自律走行技術がステアリング開発に与える影響 - 北米・欧州：2017年

自動車において電動パワーステアリングがほぼ標準装備化する一方、自律走行の実現には、始動時の動力損失軽減策、不要となったハンドルの収納ほかのコックピット設計、現行技術との折り合い、操作上のヒューマンファクターなど、いくつかの課題がメーカー技術陣に課せられています。

当レポートでは、北米・欧州において自律走行技術の台頭から生じるステアリング開発の技術課題とその影響を考察します。

第1章 エグゼクティブサマリー

• エグゼクティブサマリー - ハイライト
• SbW (Steer-by-Wire)への技術移行
• 重要所見
• SbW、EPS（Electric Power-Steering）、EHPS（Electric Hydraulic Power-Steering）、HPS（Hydraulic Power-Steering）を比較する
• 主な結論と将来見通し

第2章 調査の範囲、目的、背景、方法

• 調査範囲
• 調査の意図と目的
• 当調査で解明する主な疑問点
• 調査の背景
• 調査方法

第3章 製品のセグメンテーションと定義

• 製品セグメンテーション
• 製品の定義
• Society of Automotive Engineers（SAE）の定義
• 車両セグメンテーション

第4章 法規制

• UNECE - 79項
• UNECE - 79項（続き）
• UNECE - 改定79項
• ISO 26262（IEC 61508の一部）

第5章 自律走行に向けてのステアリング機構要件

• フェールセーフ（安全停止）機構 vs. フェールオペレーショナル（安全走行）機構
• フェールセーフからフェールオペレーショナル機構への移行
• 運転者を蚊帳の外に置く未来のステアリング機構開発

第6章 「支援損失」の軽減

• 支援損失の軽減策
• パワーステアリングアシストによる動力損失の軽減に向けた取り組み
• パワーステアリングアシストによる動力損失の軽減に向けた取り組み（続き）

第7章 ステアリング技術およびステアリングホイールに影響するメガトレンド

• 自律走行機構実現へのロードマップ - 地域別
• 能動・受動安全機構ロードマップ
• ステアリング技術およびホイールに影響するメガトレンド
• 今後の自動車コックピットおよびキャビン - 主要5項目のメガトレンド

第8章 自律走行がステアリングモジュールに与える影響

• 自律走行の実現技術
• ステアバイワイヤ、自律走行と電気自動車
• ステアリングホイール - 未来像
• ステアリングホイール - 未来像（続き）

第9章 ステアバイワイヤ

• ステアバイワイヤ各機構の比較
• ステアバイワイヤ - 将来のシステムアーキテクチャ
• 自律走行がステアバイワイヤに及ぼす効果

第10章 今後のステアリング機構

• ステアリング機構要件と自動化レベルの変化
• 自律走行技術開発の将来シナリオ
• ハイブリッドステアリング機構
• 事例研究 - Jaguarの「テイク・ウィズ・ユー」スマートステアリングホイールコンセプト
• 事例研究 - フォルクスワーゲンのリトラクタブルステアリングホイールコンセプト

第11章 成長機会と企業の対応

• 成長機会 - 自動車メーカー、TSP（Telematics Services Provider）による投資や提携
• 成功・成長への必須策

第12章 結論と将来見通し

• 主な結論と将来見通し
• 結び - 3つの大予言
• 免責事項

第13章 付録

• 使用した略語・頭字語
• 市場工学技法

Level 5 Autonomous Vehicles to Collapse Traditional Steering Value Chains by Rendering Mechanical Linkages and Steering Wheels Redundant

Electric power steering (EPS) is more of less a standard fitment across most of the vehicle models. However, autonomous driving poses several interesting challenges to the steering technology community. First, once vehicles start to operate by themselves, steering systems will expect to cater to loss-of-assist mitigation in order to provide a safety net as and when the EPS powerpack fails to provide assist for steering the vehicle. This will therefore force steering suppliers to migrate from fail safe systems to fail operational systems for steering.

Second, autonomous driving does not require humans to drive the vehicle, in which case the use of steering wheel is made redundant. This then allows OEMs and steering suppliers to concentrate on technologies that will help either eliminate the steering wheel or allow the steering to retract to the dashboard if not required. Keeping these in mind OEMs have showcased future cockpit concepts, but to realize such concepts steer-by-wire must be the system of choice for OEMs.

However, the major stumbling block for the steering suppliers is the regulatory compliance. As per regulation automatically controlled steering function (ACSF) becomes operational, this shall be indicated to the driver and the control action shall be automatically disabled if the vehicle speed exceeds the set limit of 10 km/hr by more than 20 percent or the signals to be evaluated are no longer being received. Any termination of control shall produce a short but distinctive driver warning by a visual signal and either an acoustic signal or by imposing a tactile warning signal on the steering control. Regulations like these and the Vienna convention (UN ECE R79) which does not allow for hands off driving are being modified in order to incorporate autonomous functionality of vehicles.

Table of Contents

1. EXECUTIVE SUMMARY

• Executive Summary-Highlights
• Technology Migration to SbW
• Key Findings
• SbW vs. EPS vs. EHPS vs. HPS
• Key Conclusions and Future Outlook

2. RESEARCH SCOPE, OBJECTIVES, BACKGROUND, AND METHODOLOGY

• Research Scope
• Research Aims and Objectives
• Key Questions this Study will Answer
• Research Background
• Research Methodology

3. PRODUCT SEGMENTATION AND DEFINITIONS

• Product Segmentation
• Product Definition
• Society of Automotive Engineers (SAE) Definitions
• Vehicle Segmentation

4. REGULATIONS

• UNECE- Reg. 79
• UNECE- Reg. 79 (continued)
• Amendments to UNECE- Reg. 79
• ISO 26262 (Part of IEC 61508)

5. STEERING SYSTEM REQUIREMENTS FOR AUTONOMOUS DRIVING

• Fail-safe System versus Fail-operational System
• Migration from Fail-safe to Fail-operation Steering System
• Future Steering System Development with Driver Out-of-the-Loop

6. LOSS-OF-ASSIST MITIGATION

• Loss-of-Assist Mitigation Solutions
• Approaches to Mitigate Loss-of-Power Steering Assist
• Approaches to Mitigate Loss-of-Power Steering Assist (continued)

7. MEGA TRENDS IMPACTING STEERING TECHNOLOGY AND WHEEL

• Roadmap of Automated Driving Systems by Region
• Roadmap of Active and Passive Safety Systems
• Mega Trends Influencing Steering Technology and Wheel
• Car Cockpits and Cabins of the Future-Top 5 Mega Trends

8. IMPACT OF AUTONOMOUS DRIVING ON STEERING MODULE

• Enabling Technologies for Autonomous Driving
• SbW, Autonomous Driving and Electric Vehicles
• Steering Wheel-Concepts of the Future
• Steering Wheel-Concepts of the Future (continued)

9. STEER-BY-WIRE

• Comparison of SbW Systems
• SbW-Future System Architecture
• Effects of Autonomous Driving on SbW

10. FUTURE STEERING SYSTEMS

• Migration of Steering System Requirements and Automation Levels
• Future Scenarios For Autonomous Driving Deployment
• Hybrid Steering Systems
• Case Study-Jaguar's take-with-you Smart Steering Wheel Concept
• Case Study-VW's Retractable Steering Wheel Concept

11. GROWTH OPPORTUNITIES AND COMPANIES TO ACTION

• Growth Opportunity-Investments and Partnerships from OEMs/TSPs
• Strategic Imperatives for Success and Growth

12. CONCLUSIONS AND FUTURE OUTLOOK

• Key Conclusions and Future Outlook
• The Last Word-3 Big Predictions
• Legal Disclaimer

13. APPENDIX

• Abbreviations and Acronyms Used
• Market Engineering Methodology