なぜ、今なのか?
自動運転技術の進化は、AIやエッジコンピューティングの発展と共に加速し、労働力不足が深刻化する物流や公共交通分野で喫緊の社会課題を解決する鍵となっています。しかし、高度な自動運転には、刻々と変化する交通状況に対応するリアルタイムでの最適な速度軌道制御が不可欠であり、従来の動的計画法では計算量の壁に直面していました。本技術は、この計算量の課題を劇的に解決し、安全かつ効率的な自動運転を実現します。2040年6月2日まで独占可能な本技術を今導入することで、導入企業は急成長する自動運転市場で確固たる先行者利益を享受し、長期的な事業基盤を構築できるでしょう。
導入ロードマップ(最短18ヶ月で市場投入)
フェーズ1: 技術評価・要件定義
期間: 2-4ヶ月
本技術のアルゴリズム詳細と導入企業の自動運転システムとの親和性を評価し、必要な機能要件と性能目標を定義します。
フェーズ2: アルゴリズム実装・シミュレーション
期間: 4-6ヶ月
本技術のコアアルゴリズムを導入企業のシステムに実装し、シミュレーション環境で様々な走行シナリオにおける性能検証と最適化を実施します。
フェーズ3: 実車検証・最適化・導入
期間: 6-8ヶ月
限定された環境下での実車試験を通じて、本技術の性能と安全性を検証し、市場投入に向けた最終的な調整と最適化を行います。
技術的実現可能性
本技術は、移動体と先行移動体との距離及び速度から二次元平面において評価関数を最適化させるアルゴリズムとして構成されており、既存の自動運転制御システムのソフトウェアレイヤーに組み込みやすい構造を持ちます。評価関数の設定と距離・速度の遷移算出は、計算リソースが最適化されているため、現行の車載ECUやエッジデバイス上での実装も実現でき、大規模なハードウェア変更は不要です。
活用シナリオ
この技術を導入した場合、自動運転システムが先行車両への追従走行をより滑らかかつ効率的に実行できる可能性があります。これにより、乗客や荷物の快適性・安全性が向上し、特に自動運転タクシーや物流フリートにおいて顧客満足度と運行効率の向上が期待されます。また、速度軌道の最適化による燃費改善で、運行コストを最大10%削減できると推定されます。
市場ポテンシャル
グローバル自動運転市場2030年100兆円規模
CAGR 25.0%
自動運転市場は、世界的な労働力不足の深刻化や、環境負荷低減に向けたGX(グリーントランスフォーメーション)推進の動きを背景に、急速な成長を続けています。特に物流、公共交通、MaaS(Mobility as a Service)といった分野では、効率性と安全性の両立が喫緊の課題です。本技術は、自動運転の中核である追従制御において、計算量の劇的な削減とリアルタイムでの最適化を可能にすることで、既存技術の限界を超えた高性能な自動運転システムの実現を支援します。これにより、自動運転車の普及を加速させ、市場シェア獲得のための強力な差別化要因となるでしょう。2040年までの長期独占が可能なため、導入企業は安心して事業展開を進められます。
自動運転車開発 50兆円 ↗
└ 根拠: 労働力不足を背景に自動運転技術の導入が加速しており、安全で効率的な車両間距離制御は自動運転システムの信頼性を高める上で不可欠です。本技術は性能向上に貢献します。
スマート物流・MaaS 30兆円 ↗
└ 根拠: ラストワンマイル配送や長距離輸送におけるドライバー不足が深刻化する中、自動運転トラックや配送ロボットの需要が高まっています。本技術は、群制御や効率的なルート最適化に寄与します。
ADAS・次世代モビリティ 20兆円 ↗
└ 根拠: ADAS(先進運転支援システム)の高度化は、交通事故削減とドライバーの負担軽減に直結します。本技術は、より自然で安全なクルーズコントロールや追従走行を実現し、ユーザー体験を向上させます。
技術詳細
輸送 情報・通信 機械・加工 制御・ソフトウェア

技術概要

本技術は、自動運転におけるクルーズコントロールの課題である、動的計画法使用時の計算量増大を抜本的に解決する速度軌道導出方法を提供します。移動体と先行移動体の距離および速度を二次元平面上で評価関数を最適化するように遷移を算出することで、従来の動的計画法よりも大幅に計算負荷を低減しつつ、最適な速度軌道をリアルタイムに生成可能にします。これにより、自動運転車の安全性、快適性、燃費効率を同時に向上させることが期待されます。先行技術がわずか2件という極めて高い独自性を持ち、国立大学法人 東京大学が権利者である点も、その技術的信頼性と研究基盤の確かさを示唆しています。

メカニズム

本技術は、自動運転制御下でのクルーズコントロールにおいて、移動体と先行移動体の最適な速度軌道を導出します。従来の動的計画法が多次元の探索空間を扱うことで計算量が増大する課題に対し、本技術は移動体と先行移動体の「距離」と「速度」という二つの主要パラメータからなる二次元平面に探索空間を限定。この二次元平面上で、評価関数(例えば、快適性、燃費効率、安全性などを総合的に評価する指標)を最適化するように、開始点から終端条件までの距離と速度の遷移経路を算出します。これにより、探索空間を大幅に圧縮し、計算負荷を劇的に削減しながら、リアルタイムで最適な速度軌道を導出することが可能となります。

権利範囲

本特許は、主請求項が「速度軌道導出方法」「プログラム」「情報処理装置」を包含する8項構成であり、ソフトウェア実装からハードウェアへの組み込みまで幅広い侵害形態をカバーできる強固な権利です。先行技術文献がわずか2件と極めて少ないにも関わらず、一度の拒絶理由通知を乗り越え、有力な代理人の専門知識を通じて特許査定を勝ち取った事実は、その権利が堅牢であり、無効化されにくい高い信頼性を持つことを示唆しています。

AI評価コメント

AI Valuation Insight:
本特許は、残存期間の長さ、国立大学法人による出願、有力な代理人の関与、複数請求項による権利の幅広さ、そしてわずか1度の拒絶理由を克服した経緯から、減点項目が一切ないSランクの優良特許です。技術的独自性が極めて高く、先行者利益を享受しつつ長期的な事業基盤を構築する上で、非常に価値の高い無形資産となるでしょう。
競合優位性
比較項目 従来技術 本技術
計算効率 △ 計算負荷が高くリアルタイム処理が困難 ◎ 動的計画法を最適化し、計算量を劇的に削減
最適化性能 ○ 一定の最適性は確保されるが汎用性に課題 ◎ 二次元平面での評価関数最適化により高精度
リアルタイム性 △ 大規模計算を要し遅延が発生 ◎ 低計算負荷により瞬時の軌道導出が可能
導入容易性 ○ 既存制御方式との連携に調整が必要 ◎ 既存ソフトウェアへの組み込みが容易でハード変更不要
先行車両への追従性能 △ 単純な挙動に限定される ◎ 評価関数に基づき、滑らかで安全な追従を実現
経済効果の想定

本技術の導入により、自動運転システムの開発において、従来の動的計画法で必要だったシミュレーションおよび検証工数を約20%削減できると試算されます。開発チーム10名の年間人件費が1.2億円と仮定すると、年間2,400万円のコスト削減が見込めます(1.2億円 × 0.2 = 2,400万円)。また、燃費効率の最適化により、年間燃料費が1億円のフリート運用において約10%削減でき、年間1,000万円のコスト削減が可能です。合計で年間3,400万円以上の経済効果が期待されます。

審査プロセス評価
存続期間満了日:2040年06月02日
査定速度
出願から約4年で登録に至っています。審査請求後は迅速に特許査定されており、審査期間の長期化によるビジネス機会損失を最小限に抑え、早期の市場投入を支援する基盤が整備されています。
対審査官
1度の拒絶理由通知に対し、的確な手続補正書と意見書を提出し、無事に特許査定を取得。審査官の指摘事項を適切にクリアした実績を持ち、権利の堅牢性が裏付けられています。
先行技術文献がわずか2件という極めて少ない状況で特許査定を獲得しています。さらに一度の拒絶理由通知を乗り越えており、権利範囲が明確で無効化リスクの低い強固な権利と言えます。本技術の独創性と権利の安定性を示唆しています。

審査タイムライン

2023年04月27日
出願審査請求書
2024年02月02日
拒絶理由通知書
2024年03月29日
手続補正書(自発・内容)
2024年03月29日
意見書
2024年05月16日
特許査定
基本情報
📄 出願番号
特願2020-096021
📝 発明名称
速度軌道導出方法とそのプログラムおよび情報処理装置
👤 出願人
国立大学法人 東京大学
📅 出願日
2020年06月02日
📅 登録日
2024年06月12日
⏳ 存続期間満了日
2040年06月02日
📊 請求項数
8項
💰 次回特許料納期
2027年06月12日
💳 最終納付年
3年分
⚖️ 査定日
2024年05月14日
👥 出願人一覧
国立大学法人 東京大学(504137912)
🏢 代理人一覧
稲葉 良幸(100079108); 大貫 敏史(100109346); 江口 昭彦(100117189); 内藤 和彦(100134120)
👤 権利者一覧
国立大学法人 東京大学(504137912)
💳 特許料支払い履歴
• 2024/06/03: 登録料納付 • 2024/06/03: 特許料納付書
📜 審査履歴
• 2023/04/27: 出願審査請求書 • 2024/02/02: 拒絶理由通知書 • 2024/03/29: 手続補正書(自発・内容) • 2024/03/29: 意見書 • 2024/05/16: 特許査定 • 2024/05/16: 特許査定
参入スピード
市場投入時間評価
2.5年短縮
活用モデル & ピボット案
🚗 自動運転システムへのライセンス提供
自動運転車メーカーやADAS(先進運転支援システム)開発企業に対し、本技術のライセンスを提供します。車両への組み込みにより、自社製品の競争力を高め、安全かつ快適な自動走行機能を実現できるでしょう。
🚚 モビリティサービス向けソリューション提供
物流や公共交通分野のモビリティサービス事業者向けに、本技術を組み込んだ運行管理ソフトウェアや最適化ソリューションとして提供します。これにより、燃費効率の向上や運行スケジュールの最適化が可能です。
🚜 産業用移動体への組み込みパッケージ
建設機械、農業機械、ドローン、AGV(無人搬送車)など、様々な移動体の自律制御システム向けに本技術を応用展開し、特定のユースケースに特化した最適化モジュールとして提供することも可能です。
具体的な転用・ピボット案
🚜 建設・農業
建設機械・農業機械の自動化
大型建設機械や農業機械における自動走行システムに転用。先行車両(他の機械や誘導車両)への高精度な追従制御や、作業効率を最大化する速度軌道導出に活用できます。熟練オペレーター不足の課題を解決し、作業安全性と生産性の向上に貢献できる可能性があります。
🚁 ドローン・UAV
ドローン・UAVの自律飛行制御
複数ドローンの編隊飛行や、先行ドローンへの追従飛行において、衝突回避と最適経路・速度制御を実現します。物流ドローン、監視ドローンなどで、より安全かつ効率的な運用を可能にし、低消費電力での長距離・長時間飛行に貢献できる可能性があります。
🚃 鉄道・AGV
鉄道・AGVの群制御
鉄道の閉塞区間における列車間隔制御や、工場・倉庫内のAGV(無人搬送車)の群制御に応用。先行列車・AGVとの安全距離を保ちつつ、エネルギー効率を最大化する速度軌道を導出。運行間隔の短縮や、物流効率の飛躍的な向上に寄与できる可能性があります。
目標ポジショニング

横軸: リアルタイム最適化性能
縦軸: 計算資源効率性