対談 CONVERSATION

【HERO X × JETRO】車の「目」はこう変わる!自動運転技術加速を支える新技術

HERO X 編集部

JETROが出展支援する、世界最大のテクノロジー見本市「CES」に参加した注目企業に本誌編集長・杉原行里が訪問。独自のスキャナーとFMCW測定系を組み合わせることで、従来の LiDAR(ライダー)を超える次世代型のLiDARシステム開発に成功した株式会社SteraVision(ステラビジョン)。完全自動運転を実現可能にする独自技術について同社CEOの上塚尚登氏に話しを聞いた。

独自技術で新しい市場価値を創ることをめざす
産総研発のベンチャー企業

杉原:産総研発のベンチャー企業ということですが、具体的にどのようなことをしている会社なのでしょうか。

上塚:産総研(国立研究開発法人産業技術総合研究所)というのは、日本に3組織しかない特定国立研究開発法人の一つで、茨城県つくば市にあるつくば本部エリアにあるのですが私たちはその一部にある4部屋を借りて、研究・開発に取り組んでいます。本社は産総研の隣にあって、つくば市が運営するインキュベーション施設(株式会社つくば研究支援センター内つくば創業プラザ)のシェアオフィスを借りているんです。

左「HERO X」編集長・杉原と右SteraVision CEO・上塚氏

杉原:設立は最近ですか?

上塚:2016年12月です。産総研で培われた光通信技術を応用して、独自方式の光ビームステアリングデバイスと、FMCW方式の測定システムを組み合わせた次世代型LiDAR(Light Detection and Ranging:光による検知と測距)の開発と製造販売をやっています。製品としては、“Digital FMCW LiDAR”&光ビームステアリングデバイス “MultiPol™”があります。

車の中でお酒も飲めるし仕事もできる、
完全運転をめざす

上塚:Digital FMCW LiDAR”&光ビームステアリングデバイス “MultiPol™”は、独自に開発した、これまでにない新しい形のスキャナーです。これによって我々がめざすのは完全自動運転の実現です。

杉原:一般の車でも、最近はアクセルを離しても設定した速度のまま走り続けるクルージング機能や、車間距離を保ってくれる機能など、自動運転にかなり近づいていますが、ステラビジョンではそれをさらに進化したものにする技術を開発中だと伺いました。実際のところ、今、一般的な車両についているものは、まだ自動運転と言えるものではないですよね。

上塚:そうですね。ご指摘の通り、ドライブアシストと完全自動運転はかなり異なります。自動運転のレベルには0から5までがあり、レベル2まではドライブアシストです。ここでは事故が起きたときはドライバーが責任を持ちます。それに対して完全自動運転では、人が運転することはなく、車の中でお酒も飲めるし仕事もできるといった、新たな価値も生まれます。その一方で、事故が起ればシステムが全ての責任をもたなければなりません。

杉原:レベル4くらいを開発目標にしている、というのが世の中の潮流でしょうか。

上塚:そうですね。我々が目指すのは「完全」自動運転、つまりレベル5ということになります。実は自家用車の完全自動運転は伸び悩んでいて、どこが伸びているかというとトラックの完全自動運転です。コロナ禍で買い物へ行かなくなった代わりに、在宅で注文する機会が増え、輸送用トラックの出荷台数が凄い勢いで伸びている。そんな中で、トラックの完全自動運転、特に高速道路の完全自動運転のニーズが増加しています。ドライバーの身体的負担を減らすだけではなく、燃費も良くなります。ガソリンが高騰していることもあり、アメリカでは本当によく伸びているんですよ。

杉原:なるほど。そして、ズバリ、御社の製品の強みはどのあたりになるのでしょうか?

上塚:我々のLiDARは、大きくふたつの技術を持っておりまして、ひとつがスキャナーです。LiDARというのは、光の方向を見ながら戻ってきた光で、距離と速度も求めることができるというシステムです。その距離と速度を求めるために、我々は光の波の性質を利用する『FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave radar:周波数変調連続波レーダー』という方式を採用しています。これを利用して「完全自動運転」に必要な“目”を作ろうというのが我々の目標です 。

距離を測るLiDARの方式としてはToF(Time Of Flight:光の飛行時間)というのが主流なので、LiDARのスタートアップは、アメリカを中心に世界で百数十社がある中で、ほとんどがToFを採用しています。これは光の粒の性質を利用して光を外に出して、戻ってきた光の粒をカウントするという方式で、光が戻る時間から距離や速度を求めるやり方です。光は1秒間に地球を7周半するのですが、実は我々から見ると光の速度は非常に遅い。というのも、戻ってくるのにだいたい1マイクロ秒かかるからです。つまり、300メートルくらい先へ行くのに1マイクロ秒も必要ということです。往復で2マイクロ秒かかる。エレクトロニクスで言うと2マイクロ秒は遅いんです。ですから、我々は別の方法を考えたのです。

また、ToFは太陽や対向車からの光の影響を非常に受けやすいという問題もあります。そのため、ToFは「ドライブアシスト」のために用いることはできるのですが、我々が目指す更に高いレベルの「完全自動運転」には向かない。

杉原:それで、新技術を開発しているということですね。

上塚:はい。産総研で培われた光通信技術を応用して、光ビームによる FMCW方式の測定系を開発しました。これにより、見たいところ(必要なところ)を好きなだけ詳しく“見る”(ワープスキャン)ができるようになりました。

ワープスキャンを使うと運転に必要な情報だけを見られるようになる。

杉原:2016年に上塚さんとCTOの所武彦さんで創業されたということですが、2人は元々ライダーやセンサーに関する研究をされていたんですか?

上塚:我々のヒストリーは、実は光通信部隊なんです。私は光通信のデバイスなどの分野をやっていて、2019年に入社した所は光トランシーバー関係の開発をしていました。実はFMCWというのは光通信のデジタルコヒーレント通信とほとんど同じなんです。だからそのまま進んでいたら、非常にうまくいったんです。

杉原:なるほど。そこから、ToFのほうが世界的な潮流として使われていたけどもFMCW が来るだろうと踏んだということですよね。重複するかもしれませんが、従来のLiDARとの大きな違いはどのあたりになるのでしょうか。

上塚:我々はLiDAR単独ではなく、カメラと組み合わせることで、たとえば運転中の、物体が右から左へ、前から後ろにくるという動きに合わせて、必要なところを詳しくスキャンできます。ここが我々の優位性です。

カメラは全体を見るのは優れていますが、無駄な情報を省き、いかに効率化するか、つまり「見たいところだけ見る」というのが我々の会社のスローガンです。運転中に必要なのは、運転に必要な情報だけです。空とか地面とか見ても仕方がない。無駄な情報もすべて処理すると、コンピュータパワーも使いますし、エネルギー的にも無駄が多いんです。

杉原:車にスーパーコンピュータを積むわけにいきませんからね。これはすごいですね、面白いですね。

上塚:対象が人なのか猫なのか、ボールなのかは、ディープラーニングで物体認識もできます。たとえば人とか車とか、衝突の危険性があるものはまずカメラで認識します。そうすると、その右側にあるステラビジョンのLiDARで実際の距離を測り、情報を色で表します。距離により色分けをして、赤だと遠い、青だと近い、緑が中間ぐらい。そして、それが「車」か「人」だとなったら、そこまでの距離により衝突する可能性があるかどうかを判断、危ない場合はブレーキをかける。運転に必要最低限の情報さえ取り込めれば、これだけのことができます。データ処理を極限まで減らし、重要な物は見落とさない独自の技術があるため、車だけでなく、健康医療分野への応用にも期待がかかっているところです。

杉原:僭越ながら、僕がとても刺さったのは、データの重さが全く変わるところです。軽くなるから情報を処理するスピードも上がるわけですよね。

上塚:それです! まさにその通りです! 要は自動運転といっても、ある程度車のスピードを上げられなければ意味がない。車が速く動けば、それだけ早く情報が上がってこないと、事故につながりかねない。そうなるとやはり情報は高速でほしいわけです。ただし、それを全画面の全距離を無限で測るとしたら、それはスーパーコンピュータの処理が必要です。このようにデータ処理を極限まで減らし、ただし重要な物は見落とさないというのが重要なのです。

杉原:素晴らしいです。僕らの目にも欲しいですね。

上塚:人間の目はそもそもそういうことをやっているんです。景色を見ているけど見てるのは自分の関心があるところだけだし、目に入った情報のすべてを脳は処理していませんよね。

杉原:そのとおりですね。

上塚:それを、実際のコンピュータやLiDAR、光学センサーを使って実現しましょうというのが我々のコンセプトである「見たいところを見る」ということです。

杉原:今回はCESにも出展されていますが、反響はありましたか?

上塚:はい。今引き合いがいっぱいあって、独自性を非常に高く評価してくださる方が多いですね。アメリカから来た方や、駐在の方も来られましたので話をして、海外の方からも是非取り入れたいと言っていただきました。

杉原:自動運転のレベル4レベル5の話もそうですし、健康データだったり、様々なものも含めて世の中を大きく変えていける可能性を感じます。

上塚:そうですね。実際に、健康関係のところからも引き合いはあります。

杉原:個人的にも大変興味深いお話でした。ぜひ御社へ足を運んで、実際に技術を拝見させてください! 今日はありがとうございました。

上塚尚登 (うえつか・ひさと)
1981年東京工業大学を卒業。 専門領域は光デバイス技術。 日立電線(現 日立金属)に入社し,光通信デバイスビジネスを立上げた。 社内ベンチャーのヘッドとして約100億までの部門に成長させた経験を持つ。

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(text: HERO X 編集部)

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医療テックを取り入れた病院たち 医師とチャットができる心電図

HERO X 編集部

健康診断の定番検査の一つともなっている心電図。オランダの医師、アイントーベンによって考案されてから間もなく120年が経とうとする。心筋梗塞や狭心症発作など、私たちの命を支える心臓の疾患を見つける役割を果たしてくれているのだが、近年では体温計のように手軽に心電図を計測できるものが市場にも出回りはじめた。そんな中、ただ異常を知らせるだけでなく、データを基に医師とのコミュニケーションが図れるサービスに発展させた企業がある。いったいどのようなサービスなのか。実際に導入しているさいとう内科・循環器クリニック院長・齋藤 幹氏と、自宅で手軽に心電図データが取れる「心電くん」を開発したSIMPLEX QUANTUM株式会社 取締役・白土 稔氏に話を聞いた。

リアルタイムでクラウドにデータを保管。
医師側もアクセス可能

杉原:まずはこの「心電くん」というのはどんなプロダクトになるのでしょうか?

白土:我々の心電計測器は棒状になっていて、この棒を握ることで心電図が計測されるというものです。この中には携帯電話でも使われているSIMが入っていまして、取得した心電図データを、携帯回線を通してクラウドに保存することができます。クラウド上にはAIが動いており、計測した心電図をリアルタイムで解析し、その結果を計測器で表示するというところまで行なうようになっています。

杉原:つまり、計測して終わりではなく、結果がどうだったかという所まで教えてくれるということですか?

白土:そうです。

杉原:そもそも、こちらの会社は心電図の計測をすることを目的に立ち上がったのでしょうか? 少し成り立ちを教えていただけますか。

白土:当社は元々は、生体センサーや半導体チップを開発する会社としてスタートしました。そこから、ハードだけではなくソフトウェアへ進出するため生体センサーを軸にいくつか企画をし、心電図は電極から取れるという話になりました。生体センサーを活用して取れたデータからソフトウェア的に何かできるのではないかと思ったのがきっかけです。そこから、東京大学病院と心電図から心不全を検知するAIのプロトタイプ開発に成功しました。これを「心電くん」の開発に活かしたのです。医療AIを使った医療機器として活用していこうということではじめました。

杉原:今、さらっとAIができたと言われましたけれども、ここは相当難しかったのではないでしょうか?

白土:そうですね、センシティブな生体データを取り扱いますし、正しくアノテーションを付けられるのは医師しかいないんです。ですから、データ管理がとても難しいと思うのですが、私たちの場合は幸い東京大学病院との共同研究として開発したので、東京大学病院の膨大なデータにアクセスできたというのが大きかったと思います。

杉原:こちらは利用者が購入して、携帯電話のように1年契約や2年契約といった形で月々の利用料金を払っていくというものですか?

白土:そうです。今は、AIが心拍の乱れを検知したら、さいとう内科・循環器クリニックにアラートでお知らせし、齋藤先生に心電図を診ていただいた上で、アドバイスしていただく形をとっています。

医師がチャットでアドバイス

杉原:齋藤先生にお伺いしたいのですが、すでに心電図が家庭で取れるデバイスがいくつか出てきている中で、なぜ「心電くん」を使ってみようと思われたのでしょうか?

齋藤先生:私の専門は循環器でして、循環器というのは心臓と血管を見るのが専門で、心不全や心筋梗塞などの病気を抱える患者さんの治療を行なっています。こうした心臓の病気というのは、心電図の波形の乱れで検知できる病気です。元々は病院を受診したときに心電図を取るというのが一般的でしたが、病院での検査は日常の状態とは違いますし、短時間ですから、検査の時には異常な波形が表れないこともあります。そこから、24時間波形が取れるホルター心電計というものが開発されました。これは電極を身体に貼ることで測定してくれるものですが、一日中装着しなければならないため抵抗を感じる方もいらっしゃいます。

杉原:確かに、身体に貼り付け続けるのはちょっと面倒くさいですね。

齋藤先生:その後、小型で持ち運びも可能なものが開発され、動悸を感じた時など、測定したい時に身体に機器をあてるだけで測定できるというものができました。これはもう10年以上になると思います。

面倒な設定もいらないため、シニア世代も使いやすい。使い方が分かる動画説明も公開している。
動画:https://www.youtube.com/watch?v=qx-Tssiy1b8

杉原:小型で心電図が取れるといえば、Apple Watchが話題になりましたよね。気軽に計測できる小型化されたものはすでに出ていたことになりますが、今回の「心電くん」はどんなところが画期的なのでしょか?

齋藤先生:Apple Watchはどうしても利用者側で事前に設定や操作が必要ですよね。しかし、「心電くん」は非常にシンプルで、握るだけで計測でき、データがクラウドに飛んでいく。我々もクラウドにアクセスしてデータを見ることもできますし、「心電くん」を介してチャットで解析結果を直接お知らせすることができるのもいいなと思いました。

医療データ活用は進むのか

杉原:実際に使われる時は、クラウドを経由して先生たちの所に情報が行くというお話しでしたが、先生のところに情報が届くスピードはどのような感じなのでしょうか。

齋藤先生:そうですね、リアルタイムで情報は届きます。

握るだけで簡単に測定。測定中は画面に状況が表示される。

白土:先生側に通知が届くのはリアルタイムなのですが、それを基に先生が患者さんにコンタクトを取るタイミングはそれぞれの先生にお任せしています。

杉原:「心電くん」と契約をしている患者さんにとっては、自宅にいながらにしていつでもすぐに医師のアドバイスが受けられるということですか。
白土:そうなります。心不全というのは一度かかると治らない病気で、継続的な観察が必要になります。日常生活を送るうちに悪化してしまった場合、また病院に戻ってきて診察となるのですが、この診察のタイミングが遅くなると、手遅れになる可能性があります。医師の方からしてみれば、もう少し早く来てくれたら、こんなに大きな治療にならなくて済んだのにというケースもあるわけです。ですから、「心電くん」が異常を早く発見できる手段になればいいなと思っているところです。

齋藤先生:こうして日常から見守りが必要な疾患というのは心不全や不整脈に限らずいろいろとあります。たとえば、糖尿病の場合は血糖値をモニターしていることがあると思うのですが、機器でデータを計測はできても、その情報を見て患者さんの方で判断するというのはなかなか難しいです。数値が悪かった時に医師が判断して適切な指示をするという流れは遠くない将来、あるんだろうなという思いはありました。「心電くん」もその一つだと思います。

杉原:コロナ禍を経て、確かに世の中の潮流として、健康データの重要性や、健康にまつわるデータを集約していこうというものができてきた。例えば、体温を毎日測る習慣がついてきています。これだけ多くの人が毎日体温計で計ることを習慣化したことって、これまでになかったことですよね。

これまで、健康データはマッシュアップされていなかったイメージが強かった。研究レベルでは活用されていたとは思うのですが、一般の人が使えるように落とし込まれていなかった気がしています。「心電くん」は、一般の人がより身近に健康データを活用できる時代に入ったことを象徴する計測器になりそうですね。今日はありがとうございました。

齋藤 幹(さいとう・かん)
さいとう内科・循環器クリニック医院長。北海道大学医学部卒業。東京大学医学部付属病院にて内科研修医をした後、公立昭和病院救急救命センター、国立国際医療センター循環器科、東京大学医学部付属病院循環器内科助教、小平祈念東京日立病院内科主任医長、石川島記念病院循環器内科を経て開業。

白土 稔(しらつち・みのる)
SIMPLEX QUANTUM株式会社 取締役
シンプレクス株式会社で証券・銀行のフロントシステム開発の第一線で活躍した後、執行役員としてキャピタル・マーケッツ部門を統括。
その後、Fintech企業の立ち上げからサービスローンチなどを指揮したのち、SIMPLEX QUANTUMに参画。開発全体を統括し、大学とのAI共同開発、AMED研究プロジェクトを指揮している。

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(text: HERO X 編集部)

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