ニュース

【インタビュー】「据え置き型ナビ」が持つ“精度”の優位性をパイオニアとインクリメントPに聞く

カロッツェリアのカーナビはなぜ地図の鮮度にこだわるのか?

 数年前、カーナビの世界はライトユーザー層を中心にPND(Portable Navigation Device)が人気のマトだった。なんて思っていたら、いつの間にやらスマートフォンが隆盛に。盛者必衰、といえばそれまでだけど、恐ろしいものの片鱗を味わったような気がする……。

 なんてネタフリはさておき。スマホを持っていれば機器購入代金がかからず、カーナビとして必要最低限の案内をしてくれるのだから、人気になるのも頷けるハナシだ。

 それに対してインパネのDINスペースに装着するカーナビ、と書くと長いし煩わしいので以下「据え置き型ナビ」とするけれど、その最大のウィークポイントは高価なことだろう。とはいえ、ひと昔前なら30万円オーバーが当たり前だった頃と比べると、ここ最近ではハイスペック機でも10万円代前半から手に入れることが可能になってきた。休日はもちろん平日もクルマに乗ることが多いユーザーなら、それは十分に納得できるレベルといえるはずだ。一方、あまりクルマに乗らないユーザーとなると、そのコストをペイできないと考えてしまってもおかしくない。

 それでは、据え置き型ナビのスマホに対するアドバンテージは何か。それは“精度”にあると思う。ただ、精度といっても単純な自車位置精度だけに限らず、目的地を見つけ出す精度、ルートを探索する精度、ルートを案内する精度など、カーナビが必要とする精度はさまざまだ。

 そして、そうしたカーナビとしてのあらゆる精度の追求が、正確で優れた案内を実現し、運転中の安心感や快適さ、豊かなカーライフへの貢献度でスマホナビを大きく上まわるなら、実は初期コストは簡単にペイできるのではないだろうか。というワケで、あるメーカーにインタビューを申し込んだ。市販ナビの老舗であり、精度にコダワるメーカーといえば、そうカロッツェリアブランドでおなじみのパイオニアだ。

 対応していただいたのはパイオニア カーエレクトロニクス事業統括部 カー市販事業部 事業企画部 マルチメディア企画部 企画1課 岡田崇弘氏、そして地図データなどを担当するインクリメントP 商品部 第一商品部 第一グループ 伊藤輝彦氏になる。

パイオニア カーエレクトロニクス事業統括部の岡田氏(左)とインクリメントP 商品部の伊藤氏(右)

自車位置精度が目指すモノ

“道は星に聞く”そんなキャッチコピーで発売されたカロッツェリアのカーナビ。それはカーナビという商品の特長をうまくアピールした名コピーだけれども、実際のところ星=GPS(Global Positioning System)衛星からの信号だけでは正確な位置は分からない。例えば、GPS信号単体だとビルなどに反射した信号により誤差する「マルチパス」と呼ばれる現象が起こり、自車位置が突然あらぬところに飛んでしまうことがある。また、トンネルの中などGPS信号を受信できない場所もあるわけだ。後者は車載コンピュータから車速パルスを取ることで回避できるが、前者はいかんともしがたい。

 もっと精度を、ということで1996年に始動したのが「ポセイドン」プロジェクト。ちなみにポセイドンという言葉は「ポジション精度なんとかしよう!」の合い言葉から、ポジションの頭文字「Po」と、「Seido(精度)」、なんとかの「N」を組み合わせたモノだという。

 その成果は徐々に製品に反映されていく。まず生まれたのが「ハイブリッド航法」と呼ばれる機能。これはジャイロセンサーとマップマッチングを組み合わせて精度を向上させようというモノで、GPSの仕組み上避けられない誤差を吸収することが可能になる。

 マップマッチングの仕組みは「ナビ上の道路には“リンク”という単位でデータが埋め込まれていて、そこに自車位置をマッチングさせています。例えば高速道路のSA(サービスエリア)、PA(パーキングエリア)での分岐では、他の場所より短い“リンク”が埋め込まれておりクルマがSA、PAへ進入することをいち早く認識できるようになっています」(岡田氏)。つまりトンネルなどでGPS信号を受信できなかったり、誤りを含んだGPS信号を受信した場合でも、強制的に道路上に自車位置を描くことでズレを吸収して正しい位置を示すわけだ。

 さらに伊藤氏によれば「“リンク”はいろいろな部分で使い分けていまして、交差点の内部、高速道路の本線では長さが異なっています。例えば2条道路(片側1車線の十字路)では“リンク”が2本交差しますから、交差点内部にカドが4点あることになります。そのままでは軌跡がそのカドを通ってカクカクしてしまうので、対角線を結ぶような“リンク”が入れてあります」という。普段あまり意識しない、交差点での自車位置の動きがなめらかになるような工夫まで施されているのだ。

 と、一見完璧に見えるマップマッチングだけれども、実のところメリットばかりではなくデメリットもある。というのは、“リンク”に分岐がない場所、つまり駐車場などでは道路がある外周部にしか自車位置が来ないことになる。目的地は目の前なんだから後は自力でイイじゃん、なんて人も居るかもしれない。だが、カーナビを標榜する以上、もっと精度が欲しいと思うのが人情というモノ。そこで生まれたのがマップマッチングを「外す」というコトバ的には矛盾を感じてしまうような機能。これをパイオニアでは「マルチフィールドマップマッチング」と呼んでいる。「GPSやジャイロセンサーの情報から旋回や速度の変化を認識し、地図データと照合することで道路外に自車がいることを検知します。その際、道路上のリンクに固執するのではなく、あえてマッチングから『外す』ことで自車位置を正確に表示するというわけです。また、立体駐車場や地下駐車場でも自車位置を正確に表示し続けられるよう、状況に応じた補正アルゴリズムを搭載しています」(岡田氏)。

 これで道路がない駐車場でも正しい位置が認識できるようになった。ただ、それだけじゃなかったりする。

「GPSとジャイロセンサーから得られた情報をどう扱うかというノウハウが重要」と語る岡田氏

 1999年発売の「AVIC-D9000」から搭載される「3Dハイブリッドセンサー」の出現だ。これまでの前後左右に加えて傾きも検出できるようになり、さらに地図データにも傾斜データを加えることで精度が飛躍的に向上したのだ。どんなところで効果を発揮するかというと「例えば都市高速の出入口などは傾斜がついていますので、そういったデータを使うとズレにくかったりということはあります」(岡田氏)という。据え置き型ナビやPNDなど固定して使うことが前提だからこそ実現したといえ、手に持って使うスマホにはマネができない機能といえる。

 伊藤氏によれば、こうしたデータの収集は「傾斜データは実走して収集しています。開通したら実際に走りに行って測定し、ナビのデータに加工しています。2013年に開通した京都縦貫道の沓掛IC(インターチェンジ)〜大山崎JCT(ジャンクション)間や阪神高速 6号大和川線もすでに走っていて、今年発売予定のナビに収録される新しいデータに入っています」とのこと。傾斜データは道路からの相対値として記録されており、高速道路のICや出入口、一般道でも国道以上のオーバー/アンダーパスなどを中心として収録されているそうだ。

 傾斜データのもう1つの活用が、前述のマルチフィールドマップマッチングを使った「駐車場データ」だ。例えば羽田空港に併設されている駐車場。道路からそれて場内に入ると駐車場マップに切り替わり、スロープを上がるごとにそれをキチンと認識、その階の地図を表示してくれる。精度的にも誤差は1mあるかないかのレベルで、駐車した枠までほぼ完璧に示してくれる。地図にはエレベータやトイレ、連絡通路などまで表示されるため、クルマを降りてからバタバタと慌てなくて済む。この機能を実現するために「GPSが使えないので、ジャイロを積んだクルマで10km/hぐらいでノロノロと走ってデータを測定しました」(伊藤氏)なんて苦労話も。現状、収録数は100あまりとそれほど多くはないものの、そこに行く用事がある人にとってはかなり実用的だ。

立体駐車場内にあるエレベータやトイレなどもフロアごとに表示してくれる「駐車場データ」

 文字で書いてしまうとサラッとしたカンジになってしまうけれど、これを外からの情報、例えばビーコンのようなモノで現在地データを受けとるのではなく、ナビがスタンドアローンで判断しているのはスゴいこと。据え置き型ナビならではの機能といえるだろう。

 ただ、そうやってセンサーなどから得たデータも、ユーザーによって搭載するクルマが異なるため使われる環境は千差万別。そのため「常に3Dハイブリッドセンサーが車両の状態を監視し、学習補正を行うことで高い自車位置精度を保ちます。例えば、カーナビの乗せ換え、チェーン装着なども自動で検知、学習値を速やかに調整し、自車位置のズレが起こらないようにしています」(岡田氏)という。

 こんなコダワリで実現しているのが、カロッツェリアナビの自車位置精度。同社にはキャラクターの異なる「楽ナビ」と「サイバーナビ」がラインアップされているけれど、こと自車位置精度に関してはハードやソフトに違いはなく、同等の性能を持っている。どちらを選んでも据え置き型ナビならではの精度を楽しめるわけ。どこでも迷わず正確な位置を知ることができるのは、据え置き型ナビならではの大きなメリット。ナビで場所が分からず迷ったことがある、なんて人ならその価値が分かるハズ。迷った時間はプライスレス、だ。

時間を軸に最適なルートを導き出す

 ルート探索はカーナビの重要な機能の1つ。今では当たり前になっているけれど、GPSカーナビ登場時は“ナビ”といいつつも案内機能を持っていなかったことからも、その難しさがうかがえようというもの。

 現在地から目的地までのルートを探し出す。それ自体はごく単純な命題だけれども、問題となるのはなにをもって「よいルート」とするか、だ。詰まるところルートの精度、つまり品質が問題になるワケ。さらに「よさ」は個人それぞれで判断が異なるため非常に難しい問題になる。そこで、条件を変えて複数のルートを一度に探索する機能をつけたりもしている。でも、大多数のユーザーからすれば「いちいち見比べてるのは面倒。極上の1本があればそれでいい」となってしまうのだ。

 そんなこんなで各メーカーは試行錯誤を繰り返してきた。実のところ、カロッツェリアも一度大きな転換をしている。それまでは「距離」を軸としたアルゴリズムを使用していたが、2004年に発売された「AVIC-ZH900MD」からは軸を「時間」に変更したのだ。道幅や信号の数、交差点の形状など様々なファクターを考慮することで、短いルートから早いルートへの転換だ。それを後押ししたのが、翌2005年から入った天気予報、そしてさらに2006年から始まったスマートループだ。

 この新たに採用された時間を軸としたルート探索のメインとなるのが「タイムスライス」という概念。これは30分刻みで条件を考慮するというもので、出発してから30分後までは最新の情報、30分から60分までは未来の話になるので渋滞予測の情報を加味、30分から60分、それ以降も同様に30分区切りで未来の予測を考えながら全行程を計算している。

 スマートループ渋滞情報が特に威力を発揮するのが最初の30分。その後主役となる渋滞予測のデータについては、VICSの旅行時間情報、VICS統計渋滞情報のほか、スマートループ渋滞情報の過去データ「蓄積型プローブ」も活用する。このデータには曜日や祝祭日、それに晴れ、雨、雪のような天候、さらに「春」「夏」「秋」「冬」「梅雨」と季節ごとのデータも持っているので、通信を利用していないユーザーでも恩恵が受けられるのだ。

 こうしたデータを元にして行われるルート探索は、サイバーナビなら「推奨1 有料標準」「推奨2 有料標準」「推奨1 有料回避」「推奨2 有料回避」「エコ」「幹線優先」の最大6ルートが同時に表示される。また、再探索時の限定メニューとして「タイムブースト」「エコブースト」という探索条件も選択可能となっている。

「エコ」などの候補も用意する6ルート同時検索

 これらについて岡田氏は「“推奨ルート”は時間を中心に道幅や走りやすさ、燃費、駐車場の入りやすさといった要素をバランスよく考慮したルートです。“エコ優先”はスマートループ渋滞情報による道路状況、また独自の燃費推定技術によって、燃料消費量の少ないルートを算出し提案しています。サイバーナビでは、燃料単価を入力することで推定燃料費を表示することも可能です。一方、“タイムブースト”では“推奨ルート”よりもさらに時間を優先、“エコブースト”では“エコ優先”よりもさらにエコの条件を優先してルート探索を行うことも可能です」という。

 表示された6本のルートの裏では「明らかに遠回りのルートも含めて、4桁台の本数レベルで計算を行い、その中から極上の6本を提案しています」(岡田氏)とか。見た目ではわずか6本に過ぎないけれど、実は多くのルートの中から自信を持って選ばれたエリート中のエリート。スムーズに目的地に到着することができれば、ドライバーはもちろん同乗者にとってもイライラや疲労を軽減できる。また、同時に燃費を抑えることにもつながり、サイフにも地球にも優しいエコドライブができるワケだ。

地図精度にもコダワる

「データの鮮度にはこだわっています」と伊藤氏

 自車位置精度にしろ、ルート探索精度にしろ、その大本となるのが地図データ。ポータルサイトなどWeb上では無料で地図を利用することができるのが大半。その一方でカーナビはといえば、機器代金込みとはいうものの有料、それもある程度大きなコストが必要になる。その違いはどこにあるのだろうか。

 岡田氏は「カーナビの場合はクルマ用の地図であるため、“地図の見やすさ”にとても気を遣っています。走行中であっても、パッとみて一瞬で判断できる地図を目指しています」という。伊藤氏は「色使いはカーナビメーカーが決めていますが、データはカーナビに使うことを意識して作っています。例えば、運転している時に画面を見るのは交差点を曲がる時が多いですが、その際に目印になる施設としてビル名が表示されていても分からないですよね。そこで、下の階層にあるコンビニなどを文字として載せています」と一例を挙げてくれた。つまり、似てはいるけれど、中身は別のモノなのだ。

 そういったカーナビならではの苦労はほかにもある。特に問題になるのがデータの鮮度だ。カーナビの場合、本体の生産などある程度のタイムラグがあって、実際にナビが発売される直前までデータの修正ができるわけじゃない。その気になればいつでも更新が可能なWeb上の地図サービスとは大きく事情が異なる。そこで事前の情報、つまり自治体や道路管理会社が出している工事図面や都市計画図といった資料を元にデータを作り込んでいくことになる。できあがったデータは机上のモノとはいえ、そのままでもキチンとルートを引けるデータとなっている、だが「実走してみるとちょっと違う、というかナビ上の表現として変えた方がいい場合があります。そういった部分は後から地図を更新する場合もあります」(伊藤氏)という。

データの収録を行う実走部隊の車内。計測機器やパソコンなどが満載だ

 そんな時に活躍するのが、傾斜データの収録なども行っているインクリメントPの実走部隊。拠点をもとに北海道から沖縄まで、時には本州を離れ離島までフェリーを使って乗り込むこともあるという。そうした苦労があってこそ、高い精度の地図ができあがるのだ。

 また、カロッツェリアならではの面白い機能として「ロードクリエーター」がある。これは地図にない道路を走ると自動的に新しい道路を地図上に作ってくれるモノで、走った方向まで記録されるようになっている。こうしてできた道路は画面上に表示できるだけでなく、ルート探索にも利用できるスグレモノだ。そこで作られた道路はそのユーザーのナビにしか描かれないが、上がってきた情報は独自調査のデータを組み合わせて解析、有効に活用しているという。ただ、「ロードクリエーターからの情報は大半が調査済みの道路です。主要道路ではないため差分更新では配信していませんが、全更新ではほぼ入ります」(伊藤氏)とか。また、インクリメントPが運営するMapFan Webにあるユーザーが地図の変化点情報を投稿できるサービス「地図の素」(http://www.mapfan.com/moto/)も地図整備のトリガーとして活用しているそうだ。興味があれば覗いて見てほしい。

 このように地図の専門会社としてさまざまな事前・事後の調査によって日々地図の最新情報を収集してユーザーへ提供している。岡田氏は「カーナビにその情報を反映させるには、毎月配信される最新データをパソコンを使用してSDカードにダウンロードしナビの更新を行うか、通信モジュールを使用してナビに直接ダウンロードし更新を行うかのどちらかになります。Web上の無料地図やスマホアプリに比べるとやや手間に感じるかもしれませんが、こういった徹底した調査によって得られる鮮度の高い地図情報が、運転中の自車位置を正しく表示し、目的地までの効率のよいルートを算出する基盤となっています」と語ってくれた。

 例えば最も使われているWeb地図サービス、スマートフォンアプリのGoogle Mapでは2014年4月3日現在、2013年9月20日に開通した東関東自動車道 谷津船橋IC(インターチェンジ、)、2013年11月30日に開通した日本海沿岸東北自動車道 大館北IC〜小坂JCT(ジャンクション)間が地図に反映されていない。知らずにWebやスマホでルートを引いた場合は目的地に行くのに遠回りをする可能性がある。精度で据え置きに劣るスマホであれば、後者の場合、地図に道路がない場所にいることで、自車位置表示が不安定になることも想像される。それに対してインクリメントPが調査した情報の入っているカロッツェリアのカーナビ地図では、バージョンアップされたデータにどちらの道路も映されており、案内でもこれらの道を使うルートを引くことができた。インクリメントPでは道路が開通した翌月には新データを配信できる体制を整えている。場合によっては翌月更新でない場合もあるが、地方の道路であっても収集したデータは可能な限り早くユーザーに提供できるように取り組んでいるとのことだ。スマホナビで利用するWebの無料地図サービスも提供元がいくつかあるのだが、地図情報の鮮度に関してはやはりそういった情報収集の取り組みの違いが更新状況に表れやすい部分だ。

スマートフォン向けアプリ「Google Maps」で表示した2014年4月3日現在の谷津干潟付近。谷津船橋ICが開通していないのが分かる
カロッツェリアのカーナビ「楽ナビ」で表示した谷津干潟付近。東関東道から接続道路が延びており、谷津船橋ICが開通している

 そこまでして鮮度にコダワリを持つことについて伊藤氏は「新しい道路には国交省や自治体、実際に使う人など多くの人の思いが詰まっています。これまで生活道路に通過車両が流入して事故や渋滞が起きていた、そんなことも解消できるのです。ただ、そういう道路がデータに入っていないと、せっかくできた道路もまったく使われない状態になってしまいます。逆にデータがキチンと整備されていれば、多くの人がそのルートを使ってくれる可能性が出てきます。そういったことを考えるとカーナビメーカーや地図メーカーの責務は非常に大きいと感じます。発売時点でより多くの道路を描き、ルートを引けることが大切だと考えています」と熱く語ってくれた。

 こうして日々変化する道路は新しいデータとしてナビに収録されていく。旧モデルの場合はバージョンアップで対応しており、最近の機種なら発売から3年間は無料で更新することができたりもする。が、「残念ながらすべてのユーザーに利用していただけているわけではない」(岡田氏)という。実にもったいない限りだ。今年(2014年度)は中央自動車道と東名高速が圏央道で結ばれたり、新東名高速が東海環状自動車道まで全通したりと、大きな開通が目白押しの予定。「開通後はなるべく早く地図データを更新しルート案内に反映させる予定」とうかがったので、これは是非確認してみたいところ。カーナビを装着していても地図が古ければせっかくの新しいルートを逃してしまうことにもなりかねない。それで渋滞にでもハマってしまえば楽しいドライブも台なしだ。

初期投資は必要だけど実は節約が可能!?

 と、長々と書いてきたがどうだろう。カロッツェリアのナビ限定の話になってしまったけれど、イマドキのナビはここまで進んでいるのだ。帰省や旅行でドライブをするなら、時間の短縮、それに伴うガソリン代の節約、そういった見えない部分で価格差なんてカンタンにペイできそうだ。頭のよいナビを装着して、楽しくエコなドライブを楽しんでほしい。

(安田 剛)