ADASにおけるセンサの技術革新がもたらす交通事故の救命率向上

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道路上の安全は大きな問題です。毎年110万人以上が交通事故で亡くなり1)、推定2,000万人から5,000万人が負傷しています。

このような衝突の主な原因はドライバーの過失です2)。自動車メーカーや政府の規制当局は常に安全性を向上させる方法を模索しており、近年では先進運転支援システム(ADAS)が道路上での死亡者や負傷者を減らすのに役立つ、大きな進歩を遂げています。

この記事では安全性向上におけるADASの役割と、それを実現するための重要な役割を果たす各種センサ技術について考察します。
ADASの進化と重要性

1970年代に最初のアンチロックブレーキシステム(ABS)が導入されて以来、乗用車へのADAS技術の導入が着実に増加しており、それに伴い安全性も向上しています。全米安全評議会(NSC)は、米国だけでもADASは交通事故死者数の約62％を防止し、毎年2万人以上の命を救う可能性があると推定しています3)。自動緊急ブレーキ(AEB)や前方衝突警告(FCW)のようなADAS機能は近年一般的になり、ドライバーの事故防止を支援し、最終的に人命を救うために、4分の1以上の車両でこれらの機能が利用できるようになりました。

ADASには、互いに連携して動作する複数の技術が必要です。センシングスイートはシステムの 「目」として機能し、車両の周囲を検知してシステムの「頭脳」にデータを供給し、そのデータを使って、ドライバーを支援するための車両の作動決定を計算します。例えば、前方に車両を検知したが、ドライバーが自分でブレーキを踏んでいない場合、AEBで追突を回避するために、すぐに自動的にブレーキをかけて車両を停止させます。ADASセンシングスイートは、車載グレードのカメラで構成されるビジョンシステムで構築されており、その中核となるのは、車の周囲のビデオストリームをキャプチャできる高性能イメージセンサです。この画像を使用して、車両、歩行者、交通標識などを検知し、それらの画像を表示して、低速操縦時や駐車時にドライバーを支援します。カメラは多くの場合、レーダー、LiDAR、超音波センサなどの深度センシングモダリティと組み合わせることにより、深度情報を提供してカメラの2次元画像を補強し、冗長性を追加し、物体までの距離測定の曖昧さを排除します。

ADASの導入は、自動車メーカーとそのティア1システムサプライヤーにとって困難な課題になる可能性があります。複数のセンサで生成されるすべてのデータを処理するのに利用可能な処理能力に限界があり、またセンサ自体にも性能上の限界があります。自動車業界の要求は、ハードウェアだけでなく、関連するソフトウェア・アルゴリズムも含め、すべてのコンポーネントに優れた信頼性を求めており、安全性を確保するために徹底的なテストが必要になります。また、システムは最も厳しい照明条件や気象条件でも安定した性能を発揮し、極端な温度にも対処でき、車両の寿命を通して確実に動作する必要があります。