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プロパイロット2.0と日本の高精度3次元マップデータ ダイナミックマップ基盤

2019年秋に発売される新型日産スカイラインにはプロパイロット2.0が搭載される。日産リーフZE1などに搭載されているプロパイロット1.0は同一車線の自動運転(車速、車間距離の制御、車線中央維持)に限られていた。プロパイロット2.0では遅い車の追い越しやインターチェンジへの侵入といった車線変更を行えるようになった。また、プロパイロット1.0相当の運転はハンドルから手を放しても良いことになった。

プロパイロット1.0から2.0にバージョンアップするため、車両のセンサー類が増えている。前方カメラは単眼カメラから3眼カメラに変更された。3眼カメラは長距離用の望遠カメラから超広角カメラまで、幅広い距離範囲で物体を認識できる。アイサイトで使われてきたステレオカメラが視差から距離を算出するのとはカメラの使い方が異なっている。

カメラの他にも超音波ソナーとミリ波レーダーが装備されているが、超音波ソナーはリーフZE1にも装備されていた。ミリ波レーダーはプロパイロット2.0での追加である。悪天候下や長距離のセンシングにはカメラよりミリ波レーダーが有効である。高速で走行すると単位時間あたりの移動距離が長くなることから、遠くまでセンシングできるという特徴は高速走行への対応にも必要な性能だ。たとえば、新東名は制限速度が120km/hの区間があるものの、リーフのプロパイロット1.0では115 km/hまでしか対応できない。アメリカやドイツのような制限速度が高速な大陸国ではミリ波レーダーの必要性がより高い。

これだけ車両のセンシング能力を上げても、車両単独での自動運転には限界がある。カーブが連続して見通しの悪い区間(東名高速の大井松田IC-足柄SIC間など)で車線変更する場合のように、人間にとっても先読み能力をフル活用しなければならない場面がある。そこで活用されるのが高精度3次元マップデータである。車両側でその時その状況をすべてノーヒントでセンシングするのではなく、あらかじめ道路の構造をデータとして持っておく。車両のカメラに映った画像とマップデータを照合することで、車両の絶対位置を特定する。すると、この先にカーブやアップダウン、トンネルやインターチェンジといった道路構造がどのように存在しているのかがわかる。こうした情報を持ったうえで、車両側で車線変更の可否を判定する。道路の形状は工事などで変わっていくので、ネットワーク経由で最新のマップデータを更新する。プロパイロット2.0では年間2万2千円の日産コネクトに加入することになる

高精度3次元マップデータを構築するのも、更新し続けるのも大変な労力を要する。そこで三菱電機やゼンリン、自動車メーカー10社などが出資するダイナミックマップ基盤(DMP)が日本国内の高精度3次元マップデータを維持する体制を構築している。DMPは2019年3月の時点で開通しているすべての自動車専用上下線道約3万kmのアップデータを構築した。日産のプロパイロット2.0ではこのデータが使用されるが、使用される形はDMPのデータそのままではない。DMPのデータは協調領域呼ばれ、どの会社も利用できる。ここに各社が差別化のためのデータを加えることができる(競争領域)。プロパイロット2.0ではゼンリンが追加データを整備している

DMPは一般道のデータや海外のデータの構築にも着手している災害対策やインフラ管理にも活用されているようで、なかなか興味深い会社だ。

imecとPanasonicが安価な全固体電池を開発

安価な全固体電池が登場、エネルギー密度の限界突破で実用化前倒しへ
imecがA4型5Ah品を開発
日経エレクトロニクス 2019/7/23

TDKのCeraChargeみたいな車載駆動用電源と容量の桁が違うタイプの全固体電池ではなくて、車載に使えそうな大容量のもの。

Nikonが倒れたEUV露光機をASMLが実用化したときに立役者として名前が挙がるIMECの名前が電池分野に現れて驚いた。液体状態で塗布した電解質が固体電解質になるので、界面抵抗の問題を解決しつつ製造コストを抑制するという。それも固体電解質はシリカが基になっているとか。トヨタが進めている硫化物系固体電解質が硫化物の反応性ゆえに嫌がられているものの酸化物系では性能が出ないのでしぶしぶ使われているというのに、その問題も解決するのか?数年後には100mS/cmのイオン電導度を達成するなんて言っているし、とんだゲームチェンジャーの登場か?

期待して記事を読むと、固体電解質の正体はナノポーラスなシリカにLi塩のイオン液体を染み込ませてあるだけだった。急速充電に向いていない(0.5C以上で容量低下)、Liデンドライトが発生する問題があると明記されていた。トヨタ-東工大陣営も固体電解質を使うとデンドライトでショートしないというのが売りだったはずなのに、全固体電池でデンドライトが発生してしまったと新聞に出たのが2年近く前のことだ。そもそもimecはイオン液体使っているから全固体電池じゃないだろうというのは置いておいて、セパレータ要らずでコストダウンという宣伝文句はimecでも聞けそうにない。ナノメッシュ構造の電極を使えばデンドライトを抑制できるそうだが、間隙が50 nmしかないからLi結析出しても結晶が成長しにくいくらいの話ではなかろうか。
高温に強いから冷却機構要らずというのは良い。固体電解質の前駆体溶液を塗布してその場で反応させて製造するというのも、適切な前駆体-固体電解質の条件が決まれば大当たりしそう。性能アップに自信があるようなので、もう見当はついているのかな。

トヨタはCATLと提携しちゃうし、いつになったら全固体電池はできるのだろうか。ちゃんと利益の出せるまともな製造技術ができますように。

電池交換式EVタクシー@中国

中国では電池交換式のEVタクシーが走っているとtwitterで話題になった。

車両は北京汽車EU快换版とあるので、電池容量45 kWh、航続距離300 kmだから日産リーフZE1と同じくらい。交換式にするにあたって変更はあるかもしれない。

EVの充電時間が長い問題に対して電池交換式は実に明快なアプローチだ。何十分も待たなくていい。古いものを外して新しいものを付ける。F1レースのピットインでないにしろ、ものの5分くらいで交換できるのではないかという想像。

しかし、EVの走行用電池は重量が数百kgもあるので交換にはしっかりした設備が必要なため設備投資が重たいことに加えて現状では電池の規格が定まっていないので多車種に適用できないという課題があり、現実的でないとされてきた。コストの問題に加えて数百Vの高電圧を扱う電気回路がを風雨から守ることの難易度があがるため安全上も好ましい方法ではない。

そこはさすがの中国である。2022年の冬季五輪に向けて、北京汽車BAICが電気交換ステーションの整備に着手した。北京で最初の10か所が2016年10月29日に稼働したということだから、すでに2年半の実績がある。発表には2017年末までに200か所のステーションを整備し、3万台のEVに対応できるようにする予定だとあるから、その規模のインフラがすでに1年以上稼働しているわけだ。2022年の冬季オリンピックまでに5万台のタクシーをEVに置き換えるということだから、オリンピックを見に行くとEVタクシーも見られることだろう。

200か所の電池交換ステーションという数は、ドライバーが電池交換のために5キロ以上走らなくてよい距離だそうだ。日本でいうと日産がある神奈川県の都市部における急速充電ステーションの数はそのレベルにあると思う。日産リーフZE1を想定すると、急速充電30分で50%くらい充電されるという点では劣っているし、家で充電できる点では優れている。


興味を引くリプライあり、あとで調べたい


モービルアイ、日本の市街地のHDマップ構築を本格始動

モービルアイ、日本の市街地のHDマップ構築を本格始動
愛知県豊橋市で、500台規模の車両用意へ

日産リーフZE1をはじめとした自動運転技術プロパイロットはイスラエルのモービルアイが技術提供している。そのモービルアイが日本の市街地のHDマップ構築を車両500台の規模で実施するという。

ニュースを見て気になったのが、HDマップをつくのが愛知県豊橋市だという点。東京大阪でなく。名古屋でもなく、なぜ豊橋?モービルアイと取引のあるジャパン・トゥエンティワン株式会社に業務が委託されていることや、豊橋技科大が協力することが理由なのかもしれない。

日本の企業に委託するなら見当違いかもしれないが、もし輸入車を使うなら豊橋市になる三河港を使う可能性がある。三河港はフォルクスワーゲンやボルボをはじめとした外車の輸入基地であり、およそ20のブランドが陸揚げに使用している

ところで、2019年には複数車線対応のプロパイロットが出る予定で、そのために高速道路のHDマップはすでに日産と協力して構築されている様子。

2019/7/27追記
日本国内はDMPが自動車専用道のデータ化を完了して一般道のデータ化にも着手するようだが、モービルアイが自前でHDマップを構築する意図は何だろうか。

低炭素社会事例集

再生可能エネルギーの利用が広まってきているのは確かなのだろうが、具体的にどこでどれだけの開発がなされているのかがよくわからない。目に留まった事例をリストしていきたい。

便利なWEBサイト

エレクトリカル・ジャパン 日本国内の電力生産と消費を可視化している。発電所の一覧もある。

風力発電

福島浮体式洋上ウィンドファーム実証研究事業 (浮体式)
2013年に浮体式洋上変電所、2 MW風車、2015年に7 MW風車、2016年に5 MW風車を設置した経産省の実証実験。福島県楢葉町の沖合20 kmで実施している。量産商用機を使った2 MWは順調、新開発の実証機を使った5 MWと7 MWは不調で特に7 MW機は稼働率が低すぎるため採算取れず撤去すべしという状況に2018年の段階でなっている。福島原発事故後ということもあり、かなり世論を煽る人 (丸紅、飯田哲也氏など) もあったため、野心的というか拙速というかな計画だった模様。

五島列島 (浮体式)
五島列島の福江島から5 kmの沖合で2016年3月に営業運転開始。風車自体は2013年10月から椛島沖の環境省実証実験で稼働していた2 MWのもの。2012年6月100 kW風車を設置し、漁業などへの影響を調べた。レポートでは魚が減るどころか、むしろ浮体が漁礁のように魚を増やす効果を示したという。台風直撃にも耐えた実績がある。地元に求められて風力発電施設を福江島に移設して営業運転開始という成功事例といえよう。戸田建設は10基まで増やしてコストダウン、収益性改善を構想しているようだ。

Hywind Scotland (浮体式)
ノルウェーの石油会社Statoilが設置。6MWの風車が5基、スコットランドの沖合25 kmに設置されている。水深は120 m程度。2017年10月に運転開始。

モレイ・イースト洋上風力発電所
英国の風力発電事業者モレイ・イーストがスコットランド東海岸沖合に設置。MHI Vestas (三菱重工系) の9.5 MW級洋上風力発電設備V164-9.5MWを100基導入する。2022年運転開始を予定。

トライトン・ノール Triton Knoll
ドイツ系イノイジー innogy 社傘下のトライトン・ノール洋上風力発電事業会社 (Jパワーが25%、関西電力が16%出資) が英国東岸の北海上に設置。MHI Vestasが9.5 MW級洋上風力発電設備V164-9.5MWを90基導入する。2021年運転開始を予定

Vineyard Wind
Vineyard Windがマサチューセッツ州Martha’s Vineyardに設置する。MHI Vestasの9.5 MW級洋上風力発電設備V164-9.5MWを導入し、800 MW級の発電設備を建設する。2021年に導入予定。

洋上風力発電設備のシェア (2017年) では、シーメンス・ガメサ・リニューアブルエナジーが6割弱、MHIヴェスタスが2割弱。

風力発電一覧

十三湖風力発電所
津軽風力発電 (日立キャピタルグループ)が運営。2019年7月運転開始。2.3MWの風車が15基、総出力34.5MW。一般家庭2万4千世帯分の発電を見込むとあるので、稼働率は約3割を想定している模様。FITで東北電力が買い取り。

ウィンドファームつがる
グリーパワーつがる合同会社(グリーンパワーインベストメント)が運営。2020年4月運転開始予定。3.2MWの風車が38基、総出力121MWと完成時点で国内最大の陸上風力発電所。風車はGE製の直径103m品。一般家庭9万世帯分の電力を供給する。これは津軽市と五所川原市を合計した世帯数に相当。農山漁村再生可能エネルギー法に基づき畑作地帯の農地を利用する。
各風車からは地中配電線(33kV)で変電所に集電し、154kVに昇圧した後に電力会社との系統連系地点まで地中送電する

秋田沿岸 中部電力、丸紅、大林組、関西電力など
中電、洋上風力に参入 秋田沿岸、来年にも着工 中日新聞 2019/7/3 朝刊
2020年着工、2022年運転開始を目指す。秋田港と能代港の沿岸に着床式の風車を20基設置する。総出力14万kW。

清水建設が初の船舶建造 巨大洋上発電風車に対応
総費用500億円、完成は2023年10月。高さ200~300mの大型風車に対応できるようになる。日本ではじめて8MW級(高さ200m)の風車に対応する。

中国初、1300トン級の自走式洋上風車設置船が完成
つり上げ荷重は1300トン、長さ105メートル、幅42メートルという規模。8MW級風車を2基、輸送および設置することが可能。

シーメンスガメサ、洋上風力で世界シェア5割超のワケ
世界初の洋上風力発電を実現したデンマークのボーナスエナジーを2004年にシーメンスが買収した。シーメンスの風力部門とスペイン風力設備大手ガメサが2017年に統合。モロッコにブレード工場を稼働した。ブレードの生産は手作業によるところが大きくて、労働コストが安いモロッコに立地しているのが競争力につながっている

送配電

東電PGが公表した「再エネを増やす画期的な系統運用」の威力
東京電力が分割された送配電会社の東電パワーグリッドが千葉方面の送電線容量の計算を見直した東電PGの資料によると、房総半島では1000万kW級(内洋上風力が9割以上!)の申し込みがあるらしい。現状では送電線の容量を使い切っており、新たに10年と1000億円ほどのコストをかけて送電線を新たに建設しなければならないとされていた。これまでの容量計算は、最大限過酷な状況を想定したものだった。東電PGでは需要の推移と再生可能エネルギーの出力の推移を考慮してシミュレーション行い、時間にして1%程度の出力抑制を行えば再生可能エネルギーを受け入れられるという。シミュレーションで想定した接続容量は500万kW程度であると日経の記事に述べられているので、すでに申し込みのあった分の半分は受け入れられることになる。洋上風力の建設にかかる時間を考えれば、ほとんど大丈夫なのではないか。

宮古島マイクログリッド
沖縄の離島における分散型エネルギー
離島は火力発電のコストが高い。自然エネルギー利用にコスト的な優位性あり。
風力発電は風車が台風で破壊されるトラブル発生。可倒式なら台風時の保護に加えて、メンテナンスも容易になる。離島は電力網が小さいため、あまり大きい出力の風力発電は出力変動を吸収できない。

EVの大規模導入

セブンイレブン
トヨタ車体の小型EVコムスを宅配用に活用。

日本郵便
2010年に集配用EVを1000台導入するこにしたが、残念な事情で頓挫した。コンバートEVで名をはせたベンチャー企業ゼロスポーツは破産した。2011年には三菱自動車がMINICAB-MiEVを発売するも、大量採用の知らせは聞こえていない。EVベンチャーといえば、ナノオプトニクス・エナジーもシムドライブも消えてしまった。そう考えるとテスラはよくやったものだ。
日本郵便は2018年から電動バイク(HONDA)の採用を始める模様。

地熱発電

松尾八幡平地熱発電所
国内で約22年ぶり、岩手県で7MW級の地熱発電所が本格稼働
岩手県松尾八幡平地域で2019年1月から「松尾八幡平地熱発電所」の運転を本格的に開始した。定格出力7499kW(キロワット)で、出力7000kWを超える地熱発電所の稼働は国内で約22年ぶりという。

波力発電、潮汐発電、潮流発電、海流発電

鹿児島県十島村口之島沖 100kW IHI「かいりゅう」
IHI、海流発電1年以上実験、21年実用化めざす
IHIのプレスリリース
タービンを水中100mの位置に浮遊させて、黒潮のエネルギーを回収する。IHIとNEDOの実験。2017年に1週間の試験済み。今回は1年以上の長期試験を実施する。送電は海底ケーブルを経由するほか、メンテナンス時は浮上する
類似技術としては、英国で着床式の潮流発電が先行しているらしい。スコットランドEMECのメイジェンのことだろうか。メイジェンは海流ではなく潮流お利用して1.5MW級だという。
素人考えだと海流発電は究極の水力発電であるように思う。海流の蛇行は問題にならないのだろうか。

始華湖潮力発電所 韓国
始華湖に建設され潮汐発電所。2011年に稼働した。潮汐発電としては世界的に有名なフランスのランス潮流発電所(1966年)が出力240MWであるのに対して、 始華湖 は出力254MWであり、スコットランドのメイジェンが完成するまでは世界最大。韓国の西海岸にはほかにも複数の潮力発電所のプロジェクトが進行中

自然科学のなじみのない分野へ参入する足掛かり 高校理科の資料集がおすすめ

製造業で研究者をやっていると、思いもしない仕事をすることがある。大学・大学院で学んだこと、入社以来の専門とは異なった分野の業務に携わることになったとき、なじみのない分野で最低限の科学的知識を吸収する必要に迫られる。
土地勘もない分野では、どの本で勉強すればよいかもわからない。わかりやすい入門書はどのようにして手に入れるのが良いだろうか。
幸いなことに、自然科学の分野では高校生が使う理科の資料集が安価に手に入る。そのうえ分かりやすい。

フォトサイエンス (数研出版) 物理 化学 生物 地学
サイエンスビュー (実教出版) 化学 生物

高校生が卒業までに学ぶ程度の知識や概念すら持っていないと、専門家に質問することすらできない。高校の理科の教科書程度の知識はあるというなら、大学の初年次教育から学部教育向けに使われている教科書を読んでみよう。学びたい分野でどのような本を読むのが適切かを知るには、ある程度大きな大学の生協書籍部を訪れて、教科書コーナーをめぐるのが効率的だ。

たとえば、生物の知識が義務教育レベルの人が、ミトコンドリアって何?というような人が、生命科学系のことを学ぼうと思ったときに、間違ってもTHE CELLを手にとってはならない。時間の無駄だ。高校生物の資料集や、せめて大学教養教育の教科書を読む方が、学習者のためになる。

ところで、今の時代はネットで調べれば何でもわかるという人がいるが、この見方は間違っている。ネットで検索するには適切なキーワードを思いつく必要があるが、それには知識や概念が身についている必要がある。また、20年前ならいざ知らず、近年では広告目的で間違った内容を平気で書き連ねている上に検索上位に並ぶページが多い。現代のネット上では、正しい情報を見つけるだけで一苦労。それよりも、書店に1,000円払って本を買った方が楽だ。

高速道路の設計、工事

新東名

伊勢原JCT
東名上りから新東名上りのランプで、盛土の代わりに発泡スチロールが使われている。EPS工法というらしい。土よりも1/100程度の重量で、圧縮に耐える力は土と同じくらい。日本では1985年から使われている。2009年の地震で生じた東名高速の崩落個所を復旧するのにも使われている

発泡スチロールを使っている
伊勢原JCTの残りも2019年度中には完成しそう。

松田町 中津川橋の設計

拡幅事例

中央道 トラス橋の3車線化

新東名 静岡区間で当初暫定2車線で着工、途中から3車線で施工して完成

新名神 将来の3車線化を見据えて設計、施工

外環道

大泉JCT-東名JCT シールドマシン発進 2019/1/26 新倉PAまで外環道の中央分離帯にベルトコンベアを設置して土砂を搬出(仮置き場は荒川の近く)。東名側は東名高速脇に仮置き場を設置。
ほぼ全線の16.2 kmに、上り線と下り線の2本のトンネルを掘削する。外径16 mのシールドマシンがトンネル両側から合計4台で掘削し、井の頭通のあたりで吻合する。全線片側3車線。
大深度地下には始点から1,400 m地点で到達する。掘削スピードは最大500 m/月になる。
この区間の建設費用は1兆6千億円。

外環道の東名高速から湾岸線にかけての区間は計画が具体化されていないが、おそらく第三京浜とJCTを形成して、川崎縦貫道と統合して大師JCTで首都高に接続する計画になると予想している。

三遠南信道

天竜峡大橋 景観に配慮して薄型、照明の壁面埋め込みなどを実施

建設後にルートから外れた草木トンネル

中部横断自動車道

風光明媚な新清水JCTで「初めのいーっぽ!」 清水JCTの設計変更によるコスト削減、脆弱な地盤でのトンネル建設

難工事だった樽峠トンネルを歩く 危険物積載制限のない4999m。清水JCTから富沢ICの区間はかなり高所を通っているので景観がスリリング。

首都高

首都高新ルート、現実味帯びる銀座横断トンネル
日本橋の空を取り戻す話。KK線が大型車を通せない構造なので代替となる地下路線をつくりたいが、すでに過密状態の銀座で道路トンネルを建設する困難さといったら。

投資で楽して儲けるための情報まとめ

お金が欲しい。楽して稼ぎたい。
そんなことを言う人は多い割に、具体的な行動を起こしている人は少ないのが実際です。ここでは、自分の投資計画のために集めた情報をまとめています。

具体的な投資の商品を勧めるものではありません。うまい話には裏があります。投資をする場合は、仕組みを理解したうえで、すべて自己責任でやりましょう。

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寄附の税制優遇

寄附金に対しては寄付金控除という制度があり、確定申告することで所得税の一部が還付される。

個人が認定・特例認定NPO法人に寄附した場合

確定申告することで所得税の控除が受けられる。都道府県または市町村が認定している団体については、住民税の控除も受けられる。

国立大学法人に寄附した場合

確定申告することで所得税の控除が受けられる。都道府県または市町村が認定している団体については、住民税の控除も受けられる。国立大学法人等の修学支援事業に対する個人からの寄附に係る所得税の税額控除についてにあるように、各大学の修学支援事業の枠に対して寄附する場合は所得控除に加えて、税額控除を選択することもできる。小口の寄附ではたいてい税額控除の方が所得税の還付が多くなる。
確定申告時の「寄附金の種類」は「公益社団法人等に対する寄附」を選択する。

確定申告について

税務署に行くと待ち時間がないので、確定申告書作成コーナーで申告書を作成して郵送またはe-Taxで提出するのが楽である。
郵送で提出する場合は、申告書作成コーナーで申告書を作成すると、最後に印刷すべき書類や添付すべき書類を指示されるので、指示の通りに印刷して郵送すればよい。
e-Taxは本人確認のためマイナンバーカードと対応するICカードのリーダが必要である。ただし、2019年1月より税務署であらかじめ本人確認することで、IDとパスワードを発行できるサービスが始まる予定である。
e-Taxでは寄付金控除の証明書を添付することを求められないため作業が楽であるが、自分で証明書を5年間は保管する必要がある
問題なく処理されれば、4月ごろには税務署から還付金が振り込まれる。