CASE時代のカギを握るのは技術か、データか
今、Connected（コネクテッド）、Autonomous（自動運転）、Shared＆Services（シェアリングとサービス）、Electric（電動化）をキーワードにしたCASE（ケース）時代が到来するといわれる中で、多くの自動車メーカーにとって、その構成要素の1つである自律走行を可能にする自動運転技術の開発は喫緊の課題となっている。実際、この自動運転技術は日々進化を遂げており、5段階に分けられた自動運転レベルのうち、ドライバーが主な運転を実施するレベル1、レベル2はすでに量産中であり、ドライバーがバックアップするレベル3は量産開発中。ドライバーのバックアップが要らないレベル4、レベル5はまだ研究開発段階という状況にある。
自動運転のレベルが上がるにつれ、搭載されるセンサーやレーダー、カメラは複雑かつ高度な機能を備えたものになる。それらのシステムを問題なく制御することは、極めて重要なカギだ
こうした自動運転技術開発の課題は、技術レベルが上がるたびに、システムが高度化・複雑化し、その開発の難易度がどんどん高まっていくと同時に、開発した高度なソフトウェアがエラーなく機能するかどうかを見極めなければならないことにある。つまり、確実な自動運転の安全性を実現するためには、ソフトウェアがさまざまなケースできちんと機能するかどうか、そのアルゴリズムをテストして検証する必要があるのだ。
この検証ツールを多くの自動車メーカーに提供しているのが、dSPACEだ。1988年にドイツで創業して30年以上の開発実績を持ち、日本では2005年に日本法人を設立した。欧州を中心に世界で約1800名以上の社員を抱え、そのうち1400名はエンジニアという研究開発型企業だ。世界的な自動車メーカーや自動車部品メーカーをはじめ、多くのクライアントを持ち、日本でもその存在感がますます高まっている。そんな同社が今、自動運転技術開発の課題解決に注力している。dSPACE Japanソリューション技術部部長の宇野重雄氏は次のように語る。
ソリューション技術部部長
宇野重雄氏
「自動運転技術を開発していくためには多くの課題があります。とくに自動運転機能のテストでは、数多くの未知の要因があり、無数に存在する現実世界のトラフィックシナリオを検証するには、少なくとも数億キロメートル、さらに確実性を高めるには数十億キロメートルものテスト走行が必要といわれています。技術レベルが上がれば上がるほど、テスト作業は指数関数的に増大していくのです。そのため、多くの自動車メーカーにとっては、その検証をいかに効率的に行うか、その課題解決がカギとなっているのです」
自動運転技術の向上とともに、これまでのような人海戦術では追いつかなくなっているうえ、実車でのテストは時間とコストがかかり、再現性もなく、危険なテストも含まれるためリスクも大きすぎるという問題点があるのだ。
では、どうすれば効率的に検証できるのか。それには危険な事象（カットインや合流、障害物、急減速など事故が起きそうな場面）を抽出して、その事象（自車両の速度や他車両の速度等）を数値化し、さらに効率的にテストができるように数値を変更しながらシミュレーションする必要がある。
データの蓄積こそがシミュレーション精度を高める
そうしたロジックから同社が提供しているのが「データドリブン開発」だ。これは実車データを基にAI、シミュレーション技術を活用し、自動運転（AD）と先進運転支援システム（ADAS）ソフトウェアの開発・検証ソリューションを提供するというものだ。
その具体的な内容は次のようなものだ。まず、実車テストをしながらカメラやセンサーなどのデータを高速データロガーで記録する。次に、データエンリッチメントで、映っているデータの物標にAIをつかってタグ付けする。さらには、自動で3Dグラフィックスを生成し、バーチャルな映像にする。上記のバーチャルな映像を基に、さまざまなシナリオを生成し、シミュレーションで検証を繰り返しながら、同時にAIのディープラーニングで分析、そのデータをさらに検証していくというソリューションになる。
実車で収集したデータは3Dデータに変換され、さまざまなシナリオを生成、シミュレーションされる。実車では難しいシナリオをシミュレーションすることも可能だ
「簡単に言えば、実走行データを3Dのアニメーションに変換することで、リアルではなく、バーチャルで検証することが可能になります。バーチャルであるためさまざまな条件を簡単に変更でき、繰り返しテストができます。しかも実際の事故データなどを活用しながらのシナリオも生成可能で、より効率的に検証することができます」（宇野氏）
同社の強みはそれだけではない。
こうした検証シミュレーションをバーチャルとリアルの全体でサポートしている。つまり、ECU（制御ユニット）の制御ロジックをECUがまだない開発の早い段階でバーチャルなECUにして高速でPCベースで実施するシミュレーションと、実際のECUを使ったリアルタイム検証ができるHIL(Hardware-In-the-Loop)シミュレーションの両方をシームレスにつなぎ検証することができる。
日本においてこうした自動運転技術の開発・検証ソリューションでは、各段階でツールを提供している企業はあるものの、全体を俯瞰してサポートしているのは現状、このdSPACEしかないという。とくにECUシステムが離散型から集中型のアーキテクチャーに移行していく中で、全体的なサポートは不可欠になってきている。
自動車業界を牽引するドイツで鍛えられた技術開発
「ドイツの自動車メーカーとともに磨き上げてきた先端技術を基に、私たちはソリューションを提供してきました。その技術力は世界屈指であり、日本でも自動運転技術の開発に携わっているメーカーのほとんどが、私たちのクライアントになっています」（宇野氏）
これからCASE時代を迎える中で、同社の技術はまさに欠かせないものになっているといえるだろう。dSPACEでは現在、自動車業界の百年に一度といわれる大きなイノベーションの流れに対応すべく、AI、クラウド、データドリブン開発などの新しい分野への投資を積極的に行っている。それを基にこれからも自動運転技術向けのソリューションを日本メーカーの開発プロセスに沿った形で提供していく方針だ。最後に宇野氏はこう結んだ。
「私たちの基本理念は、お客様の成功をお手伝いすることです。その意味でも、日本のお客様のご要望をお聞きしながら、その要望を実現するためにコンサルティングやエンジニアリングをさらに強化していきたいと考えています。とくに新しい要素技術の開発・検証でお困りの際は、ぜひご相談いただければと思っています。開発パートナーとして参画し、皆様の“やりたい”ことを実現できるよう貢献していきたいと考えております」
