車/歩行者などに伝えることができれば良いとしている。何色にするのか各社で話し合い中。

 

ホンダの協調型自動運転デモンストレーションのコース設定
ホンダの協調型自動運転デモンストレーションのコース設定

 

自動バレーパーキング技術

 駐車場の乗降エリアに車を止めると、空きスペースに自動的に駐車するシステム。駐車場には四隅にカメラを設置し、車にはリアビューカメラ、車輪の回転速度センサー、駐車場側コンピュータとの通信機と、最小限の装置を追加。駐車場側コンピュータが車の経路を計算し、車側のECUが運転操作を計算する。実用化していくためには、どのように車の「鍵」を駐車場側に渡すのか、つまり、車の遠隔操作する権利を渡すのかが課題となるとのこと。
 デモンストレーションでは2台のFit EVを使って、横列駐車、縦列駐車を実演。2台の車の経路が重なるとき、駐車場内に突然障害物が侵入してきたときなどに、2台が協調して動く様子が披露されていた。

 


ホンダの自動バレーパーキングの
デモンストレーション(音声案内あり)
(撮影:MarkLines取材班)
画面右から駐車場内に障害物(ボール)が入ってくると、移動している車両は自動的に止まる
画面右から駐車場内に障害物(ボール)が入ってくると、
移動している車両は自動的に止まる

 

 



日産:リーフベースの自動運転実験車を展示

リーフベースの自動運転実験車
リーフベースの自動運転実験車

 日産自動車は、2020年までに自動運転技術を複数車種に搭載することを目指すと2013年8月に表明。2020年以降に、2世代のモデルサイクルの期間を経て、全モデルラインナップに搭載することを目標としている。
 日本の追浜工場に、2014年度末までの完成を目指して、自動運転車向けのテストコースを建設中。


リーフベースの自動運転実験車

 日産は、EV Leafをベースとした自動運転車を開発し、米国Nevada州で公道実験中。以下の10の機能を持つ。(1)高速道路自動合流、(2)遅い車の自動追い越し、(3)緊急自動操舵回避、(4)隘路区間の通過、(5)本線離脱&信号停止、(6)標識検知&一時停止、(7)緊急路肩回避、(8)路肩停止車両の追い越し、(9)交差点通過、(10)遠隔自動駐車。
 展示されていた実験車両には、カメラ5つ(バックミラー部、フロントグリル、左右ドアミラー、後部ドア)、レーザースキャナー5つ(フロントバンパーに2つ、左右後部フェンダー、リアバンパー)を搭載。前方カメラは白線を認識し、障害物はレーザースキャナーで認識する。
 ナビゲーションシステムの地図上の、現在位置から目的地まで自動走行する。駐車場での自動駐車のシステムは、駐車場の入り口/枠線などをナビの地図に登録することで可能となる。高速道路では地図データなしで自動走行する。自動運転車の実現のためには、詳細な地図情報の入手、法規上の課題、コストなどの問題を解決していく必要があるとしている。

 

 



富士重:次世代アイサイトと自動運転ロードマップを提示

 


次世代アイサイトの試験映像
(撮影:MarkLines取材班)

富士重は、2013年10月、次世代のアイサイトを開発したことを発表。2013年11月の東京モーターショーで公開され、2014年に日本で販売する新型車LEVORGから順次搭載していく。また、アイサイトを発展させていく自動運転ロードマップを提示。同社は、運転手のいない車=完全自動運転の車を、作って行く予定はないとし、あくまで運転手をサポートするシステムを作る。







 

次世代アイサイト

クルーズコントロール機能強化  ステレオカメラをカラー化した上、視野角を25度から40度へ、視認距離を約40%拡大した。カラー化によって、先行車のブレーキランプを認識し、クルーズコントロール時などに早めの減速が可能となった。赤信号も認識はしているが、機能としては、今のところ利用していない。画素数も30万画素から120万画素へ高めて、特に歩行者の検出精度を高めた。
レーンキープアシスト  操舵制御機能も追加し、車線中央維持/逸脱防止機能を持たせた。車線中央維持は、全車速追従機能付クルーズコントロール機能を作動中で、65km/h以上で車両両側に白線を認識しているとき、白線中央を維持するようにハンドル操作を自動的に行う。運転手がハンドル操作を行っていないと判断した場合は、機能を停止する。
 また、白線を逸脱しそうな場合は、従来の警報だけでなく、ハンドルを白線内側方向に動かし、逸脱を抑制する(逸脱防止機能)。
プリクラッシュブレーキ機能強化  プリクラッシュブレーキによる衝突回避条件を速度差約30km/hから約50km/hに拡大した。
AT誤後進抑制制御  後退時に、アクセルの急な踏み込み・高速度を認識した場合、警報を出してエンジンの出力を抑制する。カメラなどのセンサー類は利用せず、アクセル開度・車速で判断する。
危険回避アシスト  前方の障害物と衝突可能性が高いと判断したとき、VDC(ESCの富士重工の呼称)によって回転方向の内側のタイヤにブレーキをかけることで、運転手の回避操舵を助ける機能。

 

自動運転ロードマップ

1999年 2010年 2014年 202X年
商品 ADA アイサイト(ver.2) 次世代アイサイト Future アイサイト
機能 ・車間距離警報
・車線逸脱警報
・追従クルーズコントロール
・衝突回避ブレーキ
・車線逸脱警報
・全車速追従クルーズコントロール
・操舵支援制御
・衝突回避ブレーキ
・全車速追従クルーズコントロール
・高速道自動運転
・全方位衝突回避支援

資料:富士重工ITS世界会議配布資料から作成

Future アイサイト  2,3世代後のアイサイトを想定しており、高速道での限定的な自動運転を目指す。前方認識用のステレオカメラに加えて、360度を認識できるようにセンサーを備えて、全方位衝突回避支援を行う。どのようなセンサーを用いるのかはコスト・機能を見極めて、これから検討していくとのこと。

 

 



マツダ・三菱自・スズキの展示

マツダ Atenza ASV-5

 国のASV-5計画に参加しているマツダの実験車両(注1)。マツダの安全装備i-ACTIVSENSE搭載のAtenzaに,前方側面に2つの準ミリ波レーダー、運転手側サイドミラーにカメラ、光ビーコンアンテナを新たに装備させている。車車間通信、路車間通信システムを備えて、C-ACCや交差点などでの衝突防止機能を持つ。このAtenzaでは、各種通信システムで得られた情報をヘッドアップディスプレイに表示させている(注2)。
 Atenza ASV-5は、同じく道路空間を走行する路面電車との車車間通信システムを備えており、広島市内で実証実験をITS世界会議のポストコングレスツアーで披露した。
(注) 1. ASV-5とは国土交通省が進める、国の「ASV:Advanced Safety Vehicle(先進安全自動車)」推進計画の第5期目(2011年度-15年度)のこと。日本の自動車/二輪車メーカーが参加している。
2. ASV-5において、各種通信システムで得られた情報を車両のどの部分に表示させるのかは、各メーカーの判断にゆだねられている。

 

マツダ Atenza ASV-5
マツダ Atenza ASV-5

 

三菱自動車

運転支援システムの受容性評価  車車間通信を利用した、運転支援システムの受容性/支援タイミングなどを、実車での被験者試験により評価。運転手はシステムによる支援を繰り返し受けることで、システムからの支援への受容性が高まるとしている。
 交差点での交差車両の接近を知らせるシステムで、交差車両が見えている場合と、見えていない場合での受容性の高い支援タイミングを測定。交差車両が見えていない場合は、見えている場合より遅いタイミングでの支援の方が受容性が高いとしている。
運転支援システムのHMI安全評価  車車・歩車間通信を利用した、運転支援システムによる(音声なしの)警告表示を車内のどこに掲示すれば(ナビゲーション画面、計器板など)良いかを調査。ダッシュボード上においたランプで警告するのが最も効果が高いとしている。

 

車車間通信を利用した運転支援システムの受容性評価
車車間通信を利用した運転支援システムの受容性評価
車車・歩車間通信運転支援システムのHMI安全評価
車車・歩車間通信運転支援システムのHMI安全評価

 

スズキ

WAGON R ASV5  ASV5計画に参加しているWAGON Rをベースとした実験車両。車車間/歩車間通信機、GPS、情報処理ユニット、HMI(Human Machine Interface)ユニットからなるシステムを搭載。
虹彩位置検出
技術の開発
 運転手の居眠り、脇見、覚醒状態を検出するために、虹彩の位置、動きの追跡/検出技術を開発。顔の画像の中で虹彩領域をモデル化し、遺伝的アルゴリズムを用いて高速・高精度で検出する。岩手大学工学部明石研究室との共同研究。

 

スズキWAGON R ASV5
スズキWAGON R ASV5
車車・歩車間通信運転支援システムのHMI安全評価
虹彩位置検出技術説明パネル

                     <自動車産業ポータル、マークラインズ>