自律走行車の総合ガイド：技術、レベル分類、現行モデル

それほど昔のことではないですが、物理的に運転しなくても車がポイントAからポイントBまで私たちを連れて行ってくれることは、完全に未来の話のように思えました。しかし、その日は私たちが思うより近づいています。

今日のブログでは、自律走行車とは何か、車を自律化する技術、自律レベルによる分類、これらの技術を搭載した現行モデルについてお伝えします。始めましょう？それとも「起動、キット」と言ったほうがいいでしょうか。

自律走行車とは

自律走行車とは、一連のセンサーとコンピュータロジックにより、周囲の世界を解釈し、人間が運転するように、あなたの介入なし、または部分的な支援で走行できる車両です。

これらのセンサーにより、他車両の位置、距離、走行車線などの情報を取得できます。これらにGPS情報と十分に精度の高い地図を組み合わせることで、車は常に自分の状況と周囲の要素を把握できます。場合によっては気象条件への適応も可能です。

自律走行を可能にする技術

自律走行車の開発にはさまざまな技術が使用されています。主なものを説明します：

例えば、車両周囲に配置されたカメラによるナビゲーションを採用するテスラ。この自律走行システムは、8つのカメラ、12個の超音波センサー、前方レーダーの組み合わせに基づいています。全体として、車は環境を「見る」ことができ、人間のように解釈しますが、より優れた反射神経を持ちます。

グーグル、フォード、トヨタ/レクサス、日産、フォルクスワーゲンなどが使用しているもう一つのシステムはLIDARです。LIDARは回転レーザービーム放射装置で、通常車両の屋根に搭載され、車両周囲360度の環境を再構築します。この光線放射と反射により、到達範囲内の障害物のデジタルマップを作成し、補助センサー（超音波、レーダー）とともに解釈・順次動作します。

上記の主要システム（カメラ、LIDAR）のほか、取得情報を改善し、環境の完全な評価を提供する他のタイプの信号である支援技術も使用されます。

これらの技術は、短距離用の超音波センサーですが、低コストのため、車両ナビゲーションだけでなく駐車安全用の周辺センサーとしても利用できます。

もう一つ広く普及しているシステムはレーダーで、LIDARとは異なり電波を放射し、物体で反射させます。悪天候下でより良く機能する傾向があります。

自律レベルによる自律走行車の分類

自律走行車は自律レベル、すなわちドライバーに対する車両の独立度によって分類されます。

この分野での最初の分類は、2013年に米国運輸安全機関NHTSAによって、0〜4のスケールで確立されました。

システムが進化するにつれ、新しい分類と評価方法が現れ、現在実質的にすべてのケースで使用され、最も普及している方法に到達しました。それはSAE J3016標準で、最終改訂は2016年に行われました。

この分類は、各国で生まれたさまざまな分類を統合し、推奨評価ガイドラインを提供しますが、各ブランドが自社の利益に応じて採用するかどうかを決められます。

このガイドラインは自律走行の6レベルを定義し、レベル0から5まであります。これらのレベルは、車両が各レベルに到達するために最低限持つべき能力と、自動化すべき機能のみを定めています。

• レベル0. 自動化なし。
  • ドライバーが運転のすべての要素と規定について100%責任を負う。

• レベル1. 基本的な運転支援。
  • 車両はドライバーを簡単なタスクから解放する、または支援する基本的な要素を持つ。
  • 速度維持または軌道維持の自動化が可能だが、どちらか一方のみ。
  • その他すべてのタスクはドライバーの責任。
  • 走行中の障害物、物体、イベントの自動検出システムはない。
  • 支援は理想的な条件下でのみ使用可能。

• レベル2. 部分自動化。
  • 速度維持と軌道維持の両方が自動化される。
  • ドライバーは車両移動に関連する機能から解放される。
  • 走行中の障害物、物体、イベントの自動検出システムはない。
  • 支援は理想的な条件下でのみ使用可能。

• レベル3. 条件付き運転自動化。
  • 前ケースと同様、速度と自律レバーの軌道の両方が制御される。
  • 物体、運転状況、障害物の検出システムが既に存在する。
  • システムが要求しない限り、またはドライバーの介入を要する潜在的危険状況がない限り、ドライバーの介入なしでシステムが動作可能。この警告はドライバーが反応できる十分な余裕を持って提供される必要がある。
  • 特定条件下でのみ使用許可。

• レベル4. 高度運転自動化。
  • 前ケースと同様、速度と自律レバーの軌道の両方が制御される。
  • 状況と障害物に複雑に対応できる十分なセンサーがあり、それらに完全に反応する。
  • メインが故障または制御不能になった場合の代替システムを持つ。この代替システムはすべての運転機能を許容しないが、車両を安全な場所まで走行させて停止させるには十分。
  • システムが正常に機能せず走行できない状況が存在し得る。

• レベル5. 完全自動化。
  • 前ケースと同様、速度と自律レバーの軌道の両方が制御される。
  • 予期せぬ運転状況や障害物への対応が完全に自動化される。
  • 車両停止まで制御可能なバックアップシステムを持つ。
  • システム使用に制限がなく、人間と同様にあらゆる条件下で使用可能。
  • 車内に人の存在は不要。

現行の自律走行車モデル

市場にはさまざまな自律度を持つ自律走行車モデルが増えています。上記の分類では、さまざまなレベルの車両が見つかります。

レベル0には、市場に存在するほぼすべてのモデル、低価格・旧型で何の支援もないもの、ドライバーの100%の操作を必要とするものが含まれます。緊急ブレーキや車線・速度維持支援があるものもこのグループに含まれます。

これらの車両にアダプティブクルーズコントロール機能が加わればレベル1となり、先行車との距離を自動的に維持できます。ホイールの操舵のみを行う駐車支援機能を搭載した車両も含まれます。このカテゴリにも市場に多数の車両があります。

レベル2にはこのカテゴリに含まれるモデルは少なくなります。これらは高速道路での使用を想定したシステムで、より洗練されており、交通状況に自動的に反応し、渋滞時には停止さえ可能です。

この性質のシステムを持つ最も代表的なブランドは、メルセデス・ベンツ（Drive Pilot）、日産（ProPilot）、ボルボ（Pilot Assist）、アウディ、BMWです。最後に、駐車支援システムがアクセルも制御する場合、これもこのレベルに含まれます。

レベル3の自律走行を搭載するブランドやモデルは限られています。最も有名なのはテスラのオートパイロットで、高速道路での交通状況予測や、ドライバー介入なしでの車線変更・追い越しが可能で、機能が高速道路に限定されません。

レベル4の自律性を持つ市販モデルを見つけるのは非常に困難です。多くが開発中ですが、まだ市販されていません。最も重要なのはグーグルのもので、自律走行で多くのキロメートルを蓄積し、ますます現実に近づいています。

前ケースと同様、レベル5の車両はプロトタイプのみで、最も進んでいるのも再びグーグルです。ハンドルもペダルもないバリエーションがあり、短距離・理想的条件下でテストされています。

自律走行車の将来予測

各ブランドが非常に曖昧に地平線を共有しているため、これらのシステムの進化を予測するのは困難です。明確なのは、自律走行の実装はドライバーの意識向上と共に進めなければならず、ドライバーが注意を払わないことによる事故を防ぐ必要があるということです。

現在、2025年までにはレベル3までの自律性を持つ大多数のモデルがリリースされると予想されており、これらの進歩に伴う新しい法整備の基盤を築くのに役立つでしょう。

この夏、国連はレベル4と5の自律走行車の使用を制限し、歩行者の近くでの運行を防ぐ規則に署名しました。この文書によれば、当面これらのシステム（レベル4と5）は、歩行者、自転車、類似の交通が許可されていない道路でのみ作動可能です。

また、進行方向間には物理的な分離が必要で、速度は60km/hに制限されます。最後に、すべての乗員が正しく着座し、シートベルトを着用していることが義務付けられます。

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