自動運転というと、運転者が何もしなくても車が自動で走る未来の技術のように感じるかもしれませんが、実は現在でも自動運転の技術は進化しています。自動運転には、レベル0からレベル5までの6段階のレベルがあり、それぞれに運転の主体や自動化の度合いが異なります。この記事では、自動運転のレベル3からレベル4への変化とは何か、どのような意味や効果があるか、どんな課題や展望があるかについて解説します。
自動運転のレベルとは何か？
自動運転の分類とレベルの定義
自動運転とは、人間が操作することなく、車両が自ら判断して走行することを指します。しかし、すべての自動運転が同じではありません。自動運転には、国際的に認められた6段階のレベルがあります。それぞれのレベルは以下のように定義されています。
- レベル0：自動化なし。すべての操作を人間が行う。
- レベル1：運転支援。加速や操舵などの一部をシステムが行うが、人間が常に監視する。
- レベル2：部分自動化。加速や操舵などの一部をシステムが同時に行うが、人間が常に監視する。
- レベル3：条件付き自動化。特定の状況下でシステムがすべてを行うが、人間が必要に応じて介入する。
- レベル4：高度自動化。特定の状況下でシステムがすべてを行い、人間の介入は不要だが可能である。
- レベル5：完全自動化。どんな状況下でもシステムがすべてを行い、人間の介入は不要であり不可能である。
レベル3とレベル4の位置付けと特徴
この記事では、特にレベル3とレベル4に注目します。これらのレベルは、自動運転技術の進化において重要な位置付けを持っています。なぜなら、レベル3からレベル4へと移行することで、自動運転は人間中心から無人中心へと大きく変わるからです。
具体的には、レベル3では、システムが特定の状況下で全てを制御しますが、人間は常に注意を払っておく必要があります。例えば、高速道路で渋滞していた場合に、システムが自動で車線変更や追従走行を行いますが、人間はいつでも運転に戻れるように準備しておかなければなりません。また、システムが対応できない状況になった場合には、人間に運転を譲り渡すように要求します。
一方、レベル4では、システムが特定の状況下で全てを制御しますが、人間は注意を払う必要も介入する必要もありません。例えば、都市部で自動運転タクシーに乗った場合に、システムが自動で目的地まで運転しますが、人間は運転席に座る必要もなく、目的地以外の場所で降りることもできます。また、システムが対応できない状況になった場合には、安全な場所に停止するか、別のルートを探すようにします。
レベル3の自動運転とは？
レベル3の自動運転の概要と実現技術
レベル3の自動運転とは、特定の状況下でシステムがすべてを制御するが、人間が必要に応じて介入することを指します。特定の状況下とは、例えば高速道路や専用レーンなど、交通状況や道路環境が安定している場合です。レベル3の自動運転では、以下のような機能が実現されます。
- 自動加速・減速・操舵
- 自動車線変更・追従走行
- 自動駐車・発進
- 自動緊急停止
レベル3の自動運転を実現するためには、以下のような技術が必要です。
- カメラやレーダーなどのセンサー技術
- 地図や測位などの位置情報技術
- 画像認識や機械学習などの人工知能技術
- ネットワークやクラウドなどの通信技術
レベル3の利点と制約
レベル3の自動運転の利点は、以下のようなものが挙げられます。
- 運転者の負担や疲労を軽減する
- 交通事故や渋滞を減らす
- 燃費や排出ガスを削減する
- 運転中に他のことをする余裕を生む
一方、レベル3の自動運転の制約は、以下のようなものが挙げられます。
- 運転者が常に注意を払っておく必要がある
- システムから運転者への切り替えに時間がかかる
- システムが対応できない状況が多い
- 法的・社会的・倫理的な問題が未解決である
レベル4への進化とは？
レベル4への自動運転技術の進化と特徴
レベル4への進化とは、特定の状況下でシステムがすべてを制御し、人間の介入が不要になることを指します。特定の状況下とは、例えば都市部や住宅地など、交通状況や道路環境が複雑で変化する場合です。レベル4の自動運転では、以下のような機能が実現されます。
- 自動運転モードの切り替え
- 自動目的地設定・ルート選択
- 自動信号・標識・障害物の認識・対応
- 自動緊急回避・救援要請
レベル4への自動運転技術の進化には、以下のような技術が必要です。
- リダーなどの高性能センサー技術
- 高精度地図や衛星測位などの高精度位置情報技術
- 深層学習や強化学習などの高度人工知能技術
- 5GやV2Xなどの高速通信技術
5Gとは、第5世代移動通信システムのことで、高速大容量、多数同時接続、超低遅延などの特徴を持つ通信規格です。5Gは、自動運転やIoTなどの新しい技術やサービスに必要な通信環境を提供すると期待されています。
V2Xとは、Vehicle to Xの略で、車両と様々なものとの間の通信や連携を行う技術のことです。V2Xは、自動運転に不可欠な技術であり、車両同士や歩行者やインフラなどとの情報交換によって、安全性や効率性を向上させることができます。
レベル3からレベル4への変化の意義と期待される効果
レベル3からレベル4への変化は、自動運転が人間中心から無人中心へと大きく変わることを意味します。これにより、以下のような効果が期待されます。
- 運転者が完全に解放される
- 交通事故や渋滞をさらに減らす
- 燃費や排出ガスをさらに削減する
- 運転中に他のことを自由にすることができる
- 運転免許や駐車場などが不要になる
- 自動運転タクシーなどの新しいサービスが登場する
レベル3とレベル4の違いと課題
レベル3とレベル4の違いを詳しく解説
レベル3とレベル4の違いは、主に以下の2点です。
- 運転者の役割：レベル3では、運転者は常に注意を払っておく必要があります。レベル4では、運転者は注意を払う必要も介入する必要もありません。
- システムの対応範囲：レベル3では、システムは特定の状況下でしか対応できません。レベル4では、システムはより広い範囲で対応できます。
レベル4への移行における課題と解決策
レベル4への移行には、以下のような課題があります。
- 技術的な課題：高性能センサーや高精度地図などのコストや信頼性が問題です。また、機械学習や強化学習などのアルゴリズムやデータの品質や安全性が問題です。また、5GやV2Xなどの通信環境やインフラの整備が問題です。
- 法的な課題：自動運転に関する法律や規制が不十分です。また、自動運転による事故や責任の所在や補償の仕組みが不明確です。
- 社会的な課題：自動運転に対する人々の理解や受容度が低いです。また、自動運転による雇用やプライバシーなどの影響が懸念されます。
これらの課題を解決するためには、以下のような解決策が必要です。
- 技術的な解決策：高性能センサーや高精度地図などの技術開発やコスト削減を進めることです。また、機械学習や強化学習などのアルゴリズムやデータの検証や評価を行うことです。また、5GやV2Xなどの通信環境やインフラの整備を促進することです。
- 法的な解決策：自動運転に関する法律や規制を整備することです。また、自動運転による事故や責任の所在や補償の仕組みを明確にすることです。
- 社会的な解決策：自動運転に対する人々の理解や受容度を高めるために、啓発活動や実証実験を行うことです。また、自動運転による雇用やプライバシーなどの影響を考慮し、対策を講じることです。
レベル4への移行の影響と将来展望
レベル4への移行がもたらす社会的・経済的影響
レベル3とレベル4の違いは、自動運転ができる環境や条件の範囲です。レベル3では、高速道路など限定された環境でしか自動運転ができませんが、レベル4では、市街地などより広い範囲で自動運転が可能になります。また、レベル3では、緊急時に人間が運転操作を引き継ぐ必要がありますが、レベル4では、その必要がありません。
レベル4への移行は、社会や経済に大きな影響を与えると予想されます。例えば、
- 交通事故や渋滞の減少
- 運転免許や駐車場の必要性の低下
- 高齢者や障害者などの移動手段の拡充
- MaaS（Mobility as a Service）やカーシェアリングなどの新たなビジネスモデルの発展などが挙げられます。
自動運転の将来展望と期待される変化
現在、国内外で多くの企業や研究機関が自動運転技術の開発や実証実験を進めています。日本では、2021年度に国内初となるレベル4の認可を取得した自動運転移動サービスが福井県で実施されました。また、経済産業省と国土交通省は、「自動運転レベル4等先進モビリティサービス研究開発・社会実装プロジェクト（RoAD to the L4）」を立ち上げ、全国で様々な実証実験を行っています。
世界的に見ると、欧米や中国などでも自動運転技術の競争が激化しています。特にMaaS（Mobility as a Service）向けの商用車においては、2020年代後半に本格的なビジネスが立ち上がると予測されています。2030年には、レベル4を搭載したMaaS車両の世界搭載台数は72万6,000台に達すると見込まれています。
自動運転技術は、人々の暮らしや社会を大きく変える可能性があります。例えば、
- 自動運転車両のデザインや機能の多様化
- 車内での時間や空間の有効活用
- 交通インフラや法制度の整備や改革
- エネルギー消費や環境負荷の低減
などが期待されます 。
まとめ：自動運転の進化・レベル3からレベル4への変化とは？
自動運転は、レベル3からレベル4へと進化し、より広い範囲で人間の運転操作や監視を不要にする技術です。レベル4への移行は、社会や経済に大きな影響を与えると予想されます。また、自動運転技術は、今後もさらに発展し、人々の暮らしや社会を大きく変える可能性があります。自動運転の進化に注目していきましょう。
