イベントレポート
【CES 2019】F-16戦闘機の制御技術から着想。人と機械の調和を図り、事故を防ぐ技術が「トヨタ ガーディアン」
“Guardian for all”とTRI CEO ギル・プラット氏
2019年1月9日 00:00
- 2019年1月7日（現地時間）発表
トヨタ自動車は1月7日（現地時間）、米ラスベガスで開催されている「CES 2019」でプレスカンファレンスを実施。後半に登壇した自動運転やAI関連などの開発会社であるToyota Research Institute（TRI） CEOのギル・プラット氏は、自動運転技術でもあり高度安全運転支援技術でもある「Toyota Guardian（トヨタ ガーディアン）」について説明を行なった。
後半部分となったギル・プラット氏の登壇前には、カリフォルニア州の高速道路で起きた3台が関係する交通事故（けが人は発生せず）の映像が流される。その後舞台は暗転し、ギル・プラット氏がトヨタ ガーディアン開発までの経緯を語った。
トヨタ自動車は2016年1月に、「人工知能技術」の研究・開発強化に向けた新会社として米国カリフォルニア州のシリコンバレーに「Toyota Research Institute Inc.」を設立。当初からギル・プラット氏がTRIを率いてきた。
プラット氏は3年前のTRI設立当初、自動運転技術の開発を2つのアプローチで行なうことを表明。1つは、「あらゆる環境で完全に、もしくは限られた運行設計領域（Operational Design Domain［ODD］）において、人間のドライバーを不要にする『Chauffer（ショーファー）』」で、もう1つが「人間の能力を置き換えるのではなく増大させるという考え方で開発している、『Guardian（ガーディアン）』」になる。ショーファーは、クルマの世界でショーファーカーなどの言葉あるように、運転手に運転をしてもらうような完全自動運転の世界を示す。一方、ガーディアンは、当初プラット氏はGuardian Angel（守護神）と表現していたように、いざというときに守ってくれることを示している。
「ガーディアン」については、「人間のドライバーが常にクルマをコントロールする前提で、事故が起こりそう、もしくは実際に差し迫っている際に、ガーディアンがドライバーによる操作と協調させながら正確な回避につなげる」と語り、実際のプレゼンテーション映像でも助手席のプロドライバーが別のステアリングを操作して危険を回避する映像を流すなど、運転を助けてくれる機能として開発がされている。
トヨタ ガーディアンは、人間と機械のそれぞれの能力や強みを融合した調和的な車両制御
プラット氏は「TRIの本年の重要な技術ブレークスルーの1つが、ガーディアンが人間と機械のそれぞれの能力や強みを融合し、調和的な車両制御を作りだした」と語り、それは現代の戦闘機の制御にヒントを得たものだという。
この戦闘機は、プレゼンテーションでもシルエットが流れたほか、QAセッションでF-16戦闘機であると語っており、F-16戦闘機の革命的な制御技術がヒントになったとしている。F-16戦闘機は、旋回性能など機動性能を向上させるために、Relaxed Static Stabilityと呼ばれる静安定性を緩和したあえて不安定な特性の機体に設計。機体姿勢を安定方向にもっていく力が少ないために、旋回態勢などに入りやすくなっている。ただ、それだけではパイロットが操縦桿などで頻繁に制御しないと不安定で飛ばしにくいものとなってしまうため、コンピュータの制御によって機体を安定化。パイロットの制御は、このコンピュータを介在して機体に伝わるようになっている。そのため、油圧制御が普通だった時代に、電気信号による制御「フライ・バイ・ワイヤ」を導入。操縦桿は力を伝えるものから、サイドスティックとなって電気信号を伝えるものとなった。
この制御がControl Configured Vehicleと呼ばれ、略称としてCCVを用いたため、CCV技術とも言われている。日本でもT-2 CCVなどが技術試験機として作られており、航空機に詳しい方にはなじみのある技術といえる。
現代のクルマも、機械的な操作から電子スロットルやステア・バイ・ワイヤなど、操作を電気信号で伝えるようになってきている。この部分に、トヨタ ガーディアンは存在していくことになる。
ただ、プラット氏はクルマの場合は、航空機の場合よりも難しいと語る。
「このように調和的制御を行なうことは、自動車の場合、戦闘機に比べはるかに困難です。その理由は、クルマの場合の制御は、クルマの動きだけでなく、衝突を回避しなければいけない差し迫った環境下におけるすべての物に対する認識技術・予測技術によって決まってくる」とし、そのような制御をドライバーと調和する形、「人間と機械がチームメイトとして、お互いのよい部分を引き出すような、ほぼシームレスな調和的システム」にするという。
「ガーディアンは、人間のドライバーか、トヨタもしくは他社の自動運転システムによっても操作が可能な、高度安全運転支援システムの1つとして開発中です。これこそが、ガーディアンのキーとなる能力です」「昨年のCESで豊田社長が発表したように、トヨタはガーディアンをMaaS（Mobility as a Service）向けに開発しているe-Palette（イーパレット）に標準装備として組み込むことを計画しています。これにより、MaaSのフリート顧客はどのような自動運転システムを使っても、トヨタのガーディアンを一種のフェイルセーフ、すなわちショーファー型自動運転システムの冗長システム（システムに障害が発生するケースに備えて、予備装置を配置・運用しておくもの）として使うことができます」と語るように、モビリティの本質として人と協調して、また自動運転システムと強調して事故を防ぐシステムとなるのがトヨタ ガーディアンになる。
“Guardian for all”（ガーディアンをすべての方に）
これは2018年のCESで、トヨタ 副社長である友山茂樹氏も語っていたことだが、トヨタは自動運転システムをアプリケーションとして開放する形で完全自動運転のe-Paletteを提供しようとしている。例えば、自動運転に必要なルート機能などは、e-Paletteを運用する業者それぞれに最適な形があり、そこまでトヨタが作り込むより、業者が作り込んだ方がよいものができるという考えからだ。その上で、事故などを起こさない部分はトヨタが作り込む。まさにこの部分がトヨタ ガーディアンになる。
これは、スマートフォンとしてセキュリティや通信など安全かつ法令遵守に必要な機能はAppleがiOSとして、GoogleがAndroid OSとして提供しているように、トヨタもトヨタ ガーディアンを提供していくということだろう。自動車というハードウェアも密接にかかわるだけに、GoogleよりもAppleのiPhoneに近いモデルと言える。
そしてプラット氏は、このガーディアンの能力を2018年は「賢く」することに注力してきたといい、継続的な改善を実施。プラット氏が登場する前に映像で流した、3台が絡むような複雑な事故を防ぐ能力を身に着けたことを示した。
このような安全性能の向上に加え、ガーディアンの潜在能力についても説明。ガーディアンをOFFにして運転するとスラロームに失敗してしまうドライバーが、ガーディアンをONにして運転すると見事にスラロームをこなしていく映像を紹介し、「ガーディアンの制御がなされている場合は、テストカーを自分の体の延長のように自由にコントロールしているように感じます。実際には、ガーディアンがドライバーに運転を教え、ドライバーをフォローしています。ドライバーがどのような入力をしても、アンダーステアやオーバーステアを出したり、パイロンをはねたりしません」と解説。「ドライブの喜びも、ガーディアンに固有なものであり、かつ意図的に加えた要素なのです。ガーディアンは、将来、命を救うだけでなく、運転をこれまでよりももっと楽しくするものになると信じています」という。
その後、TRIの新たな実験車である「TRI-P4」を紹介。春には既存の実験車とともに走行試験を始め、ショーファーとガーディアン双方の技術開発を加速させていく。
最後にプラット氏は、「自動運転とは、まず出来る限り多くの命を極力早く救えるようにし、かつドライビングをより安全に、しかし一方でより心を揺さぶるようなものにすることです」と語り、さらにガーディアンを作り込んで業界の中にも提供していければという。
「これこそが、“Guardian for all”（ガーディアンをすべての方に）という哲学です」と述べ、プレゼンテーションを終えた。
