自動運転車

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自動運転車(じどううんてんしゃ)とは、人間の運転操作を行わなくとも自動で走行できる自動車である。英語では「autonomous car」と表記される。その他「ロボットカー」「UGV (unmanned ground vehicle)」「ドライバーレスカー (driverless car)」「self-driving car」などとも呼ばれている。

概要[編集]

自動運転車はレーダーLIDARGPSカメラで周囲の環境を認識して、行き先を指定するだけで自律的に走行する。過去には道路に磁気マーカーを埋め込む方式も開発されていたが、道路にマーカーを埋め込むコストがかかるためほとんど普及していない。そのため現在では基本的に車のセンサー主体で自動運転できる自動運転車開発が中心となっている。マーカー方式は、ガイドウェイバスとしてIMTSが過去に国内で運行していたが、現在国内では運行していない。

すでに実用化されているロボットカーとしては、イスラエル軍で運用されているあらかじめ設定されたルートをパトロールする無人車両[1]や、海外の鉱山、建設現場などで運用されているダンプカーなどの無人運行システム等がある[2]

公道以外の限定された環境(鉱山、建設現場等)では、ロボットカーの需要が広がりつつあり、建設機械大手のコマツキャタピラー等の企業がロボットカーの販売を拡大している[3]

一方で、一般人が公道で走行できる自動運転車はジュネーブ道路交通条約で常時人間の運転が必要であると定義されており[4]、法的にも規制されている為、2016年現在ではどこの国でも発売されていない。下記、自動運転レベル定義で、発売されているのはレベル2まででレベル3以上の自動運転車は市販されていない。しかし、ジュネーブ道路交通条約同様に常時人間の運転が必要であると定義されていたウィーン道路交通条約(ほとんどの欧州諸国が加盟、日米は未加盟)は人間によるオーバーライドと自動運転機能のスイッチオフが可能であれば規制対象としないと2014年に改正された[5]。これはレベル3までは規制対象としないという事である[6]。また、国連においても国際基準の改正を含む、自動運転車実現の国際基準作りが進められている[7]

自動運転車の商品化、普及により、事故の減少、渋滞削減、CO2削減が見込まれている。

自動運転の定義[編集]

日本政府や米国運輸省道路交通安全局 (NHTSA) では自動化のレベルを以下のように定義している[8][9][10]

レベル0
ドライバーが常にすべての主制御系統(加速・操舵・制動)の操作を行う。前方衝突警告(FCW)などの主制御系統を操作しない運転支援システムもレベル0に含む。
レベル1
加速・操舵・制動のいずれかをシステムが行う状態。自動ブレーキなどの安全運転支援システムによる。
レベル2
加速・操舵・制動のうち複数の操作をシステムが行う状態。アダプティブクルーズコントロール(ステアリングアシスト付き)等がこれに該当する。ドライバーは常時、運転状況を監視操作する必要がある。その為、2016年時点で市販されているシステムはある程度の時間(10~15秒等)、ハンドルから手を離しているとシステムが解除される等の仕様となっている。
レベル3
加速・操舵・制動を全てシステムが行い、システムが要請したときはドライバーが対応する状態。加速・操舵・制動を全て自動的に行うシステム。通常時はドライバーは運転から解放されるが、緊急時やシステムの限界時には、システムからの運転操作切り替え要請にドライバーは適切に応じる必要がある。事故時の責任はドライバーとなる。レベル3に該当するシステムは2016年時点で市販されていない。しかし、自動車専用道走行中のみに限定する等した日産プロ・パイロットを搭載したセレナが8月下旬発売予定と発表され[11]、他の多くの自動車メーカーやその他の企業が、レベル3相当の自動運転車の市販に向けて開発を行っており、日本政府も2020年までにレベル3自動運転車の実用化を目標としている。
レベル4
完全自動運転。加速・操舵・制動を全てドライバー以外が行い、ドライバーが全く関与しない状態。安全に関わる運転操作と周辺監視をすべてシステムや外部に委ねる。有人、無人両方がある。レベル4に該当するシステムは、上記の鉱山等で運用されている無人ダンプや無人軍事用車両等、特殊環境で運用されているもののみで、一般市民が公道を走れるものは2016年時点では市販されていない。
2016年に世界で初めてオランダで公道でレベル4相当の無人バスの試験運転が開始された。無人バスは、WePodと名づけられている。それまではレベル4目的の試験車両でも公道走行時にはドライバーが必ず必要であったが、これはドライバーなしでオランダ社会基盤相等の6人の乗客を乗せての公道走行を行った。公開されたデモでは約8km/hで約200mほど公道を運転手不在で走行しただけだが、2016年の夏には一般の乗客を乗せて、約24km/hで約11kmほどのルートを走行する公共交通機関として運用が開始される予定である[12][13]
日本政府はレベル4の自動運転の実現は2020年代後半を目指すとしていたが、上記のように特定のルートを走る無人タクシー、バスという形で海外でレベル4の自動運転車の実用化が具体的になってきたこともあり、日本においても東京オリンピックが行われる2020年にレベル3の自動運転車の実現と平行して、レベル4の無人タクシーの運用開始を目標とする事を発表した[14]
アメリカでは、カリフォルニア州でレベル4の自動運転車を規制する法案がカリフォルニア州運輸局から提出されたが[15]、その後、より上位のアメリカ全土の交通規制を管理するアメリカ運輸省は、「自動運転の人工知能はドライバー」であるとレベル4を容認する見解をしめした[16]

SAEインターナショナルではNHTSAの定義を6段階に再定義している。レベル3まではNHTSAと同じであるが、NHTSAレベル3とレベル4の間を埋めるレベル4が定義されており、システムからの運転操作切り替え要請にドライバーが適切に応じなかった場合でも、特定の運転モードにおいて自動化された運転システムが車両の運転操作を行う。SAEのレベル5がNHTSAのレベル4相当の完全自動運転である。

歴史[編集]

自動運転車の開発は古くから進められていた。専用の道路上を走行する車種は1980年代には開発されていた。欧州では1987年から1995年にかけてEUREKAプロメテウス計画で開発が進められた。2004年、2005年、2007年にはDARPAグランド・チャレンジが開催され、特に2007年には市街地を模したコースが設定された。近年ではGPGPU深層学習により性能が向上しつつつある[17][18]2016年-17年のフォーミュラE人工知能を搭載した自動運転車によるRoboraceが併催予定[19]

2016年5月7日、アメリカフロリダ州にて、運転支援機能が搭載されたテスラ・モデルSが18輪トレーラーと衝突し、テスラの運転手が死亡する事故が発生した[20]。自動運転初の死亡事故と報道され話題となったが、このテスラに搭載されていた運転支援機能はレベル2相当であり、NHTSAがレベル4やレベル3に区分している自動運転車には該当しない。テスラのドライバーがレベル3相当の自動運転車だと勘違いしていた可能性が指摘されている[21]

前段階の自動運転車[編集]

以下は2016年時点で市販されている自動運転レベル2相当のシステムついて解説する。

アダプティブクルーズコントロール(ステアリングアシスト付き)[編集]

アダプティブクルーズコントロールレーンキーピングアシストなどを組み合わせ、先行車との車間距離を一定に保って自動追従走行を行い、車線を読み取りステアリングを自動操作しある程度のカーブを曲がる事もできる。ただし、あくまでも運転支援システムでしかなく、常に運転の主体はドライバーにある。そのため、10~15秒以上ステアリングから手を離しているとシステムが解除される等の仕様となっており、自動運転はできない。また、約65km/h以上でないと、ステアリングアシストは作動しない車種がある。詳細は下記、渋滞追従支援システムを参照。

渋滞時追従支援システム[編集]

「渋滞時追従支援システム(Traffic Assist)」とは渋滞の低速時に限定したアダプティブクルーズコントロール(ステアリングアシスト付き)である。BMWでは、「Traffic jam assistant」という名称で販売されており[22]、各社で機能名が異なる。フォルクスワーゲン・パサート等の輸入車に搭載されて日本国内でも販売されているが[23]、日本では海外と異なりステアリングアシストの作動は、約65km/h以上でのみとの規制が長くあった為[24]、海外より遅れており、日本車では同機能が搭載された車は2015年現在、存在しない。日本車では、日産が2016年末までに「トラフィック・ジャム・パイロット」の市販を計画している[25]

潜在的利点[編集]

  • 交通事故の減少。人間のとっさの状況判断には限界があるが、自動運転車は種々のセンサー(可視光や赤外線、音響、超音波)や、パッシブ、アクティブ両方のレーザーLIDARによる360度視界により、危険性を素早く察知し、回避行動が可能。反応速度も人間を上回る[26][27][28]
  • 人間ドライバーによる車間距離の詰め過ぎ、わき見運転(事故見物)、ながら運転、乱暴運転による事故の回避
  • 車間距離短縮による、道路容量の増加と、より優れた交通流量の制御[28]
  • 乗員の運転や道案内からの解放[28]
  • 最高速度規制の緩和[29]
  • 乗員に制約がなくなる(子供や老人、無免許、全盲などの障害者、酔っぱらいなどでも乗れる)
  • 駐車場不足の緩和(乗員が降りたあと、無人で遠くはなれた駐車場への駐車が可能、必要なとき呼び戻せる。)
  • カーシェアリングによる自動車総数の削減[30]。乗客を目的地まで運んだあと、別の乗客を乗せて別の場所へ行くことが可能。
  • 自動駐車による物理的駐車スペースの削減[31]
  • 送迎や車を修理に出す場合に無人運転が可能で無駄な乗員を無くせる。[32][33][34]
  • 自動車保険交通警察の必要性が減る[35]
  • 物理的な道路標識の削減。自動運転車は電子的に必要な情報を受け取れる。[36][37][38]
  • 乗り心地の向上[39]
  • 車両の認識能力向上による車両盗難の減少[40]
  • ステアリングやその他の運転装置をなくすことで、キャビンが広くなる。乗員を進行方向に座らせる必要もなくなる。[41]
  • 過疎地のバス交通において、乗務員を乗せる必要がなくなるため、人件費による赤字や、慢性的なバス運転手の不足が解消される。[42]

潜在的な障害[編集]

  • トラブルへの懸念と起こった場合の対処(2016年時点)
    • ソフトウェアの信頼性[43]
    • 車間通信によって車載コンピュータに不正アクセスされる可能性[44][45][46]
    • マニュアル運転が必要になるケースでのドライバーの運転技術・経験不足[47]
    • 衝突不可避の状況で、自動運転車のソフトウェアが複数の事故コースのどれを選択するのか、トロッコ問題に類似する道徳的問題。[48][49][50]
  • 制度上の問題
  • 技術的限界
    • 天候の影響を受けやすいナビゲーションシステム(2014年のグーグルのプロトタイプ車は豪雨で走行できない)[53]
    • 自動運転車には高精度の特殊な地図が必要になるかもしれない。地図が古くなった場合、合理的な挙動にフォールバック(退縮運転)できる必要がある。[53]
    • 警察や歩行者などのジェスチャー合図に自動運転車が適切に対応できない。[54]
    • 自動車の無線通信に使用する周波数帯域の確保の問題[55]
    • その他、天候・路面状況による不作動・誤作動
  • 社会への影響

公道での走行実験[編集]

アメリカでは2010年頃から、欧州でも一般車に混じって自動運転車の公道での走行実験が行われていたが、日本では自動運転車の実用化に否定的、消極的な風潮もあり、公道での走行実験は許可されていなかった。

しかし、欧米で自動運転車の公道走行実験が広く行われ始めた状況を受けて、2013年9月に日本国内では初めて日産が自動運転車が公道を走行できるナンバーを取得し公道走行実験が許可され[57]、2013年末には日本国内でも一般車に混じって高速道路の公道での自動運転車の走行実験が開始された[58]。 また、一般道での公道走行実験も欧米に遅れて、2015年には日本でも始まった[59]

アメリカ、ドイツでは2015年から、乗用車に加えてトラックの公道での自動運転実験が行われている[60]。一方、日本では、2015年現在、自動運転トラックの公道走行までは許可されていない。

2015年、イギリス政府はミルトン・キーンズで自動運転車(Pod)ルッツ・パスファインダー(LUTZ Pathfinder)を使った公共での試験を開始した[61]

世界の開発状況[編集]

国連傘下の自動車基準調和世界フォーラム(WP29)で、自動運転車の国際的な基準作りが議論されている。2014年には、自動車基準調和世界フォーラムに自動運転分科会が設立され、共同議長には日本とイギリスが就いている。また、2015年には同フォーラムにて、自動操舵専門家会議が設立され日本とドイツが共同議長となっている[62]

日本[編集]

日本における自動運転の歴史は比較的長い。1980年代にはすでに車線を認識し走行するシステムを試作していた。実用化し市販されたものはほとんどなかったものの、各社で研究は継続され、現在のスバルのEyeSightなどにつながっていく。しかしながら、2010年代に入り、欧米、特に欧州の自動車メーカーで開発が進展し、また米国でもグーグルが街中で試験走行を行うなど、法整備の遅れた日本は出遅れてしまった。危機感を抱いた国土交通省では自動運転システムを「オートパイロットシステム」と呼称し、検討会を2012年から開始し2013年に中間とりまとめを発表した[63]。 法制度の問題については、国際協調を図りつつ、既存制度の見直しや責任の所在等について検討を行うとしている。

また、2013年には日本政府の成長戦略にも自動運転システムの推進を盛り込み、商用化を後押しする事が決定した[64]

2020年までに自動運転車の発売を目指すと発表しており、公道を走るのに必要な法規制を整備した国から順次売り出す予定[65]。2015年現在、日産では、2016年、2018年、2020年と3段階での自動運転機能の商品化を目指しており、2016年末までにはトラフィックジャムパイロット、2018年には高速道路での完全な自動運転、2020年には一般道での自動運転実現を目指している[66][67]
2020年までに高速道路でドライバーが運転操作をしなくても走行できる自動運転車を発売を目指している[68]
2014年にアダプティブクルーズコントロール(ステアリングアシスト付き)である「EyeSight (ver.3)」を発売している。また、2020年にEyeSightの機能をさらに発展させる事で自動運転車の実用化を目指している[69]
2013年に行われたコンシューマー・エレクトロニクス・ショーで自動運転車を発表したが、安全技術への応用が目的で自動運転車の実現を目指していないと、自動運転車の実用化を目指している他メーカーとは異なり、否定的な立場をとっている。
アイサンテクノロジー名古屋大学と連携して、ZMPが中心となり、自動運転の公道実証実験を名古屋市で2014年度中に実施する予定である[70]。ZMPには自動運転車開発の為、インテルが出資している。

アメリカ[編集]

ネバダ州で2011年に自動運転車の公道走行実験を許可する法律ができ、グーグルの開発している自動運転車に自動運転車として初めてナンバープレートが交付された。続いて2012年にはカリフォルニア州フロリダ州、2013年にはコロンビア特別区でも公道での自動運転車の試験走行を認める法律が成立した[71]。このような各州で相次いで独自に自動運転に関する法整備が進む状況を受けて、米運輸省道路交通安全局 (NHTSA) は2013年から4年間で自動運転車の安全上の問題や利点を分析する計画を発表した。 NHTSAは自動運転車の実現を推進する一方で、自動運転レベル4の無人運転は時期尚早であると中立的な立場をとってきたが、2016年に「自動運転の人工知能はドライバー」であるとレベル4の無人運転を容認する見解を示した。

次世代兵器の開発として、DARPAグランド・チャレンジを主催していた。
テスラ・モデルSで、レベル2の準自動運転を実現させている。
2010年から公道で自動運転車の走行実験を続けており、2014年4月までに70万マイル(約113万キロ)公道を走行している[72]。2014年現在では市街地での自動運転車の走行実験も幅広く行っている。
日本の自動運転技術開発ベンチャーのZMPに出資している[73]
2012年に、2017年までにキャデラックに「スーパークルーズ」と呼ばれるアダプティブクルーズコントロール(ステアリングアシスト付き)搭載を目指していると発表した[74]
ミシガン大学や保険会社と共同で2025年以降に自動運転車実現を目指すと発表している[75]
2018年に自動運転に対応するカメラの発売を目指している[76]

欧州[編集]

ドイツで自動運転車の公道走行実験が行われている。イギリスでも2013年に自動運転車の公道走行実験が認められた。

2011年に時速80マイル(128キロ)以下で自動運転できる自動運転車を開発していると発表。数年のうちにはテストモデルが登場する予定[77]
2013年にグーグルに続いてネバダ州で自動運転車の公道試験走行を行う許可を取得したと発表した[78]
2013年にドイツ国内の一般公道100キロメートル以上を自動運転で走破したことを明らかにし、2020年までに自動運転車を市場投入できると発表している[79]
また、2025年までにトラックにおいても自動運転車の実現を目指すと発表している。自動化レベルは3程度で、無人運転は不可能だが、ドライバーは運転を車両に任せて、空いた時間で車内での事務的な作業などに充てることができると発表している[80]
高速道路での自動運転システムを開発している。2012年には5000kmに及ぶ自動運転テストに成功している[81]
日産と一体で自動運転車開発を行っている[82]
まず2016年までに高速道路上での渋滞時のゴーストップなど、シンプルな状況での自動運転を実現し、その後2020年頃には高速道路での巡航について自動化を達成し、2025年には高速道路での追い越しなど本線上でのすべての走行を自動化できる、と発表している[83]
自動運転レベル4相当となる小型の無人シャトルバスで、特定のルートを約24km/hで走行する。駅などから目的地までをつなぐラストワンマイルを補う公共交通機関として2016年夏の運用開始を目指し、ドライバーレスでの公道走行試験を行っている。乗客はスマホ等で無人シャトルバスの呼び出しができ、必要な時に特定のルートを移動できるタクシーとバスの中間のような公共交通機関となっている。悪天候時や夜間は運行を行わない。ゆりかもめのように常時遠隔監視を行っている。

韓国[編集]

韓国政府は2018年の平昌オリンピックでの試験運行を経て、2020年に自動運転車の商用化を目指している[84]

中国[編集]

中国では百度がBMWと提携して、公道での自動運転車の試験走行を計画している[85]。また、上海汽車等の中国国内自動車メーカーも自動運転車を開発しており、コンセプトカーを公開している[86]

脚注[編集]

  1. ^ ロボット兵器が戦争を変える NHK クローズアップ現代
  2. ^ チリで超大型ダンプの無人運行システムが本格稼働 Car Life News
  3. ^ キャタピラー、自動運転トラック配置 建設機械ニュース
  4. ^ ドライバーと自動運転システムの役割分担の考え方 国土交通省
  5. ^ 5.自動運転技術に関わる国際ガイドラインの概要と課題 独立行政法人 交通安全環境研究所
  6. ^ 熱を帯びる自動運転技術の開発競争 ウィーン交通条約改正でついに合法化 日経テクノロジー
  7. ^ 自動運転を巡る国際的動向 国土交通省
  8. ^ SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)自動走行システム研究開発計画 内閣府
  9. ^ 米運輸省が発表した、自律走行車開発に関する政策方針の概要 NEDO
  10. ^ オートパイロット検討会資料 国土交通省
  11. ^ [1]
  12. ^ オランダで自称「世界初」の自動走行シャトルバスの公道実験 WirelessWire News
  13. ^ bus trial in Netherlands is first on public roads The Guardian
  14. ^ 日本政府が2020年の東京五輪で目指す自動運転サービスとは!? Ancar Channel
  15. ^ [http://jp.techcrunch.com/2015/12/18/20151217google-self-driving-cars-chris-urmson-on-california-dmv-same-old-status-quo/ Googleの自動運転車責任者:カリフォルニア州運輸局は「相も変わらぬ旧態依然」] TechCrunch Japan
  16. ^ [http://www3.nhk.or.jp/news/html/20160210/k10010404571000.html “自動運転の人工知能はドライバー” 米運輸省が初判断] NHK
  17. ^ NVIDIA,次世代GPU「Pascal」搭載カードを初披露。GDDR5+採用か
  18. ^ 自動運転カーを実現する開発ユニット「NVIDIA Drive PX 2」によるディープラーニングのデモはこんな感じ
  19. ^ 自動運転車のカーレース「ROBORACE」、2016年に開催へ
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  25. ^ 走りを楽しむ発想は変わらない! 日産が進める自動運転の世界とは (2/2) オートック ワン
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関連項目[編集]