アイシン技報

目Vol．25

2021

次

巻頭言

アイシンの未来を創る ������������������� 1

特集

モビリティ社会の未来 ～ポストコロナを見据えて～�������� 3

変革への挑戦～新生アイシンへの一歩～

青木

中西

甲次

孝樹

ＳＤＧｓを通じた持続可能な社会の実現に向けた
アイシングループの取り組みとエンジニアに対する期待 ������ 9
寺部

康弘

三矢

朋輝

トピックス

アイシンの新しいビジネスを切り開くイノベーションセンター ���� 15

技術論文

低速時の小回り性と自然な操舵フィーリングを両立した
大舵角後輪操舵システムの開発 ��������������� 19

稲摩

永井

直人

陽平

西尾

泰明

土屋

櫛谷

和夫

堀

智

義明

エネファームtype Sの普及に向けた取り組み ���������� 25
西村

理

汎用元素のみで構成する熱電発電モジュールの開発������� 28
小島

宏康

加藤

雅之

竹内

崇浩

奥田

直之

逐次差分方式による鋳肌の状態を比較する傷の気付き処理を用いた
アルミ鋳物製品の自動外観検査 ��������������� 33
武藤

功樹

宮永

裕介

青木

公也

輿水

大和

プレス加工油 塗布状態の評価手法の開発����������� 39
山岸

杏太

林

貴文

多目的設計探査によるオートマチックトランスミッションケーシングの
軽量化検討����������������������� 43
東田

憲太郎

下山

幸治

先読みエコドライブ用 減速地点推定の開発 ���������� 48

海外法人便り

坂本

徹

小川

杉本

浩伸

金

文治
鑫

丹羽

俊明

佐藤

裕司

宮島

孝幸

中国テクセンおよび中国自動車産業の近況
The resent reports of China technical center and China
automotive industry. ������������������� 53
古賀

義孝

受賞

社外受賞テーマ 一覧（2020年1月～ 12月）���������� 57

社外発表論文・投稿

社外発表論文・投稿リスト（2020年1月～ 12月）��������� 58

巻 頭 言アイシンの未来を創る

技術開発本部 副本部長

Koji Aoki

我々の生活環境は, 新型コロナウイルスによってこの一年で大きく様変わりし, これまでと異なる生活様式への転換を余儀なくされてきました.
そんなコロナ禍での明るいニュースの一つとして, はやぶさ２が小惑星リュウグウから砂の持ち帰りに成功しました. 採取された微量な砂からは太陽系の成り立ちの解明に繋がる様々な証拠が詰まっているとされ, 初代はやぶさに次いで世界的な快挙であります.
この分野では, 日本がトップランナーであり, 高い技術力が評価されています. 成功の裏には, 携わった人々の弛まない努力と, 強固なチームワークがあったことは容易に想像でき, 学ぶべき事も多くあると思います.
さて現状の企業活動に目を向けてみますと, 経営環境が急速に変化し, それに対応できなければ生き残ることができない厳しい状況となっています.
生き残るためには, これまでの既成概念を捨て, 勇気をもって変化に対して能動的に取り組んでいく必要があります. 技術開発ではデジタル技術によって, ラボや製造現場ではＡＩやロボットの活用が当たり前となり, 開発期間の短縮, 省人化, 生産効率向上が進められています. さらに, テレワークの導入で仕事のやり方も急激に変化しています.
いわゆるこれら不連続な変化は, コロナウイルスが加速させた一面はあるものの, 必然的な変化であると考えています. これをチャンスと捉え, 立ち止まらず新たな進化を目指して挑戦し続けなければなりません.
産業界においては, 政府が表明した2050年カーボンニュートラルの活動やＳＤＧｓに関する取り組みなどが企業を評価する指標として取り上げられ, 世界規模で価値観が変わってきています. 地球温暖化や資源問題, エネルギー問題, ゴミ問題にも対応すべく３Ｒ（リサイクル/リユース/リデュース）に配慮した製品開発が必須となっています.

1

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

アイシンの未来を創る

巻頭言

地球はたった一つ. そして世界は繋がっています. 私達自身そして子や孫の将来のため,
持続可能な社会の実現に向けて, 私達一人一人がＳＤＧｓの達成に貢献していかなければな
りません. 私達には部品メーカとして世界を牽引してきた実績があり, グループ会社を含めた幅広い領域での経験は, ＳＤＧｓやモビリティ社会の構築にも活かせると信じております. 本
技報の特集記事に, 我々のＳＤＧｓへの取り組みを紹介していますので, 目を通して頂ければ幸いです.
次に自動車業界においては, 大変革期を迎え, 国内において2030年にはガソリンエンジ
ン車の新車販売が禁止されるなど, ＣＡＳＥ対応と地球環境保護を両立させる取り組みが必要不可欠となっています. モビリティ社会が, ＨＶ・ＥＶ・ＦＣＶへシフトする中で, 業界では, まさに生き残りを賭けた研究開発が進められています.
このようにクルマを取り巻く環境は, 急激に変わってきています. 自動車メーカのみならず,
ＩＴ・電機・通信・エネルギーなど異業種からの新規参入もあり, その競争は激化していることは皆様もご承知の通りです.
この変化に対して, 我々は, これまでの幅広い領域で培った技術力と実績を活かし, 地球
環境と調和を図りながら製品開発に取り組みつつ, さらには, これまで技術蓄積のない部分
へも踏み込んでいく必要が生じると考えられます.
それには我々が未来を創造し, 必要な技術を先回りして開発していかねばなりません. 我々の技術とイノベーションで世界に応えたい. 環境性能だけでなく運転や移動のうれしさを提供する製品で, 明るく活気あふれる社会づくりに貢献したい. 未来のモビリティ社会は, 私達が切り拓くという熱い思いを胸に挑戦を続けなければなりません.
最後に新生アイシンについて触れておきます. 今年2021年の4月にアイシン精機とアイシン･エィ・ダブリュが合併し,「株式会社アイシン」
として生まれ変わります.
自動車業界におけるＥＶ化や自動運転への流れの中で, 両社が持つ技術や製品の融合によって, より魅力あるモビリティ部品メーカとして新たにスタートします.
新生アイシンでは,“We Touch the Future”
をスローガンに, 私たち一人一人が,「“移動”の自由と喜び, そして未来地球に美しさを運び続けること」
を使命として取り組み,「未来に笑顔を！」を胸に邁進してまいります.
まだまだ生まれたばかりの企業ですが, 今後の新生アイシンにご期待下さい.

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

2

特集

特別寄稿

変革への挑戦モビリティ社会の未来～ポストコロナを見据えて～〜新生アイシンへの一歩〜

中西孝樹

Takaki Nakanishi
1.
1.1

ポストコロナのモビリティ社会の変容
移動の量的,質的変化をもたらす蓋然性

本稿は,新型コロナウイルス感染症（以下「コロナ」）を受けたモビリティ社会の変革と自動車/部品産業の構造変化を論考する.
コロナを受け,ライフスタイル､ワークスタイルの激図1は,縦軸に在宅勤務比率,横軸にポストコロナの
公共交通分担率をとり,世界の主要都市をプロットした
ものだ.在宅勤務比率はデジタル社会へのベクトルを示し,公共交通分担率の低下は脱都市化へのベクトルを示している.右上に行くほど,コロナ影響から大きな生活様式とモビリティの変化が予測される.

変,非接触型オンライン技術・サービスの普及,産業や社会の効率化などが,僅か1年の間に社会に普及した.こういった変革を支える,サイバーフィジカルシステムの実現に向けた社会IoT基盤の急速な構築が進んでいる.経済復興を目指す社会変革型イノベーション,官主導の巨額な財政出動も具体化してきた.この結果,脱炭素と経済成長を両立すべく,エネルギー政策と産業成長が結束した国家戦略が台頭し,欧州－中国―米国の大国のデジュール主導権の争いという新たなパワー・ポリ
ティクスの構図も生まれている.
1.2

新しい行動様式がヒト・モノの移動価値を再定義し,移動の量的,質的変化をもたらす可能性は高いと考えるべきだ.保有台数,移動回数,移動距離,車両走行距離で見た移動の量的変化はいうにおよばず,目的,デジタル化,顧客嗜好,要求されるユーザ・エクスペリエンス（UX）という質的変化もモビリティに与える影響は大きいといえる.
モビリティの変革は地域によって大きな差異がある.この地域間の変容を整理するには,アプローチとメ
ソッドの定義が重要となってくる.そこで筆者が着目した

3

図1

ポストコロナのモビリティ影響の6類型

自動車ニューノーマルの６類型値

注：ポストコロナ公共交通分担率：ビフォーコロナの公共交通分担率に,グーグ
ルの「乗換駅」の増減率を乗じて算出.数値は7/15-7/22の平日5日間の平均値を使用
出所：各種資料,ナカニシ自動車産業リサーチ

1.2.1 「先進国大都市型」
先進国都市の多くは４つのグループに類型が可能
だ.人口1,000万人以上の大都会であるニューヨーク,
ロンドンなどは在宅勤務の普及率が高く,公共交通への依存を脱していく都市群であり,「先進国大都市型」と呼ぶ.郊外,地方都市への世帯とオフィス移動が顕著となるだろう.

のが,①脱都市化と②移動と生活のデジタル化のコロ

1.2.2 「欧州大陸都市型」

ナによる移動と暮らしの２つの構造変化である.脱都市「欧州大陸都市型」
は,先進国で最も大きなモビリティ

化はポストコロナの公共交通分担率（グーグル移動の変容を迎える公算が高い.在宅勤務の普及定着率がデータを基に,ポストコロナの公共交通分担率を試算）,

高く,同時にポストコロナでも一定の高い公共交通依存

デジタル化は在宅勤務比率（グーグル移動データを基が続くことが想定される.従来から分散型社会を構築しに推計）を用いて世界の各都市の類型化を試みた.

てきたが,長期的に都市機能の一層の分散が進み,それAISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

らをつなぐ移動は自家用車に依存しながらも,都市内でを進める都市交通政策には,都市道路での無人搬送ロ

は自家用車を制限し,MaaSの普及が進む可能性が高ボットや自動運転MaaS車両の普及促進と非常に高い

い.

親和性があるためだ.走行速度が30km以下に制限さ

1.2.3 「アジア都市型」「アジア都市型」は,一定の在宅勤務は定着しても主だった交通政策は取られず,ポストコロナでも高い公共
交通依存が維持される.都市部から郊外への暮らしの広がりはあるだろうが,移動様式はビフォーコロナの状態へ復元される公算が高い.
1.2.4 「米国都市型」と「中国都市型」「米国都市型」
はポストコロナで逆に自動車の新車需要の増大が期待される.在宅勤務は定着するが,公共交通の利便性に恵まれておらず,ポストコロナでも「クルマ社会」の基本構造は変化が小さい.米国では,人口の３分の１を占めるミレニアル世代はデジタルネイティブといわれながらも,脱都市や戸建て住宅購入の志向が強
い.ミレニアル世代は在宅勤務が恒常化され,自家用車での移動依存度の高い郊外型都市への移動を強める
公算だ.同じく「中国都市型」でもポストコロナのモビリ
ティへの影響は限定的だろう.中国国内都市では在宅勤務の概念が存在していない.自家用車で移動の自由と安全を確保する意識が高まり,マイカーブームが再燃し
ている.
1.3

車両走行距離への影響

モモモモモモモモモモモモモモモモモモモモモモモモ

特集れた車道であれば自動運転MaaS車両も一般車両との混在がより容易となり,自動運転配送システムが歩道中
心から車道へ展開することを加速化するだろう.
同時に,ロボタクシーの都市部への社会実装もハードルが下がる.欧州では6人乗り程度のロボシャトルの社会実装で世界を先導する可能性が見えてきた.米国
では大幅なEC（電子商取引）比率の上昇を支える配送ロボットや多目的自動運転MaaS車の社会実装が急がれるだろう.
1.5

非連続的イノベーションとソフトウェアの時代へ

コロナはコネクティッドの進化に劇的なパラダイムシ
フトを引き起こすと考える.コネクティッドカーは自動車産業の設計・製造・販売・サービスそれぞれの工程でデジタル化を大きく加速させる公算だ.その結果,コロナは異業種からの自動車産業への破壊的アプローチを本格的に発動させる契機にもなるだろう.
米国電子商取引大手のアマゾンは,米国有力自動運
転ベンチャーであるズークスを1,200億円で買収し,無人貨物配送の取り組みの抜本的な強化へと重要なステップを踏んだ.テスラの時価総額は80兆円を超え,破綻寸前の企業が今や最も資金力の豊富な自動車メーカーに変貌した.米国EVベンチャーのリビアンは大型

車両走行距離（VMT）とは,年間で全ての車両が走行起債を完了し量産開始寸前だ.そして,2021年に入り米した距離の総和である.車両の年間走行距離は,年間ト国最大のIT企業のアップル社が自動車メーカーと連携

リップ回数とトリップ当りの平均移動距離の乗数で定義

し,自動運転電気自動車（EV）を量産開始する可能性もできる.年間トリップ回数は,（保有台数）
×（保有1台当た浮上している.IT企業が仕掛ける破壊型の非連続的イノ

りの年間トリップ回数）に因数分解でき,さらに保有台数

ベーションは,自動車の付加価値をハードウェアから急は（世帯数）×（世帯当たり保有台数）に因数分解でき速な勢いでソフトウェアへと移行させ,自動車産業はデる.

ジタル化の大波を受けることになるだろう.

現時点で,我々は2030年のグローバルVMTはコロ
ナ危機以前の予測から6%の下落を予想するが,年率2.

CASE革命の加速化

2%程度の平均成長が持続可能と予想する.新車需要も一定の成長を期待できるはずだ.世帯当たり保有台数

2.1

2つの不可逆的トレンドの加速の多い都市への人口流入,米国都市型と中国都市型にコロナがもたらすモビリティの2大構造変化とは,一つ該当する都市でのVMTの高い成長,人流・物流サービ

は脱炭素化（＝電動化）への流れであり,もう一つはデジスカー（MaaS車両）の普及拡大とそれに伴うVMTの成タル化である.不可逆的で著しい変化の加速が始まる.

長が,先進国大都市型,欧州大陸都市型での保有台数,

2.1.1

トリップ回数の減少を吸収すると考えている.
1.4

自動運転技術はMaaSで加速

自動車産業の競争軸の変化

脱炭素化の基調は今に始まったことではないが,コロ
ナ後の経済復興を目指す欧州連合の地域戦略が起爆

コロナはMaaSにおける自動運転レベル4の社会実剤となり,米国バイデン政権の樹立でトレンドは不可逆装を早めることになりそうだ.背景には,自動車の流入規的となった.カーボンニュートラルを実現するには,気候制の強化,都市道路の走行速度の制限という,欧州中心

変動政策と産業の構造転換を両立することが成功のカに進む都市交通政策の台頭がある.走行規制や低速化

ギとなる.これは,エネルギー国家戦略と産業成長戦略

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

4

が結合していくことを意味する.

た.パリ合意を受けた2019年12月の「欧州グリーン二酸化炭素排出量を規制し,ライフサイクルアセスメ

ディール」政策の発表を契機に,温室効果ガス(GHG)のント（LCA,クルマのライフサイクルの各段階―原料調根本原因を絶つことと経済発展の両立を目的としたエ達・製造・使用・リサイクル・廃棄―における環境影響をネルギー戦略と産業成長の結合が顕著となってきた.

定量的に評価する手法）の評価を導入する動きが欧州「 欧 州グリーン ディール 」では, 2 0 5 0 年 にカーボンと中国で進む公算だ.

ニュートラルの達成目標を宣言し,2030年のGHG排出

これは脱炭素を目指す国家や企業がコスト競争力を得るという枠組みを構築し,脱炭素を実現できる産業構

量削減目標を1990年比40%減から50〜55%減に引き上げ,規制の見直し等の行動計画を取りまとめた.

造へ転換を狙う動きだ.自動車産業の競争軸は,「燃費その直後にEUを襲ったのがコロナ危機であった.厳から電費」「CAFÉからLCAでの脱炭素」,
へ大きく変容しい痛手を受けたEUは総額75百億ユーロにおよぶ復することが予想される.

興基金（NGEU：Next Generation EU）
を創設し,総額1.8兆ユーロにおよぶ,2027年までの次期財政計画に合意した.EUはこの次期財政計画の30％を気候変動分野に投じ,欧州グリーンディールの実現を強力に後押しすることとなった.CAFÉ（企業平均燃費）
を従来の37.5%減（2021年比）から50%削減に引き上げる審議をしている.この結果,CAFÉは2020年の95g/km（NEDC基準）から2030年には53g/km（WLTP基準）

図2

欧州グリーンディールで変化する2030年規制値

注記：2021年まではNEDC*,2021年以降はWLTP,（1）スーパークレジット
7.5g,95%準拠（約7g）の恩典をフル活用することを前提
出所：EU,ACEA,ナカニシ自動車産業リサーチ

2.1.2

デジタル化の大波

ユーザのデジタル嗜好の強まり,社会のデジタルイン
フラの拡充,経済対策としての社会変革型デジタルイノ
ベーションの推進を受け,デジタル化の遅れた自動車産業へもデジタル化（DX）の大波が襲う公算である.ポストコロナでは自動車産業の設計・製造・販売・サービ
ス其々の工程でDXが大きく加速化し,自動車のフルコ
ネクティッド化とソフトウェア化を一気に呼び込むこととなるのである.
第3章で詳細に説明を加えるが,2025年までにフル
コネクティッド車両基盤が整備され,ソフトウェアとハー
ドウェアの切り離しを実現する新しい車両アーキテク
チャへ移行する公算だ.
この結果,車両の付加価値はハードウェアからソフト
ウェアに移行することが予想される.自動車産業はモビ
リティ産業へ構造の転換を図らなければならない.車両や車載部品中心のバリューチェーンを,暮らしや街につながり多様化するバリューチェーンへ再定義が必要とな
る.多様化するバリューチェーンを支えるコネクティッドとソフトウェアの技術基盤を確立していくことが急務となる.

ド車で実現することは困難であり,電気自動車（BEV）の普及に弾みがつくことは不可避である.
2.2.2

米国バイデン新政権

2021年に樹立されたバイデン新政権は地球温暖化対策を推進し,遅くとも2050年までにカーボンニュート
ラルの実現を表明している.選挙中のクリーン環境関連
公約プランでは,4年間で2兆ドル（約210兆円）
を環境関連へ投資し,エネルギーに加えて道路・鉄道などの近代化,クリーンカー政府調達,充電スポット50万ヵ所,電池研究開発,ゼロエミッションスクールバス50万台,住宅150万戸の建設,200万戸の耐候化などに取り組む.米国を電気自動車およびその原材料や部品の製造における世界的なリーダーに押し上げることが狙いだ.
トランプ政権はGHG /CAFÉ規制の緩和を進めてきたが,これはバイデン新政権によって覆される可能性が高い.2020年に発効された連邦規制（SAFE規制）では,オバマ政権時代に策定された乗用車のGHG規制値（25年モデルイヤーまでに143g/mile,88.9g/km）
を26年モデルイヤーで174.4g/mile（=108g/km）へ緩和した.バイデン新政権は2025年に向けて20%程度の規制強化を求めていくことが濃厚だ.
さらに,ガソリン車の新車販売を2035年までに禁止する方針のカリフォルニア州の大気資源局が進める
ZEV（Zero Emission Vehicle）規制との同調や,連邦

2.2

主要国の環境戦略と電動シフトの加速化

レベルでのクレジット制度の導入など,2025年を超え

2.2.1

欧州連合
（EU）

た先にZEV規制の強化が予見されている.

欧 州は世 界 に先 駆 けて環 境 規 制 強 化を進め てき

5までの一段の強化が予想される.この水準をハイブリッ

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

2.2.3

中国

枠の規制方向が示された.2021年夏までにこれを実現

先行して新エネルギー車（NEV）への転換を進めるする制度設計やロードマップを策定し,クレジット取引のが中国である.同時に燃費規制（CAFC規制）とそれら制度,カーボンプライシング,国境調整措置（国境炭素を同時に管理するダブルクレジット制度を施行すること

税）などの検討を進める.

が中国の環境規制の大きな特徴だ.NEV規制ではクレ

2 0 5 0 年 にカ ーボン ニュートラル を 実 現 するにジット要求を2020年の12%から年2 ポイントずつ上昇

は,2040年までには新車全てをカーボンニュートラル

させ,2023年に16%が決定済みになっており,2025年

車に移行させなければならない.二酸化炭素をリサイクには2 5 %を目 指 す . C A F C 規 制は2 0 2 0 年 のルし合成するカーボンニュートラル燃料（合成燃料）
を5.0L/100kmから,2025年に4.6L/100kmへ強化が燃焼する技術革新が進まなければ,HEVの役割にも終決定し,2030年に3.2L/100km へ厳格化が目指され焉が訪れる可能性がある.

る.
CAFCとNEVを統一管理するダブルクレジット制度
は,CAFC準拠に向けたNEV生産拡大へのインセンティブ拡大,クレジット売買益を目指したNEV供給力の強化という2つの狙いで2018年より施行されてきた.ただ,クレジット価格は低迷を続け必ずしも運用が上手くはいっていなかった.
2020年に入り,高電圧ハイブリッド
（HEV）
を中心と
する
「低燃費車」のカテゴリーをダブルクレジット運用に加える決定を下した.NEVクレジット算出の際に低燃費
車の台数カウントを1台から0.2台に軽減することで,実質的にHEV生産へのインセンティブを働きかける.
さらに,中国自技会は2035年に向けたパワートレイ
ンのロードマップを策定し,同年でNEVとHEVの構成
比を50%ずつに引き上げる指針を示した.
中国市場がHEV強化に舵を切ったことは明白であり,HEVの競争力を誇る我が国の自動車産業には朗報

モモモモモモモモモモモモモモモモモモモモモモモモ

特集

2.3

世界のパワートレインミックスの予想

2 0 1 8 年 に 上 梓した 拙 著「 C A S E 革 命 」の 中 では,2030年で20.2％の新車販売が電気を主動力源とする車両（ZEV）に置き換わると予想していたが,これはもはや成立していない.コロナを経過し脱炭素を急ぐ政策が加速化する結果,ZEVの比率は飛躍的に上昇する可能性が高く,新たな予測構築が必要だ.
補助金制度,電池のコストの行方次第で電動車の普及率のレンジ幅は広い.現段階では,30%から最大35%程度に上昇するシナリオが濃厚だと考える.日本
では30%～40%,米国が20%～30%,欧州が37%～43%,中国が35%～40%のレンジに達する可能性を認識している.ただし,BEVとPHEVの境界線がどのように決まっていくかは,流動的な要素がいまだ大きい.
補助金制度,電池のコストと供給量,ユーザの嗜好変化でその境界線は定まっていくだろう.

である.ただし,楽観することは禁物かもしれない.中国

3.

伝統的な自動車産業は如何に戦うべきか

HEVシフトには,LiB電池生産で世界的な優位性を確立し,その電池を多く用いることで日本製HEVに対応できると目論んだ節がある.

3.1

慢心を突いたコロナ危機

重量が重く,品質・安全の絶対的な確保が必要とされダブルクレジット制度をHEV導入で一息つかせるこる自動車は,ソフトウェアからハードウェアの隅々までクとはできても,NEVの国家目標台数である2025年700

ローズド・アーキテクチャで固め,デジタル化から大きく

万台の道筋を,補助金無しでは描けていないのが実情

遅れた工業製品であった.この結果,革命的な変化よりなのである.中国版HEVで目論んだ競争力を確立できも伝統的な自動車の積層の方がはるかに早く蓄積してない場合,NEVを更に優遇し再活性化させる政策が再いく.CASE革命はいつか来る未来と認識はされても,スび浮上してくる可能性は高いだろう.

ナップショットな変化は起こらず,長期に伝統的な産業

2.2.4

日本

日本政府も2020年10月にカーボンニュートラルを宣言,同年12月25日に「グリーン成長戦略」を公表した.グリーン成長戦略は世界の環境規制の潮流や欧米構造が維持され,安定した収益基盤を謳歌できると考えていた.コロナはそんな油断した自動車産業を襲ったともいえよう.
3.2

コロナがおよぼす新車販売台数への量的影響の国家戦略に対して,国内産業競争力の維持・発展を促

グローバル新車需要は,2017年にピークを付けたすものだ.適切な段階でBEV対応を進め,内燃機関に比後,コロナ危機を受けて2020年は7,574万台（同16%

重が偏りすぎの国内部品産業構造を,適切に新たな業減）へ下落したと推計される.2021年は8,503万台（同容へ転換させていく.グリーン成長戦略では2030年代

12%増）を予想しており,一旦V字回復を遂げるものの,半ばまでに国内新車販売のすべてを電動車にする,大課題はこの先の移動要件の変化を受けた回復力にある

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 20216と考える.我々は2018年水準に回復するのは早くても3.3.2 ソフトウェアをめぐる新たな競争構図

2024年と見ており,中期的にコロナ危機前の予測を大ソフトウェアとハードウェアが紐づけ開発されてきた幅に下回ることは不可避であると見ている.2022年時

伝統的な車両は,モデルチェンジ,マイナーチェンジ,フ

点でコロナ危機前の予測に対して,ベースラインシナリ

ルモデルチェンジといった既定のサイクルを機会に同オで800万台,2021年の感染再拡大を織り込んだ第2時にソフトウェア,ハードウェアともに付加価値を増大さ

波悲観シナリオでは1,200万台の下振れとなる公算せてきた.ソフトウェア・ディファインド・アーキテクチャでだ.

成り立つ車両は,多大なソフトウェアの付加価値増大の

3.2.1

サプライヤーへの構造的影響

自動車メーカーは内燃機関モデルの開発中止などを中心に,一般領域のR&D投資を15%程度効率化させる取り組みが必要となってくると考える.ポストコロナにむけて,①R&D支出の大幅な効率化,②構造固定費の削減,③車載領域以外への売上機会の増大を目指す取り組みがサプライヤーには必須となっていくだろう.
3.3

ハードウェア付加価値の減衰懸念

機会を持つが,ハードウェアの更新サイクルは延長され,その付加価値増大の機会が減少し,陳腐化のリスクも高まる.
ソフトウェアの付加価値をめぐり,ティア１間,自動車メーカーとティア1間,ティア1とティア2間の競争激化が予見される.ティア1サプライヤーは,自らが築き上げてきたECUのソフトウェアの付加価値を守りたい.統合制
御ソフトウェアの主導権をめぐるティア1間の競争は激化
しよう.同時に,ソフトウェアの付加価値をティア1から奪

新車生産数量の量的変化に加え,ハードウェアの付還すべく自動車メーカーの内製化への動きも始まる.半加価値拡大の機会減少という質的変化も,長期的に重導体メーカーやエンジニアリング会社はティア1を飛ば大な課題として認識される.

し,オープンAPIで繋がれた自動車メーカーとの直接取ソフトウェアとハードウェアを一体開発し,それぞれの機能を定めたシステムを分散制御してきた現在のドメイ引と開発が活発化するはずだ.力不足なティア1の付加価値の空洞化のリスクは非常に高い.

ン型のE/Eアーキテクチャに次世代の大きな進化が始まった.コロナ危機は車両のコネクティッド進化に劇的なパラダイムシフトを引き起こすと考えられ,車両のソフトウェア化を著しく早める公算である.
3.3.1 ソフトウェア・ディファインド・アーキテクチャ「走る・曲がる・止まる」の機能を統合制御する複雑さは既に限界に接近してきた.そこに「つながる」の機能が加わり,インカーの情報（車両制御データ）と車両外のアウトカーの情報（例えば,地図情報）が連携し,自動運転,
コネクティッド・サービス,車内エンターテインメントなどの高度なユーザ体験を提供していかなければならない.
同時に,車両制御ユニット（ECU）に組み込むソフト
ウェアの 総ステップ 数は, 現 在の 数 千 万ステップ が

図3 ソフトウェアファーストの第2トヨタと3つのデータプラットフォームの連携

2020年に1億ステップを超え,2025年までに数億ス
テップへ拡大し,自動運転技術を実現する2030年頃には10億ステップに達すると予想されている.

出所：会社資料など公開情報,インタビューからナカニシ自動車産業リサーチ作成

3.4

テスラに見るソフト・ハードの二極化戦略

複雑で大量のソフトウェアを統合制御し,オーバー・

テスラは新型モデル3で独自の中央集中型E/Eアー

ジ・エアー（OTA）と呼ばれる通信を用いたソフトウェア

キテクチャを完成させ,ハードウェアとソフトウェアの切のアップデートを実現するのが,「ソフトウェア・ディファイ

り離しを高い次元で実現した.統合ECU（HW3.0）にはンド・アーキテクチャ」と呼ばれる中央集中型のE/Ｅアー

独自設計のSoC,HPCを搭載し,僅か3個のECUで統キテクチャである.車両OSでソフトウェア,ハードウェア

合制御を提供する.車両データの集積を進め,フルコネの切り離しを実現し,ソフトウェアのアップデートはユー

クティッドサービスやソフトウェアの価値を,顧客体験のザニーズに応じてアジャイルにアップデートされるが,魅惑とテスラの収益源に作り上げた.最たる例が「FSD

ハードウェアは独立して更新を必要としない,まさにス（フルセルフドライビング）」と名付けた高度運転支援ソ

マートフォンのような構造に変わる.

フトをオプションやサブスクリプションで販売可能とす
ることだ.

7

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

モモモモモモモモモモモモモモモモモモモモモモモモ

特集
テスラはハードウェアの価値の陳腐化を早め,ソフト
ウェアの価値で儲けていく戦略を進めていると考えられる.その証左に,需給関係が良好にも関わらず,テスラは各市場で車両価格の引き下げを急ぐ.人気を博している
モデル３は,2020年1月からの12ヵ月間で,米国市場で4～5%のMSRP価格引下げを実施した.中国でも8％から16%を引き下げ,西欧でも7%から12%も価格を引き下げたのだ.
一方,FSDのオプション価格は,最初5,000ドルでス

参考文献
1）  宮 代 陽之「COVID-19がもたらす都市とモビリティの『新常態』」国際経済研究所,2020年2）  日高洋祐,牧村和彦,井上岳一,井上佳三『MaaS モビリティ革命の先にある全産業のゲームチェンジ』日経BP社, 2018年
3）  アクセンチュア 戦略コンサルティング本部 モビリティチーム 川原
英司 北村昌英 矢野裕真ほか『Mobility 3.0ディスラプターは誰だ』東洋経済新報社,2019年
4）  湯進『2030 中国自動車強国への戦略 世界を席巻するメガEV
メーカーの誕生』日本経済新聞出版社,2019年

タートしたが,その後1,000ドルずつ3回も値上げされ,2020年6月に8,000ドルとなった.最近では2020

筆 者

年11月に1万ドルまで上昇した.普及期のFDSの粗利

中西

率は80％を確保するといわれており,将来的に排出枠

孝樹

ナカニシ自動車産業リサーチ
代表アナリスト

取引益に加えて,テスラの大きな収益源に育つと考えら
れる.
4.

おわりに

2020年７月１日にテスラの時価総額が世界最大の自動車メーカーのトヨタ自動車を抜き去ったことで大きな関心が集まった.2021年2月７日のテスラの時価総額はトヨタのみならず,世界の主要な自動車メーカー合計をも凌駕する存在となっている.年間の生産台数が僅【略歴】
オレゴン大学卒.山一證券,メリルリンチ証券等を経由し,JPモルガン証券東京支店株式調査部長,アライアンス・バーンスタインのグ
ロース株式調査部長を歴任.現在は,ナカニシ自動車産業リサーチ
代表アナリスト.日経ヴェリタス人気アナリストランキングなどで6年連続第１位の不動の地位を保った自動車アナリスト.「自動車新常態」「CASE革命2030年の自動車産業」（いずれも日経新聞出版社）など著書多数.

か50万台程度のテスラが何故これ程までの価値を得られるのか,自動車産業は謙虚に株式市場からの声を広聴すべきだ.
コロナを契機に加速される脱炭素,デジタル化の大波は伝統的な自動車産業の付加価値の在り処を変え,
国内自動車産業のかつての成功要因であったものづくりの力を封じ込み,既存資産の一部をレガシー化させる懸念がある.内燃機関に依存する事業構造を,脱炭素,
デジタルへ対応できる事業へと構造転換することは避けられない.事業再編,アライアンスを駆使した異次元の資産効率化を急ぐべきだ.
車両のコネクティッド化と暮らしや街へのつながりを実現することは,一転,既存の車両軸のバリューチェーン
がより広大なモビリティ（移動,暮らし,住宅,街）のバ
リューチェーンへ拡大する好機でもある.非車載領域へのバリューチェーンの再定義の検討が必要だ.
自動車産業のすそ野に広がる関連企業は,再定義されるバリューチェーンに向けた拡張された事業領域へ
自らのハードウェア,ソフトウェアの能力確立を急がねばならない.ものづくりの強みを最大化させてきた組織構造,人材採用・育成・報酬制度の改革も急務だ.組織スピ
ンオフや社内ベンチャーなどの活用を進め,ビジネスモ
デル転換の土台となる体制構築を進めていくことが求められるだろう.

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

8

特集
変革への挑戦

ＳＤＧｓを通じた持続可能な社会の実現に向けた
アイシングループの取り組みとエンジニアに対する期待（SDGs ＝ Sustainable

Development

Goals）〜新生アイシンへの一歩〜

寺部康弘

Yasuhiro Terabe

三矢

Tomoki朋輝

Mitsuya概 要
ＳＤＧｓとは,２０１５年に国連で採択された「持続可能な開発目標」.このままでは,豊かな環境や社会を次の世代に引き継ぐことができないという強い危機感のもと,２０３０年を達成期限とする世界共通の目標である.このＳＤＧｓの達成には,イノベーションの拡大が不可欠であり,その担い手である企業の貢献,更にはその一員である私たち一人一人の役割がますます重要になっている.

1.

はじめに
（なぜ今,ＳＤＧｓなのか？）

活動が主になっていた.しかし,ＳＤＧｓでは,活動の持続２０１５年９月に国連サミットにおいて,「ＳＤＧｓ（持続可能性の観点から,企業がそれぞれの本業を通じて社

可能な開発目標）」が全会一致で採択され,２０３０年ま会課題の解決に取り組むことが求められている.

でに国際社会が一丸となって取り組むべき共通のゴー

従って,ものづくり企業である当社グループとしては,ルとして,１７の目標とそれを具体化した１６９のター

社会課題の解決に寄与する商品やサービスの開発・提ゲットが掲げられた.

供により,「ＳＤＧｓの達成」と「事業機会の創出」の両立を

世界には今,貧困や飢餓,社会的格差,気候変動など,

目指すことが必要であり,その取り組みの成否の大部分

極めて解決が困難な世界レベルでの社会課題が山積を,技術開発や生産技術が担っていることは,想像に難くしており,このままでは,次の世代に豊かな地球を引き継ない.

ぐことができないという強い危機感がＳＤＧｓ採択の根本になっている.
また,ＳＤＧｓの達成には,これまでのように,社会課題

近年,投資家,得意先,取引先といったステークホルの解決を各国政府や行政セクターに任せておくだけでダーの企業に対する評価メジャーも大きく様変わりしつは不十分であり,企業やＮＧＯなどの民間組織や市民社

つある.

会,そして世界中の人々が主体的に取り組むことが求めこれまでは,企業評価は,主に単年度の業績（結果）がられている.そうした中で,私たちアイシングループを初重視されてきたが,昨今は,それに加えて,しっかりと中長めとする企業に対する役割や期待度が日に日に高まっ期の視点で,企業が事業を通じて社会課題の解決（ＳＤている.

Ｇｓ）に取り組もうとしているか（将来戦略）という点が重更に,私たち企業側も,社会課題に対する認識を大きく

9〔企業に対する評価軸の変化〕

視されるようになっている.

変える必要がある.これまでも,社会課題については,いそのため今後は,当社グループとして,どのように事業

わゆる
「ＣＳＲ
（企業の社会的責任）」の視点から社会貢活動を通じて社会課題の解決に貢献していくかといった献活動として関わってきたが,例えば,山間部等での植林「中長期戦略」
を策定し,ステークホルダーに明確に開活動のように,本業とは直接関係のない（いわゆる余力）示することで,信頼関係（エンゲージメント）を構築していAISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

響を与えることが世界共通の認識となっている.

くことが重要となる.
そのような信頼関係を築き上げられれば,社会から企

そのＧＨＧ排出の主な要因の一つが化石燃料を燃焼

業価値の高い会社として認知されるし,そこで働く従業して走行する自動車であり,その産業に携わる当社グ員のモチベーションも向上するが,一方,それをできなけ

ループにとって,「脱炭素」に向けたＧＨＧ排出削減は,グ

れば,得意先の取引対象から外されるリスクや,資金調ループ全体で取り組むべき最重点課題であることを,今達や採用活動への負の影響の連鎖も想定される.

一度,一人一人が認識する必要がある.

2.

ＳＤＧｓを通じた持続可能な社会の実現に向けたアイシングループの取り組みとエンジニアに対する期待特集

アイシングループのＳＤＧｓの取り組み〔活動促進に向けた２０３０年目標の設定〕
そうした状況を踏まえ,当社グループでは,本年２月〔グループ優先課題の選定〕
そうした状況の下,当社グループは,ＳＤＧｓの取り組みに,ＳＤＧｓの取り組みを具体的な活動に落とし込むために賛同を表明するとともに,１７の目標の中から,アイシに「ＫＰＩ
・２０３０年目標」
を設定するとともに,グループ

ングループ全体で取り組むべき７つの優先課題（マテリ

全体で目標達成に向けた取り組みを進めることを広くアリティ）を選定した.
（図１）

ステークホルダーに対して表明した.

その中でも,特に早急に取り組まないといけないテー

エンゲージメントの内容は,図２に示すとおり,「①事マが,「目標１３」で掲げた気候変動リスクへの対応であ業活動を通じた社会課題の解決」については,７つ目標

る.

を設定したが,地球温暖化防止への対応を最重点課題

昨今の４０℃を超える夏の猛暑や記録的豪雨や巨大と捉えていることから,そのうち４つの項目（電動化商品

台風の猛威など,数十年に一度のはずの異常気象が日

売上高,クリーンエネルギ―商品ＣＯ₂削減貢献量,ライ

常的に発生している.

フサイクルＣＯ₂排出量削減率,生産ＣＯ₂排出量削減率）

その要因とされるのが温室効果ガス（ＧＨＧ）排出に起因していることは,科学的にも検証が進んでいるが,２０１５年のパリ協定での合意のとおり,今世紀末まで

がＧＨＧ排出削減に関わる目標設定となっている.
その地球温暖化防止に対して,２つの側面からアプローチを試みようとしている.

の世界平均気温の上昇を,産業革命前よりも２℃未満

まず１つめは,「ＧＨＧ排出実質ゼロに向けた商品の（更に１.５℃まで抑える努力をする）に抑えられることが拡充」である.先述のとおり,自動車は,移動の利便性とできなければ,今後の地球や私たちの生活に深刻な影いう恩恵を人々にもたらせる代わりに,ＧＨＧ排出による

図１ アイシングループ ＳＤＧｓ優先課題

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

10

地球温暖化の要因という負の遺産を後世に引き継ぐ結削減しようとしている値は,生半可な対応では,到底達成果となった.この自動車からの排出されるＧＨＧの削減が見込めないような野心的な目標であることを肝に銘が自動車産業に課せられた共通の課題となっているが,じておく必要がある.

まさに当社グループが貢献できる領域であり,世の中から,その責任を果たすことを強く期待されている.
そのため,当社の掲げた２０３０年目標では,「ＣＯ₂削減に寄与する電動化商品の売上高比率を５０％以上」

そのため,従来の軽量化や生産改善など日常の積み
重ねを,これまで以上に確実に取り込んだ上に,生産時のＣＯ₂を大幅に削減できる新製品の開発や生技革新による生産工程の抜本的な対策が不可欠となる.

に設定した.これは,従来のように,現在を起点に積み上

特に当社グループは,鉄やアルミの鋳造工程を保有しげ算で設定した目標ではなく,先述のパリ協定目標を達ており,生産工程において,多くのＣＯ₂を発生させている成するためには,当社グループとしてどれくらいの責務をことを鑑みれば,他の自動車部品サプライヤー以上に,果たすべきかというバックキャスティングの考え方で導この課題解決に対する責務があると考えるべきである.

いた目標である.

この領域においても,その成否の多くの部分が,エン

折しも世界各国の首脳が,「２０５０年ＧＨＧ排出の実質ゼロ」を長期目標に据え,２０３０年頃を目途に,コンジニアの方々の双肩にかかっていることは,ご理解いただけると考える.

ベンショナルなガソリン車の販売禁止を表明し始めているが,技術開発者の方々には,この状況をピンチでは3.

「攻め」のＳＤＧｓ

なく,ビジネスチャンスと捉え,優位性のある電動化ユ

これまでの章では,ＳＤＧｓを通して社会課題の解決にニットの品揃えを武器に,社会課題（地球温暖化）の解貢献することが,企業の存続には不可欠であり,当社グ決に貢献することが,自らの事業成長につながるとの思ループも,優先課題を明確にして積極的に取り組んでいいで,開発業務に当たっていただくことをお願いしたい.

くことを述べてきたが,ＳＤＧｓと言うと,企業ボランティア

２つめのアプローチが「脱炭素社会に向けた商品製的なイメージや,世のトレンドだから仕方なくやるという造から使用,廃棄までのＣＯ₂削減」
である.

ような
「やらされ感」
を持ってしまう人も少なくないと思う.

これについても,当社グループは,グループ全体で取しかし,ＳＤＧｓをビジネスチャンスと捉え,積極的に経り組むべき重要な課題であるとの認識のもと,「ライフサ

済活動と紐づけて,将来の持続的成長のエンジンとしてイクルＣＯ₂排出量削減率」と「生産ＣＯ₂排出量削減率」

捉える企業が急速に増えている.

をＫＰＩとして設定し,２０３０年の目標値を掲げた.いず

ＳＤＧｓの考え方では,社会課題の解決と同位で経済

れも,パリ協定目標の達成を根拠としたバックキャス

成長も重要とされている.これは,取り組みの持続性（サティングによる目標設定のため,これからの１０年間でステナビリティ）が求められているからである.

図２ アイシングループ（ＳＤＧｓ優先課題）
ＫＰＩ
・２０３０年目標

11

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

また,取り組み自体についても,目標や要求に対して,最低限のことだけをやる「守り」の姿勢ではなく,自らが主体となり,社会をどのように良くしていくかを考え・行動

ＳＤＧｓを通じた持続可能な社会の実現に向けたアイシングループの取り組みとエンジニアに対する期待特集
よびディーゼル車が対象から見送られることとなった.
その代わりに,表1に示すようにＢＥＶ,ＰＨＥＶ向けの補
助金は,大幅に増額されている.

する「攻め」の姿勢が求められる.
昨今,注目を集めている世界各国の環境政策の強化

表1 ドイツ ＢＥＶ，
ＰＨＥＶ向け補助金について,先進的な欧州での動向を調査したので,その概要を述べたいと思う.
〔欧州の経済・環境政策〕

また,同時に全ガソリンスタンドに対して,充電器の設

欧州では,ポストコロナの経済復興の中心に「欧州グ置が義務化されており,補助金とインフラの両面で強化

リーンディール政策」
を据え,２０５０年までにＧＨＧ排出

し,ドイツ国内での電動車販売を加速させる狙いがある.

実質ゼロを目指しており,世界初の「気候中立な大陸」

更に,エネルギー領域に関しても,太陽光パネル・風を実現しようとしている.また,２０３０年の削減目標に関力発電等の再生可能エネルギー（再エネ）と水素関連

しても,パリ協定時点では,１９９０年比で４０％削減と設技術の開発に注力をしており,２０５０年までに再エネの定していたが,グリーンディールの中で,削減目標値を

割合を８０％程度まで引き上げる目標を公表してい６０％まで引き上げており,欧州地域での環境への取りる.水素関連の技術開発には,９０億€を投入し,再エネ

組みが更に加速することが予想される.

由来のグリーン水素を将来的なドイツの重要な輸出産

今回の様な積極的な環境政策を打ち出した背景に業として位置付けている.積極的な再エネ導入と水素技は,経済復興と並行し,パリ協定やＳＤＧｓの道筋にそって術開発の裏には,「e-fuel（合成燃料）」の実用化に向け環境を重視し,よりよい社会を目指す「グリーンリカバ

た動きがある.e-fuelとはCO₂と水素を反応させ生成さリー」という考え方がある.

れた燃料で,CO₂は大気中のCO₂を回収し,水素は再エ

図３に示すようにリーマンショックが起こった２００９

ネの余剰分を使い水の電気分解を行い生成する.CO₂

年時点では,経済の落ち込みと同時にＣＯ₂排出量も減少の排出と吸収をオフセットし,CO₂実質ゼロが実現できしたが,その後の経済回復に伴ってＣＯ₂排出量も増加しる.e-fuelは既存の燃料インフラ（ガソリンスタンドや輸ており,経済面では成功したものの,環境面では失敗

送トラック）とエンジン技術が活用でき,普及に伴うメだったと言われている.

リットも大きい .ドイツの e - f u e l 開 発プ ロジェクトにグリーンリカバリーでは,その反省も踏まえ,２０１９年

は,OEM（VW, Daimler, BMW等）や自動車部品サプ

をＣＯ₂排出のピークとして,コロナで減少したＣＯ₂排出

ライヤ（Bosch,Continental等）
も参画しており,技術にを経済復興してもこれ以上増やさないことを前提に置い対する注目度の高さが伺える.２０３０年頃には欧州市ている.

場で実用化が計画されており,今後の動向を注視する必要がある.

図３ グリーンリカバリーの考え方（出典.IEA）

経済成長と環境対応を両立させる取り組みとして,ドイツの政策とＶＷの環境ビジョン,攻めのエネルギー戦
略を行っているボッシュの事例をそれぞれ紹介する.

図４ Audi合成燃料の研究概要（出典.アウディジャパン）〔フォルクスワーゲン（ＶＷ）の環境ビジョン〕〔ドイツのポストコロナの経済政策〕

ＶＷは,２０１９年７月に環境ビジョン「ｇｏＴＯｚｅｒｏ」
をドイツの経済政策には,グリーンリカバリーの考え方公表した.公表の場でＶＷグループ取締役の環境保護が前面に表れている.経済刺激策の一つとして自動車担当は,「環境への影響を最小限に抑えるための私たちへの補助金の増加が公表されたが,今回は,ガソリンおの取り組みは,製品ライフサイクル全体におよんでいまAISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

12

す.（中略）サプライヤーも一緒に取り組むことで,初めてカーボンニュートラルとは,ＣＯ₂排出実質ゼロと同義

私たちは目標を達成することができます.」と話し,サプラ

で,全く排出しない訳ではなく,可能な限り省エネの推進

イチェーン全体で環境活動へ取り組むことを要請していや再エネの活用で排出量を抑えた上で,排出削減がでる.環境ビジョンの中身は,「気候変動に関する国連パリ

きなかった部分に関しては,植林活動や再エネ証書を購協定を遵守」「２０５０年までに環境バランスシートのＣ入することで排出相当量を相殺するという考え方であＯ₂ニュートラルを目指す」
を宣言しており,表2に示すよる.ボッシュは２０億€を投資し,２０２０年代の初めは,再うに具体的なＫＰＩ
・目標値が設定されている.

エネ証書の購入等を主とした削減で「排出実質ゼロ」を担保し,２０３０年には,省エネや自社への再エネ導入

表2 ＶＷ環境ビジョン「goTOzero」

等を推進することで,限りなく「排出リアルゼロ」
を実現するという戦略を打ち出した.
このボッシュの脱炭素戦略は,他のメガサプライヤーと比較しても,投資規模やスピード感は尋常ではないため,単に環境規制に対応するだけではなく,それ以外のねらいがあることが考えられる.
〔脱炭素ビジネスに向けた基盤づくり〕

また,２０１９年１１月には,２０２０年に販売を開始す
るＥＶの部品サプライヤーには「生産ＣＯ₂排出実質ゼロ」
を義務付けることを公表した.
将来これらの動きは他ＯＥＭへも広がることが予想され,生産ＣＯ₂排出実質ゼロが実現できない場合は,仕入先選定の土台にも乗ることができず,市場から余儀なく退場をさせられることも懸念される.
〔ボッシュのカーボンニュートラル戦略〕

ボッシュの真のねらいは,「他社に先駆けたカーボン
ニュートラルの達成によるプレゼンス向上と知見・技術の蓄積,そしてこれからを踏まえた脱炭素ビジネスの展開」と推察される.
図６に示すとおり,カーボンニュートラルの達成には莫大な投資が必要となるが,将来の脱炭素ビジネス展
開により,投資以上のリターンを期待しているのではな
いかと考える.
その片鱗が垣間見える３つの事例を述べる.

図５に示すように２０１９年５月にボッシュは,「２０２０
年にカーボンニュートラルを達成する」と宣言した.そして,その約１年半後,２０２１年１月 ＣＥＳ２０２１において,ボッシュは「産業界の世界的な大企業として初めて
カーボンニュートラルを実現した」と発表した.

図6

ボッシュ 脱炭素ビジネスの展開（出典.みずほ銀行）① カーボンニュートラル製品の販売
１つ目は,ＶＷの例でもあるように,今後,ＯＥＭからもカーボンニュートラル製品を求められるようになっていく
ものと思われる.ボッシュは,全社の生産ＣＯ₂のニュート
ラル化を実現したことにより,今後,全ての製品がカーボ
ンニュートラル製品として販売が可能となる.ＯＥＭはサ
プライチェーン全体のＣＯ₂削減をステークホルダーから求められており,ボッシュをサプライヤーに選ぶことにより,ＯＥＭ自体の評価も向上するというＷＩＮ－ＷＩＮの関係が成立する.
図5 「Sustainability Report 2018」（出典.ボッシュ）

13

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

②

Bosch Energy Platform

２つ目は,独自のエネルギーマネジメントシステム（Bosch Energy Management Platform）
を開発し,自社内に導入することで,既に数億円のランニングコス

紐づけ,常に両立を考えた技術開発に取り組むことが不可欠であると考える.

筆 者

トの削減に成功していると言われている.Ｉ
ｏＴ技術を活用

寺部

し,工場内の数万カ所の設備データをリアルタイムに収

総合企画部
サステナビリティ推進に従事

集・分析可能な,クラウドベースのソフトウェアソリュー

ＳＤＧｓを通じた持続可能な社会の実現に向けたアイシングループの取り組みとエンジニアに対する期待特集

康弘

ションとなっている.社内導入のみで留まらず,既にシス
テムとコンサルティングをセットでサービス展開しており,「生産技術分野の事業展開」
を図っている.

三矢③ スマートシティへの展開

総合企画部
サステナビリティ推進に従事

朋輝

３つ目は,あくまでも推測ではあるが,ボッシュは,ス
マートシティの取り組みも強化しているため,製造業でのカーボンニュートラル実現により得た知見を活かし,「Bosch Energy Management Platform」
を更に強化した上で,自治体等に対してシステム提供することで自治体レベルでのカーボンニュートラルに貢献できる.将来シェアリングやMaaS等により,自動車事業の売上減少をカバーする為にも,彼らの事業領域を更に拡大していくことを検討しているのではないかと考えられる.
〔技術開発に対する期待〕
今回,ＶＷおよびボッシュの取り組みに関して述べたが,彼らは脱炭素の取り組みを通じて,「社会課題の解決（ＳＤＧｓの達成）」
のみならず,「事業機会の創出」
を真剣に考えている.
図７に示すようにＣＯ２削減のゴールを「地球温暖化防止に寄与する」だけではなく,地球温暖化防止に寄与
しながら「事業機会に繋げる」
ところに置くことができれば,企業の環境投資に対するモチベーションも自ずと変わることは容易に想像できる.
当社グループにおいても,今後,脱炭素の取り組みをできる限り多くの事業と紐づけ,そこで生まれた「価値」
をどう社会に（対価がもらえる形で）提供するかという視点を事業戦略に織り込むことがますます重要となる.

図7

社会課題の解決と事業機会の創出

当社グループが,次の５０年,１００年と社会に必要とされる企業であり続け,持続可能な成長を図っていくた
めには,全ての事業活動を社会課題の解決（環境等）と

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14

トピックス

アイシンの新しいビジネスを切り開く
イノベーションセンター
1.

はじめに

長以上+関係役員が出席）にてTOPの判断を仰いでいI o T, A I , 5 Gなど革 新 的な技 術 革 新 がすさまじいる．

勢いで進 むなか, 自動車業界においても,“ CASE ”

活動において重要なのは,早期に有償実証段階に移｢Connected(コネクテッド)｣｢Autonomous(自動運

行することである.実際にお金を頂くことで，お客様の目

転)」｢Shared & Services（シェアリング）「｣ Electric(電も厳しくなり,新たな課題が抽出され,より事業化の姿が動化）」などへ急速に時流は変化し,「100年に一度の大明確になる.そのため,メンバー自らが率先して現場に変革期」
を迎えている.我々も従来のサプライヤービジネ

入り,スピーディーに活動している．

スを続けていては淘汰されるのではないかと危機感を2020年12月現在,新規テーマの弾込めを主業務と感じ,アイシンの未来の柱となる新しいビジネスを創出する企画開発Gおよび,実証を通じて事業化に向けた検すべく,2015年1月,イノベーションセンターが設立され討を進める新ビジネス企画G.総勢61名で活動していた.

る. 以下に具体的な活動例を紹介する.

現在,ビジネスパートナーとの連携を促進する目的で

2.

本社から離れた刈谷駅前のアドバンススクエア刈谷(略称ASKビル,図1-1)で活動を行っている.

2.1

世界最小サイズの水粒子「AIR」

AIR(アイル)とは,これまでにない世界最小サイズ(1.4～1.5nm)の無帯電の水粒子であり,アイシンの独自の技術である膜状吸水性素子に空気中の水分を吸着させ,再放出することによって作ることができる. サイズが小さく,無帯電であるという特徴は,美容・衛生・生育・工業といった様々な分野で新たな価値を提供できるコア技術としての期待が高い.
2.1.1

毛髪（理容）領域での事業展開

この技術の応用先として,まず,美容分野の領域から検討を進めている.この分野の専門家と研究,検証を重
図1-1

ASKビル建屋外観

ね,AIRには毛髪の保湿効果やカラー剤など薬剤浸透促進効果などがあることがわかってきた.そこで,2019

1.1

センターの目指す姿

市場調査を実施した(図2-1). 髪質改善,薬剤浸透促進

持続可能なくらしを実現するため,2つの分野『移動に関効果について,「ダメージヘアが減った」,｢カラーの持ちするサービスビジネスの創出』『エネルギー分野での,が良くなった｣といったお客様の生の声と，｢施術時間を新たなビジネス創出』を軸とし,CASEやSDGsの社会変えずに付加価値向上できる｣,｢すべての施術に使用で課題に対応した新たなビジネスの創出を目指してい

きる｣といった美容師の方々の声とともに,期間中のリる.また,これとは別の視点として『コア技術を軸にしたビピート使用率100%という結果が得られ,価値を確認でジネスの創出』にも取り組んでいる.

きた.

イノベーションセンターの使命は,アイシングループの｢コア技術｣と｢ビジネスアイデア」
を基に新たな価値を創出し,新規事業を立ち上げることである.事業化判断の場として,1回/2ヶ月の新ビジネスモデル委員会（副社

15

年11月から協力頂けたヘアサロンに試作機を導入してイノベーションセンターでは,誰もが豊かで活力ある

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

この結果を受け,2021年1月からヘアサロン向けに生産･リース販売を開始する.

トピックス

アイシンの新しいビジネスを切り開くイノベーションセンター

また,同年9月にはNEDOの技術開発テーマとして採択され,「 大型商業施設向け店舗から駐車場への商品
自動配送サービスの実現」
をテーマに自律走行や追従走行技術の開発を加速させている.
2.2.2

今後の展開

ILY-Aiは単なるモビリティに留まらず,位置情報など
図2-1

2.1.2

市場調査の様子

今後の進め方今後,アイシン独自に新たな分野への応用展開の検討を進めるとともに,この活動を加速させる一つの方法を活用することにより,店舗内の案内など,様々なサービスを提供できる可能性を秘めている.また現在,前述のよ
うに歩行者空間での自律走行技術の確立も目指しており,これらを合わせて『歩行者空間でパーソナルモビリ
ティと人間が共存する世界の実現』につなげていく.

として,社外の研究者や企業が気軽に参加できる「水を研究するサイト」
を2021年4月に立上げ,今までの研究

2.3

乗り合い送迎サービス「チョイソコ」

成果の公表,ビジネスパートナーづくり,オープンイノ「チョイソコ」の特長は,従来の自治体主体のオンデマ

ベーションによるAIRの新たな可能性の探索を行っていンド交通と異なり,①民間企業が事業主体となる.②自く.

治体以外のドラッグストア・フィットネス・スーパーマー
ケットなどのエリアスポンサーからの協賛を得る(代わり2.2

パーソナルモビリティ「ILY-Ai」

近距離移動用のパーソナルモビリティ｢ILY-Ai｣は,前2輪,後1輪の3輪構造で,立って移動したり,座席に腰をかけて移動したりできるほか,ショッピングカートになったり,子供と一緒に乗車したり(図2-2),シーンに合わせた様々な使い方を可能にすることで,世代や性別を問わず誰もが気軽に扱え,乗りたくなるデザインを備えた今ま
でにないジャンルのモビリティである.

にエリアスポンサーの店舗前などに停留所を付与す
る).③昼間の閑散期のタクシーと連携することで既存公共交通との共存を達成したところにある.
2018年7月より愛知県豊明市で実証実験を開始した.アイシン精機が直接，地方自治体と運行を行うスタ
イルのほか,トヨタ販売店がチョイソコの運営主体となるスタイルでの運行も徐々に広がりつつある.2020年11月現在,愛知県では岡崎市，幸田町,その他エリアでは,
鹿児島県志布志市（運営主体:トヨタカローラ鹿児島株
式会社）をはじめ全国10ヶ所で運行されている(図
2-3).

図2-2

2.2.1

図2-3

子供と一緒に乗れるILY-Ai

商業施設特化型として事業化をスタート

2.3.1

チョイソコ乗車風景

外出意欲をかきたてる活動

2015年に開発着手後,様々なシーンを想定した実証

イノベーションセンターでは,チョイソコの業務うち,電実験を行い,2020年3月に商業施設における一般利用

話オペレーター,会員情報管理,売上管理, 会員誌発行を目的としたリース事業をスタートした.

など,チョイソコの利用者との窓口やエリアスポンサー

利用者からは「楽ちんで楽しい」「子供が喜ぶから」,などの声を頂き,リピーター数は着実に増えてきている.

の管理に関わる業務を行っている.
ASKビル内にオペレーションセンターが設置されて

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おり,平日8:30～17:00までの間，全国9ヶ所の予約を多顧客」型のサービスで,複数の飲食店のメニューを一3～5名のスタッフで受けている.全国どこから電話が度に頼めるところである（図2-4）.これにより割安な配送

入っても,オペレーション画面がその自治体に自動で切料金が実現できる他,利用者からは「家族が別々のお店

り替わる工夫をすることで,電話を受けて瞬時にどの地の好きなメニューが楽しめて,うれしい」との声を頂き,好域･どの利用者であるかを把握し,適切な対応を可能に評である.

している.また,健康を気遣う声掛けなど,高齢の利用者と積極的にコミュニケーションをとり信頼関係を築いている.
チョイソコは単なるシステム提供ではなく,民間企業が主体となり新しい交通を導入し,“ヒトの移動意欲をかきたてる”活動であると考えている.そのため,会員向け
会報誌「チョイソコ通信」の発行,チョイソコお出かけイ
ベントなど,高齢者の健康増進につながる外出促進の“コト”
づくりをエリアスポンサーと共に推進している.
2.3.2

図2-4

他社とのしくみ比較

事業化へ向けた新たなサービス

今後,2021年度末にかけて全国30ヶ所以上を目標

2.4.2

今後の取り組みに運行エリアを拡大する.さらに,チョイソコの専用シス

今回,食事を配送するというフードデリバリーサービ

テムを応用することで,高齢者の送迎だけでなく,コロナスを提供したが,この仕組みの活用により車両回送や買禍でのお弁当配達や児童送迎など,地域特性やニーズ

い物代行といった様々な「モノやサービスのライドシェに合わせたサービスを付加した運行の検討を進めていア」を実現できると考えている.今後,新たなサービスビ

る.また,アイシングループ内で開発している技術とのシジネスとして幅広い展開を目指していく.

ナジーについても検討している.チョイソコの車両にカメラやセンサを取り付けて運行することで,大気の汚染状
況や道路の破損状況を検知できる.このデータから危険個所をマッピングして提供するなど,新しい価値を付加したサービスを検討している.

2.5

小型バイオガス発電システム

小型バイオガス発電システムは, 設置のしやすさをメリットとしたオンサイト型で,家畜の排せつ物(牛や鶏の糞)を発酵させてメタンガスを生成し,自社商品の「コレモ」(小型ガスエンジンコージェネレーション)で電気と

2.4

フードデリバリーサービス「飯クルー」

熱を作る.作った電力は照明などに利用し，熱は発酵の

前述の『チョイソコ』
は“人”のライドシェアビジネスで促進や発酵後の残渣となる消化液の乾燥に利用すあるが,イノベーションセンターでは,“人”以外の“モノ”

る.余剰となったバイオガスは調理用のガスとして利用,や“サービス”のシェアリングの事業の可能性も探索しさらに残渣物はたい肥として利用できる.このように廃棄ている.その一つがフードデリバリー『飯クルー』である.

物からエネルギーを生成し活用することで,持続可能な新型コロナウイルスの感染拡大により,テイクアウトやデリバリーのニーズが増加した際,社内の位置情報技術を活用し,フードデリバリーの予約･配送の運営管理ができる「飯クルー」のシステムを企画から1.5ヶ月という短期間で開発し,2020年6月に刈谷市内で実証を開始した.
2.4.1 「飯クルー」
の特徴

2.5.1

新興国での実証

農場等の調査を経て,2014年にバングラデシュの養鶏農家で実証試験を開始し,メタン発酵からバイオガス
貯蔵,バイオガス発電までに至る一連のシステムを構築し,技術の手の内化を進めてきた. 2018年からより市場が大きいインドにおける事業性成立を検証するためベ

新型コロナの影響を受けた刈谷駅周辺の飲食店,代ンガルールでの実証試験を開始した（図2-5）. 2019

行業者（ドライバー）と協業して始めたサービスであ

年にはNEDOの助成事業である「バイオガスエネル

る.ランチやディナーのメニューを利用者がスマホからギーの地域自立システム化技術開発事業」にも採択さ予約し,希望時間に配達する.2020年12月現在,協賛れた.システムを活用し,国内酪農家におけるふん尿処

店舗は20店舗に拡大した.

理削減に愛知県農業総合試験場と共同で取り組んでい「飯クルー」の特徴は,既存のUBER EATSなどが１る.

(飲食店)対１(顧客)のサービスなのに対し,「多店舗－17

循環型社会の実現に貢献できる.

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筆 者

稲摩

アイシンの新しいビジネスを切り開くイノベーションセンター

トピックス

直人

イノベーションセンター
企画・開発G
新規事業企画に従事
図2-5

ベンガルール酪農場へのシステム設置

西尾
2.5.2

今後の取り組み新興国だけでなく国内市場を対象に,食品残渣（食べ泰明

イノベーションセンター
企画・開発G
新規事業企画に従事

残し等）からのバイオガスの生成,電力供給の開発に着手した.関係部署の協力を得て,今年度内に半田工場内にシステムを設置し,実証を開始する計画である.食品

櫛谷

ロスを減らし,SDGsの達成へ貢献すべく,小型バイオガ

イノベーションセンター
企画・開発G
新規事業企画に従事

ス発電の技術の実用化に取り組んでいく.

2.6

新規企画

イノベーションセンターでは,上記で紹介した新規ビ
ジネス以外にも,これからの世の中に実装していける新
しいビジネスの弾込め活動を実施している.社内や関連

堀

和夫

智

イノベーションセンター
企画・開発G
新規事業企画に従事

会社の技術をベースにしたアイデアや，自らの足で集めた社外の情報を元に，どうしたら事業になるのかを日々考え,具体的な顧客候補への提案や自分たちでの実証を行い,何度も企画を見直し,より良い新規企画の立ち上げに努めている.
2020年度は『新技術/ビジネス オープンエントリー制度』によって社内から広くアイデアを募り,将来のアイ
シンの事業に貢献できる事業企画の創出に取り組んで
いる.
3.

おわりに

イノベーションセンター設立から6年が経過し,モノからコトへ,お客様が求めるサービスが少しずつ形になってきたのではないかと考えている.
しかし,新型コロナウイルスの流行をきっかけに,お客様のニーズやライフスタイルなど,様々な周辺環境も日々刻々と変化している.我々は今まで以上に,その状況に合わせ,変革を恐れず,素早く柔軟な対応をしなければならない.
引き続き,新生アイシンの未来のために,社内外の仲間とともに,この激動の中を突き進んでいく.

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18

技術論文

低速時の小回り性と自然な操舵フィーリング
を両立した大舵角後輪操舵システムの開発
永井陽平

Yohei Nagai

土屋義明

Yoshiaki Tsuchiya

概 要
低速時小回り性の向上を主目的とした後輪操舵システムは,操舵時の違和感が課題となっている.今回違和感の解析を通して,大舵角後輪操舵システムで高い小回り性能と自然なフィーリングを両立する制御則を開発した.

1.

はじめに

1980年代,日本を中心に広まった後輪操舵システム

：車速

：車両重量

：車両ヨー慣性：ホイールベース(以下4WS)は,低速時の取り回し性や高速時の車両安：フロントホイールベース

定性に効果があった反面,操舵時の違和感や高コスト：リアホイールベースのためそのほとんどが姿を消した.

：前輪のコーナリングスティフネス

2000年代後半以降,車両安定性確保を目的に,特に：後輪のコーナリングスティフネス

高速時同相操舵によるヨーレートゲイン低下を改善する

式(1)(2)をラプラス変換し整理すると式(3)～(5)が得ための前後輪操舵システム1)2)やドライバフィーリングをられる.

考慮し快適性と安定性の両立を図った前後輪操舵シス
テム3)が提案され商品化されている.
また,4WSは自動駐車システムへの応用もあり近年採用する車両が増加している.しかし,低速の逆相操舵時「スネークフィーリング」などと表現されるドライバの違和感は後輪操舵による特徴との認識が強く制御量を制限する車両も多い.
今回,4WSの新たな制御則を開発し従来常識とされてきた逆相時の違和感を解消し,大舵角化による高い小回り性能と自然なフィーリングを両立した.
2.

制御則について対象とする前後輪操舵の車両は式(1)～(2)のような車両の線形二輪モデルで示す.
車両運動制御では,ヨー運動と横運動をそれぞれコン
トロールすることに加え,旋回時の車体姿勢(定常車体スリップ角)が重要な特性であることがわかっているため,本稿では以下の4点を目標特性とする.
①車体スリップ角の目標定常ゲイン②ヨーレートの目標定常ゲイン③横ジャークの目標過渡応答
凡例） ：車体スリップ角：前輪操舵角19

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：ヨーレート④ヨーレートの目標過渡応答：後輪操舵角前後輪のステア角を式(6)(7)のように表す.

常項：

,過渡項：

3.3

低速域における目標車両特性

とした.

の設定

3.3.1

凡例） ：前輪コントローラ定常項

技術論文

低速時の小回り性と自然な操舵フィーリングを両立した大舵角後輪操舵システムの開発から各速度域での狙いに対し,目標とする車両特性は定：後輪コントローラ定常項

狙いとする取り回し性向上,最小回転半径短縮は：前輪コントローラ微分項を小さくすれば可能であるが,4WSシステムの作動最大：後輪コントローラ微分項

角度の影響を受ける.図1は：ステアリングギア比

よびその時の舵角の関係を示す.ドライバがハンドルをとシステム最大角度お切り込んでいった際,システムの最大角度に飽和するこ：ステアリング角度とによる車両挙動変化を避けるためハンドル切れ角最ここでステアリング角度

に対する目標車体スリッと目標ヨーレート

を式(8)(9)のように記述

プ角

大値直前で最大角度に飽和させる.今回最大切れ角
6degのシステムを用いるためは0.37とした.

し,後輪操舵コントローラの制御ゲインを導出する.

また,今回の制御対象は後輪操舵制御のみであるため,
式(3)(6)(7)(8)(9)(10)から制御特性は,と決定される.また,このとき以下の式が得られる.

図1

3.3.2

操舵角に対する車体スリップ角ゲインの設定の値を決定するに当たりとを変更し前後席それぞれで官能評価を実施した結果を図2に示式(11)～(14)から,定常ゲインはヨーレート
は車体スリップ角てもヨーレート

もしくす.試験は交差点右左折,広場でのUターン,8の字走のどちらか一方,過渡応答につい行,スラロームを組み合わせたコースで行い,速度はもしくは横ジャークのどちらか一方を決めれば残る他方は計算により求まる.

全域30km/h以下である.
①2WS(=0.47)から

のみ小さくした場合,操舵途中から後輪が外に動くように感じる典型的な違
3.
3.1

目標車両特性の設定
システムの狙い(ⅰ）
低速

違和感のない取り回し性向上,
最小回転半径短縮（ⅱ）
中速

操舵応答の向上（ⅲ）
高速

安心感の向上3.2

目標車両特性の決定

前後輪操舵システムの開発を通じて得られた知見 3)

和感(スネークフィーリング)が生じ,値が小さい程その程度も大きい②①からを大きくした場合,操舵初期から車両の動きの不自然さを感じ前後席共酔いを伴う違和感が強い③さらにを大きくした場合,2.6以上の領域で前後席共全く違和感なく後輪の操舵自体も感じない領域
が存在する
④③から

を大きくした場合,約3.9以上にてドライ

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20

バは違和感を感じないが後席にて初期に進行方向と逆に動く違和感が生じる.以上からはあるものの,後輪操舵を感じる人は皆無であった.

を3.0に設定

した.

図2

3.3.3

官能評価結果違和感の解析

=0.37一定とし,を変えたケース①から④につ

図3

操舵角およびヨーレートに対する横G（ケース①）

図4

操舵角およびヨーレートに対する横G（ケース②）

いて官能評価で差が明確であった,速い操舵での右左折を想定した条件(180deg/sec,車速15km/h)において,操舵ロボットを用い計測を行った結果を図3から図6に示す.ドライバ特性を調査した結果4)によれば低速域
では視 覚 でヨーレートを知 覚し, 体 感 で知 覚する横ジャークの閾値はヨーレートの閾値よりも小さいことが示されている.今回違和感を解析するに当たり,ヨーレー
トと横Gの相関と横Gの変化に着目した.違和感を感じる①,②のケースでは初期のヨーレートに対する横Gの値が大きく2deg/sec時に0.5m/s2以上である.さらに,その後の横Gの変化のためヨーレート/横G特性が非線形となっている.違和感の無い③,④のケースではヨー
レート2deg/sec時に横Gが0.4m/s2以下と小さく,ヨー
レート/横G特性は線形である.
以上から,ドライバは視覚でヨーレートを感じながら運転しているものの感度の高い横Gの変化を敏感に感じ,その絶対値と変化度合いで違和感を覚えていると考えられる.また,後席にて違和感を感じるケース④の前席,重心位置,後席それぞれの横Gの時間変化を図7に示す.後席では操舵初期旋回と逆方向に約0.4m/s2生
じ,その後順方向に急変する横Gを違和感と感じていることが解る.
尚,違和感を感じないケース③については,計226名の被験者で調査を行った.路面はドライアスファルトから圧雪路,アイスバーンまでと様々な条件で約1年間かけて実施した.結果,最大切れ角6degで約60cm短縮する旋回半径の小ささに驚きの違和感を示す一部の意見

21

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

中高速における目標車両特性

技術論文

低速時の小回り性と自然な操舵フィーリングを両立した大舵角後輪操舵システムの開発

3.4

図8は舵角に対するヨーレートと横Gの時間差を示
す.中速域はを大きくすることで操舵応答性を向上させ,高速域はをゼロに近い値とすることで安心感を向上させている.

図5

操舵角およびヨーレートに対する横G（ケース③）

図8

3.5

操舵角に対するヨーレートおよび横Gの遅れ

目標車両特性のまとめ

以上の結果から目標車両特性は図9,10とした.また
車両パラメータから計算した4WSコントローラの特性
は図11,12となる.

図9

図6

目標車体スリップ角ゲイン

操舵角およびヨーレートに対する横G（ケース④）

図10．目標ヨーレート過渡応答
図7

後席における横GAISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

22

図11

定常コントローラゲイン

図13

4.2

4WS操舵角に対する必要戻しトルク

速い繰り返し操舵の課題

低速域での違和感解消のためが大きな値となったためコントローラの過渡特性も従来の一般的な値に対し約10倍と非常に大きな値となった.前輪にステアリング機構を有する車両ではキングピン軸回りの共振周
図12

過渡コントローラゲイン

波数は前輪＜後輪のため速い左右の繰り返し操舵を行った場合,その周波数によって車両の運動モードが変4.
4.1

製品化における課題と対応
ハンドル戻りの課題化する.図14～図17は30km/h,舵角±30deg,0.5～
2.5Hz入力時の車両重心位置横G,ヨーレートおよび前席,後席位置の横Gを示す.特に後席は2.5Hz時に横G

4WSの大舵角化に伴い低速域では最小回転半径短±8m/s2と0.5Hzに比べ2倍以上に増加する.今回,あ縮が可能となるが回転中心が車両前方側に移動するたる値以上の操舵速度の正負のピークが一定時間以内

め前輪のアッカーマン率が低下する.そのため,特にハに成立するとの条件で4WS作動を停止する仕様を織り

ンドル大舵角域でのハンドル戻りが悪化する.現在市販込み,通常の早い操舵に影響を及ぼすことなく課題を解車の多くが電気PSを採用しており操舵角に応じた戻り決した.図18,19に操舵周波数に対する前席,後席シー側のアシストトルク追加で対応している車両も多い.図

ト位置横Gのピーク値対策前後と2WSとの比較を示

13は大舵角,微低速一定走行中にハンドルが戻り始め

す.約1.0Hz以上での後席横G増加が抑制できた.

るアシストトルクを調査した結果である.車両はFR車で2WSのアッカーマン率は58%である.4WSの大舵角化によって非常に大きなアシストトルクが必要で,6deg以
上では電気PSの最大出力に近いアシストが必要である.

図14

重心位置におけるヨーレート

図15

23

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

重心位置における横G前席における横G

技術論文

低速時の小回り性と自然な操舵フィーリングを両立した大舵角後輪操舵システムの開発

図16

参考文献
1）T.Katayama et al.:Development of 4 Wheel Active
Steer,SAE World Congress 2008-01-0495,(2008)2）M.Schuster et sl.:The New Steering System of BMW The Integral Active Steering.
3）リムピバンテン ティーラワット他：ドライバー快適性と車両安定性を両立した前後輪操舵システムの開発,自動車技術会学術講
演会前刷集,No.20125082,(2012)4）服部義和 他：人間の感受性を考慮した４輪アクティブステア制
御,自動車技術会学術講演会前刷集No.20075879,(2007)
ANALYSIS”FISITA,2008/9 F2008-03-012

筆 者

永井 陽平
走行安全第二制御技術部
4WSシステムの開発に従事

図17

後席における横G土屋義明

走行安全第二制御技術部
4WSシステムの開発に従事

図18

前席における操舵角に対する横Gの比較

図19

後席における操舵角に対する横Gの比較

5.

まとめ

車体スリップ角定常項とヨーレートの過渡項:を目標車両特性とした4WSの制御則を開発し,低速で大舵角にも関わらず従来の後輪操舵の特徴である違和
感を解消した.さらに,それに伴う課題も解決し製品化可
能な大舵角4WSシステムを開発した.

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

24

技術論文

エネファームtype Sの普及に向けた
取り組み
西村

理

Osamu Nishimura

概 要
CO2削減技術へのニーズが高まる中, 当社は2012年にエネファームを市場投入し, 2020年にはさらに省エネ性能を高めた新モデルの販売を開始した．近年では, 停電発生時の電源確保や再生可能エネルギー普及に伴う送電網の不安定性回避の手段としても注目を浴びている.

1.

はじめに

2015年，パリで開かれた気候変動に関する国際会
議でパリ協定が採択され，途上国を含む全ての参加国と地域に，2020年以降の「温室効果ガス削減・抑制目
標」
を定めることが合意された．日本においては2018
年に「第5次エネルギー基本計画」が発表され，2030
年および2050年に向けての温室効果ガス削減のため,再生可能エネルギーの普及促進や省エネルギーの促

図1

進などが基本方針として示された．
また，2020年には菅首相が所信表明演説の中で，温室効果ガスの排出量を

現在市販されているエネファームの方式は，搭載して2050年までに実質ゼロにする目標を新たに掲げた．

いる燃料電池の電解質の種類により2種類に大別され，このように温室効果ガス削減の気運が高まる中，当高分子膜を電解質として70～80℃で運転する「固体高社では家庭でのCO 2排出量を大きく削減できる家庭用

分子形燃料電池（PEFC）」とセラミックを電解質として

燃料電池コージェネレーションシステム（以下，エネ

7 0 0 ℃ 程 度 で 運 転 する「 固 体 酸 化 物 形 燃 料 電 池

ファーム）の新モデルを開発し，2020年4月に販売開始（SOFC）」とがあるが，当社が製造・販売するエネファー

した．

ムtype SはSOFC方式で，PEFC方式よりも発電効率が2.

エネファームについて

エネファームは，都市ガスやLPガスから水素を生成高いことが特長である．当社では2012年4月より販売を開始し，2020年7月には累計出荷台数が10万台を突破した．

し，その水素と空気中の酸素とを化学反応させて，電力

しかしながら，日本政府は前述のエネルギー基本計を作り出す．発電効率は，火力発電所の送電ロスを含め画の中でエネファームの普及目標を「2030年までにた発電効率（約40%）を上回り，加えて，発電の際に発生530万台」
としていて，現状の出荷台数規模とは大きなする熱も給湯用として有効利用するため，発電と給湯を隔たりがあり，目標達成のためには，ユーザに経済的な合わせた総合効率は85%以上となり，家庭におけるエメリットをもたらす高い発電効率を持ち，日本の住宅のネルギー消費量を大幅に削減することが可能である．

多くを占める狭小住宅や集合住宅への市場拡大が見エネファームは2009年より日本市場に投入され，その高い省エネ性能を背景に国の補助金を受けながら順調に販売台数を伸ばしてきた
（図1）
.

25

エネファーム普及台数の推移1)

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

込めるコンパクトな機器の開発が重要となる．

3.1

20年モデルの開発

3.2

発電効率の向上

技術論文

エエエエエエエエエエエエエエエエエエエエエエエ

3.

燃料電池の発電部であるスタックの温度と発電効

製品仕様

2020年4月に販売を開始した当社製エネファーム（以下，20年モデル）の外観図を図2に示す．
燃料電池ユニットで発生した熱はユニット内の貯湯
タンクに温水として蓄えられ,ユーザがお湯を使用するときに給湯器を経由して供給される．給湯器は主要3メー
カに対応しており，燃料電池ユニットとセットで購入することもできるが，すでにユーザ宅に設置されている給湯器に燃料電池ユニットを追加設置することも可能であ

率・耐久性との関係を図3に示す．スタックの温度上昇に伴い電気抵抗が低下するため，発電効率は向上する．
一方で温度が高くなるほど構成部材の材料劣化が進行しやすくなり，耐久性は低下する．耐久性と発電効率を両立するにはスタック温度の分布を適切な範囲内で制御することが必要となるが,この温度分布をより小さい範囲
でコントロールすることができれば，耐久性を損なうことなく発電効率を向上させることが可能となる．

る．

図3 スタック温度と発電効率・耐久性の関係

図4に，20年モデルで採用したスタックの温度分布低減のための構造設計例を示す．スタック高温部近傍のエア流路を絞ることにより，高温部でより多くの熱を奪い，奪った熱を低温部へ供給することで高温部と低温部との温度差を縮めている．
図220年モデル外観

この他にも断熱を強化することによる放熱ロス低減
や，燃料流量制御の緻密化によるロス低減などにより発表1は，20年モデルとその前モデルである18年モデ

電効率を改善し，世界トップレベルである55.0%（低位ルとの仕様比較表である．前モデルと比較し,発電効率

発熱量基準）を実現した．
これによるCO 2削減効果は，は53.5%から55.0%へ向上し，機器サイズは約20%

戸建て住宅の4人家族の例で年間1.5tと試算している．

の小型化を達成している．
また，設計寿命は従来の10年
から12年へ2年間延長した．
表1

主要仕様の比較

図4 スタック温度分布改善の設計例

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

26

3.3

小型・軽量化

供給量を制御することができない．電力網における需要

VAによる補機の削減，部品の一体化，締結箇所の削と供給のバランスが崩れると，周波数変動や大規模停減などを進め，部品点数を前モデルの749点から647

電などの原因となるが，需給バランスを保つ役割は，
こ点へ14%削減した．燃料電池による発電DC電力を，系れまで電力会社による大規模発電所の稼働によって担

統電力網と同じ交流へ変換する制御部（パワーコンディ

われてきた．今後さらなる普及が予想される再生可能エ

ショナ）
は，前モデルでは2枚の基板で構成されていたネルギーに対して需給バランスを取るための手段としてが，制御回路の高密度実装，
トランスの多出力化などにエネファームのような分散型電源とIoTによるエネル

より，
これらを1枚の基板に統合し，面積比で36%の低

ギーマネージメント技術を用いて，分散型電源の集合体

減を果たした．
これらに加え，エアブロア，
ラジエータながあたかも1つの大規模発電所であるかのように機能

どの補機の小型化や部品レイアウト改善による充填効させる技術（VPP：バーチャルパワープラント）の導入が率の向上などで，機器全体のサイズは前モデルの314

計画されており，すでに日本各地でエネファームを使っ

リットルから252リットルへと20%削減し，横幅を前モデた大規模実証試験が開始されている．

ルの780mmから600mmにスリム化した．機器の設置面積が小さくなり，前モデルでは設置できなかった狭小地への設置を可能にした．
3.4

長寿命化

5.

おわりに

当社が省エネ機器として2012年に販売を開始した
エネファームは，その後，停電時の電源確保手段や再発電ユニットの主要デバイスであるセルスタックをは

生可能エネルギー普及による送電網の不安定性回避な

じめ，すべての部品について耐久性を検証し，必要箇所

どの新たな役割が加わり，
ますますこれからの社会に不に関して改善を行うことで，前モデルまでは10年としてい可欠な製品となりつつある．今後もこの社会的期待に応た設計寿命を12年に延長した．

えられるような製品開発に努めていきたいと考える．

3.5

IoTによる付加価値の拡充

インターネットに接続することで，スマートフォンから専用アプリで機器操作や機器運転状況の確認ができるようにした．
また，
インターネットを経由して遠隔地からの最後に，これまでのエネファーム開発にあたりご協力を頂きました，大阪ガスマーケティング株式会社，京セラ株式会社の皆様方をはじめ，関係者の方々に深く御礼申し上げます．

機器監視が可能となり，機器故障時に事前故障診断を行うことで現地での修理期間短縮，早期復旧に役立て
ている．
4.
4.1

エネファームの新たな役割

1,300本の電柱が倒壊し，220万世帯で停電が発生した．
また，2018年9月に起きた北海道胆振東部地震では北海道全土で停電が発生し，日本で初めてとなるエリ
ア全域におよぶ大規模停電を経験した．2019年には千葉県を襲った台風15号により2,000本の電柱が倒壊し90万世帯が停電して復旧までに最長2週間を要した．
このように近年立て続けに自然災害による深刻な停電が発生しており，停電時にも系統電力から自立して発電を続けることのできるエネファームは，非常時の電源確保の手段として改めて注目を浴びている．
VPP（バーチャルパワープラント）

東日本大震災後，太陽光発電，風力発電といった再生可能エネルギーの導入が大きく進んだが，これらは天候など自然の状況に応じて発電量が左右されるため，

27

筆 者

レジリエンス性2018年9月に近畿地方に上陸した台風21号では

4.2

参考文献
1）エネファームパートナーズホームページより：https://www.gas.
or.jp/user/comfortable-life/enefarm-partners/common/
data/20191121_web.pdf

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

西村理

L&E技術部 コジェネグループ
エネファームの開発に従事

技術論文

汎用元素のみで構成する熱電発電モジュールの開発

技術論文

汎用元素のみで構成する
熱電発電モジュールの開発
小島

宏康

加藤

雅之

Hiroyasu Kojima

Masayuki Kato

Takahiro Takeuchi

Naoyuki Okuda

竹内

崇浩

奥田

直之

概 要
超スマート社会を支える電源技術の構築に向けて, 汎用元素のみから構成される低コストかつ無害な熱電発電材料とそのモジュール化に成功した. 材料の資源制約が小さいことによる低コスト化と廃棄の容易性という観点から, IoT機器を駆動させる独立電源としての応用が期待できる.

1.

はじめに

近年,超スマート社会の実現に向けて多種多様なセンサが数多く必要とされている中で,IoT機器の駆動を支える自立電源の確保が求められている（図１）.現状,
各種センサ用電源としてはボタン電池が主流となっているが,ボタン電池の交換コストやリサイクル性を考えると,メンテナンスフリーの代替電源の確保が課題として残されている.その中で,太陽電池は既に自立電源としての普及が進んでおり,導入事例も多い.一方,我々の周りには未活用熱源が多数存在し,その大部分は200℃以下の低温排熱である.この温度域の排熱を有効に活用することができれば,未利用エネルギーの高効率利用に貢献できる.また,室温近傍の微小温度差環境で各種センサの駆動を可能とする自立電源システムが構築されれば,冷却分野でのペルチェモジュールに加えて,発電分野における市場開拓に大きく貢献することに繋がる.
現在,市販されている熱電発電モジュール（以下,熱電モジュール）
は,ビスマス・テルル系半導体材料が用いられている.しかし,材料自体の問題として,ビスマスもテル
ルもともに希少元素であるという点がある（テルルは,毒性元素でもある）.さらに,テルルは１兆個ともいわれているIoT機器を支えるだけの資源量を有していない.そのため,量産に資する普及型の熱電発電材料（以下,熱電材料）が望まれていた.現状では,200℃以下の温度域
でビスマス・テルル系材料に匹敵する発電性能を有する材料は稀であり,さらにモジュール化まで研究開発が行われている例は限られている.

図１ 超スマート社会にける活用分野

我々は,社会実装に資する低コストかつ無害の新規熱電材料の開発および量産可能なモジュール化技術の構築を通じて,わずかな温度差環境でもセンサ駆動に必要な電力を確保できる電源技術の確立を目指している.必要とされる材料特性は,内部抵抗を低減するために電気抵抗率が小さく,高い電圧を得るためにゼーベック係数が大きい必要があり,かつ,モジュールのダウン
サイズや軽量化のために低い熱伝導率を兼備しなければならない.モジュール化の際には,熱電材料の高い耐酸化性,優れた機械特性や加工性に加えて,高信頼性電極接合技術の確立が要求される.
本稿で取り上げる室温動作が可能な新規環境調和型熱電材料は,（元素の資源量を簡便に表す指標である）
クラーク数が１位の酸素を除く上位３位の元素であるシリコン,アルミニウム,鉄のみから構成されている（図２）.我々はこの鉄・アルミニウム・シリコン系新規熱電材料（合金組成：Fe3Al2Si3）の頭文字をとりFAST材料と名付けた（Fe-Al-Si Thermoelectric Material）.

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

28

FAST材料は,室温近傍で動作が可能なビスマス・テル
ル系材料から置き換わるポテンシャルを有している.

図２ (右)新規熱電材料を構成する3元素（左）
クラーク数上位の元素

以下,２.ではFAST材料の特性（耐酸化性,機械特性,

図３ FAST材料の熱的安定性と耐酸化性評価（上段）鉄・アルミ・シリコン系（FAST）（中段）
ビスマス・テルル系（Bi-Te）（下段）
マグネシウム・シリコン系（Mg2Si）

熱電物性）について,３.ではモジュール試作の結果と発電実証実験について,４.では今後の展望について紹介する.

次に,モジュール化および社会実装に必要な材料は,優れた機械特性や加工性を兼備している.FAST材料
が他の材料と比較して優れる点は,宇宙利用で実績のあ2.

FAST材料の特性

るシリコン・ゲルマニウム系材料に匹敵する硬さと破壊センサ用自立電源としてメンテナンスフリーで長期靭性を両立した優れた機械特性を有することであり,一使用に資する熱電モジュールを開発するためには,発電方で,多くの熱電材料はこの要件を満たしていない2).図

特性はもちろんのこと,優れた熱的安定性・耐酸化性・機４に,超音波パルスエコー法によるFAST材料の音速測械特性を兼備しなければならない.図３は,Real-view

定実験の様子および測定結果,機械特性の予測値を示

TG/DTA装置を用いて測定した結果である1).示差熱・す.測定に用いた試料は,アーク溶解法にて作製した母熱重量同時測定装置に小型CCDカメラを搭載してお合金を25μm以下に粉砕し,放電プラズマ焼結法にてり,従来の示差熱・熱重量（TG/DTA）のデータに加え作製した緻密なバルク試料である.縦波および横波音て,試料の実像をリアルタイムに記録することができ

速はそれぞれ7600m/s,4470m/sであり,第一原理フォる.酸化の初期段階や析出挙動等を視覚的に捉えること

ノン計算から得られる（完全結晶の）値3)と比較して５%ができ,材料の化学的・熱的安定性評価に大きな力を発程度低い値を示している.この結果は,計算精度の観点揮する.FAST材料は（大気中でも,）少なくとも650℃まからも良い一致を示しているといえる.但し,理論計算値

ではTG/DTAのデータには変化がなく,酸化や熱分解

は絶対零度での値に対応するために,比較する温度がの兆候は見られなかった.また,試料表面に変化が見ら根本的に異なる点に注意が必要である.音速測定かられず,化学的・熱的な安定性が高く,耐酸化性にも優れ得られる体積弾性率,ヤング率,せん断弾性率はそれぞる材料であることを示している.一方,比較の為に評価しれ161GPa,255GPa,103GPaである.理論計算値とた低温域で用いるビスマス・テルル系および中温域で比較して,10%程度の差異が生じているが,概ね良い対の廃熱回収用材料として期待されているマグネシウム・応を示しており,優れた機械特性を有していることが理

シリコン系においては,表面酸化の影響を避けることが解できる.他の材料系と比較しても,長期使用に耐えうる

できないことから,FAST材料の方が熱的安定性や耐酸バランスのとれた機械特性を有している材料系である.

化性の点で優れているといえる.

図4

29

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

FAST材料の音速測定結果と機械特性3)

現状では,IoT機器を駆動させるレベルの材料の出

一 原 理 計 算 を 用 い た 材 料 ス クリ ー ニ ン グ によ

力特性（~70μW/cm ）が得られているが,第一原理計

り,Fe3Al2Si3相は狭ギャップを形成することが明らかに算から予測される程の高い電気出力因子は得られていなっている4).報告されている状態図から生成組成域がない.しかしこれまでに蓄積した実験的知見（特性マッピ

非常に広いことが明らかになっており ,ドーパントなし

ング測定等）から,FAST材料の合成プロセスの最適化

でP型・N型の制御が可能であることがFAST材料の特や最適組成の探索により,熱電性能が向上する余地は徴の一つである.図５(a)にゼーベック係数の温度依存

十分に残されている.熱電材料として重要な熱伝導率に性を示す .ゼーベック係数は単位温度あたりに生じる

関しては,室温で5-6W/m-K程度4)であり,環境調和型熱電圧であり,単位はμV/Kが用いられている.金属材料

電材料として研究されている鉄・シリコン系（β-FeSi2）

では通常数μV/K～数十μV/K程度と小さい値を示

や鉄・バナジウム・アルミニウム系（Fe2VAl）と比較してす.熱電材料として用いるためには使用想定温度域で1/3程度に抑えられている.さらに他元素ドープにより,

5)

6)

2

100μV/K程度の大きなSeebeck係数を有している必

室温で3.5-4.5W/m-K程度までに低減した結果が報告要がある.FAST材料の使用温度域は200℃以下（500

されている7).

K以下）を想定しており,この温度域でのSeebeck係数

以上のように,FAST材料は自立電源としてメンテナ

はP型・N型ともに100μV/Kに匹敵または越えていンスフリーで長期使用に資する優れた熱的安定性・耐る.モジュールの発電出力に直結する電気出力因子（パ

酸化性・機械特性を有していることが大きなメリットであワーファクタ）は,ゼーベック係数（S）の二乗に電気伝導り,これらの特徴を併せ持つ材料は稀である.また,鉄・ア率（σ）
を乗じて算出される（S σ）.図５(b)は電気出力

ルミニウム・シリコンといった資源制約を受け難い汎用

因子の温度依存性を表したものであるが,P型・N型とも元素のみから構成されることから,モジュールの低コスに最適温度域は200℃以下の温度域であり,これは主ト化が可能になり,無害で廃棄も容易である点で既存のにSeebeck係数の温度依存性を反映している.

ビスマス・テルル系材料を圧倒する優位性がある.

2

技術論文

汎用元素のみで構成する熱電発電モジュールの開発

最後に,FAST材料の熱電物性について紹介する.第3.

FAST材料モジュール試作

２.で述べたように,FAST材料は大規模な普及に資する特徴（耐酸化性,機械特性,熱電特性）を併せ持っており,200℃以下の未利用熱源を利用した発電が可能であることが明らかになった.
発電試験を実施するためのモジュール組付けを以下の手順で実施した(図6).200℃以下の使用を想定し,チップと基板の接合材としてハンダを選定した.基材との反応性が低いハンダを選定することで,試験時の接合部の信頼性を確保した.ハンダ接合のためには,その濡れ性確保および拡散防止層として熱電材料に金属中間膜を施工する必要がある.今回はFAST材料に対し,めっき工法にてNi膜を施工した.このめっき密着性は
JIS規格（H 8504）を合格し,チップ加工および発電試
験に充分耐えられる仕様と推測される.実際にダイシン
グ工程の際にもめっき剥離は発生せず,チップ加工およびモジュール組付けは順調に行われた.

図５ FAST材の熱電物性

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30

る.更なる出力特性の向上と量産化可能な合成プロセスの構築,接合界面での接触抵抗の低減やモジュールの耐久性試験等をクリアし,周辺技術との協業を強化することによって,社会実装に向けて大きく前進することが期待される.
謝辞
本研究は(国研)物質・材料研究機構の高際氏,茨城大学池田先生と,日本学術振興会科学研究費補助金［基盤研究（B）,課題番号：17H03421］
（国研）
,
新エネ
ル ギ ー・産 業 技 術 総 合 開 発 機 構（ N E D O ）「 エネル
ギー・環境新技術先導研究プログラム（2018～2020年度）」からの支援を受けて実施した.この場を借りてお図6

モジュール組付け手順

今回は,予備試行として1cm角のセラミックス基板に７対のP型・N型FAST材料を直列に接続した小型モジュールを試作した.試作モジュールの開放電圧は室温から温度差５℃に対して６mVであり(図7),材料性能と素子対数,温度差から予測される特性とほぼ同程度である.試作した複数のモジュールに対しても同等の結果が得られたことから,構築した接合技術の信頼性が高いことを示している.

図7

4.

試作モジュールの出力特性

今後の展望

IoT機器駆動用自立電源としての応用を目指し,広範な普及に資する低コストかつ無害なFAST材料の高性能化とモジュール化に関して,産官学の研究開発体制にて行っている.材料の低コスト化に加えて,長期使用に資する高い熱的安定性,優れた耐酸化性・機械特性や加工性を兼備しており,室温から200℃までの温度域での適用が可能な汎用熱電材料としての資質を有してい

31

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

礼申し上げる.

参考文献
1）Y.Takagiwa and Y.Shinohara, Scripta Mater. 172, 98（2019）
2）S.Bathula, M.Jayasimhadri, and A.Dhar, Mater. Design
87, 414（2015）
3）Z.Hou, Y.Takagiwa, Y.Shinohara, Y.Xu, and K.Tsuda,ACS
Appl. Mater. Interfaces 11, 11545（2019）4）Y.Takagiwa, Y.Isoda, M.Goto, and Y.Shinohara, J.Therm.
Anal. Calorim. 131, 281（2018）5）M . C . J . M a r k e r , B . S k o l y s z e w s k a - K u h b e r g e r ,H.S.Effenberger, C.Schmetterer, and
K.W.Richter,Intermetallics 19, 1919（2011）6）Y.Takagiwa Y.Isoda, M.Goto, and Y.Shinohara, J.Phys.
Chem. Solids 118, 95（2018）
7）Y.Shiota, K.Yamamoto, Y.Ohishi, K.Kurosaki, and H.Muta,
J. Electron. Mater. 48, 475（2019）

筆 者

汎用元素のみで構成する熱電発電モジュールの開発

技術論文

小島 宏康
L&E技術部ヒートポンプG
ペルチェ設計に従事

加藤 雅之
L&E技術部ヒートポンプG
ペルチェ設計に従事竹内崇浩

L&E技術部ヒートポンプG
ペルチェ設計に従事

奥田 直之
L&E技術部ヒートポンプG
ペルチェ設計に従事

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技術論文

逐次差分方式による鋳肌の状態を比較する傷の気付き処理を用いたアルミ鋳物製品の自動外観検査
武藤

功樹

宮永

裕介

Koki Muto

Yusuke Miyanaga

Kimiya Aoki

Hiroyasu Koshimizu

青木

公也

輿水

大和

概 要
自動車部品は, 品質を保証するために生産工程で厳しい検査が実施されている. 外観検査では目視検査が広く行われているが, 検査員に集中力持続等の過度な負担を強いている. 中でもトランスアクスルケースのようなアルミ鋳造製品は,複雑な曲面形状を持つために見にくい部位が多く, 外観検査の自動化ニーズが高い. しかし, 金属であるために一般的な照明で撮像するとハレーションを起こしやすく, 欠陥の検出が難しい. また, 鋳肌と呼ばれる表面性状のバラつきも大きいため, 欠陥として誤検出しやすいという課題もある. そこで, 複雑な曲面形状上でもハレーションを抑えて撮像できる
光学系と表面性状のバラつきが大きくても欠陥のみを安定して検出する検査アルゴリズムを開発し, 部位限定ではあるが量産ラインへ導入したため報告する.

1.

はじめに

2.

検査光学系について

自動車部品には2～3万点の部品が使用されており，

まずはじめに，照明を直接，製品に当て撮像した画像

安全性・品質を保証するために生産工程では厳しい検を図1に示す．
カメラが金属表面の反射光を捉えてしま査が行われている．なかでも，外観検査では今でも目視

い図1の右図のように画像の一部がハレーションしたよ検査が広く行われているが，安全性・機能性能に大きなうな画像を撮像してしまう．また，製品は複雑形状である

影響を与える場合があるため,目視検査における見逃しため図1の左図のように一部分が影になってしまっていが許されない．そのため，検査員に集中力持続等の過る．
ワークの表面にハレーションや影が発生すると，画度な負担を強いる．
なかでも，トランスアクスルケースの像上で欠陥の陰影が消えてしまう．それを防ぐためにようなアルミ鋳造部品は自動車部品の中でも特に大きくは，複数のカメラを設置し，複数の光学パラメータ(露複雑な形状を持つ製品であり，目視検査を実施する際

光，絞りなど)を設定する必要があるが，一方で，カメラのには，検査部位も多いため，検査の負担は特に大きく自個数が多くなってしまう．今回対象とした製品では，
カメ

動検査の実現が求められている．

ラの個数が125個必要であることがわかった．

しかしながら,検査対象である本製品は金属であるため，一般的な照明を用いるとハレーションを起こしやす

そのため，カメラの個数を減らすべく間接照明による光学系を採用した．

く，欠陥を撮像することが難しい．また，本製品は複雑形状でもあることから製品の斜面が暗くなり,同様に欠陥を撮像することも難しい．
さらに，撮像した画像から欠陥を発見する処理においても，表面性状のバラつきが大き
く，欠陥と良品の判定が困難である．本論文では，
まずh
はじめに，
アルミ鋳物製品のハレーションと斜面の影を抑えて製品を撮像する光学系について説明をする．

図1

直接光による撮像画像

その後，表面性状のバラつきがある中から不良を安定して検出する検査アルゴリズムについて説明する．最後に，導入した自動検査機について紹介する．

採用した光学系は図2のように照明を直接当てるのでなく，反射板に向けて，跳ね返ってきた拡散光を製品に当てる,間接照明の基本的な構造である．
この光学系にて撮像した画像を図3に示す．図1と比較すると，図3

33

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

また，図3左図では製品形状の影も減少していることが
わかる．

3.

欠陥の検出処理技術論文

逐次差分方式による鋳肌の状態を比較する傷の気付き処理を用いたアルミ鋳物製品の自動外観検査

右図のような金属表面のハレーションが減少している．

次に，表面性状のバラつきがある中から不良を安定して検出する検査アルゴリズムについて説明する．
欠陥検出処理のはじめとして，撮像した不良画像(図5(a))に対して，固定の良品マスター(図5(b))による差分処理を実施した．図6に差分処理を行った結果画像を示す．図6右図では欠陥に対してある程度出力(輝度差50)が出ているが，図6左図では製品の表面を過検出している．過検出の原因は，アルミ鋳物製品には鋳肌と呼ばれる，
ショットブラストなどに起因する梨地状の凹凸で

図2

間接照明を用いた光学システム

ある．鋳肌は製品毎に変わるため，固定マスターとの差分処理を実施すると鋳肌部分がそのまま過検出になる．
参考に，図5(a)不良画像の鋳肌部分の輝度波形を解析した結果を図7(a)に示す．
また，図5(b)の良品画像の波形解析をした結果を図7(b)に示す．鋳肌部分の輝度波形が良品マスター画像と不良品画像で異なり，図7(a),図7(b)の右図のように同じ位置であっても，鋳肌

図3

拡散光による撮像画像

この結果，一回の撮像で検査ができる範囲が広がっ部分の輝度が大きく異なるため過検出してしまうことがわかる．

たため，直接光を当てた場合では125個必要であったカメラの個数を，拡散照明(図3)を用いた光学系により38個(▲70%減)に削減することができた(図4).
表1に，構築した光学系の仕様をまとめて示す．
アルミ
鋳物製品の複数の検査部位を検査するために，38個のカメラと拡散照明を使用した．各カメラの撮像素子の画
素数は1280×1024画素である．
また，画像の空間分

図5

不良品画像と良品画像

解能は検査対象の表面の凹凸具合によって変わるが，画像中の狙いの検査範囲については，0.1mm/pix以上になるようにして撮像した．
表1

検査システム仕様
図6

差分処理結果画像

図7

輝度波形解析画像

図4 カメラ数の削減

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34

傷の気付き処理 (KIZKI algorithm)
そこで，鋳肌部分の過検出を抑制するために，
これまでに筆者らが提案している傷の気付き処理1）２）の適用を試みた．傷の気付き処理は，人の視覚生理機構のうち，周辺視と固視微動に着目して提案された手法である．気

図9付き処理では，
まず，はじめに低解像度化処理を実行する．次に，生成された低下解像度画像をブロックで分割

3.2

鋳肌比較の傷の気付き処理結果

製品形状の過検出を抑制する逐次差分処理

して注目領域と周辺の領域と比較(2値化)をする．
ブロッ

製品形状の過検出を抑制するために，処理結果画像

クの位相を設定されたブロックの縦・横幅分まで順次シとの差分処理を実施することにした．一般的には，固定フトさせ，同様の処理を繰り返す．そして，
ブロックサイズマスタを用意することが多いが，アルミ鋳物製品においを順次拡大していき，同様の処理を繰り返す．それぞれては型摩耗によって表面が徐々に変化していく．固定マのブロックの状態で得られた画像を画素毎に加重積算

スタを用意すると変化部分が過検出となることが懸念さする．積算画像を正規化し，ヒートマップ表示することにれる．そのため，今回は逐次差分処理を実施した．逐次

よって，画像を出力する．図5の原画像に対して，傷の気差分処理とは，直近に生産された良品をマスタ画像とし付き処理を適用した結果を図8に示す．図8左図の鋳肌て差分処理を行うことである．逐次差分処理の結果を図部分を確認すると，鋳肌の過検出がなくなっていること10に示す．図10左図では製品形状の過検出が減少してがわかる．一方で，図8右図の不良部を確認すると不良いる．図10右図を確認すると不良部はそのまま出力が部は検出できている．
しかし，他にも同程度の出力の箇残っている．

所が多数検出されているため，欠陥部のS/Nが低いこと
がわかる．

図10
図8

傷の気付き処理結果

3.3

逐次差分処理の結果

後処理 (ブロブ処理)

大きな形状部分は除去できたが，微小な過検出が3.1

鋳肌比較の傷の気付き処理 (Ihada-KIZKI)

残っているので，これまでの欠陥検出処理の後処理とし不良部は輝度の変化量が大きいことが解析の結果がて，ブロブ処理を実施した．面積閾値300pix以下のブ

わかっている．そのため，不良部の出力(S/N)を上げる

ロブを棄却した後に，ブロブの重心に半径100pixの赤ために，傷の気付き処理の入力画像としてSobel Filter

円を原画像の上に自動的に描いた画像を図11に示す．

を用いた勾配強度画像を入力とすることにした．
また，従

この画像を判定結果表示画像(検査員目視画像)と呼来の傷の気付き処理では，周辺ブロックと比較をする際

ぶ．後に，ここまでの一連のアルゴリズムフローを図12には，単純な2値化処理を実施していたが，今回の手法に示す．

では文献3）4）5）で使用されているヒストグラム間類似度を用いた．そのため，鋳肌表面のざらつきより，不良像が周囲より密度の高い画素で構成されている場合や，周囲とS/Nが大きい場合に検出することができる．
この処理
を[鋳肌の状態を比較する傷の気付き処理]と呼称する．
出力画像を図9に示す．図8と比較して，欠陥部に対して赤色の領域が大きくなっており，S/Nが高くなっていることが確認できる．一方，図9左図では製品の形状を過検出していることがわかる．

35

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

図11

判定結果表示画像(検査員目視画像)

各処理の効果

5.

評価実験

既存のラインに対して自動検査機を導入する際には，開発した撮像光学系と検査アルゴリズムを組み合わ追加した作業の分だけ作業工数を低減し，サイクルタイ

せた自動検査機により，評価実験を行った．実験では，

ム内に収める必要がある．本検査システムでは,製品の製造現場に，自動検査機を設置し，N=4000個の製品

目視検査時間をモニタに出力された撮像拡大表示画の見逃し率と1製品当たりの平均過検出枚数を評価し像の目視確認時間に置換することにした．
その時間を計た．結果を表2に示す．見逃しは発生しておらず，1製品当算し1製品あたり平均過検出枚数を6枚程度とすれば，たりの平均過検出枚数は5.8枚であった．

技術論文

逐次差分方式による鋳肌の状態を比較する傷の気付き処理を用いたアルミ鋳物製品の自動外観検査

4.

サイクルタイム内に作業が収まることがわかった．
図13に，本検査アルゴリズム適用前と後の結果を示

表２ 見逃し率と平均過検出枚数結果

す．N=10個の製品に対して，1製品あたりの平均化検出
枚数を評価した．3.1気付き処理による鋳肌の過検出の抑制，3.2鋳肌の状態を比較する傷の気付き処理による欠陥のS/Nの向上，3.3逐次差分処理による製品形状の過検出の抑制，3.4後処理による微小な過検出の除去を実施することで，1製品当たりの平均過検出枚数を6枚に削減した．
(▲84.2%)
結果，目標を達成することができたため，評価実験を実施することにした．

この時，アルミ鋳物製品の部位A,B(図14(a),図15(a))の2部位に対して，自動検査機が欠陥を発見した
例を示す．
図14(a)に部位Aの原画像を示す．図14(b)に本検査
アルゴリズムを施した結果画像を示す．
ターゲットの不良付近の出力が大きくなっていることがわかる．図14(c)に判定結果表示画像を示す．不良部のみが赤丸で囲われており，不良を的確に検出することができている．
また，
図15(a)に部位Bを撮像した原画像を示す．図15(b)は本検査アルゴリズムを施した結果である．同様にしてターゲットの不良付近の出力が大きくなっていることがわかる．図15(c)に判定結果表示画像を示す．
こちらも，不良部のみが赤丸で囲われており，不良を的確に検出

図13

検査アルゴリズム適用前後の過検出低減効果

することができている．
以上の実験結果から，
本検査アルゴリズムを実施する
ことで，不良を安定して検出できることがわかった．

図12

逐次差分処理のアルゴリズムフロー

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36

6.

実用化の事例紹介

４章，５章より，検査アルゴリズムの効果を確認することができたため，自動検査機を導入した．簡略図を図16示す．
まず，製品を搬送ロボット(Rb)により，搬送用パレッ
トに着座させる．そして，
ワーク搬送装置にて撮像ユニット下まで製品を搬送する．次に，ワークチャック装置にて，撮像ユニットに製品を持ち上げて，撮像を行う．撮像された製品は，検査員側まで排出される．その後，図17のメインモニタとサブモニタに，検査アルゴリズムによって不良であると判断された結果を表示する．実際の検査員は実物の製品と判定結果表示画像を見比べながら良否判断を実施している．

図14

部位Aの自動検査結果

図16

図17

7.

自動検査機の簡略図

自動検査機を導入した現場の様子

おわりに

アルミ鋳物製品を撮像する光学系(間接照明)と撮像した画像から不良を安定して検出する検査アルゴリズム(傷の気付き処理)について開発を行い，自動検査機として実用化した.
今後，
この自動検査機で収集した画像を用いてAI(深層学習)による検出精度向上に取り組む予定である．
図15

37

部位Bの自動検査結果

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

参考文献
1）青木公也，舟橋琢磨，輿水大和，三和田靖彦：周辺視と固視微動に学ぶ「傷の気付き」
アルゴリズム，精密工学会誌，79巻11号(2013-11)，pp．1045-1049
2）長嶋千恵，青木公也，塚田敏彦，三和田靖彦，輿水大和：内視鏡型センシングと気づきアルゴリズムによる自動車部品
3）山本明史 他:画素ブロックの相対的独自性指標と領域抽出への応用，電気学会論文誌，D，産業応用部門誌，vol.131，No.4，
pp.539-547,2011
4）Koki Muto, Takuma Matsubara, Hiroyasu Koshimizu,“Proposal of local feature vector focusing on the
differences among neighboring ROI's.”, International
Workshop on Advanced Image Technology 2018, Thai
Chennai.
5）武藤功樹，伊藤尚起，柴田実頼，吉村裕一郎，青木公也，輿水大和，石井博行：検査員の【かざして見る】動作に基づく不良部
位の見え方の“特異性”による外観検査，動的画像処理実利用化ワークショップDIA2017, 松江,(2017-3)

逐次差分方式による鋳肌の状態を比較する傷の気付き処理を用いたアルミ鋳物製品の自動外観検査

技術論文

筆 者

武藤 功樹
生産革新推進部 計測技術開発Ｇ
検査装置の開発 および画像処理・AIの研究開発に従事

宮永 裕介
生産革新推進部 計測技術開発Ｇ
検査装置の開発 および画像処理・AIの研究開発に従事

青木 公也
中京大学 工学部機械システム工学科
ＣＶＳＬａｂ．教授
画像処理・AIの産業応用の研究に従事

輿水 大和
中京大学名誉教授・IASAI名誉研究員
理化学研究所客員研究員
合同会社YYCソリューションＣＥＯ
画像処理･AI技術の研究･コンサルティングに従事

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技術論文

プレス加工油 塗布状態の評価手法の開発
山岸杏太

Kyota Yamagishi

林

貴文

Takafumi Hayashi

概 要
塑性加工に不可欠な金型内の潤滑油（加工油）について, 副資材低減, 洗浄簡素化に向けた塗布量低減のニーズがあるが, これまで加工時の潤滑状態（潤滑界面への加工油の供給量, 分布）を評価する方法がなく, 塗布量を最適化することは困難であった. 今回,加工中の潤滑時に発生する被加工材表面と加工油成分の化学反応に着目し, 被加工材表面に残る反応生成物で, 加工中の潤滑状態を評価する手法を発案したので報告する.

1.

はじめに

塑性加工に不可欠な潤滑油(加工油)において,使用供給量,分布)を評価する方法がなく,潤滑油の塗布量を最適化することは困難であった.

する主たる目的は,工具(パンチ,ダイ)と被加工材との今回,潤滑状態の評価手法を確立することによって,間の摩擦を低減させるためにある.塑性加工では,潤過剰に塗布(余剰な油)している潤滑油の問題を解決す

滑油を使用する事が不可欠となっているが,塑性加工ることができると考えた.

に不可欠な金型内の潤滑油について,副資材費低減,

3.

塗装前の洗浄簡素化,プレス加工後の画像検査,地球評価手法

環境負荷低減に向けた塗布量低減のニーズがあるが,塑性加工に使用する潤滑油には加工時に工具と被加

これまで加工時の潤滑状態(加工油の供給量,分布)を工材との間の摩擦の低減や加工限界の向上,工具の焼評価する方法がなく塗布量を最適化することは困難で付き,かじり等を軽減するために極圧添加剤が含まれ,あった.今回,加工中の潤滑時に発生する被加工材

加工時に生じる熱と極圧添加剤の成分が化学反応を起表面と加工油成分の化学反応に着目し,被加工材表面

こし潤滑効果が促されることに着目し,被加工材表面にに残る反応生成物で加工中の潤滑状態を評価する手反応した反応生成物の元素(成分)反応量で潤滑状態

1),2)法を発案し,工場での量産ライン投入事前確認トライま(潤滑界面への潤滑油の供給量)を評価できないかと考で終了したので報告する.

え,それを加工後の反応状態で代替する手法を発案し
た３).

2.

開発の狙い
4.

年々,自動車性能の向上から求められるプレス部品の要求品質精度も高くなっており,部品の低コスト化(構炉加熱味見試験

成部品点数削減)等から製品形状も複雑な形状を求め被加工材に加工油を塗布して,加熱炉で加熱し加工られ難形状化されていった結果,製品の加工は難しいも時の熱を再現させ,被加工材表面に残った潤滑油(極圧のが増え,工具の消耗が早く寿命低下に繋がり,潤滑油

添加剤)成分の反応状態を評価出来るか味見試験をの使用量も増え副資材費が増加した.特に厚板で加工行った.試験条件,評価条件は表1に示し,使用した潤滑面圧が高いファインブランキング(FB)では高額な副資油は表2に示す.塗布膜厚は潤滑油毎で3パターン,加材費が発生している.副資材費が高くなっている要因とし熱温度はリン成分が十分反応する領域まで加熱し実施て,必要最低限の潤滑油の塗布量を設定する手段を持した.

たず,油切れリスクの回避のため油量が多めに設定されていることがひとつの要因である.
これまで,加工時の潤滑状態(潤滑界面への加工油の

39

4.1

検証

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

評価には走査電子顕微鏡(EPMA)を用いた.走査電子顕微鏡とは,電子線を電子ビームとして試料表面に走査させ元素分析を行う装置である.試料から検出された

特性X線を回折するための分光結晶は通常5種類あり,
種類と測定できる元素に範囲がある.今回評価対象となる元素は軽元素となることからPETHを選択した.また,評価を行う前に被加工材表面に油が付着していると,表面に付着している油が誤検出となる可能性があることか
ら,脱脂が必要であり,浸漬処理では脱脂不足となったため,洗浄条件は超音波洗浄とした.分析方法は分析対
象試料の元素分布がわかるよう面分析を用いて,試験後のアウトプットは検出濃度とし,分析対象試料に対し構成されている元素がどの程度の割合で含まれているか濃度評価を行った４).
表1

試験条件および評価条件

表2

試験に使用した潤滑油

図1

図2

4.3
※塩素は評価成分を増やすため使用.量産では使用していない.
4.2

炉加熱評価結果

加熱炉で加熱し加工時に生じる熱を再現した結果,
被加工材と極圧添加剤が反応している状態を確認する
ことができた.極圧添加剤の反応温度に対して,十分に加熱炉試験 極圧添加材成分結果

プププププププププププププププププププ

技術論文

被加工材×極圧添加剤成分反応状態

実成形 曲げ加工試験型評価

炉加熱試験で被加工材と極圧添加剤の反応状態を確認できたことから,実際に試験型を用いて,被加工材に圧力を与え曲げ加工(単発)を行い加工で生じる発熱によって,被加工材と極圧添加剤が反応するか塗布膜厚別で試験を行った(図3).

試験条件,評価条件は表3に示す.

反応する成分(リン)を使えば塗布膜厚の差を検出できる
ことがわかる（図1）.被加工材(鉄)の中に不純物としてリン,硫黄が含まれるので,極圧添加剤との識別が必要になるが,油無し(被加工材)の状態と識別できたので評価対象となりうると判断した.
また,反応状態をマップで確認すると試料表面が明るい色ほど対象元素が多く残っていることがわかり,被加図3

試験方法及び試験条件

工材表面に極圧添加剤成分が残っていることが観察された(図2).反応にムラがあるのは,油を均一に塗れていない為であり,またリンに比べ塩素,硫黄の反応が薄いのは反応温度域に対し不十分な為だと考えられた.

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

40

表3

試験条件および評価条件

加剤成分は硫黄系であることから,硫黄成分で反応状態の評価を行った.評価条件は表4に示す.
表4

4.4

評価条件

実成形 曲げ加工評価結果

加工で生じる発熱においても,塗布膜厚と反応量の関係を確認することができた結果を得られた.(炉加熱試
験結果が再現できた).(図4)(図5)
今回の結果から,次のステップとして潤滑油の使用量が多い(副資材費が高い)FBライン実用化へ向け,厚板
打抜きでの評価,油塗布量低減試験検証を行う.

4.6

FB D/Lポール試験型評価結果

打抜き加工で生じる発熱によって極圧添加剤成分硫
黄にて反応状態を確認することができた.油塗布量低減
試験結果は号口の油塗布量から約▲70%低減させても,反応状態は大きく変化しないことがわかり,号口同等の反応量を得られることが確認された(図6).

図4

曲げ加工試験 極圧添加剤成分結果

図6

4.7

曲げ加工試験 極圧添加剤成分結果

FB D/Lポール試験型 量産評価

油塗布量低減試験結果より,実際に油塗布量を低減させ,量産を想定した耐久試験(N=13,000ショット)を行った.油塗布低減量は量産条件より▲60%低減させた状態で実施した.本来であれば,▲70%低減した状態で耐久試験を実施したかったが,現行の塗布装置では微小に塗布することができなかったため,限界である▲
60%の条件で行った.今回,潤滑油の塗布量を低減さ
図5

被加工材×極圧添加剤成分反応状態せたことによって,工具の破損,側面焼付きによる製品外観悪化等(キズ,打痕,抜きバリ)が懸念事項としてあるた

4.5

FB D/Lポール試験型評価 (単発抜き)

FBライン実用化へ向け,D/Lポール試験型を用いて

41

め,耐久試験評価で確認を実施した.
4.8

FB D/Lポール試験型 量産結果

油塗布量低減試験を行い,号口の塗布量から▲70%低

潤滑油の塗布量を▲60%低減させた条件下で耐久減させた状態で反応試験を行った.打抜き加工での試評価を行った結果,工具の破損,側面焼付き等の不審点

験では,曲げ加工と同様に打抜き加工でも反応状態をは見られなかった.製品外観に関してもキズ,打痕はな確認できるか,また号口で塗布している潤滑油の極圧添

く,抜きバリを初/終品で変化量を比較した結果,号口同AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

プププププププププププププププププププ

技術論文

図7

D/L ポール試験型 耐久評価結果

等で問題ないことを確認した.また,製品の代表点(強加じめとする関係者の皆様へこの場をお借りして深く御礼

工部と弱加工部)にて極圧添加剤の反応状態を評価し申し上げます.

たところ反応量は号口と同等であり,潤滑油を減少させても潤滑界面の状態は号口と大きく変化していないことがわかった(図7).
3.6油塗布量低減試験で決めた油量(油を減少させても,号口同等の反応を得られる供給量)を塗布(供給)すれば問題なく加工できることが確認できた.
5.

まとめ

生技Cでの試験検証結果を踏まえ,工場での量産ライン投入事前確認トライまで終了しました.今回開発した評価手法で D/L ポールでは潤滑油の塗布量を▲60%まで低減することに成功し,加工に不必要な余剰油をカットすることができた.
今回の結果を踏まえて,今後は量産実績,データを蓄

参考文献
1）片岡征二:プレス加工における環境問題とドライプレス加工 軽金属第55巻第1号(2005)39-46
2）片岡征二:潤滑油に起因する環境問題の整理と次世代潤滑技
術としてのドライプレス加工プレス技術(2018)3）片 岡 征 二 :プレス加 工のトライボロジー日刊 工 業 新 聞 社(2005)
4）浜田忠平：最近の高度分析評価技術EPMAカラーマッピング法
による紙基材の分析 日本印刷学会誌30巻6号(1993)352365

筆 者

山岸

杏太

素形材生技部
塑性熱処理技術開発Ｇ
塑性加工の技術開発に従事積して,FBラインの他製品(シェービング,半抜き,曲げ,
バーリング工法)への横展,さらなる油塗布低減へ向け開発を進める.
6.

おわりに

林

貴文

素形材生技部
塑性熱処理技術開発Ｇ
塑性加工の技術開発に従事

最後に本技術開発および工場トライ投入にあたり,多大なるご協力とご指導をいただきました,新豊工場をは

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

42

技術論文

多目的設計探査によるオートマチック
トランスミッションケーシングの軽量化検討
東田憲太郎

Kentaro Toda

下山

幸治

Koji Shimoyama

概 要
オートマチックトランスミッションの耐久性, 静粛性, 軽量化の間にはトレードオフ関係が存在する. 本稿では, 最適化とデータマイニングによりトレードオフ関係を可視化する多目的設計探査の技術をオートマチックトランスミッション
ケーシングの軽量化検討に適用した事例を紹介する.

1.

はじめに

式化される.多目的最適化問題では他の設計候補に

近年,電動化対応の市場ニーズに応えるため,オート

劣っていないパレート最適解を求める.図1に最適化結

マチックトランスミッション開発においても,コスト削減

果のイメージを示す.パレート最適解には検討下の形状

および開発期間の短縮が今までより強く求められてい自由度における,設計のポテンシャルおよびトレードオ

る.しかし,製品設計ではしばしば相反する検討項目,たとフ関係の情報が含まれている.

えばコスト, 耐 久 性 , 剛 性 , 騒 音 - 振 動 - ハーシュネス(NVH),搭載性,質量,製造制約のバランスをとる必要がある.これらのトレードオフ関係にある検討項目をすべて最良とする設計は難しく,必要性能を満足させるため
試行錯誤を繰り返し続けると開発期間は長くなり,開発コストも増大する.この限られた開発期間の中で,最良の設計を提案するという問題に対して,バーチャルな評価
図1

および設計支援を提供する高度なシミュレーション技
術開発およびその実用化が課題となっている.
開発期間の短縮化には,与えられた条件のもと,最良の設計候補を計算する最適化技術の開発が重要となる.特にトレードオフ関係のある設計問題に対しては,多目的最適化とデータマイニングを組み合わせて,設計
空間の特徴を抽出し設計検討を支援する,多目的設計
探査(Multi-Objective Design Exploration：MODE)の手法が提案されている1)2).
本稿では,オートマチックトランスミッションのケーシ
ング軽量化検討に対し,MODEを活用し,耐久性,製造制約を考慮しつつノイズと質量を最小化する形状を導出した事例を紹介する.
2.
2.1

多目的設計探査
多目的最適化とパレート最適解

トレードオフ関係にある検討項目の最大化,最小化を同時に考慮する設計問題は,多目的最適化問題として定43

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

2.2

The image of Pareto-optimal solution set.

多目的設計探査

目的関数の数が多くなると散布図等の単純な可視化
では,一部の最適解しか調べることができず,設計空間から得られる知識が限定されてしまう.MODEでは多目的最適化結果や,その過程で得られた情報も含めてデータマイニングを適用することで,設計空間全体の複雑な情報が人間にわかりやすい形で見える化できる.その情報を設計者と共に分析すれば,新たな設計知識の発見に繋がるので,MODEは設計検討の支援に有効な手法である.
そのアルゴリズムは①設計空間定義,②実験計画法,③応答曲面法,④多目的最適化・統計解析,⑤データマイニングからなる.図2はその手順を示す.

技術論文

多目的設計探査によるオートマチックトランスミッションケーシングの軽量化検討

析で確認する必要がある.確認された最適解は実験計
画 の サン プル に 追 加され ,より精 度 の 改 善され た
Krigingモデルを生成し,大域的最適解を見つけるために最適化を繰り返す.
実験計画のサンプルおよび多目的最適化で求めたパレート最適解に対し⑥データマイニングを実施し設計空間の特徴を可視化する.データマイニング手法としては,多数のサンプリングデータを少数のクラスタに分類する非階層型クラスタリングのK-means法8)や,多次元情報を保持したまま2次元上に射影する教師なし
ニューラルネットワークの自己組織化マップ(SelfOrganizing Map：SOM)9)などがあり,抽出したい設計
図2

Flowchart of MODE.

空間の情報に応じた適切な手法を活用する.

①設計空間定義では,設計問題を最適化問題に置き換えるため,問題を定義する目的関数,制約条件,設計変数を定式化する.
設計空間全体の情報を収集するため,②実験計画法
により,設計変数を因子としてその水準を振りサンプル
点を生成する.実験計画の手法は,限られたサンプル点数で設計空間を網羅するためにLatin Hypercube
Sampling(LHS)を活用する3) .各サンプル点に対し
CAE解析を実施し,対応する目的関数値,制約条件値の情報を収集する.

3.

適用事例

本章では,2章で紹介した多目的設計探査の手法を,
オートマチックトランスミッションケーシングの軽量化検討に適用した事例を紹介する.まず,軽量化検討の背景を説明し多目的最適化問題として定式化する.次に多目的最適化問題を多目的設計探査に適用する手順を説明する.最後に数値解析結果を示し,その考察を述べる.
3.1

設計問題定義と多目的最適化問題

多目的最適化のプロセスで関数値を瞬時に推定す

今回検討するのはフロントエンジン・フロントドライ

るため,③応答曲面法を活用し,設計空間の情報,目的ブ(FF)タイプのオートマチックトランスミッションとな

関数と制約条件を代数式で近似する.応答曲面は関数る.その外観を図3に示す.このタイプはエンジンと横並

推定値と近似誤差をモデル化できるKrigingモデルがびに配置され,多くの乗用車に搭載されているオートマ

採用される

チックトランスミッションである.

.

4)5)

④多目的最適化・統計解析では,応答曲面上で遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm：GA)を実行する
6)7).GAは多目的最適化のパレート最適解を1度の最適化計算で効率よく求められることが知られている.その計算手法は,集団に対し交配・突然変異を適用し世代交代させ多数の設計候補を生成するため,個体毎にCAE解析を実施すると計算コストが高くなる.MODEでは評
図3

価に時間がかかる目的関数,制約条件はCAE解析では

FF Automatic transmission ASSY model.

なく応答曲面で近似し関数を推定するため,最適化計算

軽量化検討の対象は内蔵物を格納するケーシングでは短時間で実行できる.MODEの特徴として目的関数,

ある.ケーシングはアルミを鋳造して作られる一番重い制 約 条 件を直 接 最 適 化 するの ではなくE x p e c t e d

部品であるため,軽量化すれば,原価低減および燃費向

Improvement値(EI値)に基づいたベイズ最適化を進上に貢献できるが,同時に耐久性,剛性,NVH,搭載性,める点にある.EI値とは目的関数の改善量をKrigingモ

製造性の基準を満足する必要がある.上記の項目はトデルの関数推定値,近似誤差を平均,標準偏差とした

レードオフ関係を有しており複雑な問題である一方,限Gauss型確率分布のもとで期待値として算出したものでられた時間の中で最良の設計を目指さなければいけな

ある.EI値が大きい最適解は目的関数を改善することがい.

期待されるが,EI値はKrigingモデルの情報から算出さ我々は本設計問題に対し,応力,一部製造制約を満足れるため近似誤差を含んでおり,最適解は必ずCAE解させつつ質量,ノイズを最小化する多目的最適化問題を

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

44

考えた.設計変数 はケーシング肉厚変更量として与え,形状を変更させる.ノイズは車両が加速,減速している状態をCAE解析し,周波数応答上の注目周波数帯のピー
ク音圧で評価した.応力は前進,後進時に最も負荷がかかる状態をCAE解析し,注目部位のvon Mises
応力で評価した.製造制約はアンダーカットと最小肉厚を考慮した.アンダーカットとは,鋳造品が離型できない形状をさす.最小肉厚を考慮するのは,肉厚が薄くな
りすぎると,鋳造時にアルミ溶湯が充填しにくくなり,製造不良につながるためである.
ピーク音圧和図5

The shape change by morphing technique.

モーフィングはある形状から別の形状に滑らかに形を次式

状を変化させることができ,最適化で使用した場合には,

加速時：

(1)

減速時：

(2)

で表し,多目的最適化問題を次式で与えた.

図面に反映させやすいメリットがある. モーフィングソフ
トはDEP社のMeshWorksを使用した.
以上,軽量化の設計検討は,3目的28制約669設計
変数の多目的最適化問題として定式化された.
3.2

多目的設計探査の適用

前節で紹介した設計検討の問題に多目的設計探査を適用した.①設計空間定義は前節の通りである.
②実験計画では,LHSにより設計空間全体を網羅するように設計変数の水準を振り,異なる100個の形状を生成した.設計変数値を基にモーフィングで形状を変更
し,それぞれの形状でCAE解析を実施した.解析ソフト
はVR&D社のGENESISを使用し,音圧,応力を計算し,100点の初期サンプルを作成した.
は質 量 ,

は号 口 形 状の 値 で,Mises応力目標値で正規化した.

はv o nはアンダーカット

判定式であり,この値が0より大きくなるとケーシングにアンダーカットが発生していることを表す.

状の音圧が制約条件にも含まれるのは,最適化の過程で音圧が号口形状より悪化するのを防止するためである.

,応力を加え,計101点のサンプルでKrig ingモデルによる応答曲面を構築した.質量は最小肉厚であり,ケーシング全体の肉厚のうち最小の値が格納される.なお,③応答曲面法では,100点の初期サンプルに号口形,アンダーカット判定式

,最小肉厚

を応答

曲面化しないのは,設計変数値と幾何形状の情報により瞬時に評価可能だからである.
④多目的最適化・統計解析では,多目的最適化問題
をEI値最適化問題に置き換え最適化を実施した.関数

設計変数 は,ケーシング表面で肉厚変更が可能な部位を669か所の面に分割し,それぞれに割り当て最小化問題の改善量

と期待値

は以下

の様に表される.

た.設計変数 の分布を図4に示す.

(4)
(5)
ここで

は改善量

を算出する際の基準値で,サン

プルデータの最小値を置いた. はGauss型確率変数で
図4

The design variables.

設計変数値の変化を形状に反映するために,モーフィング技術を活用した.モーフィングの様子を図5に示す.

あり,

は の確率密度関数である.

最適化条件にKrigingモデルで構築された制約条件が含まれる場合,制約を満足する期待値は次式で表される.
(6)
   (7)
ここでGはGauss型確率変数であり,

45

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

は の確率

目的関数
改善量を

の改善量を

,目的関数

の

としたとき,制約条件を含んだ期待値

はそれぞれ以下の式で表され,

技術論文

多目的設計探査によるオートマチックトランスミッションケーシングの軽量化検討

造制約を付けた場合,右は付けなかった場合である.上密度関数である.

の行はアンダーカット有無を下は最小肉厚有無を示す.この結果から製造制約を付加することで,アンダー
カット,最小肉厚違反が,最適化形状で防止できていることが確認できる.

図6

次式の3目的2制約669設計変数のEI値最適化問題を与えた.

Effect of manufacturing constraint.

次に,多目的設計探査の過程で,CAE解析を実施した全サンプル点の中から最も質量が低減した最適化形
状,最もノイズが低減した最適化形状を図7に図示す
る.製造制約を付けた場合,質量,ノイズはそれぞれ,質
量-79g,減速音圧-0.1dBとなった.製造制約を付けなかった場合,質量-546g,減速音圧-1.6dBとなり,製造制約を付加した場合,低減量が小さくなっていることが確認できた.これは最小肉厚制約により,形状が軽量化

上述のEI値最適化問題に対し,GAを適用した.個体

できないためと思われる.

数は200,世代数は100である.最適化ソルバはNSGAⅡ10)を使用した.Krigingモデルの情報を基に求めたパレート最適解は近似誤差を含むため,形状をモーフィン
グで作成しCAE解析を実施し,値を確認する必要があ
る.CAE解析で確認した値をサンプル点に追加し,より精度の向上したKrigingモデルを再構築する.ただし,全てのパレート最適解を追加するのはCAE解析に時間がかかるため現実的ではない.そこで,パレート最適解に
対し,K-means法を適用しそのクラスタの重心点のみ
Krigingモデルに追加することとした.

図7

Shapes of the optimal solutions on K-meanscluster centroids.

CAE解析を実施したサンプル点（初期サンプル,号口
形状とパレート最適解のK-meansクラスタ重心点）の最適化とKrigingモデル再構築を5回繰り返した後目的関数を2次元にプロットした散布図を図8に示に,CAE解析を実施したサンプル点（初期サンプル,号

す.製造制約を付けなかった場合は号口形状から離れ口形状とパレート最適解のK-meansクラスタ重心点）

た位置に最適解が分布しており,我々の大規模な問題のみで,⑥データマイニングを実施した.繰り返し回数をに対しても多目的設計探査で最適解を探索できている5回としたのは,指定された解析リードタイムを超過することを示している.対して製造制約を付けた結果は号口ためである.データマイニングの手法は,多次元情報か形状の近くに分布しており,これは既存設計がトレードオ

ら特徴を抽出できるSOMを使用した.

フ関係を考慮した最良の設計がなされていることを示

3.3

す.この結果からさらに軽量化するには,一部の製造制

数値解析結果と考察

上述の多目的設計探査の数値解析結果を示す.最適化は製造制約を付けたケース,付けなかったケースの2約,例えば最小肉厚を緩和することが必要である知見が得られた.

パターンを実施した.
まず,製造制約の効果を図6に示す.下図は号口形状と最適化形状の断面を重ねて図示しており,左の列が製AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

46

り,既存設計が優れていることを確認できた.また,製造制約を外したことにより,質量は546g低減し,最小肉厚の緩和が軽量化に対して有効である知見を得られた.
5.
図8

謝辞

最後に,本開発にあたり多大なるご協力賜りました国

Scatter plots of all evaluated solutions.

最後に製造制約を付けた最適化に対するSOMの結果を図9,図10に示す.図9は目的関数の値を図示して立大学法人東北大学様,および関係者の方々に深く感謝いたします.

いる.上の列のカラーは目的関数の値の大小を表し,下の列は号口より改善した場合は青,悪化した場合は赤になるよう色調を調整した.最適解と号口形状のデータは左下のクラスタに含まれており,加速ノイズ総和
減速ノイズ総和,質量,が青くなっている領域が存在することから,号口より改善した最適解が存在することを示している.

図9

SOMs of objective function values.

図10は制約条件の値を図示している.左列が制約条件の値を,右は目標を満足している場合は青,未達の場
合は赤になるよう色調を調整した.左下の最適解のクラスタで一 部の 制 約 が 違 反している.これは最 適 化とKrigingモデルの再構築の繰り返しが5回では足りず,応答曲面の精度が改善の余地があることを示している.

参考文献
1）Obayashi, S., Jeong, S. and Chiba,K.：Multi-Objective
Design Exploration for Aerodynamic Configurations, AIAAPaper 2005-4666 (invited paper), 2005.
2）下山幸治，杉村和之，鄭信圭，大林茂：多目的設計探査による設計空間の可視化と知識発見，知能と情報：日本知能情報ファジィ学会誌, 21巻, 3号, pp293-303, 2009.
3）Mckay, M, D., Beckman, R, J. and Conover. W. J.：A
Comparison of Three Methods for Selecting Values of
Input Variables in the Analysis of Output from a
Computer Code, Technometrics, Vol.21, No.2, pp239245, 1979.
4）Sacks, J., Welch, W. J., Mitchell, T. J. and Wynn, H. P.：
Design and Analysis of Computer Experiments, Statistical
Science, Vol.4, No.4, pp409-435, 1989.
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Global Optimization of Expensive Black-Box Functions,
Journal of Global Optimization, Vol.13, No.4, pp455-492,
1998.
6）G o d b e r g , D . E .：G e n e t i c A l g o r i t h m s i n S e a r c h ,Optimization and Machine Learning, Addison-Wesley
Publishing Company, Inc., Boston, 1999.
7）Deb, K.：Multi-Objective Optimization using Evolutionary
Algorithms, John Wiley & Sons, Ltd., Chichester, 2001.
8）Jain, A. K., Murty, M. N. and Flynn, P. J.：Data clustering:a review, ACM Computing Surveys, Vol.31, No.3, pp264323, 1999.
9）Kohonen, T.： Self-Organizing Maps, Springer-Verlag,
Berlin Heidelberg, 1995.
10）Deb, K., Pratap, A., Agarwal, S. and Meyarivan, T.：A Fastand Elitist Multiobjective Genetic Algorithm: NSGA-II,IEEE Transactions on Evolutionary Computation, Vol.6,
No.2, pp182-197, 2002.

筆 者

東田

憲太郎

アイシン･エイ･ダブリュ株式会社
解析技術部 CAE開発グループ
最適化技術開発に従事

図10.SOMs of constraint function values.

4.

まとめ

オートマチックトランスミッションのケーシング軽量化検討に多目的設計探査手法を適用した事例を紹介した.製造制約を付加した場合,質量の低減は79gとな

47

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

下山幸治 准教授国立大学法人東北大学
流体科学研究所
多目的最適化・代替モデリングに従事

技術論文

先読みエコドライブ用
減速地点推定の開発
坂本

徹

小川

文治

丹羽

俊明

Toru Sakamoto

Fumiharu Ogawa

Toshiaki Niwa

Hironobu Sugimoto

Xin Jin

Yuji Sato

杉本

浩伸

金

鑫

佐藤

裕司

宮島

孝幸

Takayuki Miyajima

概 要
本論文は, カーナビゲーションの地図情報を利用した先読みエコドライブ用 減速地点推定機能について述べる.
先読みエコドライブはドライバがよく減速する地点を予測し, その地点に対し回生拡大制御を行うことでHV, PHV車両の実用燃費を向上させる機能である.
我々は本機能を実現するために, ドライバの運転操作をカーナビゲーションの位置情報とひも付けて蓄積を行い, その情報を用いることでよく減速する地点を予測する減速地点推定機能を開発した. その機能と効果検証結果について述べる.

1.

はじめに

バビリティ向上や注意案内の実現に貢献してきた.

近年,地球温暖化の抑制や燃費規制の強化に対し,今回,回生効率の向上のため,これまでのナビ協調制

燃費向上技術の開発が進んでおり,各メーカで様々なセ御の開発で培った技術を応用し,一時停止地点およびンサの車載応用について検討が行われ,多様な機能が交差点などのよく減速する地点を蓄積し,先読みできる商品化されている.

機能を持った減速地点推定機能の開発を行った.

我々も従来はドライバの道案内を行うために開発さ2.

れたカーナビゲーションを,車両に周辺の道路情報を伝えるためのセンサとして活用すべく,ナビ協調制御とし

先先先先先先先先先先先先先先先先先先先先

技術論文

2.1

機能概要
システム構成てその開発を推進してきた.1998年に製品化された最本機能のシステム構成を説明する(図1).

初のナビ協調制御であるNAVI･AI-SHIFTは,前方の減速地点推定機能および現在位置判定機能を搭載

道路形状情報を基に,ユーザのアクセルオフに応じてシしたカーナビゲーション,回生拡大制御する車両ECU,

フトダウン,シフトホールドを行うものであった.当初4速

減速地点を表示するためのディスプレイによって構成さAT向けに開発されたこの技術は5速,6速AT,CVTへとれる.各システムは車載ネットワーク上に配置され適宜その対象を広げ,採用範囲を拡大してきた.

通信を行うことで機能を実現する.

2000年代に入り,自動車のパワートレーンの開発ではHV,PHV車両の開発が加速し,燃費向上技術の1つである回生機構を搭載した車両が増えている.
回生機構は,アクセルオフやブレーキ操作による減速
時に電力の回収を行うことで,実燃費を向上させる.一
般的に,この電力回収は回収できる電力量に上限があり,上限を超えた分のエネルギーは熱として損失するた
め,大きく減速が必要な場合は早めにアクセルオフし回

図1

先読みエコドライブシステム構成

生拡大制御を行うことでより効率的な回収を行える.しかし,アクセルをオフした際に,常に回生拡大制御を実施
すると大きな減速が必要ない場合,再加速で不要なエネ

2.2

機能の特徴

減速地点推定機能を主に構成する3機能についてそ

ルギーを消費してしまう.これらの走行シーンの予測がの特徴を述べる.

できないため,より効率的な制御を行えなかった.

2.2.1

我々はこれまでカーナビゲーションの情報を用いてカーブや一時停止地点等の減速地点を先読みし,ドライ

減速行動の抽出機能

本システムにおいて,回生拡大制御を実施すべき減速行動を適切に抽出することが重要である.

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

48

減速行動を誤って抽出してしまうと,意図しない地点で制御が動作してしまう可能性がある.減速行動の抽出にあたっては,多種多様なドライバの運転操作から,意図しない地点を減速行動として抽出しないよう判定を行う必要がある.
しかしながら,ドライバが減速行動を行う際,車両周辺の状況により様々な減速パターンが発生する.交差点での減速パターンを例に挙げると,① 自車前方に先行車両がおらず,一度に減速を行った場合

図3② 自車前方に先行車両がおり,先行車両の走行に合わせて,ブレーキのON-OFF操作を何度も繰り返すような場合③ 渋滞発生時に低車速走行状態から減速を行った
場合など, 様々な減速シーンがあり,それぞれに対して減速行動として抽出するか判定を行う必要がある.
減速行動は周辺状況によりその開始位置や,減速の仕方は走行毎に異なる場合が多い.そのため,本機能では減速行動の終了位置を抽出する（図2）.これは減速行
動の終了位置は減速の目標とする地点に対し実施されるため,開始位置とは異なり,走行毎のばらつきを抑制できるためである.

2.2.3

高確率で減速する地点の特定

減速する地点の先読み機能

ナビの現在位置が,蓄積されている経路に進入し,その蓄積情報が高確率で減速する地点の場合,先読み情報を作成する.本機能では,蓄積された経路情報のほかにカーナビゲーションのもつ案内経路情報も活用し,先読み情報の作成を行う.
経路案内を実施していない場合は,蓄積された経路
情報に基づき,先読み情報が作成される.経路案内を実施している場合は,案内経路上に減速行動終了位置が存在し,蓄積経路が一致しない場合は目標地点を通過しないと判断し,先読み情報は作成されない（図4）.
先読み情報を作成した後,蓄積した経路から逸れた
場合は先読み情報の送信を中止することで,不要な強い回生制御を防ぐことが可能になる.

図2

2.2.2

減速行動の抽出

高確率で減速する地点の蓄積機能走行した経路毎に減速行動の有無を蓄積する.蓄積した過去の走行実績より高確率で減速する地点の特定を行う.（2.2.1減速行動の抽出機能）にて述べたように
周辺環境によるばらつきを抑制するために,減速行動の

図4

案内経路に基づいた先読み情報の作成方法

抽出は減速行動の終了地点を検出するように構成され

先読み情報の作成にあたり,距離と車速は停車車両

る.しかしながら,実際には減速行動の目標地点を通過や交通流など外乱によりばらつきがあるため,蓄積されする場合であっても,その走行経路により,減速行動を実た複数回の蓄積情報の中央値を使用している.

施する場合としない場合が発生する.そのため走行した

回生拡大制御を実施するためには,ドライバのアクセ

経路を含め蓄積を行うことで,減速行動を実施するかのルオフを促す必要があり,そのHMI（ヒューマンイン

予測が可能となる（図3）.

ターフェース）としてハイブリッドシステムインジケー
ターが活用される.ハイブリッドシステムインジケーター
ではアクセルペダルの操作状況,エネルギーの回収状

49

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

ドライバがアクセルOFF操作をした後に,「回生拡大制たアクセル操作範囲の目安がエコアクセルガイドゲー

御」を実施する.回生ブレーキを通常よりも早く,強くするこ

ジに表示される.先読み情報を用いて,早めのアクセルとによって,効率的に電力を回収することができる（図7）.

OFFを促すためにエコアクセルガイドゲージをゼロに3.

して表示する（図5）.

効果検証

今回開発を行った減速地点推定機能を搭載した車
両は日本・北米での展開が計画されていたため,効果検証は日・米にて実施した.これまで述べてきたように,減速行動の抽出については周辺環境,特に道路の交通流により影響を受けるため,交通流が異なる,複数の試験コースを設定し,試験を行うこととした.
試験にあたり,減速地点推定機能の目標値を,一般的に減速すると考えられる地点（右左折交差点,一時停止
図5

ハイブリッドシステムインジケーター表示（トヨタ自動車HPより引用）

技術論文

先先先先先先先先先先先先先先先先先先先先況が表示され,発進・安定走行などの各走行状況に適しなど）に対しての動作率として80%以上になることと設定した.

さらに,ナビゲーションの地図画面上にアイコンを強コース毎に減速地点を設定したため,試験コースの調表示することで,どの地点を対象に制御が動作するか作成にあたっては,評価の対象地点が蓄積率を算出す

を通知する
（図6）
.

るのに十分な数であることを条件として設定し,各コース
で10ヶ所以上となるようにコースの設計を行った.
各コース20周を走行し,試験にあたっては,交通流の変動が少ない深夜時間帯の試験は行わないようにし,ドライバはできるだけ減速行動を意識せず,周辺環境にあわせて走行を行うこととした.
以下に,慢性的に交通量が多い東京コース2の蓄積確認結果について記す.一般的に減速すると考えられる地点15ヶ所に対し13ヶ所を蓄積できた.この結果は目標値の80%に対し,87%の箇所が蓄積されていることを示しており,目標性能を本機能が達成していることを
図6 アイコン表示確認できた.以下地図画面は,走行終了後のナビ画面の表示であり,葉っぱのアイコンを表示している地点が蓄積完了地点となる（図8）.

図7

回生拡大制御イメージ（トヨタ自動車HPより引用）

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

50

要因② ナビゲーションに整備されていない道路を走行したため
要因③ 車速が低い状態で減速行動を実施（交差点間隔が狭いため）
要因①および,要因③は,回生拡大制御を実施してしまうことで,再加速が必要となるシーンであり,今回蓄積されなかったことは設計意図通りである.
また,要因②については,地図DBが更新されることで改善される要因である.
上記により,今回開発した減速地点推定機能が十分な性能を有していることが確認された.
図8

慢性的に交通量が多い東京コース2の蓄積確認結果

4.

検証の結果,日本・北米全8コースに対して実施し,評価したすべての評価コースにおいて,目標とする80%を達成することが確認できた(図9).

結論

回生効率の向上のため,車速やアクセル,ブレーキ情報の変化を監視することで,高確率で減速する地点を蓄積,走行経路に基づいた先読み情報を作成し,車両に通知する減速地点推定機能を開発した.交通流の異なる
日本・北米全8コースにて走行試験を行い,一般的に減速すると考えられる地点を蓄積できることを確認できた.また,この推定機能と回生拡大制御を連携させること
で先読みエコドライブ機能の実用燃費の向上を確認できた.
今回開発した機能はHV/PHV/FC/EVの車両制御シ
ステムにも応用可能な技術と考えており,引き続き自動

図9

各コースにおける蓄積割合

車の実用燃費性能の向上に向けた取り組みを行っていく.

全8コースの右左折交差点や一時停止場所143ヶ所に対し132ヶ所（92%）
を蓄積できることを確認すること
ができた
（図10）
.

5.

謝辞

最後に,本開発にあたり多大なるご協力を賜りました
トヨタ自動車株式会社様および関係者の方々に深く感謝致します.

図10

蓄積希望地点数に対する蓄積地点数

試験の結果より,一般的に減速すると考えられる地点で蓄積できていない11地点について,蓄積できなかった要因を分析した.結果,主な要因として以下３つが抽出された.
要因① 登坂を走行していた為,減速時にブレーキ操作を必要としないケースが発生

51

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

筆 者

坂本

先先先先先先先先先先先先先先先先先先先先

技術論文

徹

アイシン・エイ・ダブリュ株式会社
アプリケーション開発部
コネクティッドアプリグループ(コネクティッドソリューション部
ビークルインフォメーショングループ)
ナビゲーション側制御ロジック設計に従事

小川文治

アイシン・エイ・ダブリュ株式会社
コネクティッドソリューション部（ビークルインフォメーショングループ）
ナビゲーション側制御ロジック設計に従事

丹羽俊明

アイシン・エイ・ダブリュ株式会社
コネクティッドソリューション部
コネクティッドサービスグループ（ビークルインフォメーショングループ）
ナビゲーション側制御ロジック設計に従事

宮島孝幸

アイシン・エイ・ダブリュ株式会社
コネクティッドソリューション部
コネクティッドサービスグループ（ビークルインフォメーショングループ）
ナビゲーション側制御ロジック設計に従事

杉本浩伸

トヨタ自動車株式会社
商品魅力・ビジネス強化推進室
LBS基盤開発グループ(情報電子システム開発部
第11電子開発室 第3グループ)
ナビゲーションサービス企画開発に従事

金鑫

トヨタ自動車株式会社
MaaS事業部 特命2グループ(情報電子システム開発部
第11電子開発室 第3グループ)
ナビゲーションサービス企画開発に従事佐藤裕司

アイシン・エイ・ダブリュ株式会社
アプリケーション開発部
コネクティッドアプリグループ(トヨタ自動車株式会社
情報電子システム開発部
第11電子開発室 第3グループ)
ナビゲーションサービス企画開発に従事

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

52

海外法人便り中国テクセンおよび中国自動車産業の近況
The resent reports of China technical center andChina automotive industry.
古賀義孝

Yoshitaka Koga

概 要
愛信(南通)汽車技術中心有限公司｛AISIN (NANTONG) TECHNICAL CENTER OF CHINA CO.,LTD}（ATC-C)は, 2011年7月に設立され, 同年10月から業務を開始, 今年2021年で10年目を迎える. 現在に至る活動の内容と昨今の中国自動車産業の近況を紹介する.

1.

はじめに

ン精機の中国域内売上も前記販売台数と同様な傾向で

愛信南通(ATC-C:図1)の設立は2011年7月であり，あり,2017年には2011年の2倍弱の売上ピークとなっ2021年で10年目を迎える.2015年に現社屋を南通ている.

市に開設し(図２),現在は8部署(車体･車体制御･動力･中国自動車産業の拡大は,中国政府の産業振興強化

材技･実験･品証･技企管･業管),現地社員125名の業政策によるが,PM2.5に代表される環境汚染が大きな務体制である.

国家問題となり,自動車業界への俳ガス規制や環境車対応に高い要求を設定している.一方,保護政策による中国メーカの台頭もあり,中国市場で各自動車メーカが凌ぎを削る状況にある.
その中でテクセンは単に日本製品の展開のみでなく,他社と差別化できる価値の提供が求められる.
表１ 中国の乗用車販売量推移

図１ ATC-C正面外観

2.

中国テクセンの活動について〈車体技術部〉
車体技術部は中国顧客向けに車体系製品のアプリ開発が主な役割である.
車体製品の市場動向は,近年SUV/MPVが拡大傾向
図２ ATC-C会社所在地

53

であり,車両の高級感を狙いPSD(Power Slide Door)

この間の中国域内の乗用車販売台数は,順調に増え化やSRF(Sun Roof)装着を前提とする車両企画が増続け2017年には2472万台のピークに達し,その後減えている.併せて高い品質も求めており,年々引合いが増少するものの,2020年上期のコロナ影響からの急回復える状況である.

以降は,中国域内経済の安定や車の買換えニーズ増に

また,中国では車両開発期間が非常に短い(1～2年より再び緩やかなプラス成長が見込まれる(表１).アイシ開発),車両開発の初期段階からデザインインで顧客に

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

査も進めている.

海外法人便り中国テクセンおよび中国自動車産業の近況

入り込み,日本側とも連携したスピード感ある対応が必

分析設備面でも,高精度分析装置の導入で,自前で要となる.
2020年度に入り,EVメーカや新規自動車メーカからの品質確認と信頼性確保が可能である.2020年からはの引き合いも増え,新たなドアシステム製品へのニーズ

製品環境チームをつくり,化学物質の登録や中国法規も高まり,競合と差別化できる価値の提供を日本連携で対応も進めている.

取り組んでいる.
〈実験部〉〈車体制御技術部〉

実験部は現社屋設立より本格的に始動し,域内の適車体制御技術部は中国顧客向け車体系製品のECU

合評価が役割である.日本同等の試験ができるように,開発が役割である.設立時はリエゾン業務が中心で振動試験機･6軸試験機･大型恒温槽･無響室･電波暗あったが,2016年度よりシステム制御開発の現地化の室等の大型設備を導入,社内での評価完結を目指し体

取り組みを開始し,現在では,社内で制御･定数仕様書制を整備している.

の発行ができるまでに現地社員の技術レベルも向上し,システムレビューも現地主導で実施している.
一方で,ソフトウエア適合費の改善に向けて2018年
度より中国域内での現地化開発に取り組んでいる.

2020年からは中国顧客も自社認定制度を設けて個別認定取得を要請する.対応として2018年より主要各社の認定取得を進め，2022年度にはCNAS※取得を目指し,当社の試験品質の証明および向上を図る.

2019年度にSRF製品の域内開発を行い,さらに難※CNAS(China National Accreditation Service

易度が高いPSD製品も,2020年より域内の通信PF資for Conformity Assessment:中国合格評定国家認産を活用したソフト現地化開発を開始している.

可委員会)〈動力技術部〉〈品質保証部〉

動力技術部は機関製品･駆動製品･走安製品のリエ

設立時は一部の製品保証や簡単な材料調査業務にゾン業務が役割である.設立時はメカ部品(WP(Water

留まり,多くを日本に依存していた.お客様の期待に応えPump)･OP(Oil Pump)･VVT( Variable Valve

るべく,解析設備の導入や人員補強,調査解析スキル向Timing)),アルミ製品が主であったが,現在は市場ニー上を推進して,今ではEDER※活動の大半の調査が社内ズの変化により,新エネ車に対応する電動化製品(EWP

でタイムリーに完結できる体制となった.

※･EOP ･EVVT ･HVD(Hybrid Damper))に移って
※

※

いる.
※E=Electric
電動化製品の現調化が加速し現地生産もメカ部品か
ら電動化製品に生産シフトしており,製品知識の生産側

特に,材料調査･特殊工程監査･異音の現車確認(振動計測等)を強みに,生産拠点やグループ会社のスタッ
フ育成を行い.また,設計との連携強化も進めている．
※EDER(Early Detection and Early
Resolution)

への伝承も重要な業務である.
中国市場は新エネ車の急拡大に伴い他地域(日本･欧〈技術企画管理部〉

米)とニーズが異なり,ローカルサプライヤが多くコスト重技術企画管理部は出図を伴う現地アプリ設計が本格視のラインナップ,今後は日本側とも連携し,中国域に特化しNEVやCAFEの環境･法規制情報がよりタイムリー化したラインナップ追加で顧客ニーズに対応していく.

に必要となる2017年末より活動を開始している.
技術企画は,開発シナリオや法規対応等の技術開発〈材料技術部〉の方向性に大きな影響を与える現地情報をいち早く捉

材料技術部は設立時より材料の現調化による低コスえ,日本設計部署への情報展開を行う.

ト化,材料品質確保による未然防止,不具合品の調査･解析等による早期解決,製品差別化･競争力向上への技術管理は,車体系アプリ設計の出図管理業務や知財業務を行い現地設計者のサポートを行う.

市場BMCが役割である.
2017年から調達と連携し,域内主要材料の現調化が〈業務管理部〉

ほぼ完了し,現在は品質確保しつつ,さらなる現地廉価

業務管理部は人事･総務･財務･安全で構成され,会材採用を推進中である.2020年からは,CASE領域の社のベース業務を担う.全員が安全･安心を持って業務

電動化や高剛性･軽量化材料の調査,さらに展示会やに取り組めるように日々,業務の進捗管理を行う.また,講演会等にも積極的に参加して材料情報収集や動向調

規定の改善等を進め業務の質向上を図る.

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

54

3.

中国テクセンの目指す姿

業種により回復に差が生じ明暗を分ける状況だが,自この激戦の中国市場で生き残っていくには提供する

動車産業は商用車･コンベ車が市場回復を牽引し,9月

価値を高め,顧客と戦略パートナの関係を築いていくこ

以降はNEV車の回復傾向も現れてきた.この急激な反とが大切である.

動も長続きはせず落ち込む予想もあるが,このまま昨年

競合とのコストを含めたQCDの競争が激化する中,比を上回る結果が続き,市場をリードする技術開発が継差別化できる商品価値･システム価値をユーザや顧客続的に市場投入され続けば,2025年に向けて中国市に伝え,共有することが必要となる.

場は更に成長し,中国市場が世界を牽引していくことがよ

それを担う商品企画に貢献し,開発される商品を顧客に提供し続けるテクセンを目指す.
〈テクセン統合〉中国テクセンも統合を進める.
パワトレ系のAW蘇州(杭州)と車体系中心のAI南通

り確かなものになってくる.それを推し進める政府の環境政策を下記に示す(表５,６,７).
表２ 中国の新規感染者の推移との相乗効果を狙って,顧客対応や市場調査,評価対応等の効率化,および重複ある業務を集約しリーンな開発体制を目指す.
〈人材育成と現地化〉今時点は各業務の管理や運営を駐在員が中心となり進めているが,真の競争力を身に付けるには,現地社員主導での業務運営が必要である.現地社員全体の技術の底上げとマネジメントクラスの育成強化を図っていく.
4.

表３ 2020年中国乗用車の販売台数推移

中国自動車産業の近況

2020年はコロナ発生拡大を受け,政府の市民活動の全面封鎖で経済活動は一時期大きく後退した.
余談であるが,コロナ感染が武漢で発症拡大後の中国政府の対応は徹底したものである.この南通においても市内各所が封鎖され,薬･食料販売店を除きほぼ全店が店を閉め,公安が街頭に立って人の往来を監視･規制する状況が春節明けの1月末から2週間程続き営業再

表４ 2020年中国商用車の販売台数推移

開には政府の許可が必要であった.
市内が徐々に緩和されても海外からの入国者への隔離政策は続き,南通は当初2週間のホテル完全隔離のみが,5月には2週間の自主隔離(会社のみ出勤可)を追
加.また南通の学校関係も家族含めた移動は江蘇省のみの制限であった.このような徹底した規制により,12月
現在では国内症例はほぼゼロ,輸入症例が残るのみとなっている(表２).一人でも国内症例が出ればリスク管理され,徹底的な追跡･地区封鎖･大規模PCR検査となり,市民生活･企業活動も大きく制限される.強制力を持
つ施策は日本と大きく異なる点である.ともあれ日本はじめ各国の一刻も早いコロナ収束を切に願ってやまない.
規制解除後は急速な回復をみせ,回復以降の乗用車
販売台数は昨年を上回る結果である(表3).特に商用車
は,政府による買い替えへの補助金激励政策やコロナ
後の国内消費市場の継続拡大方針に基づく多くのインフラ施設等建設プロジェクトが開始され商用車ニーズ拡大に繋がっている
（表４）
.

55

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

表５ 中国政府の排ガス規制

表６ 国Ⅰ～国Ⅵ規制値一覧

中国テクセンおよび中国自動車産業の近況

海外法人便り表７ 中国政府の環境対応施行内容

5.

おわりに

南通テクセンが開設され10年目にテクセン統合を迎える.世界をリードしていく中国市場において存在感を示せるテクセンとなるように,これまで支えて頂いた多くの方々に感謝の意を持って10年目の節目を迎え,新たなスタートを歩んでいく.

参考文献
1）データ参照：Marklines2）表２:The Daily NNA 中国総合版【CHINA Edition】
第06000 号

筆 者

古賀

義孝

愛信(南通)汽車技術中心有限公司

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 202156

受

社外受賞テーマ 一覧（2020年1月～

受 賞

月）

12

社外受賞テーマ 一覧（2020年1月～ 12月）
＊受賞者の所属名は受賞時点のものです.
部署名

受賞日

第一車体
技術部

2020.1.10

Ｌ＆Ｅ
技術部

超高効率ガスエンジン
2020.1.27 2020年度 省エネ大賞 ヒートポンプGHP
エグゼアⅢ

第一車体
技術部

2020.2.6

車体協和会
優秀事例展示会「優良賞」

低コストPBD
タッチセンサー

アイシン精機軽合金
生技部

2020.5.25

公益社団法人日本鋳造工学会
令和2年度
「技術賞」

アルミニウムダイカスト用
マイクロカプセル
粉体離型剤技術の開発

軽合金生技部
前原 一仁、馬渕 潤、
小林 竜之

第一車体
技術部

2020.6.2

ダイハツ工業「商品力向上賞」

Bピラーレス助手席
アイシン精機イージークローザシステム

第二車体
技術部

2020.8.27

中部地方発明協会「発明奨励賞」

グリルシャッタ装置

浅野喜正

中部地方発明協会
ボデー先行
2020.8.27「発明奨励賞」
開発部

グリルシャッタ装置

日高大
内田修平

グローバルイノベータ・
トップ100クラリベイト社
知的財産部 2020.8.27(特許調査会社)が選ぶ
世界の革新企業トップ
100（6年連続）

自社特許出願の件数/
影響力/グローバル性/
登録率の総合評価結果

アイシン精機発明部署

アイシン精機L&E商品本部

大阪ガス、
京セラ、
ノーリツ、
リンナイ、
パーパス

Ｌ＆Ｅ
技術部

57

賞

2020.10.8

受賞名

ホンダ
優良感謝賞
「開発部門」

ICEF2020 TOP10
Innovations

受賞テーマ

ジェスチャーコントロール
センサ

エネファームTypeS
20年モデル受賞者

協業部署

アイシン精機

第二電子技術部

アイシン精機L&E商品本部

東京ガス、
大阪ガス、
東邦ガス、
パナソニック、
ヤンマー

Ｌ＆Ｅ
技術部

2020.12.1

2020年度 省エネ大賞

エネファームTypeS
20年モデル

アイシン精機L&E商品本部

大阪ガス、
京セラ、
ノーリツ、
リンナイ、
パーパス

Ｌ＆Ｅ
技術部

2020.12.8

第9回 コージェネ大賞
2020

エネファームTypeS
20年モデル

アイシン精機L&E商品本部

大阪ガス,
京セラ

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

社外発表論文・投稿

社外発表論文・投稿リスト（2020年1月～ 月）

社外発表論文・投稿

社外発表論文・投稿リスト（2020年1月～ 12月）
＊本発表実績は当社から社外への新規発表を掲載しております.
なお, 海外での発表はNo.に※印が表記してあります. その他は国内での発表です.
＊発表者の所属名は発表時点のものです.

1. 社外発表論文リスト
No.

発表月

発表先

発表題目

所 属 （協業先）

発表者

技術企画・統括部

Truong Vinh
Truong Duy
名取 直毅

1月

人口知能学会誌

The 14th International Conferenceon Knowledge, Information andCreativity Support Systems(KICSS2019)1月

Cryogenics and Superconductivity Society of Japan(CSSJ)
10thACASC-2ndAsianICMC-CSSJ

鉄系超電導体CaKFe4As4
単結晶試料のユニークなピニング機構

イムラ材料開発研究所

川島

健司

1月

Cryogenics and Superconductivity Society of Japan(CSSJ)
10thACASC-2ndAsianICMC-CSSJ

1144型および122型構造
鉄系化合物の超電導イムラ材料開発研究所

川島

健司

※4

1月

Institute of Electrical andElectronics Engineers(IEEE)
表面プラズモン共鳴光検出器を
The 33rd International
利用した近赤外分光によるガス検知
Conference on Micro
Electro Mechanical Systems(IEEE MEMS 2020)

アイシン・コスモス研究所

齋藤

史朗

5

1月

スマートプロセス学会
エレクトロニクス生産科学部
会・溶接学会

Cuナノ粒子とZn粉末を用いたパワー
半導体素子実装向けCu-Zn合金接合

生技開発部

粂

康弘

第一機関技術部

坪内

修

※1

※2

※3

6

1月

NEDO, ENEX2020
NEDO HP + ENEX2020「排熱を利用した吸収冷凍機の商用車搭載プロトタイプが完成、車両評価を開始」「自動車排熱を回収しそのエネルギーで冷房することで燃費を向上する
小型吸収冷凍機の開発」

7

1月

早稲田大学
基幹理工学研究科
修士課程発表会

深層学習を用いた工業部品の品質検査

技術企画・統括部

Truong Vinh
Truong Duy
名取 直毅

8

2月

日刊工業出版株式会社
クリーンエネルギー'20年2月号

世界初、汎用元素のみで構成する
熱電発電モジュールの開発

エネルギー技術部

小島

9

2月

日本科学技術連盟
QCサークル本部長東海支部
選抜大会

業務効率化による労働時間低減～ママになっても働き続けられる職場を目指して～

電子生技部

10

2月

日本科学技術連盟
QCサークル全国大会

案内業務の工数低減

人事部

伊藤

恵

11

2月

日本科学技術連盟
QCサークル全国大会

断熱ボード廃却不良の低減＝全員参加で問題の見える化＝

安城工場

浦川

壮太

12

2月

日本科学技術連盟
QCサークル全国大会

可視化の力をみくびるな～知恵の結集で水滴に挑む～

西尾機関工場西山寿樹

2月Consiglio Nazionale delle
Ricerche-SuPerconducting
and other INnovative
materials and devices
institute (CNR-SPIN)
Iron-based
Superconductors:advances
towards applications(IBS2app)

1144型構造鉄系超電導体の超電導特性と応用のポテンシャル

イムラ材料開発研究所

※13

12

宏康

栗須 里恵
西村 智理

神谷 良久
川島 健司

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

58

社外発表論文・投稿リスト（2020年1月～ 月）

社外発表論文・
投稿

12

No.

発表月

発表先

発表題目

所 属 （協業先）

発表者

※14

2月

Consiglio Nazionale delle
Ricerche-SuPerconducting
and other INnovative
materials and devices
institute (CNR-SPIN)
Iron-based
Superconductors:advances
towards applications(IBS2app)

新超電導体CaKFe4As4：構造と超電導特性のアニールとSn添加効果

イムラ材料開発研究所

神谷 良久
川島 健司

15

2月

フィーチャ指向アプローチによる自動車
情報処理学会
論文誌【組込みシステム工学】 ボディ系製品のプロダクトライン開発へ
特集
の移行事例

ソフトウェア技術部

西浦

16

2月

株式会社トヨタシステムズ
バーチャルリアリティ検討における意見交換会「XVL VR」
を活用したバーチャル検討の取組

生産革新推進部

趙 凱
斎藤 敏彦
垰本 直生

17

2月

第70回オールアイシン
研究発表会

車室内用途のTOF方式の
距離画像センサの開発

電子先行開発部

堀

18

2月

第70回オールアイシン
研究発表会

外観検査への人口知能（ディープラーニング）適応技術開発

生産革新推進部

野澤

仁

19

2月

SCITEPRESS DIGITALLIBRARY
VISAPP2020

運転支援のためのオプティカルフローを利用した時系列情報に基づく
車載カメラ映像の復元

走行安全第一制御技術部

足立

淳

20

3月

株式会社シーエムシー出版「酵素トランデューサーと酵素技術展開」

酵素を担持した薄膜の酵素電極と電気変換素子への応用

アイシン・コスモス研究所

重森

康司

21

3月

アイシン技報重点開発領域におけるおもてなし
サービス開発の取り組み

ボデー先行開発部

梶野 浩司
福井 宜夫
木暮 孝典

技術企画・統括部
デザイン部
電子先行開発部
データサイエンス技術部

鈴村 義一
新出 佳弘
林 義成
加藤 浩明

22

3月

アイシン技報VOL.24

未来をけん引する台場開発センター

23

3月

アイシン技報VOL.24

眼球運動を指標とした
注意・覚醒度状態の検知技術

24

3月

アイシン技報VOL.24

人それぞれに固有な眩しさ感覚を知る

VOL.24コンパクト車両向け1800MPa級
ホットスタンプバンパR/Fの開発

2559

VOL.243月

アイシン技報洋一

淳史

先進技術開発部

和久井

秀樹

アイシン・コスモス研究所

廣瀬秀顕

第二車体技術部

北恭一

走行安全第二制御技術部

青山 洋
佐藤 功祐
山本 彰人
小松 悟志
田中 亘
本間 幹彦

第一機関技術部

江端 佑介
坪内 修

燃費改善に貢献する減衰性能切替
HVダンパの開発

駆動技術部

宮町 義弘
中垣内 聡
鈴木 雅紀

VOL.24新しい鉄系超電導体
AeAFe4As4（Ln,Na）,
Fe2As2の創出

イムラ材料開発研究所

川島健司

VOL.24

イムラ ヨーロッパの近況

イムラヨーロッパ

戸嶋裕基

VOL.24

人それぞれに固有な“眩しさ”感覚を知る

イノベーションセンター

廣瀬

秀顕

26

3月

アイシン技報VOL.24減衰力制御サスペンション
（AVS）
の開発

27

3月

アイシン技報VOL.24車両用小型吸収冷凍機の開発

28

3月

アイシン技報VOL.2429

3月

アイシン技報30

3月

アイシン技報313月

アイシン技報※32

3月

JEC Group
JEC World 2020

世界初、熱可塑性樹脂によるガラス繊維補強リーフスプリング

素形材生技部

石川

勝啓

33

3月

経済産業省・日本エネルギー
経済研究所
India-Japan Workshop on
Hydrogen and Fuel Cell
2020

家庭用コージェネレーションの開発状況

Ｌ＆Ｅ先行開発部

鵜飼

健司

34

3月

燃料電池実用化推進協議会
新製品紹介 エネファーム（FCCJ）
typeS 20年モデル
令和元年度第2回定置用WG

Ｌ＆Ｅ技術部

西村理

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

No.

発表月

発表先

発表題目

3月

人口知能学会2020年度人口知能学会
全国大会

車載画像物体検知に向けた
敵対的画像復元の検討

36

3月

情報処理学会
情報処理学会第82回
全国大会

人口知能を用いた自動外観検査
アルゴリズムの溶接部への適用

37

3月

株式会社電通国際
情報サービス
第4回ISIDエグゼクティブ
フォーラム

全社業務改革プロジェクト～データ正活動推進～

38

3月

精密工学会
動的画像処理実利用化
ワークショップ2020

Convolutional Auto Encoder を用いた工業製品の異常検知

3月

精密工学会画像応用技術
専門委員会
動的画像処理実利用化
ワークショップ2020

物体認識におけるグリッド境界での認識性能改善

40

3月

電気化学会
電気化学会第87回大会

41

3月

42

発表者

技術企画・統括部（技術企画統括部）
戸部田 雅一高椋 佐和
名取 直毅（アイシン・エィ・ダブリュ）
本多 芳寛
平岩 直浩
水野 貴史

データサイエンス技術部

山田理恵

デジタルエンジニアリング部

金森亮

技術企画・統括部

高椋

佐和

データサイエンス技術部（データサイエンス技術部）
日並 秀太朗森崎 博幸（走行安全第一制御技術部）
足立 淳

家庭用燃料電池向けチューブセル
研究開発

Ｌ＆Ｅ先行開発部

杉浦 裕胤
三浦 和宏
堀内 幸一郎
渡邉 秀貴

空気調和衛生工学会
空気調和衛生工学会北海道
支部第54回学術講演会

寒冷地における家庭用熱電併給シス
テムによる次世代暖房制御システムに関する研究

Ｌ＆Ｅ先行開発部

神谷 洋
長尾 泰気

3月

プラスチック成形加工学会
プラスチック成形加工学会誌'20年4月号

可視化シリンダによるGFストランドの解繊挙動解析

生技開発部

石川

勝啓

43

4月

日本能率協会
テクノフロンティア2020

機電一体型・電動ウォーターポンプの熱シミュレーションのモデル構築

デジタルエンジニアリング部

青山

泰崇

44

4月

兵庫県立大学 産学連携・研究推進機構利用課題実験報告書

樹脂溶着界面における結晶性変化の解明

生技開発部

舟本

三恵

45

4月

日本工業出版株式会社
月刊「クリーンエネルギー」

アイシン精機のＧＨＰ「ＸＡＩＲⅢ」の紹介

Ｌ＆Ｅ技術部

浅尾

憲

46

5月

QCサークル東海支部
愛知地区
第50回QCサークル本部長賞
愛知地区選抜大会

RAKUSURU（楽する）改善で意欲向上！
制約・制限があっても、美味しい究極の豚汁！

47

5月

自動車技術会2020年春季大会

逐次差分方式による鋳肌の状態を比較する傷の気付き処理を用いた
アルミ鋳物製品の自動外観検査

39

48

5月

自動車技術会2020年春季大会

高機能気流制御弁の開発

49

5月

自動車技術会2020年春季大会

3気筒ハイブリッド車用
高機能ダンパの開発

50

5月

自動車技術会2020年春季大会

CFDによる最適設計の現状と
今後の展望

51

5月

燃料電池開発情報センター
燃料電池シンポジウム

52

5月

53

5月

安城工場

生産革新推進部

第二機関技術部

社外発表論文・投稿

社外発表論文・投稿リスト（2020年1月～ 月）

35

所 属 （協業先）

12

木村 一喜
的場 美由樹武藤功樹（第二機関技術部）
加藤 琢也
小関 剛生
石原 啓光
山口 智広
（第一機関技術部）
長谷川 幹修

駆動技術部

関根

務

デジタルエンジニアリング部

山本和男

家庭用燃料電池エネファームtypeS（SOFC）の開発最新状況について

Ｌ＆Ｅ技術部遠藤聡

日本鋳造工学会
第175回全国講演大会

ダイカストラインへの離型剤供給不良撲滅による設備停止時間低減

西尾ダイカスト工場

湯前勝也

日本機械学会
ロボティクス・メカトロニクス
講演会2020薄型化を可能にする2軸湾曲揺動メカニズムに関する研究

先進技術開発部

鈴木 信太郎信時 正嗣

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

60

社外発表論文・投稿リスト（2020年1月～ 月）

社外発表論文・
投稿

12

61

No.

発表月

発表先

発表題目

所 属 （協業先）

発表者

立ち上がり動作における座面高さと手すり位置による影響

デザイン部

新出 佳弘
大塚 侑

54

5月

日本機械学会
ロボティクス・メカトロニクス部門
ロボティクス・メカトロニクス
講演会202055

5月

プラスチック成形加工学会
プラスチック成形加工学会誌'20年10月号

可視化シリンダによるGFストランドの解繊挙動解析Ⅱ－スクリュデザインの影響－

素形材生技部※56

5月

IOP Publishing
Superconductor Scienceand Technology (SuST)誌
Focus issue (特集号)

高い臨界電流密度を持つ
CaKFe4As4のスパークプラズマ焼結

イムラ材料開発研究所

神谷 良久
川島 健司

※57

5月

IOP Publishing
Superconductor Scienceand Technology (SuST)誌

多結晶CaKFe4As4焼結体のSn添加効果イムラ材料開発研究所

神谷 良久
川島 健司

※58

5月

Inorganic Chemistry誌(出版先: American Chemical Society)新しいアンチペロフスカイト型リン化合物：（Ca1-XSrX）Pd3Pの化学圧力による構造相転移と超電導

イムラ材料開発研究所

川島

健司

59

5月

空気調和衛生工学会
令和2年度空気調和
衛生工学会大会

SOFC型家庭用燃料電池コージェネ
レーションシステムの排熱を利用したデシカントシステムの最適化条件の検討

Ｌ＆Ｅ先行開発部

三ツ橋

翔

60

6月

エムエスシーソフトウェア
ヘキサゴンライブ2020

自動車用ウォータポンプのキャビテーション予測技術構築

デジタルエンジニアリング部

吉田

和人

61

6月

名古屋大学大学院
多元数理科学研究科
社会数理概論Ⅰ

実践ソフトウェアエンジニアリング

ソフトウェア基礎技術部

間瀬

順一

※62

7月

Communications Materials
Caの有無に着目した多層系銅酸化物
誌 (出版先: Springer Nature) 超電導体の構造的特徴の分類研究

イムラ材料開発研究所

川島

健司

※63

7月

Institute of Electrical andElectronics
Engineers(IEEE)
19th IEEE International
Conference on Machine
Learning andApplications(ICMLA2020)

※64

7月

※65

Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE)
19th IEEE International Conference
on Machine Learning andApplications(ICMLA2020)石川勝啓

技術企画・統括部

Truong Vinh
Truong Duy
名取 直毅

The International Society of
高齢者における床のElectrophysiology and
側方外乱刺激時の筋電図学的解析
Kinesiology
ISEK2020

先進技術開発部

山口

7月

International Association ofPattern Recognition (IAPR)
Anomaly Detection as Object
25th International ConferDetection with Extra Classes
ence on Pattern Recognition (ICPR2020)

技術企画・統括部

Truong Vinh
Truong Duy
高椋 佐和
名取 直毅

※66

7月

Human Computer Interaction学会
HCI International 2020、“Springer”誌

アクティブな高齢化社会に向けた
AIモビリティソリューション

67

8月

PRMU MIRU2020

時系列情報を用いたAttention U-Netによる
車載カメラレンズに付着した汚れ検出

68

8月

エアロゾル学会
エアロゾル科学・技術研究
討論会

ナノサイズ微細水の計測について

イノベーションセンター

井上 伸介
平野 明良

※69

8月

Inorganic Chemistry誌(出版先: American Chemical
Society)

実験と計算による超伝導体：Sc20C8-XBxC20の最適ホウ素量の決定

イムラ材料開発研究所

川島

健司

※70

9月

CEDEC
CEDEC2020

駐車スペース検知のための『Unreal Engine』活用～次世代自動駐車システム実現に向けて～

先進開発部

小久保

嘉人

71

9月

日本冷凍空調学会
20年度日本冷凍空調
学会年次大会車両への適用を目指した
吸収液の吸収性能評価

先進開発部

江端 佑介
坪内 修

72

9月

AVEC'20推進委員会（自動車技術会）
AVEC20（先進自動車制御
国際シンポジウム）

アクティブサスペンションシステム制御とそのコンポーネント技術の紹介

走行安全第二制御技術部

73

9月

日本化学会
コロイドおよび界面化学部会

放射光X線によるナノサイズ水粒子の皮膚各層への浸透挙動の解析

イノベーションセンター

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

デザイン部
走行安全第一制御技術部

柴田

秀明

真理子

足立

加藤

淳

彰

田端 友紀
井上 慎介
平野 明良

発表月

発表先

発表題目

74

9月

日本機械学会2020年度年次大会

家庭用SOFC
コジェネレーションシステムの開発

Ｌ＆Ｅ技術部

砂原

茂幸

75

9月

日本機械学会2020年度年次大会

高減速・高効率遊星ギヤ

先進開発部

藤川

実香

76

9月

日本鋳造工学会
第176回全国講演大会

非熱処理型高強度アルミ合金（Al-Mg-Si系）の機械的性質に及ぼす影響

軽合金技術部

泉 芳範
井川 弘尊
小林 竜之

77

9月

日本体力医学会
第75回日本体力医学会大会

立位乗車における車両発車時の姿勢制御と動的バランス能力の関係

先進開発部

山口

秀明

78

9月

Experimental Brain
Research

高齢者のバランス能力に対する自己効力感と経験からなる事前準備の影響に関する脳神経学的評価

先進開発部

山口

秀明

79

9月

株式会社電通国際情報サービス
ISID金型・加工
ユーザコンファレンス2020

NX・NX_CMMを活用した製品（金型）測定業務の効率化

車体カンパニー統括部

青山

信二

80

9月

高輝度光科学研究センター
利用推進部
Spring-8/SACL
利用研究成果集

樹脂溶着界面における結晶性変化の解明

素形材生技部

舟本

三恵

半田電子工場

築瀬 弘也
河合 一磨

先進技術開発部

小久保 嘉人丸山 大尭

技術企画・統括部（技術企画・統括部）
高椋 佐和（データサイエンス技術部）
桒原 伸明

81

10月

中部品質管理協会「QCサークル事例発表会」

AS8431ライン部品供給作業負荷・工数低減～「めざせONE TEAM、
小さな改善から大きな結束力を～

※82

10月

ＩＴＳ世界会議

Parking Space Estimation Using
Localized Part Affinity Fields

83

10月

トヨタ自動車株式会社
トヨタグループ
AI/BD事例共有会

Convolutional Auto Encoder GANを用いたミッションケースのワレ検出

84

10月

日本転倒予防学会
第7回学術集会

動的バランス能力による転倒リスク判定基準の作成

10月

IEEE Intelligent Transportation Systems Society(ITSS)IEEE Intelligent Vehicles
Symposium 2020

Self-Calibration of Non-Overlapping
in-Vehicle Cameras based on Visual
SLAM under Backing-up Parking
with Turning Wheel

86

10月

自動車技術会2020年秋季大会

低速時の小回り性と自然な操舵フィーリングを両立した
大舵角後輪操舵システムの開発

87

10月

QCサークル東海支部
愛知地区
職場改善飛躍成果大会

チームを活かす多様性！
整流フォルダ浸食対策で廃却STOP！
～深層ダイバーシティとは？～※85

所 属 （協業先）

発表者

12

先進開発部

山口

秀明

走行安全第一制御技術部

早川 和孝
足立 淳

走行安全第二制御技術部

永井
土屋
日高
辻
中村

陽平
義明
靖二
傑
友之

西尾ダイカスト工場

早川 洸介
長尾 健太郎阿部 隼弥（電子生技部）
加藤 宏弥
井関 知恵子（半田電子工場）
金田 仁彦

88

10月

デジタルプロセス株式会社
第35回VPS事例セミナー

VPS MFGを活用した業務効率向上とVPS GP4を活用した現場の運搬改善

電子生技部

89

10月

トヨタGデータ分析会事務局
トヨタAI/BD事例共有会

機械学習による疲労強度の予測技術確立

材料技術部

清水

幹幸

90

北九州産業学術推進機構
10月 （FAIS）
ひびきのサロン

次世代信号処理技術

電子先行開発部

藤田

剛

91

10月

省エネルギーセンター
月刊省エネルギー誌11月号「省エネ大賞地区発表大会
ダイジェスト」

超高効率ガスエンジンヒートポンプ「GHP XAIR(エグゼア)Ⅲ」

Ｌ＆Ｅ技術部

森下

慎也

92

10月

検出波長を動的に変更可能な
プラズモニック光検出器の日本機械学会
分光用途への応用可能性
マイクロ・ナノ工学部門
Applicability Plasmonic Photode第11回
tectors with Dynamic Reconfiguraマイクロ・ナノ工学シンポジウム
tion of Detectable Wavelength forSpectroscopy

アイシン・コスモス研究所

齋藤

史朗

93

10月

自動車技術会
EVTeC 2021

初期位置推定によるセンサレス
ブラシレスモータの起動性向上

社外発表論文・投稿

社外発表論文・投稿リスト（2020年1月～ 月）

No.

第一電子技術部

小野坂 直城山本 武

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

62

社外発表論文・投稿リスト（2020年1月～ 月）

社外発表論文・
投稿

12

63

No.

発表月

発表先

発表題目

所 属 （協業先）

発表者

94

10月

電気学会東京支部新潟支所
令和2年（第30回）電気学会
東京支部新潟支所
研究発表会

小型NMR用内挿超電導円筒の非接触評価における劣化箇所判別のためのデータ処理法の検討

イムラ材料開発研究所

伊藤 佳孝
柳 陽介

95

10月

人間工学会東海支部
人間工学会東海支部大会

生体情報解析によるニューマチックシートの生体負担度低減効果の評価

第二車体技術部

小木曽

隆

96

国立情報学研究所「Engineerable AI（eAI）」
プロジェクト, AI/IoTシステム
安全性シンポジウム実行委員会, 機械学習研究会
11月 （MLSE）機械学習システム
機械学習システム現場の課題
セーフティ＆セキュリティWG,
株式会社エヌ・ティ・ティ・デー
タ, 有人宇宙システム株式会
社第2回 AI/IoTシステム安全性シンポジウム

技術企画・統括部

名取

直毅

97

11月

日本ダイカスト協会
2020日本ダイカスト会議

非熱処理型Al-Mg-Si系合金の諸特性におよぼすSr添加の影響

軽合金技術部

泉 芳範
井川 弘尊
小林 竜之

98

11月

日本機械学会
第28回機械材料・材料加工
技術講演会

A6061/SPC270の重ね合わせFSWにおける接合プローブ押し込み量の影響

生技先行開発部

小池

洋史

99

11月

株式会社JSOLJMAGユーザー会2020

JMAGとGT-SUITEの連携によるEV駆動用モータの1D熱解析

先進開発部

柴森

賢子

100

11月

高分子学会
第29回ポリマー
材料フォーラム

PEDOT/PSS膜の微細構造とナノサイズ水滴放出メカニズム

イノベーションセンター

田端

友紀

101

11月

高分子学会
第29回ポリマー材料
フォーラム

PRDOT/PSS膜の微細構造とナノサイズ水滴放出メカニズム

イノベーションセンター

田端 友紀
井上 慎介
平野 明良

102

11月

日本科学技術連盟
クオリティフォーラム2020

品質保全の変革と予兆管理への取組み

TQM・ISO推進部

西雪

信太朗

103

11月

日本科学技術連盟
クオリティフォーラム2020

一人ひとりが働きがいを持てる
職場づくり

デザイン部

松井

明子

104

11月

組込みシステム開発技術研究会（CEST）
第242回技術交流会

CASEに対応するソフトウェア技術者に求められる人材像とその獲得について

ソフトウェア基盤技術部

間瀬

順一

105

12月

福岡県新産業振興課
水素戦略会議 人材育成セミナー

家庭用燃料電池コージェネレーション
システムの開発

Ｌ＆Ｅ技術部

砂原

茂幸

106

12月

クラッチマスターシリンダー
トヨタ自動車株式会社
第55回オールトヨタTQM大会 耐異音設計の最適化

駆動技術部

梶田

俊輔

107

12月

実践演習教育を通じたSQC
活用レベル向上
トヨタ自動車株式会社
第55回オールトヨタTQM大会 ～統計的アンケート分析で「活用できない真因」
を追求～

TQM・ISO推進部

平松

伸章

108

12月

機械学習による疲労強度のトヨタ自動車株式会社
第55回オールトヨタTQM大会 予測技術確立

材料技術部

清水

幹幸

※109

12月

IEEE Computer SocietyIEEE Transactions on
Multimedia

技術企画・統括部高椋

佐和

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

Role of Target Samples and Semantics in Semi-Supervised Domain
Adaptation

No.

発表月

発表先

発表題目

1

1月

第一線監督者の集い

とにかく
『観る』
にこだわった職場改善活動21月

リニアドライブ研究会

自動車搭載用エネルギーハーベスタの実機検証による数学モデルの妥当性
評価

3

2月

QCサークル総合・交流大会『私達でも出来た全員参加の改善活動！』～みんなで生産ロスをなくすぞ～

4

2月

エレクトロニクスショー2020

機能安全とマルチコア

52月

日本鋳造工学会
ダイカスト研究部会

6

3月

7

所 属 （協業先）
工機工場
パワートレイン先行開発部

発表者
田村

慎哉

大川 明美
東條 威士
高口 大樹

衣浦工場

古谷

悠

ソフトウェア技術部

稲垣浩之

粉体離型剤技術の実用化開発

軽合金技術部

前原一仁

アイシン技報VOL.24

車両用小型吸収冷凍機の開発

第一機関技術部

江端

佑介

7月

PIEA（ドイツ）

世界初、熱可塑性樹脂によるガラス繊維補強リーフスプリング

素形材生技部

石川

勝啓

8

5月

クリーンエネルギー

塗布構造吸収器を採用した
車両用小型吸収冷凍機の開発

先進開発部

坪内

修

9

8月

dSPACE TECHDAY（in ADVICS）

ソフトウェア品質と開発コストの両立を考慮したMBD利用事例

デジタル解析技術部中村

卓磨

Ｌ＆Ｅ先行開発部

神谷 洋
長尾 泰気

10

9月

空気調和・衛生工学大会（福井・WEB）

寒冷地における家庭用熱電供給システムによる次世代暖房制御
システムに関する研究－スマートコントローラーを導入した世帯における提案システム導入効果の
評価－

11

10月

日本非破壊検査協会
秋季講演大会

逐次差分方式による鋳肌の状態を比較する傷の気付き処理を用いた
アルミ鋳物製品の自動外観検査

生産革新推進部

武藤

功樹

12

10月

中部バス協会技術委員会

車内事故予防に向けた取り組みの現状と今後について

先進開発部

山口

秀明

13

10月

中央技術委員会全国大会

車内事故予防に向けた取り組みの現状と今後について

先進開発部

山口

秀明

14

10月

2020年度第1回低温
排熱利用機器調査研究会

車両用小型吸収冷凍機

先進開発部

坪内

修

15

11月

「次世代自動車の熱マネジメント」
技術情報協会車両用小型吸収冷凍機の開発

先進開発部

坪内

修

16

日本鋳造工学会
12月 第176回全国講演大会（誌上講演大会）

アルミニウム合金ダイカストにおける未充填と湯境のシミュレーション

アイシン・エィ・ダブリュ
軽合金生技部

1712月

日本鋳造工学会
第176回全国講演大会（誌上講演大会）

マイクロカプセル離型剤の開発

軽合金生技部

前原

一仁

18

12月

EXEN2021

自動車排熱を回収し、そのエネルギーで冷房することで燃費を向上する小型吸収冷凍機の開発

先進開発部

坪内

修

19

12月

QCサークル全国大会（宜野湾）

チームを活かす多様性！整流フィルタの浸食対策で廃却STOP！
～深層ダイバーシティとは？～

西尾ダイカスト工場

早川

洸介

20

QCサークル全国大会
12月
（宜野湾）

AS8431ライン
部品供給負荷・工数低減～「めざせONE TEAM」小さな改善から大きな結束力を～

半田電子工場

社外発表論文・投稿リスト（2020年1月～ 月）

社外発表論文・
投稿

2. 社外発表投稿リスト

12（アイシン・エィ・ダブリュ）
茜谷 宗明（軽合金生技部）
前原 一仁

築瀬 弘也
河合 一磨

AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021

64

編集後記
コロナ禍での大きな変革に立ち向かう我々にとって,まずは一人一人が自覚を持ち大きく変わることであり,時代を先取りする自由で柔軟な発想や,果敢に挑戦する姿勢が重要になってきています.
今回の技報では,そのことを強く意識し,編集委員一同取り組んで参りました.
特別寄稿では，(株)ナカニシ自動車産業リサーチ代表の中西孝樹様に,コロナ禍でのモビリティ社会の未来に関して,
我々技術者へのメッセージやアドバイスも寄せて頂きました.
また,特集のＳＤＧｓやトピックスのイノベーションセンター紹介など,未来を見据えたテーマも取り上げ,皆さまに興味をもってもらえるよう工夫を凝らしております.今後の皆さまの仕事や生活を見直すきっかけになれば幸いです．
なお,本号は２０２１年４月のアイシン･エィ・ダブリュ（株）との合併に先立ち,技術論文２件の掲載も加えました．今後は一つの会社,(株)アイシンとして,より充実した内容にして参りますのでご期待ください.
最後に,発行にあたり,執筆者・関係部署・編集会社など大勢の関係者の方々にご協力を頂きましたことを,心より感謝致します．
（編集委員一同）●アイシン技報編集委員会
編集委員 安藤信二

事 務 局 岩田

技術企画･統括部

裕司

技術管理部

伊佐野宜之

知的財産部

林

弥生

技術管理部

野口

康仁

デザイン部

谷澤

伸治

技術管理部

奥野

智子

材料技術部

浅井

貴友

デジタル解析技術部中村裕之

信頼性統括部

橋詰

健

先進開発部

安藤

雅彦

ＡＷ：技術管理部●表紙・特集デザイン
アイシン精機株式会社デザイン部※コロナ禍で世界が大きく変化している中,
夢と志を持って,チームワークで変革の挑戦へ踏み出す一歩を表現しました.

アイシン技報AISIN TECHNICAL REVIEW VOL.25 2021
発

行

2021年3月（禁無断掲載）発 行 所 アイシン精機株式会社 技術管理部〒448-8650
愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地
TEL (0566)24-9324
発 行 人
印

江口

勝彦

刷 プリ・テック株式会社