なぜ5Gが自動運転に必要かを知れば、5Gの可能性が良くわかる

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この記事は2019年5月20日に当初掲載しましたが、2020年2月13日に内容を再編集したものです。

新しい技術の本当の凄さが理解されるまでには時間が必要

ITバブルが崩壊した2000年頃、「モーニングサテライト」などのテレビやマネー誌などメディアで、或いは証券会社や銀行の講演会などで、「これからブロードバンドの時代になるので、その流れにより恩恵を受ける企業を探しましょう」と私は度々コメントしていた。テレビや講演会では、フリップやスライドを使って、詳細に技術の流れなどを説明した。

でも、正直なところ、なかなかブロードバンドがもたらす未来を予想出来ない。

ある日、番組終了後に担当のプロデューサーの方から「技術の流れはその方向だというのは理解出来るんですが、何がキラーコンテンツになると思いますか?」と聞かれたことがあった。他にも講演会の後の質疑応答の中で「ブロードバンドになると、何が起きるんですか?」と、或る意味至極当然な質問を受けたこともあった。

あれから年月が経ち、今やブロードバンドなんて言葉自体が陳腐化したと言うか、死語となったと言うか、そんな頃があったことさえ記憶にない位にブロードバンド、すなわち広帯域通信の世界は有線でもワイヤレスでも、呼吸をするのに周りに空気があることが当たり前なのと同じように誰も気にしなくなった。

今現在(2020年2月現在)、5Gも同じ状態にある。「超高速、超低遅延、超多接続」が意味することが、実際に未だ普及していないから実感して理解出来ないからだ。

5G時代のキラーコンテンツは?

人間は自分が過去に経験したことや、学んだこと、実際に目にしたことなどから遥か飛躍して物事を想像するのは、脳科学的にも難しいことだと言われている。頭がいい、賢い人ほど、或いは勉強して知識が豊富な人ほど、そうしたものの延長線上で描ける絵面以上に進んだものは「突拍子もない空想」と脳が判断し、「余りに馬鹿げている」と考えてしまい、それを起こりうる現実として受け入れ、認めることは難しいらしい。これはあくまで空想の世界、謂わばSFの世界ですと言われれば急激に認知するらしいが、リアリティのあるものとしては受け入れないらしい。子供の方が未来語りが上手で信じ易いのはその為だ。

だからブロードバンドの話が始まった時、技術のロードマップが示す未来を頭では理解しつつも、実際の「キラーコンテンツ」が見えてこない限り、どこか絵空事のように感じたとしてもそれは仕方のないことだった。同じことが、今の5Gを取巻く環境に、取分け株式市場を中心に起きているように思えてならない。「なぜ4Gで今のままでは駄目なのか」、或いは「5Gのキラーコンテンツは何か?」というのは、至極当然な疑問だ。

今回はまずその辺りをちゃんと整理して、5Gとは何かを整理し、そのキラーコンテンツのひとつとなるのがクルマの自動運転なのだということを明らかにしたい。そうすることで、適切な投資チャンスを掴めるようになることを目標として。

技術の進歩はさらに加速して5Gがやってくる

20年前にブロードバンドの説明を聞いても「凄そうなのは分かるけど・・・、何がどう変わるのか?」と、今一つ多くの人に実感が無いからこそ、ITバブルの崩壊の後では、多くの投資家の動きは鈍かった。ブロードバンドになることのメリットに実感が無いからだ。どうなるかリアルな想像が出来なかったからだ。今、同じことが5Gを取り巻く環境で起こっているように見える。その証左が、米中貿易摩擦問題などが起こると、まだ実際のサービスが始まる前の段階で、5G関連銘柄と呼ばれる銘柄の株価は叩き売られた。

しかし今、もし世界中からかつて「ブロードバンド」と呼ばれた通信サービスが有線でもワイヤレスでも突然瞬間蒸発したら、この社会は死んでしまうだろう。「キラーコンテンツ」は判然としないままに時間は過ぎたかもしれないが、技術進歩は着々と進み、人々の生活の隅々にまで行き渡った。まずはこの20年の技術進歩を少々振り返ってみたい。

ITバブルの頃の携帯電話のデータ通信速度、今なら亀より遅い

SoftBankのサポートページによれば、現在の4G-LTEの受信実効速度は72~125Mbpsだと記されている。その一方で「これからブロードバンドの時代になる」と言っていた頃の携帯電話のデータ通信速度はどの位かと言えば9600bpsしかない。

4G-LTEの場合の72Mbpsとは、M(メガ)が100万を意味するので7200万bpsということ、すなわち昔の携帯の速度で割り算すると7,500倍という事になる。同じように125Mbpsは1億2500万bpsなので、割り算すると約13,021倍ということなる。それだけ通信速度はいつの間にか早くなっていたのだ。1万倍、凄い速度に高速化したと言える。

下の写真が私の言っていることが嘘では無い事の証明。これはTDKが2000年11月13日に発表したPCカードタイプのモデム&携帯電話アダプター『DPF5696』という当時の新製品。定価はこれも恐ろしく高いが、24,800円もした代物。

性能はと言えば「一般公衆回線で56kbps(V.90/K56flex対応)、携帯電話回線で9600bpsのデータ通信(PDC)/28.8kbpsのパケット通信が行なえる」と謳っている。事実、本体の下の方にその数値が印字されている。因みに56kbpsのkは1000倍の意味なので、すなわち56kbpsは56,000bpsなので固定電話回線に繋げれば携帯電話よりも約6倍高速になるということだ。これが当時の標準的なパソコンをインターネットに繋げる環境だったのだが、それでもITバブルはやってきた。

当時のビジネスシーンを思い出して貰えば、既にどのオフィスにも一人一台のパソコンがあり、ネットブラウジングもしていたし、e-mailも普通に仕事に溶け込んでいた。Amazon.comも楽天も、もうネット通販をしっかりと始めていた。

外出先では、ノートバソコンにこのTDKのアダプターを差し込んで、ケーブルを携帯電話に繋げばメールの確認程度なら勿論出来た。大きなデータのやり取りをする時は、ISDN回線(64kbps~128kbps)をもつ公衆電話に繋ぐか、オフィスに戻ってから対応した。多少の不便を感じる時はあったが、その頃の現実としては「必要にして充分なもの」であるように思われていたのは事実だ。

だからこそ、大きな設備投資を行ってまで通信速度が速くなる「ブロードバンド化」の必然性が見えなかったのだろう。「キラーコンテンツ」は何かと探して株式市場は疑心暗鬼に陥った。その当時の通信レベルは2Gと呼ばれるが、でも結果として人々は3G、4Gと次々と技術革新を受けいれながら、いつの間にか10000倍の通信速度を手に入れた。

ブロードバンドのキラーコンテンツは何だったのか?

当時、「何がキラーコンテンツになるのか?」と問われると、私は「まずは動画でしょうね」と答えたものだ。でも、多くの人にとって動画はテレビで観るものであり、小さな画面で観るものでは無かった。アマゾンPrimeビデオやネットフリックス、或いはHuluなどのサービスで映画を見ながら通勤通学する姿なんて、想像の世界の遥か向こうだったのかも知れない。しかし今や、遅まきながらAppleもApple TVで配信サービスに参入するほど、その姿は市中に溶け込み、この生活様式は日常的な風景となった。

当然、その傍らで静かにレンタルビデオ屋が街から消えていった。

YouTubeで面白い動画を配信することで大成功するYouTuberなる人達が誕生してブロードキャスティングのテレビ放送のシェアが奪われるなど、誰にも想像出来なかっただろう。

今や大学の授業で手書きのノートを取るなんていうのは二宮尊徳の時代の人を見るようなもので、学生はマイクロソフトのofficeに入ったOneNoteでメモを取り、重要なものはOneDriveに保存し、教授からの指示はSNSで飛んでくる。第一、大学の合格発表がそもそも大学のWebページ上で行われる時代だ。20年前の速度の通信環境では全て成り立たない。合格発表がWebページが中々開かなくて見られないなんてことは、決して誰も受け入れないからだ。

ひとつにはそもそも予め考えられる「キラーコンテンツ」などの必要無かったのだという考え方が出来る。人々は与えられた環境が充実すればするほど、それをより良く利用する方法を次々と考え出して適合していくという考え方だ。

スマホがその典型例だろう。スマホは携帯電話の発展形だと思われがちだが、実態から判断するとパソコンからの発展形と考えた方が納得行く。パソコンを小さくして、電話機能を内蔵したと捉えた方が、現代の利用実態にしっくりと当て嵌まる。事実、スマホは電話として使われる時間よりも情報端末として使われる時間の方が多く、音声通話とメールの多くの部分がLINEなどのSNSに取って代わった。ハード的な側面での違いは、CPUがインテルからARM系のものに代わり、OSがWindowsからAndoroidやiOSになったというだけだから。タッチパネルもキーボードも同じように存在する。

だから「キラーコンテンツ」を予測しようとする方が、寧ろ既成概念から抜け出せない、株式投資に必要な将来像の予測力を不足させているのかも知れない。

「超高速・大容量」だけを考えたら5Gの可能性を見誤る

5Gになると何が変わるのかと言えば、現状の4Gよりも「超高速・大容量」「超低遅延」「超多接続」となる。どの位4G-LTEの水準と変わるのかをKDDIの資料で調べると、

  • 「超高速・大容量」:最大20Gbps (4G-LTEの20倍)
  • 「超低遅延」   :100万デバイス/平方キロメートル(4G-LTEの10倍)
  • 「超多接続」   :1ms (4G-LTEの10分の1)

実は5Gで重要なポイントは、超高速ということも確かなのだが、より重要なのは「大容量」「超低遅延」「超多接続」にある。

そして5Gについてはいくつか既にキラーコンテンツと考えられているものがあり、その代表的なもののひとつが「自動運転」なのだ。

昨今増加している高齢ドライバーの悲惨な交通事故の例を考えれば、益々高齢化していく社会において、クルマの自動運転化(ADASを含む)は不可避な流れであり、これが5Gのキラーコンテンツになる。

クルマは今まで、謂わば「スタンドアローン」のものとして技術発展してきた。しかし自動運転という段階になると、自由気ままに独り立ちの「スタンドアローン」という考え方では立ち行かない。

スマホがパソコンからの発展形と見て取れるように、ある意味、自動運手のクルマもパソコンに車室と移動能力をつけたパソコンの進化系とみた方が分かり易いという。現在のパソコンがネットワークで繋がっていない「スタンドアローン」の状態では、全く用を成さないのと同じように、自動運転の車は「スタンドアローン」の状態では成り立たない。

詳しくはあらためて見ていくが、まず「低遅延」ということだけでも例にとって考えてみよう。自動運転の車は絶えず周りと繋がって通信をしながら制御される。仮に車が時速60キロで走っているとすると、1秒間に16.7mも走ってしまう。クルマから発信された信号への回答が遅ければ遅いほど、クルマが無秩序な状態で走る距離は長くなる。下にKDDIのWebページにある分かり易い説明図を示す。

上段が現状の4G-LTEの場合、下段が5Gの場合である。通信の遅延による影響を一目でわかるように解説してあるが、時速60キロで走行しているクルマは4G-LTEの場合だと15センチも返信待ちの間に走ってしまうが、5Gだとそれが数センチですむことになる。これは通信だけの遅延を想定しているが、15センチと数センチでは事故の発生確率がどれだけ低下するかは、ドライバーの方ならば直ぐにお分かりいただけるだろう。

だからこそ、クルマの自動運転は5Gの重要なキラーコンテンツのひとつになると断言出来る。

自動運転に求められる7つの主要技術

自動運転をクルマが出来るようにするには、7つの主要な技術が必要だと言われている。すなわち「自社位置を特定し、周りの障害物などを認識し、それをどのように回避すべきか、或いは回避しないで済むものなのかを判断し、時に歩行者の飛び出しや天候変更による事故の可能性などを予測し、最適なルートを選ぶ。

自動運転レベル3では、いざという時にドライバーに運転操作を戻すので、絶えずドライバーの状態をモニタリングする。これらをスムーズに遂行するために、常時V2X通信(車車間通信、路車間通信など)によって情報収集を行う。」ということになるのだが、別な見方をすると、人間のドライバーがクルマを運転する時に常時普通に行っている情報収集や判断業務をコンピューターに代行させるために分類し直しただけである。表にまとめると下記「自動運転車に求められる主な7つの技術」ということになる。

更に、1の位置特定技術においては、説明欄に示す通りGPSが要になるが、そもそも高精度の地図が必要である。地図が間違っていたら元も子もないからであるが、現在進んでいる話としては、高精度な地図は地図として作られても、更にクルマが実際に走行した時に収集したデータをクラウド上の地図データに送り、常時最新の状況にアップデートするということで進んでいる。

クルマの周囲の状況を把握するためには、当然画像認識の技術が多用されるが、その他にミリ波レーダーなども利用して障害物の有無を確かめる。しかし見通しの悪い環境下においては画像認識もミリ波レーダーも役に立たない。その為に、車同士がコミュニケーション(車車間通信)をしたり、道路上に設置されたカメラやセンサーが得た情報を車と路上インフラの間でコミュニケーション(路車間通信)をしたりして周辺状況を確認する。

またどのルートを走るかというのは、単に現状のカーナビがルート選択をしている次元を超えて、どの車線を走れば良いかなどをリアルタイムで判断することを含んでいる。

そして最後に、レベル5の完全自動運転になった場合は、100%クルマに任せることが可能だが、レベル3までは自動運転装置が何らかの理由で自動運転継続不能と判断した場合は、即座にドライバーに運転を返さないとならない。しかし、その時に必ずしもドライバーが即座に運転に戻れるかと言えば、居眠りをしていたり、スマホをいじっていたりして居た場合、復帰は不可能である。当然酒酔い状態など以ての外となる。これらドライバーの状態を車は各種センサーを使って、常にモニタリングしていないとならない。

どこで5Gが必要か?

既にお分かりの通り、車車間通信や路車間通信などのV2X(Vはビークル、2は英語のto、Xは車や路面、或いは人などに置き換わる)通信がミッションクリティカルであることが分かる。見通しの悪い交差点で路車間通信が遅延すれば出会い頭の衝突が起こる可能性があるし、車車間通信で協調出来なければ、車線変更の際にやはり衝突する危険性が発生する。

画像認識システムもエッジコンピューティングやエッジAIと呼ばれる高機能なものになりつつあるが、やはりクラウドにデータを送って状況判断をして貰いつつ指示を仰ぐことになる。この通信は繋ぎっぱなしでないとならない。となると路上にいる全てのクルマが通信容量を消費することになる。この為には、通信は大容量でなくてはならないし、超多接続が出来なくてはならない。

つまり、4G-LTEでは役不足ということになる。

自動運転車の開発状況

テスラが自動運転レベル3のクルマだと言いながらも、何度か交通事故を起こして人が亡くなっている。或いはVWグループはAUDI A8に自動運転レベル3技術を搭載済みと言っているが、推測するにこの「自動運転レベル3」というのは、その定義を非常に広く解釈出来るところを上手く使っているのだと思う。誤魔化しとも思える。

自動運転レベル3とは「条件付きで全ての操作をクルマに任せるが、緊急時は人間が関与する」というものである。すなわち、緊急時を幅広く解釈すれば、ある意味「スタンドアローン」のクルマで対応可能だということだ。言い換えると、5Gの商用利用以前では、通信が無いと判断出来ない状況については、すべて「緊急時」ということになって、ドライバーを運転に復帰させないとならない。

故に、報道や宣伝等で「自動運転レベル3」のクルマを開発しましたというのは、相当に割り引いて考えなければならず、故に現状は「自動運転レベル2.5」などと業界では分析している。

自動運転車の開発は5Gの早期の普及を待っている

以上見てきたように、自動運転には5Gの「超高速・大容量」「超低遅延」「超多接続」の3つの特徴がどうしても必要であり、逆に5Gのひとつのキラーコンテンツが自動運転といえる。

新聞報道によれば「自動運転システムの使用に関する規定を新設した改正道路交通法が2019年5月28日、衆院本会議で可決、成立した。先に成立した改正道路運送車両法と合わせ、システムに運転を任せる「レベル3」の実用化に向けた法整備が完了した。」とある。実はこれには嘘がある。もうひとつ大事な法整備が完了していない。特に欧州で。

それは何かと言えば、個人情報保護法との関係である。欧州連合における個人情報保護の枠組みGDPR、実はこれが非常に厄介な代物となっている。このGDPRは欧州におけるGoogleやAmazonなどの商業活動を意識して作られたため、自動運転車の通信内容に関して余計な障害になっていると専門家は言う。

つまり、路車間通信、車車間通信などでクルマを特定出来る情報をどこまで開示し、相手が取得することを許すかという問題である。「青のセダン」というだけでは役には立たない。当然にして具体的に車両を特定出来る情報を交換しないとならないが、それはどの車が何時、何処を走っていたのかを明確に事跡として残してしまう。

もっと言えば、大統領専用車が何時どこを走っているのかを、追跡することも出来るという事だ。さもなければ、大統領専用車は忍者のように情報を伏せて、つまり一切の通信を断ち切ってドライバーが必死に自動運転車群の中をすり抜けていく(当然、先導のパトカーがあるので問題ない筈だが)ことに理屈上はなる。

トヨタは「ガーディアン(高度安全運転支援)」をまずは目指す

同社が開発を進めるのは「ショーファー(自動運転)」と「ガーディアン(高度安全運転支援)」。ショーファーは完全自動運転システム、ガーディアンは従来のADASを進化させたもので、ショーファーの冗長システムとしての役割も担う。

CES 2019では、最新型の自動運転実験車「TRI-P4」を披露している。従来より二つのカメラを追加し、両サイドの認識性能を高めているほか、自動運転車用に設計された二つの画像センサーを前方と後方に追加している。レーダーシステムは車両周辺の近距離の視野を向上させるべく最適化したほか、8つのスキャニングヘッドを持つLiDARシステムは、前モデルである「Platform 3.0」で使用したものを踏襲した。東京オリンピックでレベル4の車両をお披露目することは既に発表済み。

つまり「スタンドアローン」の限界にひとまず挑んで、5Gが無い段階で可能な限り安全な自動車を作ろうという方向性と理解する。5Gが普及して、法整備が完璧に完了すれば自動運転レベル5に打って出るのだろう。

米中貿易摩擦問題がヒートアップした途端、5G基地局向けのFPGAを手掛ける米国ザイリンクス社や、基地局の検査機器を手掛けるアンリツなどの株は悲観論のど真ん中に叩き落された。ただ見てきたように、「ブロードバンド」を騒いだ時と違い、明らかに5Gでは「キラーコンテンツ」のひとつとして自動運転が待っている。その他にも、IoTがあり、遠隔医療などのコンテンツも待っている。

米中貿易摩擦問題などとは関係なく、この時代は大きく動こうとしている。

 

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