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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“支える”ではなく“揺らす”!?佐野教授が辿り着いた世界初の歩行支援理論とは【the innovator】後編

岸 由利子 | Yuriko Kishi

電気、モーターやバッテリーなどを一切使わず、振り子とバネの力だけで、歩く力をアシストする『ACSIVE(アクシブ)』。これは、名古屋工業大学の佐野明人教授が、15年以上にわたり研究・解明してきた「受動歩行」の理論を基に、同大学と株式会社今仙技術研究所が約4年の歳月をかけて共同研究・開発した世界初の“無動力歩行支援機”だ。2017年6月に発売された『aLQ(アルク)』も、無動力で歩行をアシストする歩行支援機だが、ACSIVE(アクシブ)のノウハウをベースにさらなる進化が加わったという。両者の違いとは?揺らす支援とは?その先の未来に描く世界とは?受動歩行ロボット研究の世界的権威、佐野教授とHERO X編集長の杉原行里(あんり)の対談をお届けする。

オープンマインドで築いていく未来予想図

杉原:2020のオリパラ、2025年の超高齢化社会に向けて、さまざまな企業やメーカーがピッチを上げて歩行器具をはじめとした製品開発に力を注ぐ中、その第一線で扉を開いたACSIVE(アクシブ)とaLQ(アルク)は、パイオニア的存在だと僕は思っています。今後、どのような展開を予定しているのですか?

佐野:何事においても、現代は“地図”が描きづらい時代だと思います。私たちも、未来予想図は描ききれていないのですが、「コンパス(方位磁針)を見ながら、進んでいくこと」が、これからは大切になってくるのではないかと考えています。例えば、北に向かう時、当然ながら、その方向に向かって進んで行きますが、風や地面の傾きなど、その時々で変わる状況に順応していく必要がありますよね。航海や山登りにおいて、行き先を常に確認しながら、進んでいくことが達成の肝であるように、私たちも、社会的な情勢や新技術の開発など、起こり得る変化に対して、どのように関わっていくべきかをその都度考え、臨機応変に対応できる柔軟性が必要だと思っています。

杉原:ACSIVE(アクシブ)やaLQ(アルク)に、センシングを付けることなどは、検討されていますか?

佐野:はい、それは考えています。2016 年 5 月には、JINS MEME」さんとご一緒させていただき、自分の歩行診断ができるウェアラブルメガネとACSIVE(アクシブ)を付けて歩くという無料体験会を愛知県大府市の「あいち健康の森公園」で行いました。付ける前後で、歩きがどう変化するかを見ていくのですが、参加者の方たちは、スピードなど、自分の歩行に関するデータに大変興味を持たれていました。

杉原:万歩計と一緒ですよね。ある意味、自分との競争みたいな感じになってくるというか(笑)。

佐野:これは聞いた話なのですが、血圧って、病院で測ると少し高めに出るので、自宅でも測れると良いと言われているそうです。ACSIVE(アクシブ)やaLQ(アルク)も、今後、いかにユーザーの方たちの日常的なデータを得られるかが、要になってくると思います。ACSIVE(アクシブ)は、医療機関での使用と平行して、aLQ(アルク)と同様に、一般にも販売しています。もし、製品にセンサーが付いていれば、散歩や旅行など、ユーザーの方の日常生活のデータをより正確に収集できるようになる。つまり、開発する側の私たちにとっては、歩くことに関する一種のプラットフォームになります。

適用範囲もできるかぎり狭めずに、広がりを持たせていきたいと考えています。福祉や健康の分野はもちろんですが、例えば、道なき道に向かう救助に携わる人や山で働く人をはじめ、配達業務など、脚を酷使する仕事に就く方の負担軽減にも役立てるのではないかと。ACSIVE(アクシブ)は、以前、ナゴヤドームのビールの売り子さんにテストしていただいたことがあります。

杉原:オープンマインドにしていくと、可能性は広がりますよね。ACSIVE(アクシブ)をツールの一つとして考えればいいということですよね?

佐野:その通りです。古くから願い事を叶えるために、人々がお百度参りしてきたように、あるいは、美しいモデル歩きを見ると魅了されるように、歩くという動作そのものが、文化的なものを継承している側面があります。最近、私は、これを「歩く文化」と呼んでいるのですが、歩く文化に貢献できるなら、未だ見ぬ領域にもチャレンジしていきたいです。

杉原:例えば、ファッションなどの異分野とのコラボレーションも視野にありますか?

佐野:はい。今後、どんな接点がどこに生まれてくるのか、現時点では分からないのですが、ACSIVE(アクシブ)に関して言うと、ノルディック・ウォークの普及に努められている神戸常盤大学の柳本有二教授からラブコールをいただきまして、使っていただいています。

ACSIVE(アクシブ)は、ヒップユニットのバネを縮めて蓄えた力を放出することで、脚を軽く前に振り出すことができます。体が前傾すると、バネに蓄える力が弱くなるので、しっかり前を向いた方がより良いのですが、ノルディック・ウォークの場合、ポールを突くことで、体が自然と立ちます。それによって、バネがしっかり伸びるので、ACSIVE(アクシブ)をつけてノルディック・ウォークすると、非常に効果が出やすいんですね。

杉原:歩く文化に貢献していきたいと、先ほどおっしゃいましたが、その活動を通して、どんな世の中になれば理想的だと思いますか?

佐野:磯野さんファミリーじゃないけれど、「ACSIVE(アクシブ)、持った?」と奥さんやお母さんから自然に声がかかるような、家族の日常生活に溶け込んだイメージでしょうか。親も子供も、おじいちゃんもおばあちゃんも、皆それぞれ、色んな形で歩いています。ACSIVE(アクシブ)とaLQ(アルク)は、使う場面や用途など、少しすみ分けをしているという話をしましたが、人それぞれの歩行を助けるために、当たり前に使うものになれたら、福祉的な用具に対する世の中の認識もガラッと変わってくるんじゃないかなと思います。

「着けて歩いている人を街中で見ましたよ」と周りの人からは聞くのですが、私自身は、まだ一度も街で見たことがないんです。ACSIVE(アクシブ)もaLQ(アルク)も、街で見かけるようになれたら、普及度も少し実感できるかなと思うのですが。

杉原: 自分が開発に携わったプロダクトを街中で見るほど、嬉しいことはないですよね。僕もデザインに携わる者として、その気持ちはすごくよく分かります。そのプロダクトを持ってくれている方に、握手を求めたくなりますもん(笑)。あの胸の高鳴り、テンションの上がり方は、作り手だけの特権だと思います。

佐野:ぜひとも、見てみたいですね。

杉原:近いんじゃないですか?

前編はこちら

中編はこちら

佐野明人(さの・あきひと)
国立大学法人 名古屋工業大学
大学院工学研究科 電気・機械工学専攻 教授
1963年岐阜県生まれ。1987年岐阜大学大学院工学研究科修士課程修了。1992年博士(工学)(名古屋大学)。2002年スタンフォード大学客員研究員。受動歩行・走行、歩行支援、触覚・触感などの研究に従事。2009年「世界で最も長く歩いた受動歩行ロボット」でギネス世界記録認定。2014年9月、世界初の無動力歩行支援機『ACSIVE(アクシブ)』を実用化。2017年6月、ACSIVE(アクシブ)をベースに、健康づくりのために、誰もが手軽に使える無動力歩行アシストをコンセプトに開発した『aLQ(アルク)』を発表。2010・2011年度日本ロボット学会理事、2015・2016年度計測自動制御学会理事。日本機械学会フェロー、日本ロボット学会フェロー。

株式会社 今仙技術研究所(ACSIVE)
www.imasengiken.co.jp

株式会社 今仙電機製作所(aLQ)
www.imasen.co.jp/alq.html

(text: 岸 由利子 | Yuriko Kishi)

(photo: 壬生マリコ)

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