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自動運転システムとは?仕組みや種類、レベルごとの事故責任

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車の雑学

東京オリンピックが開催される2020年を目標に、政府は完全自動運転車の実用化を目指していることをご存じでしょうか。それにともない、世界中の自動車メーカーが、自動運転車に関する研究開発でしのぎを削っています。
最近ではテレビCMなどでも自動運転システムのことを目にする機会が増えました。
本当に自動車の自動運転は実現できるのでしょうか。
今回は、意外と知らない自動車の自動運転システムについてご紹介します。

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自動運転の仕組み

そもそも自動運転とはどのようなシステムのことをいうのでしょうか?まずは、自動運転の基礎知識についてご紹介します。

自動運転とは?

自動運転システムが実用化され、全自動での運転が可能になった場合、私たちはスイッチを押すだけで、ハンドルを握ることなく目的地へ移動できるようになります。目的地を登録するだけで車が自動的に走行を開始したり、車両に搭載されているカメラやGPSが、人間の目の代わりとなって安全確認をしたり、加速や減速、ルート設定も自動運転システムに任せることができます。

また、音楽が聴きたくなったり、目的地を変更したくなったりした場合には、自動運転システムに語りかけるだけで実行できる段階まで開発は進められています。

自動運転のメリット

全自動による自動運転システムが実用化されると、運転の手間や疲れ、ストレスなどが大幅に軽減されるのは確実です。それにより、これまでドライバーの疲労が原因で引き起こされていた運転ミスや交通事故の件数も、大きく減少すると考えられています。
また、自動運転システムが完璧に安全であることが認められれば、運転免許の取得が不要になる可能性もあります。つまり、年齢や身体状況を問わず、全ての人が安全に車を利用できるようになるということです。

自動運転に必要な4つの機能

車を自動で安全に走行させるためには、運転に伴う全動作を、コンピューターによって正確に再現する必要があります。
各自動車メーカーは、自動運転システムに関する研究・技術開発を行う上で、下記4つの工程に着目し、実現を目指しています。

1.情報収集
自分の車の前後左右を走る車両との車間距離や周囲の歩行者の状況、走行する道路の交通情報など、安全走行に必要なデータを収集します。
これらの情報収集には、いくつかの機能が活用されます。
まず、走行する道路の交通情報を知るには、GPS(車両の位置を認識する機能)やITSシステム(交通情報を受発信する機能)を活用します。
また、車間距離や歩行者との距離を計測する際には、赤外線レーザーやミリ波レーダーセンサー、車両に搭載されているカメラ機能などが使われます。

2.分析・認識
「1」の工程で収集した情報の精査を行います。
例えば、カメラに映し出された被写体が何かを判断したり、それが車であった場合には、どれくらいの速度でこちらへ向かってきているのかなどを分析したりして、次の「行動決定」に活かします。
また、GPSやITSシステムで受信した気象情報、事故情報は、最適な走行ルート・走行モードを選択するための判断材料として使われます。

3.行動決定
人工知能(AI)を駆使し、安全に目的地へ到着できる車の動かし方をコンピューターが検討します。
人工知能は学習機能を兼ね備えているため、突然目の前に人が現れた場合、急に雨が降ってきた場合など、新しいケースに遭遇する度にその対応方法を習得します。そのため、走れば走るほど精度が高まり、正確な行動判断ができるようになります。

4.機構制御
「1」から「3」の工程を経た上で、今度は実際の走行に移ります。ハンドル操作や、アクセル・ブレーキを踏む動作に該当する部分です。
ここでは、ただ車を動かすだけでなく、安全性についても徹底的に管理されます。例えば、車が停止線から少しはみ出てしまった場合、一気にずれを修正しようとすれば車両は蛇行し、事故を起こす可能性があります。そうならないよう、あらかじめ車両がずれないように制御したり、ずれを検知した場合は速やかに修正し、後々大きなずれが生じないように調整したりします。

自動運転システムの種類

自動運転システムとは、運転動作の一部支援から完全支援まで、全段階での運転支援を指すシステムの総称です。ここでは、既に実用化されているシステムの一部をご紹介します。

自動走行システム

「アクセルを踏む」「ブレーキをかける」「ハンドルを操作する」といった一連の運転動作を全てコンピューターが自動で行うシステムです。このシステムが搭載されている日産自動車の「新型セレナ」の場合、渋滞時や高速道路での走行時でも、自動的にアクセルやブレーキ、ステアリングを制御できる同一車線自動運転技術「プロパイロット」が搭載されています。

自動ブレーキ(衝突回避)システム

先行車両が減速・停止した場合や周囲に障害物を発見したときに、赤外線レーザーやミリ波レーダーなどのセンサーで察知して、衝突を未然に回避するシステムです。
このシステムは、「スバル」から発売されている各車両に「アイサイト」という名称で搭載されています。

自動駐車システム

文字通り車が自動で駐車を行うシステムです。このシステムが搭載されている「メルセデス・ベンツ」の「Eクラス」の場合、車両自体が自動でハンドル操作やブレーキ操作を行い、障害物を避けながら駐車を行うことが可能です。駐車が苦手なドライバーをアシストする車両として注目されています。

自動運転レベルと事故責任

自動運転システムの難易度は、レベル1からレベル4までの4段階に分けられています。ここでは、各レベルで可能なことと、それぞれの事故責任について解説します。

自動運転レベルとは?

車の運転に必要な全動作・全責任を自身が負う従来の方法をレベル0とした場合に、コンピューターに委ねる動作の難易度をレベルで表したものを「自動運転レベル」といいます。

レベル1

加速、操舵、制動のいずれかを自動運転システムが支援します。例えば、自動ブレーキシステムを搭載している「スバル」の車両などがレベル1に当たります。 自動運転システムは、あくまで運転の一部支援にとどまるため、事故責任はドライバーにあります。

レベル2

レベル1で実現済みの一部支援システムに加えて、ステアリング操作などの自動化を実現し、一部条件下に限った自動走行を可能にするレベルです。
同一車線自動運転技術が搭載されている日産自動車の「新型セレナ」などが代表的な例です。このレベルでも、事故責任はまだドライバーにあります。

レベル3

アクセルやブレーキ、ハンドル操作などがほぼ自動的に行われ、手放し運転が可能になります。
ただし、人が急に飛び出してきた場合など、緊急時の判断はドライバー自身が行う必要があるため、完全な自動運転とは言えない状態です。
レベル3は、2017年1月時点ではまだ実用化されておらず、事故責任の所在についても今のところはシステム側とされていますが、今後の議論によって変更される可能性もあります。

レベル4

いかなる条件下においてもドライバーの手を介することなく、全自動で運転を行うことができるようになります。
そのため、事故責任の所在も100パーセントシステム側へ移行されます。実用化は2020年代後半頃といわれています。

この記事のまとめ

自動運転システムによって変わる私たちの暮らし

レベル4と呼ばれている全自動運転技術が実用化されれば、私たちの暮らしには大きな変化が訪れるでしょう。
運転のストレスから解放され、誰もが車を使用できる便利な世界が実現する一方で、システムが誤作動を起こして事故が起きた場合、責任の所在を追及しにくくなることに加え、ハッカーによる車両の乗っ取り犯罪やテロへの悪用といった危険性を指摘する見方もあります。
果たして、政府が目標として掲げる2020年までに自動運転システムがどこまで実現するのか、注目です。

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