自律走行車の5つのレベルとは?

自律走行車までの開発段階は、5つのレベルに分類されます。この分類はどのようなもので、自律運転の各レベルはどのような特徴を持っているのでしょうか?

最新更新日:2021年11月30日

ドライバーから乗員へ

自律走行は、未来のモビリティに関するあらゆる議論の中心となっています。自動運転車同士が完璧なハーモニーを奏でながら走り回るという見通しは、誰もが興奮するものです。多くの議論は、完全な自律走行というビジョンをいつ実現するかに集中していますが、そこに至るまでにどのようなステップが必要かという問題も、同様に興味深いものです。自律走行は、0から100まで、つまり手動運転から完全な自律走行に至ることではありません。むしろ、自動運転に向けたステップバイステップの発展なのです。

この開発は、自律運転の5つの段階(レベル)に分けられています。これらの自律走行レベルはどのように定義されるのでしょうか?また、どれがすでに実用化されているのでしょうか?自律走行車の「モード」について語るとき、人々は何を意味するのでしょうか?実際に調べてみましょう―

自律走行機能の漸進的発展

自動車技術者協会(SAE)が発表した自動運転車までの開発段階の分類は、自動車がドライバーの仕事をどの程度代行できるか、また代行できる可能性があるかを示しています。

自律走行のレベルは、補助システムが全くない0から、完全な自律走行を表すレベル5まであります。

Five Levels of autonomous driving

自律走行にはどのようなレベルがありますか?

レベル0の自律走行-手動運転

1990年代以前に運転免許を取得した人は、ESPや駐車支援システムなど、あらゆる種類のアシストシステムがない完全なマニュアル車の運転を習ったはずです。SAEの分類では、このような車はレベル0の自律走行に属します。

レベル1自律走行-ドライバー支援

現在、アシストシステムのない新車はほとんどなく、レベル1に対応したアシスト機能が搭載された車が大半を占めています。例えば、クルーズコントロール、車線逸脱警報、緊急ブレーキアシストなどです。これらはドライバーをサポートし、安全性や運転の利便性を高めるものですが、決してドライバーの技量を代替するものではありません。ドライバーは依然として完全に独立して車両を操縦し、常に注意を払い、交通状況に目を配る必要があります。

レベル2自律走行-部分的な自動化

レベル2は、さらに一歩進んだものです。ここでは、いくつかのアシストシステムが互いに組み合わされ、駐車やストップ&ゴーのナビゲーションなど、個々の運転操作を車両が独自に行えるようになります。ドライバーは、このような運転操作の際に車両のコントロールを譲ることができますが、注意力を保ち、何かが意図したとおりに機能しない場合にいつでも介入できるようにしておく必要があります。車線逸脱警報や車間距離警報などのアシスト機能についても同様です。レベル1と2を合わせると、現在のADAS(先進運転支援システム)テクノロジーを形成しています。

現在の車種はレベル2に分類されることが多く、その機能は時に非常に素晴らしいものであっても、決してドライバーが道路から注意をそらすための実際の自動運転機能ではないことを明確にしておく必要があります。

レベル3の自律走行-条件付き自動運転

レベル2からレベル3へのステップで、事態はよりエキサイティングになり始めます。レベル2の自律走行が支援システムによるものであるのに対し、レベル3では特定の条件下で実際に車が自律的に走行します。ドライバーは一時的に他の行動に意識を向け、ハンドルから手を離すことも可能です。レベル3では、高度な自動運転の世界へと突入します!

自動運転がもたらす付加価値は、特に高速道路での走行で顕著に現れます。例えば、長時間直進する運転は退屈ですし、市街地走行に比べれば比較的簡単です。そこでレベル3への発展として、道路では車両が自立走行し、ドライバーはその間、他の作業に専念できるようにすることが考えられます。高速道路の出口が近づいたり、道路工事や迂回路など複雑な状況が発生したりすると、車両はドライバーに制御を戻します。

しかし、この引き継ぎには、さまざまな課題があります。クルマが自分自身を操作している間、ドライバーはどのような行動をとってよいのでしょうか?また、どの程度前に制御の切り替えを知らせる必要があるのでしょうか?また、交通状況がクルマの能力を超えていることを正しく認識するための技術的な保証も必要です。

自律走行市場の各社が、レベル2の自律走行(ADAS)からレベル3以上への飛躍に向けてどのような形を取っているのか、興味深い議論があります。これについては、「ADASか自律走行か – 進化かインテリジェント・デザインか」と題するこのブログ記事で詳しく解説しています。

レベル4自律走行-高度な自動化

ある特定の運転状況を自動化した次のステップは、すべての運転状況を自動化することです。つまり、レベル4の完全自動運転では、高速道路や市街地での移動はほとんど車両が独自に制御します。ドライバーは、仕事、後部座席の子供の世話、あるいは睡眠など、より長い時間他の活動に専念することができます。

自律走行機能によって自分のドライビングプレジャーが損なわれるのではと心配する必要はありません。レベル4では、ドライバーはいつでもクルマをコントロールすることができます。システムが完全な安全性を保証できなくなった場合、車両がドライバーに制御を委ねることもあります。このときドライバーが反応しなければ、車両は安全に停止します。

レベル5自律走行-完全自動運転

レベル5では、完全な自律走行に到達しました。これまでの自律走行とは異なり、運転能力や運転免許は必要ありません。

ドライバーは、純粋な乗客となります。

完全自律走行車のプロトタイプにハンドルやペダルがないのは、このためで、完全に自立走行が可能で、人間の入力は必要ありません。ユーザーが決めるのは、迎えの場所と目的地だけです。

完全自動運転車によるロボタクシーは、非常に経済的かつ効率的に運用できるため、低コストの個人輸送の可能性が大きく広がります。さらに、子供や高齢者など、運転免許や自家用車を持たない人にとっても大きなメリットがあり、特に地方では大きな付加価値を提供することができます。このように、自律走行車は、一般的な自動車の機能スペクトルを変えるだけでなく、モビリティの概念そのものを根底から変えることになるでしょう。

自律走行の「3つのモード」とは?

長い間、SAE標準の5段階の自律走行が標準となっていました。このレベルは非常に精緻で包括的なものですが、それでも、その区別に意味があるのかどうか、問いかけることが重要です。自律走行テクノロジーに関する議論をより分かりやすくするために、ドイツの連邦道路研究所(Bundesanstalt für Straßenwesen oder BASt)は最近、代替案を示しました。彼らは、自律走行車をめぐる議論を単純化するために、5段階から3つのモードへの切り替えを提案しました。

下の図は、「自律走行の3つのモード」を示しています。

3 modes of autonomous driving

最初のモードは、SAEレベル1と2を組み合わせた「アシストモード」で、ドライバーは車両にサポートされますが、常に警戒し介入できる状態にしておく必要があります。

2つ目のモードはSAEのレベル3を取り入れたもので、「自動運転モード」と呼ばれるものです。ドライバーは一時的にステアリングをコンピューターに委ね、より長い時間、他の活動を行うことができます。

最後に、「自律走行モード」はSAEのレベル4と5を組み合わせたもので、上の図に示すように、車両に完全な運転権限を与えるものです。

興味深いことに、レベル0は新しい用語として考慮されておらず、このレベルは、補助システムを伴わない完全なアナログ運転を記述しています。

新しいBAStの呼称は、SAEシステムとの互換性を保ちつつ、用語の簡素化を約束するものであり、歓迎すべき変更です。つまり、SAE方式の自律走行レベルは、より専門的で技術的な分野では引き続き使用することができます。同時に、一般的な会話や政策的な議論も、この上位のモードを使って簡単に行うことができるのです。

信頼性の高い環境検知で実現する自律走行

より高度な自律走行へのステップを踏み出すには、認識技術、つまりセンサーテクノロジーの発展が大きく影響します。レベル3以上の自動運転は、クルマが周囲の環境を確実に検知し、それに応じた行動指示を導き出すことができなければ実現しません。そのようなクルマには、高解像度で信頼性の高い3次元計測が可能なLiDARセンサーを中心に、超音波センサー、レーダー、カメラなど、さまざまなセンサーが活用されるようになります。

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