安全性から自律化へ：データ コネクティビティが原動力

自動車技術は急速に成熟しており、自動運転車の可能性が大きく報じられることも少なくありません。しかし、日々静かに進んでいるもう 1 つの動きがあります。 自律走行車を現実のものにするデータ コネクティビティは、すでにオンハイウェイおよびオフハイウェイの両方で、自動車の運用をより安全なものにしています。  

より安全な運用を実現する鍵は、拡大し続けるセンサ群から大量の高品質データを収集し、そのデータを迅速かつ正確に解釈し、必要な場所へ車両全体にわたって情報を分配する能力にあります。より優れたセンシングと処理能力により、車両周辺環境をより正確に把握できます。その情報により、人間のドライバーとコンピュータの双方が、リアルタイムで判断しやすくなります。

自律走行車への移行は、乗用車よりもオフハイウェイ用途で急速に進んでいます。 鉱山や農業などの用途では、他車両によるリスクが非常に低く、自律化の有用性は高くなります。オフハイウェイ重機に搭載された追加センサは、1 人のオペレータよりもはるかに多くの情報を確実に捉えることができ、同じ空間を共有する他車両によるリスクもありません。

すべてのセンサ データを車両全体へ伝送する車両データ ネットワークが進化し、AI 搭載部品がそのデータをより適切に解釈して対応できるようになったことで、環境は非常に安全になり、人間のオペレータの存在がリスク増加要因となる場合さえあります。たとえば、最も過酷な鉱山環境では、人間のオペレータをそのような条件にさらすよりも、車両を自律運用する方が安全な場合があります。

交通量の多い高速道路のように、より複雑でリスクの高い環境では、完全自律運転の実現はまだ先です。しかし、ドライバーと乗員は、より優れたセンサ技術、より多くのデータを車両全体へより迅速に伝送する能力、そしてその情報を監視して対応する能力によるメリットをすでに享受しています。人が運転する必要がある場合でも、車線維持、自動ブレーキ、アダプティブ クルーズ コントロールなどの進歩により、自動車はより安全で快適に運転できるようになっています。 

半自律安全機能を実現するセンサ群とデータ量には、リアルタイムで情報を分配・処理できる車両が必要です。 幸い、大量のデータをより迅速に処理することは新しい課題ではなく、メーカー各社はデータ センターや製造業など他用途に由来する、より複雑なネットワーク トポロジーを導入することで対応してきました。

比較的シンプルな集中型コントローラ エリア ネットワーク（CAN）規格は、自動車メーカーが車両全体に機能を分散できるゾーン アーキテクチャへと次第に置き換わりつつあります。このアプローチにより、高速データはゾーン、センサ、アクチュエータ、および高性能コンピュート ユニット間を直接伝送できます。

車両アーキテクチャ内でデータを伝送するには、熱、振動、湿気、および電磁干渉に耐えられる部品が必要です。また、自動車メーカーは、サイズ、重量、およびコストに関する厳しい設計制約の中で開発を行っています。そのため、部品メーカーは、組み立てやすいフォーム ファクタで、耐久性および信頼性仕様を満たす製品を提供する必要があります。TE は、データ コネクティビティ ソリューションのスペース制約に対して、2 つの方法で対応してきました。  

• MATE-AX 小型同軸コネクタ システムのように部品を小型化し、小型ながら 9 GHz RF 性能を実現
• NET-AX+ モジュラー ハイブリッド データ コネクタのように複数の部品を 1 つのハイブリッド ソリューションへ統合し、1 つのアセンブリで同軸データ コネクティビティに加えて信号および電源接続にも対応

データは、自動車をより安全かつ自律的にするだけでなく、自動車の所有および運用体験もさまざまな面で向上させています。 たとえば、特に電気自動車では、オイル交換のような頻繁な整備入庫が不要になるため、メンテナンス基準が変化しています。

その代わりに、リモート診断により、不要なダウンタイムが発生する前にドライバーやオペレータへ問題を通知できるようになり、定期メンテナンスを予約する手間も解消されます。言い換えれば、メンテナンスは定期的・日常的なものから、予測的・予防的なものへ変わりつつあります。

車両システムの多くがソフトウェアで制御されるようになるにつれて、車両プラットフォームへの無線アップデートにより、ドライバーと乗員の快適性および利便性向上が支援されます。スマートフォンによる車両システム制御や音声コマンドは、ドライバーや乗員が車両とやり取りする方法を変えつつあります。より多くのスピーカーを通じて高解像度オーディオを提供できるインフォテインメント システムも、運転や乗車の体験を向上させています。

データ中心の新しいアーキテクチャは、自動車メーカーが運転体験を向上させる新たな方法を今後も切り開いていきます。

メーカー各社は、車両安全性をさらに向上させ、新たな機能を可能にするデータ伝送の速度と信頼性向上を追求し、限界に挑み続けています。 近年の車載ネットワーク構造の変化と高品質センサの普及により、特定車両の設計改訂ごとに、追加機能がより迅速に搭載されるようになっています。

ソフトウェアが高度化し、機能が拡大していく一方で、ネットワーク ノードを備えたネットワーク トポロジーの基盤は、今後大きく変化する可能性は低いと考えられます。その代わり、今後の方向性は、それらのノードの能力を高め、車両が処理しなければならない増加するデータ量に対応するため、より多くのコンピュート パワーを投入することにあります。

たとえば、車両と他のコネクテッド デバイス間の相互作用を可能にする Vehicle-to-Everything（V2X）機能は、現在は比較的初期段階にあります。しかし、これらを効果的に機能させるために必要なデータを供給する能力が現実のものとなりつつあるため、この状況は変わる可能性があります。リアルタイムの車両最適化（ルート効率、燃料使用量、配送時間などを改善するために複数車両の運用を管理する）などの用途は、この環境下で加速する可能性があります。ソフトウェア定義型で継続的に更新される車両もすでに市場に登場しており、今後その数は増加していく見込みです。

同時に、安全性向上の追求も継続します。近い将来、まばたき回数、ステアリング操作、加速、またはブレーキ操作の変化を測定してオペレータの覚醒度を監視する機能により、道路、農場、鉱山、または作業現場において、より多くの人と車両を安全に保つことができるようになる可能性があります。最終的には、この新たな車両コネクティビティ時代が、人間のドライバーによる入力を不要にするほど多くの安全機能をもたらし、自律走行車が広く、そして自然に受け入れられる現実となるでしょう。