高速道路を自動運転する車両

一般乗用車における自動運転レベル3、移動サービスにおけるレベル4といった高度な自動運転技術の普及がまもなく本格化しようとしている。自動運転時代が幕を開け、あちこちで自動運転を体感することも珍しくない時代が到来するのだ。

今回は、自動運転の各レベルの定義や最新の開発・実用状況などを解説していく。なお、レベル分けは日本をはじめ世界で最も浸透している米国のSAE(自動車技術会)が策定した基準を用いる。

自動運転レベルの概要

自動運転のレベルは0~5までの6段階に分けて定義されており、各レベルに応じて運転タスクの主体や走行領域が設定されている。米国のSAE(自動車技術会)が基準を示しており、日本では公益社団法人のJSAE(自動車技術会)が日本語訳を発行、最も主流な自動運転レベルの定義として扱われている。

 

 

レベル

名称

運転主体

走行領域

0

運転自動化なし

適用外

1

運転支援

限定的

2

部分運転自動化

限定的

3

条件付運転自動化

システム

限定的

4

高度運転自動化

システム

限定的

5

完全運転自動化

システム

限定なし

自動運転のレベル分け(参考:JSAE「運転自動化レベルの概要」

国土交通省からも米国のSAE(自動車技術会)の定義した基準をもとに自動運転のレベル分けが発表されている。自動運転のレベル分けではレベル2とレベル3が大きな分かれ目となり、運行の主体が「人」と「システム」に分かれる。運行の主体がシステムになると、人は運転以外のことができるようになる。運転以外のことを行うことは「セカンドタスク」と呼ばれており、セカンドタスクができることで車内の過ごし方が劇的に変化することが想像できる。

 

国土交通省の自動運転のレベル分けについて

自動運転のレベル分けについて(出典:国土交通省「自動運転のレベル分けについて」

自動運転レベル0~1:旧来の自動車

レベル0は「運転自動化なし」で、ドライバーが全ての動的運転タスクを担う。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は「運転支援」で、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、前走車に追従可能なアダプティブクルーズコントロールや、車線内走行を維持するレーンキープコントロールなど、加減速または操舵をアシストするどちらか一方の機能を搭載しているタイプがこれにあたる。

なお、衝突被害軽減ブレーキの新車搭載率は2017年で77.8%に達しており、国土交通省は2020年までに90%超を目指す目標を掲げている。また、保安基準の改正により、国産の新型車は2021年11月から、国産の継続生産車は2025年12月から搭載が義務付けられる。レベル0はすでに市場に出回っている車両のみとなり、ADAS非搭載車は徐々に姿を消すことになりそうだ。

自動運転レベル0~1の旧来の自動車

自動運転レベル2:ハンズオフが可能に

レベル2は「部分運転自動化」で、システムが縦方向と横方向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。前述したアダプティブクルーズコントロールやレーンキープコントロールの両方を備え、加減速と操舵の両方をアシストするタイプがこれにあたる。特定条件下で車線を維持しながら前走車に追随して走行できる機能だ。

このレベル2が高度化すると、ハンズオフ運転が可能なシステムにたどり着く。平時同様周囲の状況を常に監視し続けなければならないが、高速道路走行時など条件を満たした際はハンドルから手を離すことができる。ハンズオフ機能は、国内では日産がいち早く「プロパイロット2.0」として2019年に実用化したほか、トヨタ・レクサスが同機能を盛り込んだ「Lexus Teammate」、スバルも「アイサイトX」をそれぞれ発表している。このハンズオフを含めたレベル2が今後の量産車における主戦場で、新型車へのレベル2搭載とともにハンズオフ機能の作動条件拡大などが進められていく可能性が高い。

また、高精度3次元地図の活用やLiDAR(ライダー)の搭載、ドライバーモニタリングシステムといった自動運転につながる各要素技術も、高度レベル2を契機に本格実用化が進みそうだ。

自動運転レベル2のハンズオフ

自動運転レベル3:アイズオフが可能に

レベル3は「条件付運転自動化」を指し、限定条件下でシステムが全ての動的運転タスクを実行する。なお、作動継続が困難な場合は、システムの介入要求に対しドライバーは迅速に応答しなければならない。限定条件下ではあるものの、このレベル3から自動運転がスタートする。

なお、高度レベル2の「ハンズオフ」に対し、レベル3は運転状況から目を離すことができる「アイズオフ」と呼ばれることが多い。

自動運転レベル3のアイズオフ

日本国内では改正道路交通法などの施行で走行解禁

国内では、2020年4月に「改正道路交通法」と「改正道路運送車両法」が施行された。法律上「自動運行装置」が正式に定義づけられ、レベル3の走行が可能となった。自動運転システム作動時、ドライバーは車両周辺の監視を行う義務を免れる。ただし、システムから運転の要請があった際はただちに運転操作に戻れることが条件となる。

保安基準としては、作動状態記録装置の搭載をはじめ、運転者の状況を監視するドライバーモニタリング機能、不正アクセスを防止するサイバーセキュリティ対策、運転操作引継ぎの要請にドライバーが反応しない場合、車両を安全に停止させるミニマム・リスク・マヌーバー機能、自動運転車であることを示すステッカーの貼付などが義務付けられた。

また、高速道路などにおける低速自動運行装置の技術基準として、システムが作動する最高速度は時速60キロで、走行車線内での走行を維持することなどが盛り込まれている。当面は、高速道路などの自動車専用道路における渋滞時などを対象に自動運転が作動する形だ。実用性に欠ける印象を受けるかもしれないが、レベル3に係る国際基準も同等の内容となっており、まずは安全な走行条件下で社会実装し、開発各社のシステムの精度などを検証したうえで徐々に拡大していくものと思われる。

レベル3機能搭載車、2020〜2021年に続々登場か

ホンダレジェンド
出典:ホンダ「レジェンド」

量販車においては、独アウディが2017年に発売した「Audi A8」に合わせて世界初となるレベル3自動運転システム「Audi AIトラフィックジャムパイロット」を発表し話題となったが、法整備などが追い付かず搭載は凍結されたままとなっている。時が経ち、2020年に各国の法整備や国際基準が成立すると、各メーカーの動きが顕著になってきた。国内では、ホンダが2020年11月にレベル3の自動運転機能を搭載した新型車「レジェンド」で世界初の認可を受け、年度内の発売を発表した。

海外メーカーでは、2021年中に独BMWがレベル搭載車両を量産開始予定とするほか、ダイムラーもオプションシステム「DRIVE PILOT」によってレベル3機能を追加する予定だ。中国勢も負けていない。吉利汽車がレベル3相当の量産モデルを2021年に中国内で発売すると発表しているほか、長安汽車も早ければ2020年内にレベル3の量産体制を進めると複数のメディアが報じている。EVスタートアップのHuman Horizonsも2020年末に生産を開始する車種にレベル3を搭載する方針だ。

基本的に各社ともレベル3はフラッグシップモデルへの搭載を想定しており、2021年は技術の粋を集めた高級車が市場を賑わせる可能性が高そうだ。

自動運転レベル4:ブレインオフの水準に

レベル4は「高度運転自動化」を指し、限定領域においてシステムが全ての動的運転タスクを担うとともに、作動継続が困難な場合への応答も実行する。ドライバー不在の運転を可能にするシステムとなり、移動サービス用途を中心に開発が進められている状況だ。

レベル4は自動運転車が走行可能な各種条件を表す「ODD(運行設計領域)」の設定次第でハードルを下げることができる。例えば、自動運転車専用道路における走行や、一定の敷地内を低速で走行する場合などだ。導入しやすい状況から実用実証を重ね、ODDを徐々に拡大していく方針が採られるものと思われる。

レベル2の「ハンズオフ」、レベル3の「アイズオフ」に対し、レベル4以降はドライバーが運転動作を考える必要がなくなるため「ブレインオフ」と呼ばれることが多い。

自動運転レベル4のブレインオフ

米ウェイモのレベル4の自動運転タクシーを商用化

レベル4の自動運転タクシーは米ウェイモが2018年にアリゾナ州でサービスを開始し、セーフティドライバーなしの運行も実現している。米国ではこのほか配車サービス大手のリフトがアプティブと実証を重ねるほか、中国Pony.aiも韓国ヒュンダイとともに実証に着手している。中国では、PonyのほかBaidu(百度)やAutoX、WeRide、Didi Chuxingらが実証を進めており、国を挙げて米国を猛追している状況だ。

一方、自動運転バスでは仏NAVYAの低速自動運転バス「NAVYA ARMA」が世界各国の実用実証で成果を挙げている。国内ではマクニカがNAVYAの総代理店を務めており、茨城県境町羽田イノベーションシティのように本格導入を決定した例も出始めている。

官民ITS構想・ロードマップ2020では、限定地域におけるレベル4の無人自動運転移動サービス(セーフティドライバー付き)を2020年まで、遠隔監視のみのサービスを2022年までにそれぞれ実現する目標を掲げている。

自動運転レベル5:完全自動運転へ

レベル5は「完全運転自動化」を指し、ODDの設定なしにシステムが全ての動的運転タスクを担う。原則として、いかなる場所、いかなる状況下においても自動運転システムが全てのタスクを担う完全自動運転だ。

現状の技術では実現困難とされているが、各種センサーやAIの進化、そして新たな手法の開発により、実現する日がいつか訪れることを期待したい。

自動運転レベル5の完全自動運転

自動運転は新たな局面へ

レベル3、レベル4の社会実装に伴い、センサーなど各市場の成長やコネクテッドカーの普及、新サービスの開発など関連産業はさらなる躍進を遂げていく。特に注目したいのは、レベル4を活用したサービス分野だ。社会課題の解決策として、また新たなビジネスとして多大なポテンシャルを有するレベル4をどのように社会に実装していくか――といった観点から、技術面のみならず企画面でも大きなチャンスが到来することになるのだ。

レベル4技術の高まりとともに新たな局面を迎えるモビリティ業界。MaaS(Mobility as a Service)の進展とともに自動運転の動向には今後も要注目だ。

 

文・監修/自動運転ラボ