自動運転とは？仕組みやレベルについても解説！

自動運転とは、まったくドライバーが運転操作しないで公道を走行する状態のみを指すわけではありません。
日本では、2017年から米国運輸省道路交通安全局が発表したSAEに基づいて、自動運転のレベルを0から5の6段階に分類しています。

ドライバーが全ての運転操作を実施します。

基本はドライバーが運転を操作しますが、自動ブレーキやハンドル制御など、一部の車両制御をシステムが担います。

基本はドライバーが運転を操作しますが、自動ブレーキやハンドル制御など複数の車両制御をシステムが担います。現在、市販化されている運転支援車の多くが該当します。

基本的にシステムが全ての運転操作を行います。しかし、システムが要請したときはドライバーの対応が必要となります。システムの領域が限定されているため、限定領域以外は、ドライバーが対応します。

システムが全ての運転操作を行い、障害が発生した場合もシステムが対応します。ただし、他の交通が制限されている一定の条件下での走行が条件となります。トヨタ自動車は、東京2020オリンピックでレベル4の高度自動運転車両を披露する予定です。

全ての交通状況に応じて、システムが全ての運転操作を行い、障害時もシステムが対応する状態です。

自動運転を実現させるために必要な仕組みについて、自動運転に必要な機能を解説しながらご紹介します。各自動車メーカーは、自動運転に関する研究や技術開発を行う上で、以下の4つの機能に着目し、自動運転の開発を進めています。

車の前後左右の交通状況や走行する道路の交通情報など、安全走行に必要な情報を収集します。自動ブレーキ搭載車に装備する障害物との距離を計測する、赤外線レーザーやミリ波レーザー、車載カメラが該当します。また、交通状況については、GPSやITSシステムを活用しています。

情報収集機能によって集めた情報を精査・分析します。レーダーが測定した対象物までの距離や、カメラが認識した被写体の判断、また、被写体の進行速度などを分析し、次の行動決定に活用します。
GPSやITSシステムで受信した情報は、安全かつ最適な走行ルートや走行モードを選ぶための判断材料として活用されます。

安全に目的地に到着できる車の運転方法を、人工知能（AI）を活用してコンピューターが検討します。自転車の飛び出しや、雨や雪など気象の変化に対する対応方法などを学習・習得し、走るほどに精度を高めながら、安全な判断を可能にします。

ハンドル操作やブレーキ操作など、安全に走行できる・止まれるように制御します。急な操作で事故にならないよう車両機構を制御・修正しながら調整します。

自動運転の実現には、さまざまな最新技術が求められています。

GPSによる位置情報や、障害物を検知する車載カメラやミリ波レーダー、赤外線レーダーにより認識する技術です。認識漏れによる事故の可能性がありますので、高い精度が求められます。

安全なルート設定のために、AIで収集されたデータやビッグデータの情報を活用します。今後注目されている5Gなどの次世代移動通信技術も必要となると考えられています。

乗車している人がどのような状態にあるかをモニタリングする技術です。自動運転レベル3では、緊急時には人の操作が必要になります。
そのため、システムは常に人が運転可能な状態かを認識する必要があり、人による運転が可能ではないと認識した場合には、安全に停止するなどの技術が求められます。

自動運転とは、完全自動運転のみでなく、自動ブレーキなど運転支援を行う機能も該当し、そのレベルに応じて6段階に分類されています。自動運転の仕組みや自動運転実現に必要な技術は明確になりつつあります。
完全自動運転の実現化にはさまざまな技術の向上が求められていますが、次世代移動通信技術5Gの実用化に伴い、自動運転への応用が期待されており、今後の自動運転車の発展に注目です。