自動車開発に100年ぶりの「革新」なるか

　2016年6月18日、欧州や日本で電子ミラーが解禁された。ドアミラーやルームミラー（後写鏡）の代わりに、カメラとディスプレーで周囲を確認することが認められた。「期待は非常に大きい。実用化の時期は明言できないが、開発を進めているところだ」。日産自動車で空力技術を担当する技術者は、興奮気味に電子ミラーの解禁を歓迎した。

　先ごろ、国際連合欧州経済委員会（UN/ECE）が定める、後写鏡に関する規則「Regulation No.46」（以下、R46）の改訂作業が完了した。これを受けて日本も16年6月、道路運送車両の保安基準を改正。これにより、「基準を満たせば、従来の後写鏡を搭載しない、電子ミラーだけのクルマを公道で走らせてもよい」（国土交通省自動車局技術政策課車両安全対策調整官の村井章展氏）ことになった。

「Regulation No.46」ではカメラで確認すべき範囲や表示までの遅延時間、ディスプレーの設置位置などを定めている。日本の保安基準も2016年6月18日に改正された

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　UN/ECE規則改訂の議論自体は2012年ごろから始まっており、自動車メーカーは開発を進めてきた。特に積極的なのが欧州勢だ。日本でもトヨタ自動車が、15年に発表した小型のコンセプト車「LEXUS LF-SA」でドアミラーを電子化した。

　期待感が高まっている電子ミラーだが、規則・基準の整備完了に伴い、すぐに自動車メーカーが量産に乗り出すわけではない。乗り越えるべき課題が残っており、各社が目指す量産化のターゲットは18年ごろだ。

電子ミラーには4つの利点

　先陣を切るのは欧州メーカーの高級車になりそうだ。日本メーカーは、「欧州勢の出方を見てから投入していくことになる」（ある日系自動車メーカーの技術者）見込み。中国勢の存在も気になる。中国にはR46に沿った基準がある。米国はUN/ECE規則に準拠していないが、米運輸省高速道路交通安全局（NHTSA）で電子ミラーの解禁に向けた議論が進んでいる。

デンソーの電子ミラー試作品。後方から迫ってくる車両をカメラで認識し、ディスプレーに警告を表示する

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　電子ミラーは、ルームミラーとドアミラーに分けられる。R46では、乗用車を対象に、それぞれ「クラスI」「クラスIII」と呼ぶ。特に恩恵が大きいのが、ドアミラー（クラスIII）の電子化だ。主な利点として、①車両デザインの自由度が増す②夜間や雨天時などの視認性向上③死角の低減④空気抵抗を減らす──などが挙げられる。

　①ドアミラーをなくすことで、クルマの外観はすっきりしたものになるだろう。カメラの位置に法的な制約はないので、定められた車両後方の領域を撮影できればどこに付けてもよい。車両デザインの自由度向上は、自動車の魅力を大きく引き上げるはずだ。

1車両デザインの自由度が増す

2015年にレクサスブランドから発表したコンセプト車「LEXUS LFSA 」。カメラの位置は自由に決められるので外観は大きく変わる

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独アウディのコンセプト車では、カメラで撮影した映像をドアトリムに 設置したディスプレーに表示していた

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　②夜間や雨天時などの視認性が向上すれば安全性が高まる。電子ミラーは、カメラで撮影した映像をディスプレーに表示する前に画像を処理する。従来のドアミラーでは視認性が低下する状況でも、画像処理でそれを軽減できる。

　分かりやすいのが、トンネルの中や夜間などの暗い状況だ。画像を処理することで、後ろから迫ってくる車両を確認しやすくなる。夜中に交差点や横断歩道を渡ろうとする歩行者や自転車の存在にも気付きやすくなるだろう。さらに、後続車のヘッドランプの光がミラーに反射してまぶしくなるような状況も減らせるはずだ。

2夜間や雨天時などの視認性向上

トンネル内や夜間など暗い状況では、画像を処理することで明るい映像を表示して視 認性を高めることができる

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　雨が降ると、雨滴がドアミラーの鏡面や窓ガラスに付くので視認性が低下する。電子ミラーなら、ディスプレーが車室内にあるので明瞭な視界を確保しやすい。ただし、カメラには雨滴を付きにくくする工夫が必要だ。

既存のドアミラーでは、雨が降るとドアミラーの鏡面や窓ガラスに水滴が付いて視認 性が低下する。右写真は、仏ヴァレオの試作品の様子

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　③死角の低減も大きなメリットだ。画角が20〜30度とされるドアミラーに比べて、広角の映像を撮影できる。撮影範囲は自動車メーカーごとに異なるが、40度ほどが目安になりそうだ。

　独BMWのコンセプト車「i8ミラーレス」は、片側に3台のカメラを搭載し、より広い範囲を撮影できるようにした。「例えば、交差点を曲がる際に死角を減らせるように、走行シーンごとに表示映像を調整する」（BMWの開発担当者）。画角や向きの異なる3台のカメラで撮影し、状況に応じて運転者が求める映像を表示できるようにした。

　最近では、世界的に人気を集めているSUV（多目的スポーツ車）の後方視界の悪さが問題になりつつある。クラスIの電子ミラーを使えば、死角を大幅に低減することが可能だ。

3死角の低減

独BMWは広角カメ ラを利用。カメラは 小型なので、これま でドアミラー自身が 隠していた領域も目 視できるようになる

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　④電子ミラーのカメラ部の体積は、従来のドアミラーに比べて2割以下と小さく、空気抵抗を低減できる。この特性に着目したのが独フォルクスワーゲン（VW）だ。2013年に限定販売した「XL1」に電子ミラーを採用した。燃費性能を追求した車両で、リッター111kmを達成した。超低燃費を実現するため、0.189という極めて低い空気抵抗係数（Cd値）に仕上げている。このCd値の実現に、電子ミラーが大きく貢献した。カメラ部の突き出しは数cmに抑えた。

　日産も、電子ミラーの空気抵抗に関する性能の高さに期待を寄せる。同社は燃費以上に、「ドアミラーから発生する風切り音の低減に注目している」（日産の空力技術者）。同技術者の試算では「例えば、ドアミラーの体積が8割小さくなると、Cd値は0.30から0.29になる」という。

4空気抵抗を減らす

2013年に限定発売した独フォルク スワーゲンの「XL1」では電子ミラー を採用。空気抵抗を減らすため、カメ ラ部を流線形にして突き出しも数 cmに抑えた

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　Cd値の効果としてはわずかに見えるが、日産が注力するEV（電気自動車）では大きな収穫になる。ガソリン車であればエンジン音がある程度かき消してくれるが、静粛性を売りとするEVでは不快音の発生源はとにかく抑えたい。風切り音の発生源であるドアミラーが、運転席や助手席に近いことも対策を急ぎたい理由の一つだ。

電子ミラーのコストは5倍以上

　利点の多い電子ミラーだが、実用化には課題も残る。関係者が口をそろえるのがコストの高さだ。自動車部品メーカーの市光工業によれば、電子ミラーのコストは「普及当初は従来のドアミラーに比べて5〜10倍」（同社イノベーション統括グループ先行開発部部長の大貫宏靖氏）になる見込み。このコストの壁を付加価値でどう埋めるか、自動車メーカーは頭を抱えている。

　ディスプレーの取り付け場所もまだ定まっていない。R46では、クラスIIIのディスプレーは運転者の目の位置（アイポイント）を中心として、左側の状況は左のディスプレーに、右側の状況は右のディスプレーに表示することを規定した。ダッシュボードやフロントピラー、ドアトリムなどが考えられるが、「自動車メーカーごとに考えが違っており、最適解は見つかっていない」（独ボッシュの担当者）。

　さらに、ディスプレーの設置場所の候補となっているところには、既にエアコンの吹き出し口やエアバッグなどの部品が配置されている。自動車メーカーはプラットフォームのモジュール化を推進中で、電子ミラーの部品も部品共通化を前提に設計される。このため、電子ミラーを採用するのは全くの新型車か、モジュールの更新サイクルのタイミングに合致する車両になる。

　自動車メーカーの期待と苦悩に応えるべく、部品メーカーも開発を加速させる。仏ヴァレオは、2018年に電子ミラーの量産を開始することを決めた。国内ミラー大手の村上開明堂も2018年度の量産を予定する。

　既存の後写鏡メーカーだけではなく、電子ミラー市場には新規参入組も多い。その急先鋒がパナソニックだ。同社はドアミラー世界3位、スペインのフィコサ・インターナショナルと資本・業務提携した。フィコサが持つ自動車メーカーの顧客基盤を活用して電子ミラーを売り込む戦略である。パイオニアやJVCケンウッドなど、カメラ技術に強い電機メーカーも提案を始めた。

　部品メーカーが取り組む開発テーマは大きく2つある。従来の後写鏡と同等の表示・確認性能を備えることと、コスト増に見合う付加価値を提供できるかどうかだ。

　前者について、従来の後写鏡で見えていたものが確認できなくなることはあってはならない。映像の表示の遅延やゆがみなども抑える必要がある。

　例えば、デンソーは「嘘のない映像を運転者に伝えること」（同社走行安全技術4部第3技術室長の高田貴史氏）を重視して電子ミラーの開発を進めている。2015年12月に東京大学発ベンチャーのモルフォと資本・業務提携したのも、電子ミラーの開発を強く意識したからだ。「モルフォはスマートフォンメーカーなどに技術を提供しており、一般利用者との接点がある。適切な映像の見せ方や情報の伝え方など、社内にはない知見を活用したい」（高田氏）との狙いがある。

　R46ではカメラやディスプレーの性能や形状などを規定している。先述したディスプレーの取り付け位置もその一つ。カメラ撮影からディスプレーへの表示までの遅延時間は、200ミリ秒以内に抑えることとした。だが、高速走行時では表示の遅れが目立つことから、「100ミリ秒以内で自動車メーカーに提案している」（ヴァレオジャパンCDAジャパン/DVSビジネス開発主管の板垣信孝氏）という。

　カメラでは60m後方を確認できるようにする。この要件を満たすためには、100万画素超のCMOSイメージセンサーが求められそうだ。フレームレートは30フレーム/秒でR46の基準を満たせるが、「遅延を考えると60フレーム/秒以上が望ましい」（板垣氏）。

　ディスプレー側でも遅延を抑える。フレーム周波数が60ヘルツの品種が多いが、ジャパンディスプレイ（JDI）は240ヘルツ品を提案する。フレーム周波数が遅いと、動画がぼやけて見える。JDIの開発品は、フレーム周波数を4倍に高めることで「ぼやけ」を解消した。高速撮影できるカメラと組み合わせた試作品では、カメラによる撮影から表示までの遅延時間を4.35ミリ秒に抑えた。

　長期の信頼性も欠かせない。特にドアミラー部は、「風圧や振動などが直撃するため、想像以上に厳しい環境」（市光工業の大貫氏）だ。このため、「カメラの構造や取り付け方など、堅牢性のノウハウが品質を大きく左右する」（同氏）とみる。この他、ハッキングに対するセキュリティーの確保も必要になる。

自動運転のセンサーにも流用

　もう一つの開発テーマである付加価値の向上では、従来の後写鏡にはない機能の提案が相次ぐ。例えば萩原電気は、運転者の顔の向きに応じてカメラの映像の角度を変えるシステムを提案する。車内にカメラを設置して、運転者の顔の向きを認識する。カメラ映像は画角の広い魚眼レンズを使って撮っておき、顔の向きに合わせて映像も動かす。画像処理を施して、映像にゆがみが出ないようにした。

　付加価値の一つとして、認識機能を持たせて死角検知や後方車両の警告ができるようにする動きもある。将来的には、電子ミラーのカメラを自動運転のセンサーとしても使えるようにする。同じ位置に電子ミラー向けと自動運転向けにそれぞれのカメラを搭載するのはコスト高となるからだ。

　フェンダーミラーからドアミラーへという変更はあったものの、100年以上も革新的な進化のなかった自動車のミラー。それが今、電子化の波に乗って大きな変貌を遂げようとしている。安全性を高めながら自動車の魅力をどれだけ高めることができるか。メーカーの腕の見せどころだ。

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久米 秀尚
日経オートモーティブ記者

（日経ビジネス2016年10月3日号より転載）