【日産開発者インタビュー】先進技術「プロパイロット」の仕組みを開発者である矢作氏に聞く!プロパイロットってどんなシステムですか?

高速道路での巡行や渋滞時に、車がハンドルやアクセル、ブレーキの操作を行う日産自動車の運転支援技術「プロパイロット」。マイナーチェンジしたスカイラインでは、ハンズオフ(手放し運転)も可能とした「プロパイロット2.0」が搭載され話題となっています。

では、そのプロパイロットは一体どうやって動いているのでしょう。そして今後どのように進化していくのでしょうか。その使い方なども含めて、日産自動車で先進技術センターで「プロパイロット生みの親」ともいえる矢作さんにお話を伺いました。

文/写真・栗原 祥光

Chapter
プロパイロットってそもそもどういうシステムなんですか?
では、プロパイロットはどうやって動いているのでしょうか?
プロパイロットの大元の技術は昔からあった?
ついにプロパイロット2.0へ進化!新型スカイラインへ導入
プロパイロット2.0を実際に試してみた
次なる挑戦は自動運転レベル3?
プロパイロットは、他社とどう違う?メリットは?

プロパイロットってそもそもどういうシステムなんですか?

日産 スカイライン 2019 栗原

日産自動車の矢作さん

まずは、プロパイロットとは何かについて、おさらいの意味も含めて今一度ご説明頂きました。

「基本的には前走車との距離を計測し車間を調整する機能(アクセルコントロール)と、白線を検知し逸脱しないように走る(ハンドルコントロール)の2つの機能から成り立っています。この2つの機能が組み合わさった時、車が自発的に動いているという感覚に近い運転支援になりますが、判断するのは人間になります。」

あくまで高速道路での利用に限定された運転支援であり、SF映画にでてくるような車が目的地まで自発的に走行するものではない、というものです。ゆえに一般道での利用も不可、となります。

では、プロパイロットはどうやって動いているのでしょうか?

日産 スカイライン 2019 栗原

セレナのプロパイロットを動作させている様子(高速道路の渋滞時)

では、どのように動いているのでしょう。さぞかしセンサーを沢山使っているのかと思いきや…

「フロントガラスに取り付けた1つのCCDカメラで、全走車の車間距離と車線を監視しています。具体的には前走車が約100m先にいても監視できています」

と、映像処理だけというから驚きです。

それゆえ

「走行する条件によって、利用できない機能が場合があります。具体的には、雨で路面が光ったり好天でも白線が消えかかっている道路では、ハンドルのコントロールはできませんし、さらに視界が悪い状態では前走車との距離を計測できません」

とのこと。さらに…

「安全性の面から、一般道では利用できないようにしています。具体的には信号などを検出した時は、プロパイロット動作を解除するようにしています」

とのこと。

日産 セレナ 2017

セレナ e-Power

さて、そんなプロパイロットが初めて搭載したのは2016年に登場したミニバン「セレナ」から。その後SUVの「エクストレイル」や電気自動車「日産リーフ」、そして軽自動車で今春登場した「デイズ」へと、より低価格な車種に搭載されていきました。

一般的にこのような先進的な機能は高級車に搭載され、そこから下位の車種に技術が下りてくるのが通常ですが、どうしてセレナからだったのでしょう?

「タイミングもありましたが『誰もが使う車に載せたい』という思いがありました。家族で旅行するといった用途がメインで、家族の誰もが運転する機会がある車にこそ、この機能は活きると思ったのです。」

そんなプロパイロットの開発はセレナの開発当初である2013年~2014年頃から始まったとのこと。思ったより短期間で実現したと思いきや、実は日産自動車では以前から基礎研究が行われていたほか、プロパイロットに近いものはあったそうです。

「2001年に登場した4代目シーマのオプションとして、レーンキープサポートシステム(車線逸脱防止支援システム)を世界で初めて搭載しました。これとレーダークルーズコントロールと組み合わせることで、先行車の自動追尾運転が可能だったのです。ですがCCDカメラをはじめ、様々な部品が高額であったこと、また演算処理の問題などから、今のようにカーブで曲がるところまではできていませんでした。」

そこからデバイスの低価格化と高性能化が進んだことが、大きな要因だそうです。

プロパイロットの大元の技術は昔からあった?

日産 スカイライン 2019 栗原

「プロパイロットの大もととなる技術は2000年代からありました」という日産自動車の矢作さん

今ではセレナをはじめ、様々な日産車に搭載されているプロパイロット。技術はさらに進化していました。

「高速道路の一部制限速度が試験期間とはいえ時速120km/hまでアップしました。そこでより安心感を得るべく、今年マイナーチェンジしたセレナにはソナーも搭載し、より遠くの車間距離を計測できるようにしています。」

同じプロパイロットでも実は微妙に異なっているというではありませんか。となると、気になるのは今までセレナに乗っていた人が、マイナーチェンジしたセレナと同じプロパイロットにアップグレードできるのか? ということ。併せてカメラひとつで動作するなら、どんな車にも後付けで搭載できるのでは? という期待も。

「本当は対応できたらいいのですが、残念ながらできません。というのも自動車の制御システムはかなり高度化している上に、プロパイロットのようなシステムは自動車設計の初期段階から関わる内容なのです。また後付けの場合、制御はもちろんのこと、フロントガラスにカメラを取り付ける都合、その位置に規定があり、これは設計段階から関わる内容ですので難しいですね」

と、後付けやバージョンアップは不可能とのお答えでした。ちょっと残念。

ついにプロパイロット2.0へ進化!新型スカイラインへ導入

日産 スカイライン 2019 宮越孝政

プロパイロット2.0を搭載した新型スカイラインのハイブリッド仕様 写真:宮越孝政

そんなプロパイロットの大きな進化が、スカイラインのハイブリッド仕様に搭載された「プロパイロット2.0」です。従来のプロパイロットと利用シーンは同じ高速道路で、名前も似ていますから、大した違いはないように思えますが、実は大違い。

車線変更支援と目的地のICへの誘導、さらにハンズオフ動作が追加されました。これもカメラ1個で? と思いきや、実は大きく異なるそうです。

日産 スカイライン 2019 栗原

フロントガラスには複数のカメラが搭載されている

「プロパイロット2.0の場合、従来はカメラ1つで制御判断していたものを、複数のカメラとセンサーで全方位を監視する仕組みになっています。また高精細3D地図データとGPSを用いて、車両の位置を計測しています。」

前だけしか見ていなかったものを全方位見ることで、車線変更ができるようになった、というのは理解できますが、地図データを使うと、どうしてハンズオフが可能となるのでしょう?

日産 スカイライン 2019 栗原

プロパイロット2.0動作中の様子

日産 スカイライン 2019 宮越孝政

「高速道路を運転している時、目の前の車だけを見ていませんよね。実際は先まで見ながら運転していると思います。それと同じように、地図データを使うことで、具体的には2km先まで見通せるようになりました。これにより先のコーナーや路面のカント(角度)から、車がどのように動けばいいのか、がわかるようになり安定度が増したのです。そのほか、カメラも望遠だけでなく広角も取り付けるなど、数を増やしています。その結果、ハンズオフが可能とし、車線変更の支援も行えるようになりました。」

つまり今までのプロパイロットは、目の前に大型トラックがいた状態で走行しているのと同じで、先が見えづらい状態で運転していたようなもの。それがトラックの先に何があるか、トラックの隣車線に車がいるのか、いなければ車線変更をする、という判断までできるようになった、というわけです。

また利用時は予め目的地を入力するため、目的地のICまで安全に誘導してくれるのも、プロパイロット2.0の大きなポイントです。

日産 スカイライン 2019 栗原

目的のインターチェンジに近づくと案内表を行うだけでなく、承認ボタンを押せば誘導まで行う

前後左右と、かなり先までの道からハンズオフ動作ができるようになったプロパイロット2.0。GPSを使っているということは、電波が受信できないトンネル内ではどうなるのでしょう。

「トンネル内や山間部といったGPS電波が受信できない環境では、車線変更の支援やハンズオフができない従来のプロパイロット動作に自動的に切り替わります。カーナビのように車速から現在位置を割り出すことはできなくはないのですが、安全性の面で不安が残ります」

とのことで、残念ながら利用はできませす。また、もともとプロパイロット同様に一般道での利用は不可なのですが

「プロパイロット2.0は高速道路用の高精度3D地図を使っているため、そもそも高速道路でしか動作はできないのですが、ここでいう高速道路とは『高速自動車国道法の定める高速自動車国道、及び、道路法の定める自動車専用道路』でして、道交法で高速道路と定められていない区間(具体的には小田原厚木道路の一部など)によっては、プロパイロット2.0の動作が解除される場合があります」

と、道路によっては使えないそうです。

日産 スカイライン 2019 栗原

トンネル内ではプロパイロット2.0を使うことはできない

交通法規もバッチリ厳守するのもプロパイロット2.0の特徴です。

「地図には制限速度が入力されているので、その制限速度での利用を前提としています。また高速道路では工事などにより制限速度が変わることがありますが、それに対しては映像から検知するシステムを搭載しています」

ですので、実は追い越し車線を制限速度以上で巡行する利用はできない(想定していない)仕組みです。もっとも、実際にお使い頂けるとお分かりになられるかと思いますが、車に任せてのんびり行こうという気分になりますよ」と矢作さん。

プロパイロット2.0を実際に試してみた

日産 スカイライン 2019 栗原

プロパイロット2.0では高速道路の標識も監視し、その制限速度に合わせた車速設定を自動的に行う

プロパイロット2.0を実際に体験すると、目的地のICまで運転しているというより、快適な車内環境と相まって、飛行機のファーストクラスに乗ったような感覚に近いものがあります。何より人が運転するより車に任せた方が安心と思わせるのが、プロパイロット2.0の凄いところ。

「よくハンズオフのことを取り上げられますが、技術としてはそれより『安心してもらえる』ということに注力を注ぎました。怖いと思われたら、折角の機能も使っていただけませんから。地図データを使う、センサーを増やすなどを行った結果、安定度が増してハンズオフも可能となった、と思って頂けると嬉しいです。」

日産 スカイライン 2019 栗原

プロパイロット2.0動作中の画面。隣車線に車両が通過していることを示すイラストが表示される

次なる挑戦は自動運転レベル3?

新型 日産 スカイライン 2019

プロパイロット2.0の登場で、もはや自動運転といってよいのでは?と思うと、実はそうではない模様。

「自動運転には定義がありまして、プロパイロット2.0はレベル2に相当します。1段階上のレベル3になると『限定された条件のもとでシステムが全ての運転タスクを実施するが、緊急時などシステムからの要請があれば運転者が操作を行う必要がある』という内容になります。一言で言えば、運転するのが人ではなく車が主導になってきます。これには技術だけではなく法の整備も必要になります」

といいます。

「自動運転レベル3になると、運転中に本が読めるようになる、という例え話が出てきますが、そもそも注意しながら本を読むというのは現実的ではありません(笑)。では、どこまでが人で、どこまでが車に主導権があるのか、というのを技術と法律の2軸で考えなければならないのです」

と、未来は近いようで思ったよりも遠いようです。

「それにプロパイロット2.0は、現在できることのほぼすべて盛り込んでいます。ここから先になると、3つのアプローチが考えられます。まずは自動運転レベル3への挑戦。これは技術だけでなく、法律面もクリアにしなければなりません。次にプロパイロット2.0の適応範囲拡大。具体的には一般道での利用です。そして3つ目は低価格化による対応車種の拡大です。それぞれに技術的なハードルがあります」

と矢作さん。それに

「プロパイロット2.0はどんな車にでも載せられるものではありません。車体そのものの性能がよくないと、プロパイロット2.0の良さが発揮できません。一言で言えば安心感が得られないです」

だとか。

「ですので車体設計をするにあたり、今後はどのプロパイロットを搭載するのか、というところからの議論が必要になるかもしれません。これは今まで自動車を設計する際、まず企画があり、そこから機能や装備が決まっていくというプロセスを経ていたことからすると、大きな違いです。」

プロパイロットは、他社とどう違う?メリットは?

日産 スカイライン 2019 栗原

プロパイロットの進化にご期待ください、と語る矢作さん

最後にプロパイロットが他社と比べてのメリットを伺いました。

「プロパイロット2.0のようなハンズオフができるほどの安定度や安心を感じて頂ける運転支援システムは、他社にはないと自負しています。海外メーカーの運転支援をそのまま日本に持ち込むと、アウトインアウトのようなラインを通る場合がありますが、海外と違い日本は車線幅が狭い場合、車線から車ははみ出すことはなくても、車が寄っていくような恐怖心を与えるのではと思います。さらにスカイラインは世界で販売している車種ですが、この高精度3D地図データを使ったプロパイロット2.0を搭載するのは日本仕様だけです。言い換えるなら日本の皆さまが世界で最も進んだ運転支援技術を体験できるのです」

栗原 祥光|くりはら よしみつ

中央大学理工学部卒。通信機器メーカーにて回路設計をした後、長年の趣味であったオーディオへの夢を追い求めて専門雑誌の編集者へと転職。その後、一般誌の編集を経て現在フリーランスのカメラマン&ライターとして主にWeb媒体で活動する。モータースポーツのレポートや新車試乗記のほか、グルメやエンタメ系など幅広い分野で執筆中。

栗原 祥光|くりはら よしみつ