車のインターネット：セルフドライブへの第一歩

セルフドライブテクノロジーは車両の接続性に大きく依存しており、この相互作用の管理はこれまで以上に重要になっています。



無人の車はかなりの量のトラフィックを生成する（そして車はより多くの入力データを受け取る）ので、自動運転技術は車のインターネットに大きな影響を与えると予想されます。以下のグラフは、自律型車両がネットワーク化された車両のデータフローにどのように影響するかについての私の予測です。この予測は、自動車インターネット業界の概要であり、主要な市場セグメントに焦点を当てています。提示されたタイムラインは、自律型車両の主な使用例のみをカバーしています（これらの車両の展開の時間枠はかなりぼやけていますが）。以下のタイムラインは、私の意見では、かなり楽観的です。



グラフはカラーコードを使用して、無人車両を使用するシナリオを示しています。 ADASシステム（Tier 2および3システムを含む）は黒でマークされています。商品を輸送するための無人車両は水色で、ロボットタクシーは紺色でマークされています。無人トラックは緑色でマークされています。固定ルートの無人車両と個人の無人車両は赤でマークされています。最後に、自律走行車の使用例に関連するいくつかの質問は、グラフの右側で黄色で強調表示されています。



各カテゴリには2つのブロックが含まれ、データは車両に入力され、データは車両から送信されます。これらのブロックは多くの種類のデータを表しており、そのすべてについて以下で詳しく説明します。予想通り、自律型車両のさまざまな使用例は、同様の技術を使用しているため、業界全体にとって等しく重要です。

ADAS搭載車

グラフの下部にあるADASシステムの機能は、すでに業界の状況に影響を及ぼし始めています。 ADASシステムと2および3レベルの自律性を備えた車の場合、サイバーセキュリティ要素が特に重要であり、車のインターネット市場の容量が増加します。 ADASシステムを搭載した車両の場合、米国自動車協会からの報告ではこれらのシステムの大幅な改善が必要であるため、無線によるソフトウェアの更新もますます重要になっています。現在、ADASシステム向けにさまざまな機能アップデートがリリースされており、今後この方向性は発展していくでしょう。業界におけるこの発展は、次の傾向を示しています。ADASシステムは、電子制御ユニットよりも頻繁に更新されます。



また、ADASシステムを搭載した車両によって生成されるデータの量が増えることが予想されます。レベル2および3の車両には、交通情報とナビゲーション情報が必要です。 Mobileyeのロードエクスペリエンス管理およびロードブックシステムはますます重要になっています。



ドライバーがADAS機能をどのように使用しているかについてはかなりの不確実性があるため、ADAS機能の使用パターンを収集して分析することが重要です。この要因は、ソフトウェアの更新頻度にも影響を与える可能性があります。



最新のADASシステムは、V2X（車両ネットワーキング）をサポートしている可能性があります-競合する2つの車両ネットワーキングテクノロジーであるV2X-DSRCとC-V2Xの間の戦いですが。これらのシステムの展開のタイミングとペースは不明ですが、V2Xは自動車のインターネットの使用例の範囲を拡大する可能性があります。

商品を輸送するための無人車両

Covid-19の大流行の結果の1つは、無人車両を使用した商品の輸送が無人車両市場の主要なセグメントの1つになりつつあるという事実になりました。商品を輸送するための無人車両には、歩道に沿って移動する装置と公道を走行する車両の2種類があります。これらの車両には乗客がいないため、通常のネットワーク化された輸送機能の多くはもはや必要ありません。ただし、電子制御ユニットには、広範なネットワーク機能（特に自動駆動制御ユニット）が必要です。



これはすべて、OTAの更新（および機能の更新）が特に重要になることを意味します。商品を輸送するための自動運転車両は、車両が定期的に基地に戻ることができるフリートオペレーターが使用できます（通常、この必要性は1日に数回発生します）。この使用例では、セキュリティ更新プログラムをホームメンテナンスステーションにインストールできます。一部の機能にはケーブル接続も使用される場合がありますが、ワイヤレステクノロジは引き続きネットワーキングのバックボーンになります。



サイバーセキュリティの問題は、オペレーター企業にとっても非常に重要です。



このような車両の運用データが最も重要になる可能性があります。（包括的な分析を通じて）自動運転車のソフトウェアとハ​​ードウェアを改善するための鍵となるのは、このデータです。



自走式車両は、地図と道路データのナビゲーションシステムを使用して商品を輸送するため、このデータは定期的に更新する必要があります。したがって、道路データの更新は無人の宅配便装置によって収集され、これらの更新は必要に応じてフリート全体に配布されます。



このようなサービスの顧客にとって、どの商品が車に積み込まれ、いつ配達されるかに関するデータは非常に重要です。

固定ルートの無人車両

Covid-19のパンデミックは、固定（および可変）ルートの無人車両の共有が望ましくなくなったため、そのような車両に悪影響を及ぼしました。固定ルートで無人車両を使用するための可能なシナリオのリストには、閉鎖区域およびさまざまなバスルートでの旅行が含まれます。そのような車の使用の見通しは、1、2年以内に回復するはずです（おそらくこの規範の理解は変わるでしょう）。



固定ルート車両の主要な機能は、配送デバイスの機能と重複しています。電子制御ユニットは安定したネットワーク接続に依存し、機能更新の頻度が著しく増加します。



また、そのような車の乗客のそれぞれにとって、サイバーセキュリティの問題は深刻になります-さまざまなセキュリティシステムの信頼性を向上させるために重要なソフトウェアの更新が必要になります（オンボードソフトウェアを含め、疑わしいアクティビティを注意深く監視する必要があります）。



ルートが固定された車両の運用データが最優先されます。これらのデータは、これらの車両のソフトウェアとハ​​ードウェアの安全性と機能を向上させるために使用されます。



無人ルート車両のユーザーは、そのような車両の可用性と到着時間に関するデータにリアルタイムでアクセスするように求められます。このデータの正確さにより、ユーザーの満足度とサービスの使用頻度が決まります。



道路データの変更も収集および記録されますが、この市場セグメントでは、旅行のルート数が限られているため、それほど重要ではありません。

無人トラック

Covid-19の大流行の結果、さまざまな商品の輸送サービスに対する大きな需要があります。現在の市場情勢は、自動運転トラックの分野への投資を刺激しています。無人貨物輸送業界は、輸送ハブ間の輸送、閉鎖区域用のトラック、固定ルートに沿った輸送など、さまざまな方向に分けられます。



自動運転トラックには接続性が重要です。これらのトラックのECUには安定したワイヤレス接続が必要であり、無線および機能の更新が頻繁にリリースされます。



悪意のあるハッカーの攻撃によって引き起こされる可能性のある損害を考えると、さまざまなレベルのサイバーセキュリティは、すべての自動運転車両、特にトラックにとって重要です。セルフドライブトラックの大部分は、さまざまなオンボードワークフロー追跡ソフトウェアからクラウドベースのオペレーションセンターに至るまでのサイバーセキュリティフリートになります。



自走式トラックの場合、他の自走式車両の運用データは非常に重要になります。これらは、ソフトウェアとハ​​ードウェアの安全性と機能を確保するための鍵となる可能性があります。



長年にわたる安全性の傾向を追跡するには、自律型トラックフリートの運用に関する追加のデータと分析が必要になります。このアプローチは、すべての自律型車両シナリオで必要ですが、人間が駆動する車両を置き換えるように設計されたデバイスの場合、その実装は特に重要です。このすべてのデータは、無人車両の安全性を人が運転する車両と比較して証明するために必要です。このデータを使用すると、さまざまな数値指標を評価したり、運転状況やその他の同様のデータを分析したりできます。



貨物とトラックの健康データは今日重要ですが、将来のサプライチェーン（自動運転車両を動力源とする）では重要になります。将来的には、このデータの詳細と更新の頻度の両方に対する要件が増加します。

Robotaxi

ロボットタクシーのテストのほとんどは、Covid-19の大流行の最初に実施されましたが、その後、テストの遅延とキャンセルが発生しました。ロボットタクシーのほとんどすべてのテストには、システムの安全性を監視する人間の運転手が参加しました。 WaymoのPhoenixテストドライブの約5％は無人でした。カリフォルニア州の法律では、ドライバーなしでの試乗が許可されていますが、リモートコントロールが必要です。中国当局はまた、国のいくつかの地域で無人の自動運転車両を許可し始めています。



Robotaxiは、前述の無人車両と比較して、ワイヤレス接続の操作に関してはるかに重い要件を提唱しています。業界の他の分野と同様に、車両制御電子機器は、頻繁なソフトウェア更新と拡張機能のために高速ワイヤレス接続を必要とします。



また、ロボットタクシーには広範なサイバーセキュリティ機能が必要です。ロボット軸のほとんどは乗り物を販売するフリートの一部であり、これらの車両にはハードウェアとソフトウェアの保護が組み込まれています。クラウドオペレーションセンターは、ネットワーク通信オペレーションを追跡、分析、比較して異常なパターンを見つけ、必要に応じて調査してアクションを実行できるようにします。



Robotaxiは、以前は通常の車の運転手が消費できなかったビデオコンテンツを含む、幅広いコンテンツを乗客に提供することが期待されています。この現象は、しばしば「乗客経済」と呼ばれます。これは、運転手も乗客になり、ビデオコンテンツを消費できるようになったという事実を祝うものです。ビデオを使用する場合、帯域幅の要件が大幅に増加し、この問題の作業は、サービスの展開の開始後にrobotaxiの分野で開始されます。







Mobileyeのロードブックはレーンラインのロードマップです（出典：Mobileye）



運用データは、ロボットタクシーの運用にとって特に重要です。これらのデータは、車両フリートの運用中に発生するさまざまなデータアレイから取得できます。このデータを分析することは、robotaxiハードウェアとソフトウェアの安全性と機能を確保するための鍵となる可能性があります。



艦隊の運用に関する追加情報と分析は、ロボットタクシーのセキュリティシステムを数十年にわたって改善するために使用されます。このようなデータとその分析は、ロボットタクシーが人間の運転手を持つ既存のタクシー会社よりも安全であることを証明するために必要になります。ロボットタクシーの運転に最も適した運転条件を決定することが重要です。追跡する価値のあるデータとその使用方法を業界が判断できれば、結果（およびグローバルな視点で自律型車両の安全性を向上させる結果自体）を分析および比較するための業界標準を策定することができます。



テスト車両はすでに交通情報と道路状況の変化を収集しており、サービスが展開され続けるにつれて、これらのプロセスは継続され、勢いを増します。



乗客経済は、今度は、robotaxiでのコンテンツ消費に関する統計データの必要性を高めます。重要な問題は、ユーザーが制御できるプライバシー設定です。

個人の無人車両

第4レベルの個人用無人車両は間もなく登場し、その開発と展開の見通しは非常に不透明です。最良のシナリオは次のとおりです。個人の無人車両は、robotaxiフリートで使用されるソフトウェアプラットフォームを使用し、個人使用のために同様のサービスを提供できるようになります。したがって、個人の無人車両には、ロボットタクシーと同じカーインターネットテクノロジーが必要になります。



個人用自動運転車の乗客経済は、ロボットタクシーよりも進んでいます。これは、乗客がそのような車に多くの時間を費やすため、コンテンツの消費量が増え、ワイヤレス通信チャネルの負荷が増加するためです。

無人車両業界におけるその他の問題

自律走行車市場には、図の黄色いボックスで示されているように、いくつかの課題があります。これらの課題はすべて、自動運転車両のワイヤレス接続機能に関連しています。



リモートコントロールは、さまざまなケースで適用できるテクノロジーです。その本質は、車両のセンサーが何を認識しているかを確認するオペレーターによって、車両がリモート制御されることです。このテクノロジーは、特定の条件下で（またはソフトウェアの問題が発生した場合のフォールバックとして）短時間使用できます。リモートコントロールでは、センサー情報をオペレーターに送信するためにかなりのワイヤレス帯域幅が必要です。



ワイヤレス接続はすべての車両にとって重要であり、重要な問題が発生します。一部の無人車両は、いつでも通信を確保するためにバックアップチャネルを必要としますか？同様の質問があります-サイバーセキュリティシステムは、セキュリティのレベルを上げるために独自のワイヤレス接続を必要としますか？ 2番目の質問は肯定的に答えることができると思います。必要に応じて、追加のワイヤレスチャネルをデータ送信のバックアップ通信チャネルとして使用できます。



米国で販売されているほとんどすべての車には、事故が発生した場合にECUからの重要な情報を記録するブラックボックスがあります。ただし、このようなデータの回復は困難で費用がかかります。自動運転車の事故に関するデータはブラックボックスに保存し、すぐに中立の関係者に転送して保存して分析する必要があると思います。このようなデータは、既存のワイヤレス接続を介して送信できます。



V2X-DSRCとC-V2Xの間の反対にもかかわらず、V2Xは自動車産業への旅を続けています。このテクノロジーには非常に有望な統合機能と利点がありますが、自動運転車両はV2Xサポートを必要としません。 V2Xは、テクノロジーが今後3〜5年にわたって展開されるにつれて、車両（およびその他の施設）とのワイヤレス通信のもう1つのチャネルになります。



また、どの車両もトラフィックフローデータを使用してその恩恵を受けることができます。これらはすべて、V2Xでさらに重要になります。自律型車両が少なくとも地方または地域レベルで交通管理システムと相互作用できる可能性（または可能性）はありますか？可能であれば、そのような技術は10年、15年、または将来的に実装されますか？



最後に、車のインターネットを拡張するためのいくつかの質問を見てみましょう。最初の質問は、無人車両の基準がいつ現れるのか、いくつあるのか、そしてそれらはどのレベルに関係するのかということです。



スマートシティは接続された車のデータを使用しますが、さまざまな自動運転車の使用例からの大きなデータはさらに役立ちます。それらは、すべての都市輸送の生産性を向上させる結果をもたらします。これにはどのくらいのデータが必要で、いつこの相互作用が組織化されますか？



自動運転車両は、特にリダー、レーダー、カメラのセンサーから膨大な量のデータを生成します。センサーデータのほとんどは短命であり、車両から離れることはありません。疑問が生じます：センサーからのデータのどの部分が車によってクラウドに送信されますか？非常に小さいと思いますが、それでもこのデータの総量は多くなります。



したがって、別の問題が発生します。データストレージは、コストの問題から、ワイヤレス伝送の妥協点としてよく使用されます。データを格納しているデバイスのメモリは、有線または無線ネットワークに接続した後にクリアされます。自動運転車の車載メモリは、センサーからのデータのほとんどを一時的に保存するために使用されると思います。



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