自動運転レベル0〜5まで、6段階の技術到達度をまとめて解説

各レベルで運転主体や走行可能エリアに差


自動運転レベルは、人(運転手)と車(システム)が担う運転動作の比率や技術到達度、走行可能エリアの限定度合いなどによって、レベル0からレベル5の6段階に分類されている。







自動運転レベルは当初、「米運輸省道路交通安全局」(NHTSA)の定義が世界的によく採用されていた。しかし、NHTSAがアメリカの「自動車技術会」(SAE)が示した基準を2016年に採用したことから、現在はこのSAEの6段階の自動運転レベルの定義が日本を含む世界においての主流となっている。

SAEの6段階の自動運転レベルの定義は2014年1月に初めて示された後、分類の明確化や用語定義の修正などが行われ、現在は2016年9月発行の第2版で示されている内容が最新のものとなっている。今後さらに改訂が行われ、定義が変わっていくことも予想される。

日本では2018年2月、日本の公益社団法人「自動車技術会」(JSAE)がこの第2版の日本語翻訳版を発行した。運転自動レベルの定義が英語ではなく日本語で説明されていることもあり、日本の政府や業界の間でもこの日本語翻訳版の定義文章がたびたび引用されている。

【参考】SAEの第2版(2016年9月版)は、SAEに無料会員登録すれば「専用ページ」から無料でダウンロードできる。日本のJSAEが公開している2018年2月発行の翻訳版も、JSAEの「専用ページ」から無料で取得することが可能となっている。

この記事では、英文で書かれたSAEの第2版と自動車技術会の日本語翻訳版を見比べつつ、各自動運転レベルの定義について紐解いていきたい。

 

■各レベルの名称・主体・走行領域

自動運転化レベルの0〜6まで、それぞれレベルの名称と主体、走行領域、口語表現としての定義などが示されている。

段階名称主体走行領域
0運転自動化なし
1運転支援限定的
2部分運転自動化限定的
3条件付き運転自動化限定的
4高度運転自動化限定的
5完全運転自動化限定なし

自動運転レベル0(運転自動化なし)の口語的定義は「運転者が全ての動的運転タスクを実行(予防安全システムによって支援されている場合も含む)」とされている。自動運転機能を有していない従来の自動車がこのレベルに含まれる。

 

■レベル1では、システム側が速度かハンドルの制御を担う

自動運転レベル1(運転支援)の口語的定義は「運転自動化システムが動的運転タスクの縦方向又は横方向のいずれか(両方同時ではない)の車両運動制御のサブタスクを特定の限定領域において持続的に実行。この際、運転者は残りの動的運転タスクを実行する事が期待される」とされている。

つまり自動運転レベル1では、アクセルとブレーキ操作による「前後」(加速・減速)、もしくは、ハンドル操作による「左右」、のどちらかの監視・対応をシステム側が担う。残りの監視・対応は運転手が行う。自動運転で走行できるエリアも限定的となる。

 

■レベル2からは、システム側が両方の制御を担う

自動運転レベル2(部分運転自動化)の口語的定義は「運転自動化システムが動的運転タスクの縦方向及び横方向両方の車両運動制御のサブタスクを特定の限定領域において持続的に実行。この際、運転者は動的運転タスクのサブタスクである対象物・事象の検知及び応答を完了し、システムを監督する事が期待される」とされている。

自動運転レベル2では「前後」と「左右」の監視・対応の両方をシステム側が担う。レベル2までは運転手がシステムを常に監督する必要があり、自動運転の主体は「人」ということになる。

【参考】レベル1とレベル2の自動運転で求められる技術カテゴリとしては「認識技術(パーセプション)」「予測機能(プレディクション)」「人工知能(AI)技術」などが挙げられる。細分化していくと「車間距離維持技術」「車線逸脱補正技術」「衝突回避技術」「駐車支援技術」「危険察知技術」など多岐な技術が必要となる。そのほか、渋滞時に前方の車両に追随する包括的なコントロールシステムなども必要とされる。

 

■レベル3からは、緊急時を除き主体はシステム側に

自動運転レベル3から自動運転を担う主体は「システム」側に移る。

レベル3(条件付き運転自動化)の口語的定義は「運転自動化システムが全ての動的運転タスクを限定領域において持続的に実行。この際、作動継続が困難な場合への応答準備ができている利用者は、他の車両のシステムにおける動的運転タスク実行システムに関連するシステム故障だけでなく、自動運転システムが出した介入の要求を受け容れ、適切に応答することが期待される」とされている。

自動運転レベル3は簡単に言えば、全ての自動運転をシステム側が行うものの、緊急時には運転手が運転操作を担うという状態のことを指す。レベル2との大きな違いは、原則的にはシステム側の責任において全ての自動運転が行われるという点だ。

【参考】レベル3では、緊急時には運転手がシステムに代わって運転操作を行うため、運転手が運転操作を代われる状況かを常に監視する「ドライバーモニタリング技術」が求められる。AI技術の重要度も増す。また、通常時は自動運転がシステム側に委ねられているため、最新の交通規制や道路状況をクラウドから取得する「Cloud-to-Car」システムの必要性も高くなる。「Cloud-to-Car」では各自動運転車が車両センサー情報をクラウドに送信することでビッグデータが生成され、そのビッグデータの中から必要情報を各自動運転車が取得するという仕組みになる。

 

■レベル4からは、限定エリア内で運転手が不要に

自動運転レベル4(高度運転自動化)の口語的定義は「運転自動化システムが全ての動的運転タスク及び作動継続が困難な場合への応答を限定領域において持続的に実行。作動継続が困難な場合、利用者が介入の要求に応答することは期待されない」とされている。

レベル4の特徴は、レベル3とは違って緊急時にも運転手が対応せず、全てシステム側が自動運転の主体として責任を持つことにある。つまり運転手は運転操作に参加することは想定されていない。ただ、レベル4の定義は「限定エリア内」での自動運転とされているため、そのほかのエリアで走行する場合に備えるため、ハンドルやアクセルなどは必要になると解される。

【参考】自動運転レベル4では、レベル3までで必要とされた各先端技術がより高く水準で求められる。そのほか、レーザーレーダー「LIDAR」(ライダー)と呼ばれる次世代センサーなども活用されるほか、高精度な3次元(3D)地図も必要となる。

 

■レベル5からは、どこででも自動走行が可能に

自動運転レベル5(完全運転自動化)の口語的定義は「運転自動化システムが全ての動的運転タスク及び作動継続が困難な場合への応答を持続的かつ無制限に(すなわち、限定領域内ではない)実行。作動継続が困難な場合、利用者が介入の要求に応答することは期待されない」とされている。

レベル5は運転手を必要とせず、走行エリアも限定されずにどんな場所の道路でも自動運転で走行が可能な状態のことを指す。そのため、ハンドルやアクセル、ブレーキなども必要とせず、車内の空間デザインの自由度も格段に増す。レベル4からレベル5に到達するためには、国・政府側の自動運転に対する法整備などのルール作りが必須になる。

【参考】日本政府内では国土交通省や経済産業省が中心となって、日本国内における自動運転車普及に向けた取り組みを続けている。これまでの検討状況や取り組み状況、今後の展望や目標として掲げている実現時期などについては、国土交通省ウェブサイト内の「自動走行ビジネス検討会」「国土交通省自動運転戦略本部」などの専用ページで発信されている。







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