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2021/01/07

【工学部】自動運転実現のカギとなる組込みソフトウエアの性能向上を目指して

工学部 情報工学科/安積研究室

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  • 【工学部】自動運転実現のカギとなる組込みソフトウエアの性能向上を目指して

膨大なコンピュータ処理を同時に効率よく行うソフトウエアを開発

特定の機能を実現させるために家電や機械に搭載される「組込みシステム」を制御するソフトウエアの研究を行っています。

その中で、現在、注力しているのが、自動運転車に搭載する組込みシステムの開発です。予め用意された地図データを用いて、経路計画を行い、その計画に沿って自動車を動かす自動運転システムにおいて、安全な走行を実現させるには、様々なセンサーを使って、周囲の自動車や歩行者、信号機などの情報をリアルタイムで自動車に認識させなければなりません。

私の研究では、これらのことを同時に行いながら、ハンドルやアクセル、ブレーキを適切に制御するソフトウエアを開発しているのです。

 

▲一般的なものよりも、プロセッサの核となる「コア」を数多く搭載する「メニーコア」と呼ばれるプロセッサ搭載のコンピュータ。このコンピュータでリアルタイム処理を行うためのソフトウエアを開発中

自動運転に求められる「リアルタイムシステム」を実現するために

自動運転には、その達成度による5段階のレベルが設定されていて、現在、実用化されているのは「レベル2」になります。これは前を走る自動車に追従したり、車線を認識して走行できるというレベルですが、私たちが目指しているのは、バスのように決められたルートの中で自動走行を行う「レベル4」や場所に縛られずに自動走行を行う「レベル5」の自動運転です。※「レベル3」は、基本的には自動走行しますが、危険時等はドライバーが対応します。

そして、この目標を達成するために求められるのが「リアルタイムシステム」という仕組み。これは様々な処理を同時に行うことはもちろん、それぞれの処理を決められた時間の中で完結できるシステムのことで、自動運転でコンピュータが正確な判断を行うためには必要不可欠だと言えます。

そんな「リアルタイムシステム」を実現させるポイントの1つに、コンピュータの頭脳であるプロセッサの省電力対策があります。なぜなら消費電力が大きくなると、プロセッサは、熱を発し、性能の低下や故障を招くからです。

そこで、プロセッサをうまく動かすことで、消費電力を抑えるソフトウエアの開発を行っています。もちろんプロセッサ自体の技術革新も必要ですので、プロセッサを製造する企業などと連携しながら、理想的なシステムのカタチを模索しているのです。

なお、現時点では、以前は1000Wほど消費していたプロセッサの消費電力量を10分の1程度に抑えることができていますが、今後は16Wにまで落とすことを目標に取り組みを進めている最中です。

安積 卓也

安積准教授より受験生へMessage

社会貢献意識をもって取り組むことが重要

 交通事故を無くしたり、排出ガス削減効果が期待できたりと、自動運転技術が実現すれば、様々な社会課題を解決することができますが、私自身、研究の成果が社会貢献に直結するということが、研究に対する大きなモチベーションになっています。
 私たちが開発しているソフトウエアは、誰でも自由に利用できるオープンソースソフトウェアなので、特に社会貢献の意味合いが強いと言えるでしょう。
 ですので、私たちの研究室に入りたいという学生には、ぜひ「研究を通じて社会に貢献したい」という気持ちをもって欲しいですね。
研究室に入ると、企業と共同で進めているプロジェクトに参加することになります。学生の内にそのような経験ができる機会は、とても貴重です。研究を通じて、論理的に考えられる力と共に実践的なスキルを養いながら、社会貢献に資する研究ができるのは、学生にとっても大きな魅力になるのではないでしょうか?

埼玉大学で情報システム工学に対する幅広い知識を手に入れる

 共同研究を行っている企業は、都内はもちろん、埼玉県内にもありますし、埼玉大学の立地は、いずれの場所にもアクセスがよいので、この研究をするにはうってつけですね。
 情報システム工学を学ぶ学生にとって、埼玉大学の情報システム工学科は、他大学に比べて幅広い分野が学べるのが魅力だと思います。きちんと授業を受けていれば、研究室に所属する三年生になるまでに、自動運転のシステム開発に必要な知識も、ひと通り学ぶことが可能です。
 このような恵まれた環境下で勉強や研究に取り組むことで、学生たちにはゼロから1を生み出す力を身につけて、将来様々な分野で活躍できる人材に育って欲しいと思います。

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