自動運転のレベル5とは？最新技術と安全性について

自動運転と聞くと、どのようなイメージを持ちますか？

人間が運転する必要がなく、車が自ら判断して走行する未来の光景でしょうか。

実は、自動運転にはレベルという分類があり、そのレベルによって自動化の程度や機能が異なります。今回は、自動運転のレベル5について、その定義や最新技術、安全性などについて解説します。

自動運転のレベルについて

自動運転のレベルとは、「自動化がどこまで成されているのか」を数値化した指標で、0から5までの6段階で設定されています。

このレベルは、国際的な標準化団体であるSAE（米国自動車技術者協会）が提唱したもので、日本でも採用されています。レベルごとの特徴は以下の通りです。

レベル0：運転自動化なし。ドライバーが全ての運転操作を行う。ADAS（先進運転支援システム）を搭載していない旧来の自動車がこれにあたる。
レベル1：運転支援。システムが縦方向または横方向のいずれかの車両運動制御のサブタスクを限定領域において実行する。例えば、ACC（アダプティブクルーズコントロール）やLDW（車線逸脱警報システム）など。
レベル2：部分運転自動化。システムが縦方向と横方向の両方の車両運動制御のサブタスクを限定領域において実行する。例えば、LKA（車線維持支援システム）やTJA（渋滞時追従支援システム）など。
レベル3：条件付き運転自動化。システムが全ての運転操作を行うが、ドライバーが必要に応じて介入することができる。例えば、高速道路など限定された道路で作動するシステム。2021年3月に発売されたホンダレジェントが世界初のレベル3を達成した市販車です。
レベル4：高度運転自動化。システムが全ての運転操作を行い、ドライバーなしでも安全を確保することができる。ただし、一定条件下において作動することが前提であり、ODD（運行設計領域）と呼ばれる走行可能エリアが限られている。
レベル5：完全運転自動化。システムが全ての運転操作を行い、どのような状況でも安全を確保することができる。ドライバーは必要なく、乗員は乗客となる。ODDが存在しない。

このように、レベルが上がるにつれて、システムの自律性が高まり、ドライバーの負担が減っていきます。レベル5は、完全自動運転と呼ばれ、人間が運転する必要がなくなります。

しかし、現在の技術ではまだ実現できておらず、大まかに2030年代が目安となっています。

自動運転の最新技術

自動運転を実現するためには、さまざまな技術が必要です。その中でも、特に重要なものは以下の3つです。

環境認識技術：周囲の状況を正確に把握する技術。レーダー、カメラ、LiDAR（ライダー）などのセンサーを用いて、道路や交通標識、信号、歩行者や自転車などの障害物を検知し、距離や速度などの情報を取得する。
判断・制御技術：環境認識技術で得られた情報をもとに、最適な走行計画を立てる技術。AI（人工知能）やディープラーニング（深層学習）などの技術を用いて、自動運転システムが自ら学習し、判断し、制御する。
通信技術：自動運転車同士やインフラとの情報交換を行う技術。V2X（Vehicle to Everything）と呼ばれる技術で、無線通信規格の一つである5G（第5世代移動通信システム）や6G（第6世代移動通信システム）などを用いて、高速・大容量・低遅延・高信頼性の通信を実現する。

これらの技術は相互に連携し合って自動運転を支えています。しかし、これらの技術にもまだ課題や限界があります。

例えば、環境認識技術では、天候や夜間などの視界不良時にセンサーの性能が低下したり、誤検知や漏れ検知が発生したりする可能性があります。

判断・制御技術では、AIやディープラーニングは人間の判断基準や倫理観と異なる場合があり、予期せぬ行動を取ったりする可能性があります。

通信技術では、通信環境によって通信品質が低下したり、通信障害が発生したりする可能性があります。

これらの課題や限界を克服するためには、さらなる技術の開発や検証が必要です。また、自動運転の技術だけでなく、法律や社会的な受け入れも重要な要素です。

自動運転の実現に向けては、産業界や政府、学術界などの多様なステークホルダーが協力し合うことが必要です。

自動運転の安全性

自動運転の最大のメリットの一つは、交通事故の減少です。

交通事故の多くは、人間のミスや不注意によって起こります。

自動運転システムは、人間にはない高速・正確・継続的な判断能力を持ち、人間の感覚では捉えきれない情報も取得できます。そのため、自動運転システムは、人間よりも安全に運転することができると期待されています。

自動運転システムは、交通事故を減らすために以下のような方法で作用します。
前方や後方、左右などの死角をカバーし、障害物との衝突を回避する。
速度や距離を適切に調整し、追突や車線変更時の事故を防止する。
交通ルールや信号を厳守し、交差点や一時停止などでの事故を減らす。
運転者の状態や周囲の環境を把握し、疲労や眠気、酒気などでの事故を防ぐ。
他の自動運転車やインフラと情報を共有し、危険な状況を予測し対処する。

しかし、自動運転システムが完全に無事故であるという保証はありません。自動運転システムも人間と同様に誤りや不具合を起こす可能性があります。

また、自動運転システムと人間が混在する道路では、人間の予測不能な行動に対応することが難しい場合があります。

自動運転システムの安全性を確保するためには、以下のような取り組みが必要です。

自動運転システムの性能や品質を評価・検証する。
自動運転システムの作動範囲や条件を明確にする。
自動運転システムと人間との役割分担や責任分担を明確にする。
自動運転システムと人間とのインターフェースやコミュニケーションを工夫する。

自動運転の将来

自動運転は、交通事故の減少だけでなく、さまざまな社会的なメリットをもたらすと期待されています。例えば、以下のようなメリットが挙げられます。

交通渋滞の緩和：自動運転システムは、最適な速度や距離を保ち、無駄なブレーキや加速を減らすことで、交通流の安定化に貢献します。
環境負荷の低減：自動運転システムは、エコドライブを実現し、燃費の改善や排出ガスの削減に貢献します。
移動手段の多様化：自動運転システムは、自動運転タクシーやシャトルなどの新たな移動サービスを提供し、公共交通や個人所有の自動車に依存しない移動手段を可能にします。
移動時間の有効活用：自動運転システムは、運転操作を必要としないため、移動中に仕事や娯楽などを楽しむことができます。
移動機会の拡大：自動運転システムは、高齢者や障害者など、運転が困難な人々にも移動機会を提供し、社会参加や生活の質の向上に貢献します。

これらのメリットを享受するためには、自動運転のレベル5が実現する必要があります。しかし、レベル5はまだ技術的にも社会的にも困難が多く、2030年代以降になると見込まれています。

そのため、現段階ではレベル3やレベル4の自動運転が主流となりそうです。

レベル3やレベル4の自動運転では、一定条件下でシステムが全ての運転操作を行いますが、ドライバーが必要に応じて介入したり、システムから手渡しされたりすることがあります。そのため、ドライバーは常に注意を払い、システムと協調して運転することが求められます。

また、レベル3やレベル4の自動運転では、限定された道路やエリアでしか作動しません。そのため、自動運転専用レーンや区域などのインフラ整備が必要です。さらに、自動運転システムと人間が混在する道路では、相互理解や信頼関係の構築が重要です。

まとめ

この記事では、自動運転のレベル5について、その定義や最新技術や安全性などについて解説しました。レベル5は、人間が運転する必要がなくなる完全自動運転ですが、まだ実現には時間がかかりそうです。一方、レベル3やレベル4の自動運転は、一定条件下でシステムが全ての運転操作を行いますが、ドライバーの介入やインフラ整備などが必要です。

自動運転は、交通事故の減少や移動手段の多様化などのメリットをもたらすと期待されていますが、技術的な課題や社会的な受け入れなどの課題もあります。自動運転の実現に向けては、産業界や政府、学術界などの多様なステークホルダーが協力し合うことが必要です。

以上で記事を終わりにします。ご覧いただきありがとうございました。この記事が自動運転についての理解に役立てば幸いです。