トヨタ・リサーチ・インスティテュート、AIを活用した自動車設計ツールを発表

トヨタ・リサーチ・インスティテュートは、この新しい革新的な生成AIツールにより、デザイナーは効率的かつ効果的なデザイン開発を保証しながら創造性を追求できるようになると述べた。

TRI の研究者らは、開発された技術を他のテキストから画像への生成 AI モデルにどのように組み込むことができるかを説明した 2 つの論文も発表しました。これらの論文では、ツールの画像生成プロセスについて説明します。

研究チームは、コンピュータ支援エンジニアリングで広く使用されている最適化理論と、テキストから画像を生成する人工知能を組み合わせました。したがって、このアルゴリズムにより、デザイナーは生成 AI プロセス用のテキストベースのスタイルのヒントを保持しながら、エンジニアリングの制約に合わせてコンテンツを最適化できます。

強化された画像生成

TRI のデザイナーは、車両の燃費に直接影響する抗力などの車両の制約と、ハンドリング、人間工学、安全性に影響する車高やキャビンサイズなどのシャーシ寸法を統合することで、画像生成を強化できるようになりました。

「現在のテキストから画像を生成する AI ツールは、潜在的な画像を生成する際に、主にデザイナーのテキストベースのスタイル ガイドラインに従うことに重点を置いています」と、トヨタ リサーチ インスティテュートのヒューマン インタラクティブ ドライビング (HID) 部門のディレクターであるアビナッシュ バラチャンドラン氏は述べています。「当社のテクノロジーにより、ユーザーは、デザイナーのスタイル ガイドラインに従った画像を生成すると同時に、過剰なエンジニアリングの制約 (抗力や車高など) を明示的に組み込んで最適化することができます。」

バラチャンドラン氏は、この技術により、美観とエンジニアリングのトレードオフのバランスをより迅速かつ効率的にとることで、新しいデザインの作成をスピードアップできると述べています。

同氏はさらに、「デザイナーは誰でも、インスピレーションを得るために生成 AI ツールを使用できますが、これらのツールでは実際の自動車設計の複雑なエンジニアリングや安全要因に対応できません。安全で信頼性の高い車両を製造するには、設計がエンジニアリング要件を満たしている必要があります。生成 AI に制約を追加することで、ユーザーは基本的に AI の生成設計にガイドを追加できるようになります」と付け加えました。

生成AIによる車両設計の最適化

バラチャンドラン氏によると、このプロジェクトは約1年半前に始まり、テキストから画像を生成するAIツールの進歩に助けられたという。このツールにより、ユーザーはプロンプトを入力し、それに応じて、提供されたスタイルガイダンスと一致する画像を生成することができる。

彼は次のように説明した。「当社の車両デザイナーによると、設計プロセスで最も難しいのは、新しいデザインのインスピレーションを得ることだそうです。見た目が良いだけでなく、必要なエンジニアリング性能と安全対策も備えた設計とエンジニアリングの反復プロセスは難しいそうです。」

バラチャンドラン氏によると、デザイナーとエンジニアは異なるバックグラウンドを持ち、異なる考え方を持っていることが多いそうです。そのため、設計者が設計を作成しても、当初のエンジニアリング要件を満たさないことが多く、最適なソリューションに到達するためにエンジニアリング チームとの広範なコラボレーションが必要になります。

この反復的なプロセスは、設計とエンジニアリングの間に内在する緊張と相まって、設計期間の延長に役立ちます。

「この技術とツールのインスピレーションは、創造性を刺激するだけでなく、エンジニアリングとデザインの間の反復サイクルを短縮することにあります」とバラチャンドラン氏は語った。

さまざまなデータストリームを統合する

トヨタは、複数の異なるデータストリームを活用して新しいデザインを生み出す「AIアシスタント」のコンセプトが、アイデア創出セッション中にデザイナーの共感を得たと述べた。これにより、エンジニアリング制約を含むさまざまなデータ ストリームを組み込んだツールに生成 AI を統合して革新的なデザインを生成するというアイデアが生まれます。

「生成AI技術を統合することで、デザイナーはエンジニアリング上の制約を確実に満たしながら、デザイン上の制約と重要なスタイルの側面を特定することに集中できることがわかりました」とトヨタ・リサーチ・インスティテュート・アーティフィシャル・インテリジェンス（HCAI）のシニアディレクター、シャーリーン・ウー氏は語ります。「当社のツールにより、デザイナーは自分の好きなデザインプロセスに集中する時間を増やし、より大きな価値を得ることができると考えています。」

トヨタの次なる動きは？

同社は、この技術は現在研究段階にあるが、トヨタ社内のチームと協力してこのツールを車両の設計・開発プロセスに統合する取り組みを進めていると発表した。トヨタ・リサーチ・インスティテュート（TRI）は、個人と社会の生活の質を向上させるための研究を継続していくと述べた。

「このツールを使うことで、世界中の自動車デザイナーがデザインアイデアの力を高め、デザイン開発のスピードを劇的に上げることができるようになることを願っています」とバラチャンドラン氏は言う。「ジェネレーティブ AI は強力な新しいツールであり、当社の研究者の多くは、それを責任を持って使用する方法を模索しています。」