エネルギーに関わるITS研究事例
サスティナブル社会に向けたITSの新たな展開

2010.12.11

東京大学 生産技術研究所
千葉実験所長
先進モビリティ研究センター長
教授 須田義大Institute of Industrial Science, the University of Tokyo

SUDA Lab.

次世代自動車• 電動化、電子化– EV、PHV– 電磁サス、電動ブレーキ• ヒューマンフレンドリー• ITS 交通ネットワーク• PMV、公共交通との連携– 安全 事故ゼロ– エコ、低炭素化– 快適、楽しさ– 商品性の向上– まち作りInstitute of Industrial Science, the University of Tokyo

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自動車の電動化、電子制御化
安全、低燃費、商品性

トラクション制御
TCS

エンジン制御 EFI

電磁サスペンション
アクティブサスABS
電動ブレーキITS

電動パワステ（EPS）
横滑り防止制御ESC

ETC
最終的には、 電動駆動 HV,PHV，EV
Institute of Industrial Science, the University of Tokyo

Car Navigation

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電磁サスペンションの研究•省エネルギー・アクティブ制御への展開•高応答性・タイヤ接地力制御•ITSと連携したセンサー機能•大型車の姿勢制御

研究室製プロトタイプ
大型車電磁サス実験車
東京モーターショー
展示モデル
共同研究：トヨタ自動車，日野自動車, ＫＹＢ
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電気自動車EVへの戦略が重要• 電気自動車の課題– バッテリィのエネルギー密度• 航続距離• 暖房– 充電インフラの整備– 高度な生産技術が不要• 部品メーカー、工作機械メーカーの転換

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EV化戦略• プラグインハイブリッド– エンジン産業・工作機械産業と充電インフラ整備• 革新的バッテリィの多面的開発– 現状は、ガソリンエンジンの１／１０のエネルギー密度• 非接触集電技術• 車両軽量化技術• 通信ネットワーク化（車内、車車間、路車間）• ITSとの融合 エネルギーグリッド– 情報インフラ、エネルギーインフラとの連携 新たな産業の視点• 小型EV、PMVへの展開
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NEDO エネルギーITSプロジェクト• 目的– ITS技術による自動車交通の省エネルギー化• 研究開発テーマ(1) トラックの自動運転・隊列走行(2) ITS技術による省エネルギー・CO2削減効果評
価方法

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NEDO エネルギーITSプロジェクト
自動運転・隊列走行（JARI・東大ほか）
省力化・安全運転

省エネ化への利用に発展
大型トラック
高速道路
専用道路



省エネ効果の評価



混在交通への親和性



MHI,自車・他車ドライバ
ーへの影響



実用化へのロードマップ

小型トラック
一般道路
混在交通も視野
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NEDOエネルギーITSプロジェクト
隊列走行

GPS＋IMU

Vision Sensor
For Tracking

VtV communication

Rader and Lidar Sensor for distance measurements

車間４ｍのHMI 他車両への影響
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Ⅲ.2-3２ 研究開発の計画（研究開発の目標）◆近接車間距離による走行空気抵抗低減と無駄のない速度制御により高速道での燃費向上を実現する。
◆既存の高速道路でも走行可能な安全で信頼性の高い隊列走行を実現する。

隊列走行

中間目標

最終目標

車間距離10mでの3台隊列走行

車間距離4mでの4台隊列走行

燃費削減率

８％
（３台平均）

Improvement of Total Resistance[%]（時速80km at平地)

１５％（４台平均）

353025
2015
10500481216Distance[m]2024

車間距離と走行抵抗改善率（速度80km/ｈｒ）

隊列台数と走行抵抗改善率（速度80km/ｈｒ）
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Ⅲ.2-5２ 研究開発の計画（隊列走行による省エネ効果予測）
CD 相対値(単独走行時CD： 100%)

３台隊列の空気流体シミュレーション
速度:80km/h, 隊列車間距離:4m-12m
相 対 CD 値 (%)

ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝ条件

速度コンター図Improvement of Total Resistance[%]

最後尾車 中間車

圧力コンター図

先頭車

353025201510500481216Distance[m]2024

省エネ効果予測
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Ⅲ.2-4

２ 研究開発の計画（目標達成に向けた必要技術）◆ ドライバによる運転操作や警報等の運転支援による車間距離１０ｍおよび４ｍでの隊列走行は安全上困難

・突発に発生する前方障害物に対する急ﾌﾞﾚｰｷ制御

隊列車の自動速度制御

・近接車間距離でのドライバ運転負荷の軽減

隊列車の自動操舵制御

一般車混在の高速道路交通における自動運転・隊列走行の技術開発が必要
・走行制御技術（操舵制御、速度制御、車間距離制御）
・走行環境認識技術（区画白線、車両）
・エコ運転制御と車間距離制御の両立技術
・その他（位置標定技術、車車間通信技術）

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Ⅲ.2-13

２ 研究開発の計画（本プロジェクトの技術的特長）◆海外プロジェクトより進化した点
 自動運転・隊列走行の高信頼度化・高安全性化
 センシング系：複数個の作動原理が異なるセンサ
 制御系・通信系：多重系、フェイルセーフ系
 操舵・ブレーキ制御系
 物流システムへの適応を前提としたシステム
 フレキシブルな隊列形成：車車間通信 隊列走行トラックドライバのＨＭＩ
 混在交通の考慮

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Ⅲ.2-12

３ 研究開発マネジメントの工夫（実施スケジュール）
2008年
全体開発
マイルストーン

2009年

2010年

2011年
★
中間
目
標

機能・基本性能確保
★
高速道路
実験

2012年
★
最終目
標

性能・安全性・信頼性向上

車両開発
実験車開発（小型１台）

実験車開発（大型３台）

走行実験（３台隊列/車間10m、80km/hr）

社会還元加速Ｐｒｊ.との連携
ｺﾐｭﾆｹｰｼｮﾝの深化（各種委員会・全体合宿）①開発委員会開催②プロジェクト連絡会③府中合宿①分野別ＷＧ開催②浜松合宿

国際連携活動広報活動①#１米国
ﾜｰｸｼｮｯﾌﾟ① #2・3ＷＳ②ＩＴＳ世界大会発表
③自技会
論文発表
④ＮＥＤＯﾌｫｰﾗﾑ発表⑤各種講演会

（ＷＳ）

②マスコミ
発表会
③各種講演会（ＡＴ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）

★

★

★

ITS‐Japan
試乗会

デモ実験

プレ実証
実験

走行実験（４台隊列/車間４m、80km/hr）★
実証実験① ﾜｰｸｼｮｯﾌﾟ開催②ＩＴＳ世界大会
論文発表③自技会論文発表

同左④各種講演会

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同左

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Ⅲ.2-13

４ 研究開発の内容◆隊列走行を実現する要素技術を開発するとともに隊列走行の実用化を促進するため、実験車を開発し、システムの性能および安全性、信頼性の検証をおこなう。
社会的受容性検証に要求される開発技術
必要項目

開発項目実験車による検証①システムインテグレーションおよび実験車開発
担当：日本自動車研究所

システムの安全確保②故障時に安全性を確保できるフェイルセーフ技術
担当：大同信号，東大，産業技術総合研究所

隊列走行に要求される機能と開発技術
要求機能

開発技術
個別要素技術

共通要素技術車線保持⑤対環境性に優れた白線認識技術
担当：弘前大，ﾃﾞﾝｿｰ，日産自動車③高精度でロバスト性を持つ
走行制御技術の開発

近接車間保持⑥高速で高信頼性な車車間通信技術
担当：沖電気工業

担当：神戸大，日大，慶應大

一般車との衝突回避⑦複雑な走行環境での車両認識技術
担当：金沢大，東京工大

エコ運転制御⑧市街地でのエコ運転制御技術
担当：JARI,慶應大，金沢大，弘前大，
東大

Institute of Industrial Science, the University of Tokyo④高精度な自車位置標定技術
・高精度地図データ作成およびGPSを利用した高精度な位置標定技術の開発
担当：三菱電機，日本電気，
東大

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1-B-07

自車状況と周囲状況を考慮したエコドライブレベルの評価

東京大学生産技術研究所 山口大助 市原隆司 熊野史朗 佐藤洋一 須田義大 李曙光

エコドライブ推進システム
目的：ドライバのエコドライブ技術の長期的な向上

定量的なエコドライブレベルの評価
準備段階
自車周辺状況

運転状況と燃費の分布

評価
現在の運転状況における燃費分布
エコドライブ可能度
燃費（燃費改善できる度合）

面積

現在の燃費

燃費
m [l/km]

自車周囲状況を考慮したエコドライブレベルの評価
自車周囲状況

赤100

青＜信号現示＞

80

Eco-driving
potential
エコドライブ可能度
Velocity
走行速度

75

60

50

40252000

Institute of Industrial Science, the University of Tokyo

510152025
時間 [s]Time

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3035400

速度 [km/h]
Velocity

適切なエコドライブ可能度の算出

エコドライブ可能度
Eco-driving
potential [%]信号機の現示・視認

実験結果・評価

複合現実感交通実験スペース
シミュレーション連携ドライビングシミュレータ

シミュレーション から 実環境による社会実験
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地域連携
• 柏

ITS実証実験モデル都市• 長崎 EV&ITS

Institute of Industrial Science, the University of Tokyo

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Ｇ空間社会サービス基盤

柏の葉 次世代ITS実証実験イメージ
次世代ＤＳＲＣを活用した
タウンカーライフナビ(一般道)
P-DRGS（情報板、カーナビ）、駐車場満空情報、鉄道運行情報
携帯電話配信・駐車場予約、コンビニ・ガソリンスタンド決済、インフラ配置計画 等

守谷ＳＡ

柏IC

次世代ＤＳＲＣを活用したタウンカーライフナビ(高速道)スマートIC

常 磐 自

動 車 道

サイクルシェア

次世代自動車
電気自動車、キャパシタ、高齢者向け自動車、カーシェアリング

専用軌道

ＰＭＶ

東大柏の葉キャンパス
自転車道

プローブ、渋滞情報・時間分散案内、
P&R時刻表･到着時間案内、駐車場予約、安全運転支援 等
よし、早くておこの先渋滞
得なTXに乗駒形ICまで 90分
り換えだ！

オンデマンドバス
ベロタクシー

情報配信
地図更新

給油・充電
バレーパーキングユニバーサル交通案内

エコライド

自動駐車エリア

場内誘導

ICカード EMV決
履歴確認済

車両認識
ゲート通過

次世代住宅と連携した街づくり
ITS駐車場

パーク＆ライドつくば

キス＆ライド停車スペースInstitute of Industrial Science, the University of Tokyo

荷捌き

柏駅

鉄道運行
情報提供

ICカード連携
運賃割引

TDMの実用化

ＬＲＴ

エク

買い物代行
サービス予約
託児サービス
ポイント付与・還元

柏の葉駅

P&R
専用エリア

らら
柏 ぽーの と葉駐車位置記録ス
プレス

場内管制 入庫支援

観光案内、来訪者案内
高齢者対応、交差点記号化

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パーソナルモビリティ
エコ・省エネによる地球環境保全CO2削減高齢社会
交通弱者対策

公共交通

自動車（ITS）

新たな交通モード
小型EV
自転車バイクの進化パーソナルモビリティ・ビークル (PMV)の開発
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実用化が想定されるPMV• 自転車・2輪車からの発想– 原付自転車だけど、歩道走行可能– 免許なし– ヘルメットなし• WINGLET、東大PMV• 自動車・小型EVからの発想– 原付EVだけど2人のり

Institute of Industrial Science, the University of Tokyo

SUDA Lab.

PMV導入による効果

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