EV（電気自動車）開発ブームの所以か、従来の自動車を電動化する「コンバートEV」が一部で流行し始めているようだ。エンジン一式を取り除き、代わりに電動機やバッテリーなどを積み込むのだ。後付けでハイブリッド化を図る改造もあるようだ。
こうした機能の変更「Convert（コンバート）」や後付け「Retrofit（レトロフィット）」といった発想は、自動運転にも通じるものがある。開発用途の自動運転車両の大半は、自家用車に後付けで自動運転システムを積み込んだものだからだ。こうした後付けシステムをキット化し、製品化する動きもある。
この記事では、自動運転における「後付けシステム」について解説していく。
■後付け自動運転システムの要件
自動運転開発企業の多くは、まず市販車両をベースに自動運転化に取り組む。市販車両にLiDARなどのセンサー類を取り付け、手動制御を電子信号制御に置き換えるなどして自動運転車に改造するのだ。
これは、いわばオーダーメイドだ。特定の車両の形状に適合する形でセンサー類を配置し、車両の特性を考慮しながら自動運転システムを構築していく。
ただ、一度完成すれば、全く同じ車種である限り理論上は同一の自動運転システムをそのまま適用可能となり、自動運転車の量産が容易になる。その車種に限るが、自動運転システムをキット化できるのだ。
こうしたキット化は、センサー群の配置や自動車を制御するコンピューターとの連動が大きなポイントとなりそうだ。長距離に及ぶ車両の前方や車両の周囲360度を確実に検知しなければならないセンサーは、わずかな角度のずれが測定精度を狂わせる。また、AI（人工知能）を主体とした自動運転システムが車両を正確に制御するためには、車両をコントロールする既存のコンピューターとしっかりと連動していなければならない。
この自動運転キットに汎用性を持たせ、さまざまな車種に対応可能なソリューションとするのは、正直なところ至難の業と思われる。その反面、実現すれば手軽に自家用車などを自動運転化することが可能となり、業界の在り方が一変するほどのインパクトを持つことになりそうだ。
■先行する後付けADASキット
自動運転キットの一歩手前の技術として、後付け可能なADAS（先進運転支援システム）キットがある。
車両の制御を伴うか否かで技術レベルが大きく異なり、前方車両や障害物などに対する衝突防止警報や車線逸脱警報など、自動車の制御を伴わない簡素なタイプは、アクセサリーソケットにつなぐだけで利用可能なドライブレコーダー型などオーナー自らが気軽に設置できるモデルが多い。
Pyrenee：オンラインドライブレコーダー型
AIドライバーアシスタントの開発などを手掛けるPyreneeは、AIが道路上の人や車の動きをリアルタイムで把握しその動きを予測することが可能なオンラインドライブレコーダー型の「Pyrenee Drive」の開発を進めている。AIの学習機能により、継続的に性能を向上させていくことが可能という。
ACR：後付け衝突被害軽減ブレーキ
一方、制御を伴うシステムはまさに自動運転キットの一歩手前と言える。
例えば、自動車安全システム事業を手掛けるACRの後付け衝突被害軽減ブレーキ「FM500AB」は、ミリ波レーダーと単眼カメラによる前方監視装置と、前方監視装置や各センサー信号から衝突危険判定などを行い、警告や電動アクチュエーターへの指令を発する制御装置、制御装置からの指令に従いブレーキペダルを押し下げてブレーキを作動させる電動アクチュエーター、装置の作動状況を表示する表示器で構成されている。
米Peloton Technology：後付けでトラックの隊列走行を可能に
海外では、米Peloton Technologyが後付けでトラックの隊列走行を可能にするADAS「Peloton PlatoonPro」を開発している。
カメラやGPS、LTEアンテナ、ミリ波レーダーなどの各センサーをはじめ、隊列走行制御装置やドライバーコントロール装置などを備えており、PlatoonProを搭載した各車両がネットワークオペレーションクラウドで繋がることで、追従車両は先行車両のアクセルワークなどに即座に反応し、安定した隊列走行を行うことが可能になるという。
なお、同社は後続車無人の隊列走行を実現する自動運転技術「Automated Following」の開発も進めているようだ。
▼Peloton Technology公式サイト
http://peloton-tech.com/
【参考】Pyreneeについては「AIで運転支援！「Pyrenee Drive」にグッドデザイン賞」も参照。
米comma.ai：オープンソースの自動運転ソフトウェアを活用
米comma.aiは、オープンソースの自動運転ソフトウェア「openpilot」を活用した後付けキット「comma 2devkit」及び最新の「comma 3devkit」を製品化している。
フロントガラス中央付近に専用ハードウェアを取り付け、ソフトウェアをインストールするなど約30分で取り付け可能という。comma 3devkitはデュアルカム360°ビジョンに加え、遠方検知用のカメラなど計3台のカメラを備えるほか、ドライバーの目線を追うドライバーモニタリングシステムも搭載している。
▼comma.ai公式サイト
https://comma.ai/
■後付け自動運転システムキット：海外では製品展開も
敷居が高そうな後付け自動運転システムだが、実用化に向けた開発や製品化は国内外で進められている。
米Ghost Locomotion：2021年中に発売予定
米スタートアップのGhost Locomotionは、360度ビジョンとコンピューティングスイートを後付けすることで高速道路における自動運転を可能にするソリューションを2021年中に発売する予定としている。
日中・夜間を問わずビジョンシステムや360度すべての方向で衝突を回避するシステム、人間の5倍のスピードを誇るという認識システムなどにより、高速道路上でレベル3相当の自動運転を実現するようだ。
なお、同社公式サイトの映像を見る限りでは、高速道路においてハンドルから手を離しつつも前方を監視しているハンズオフ運転のようにも感じられる。現状、レベル3走行が広く認められていないための処置かもしれないが、アイズオフの可否がレベル2（ADAS）とレベル3（自動運転）の分岐点となるだけに、実装される技術の詳細に関する続報を待ちたい。
▼Ghost Locomotion公式サイト
https://driveghost.com/
【参考】Ghost Locomotionについては「米Ghost、「後付け」で自動運転化を実現！3,495ドルで販売開始へ」も参照。
米Polysync：車両制御インターフェース「DriveKit」を製品化
米Polysyncは、高度なテストと開発に向けた車両制御インターフェース「DriveKit」を製品化しているようだ。具体的な機能は不明だが、ドライブバイワイヤ技術で車両を制御し、ハンドルやブレーキ、アクセルなど、車両の安全を保証したインスタントオーバーライドが可能という。
一般的な自動運転車ソフトウェアプラットフォームと互換性があるほか、オープンソースAPIまたは標準化されたCANインターフェースを使用し、独自のアプリケーションに統合することが可能で、自動運転開発をより効率的に行うことができるとしている。
▼Polysync公式サイト
https://www.polysync.io/
独Kopernikus Auto：後付けで自動バレーパーキングを可能に
ドイツのスタートアップKopernikus Autoは、後付けで自動バレーパーキングを可能にするスマートインフラストラクチャソリューションの開発を進めている。
Kopernikusアダプターソフトウェアを車両のECUに組み込むことで自律走行を可能とし、AIベースの認識やプランニングは外部で実行する仕組みで、すべての運転コマンドはリアルタイムで車両に送信される。駐車場のほか、工場や倉庫などにも応用可能という。
▼Kopernikus Auto公式サイト
https://www.kopernikusauto.com/
米Perrone Robotics：後付け可能な自動運転システムを展開
低速自動運転が可能な「TONY- LSV」やトランジットバン「TONY-AVStar」、3Dプリント技術を活用した自動車製造に取り組むLocal Motorsと共同開発した「Olli」などを手掛ける米Perrone Roboticsは、後付け可能な自動運転システム「TONY Retrofit Kit」を展開している。
特許取得済みのフルスタック自律ソフトウェアプラットフォームは、センサーデータの取り込みや認識、センサーフュージョン、AI主導の操作、プランニング、制御を実行する。自動車のコントロールは、ステアリングやブレーキ、スロットル、シフトコントロール用のボルトイン自動キット（BAK）、またはドライブバイワイヤーアダプターで行う。センサーは、LiDARやミリ波レーダー、カメラ、GPS、超音波ソナーなどで構成されている。
▼Perrone Robotics公式サイト
https://www.perronerobotics.com/
国内でも後付けシステムの開発進む
国内では、総合重工業のIHIが既存の構内搬送車両に自動運転ユニットを後付けするシステムを開発した。車両内部に制御装置と操作装置を設置することで、アクセルやブレーキ、ハンドル操作を自動化している。
また、埼玉工業大学は2020年、後付けの自動運転AIシステムを搭載したバスで東京臨海部実証実験に臨んでいる。
このほか、ドローン開発を行うイームズロボティクスと位置情報技術開発を手掛けるマゼランシステムズジャパンも、あらゆる電制御走行車両の自動運転を実現する「自律走行ユニット」の共同開発に取り組んでいる。
【参考】IHIの取り組みについては「「後付け」でトラックを自動運転化！IHIがシステム発表、省人化に貢献」も参照。イームズロボティクスなどの取り組みについては「自動運転化、「後付け型」であらゆるものを！福島と尼崎の企業が研究着手」も参照。
「後付け」でトラックを自動運転化！IHIがシステム発表、省人化に貢献 https://t.co/wikFOgblbM @jidountenlab #トラック #自動運転 #IHI
— 自動運転ラボ (@jidountenlab) August 7, 2021
■【まとめ】技術の高度化が汎用性を高め、後付け市場も次第に拡大
後付け自動運転システムの開発が国内外で進められていることが分かった。レベル4を実現する後付けシステムは、汎用性を持ちつつも取り付け・構築に専門知識が必要な実質オーダーメイド型だ。ドライバー自ら、あるいは自動車整備工場などで取り付けられるようなタイプで自動運転を実現するには、まだまだ時間を要する見込みだ。
ただ、将来的にはドラレコ感覚で取り付け可能な後付けキットが実現する可能性は十分考えられる。技術の高度化は、汎用性を高める側面も有しているのだ。
センサー取り付け時の若干のずれを自動で補正し、車両のECUと容易に連動可能なシステムが実現する未来は否定できない。自動車メーカー自らがキット化する可能性だって考えられるだろう。
【参考】関連記事としては「オンボロ農機も「後付け」で自動運転化！スマート農業、頭角現す中国ベンチャー」も参照。
