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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【HERO X × JETRO】10分でスマホ充電満タン完了な時代がやってくる。日本発の植物由来のサスティナブルなバッテリー

HERO X 編集部

エコな電気自動車(EV)が注目されるような時代に入り、エネルギーとなる充電池の開発が世界中で進んでいるが、コバルトなどの資源を必要とせずにつくるバッテリーを日本の会社が開発した。PJP Eye株式会社が売り出したカンブリアン・バッテリーについて、同社取締役の翁 詠傑氏に話しを聞いた。

コットンからつくられる電気とは

杉原:まずは、PJP Eyeについて簡単にご紹介いただきたいのですが、植物由来のバッテリーを作っていると伺いました。具体的にはどういうものなのでしょうか。

翁:弊社は植物由来のカーボンをつくる技術をもっていまして、それを基にバッテリーをつくっている会社です。従来のものと違い、レアメタルを使わずに作り出しています。つまり、ニッケル、コバルト、マンガンを使わずにバッテリーが作れるんです。

杉原:となると、原材料は何になるのですか?

翁:今はコットンを使っていますが、将来的にはオリーブの絞りかすなど、農業産業廃棄物をリサイクルするようなことも考えています。

杉原:なるほど。原材料についてのサスティナビリティは分かったのですが、この技術を 使ってできたバッテリーには他にも特徴があると聞いたのですが、どんなところになるのでしょうか。

翁:一度に沢山の電気を流すことができるので、急速充電が可能です。今のリチウムイオンバッテリーの約10倍のスピードで同じ量の充電を完了させることができます。さらに、寿命も長い。

バッテリーの安全性と寿命の長さが評価され、電動自転車のバッテリーにも採用されている。

杉原:急速充電で10倍くらいということは、スマートフォンの充電で考えるとどのくらいの差が生まれるのでしょうか。

翁:今出回っているリチウム充電機の場合はフル充電するのに数時間はかかると思いますが、われわれのバッテリーの場合、これが約10分で充電を完了できるという計算になります。

杉原:それは早い!

翁:最近、飛行機でニッケル、コバルト、マンガン系の電池を使う機器が爆発してしまったというニュースがあったと思うのですが、我々の電池は爆発しません。それに加えて、耐用年数も長いです。従来のバッテリーは3年ほど使うと充電スピードが落ちていったりするのですが、弊社の場合は20年以上使っても充電能力は16%ほどしか下がりません。

杉原:もともとは九州大学と一緒に開発されたものなのでしょうか。

翁:そうですね。当社が技術を買って、バッテリー事業をはじめたというのが始まりです。2017年にPJPができたのですが、技術自体はそれよりも10年以上前から研究されていたものでした。

杉原:となると、大学の研究室で行なわれていた技術を社会実装するということで生まれたのがPJP Eyeですか。

翁:少し話しは長くなるのですが、1985年あたりにアメリカ海軍の論文がきっかけで、デュアルイオンバッテリーというものが言われるようになりました。しかし、技術としては存在していたのですが、長い間、社会実装には至っていませんでした。その後、九州大学とパワープレスジャパンというところがこの研究を続けていました。しかし、電池についてはプロトタイプまではいったものの、そこで研究費が尽きてしまった。その話を聞いた代表の仁科浩明が、これは面白い技術だということで、バッテリー事業の部分を弊社が事業買収したんです。

杉原:なるほど。

杉原:爆発しない安全な電池ということですが、どうやってそれを可能にしたのでしょうか?

翁:リチウムイオンをつくるには、グラファイト(炭素から成る元素鉱物)が使われますが、石油と石炭と3500度の熱が必要なんです。生成するにはいくつもの工程があり、加工が結構大変です。大変な思いをして作るグラファイトなのですが、電池に使う場合、劣化するというデメリットがありました。

グラファイトの炭素構造はレイヤーベースになっています。電池に電気を溜めるときや、放電する時というのは、電池の中でイオンが左右に移動します。その時にイオンがグラファイトの層に少し当たるため、ひっかき傷のようなものが生まれるんです。これが繰り返されるため、どんどん劣化し、容量が減ったり、安全性が損なわれることが起ります。

しかし、弊社のグラファイトの場合、ダイアモンドのような複雑な構造をしているため、イオンが移動しても傷が付きにくいのです。

杉原:その技術を使って開発を進めるのが、デュアルカーボンバッテリーということですか?

翁:そうです。デュアルカーボンバッテリーはプロトタイプとしては完成しているものの、目標値に達成していないため、量産はまだ見合わせています。まずは、シングルカーボンでやってみようということで、シングルカーボンバッテリーを作り、2018年に量産化、2019年に製品化しました。

杉原:いやぁ、面白いですね。超長寿命で爆発しないバッテリーができたということですね。

資源もエコ、20年持つ超長寿命バッテリー

杉原:名前も面白いなと思ったのですが、カンブリアン・バッテリーの名前はやはり、カンブリア時代からつけたのですか?

翁:そうなんです。カンブリア時代って、生物が初めて目を得た時代なんです。

杉原:カンブリア時代というと、三葉虫とかでしたかね?

翁:そうですね。生物の大爆発が起きたと言われる時代で、弊社の名前はPJP Eyeですが、弊社のバッテリーを通して、世界に新たなサスティナブルな目を持たせ、多様性のある世界にしていきたいという思いから生まれた名前です。

同社が作り出した植物由来のカンブリアン・バッテリー

杉原:素敵ですね。すでに量産化、製品化しているということですが、量産工場は日本にあるのでしょうか。

翁:量産工場は中国です。

杉原:やはり、そうなのですね。

翁:世界で生産されているバッテリー工場の85%が中国です。弊社も中国以外でという気持ちはあるのですが、工場がないのが現状です。イギリスに視察にいったこともあったのですが、まだ1秒に100枚しか作れず、移転するのは難しいという状況です。

杉原:なぜイギリスでと思われたのですか?

翁:イギリス政府からの誘いを受けて視察に向かいました。イギリス政府は2017年あたりからバッテリー工場を作ろうと予算をつけているのですが、まだ、中国の規模にはおいついていないという印象です。

バッテリー市場で日本は勝つことができるのか?

杉原:テスラやパナソニックはなんとか頑張ってアメリカでとやっていますが、例えば量産化なども含めてみると、バッテリー分野で日本は遅れをとっているのではないかという感覚があるのですが、日本のバッテリー市場について、どのようにお考えですか。

翁:一番大切なのはサプライチェーンだと思います。ポイントとなるのが資源と工場だと思うんです。資源というと、ニッケル、コバルト、マンガンが主流である以上、コバルトの60%が中国で、生成工場も80%が中国ですから、中国に頼らざるをえないです。また、ニッケルは今、国際情勢の関係で価格が数倍に上昇している状況ですから、こうした資源を使ってつくるバッテリーで国内だけの生産で市場をリードしようというのはかなり厳しいと思います。

弊社の場合、国内に提携工場はないのですが、数%でもいいので国内にある工場で作りたいという思いはあります。工場が国内での生産が考えられるのは、弊社の場合はニッケルやマンガンといった資源にあまり頼らずに作れるバッテリーだからです。逆に言えば、世界に誇れるようなバッテリーを日本として作っていけるという部分はあるのかなと思っています。

杉原:お話にあるように、問題は資源ですよね。レアメタルのところがクリアできるとなると、かなり世界と戦えるものを日本で作れると思うんですがね。

翁:今、スペインの方で少しはじめているのですが、コットンだけでなく、オリーブやサトウキビ、ビールの搾りかすなどの農業廃棄物をリサイクルして作り出していくことも考えています。今はコットンを買っている状況ですが、これができるようになれば、またさらにエコなバッテリーになりますし、価格もさらに抑えられると思います。

杉原:いやぁ、面白いです。結局今、コバルト問題は世界で発生していて、みんなこぞって投資をしていますが、結局その中で取り合いの争いが起っている。日本の場合、EVだったらエコだというような胆略的な感覚が世の中に広がりつつあるように感じるのですが、裏側にはこうした資源の奪い合いが起きているわけですよね。これがオリーブの絞りかすから作ることができれば、循環型の新しいバッテリーが生まれるということですよね。

児童労働問題解決にも貢献
世界を変えるバッテリー

翁:サーキュラーエコノミーという言葉を代表の仁科もよく口にするのですが、弊社はバッテリーを作ることが目的ではなくて、くさいことを言うようですが、世界を救うことを目標にバッテリー事業をやっている会社です。仁科はもともと国連にNGOを持っていた人なので、難民キャンプの支援をしたりしてきた人間なんです。バッテリーを使ってどう世界を変えていくかというのが目的でやっています。サーキュラーエコノミーを通じた社会、経済を通じたサスティナビリティを考えています。

今、発展途上国で問題になっている児童労働の問題を解決することだってありえます。例えば、コンゴには皆さんの携帯に使われているコバルトを取るマイナーが25万人いると言われていますが、マイナーのうち15%が児童労働です。私たちのバッテリーを使って電気を生み出し、電気を売ってお金にすれば、児童労働の問題も軽減させることが可能です。

PJP Eyeが開発したポータブル発電所QuVe(キューヴ)

杉原:具体的にはどのようなことなのですか?

翁:なぜ彼らがレアメタルマイニングをしているかといえば、仕事の面でも教育の面でも他に選択肢がないからです。夜使える電気もないから、夜は勉強もできません。もしも、彼らが電気を作って売ることができれば、レアメタルマイニングの仕事をしなくてもよくなります。例えば、EVステーションのようなものを作るとします。われわれの作っているポータブルバッテリーを発展途上国で貧しい暮らしをしている人々に配れば、太陽光発電で電気を生み出すことができますから、その電気をパワーステーションのように売るということだって考えられるわけです。

杉原:なるほど。バッテリーを通して世界をよくしていく、変えていこうということですね。寄付をして終わりというような支援ではなく、根本から変えていこうという姿勢がとても面白いです。またぜひ、何かご一緒できたらと思いました。今日はありがとうございました。

翁 詠傑(おきな・いんけつ)
PJP Eye株式会社取締役。
世界をより良くする事に貢献できる人間になるために米国に留学。南カリフォルニア大学のマーシャル・ビジネススクールを卒業。 卒業後、Tokyo Expressで日中米国間の国際貿易をシステムを活用して自動売買を習得。その後、株などの金融の自動売買などの会社を設立。ITを活用した商品の国際間売買やAI、ブロックチェーン、IoTなどの先端技術を用いてビジネスを国際的に構築する。
​バッテリーの先端技術を活用して、世界中の人々に電気を届けて、持続可能な世界を作るビジョンに共感。PJP Eye株式会社のCIO(Chief Intelligence Officer)として、取締役に就任。

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(text: HERO X 編集部)

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