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デジタルツインのセキュリティを飛躍的に向上!芝浦工業大学「マルチLiDAR異常検知技術」

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芝浦工業大学は、国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT)の研究プロジェクトにおいて、デジタルツインの安全性を高める「マルチLiDAR異常検知技術」を開発し、特許出願を行いました。

 

芝浦工業大学「マルチLiDAR異常検知技術」

 

4機のLiDARで立方体形状の物体をセンシングした点群データ

 

本技術は、株式会社KDDI総合研究所を代表機関、芝浦工業大学を分担機関とする「革新的情報通信技術研究開発委託研究(Beyond 5G(6G)基金事業)」の成果です。

新熊亮一教授が開発したこの特許技術は、現実空間(フィジカル)と仮想空間(サイバー)を融合する「デジタルツイン」において、複数のセンサーから送られるデータの正確性を保証します。

LiDAR(Light Detection and Ranging:レーザー光を用いて対象物との距離や形状を高精度に測定するセンサー)が複数台混在する環境では、悪意ある信号の注入や機器の故障、相互干渉によって誤ったデータが送信され、重大な事故につながるリスクがあります。

本研究では、複数のLiDARから得られる点群データ(レーザー光の反射によって得られる無数の点で構成される3次元データ)の整合性をリアルタイムで評価することで、データの改ざんや故障などの異常を即座に検知・分離する手法を実証しました。

 

4機のLiDARによる異常検知の仕組み

 

立方体形状の物体をセンシングした点群データの比較図

 

図では、4機のLiDARで立方体形状の物体をセンシングした点群データが示されています。

通常時は4機すべてが正確に立方体の形状を捉えていますが、1機のLiDARに異常が発生すると、その点群データが赤色で表示され、立方体の一部が欠けた状態として記録されます。

本技術は、このような異常データを他の正常なLiDARの情報と照合することで、リアルタイムに検知し、誤判断を防ぎます。

Beyond 5G(6G)基金事業(次世代高速通信規格「5G」の更に先を見据えた「6G」の実現に向けて、国が推進する革新的技術の研究開発プロジェクト)における重要成果として、センシング領域の異常検知アルゴリズムの開発に成功しました。

 

実用化へ:ベンチャー企業への技術移転

 

本特許技術は、内閣府SBIR制度(Small Business Innovation Research:中小企業の革新的な研究開発を支援する政府制度)によって設立された、芝浦工業大学認定ベンチャー第1号の株式会社ハイパーデジタルツインへ技術移転されます。

同社は自律移動ロボットの走行支援や、倉庫内での無人搬送車の安全運行、スマートシティにおける車両の自動運転支援など、デジタルツイン基盤を構築しており、外部からの干渉や機器故障に強い「高信頼・高セキュリティなインフラ」の提供を実現します。

都市DX(デジタルトランスフォーメーション:デジタル技術を活用して都市機能や生活の質を向上させる取り組み)のインフラセキュリティを強固にする技術として、今後の展開が期待されます。

 

芝浦工業大学が開発した「マルチLiDAR異常検知技術」の紹介でした。

 

FAQ

 

Q. LiDARとは何ですか?

A. レーザー光を用いて対象物との距離や形状を高精度に測定するセンサーです。自動運転車やロボットの環境認識に利用されています。

 

Q. デジタルツインとは何ですか?

A. 現実空間(フィジカル)の情報を仮想空間(サイバー)に写し出し、シミュレーションや分析を行う技術です。製造業や都市計画などで活用されています。

 

Q. マルチLiDAR異常検知技術はどのような場面で使われますか?

A. 自律移動ロボット、無人搬送車、自動運転車など、複数のセンサーを使用する環境で、データの正確性を保証し、安全性を高めるために使われます。

 

Q. Beyond 5G(6G)基金事業とは何ですか?

A. 次世代高速通信規格「5G」の更に先を見据えた「6G」の実現に向けて、国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT)が推進する革新的技術の研究開発プロジェクトです。

 

Q. 株式会社ハイパーデジタルツインはどのような企業ですか?

A. 芝浦工業大学認定ベンチャー第1号として、デジタルツイン技術を活用した高信頼・高セキュリティなインフラサービスを提供する企業です。内閣府SBIR制度の支援を受けています。

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