【日系自動車メーカー・ADAS比較】自動運転・ADAS技術開発の最新動向

2018.09.25

自動車メーカー各社は将来的な交通死亡事故ゼロの実現に向けて、自動運転技術の実用化に向けた前段階として独自の先進運転支援システム（ADAS）の搭載車種拡大を推進。それと並行して、システムの性能や機能向上に取り組んでいる。FOURINは今回、日系乗用車メーカーを対象に、ADAS機能の中で、比較的重要性が高い前方認識を利用するシステムを中心に各社の開発動向をまとめた。

日本市場では、高速巡航や渋滞時の運転支援に消費者のニーズが高い。このため各社は追従式クルーズコントロール（ACC）の導入を推進。さらに一部の上級モデルを中心にカメラ（単眼又はステレオ）による先行車と車線認識機能を利用し、車速0km/hからの追従式ACCと車線逸脱防止システムのステアリング操作支援を組み合わせて発展させた車線中央走行維持（レーントレース）を設定するモデルも増加。

具体的には、日産がSerena等に搭載しているProPILOTや、トヨタが2017年以降に搭載している新世代型システムLexus Safety System+A、Toyota Safety Sense（一部上級モデルのみ）、ホンダのHonda SENSING（同）、スバルのEyeSightツーリングアシストなどである。0ｋm/hからシステムが加減速・操舵の作業を支援することで、渋滞から高速巡航までのドライバーの負担軽減を図り、事故防止につなげる狙いがある。

そのほかの車線逸脱防止機能では、各社がカメラによる車線認識を利用して表示や音声による警告だけでなくステアリングによる補正機能の追加設定を進めている。ステアリング補正はトヨタ、ホンダ、日産、マツダの主力車種に設定されているほか、スズキも2017年に発売した新型Swift Sportに新たに搭載しており、上級グレードではあるが、コンパクトカーへの搭載も進んでいる。

自動緊急ブレーキ（AEB）については、各社で作動車速域に違いがあるが、ほぼ全てのメーカーで設定されている。近年は、カメラによる画像認識精度の向上を背景に、先行車や対向車だけでなく、歩行者や自転車の認識を行う機能も設定されている。各社は前方の障害物認識にカメラを利用（ミリ波や赤外線レーダー等と組み合わせ）し、支援システム搭載車ほぼ全てで昼夜問わず、車両と歩行者を認識可能なAEBを設定している。

またトヨタの最新システムLexus Safety System+AやスバルのEyeSightツーリングアシストの機能では、車両・歩行者に加えて、自転車の認識も可能としており、カメラによる認識精度向上を通じて、AEBの作動領域を広げることで衝突事故の回避性能向上を図っている。

またメーカー各社の最新システムでは、車線逸脱防止や自動緊急ブレーキの機能・性能向上だけに留まらず、将来的な高度自動運転を見据えた技術を市場投入する動きもある。具体的には、トヨタはLexusの最上級モデルLSの新型モデルに、ドライバーの運転操作状況をベースにドライバーの異常（病気発作等）を検知して、自動的に車両を停め、医療機関等へ通報するシステムを設定した。マツダもドライバーの運転時の操作状態のデータを学習し、ドライバーの疲労を検知し警告するシステムを実用化している。

このほかスバルは、室内カメラでドライバーの脇見や居眠りを検知して注意を促すモニタリングシステムを2018年に投入する新型Foresterに自社量産車として初採用。主要各社が高速道路での自動運転技術の導入を想定している2020年を前にシステムとドライバー間での運転タスク移行に向けた技術が実用化されつつある。

日本乗用車メーカーの最近の主な自動運転技術・ADAS技術開発動向

トヨタ

▽自動運転・ADASへの取り組み

トヨタは全ての人に移動の自由を提供することを目指したMobility Teammate Conceptの下、自動運転技術の開発に注力している。

人とクルマが協調しながら、システムがドライバーを見守り、時には助け合う環境を構築する。高齢者や身体の不自由な人でも自由な移動手段を提供しながら、クルマを操る楽しさを両立させることを目的とする。短期的な技術目標として、2020年に高速道路での自動運転技術Highway Teammateを実用化するほか、2020年代前半に、自動運転技術を一般道で活用するUrban Teammateの実用化を目指す。

2018年以降に市場投入する新モデル（新規投入・全面改良）において、運転支援パッケージToyota Safety SenseとLexus Safety System+の新世代システムを設定する。

－高度自動運転技術実現の前段階として、運転支援システムの機能や性能を強化するとともに、搭載車種の拡充を推進。Lexusでは、2017年10月に全面改良された新型LSに新世代システムLexus Safety　System+Aが先行して搭載された。既存のシステムの機能や性能を高めて、運転支援範囲を拡大。

▽自動運転の開発・試験状況

トヨタは、米国で人工知能などを研究するToyota Research Institute（TRI）を中心に自動運転技術開発を推進。2018年6月時点で、Lexus LSをベースとした試験車両を用いて開発に取り組んでいる。

自動運転モードとして、ドライバーの運転をメインにしてシステムが運転状態を見守り、必要に応じて支援を行うガーディアンモードと、システムが車両周辺を検知して安全なルートを自動で走行するショーファーモードを設定し、高齢者や体が不自由の人の移動手段を実現しながら、運転の楽しさを確保する。カメラをはじめとしたセンシング機能は、両モードとも同一の物を活用できるようにした。

試験車両を通じて、高性能LIDARによる車両外部状況の認識精度の向上や、システムとドライバー間での安全な運転タスクの受け渡しに関する研究。人工知能によるドライバーの状態把握等について研究を行っている。

2018年3月に自動運転技術開発強化を目的に、トヨタ、アイシン精機、デンソーの3社と連携して、研究開発会社Toyota Research Institute Advanced Development（TRI-AD）を東京都に設立。

－トヨタは米国TRIを通じて連携。自動運転のソフトウェア開発やデータハンドリング技術の研究を実施。

－トヨタはグループ内でのサプライヤーとの連携を通じて、研究成果の製品への展開を容易とするほか、各社トップ人材を通じてトヨタグループ全体の自動運転技術開発を強化する。資本金は5,000万円でトヨタが90%、デンソーとアイシンがそれぞれ5%出資。

トヨタは2018年5月、ビックデータ分析やアルゴリズム開発等を手掛けるALBERTに資本参加すると発表。トヨタは約4億円でALBERTの第三者割当増資の株式を引き受ける形で資本参加する。ビッグデータ解析に強みを持つALBERTと連携することでトヨタのAI技術開発でのデータ分析プロセスを強化。AIの性能向上を目指し、大量データを効率的に分析処理できるようにして、トヨタの自動運転技術開発のスピードアップを図る。

トヨタは2018年5月、英国のAlan Turing Instituteと人工知能を用いた交通流最適化や都市計画関する共同研究を行うと発表。人工知能を活用した都市内の交通流最適化に向け、様々な交通機関をリアルタイムで管理可能な体制を実現する。

－人工知能を通じて、都市での利用者ニーズの変化や交通手段の変化に合わせた交通管理を実施。渋滞の緩和などを背景とした都市における快適性や安全性の追求、大気汚染による健康被害の軽減などを目指す。

トヨタは2018年10月に、Michigan州に自動運転開発専用の新テストコースを開設する予定。Michigan州Ottawa Lakeに所在するMichigan Technical Resource Park (MITRP)のオーバルコースの内部に新設する。

－ TRIの専有施設として建設。混雑した都会の交通状況の再現や、滑りやすい路面、出入り口を含めた片側4車線の高速道路などを再現した施設を設置。既存の施設に加えて、新たにテストコースを新設して、公道外でのテストをより広範囲に実施できる体制を整備して開発のスピードアップを図る。

▽アダプティブクルーズコントロール（ACC）

トヨタはミリ波レーダーと単眼カメラ（Lexusの最新システムではステレオカメラ）により先行車の存在とその距離を認識し、全車速域での追従が可能。また、先行車の車線変更認識や自車の車線変更に合わせてスムーズな加減速制御を行う制御も一部の上級モデルに採用。

－車線変更時の加減速制御はAlphard/Vellfireなどに搭載されるToyota Safety　Senseに設定されているほか、Lexus車の支援システムLexus　Safety System+以上の搭載モデル設定。

▽車線逸脱警報/車線維持支援（LDW/LKA）

車線逸脱防止技術では、カメラにより車線を認識して、車線変更（ウインカー操作）以外で車線逸脱の可能性を検知した場合、警告音または、警告音とステアリング操作支援でドライバーに通知。車速50km/h以上でステアリング操作支援機能が作動。PriusやCamryなどに設定されているほか、Lexus Safety System+にも設定されている。

Toyota Safety Senseの新機能としてレーントレーシングアシスト（LTA）機能を搭載。カメラで車線を認識して、車両が車線中央を走行するように、ステアリング操作を支援。ACCと組み合わせることも可能。先行車を認識し、車線中央を走行しながら先行車を追従。白線が無い場合でも先行車認識して追従しながら、ステアリング操作を支援。カーナビデータと連動し、カーブ侵入時に速度が早い場合は自動で車速を落として、安全にカーブを通過する。

－ Alphard/Vellfireなどに搭載されるToyota Safety Senseに設定。

Lexusの新世代システムLexus Safety System+Aでは、CoDriveとして従来（Lexus Safety System+）の追従式クルーズコントロールやLTA等の車線逸脱防止支援技術に加えて、新たにレーンチェンジアシストを追加。LTA作動時におけるレーンチェンジ時の運転操作を支援。

車速50～130km/hの範囲で作動。カメラやミリ波レーダー等によるセンサーで車両周囲の状況を把握して、安全が確認できたらレーンチェンジのためのステアリング操作を支援する。車線変更後はLTAに移行する。 2018年6月時点でLexusの新型LSに搭載されている。

▽自動緊急ブレーキ（AEB）

Lexus Safety System+Aと最新のToyota Safety Senseには、歩行者と自転車に対応する衝突回避緊急ブレーキを搭載。従来システムでは車両又は車両と歩行者の検知であったが、新たに自転車認識機能が追加された。カメラとミリ波レーダーを使用して前方の歩行者や先行車・自転車を認識し、ブレーキ操作支援で衝突回避や被害軽減を図る。歩行者と車両は昼夜認識が可能で、昼間に限定して自転車の認識が可能。

自転車対応システムはAlphardやVellfireに搭載されている最新のToyota Safety Senseに設定。対車両・歩行者はPriusやCamryなどに設定、車両のみの対応（距離検知はレーザーレーダ）では、Corolla AxioやPorte/Spadeなどのコンパクトカーに設定されている。

－ブレーキアシスト/自動緊急ブレーキは、対歩行者で10～80km/h、対車両で10～180km/h、対自転車で10～80km/hの範囲で作動。（最新仕様では歩行者と自転車40km/h以下で衝突回避を支援）。

Lexus Safety System+Aでは、緊急自動ブレーキ支援に加えて、ブレーキのみでは衝突が回避できないと判断した場合、ステアリングによる回避支援機能を設定し、事故回避率を高める。操舵による衝突回避支援は対歩行者で40～65km/h、対ガードレールで60～80km/h。

▽その他の自動運転・ADAS

Lexus Safety System+Aでは、オートハイビーム制御において、先行車や対向車をピンポイントで遮光するアダプティブハイビームシステムを搭載。上段に8個、下段に16個LED光源配置。ステレオカメラで周囲の明るさや対向車のヘッドランプ、先行車のテールランプを認識してLED光源を個別に制御して、先行車や対向車をピンポイントで遮光する。これにより夜間でのハイビーム使用による視認性の確保と車外の眩惑低減を図る。

Lexus Safety System+Aでは、ドライバーの異常を検知して、停車や緊急通報を行うドライバー異常時停車支援システムを搭載。LTA作動時、ドライバーの無操作状態が継続した場合、音声と表示でドライバーに警告。警告後も操作が無い場合は、緩やかに減速・停車させ、ハザードランプやクラクションで周囲に異常を通知するとともに、自動で救命要請の連絡を実施する。