自動運転車とは何ですか?

自動運転車は、最小限の、またはゼロの人間の入力で動作できる自動運転車です。 これらの車両は、人工知能(AI)と、アダプティブクルーズコントロールなどの既存の自動車技術を活用して、運転体験を自動化します。

自動運転車は、常に監視する必要のある基本的なシステムとは複雑さが異なります。 人間の運転手、あらゆる条件で動作することができ、人間の要素がないシステムへ 全て。

のような企業 Waymo すでに自動運転車が出回っています。テスラ、フォード、GMなどの自動車メーカーはすべて、テスラオートパイロット、アルゴAI、GMクルーズなどの独自の自動運転車技術を開発しています。

自動運転車はどのように機能しますか?

自動運転車は、既存の人工知能と車両システムを組み合わせて使用​​します 自動運転支援システムとして知られるものを作成するための先進運転支援システム(ADAS) (ADS)。

自動運転車の心臓部にある人工知能は、車両に組み込まれているさまざまなセンサーから入力を受け取り、それらの入力を使用して外界の画像を作成します。 その写真と、地域の地図と組み合わせて、 全地球測位衛星 (GPS)データ、自動運転車はその環境を安全に進路を描くことができます。

ある地点から別の地点に移動するために、AIは次のような車両システムを利用します。 ドライブバイワイヤ電子スロットル、ブレーキ、およびステアリングコントロール。 レーダーからレーザーまですべてを含む可能性のある車両のセンサーが、 歩行者または他の車両の場合、AIは、 事件。

完全なAI制御に加えて、自動運転車は通常、完全なドライバー制御のオプションを使用して設計されています。 このような車両では、ADSは非常に高度な種類のクルーズコントロールとして機能し、ドライバーはいつでも好きなときにコントロールを取得または放棄できます。

一部の自動運転車は、人間の入力がまったくなくても動作するように設計されていますが、 自動運転車の合法性 場所によって異なります。

車が自分で運転できるようにする主要なテクノロジー

車がそれ自体を運転するためには、何年も、場合によっては何十年もの間、私たちの車に搭載されてきた多くの技術を活用する必要があります。 車は、エンジンやトランスミッションからブレーキに至るまで、すべてのシステムを電子制御する必要があり、すべてを結び付けるために何らかの人工知能が必要です。

センサーがどのように機能するかを示す自動運転車の図。
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自動運転車で活用されているテクノロジーのほとんどは、先進運転支援システムとして知られています。 システムは、運転体験をより快適で危険性の少ないものにするように設計されているためです。

自動運転車を支える最も重要なテクノロジーのいくつかを次に示します。

  • 人工知能:自動運転車は、人工知能なしでは実現できません。 これらの車両は、以下を通じて開発およびトレーニングされたAIプログラムによって制御されます。 機械学習 車両に組み込まれているさまざまなセンサーからデータを読み取り、特定の状況で最も適切なアクションを決定できるようにします。
  • ドライブバイワイヤ:これらのシステムは何年もの間通常の車両に存在しており、基本的に機械的な接続を電気的な接続と制御に置き換えています。 これにより、組み込みのAIが、ステアリング、加速、ブレーキなどの個々のシステムを非常に簡単に制御できるようになります。
  • レーンキーピング:これらのシステムは元々、人間のドライバーが車線から外れるのを防ぐために設計されましたが、自動運転車は同じタイプのセンサーや技術の多くを使用しています。
  • 自動ブレーキ:これはもともと、ドライバーが遅すぎて行動できない状況で自動的にブレーキをかけることで事故を防ぐために設計されました。 自動運転車は、はるかに広い規模で同様のテクノロジーを使用しています。
  • アダプティブクルーズコントロール:これは、もともとドライバーを支援するために設計された別のシステムです。この場合、周囲の交通量に対して速度を動的に増減します。 自動運転車は、ドライバーが通常行う他のすべてに加えて、これと同じ基本的なタスクを実行する必要があります。

自律性の程度:自動運転車は本当に無人であることができますか?

自動運転車の開発はゆっくりとした進展であり、誰かがいつかひっくり返すことを決めたスイッチではありませんでした。 それは1950年代に始まり、次のような時間の経過とともに一般的になった最初の安全性と利便性の機能のいくつかを備えていました。 アンチロックブレーキとクルーズコントロール、2000年代にアダプティブクルーズコントロールや自動などのADASで加速 制動。

自動運転車はこのようにゆっくりとした段階的なプロセスで到着したため、Society of Automotive Engineers(SAE)は5レベルの自動化を開発しました。

このスケールは、昨日の完全自動運転車から、2020年までにショールームのフロアや高速道路に登場すると予想される種類の全自動運転車まで、あらゆるものを表しています。

車両が持つことができる自動化のレベルは次のとおりです。

レベル0:自動化なし

これらは、機能するために一定のドライバー入力を必要とする従来の車両です。 これらの車両には、アンチロックブレーキやクルーズコントロールなどの機能すらありません。

レベル1:運転支援

これらの車両は依然として完全にドライバーによって制御されていますが、いくつかの一般的なドライバー支援システムが含まれています。 このレベルの車両には、通常、クルーズコントロールなどの基本機能が含まれています。

レベル2:部分的な自動化

この段階で、車は加速、ブレーキ、ステアリングなどの機能をある程度自動制御できるようになります。 ドライバーは依然として車両を最終的に制御しており、このレベルの車両は人間のドライバーなしでは運転できません。

このような車両には通常、自動ブレーキ、アダプティブクルーズコントロール、ある種の車線維持システムなどのADASが搭載されています。

レベル3:条件付き自動化

このレベルの車両にはADSが含まれているため、技術的に自律的です。 これらの車は、ある場所から別の場所に移動し、危険を特定し、それに反応することができます。 緊急の場合でも、人間の運転手の立ち会いが必要であり、運転手は警戒を怠らず、制御できるように準備する必要があります。

このレベルの車両のすべてのシステムは自動化する必要があり、これらの車両は、人間のドライバーからの入力なしで安全に動作するために、広範な人工知能機能も必要とします。

レベル4:高度な自動化

このレベルでは、車両は完全に自動化されています。 ほとんどの条件下で、ある場所から別の場所に安全に移動できます。 状況によっては、車は依然として人間の入力を必要とする場合があります。

このタイプの自動運転車は、技術的には人間のオペレーターがいなくても実行できますが、人間のオペレーターが制御するオプションが含まれている場合があります。

レベル5:完全自動化

このレベルの自動化を備えた車両は、真に自律的であり、すべての運転条件で無人運転で運転できます。 設計によっては、人間のオペレーターが手動制御を行うオプションがある場合がありますが、これらのタイプの車両は、そのタイプの介入を必要としないように設計されています。

自動運転車のメリットは何ですか?

自動運転車の主な利点、および自動運転車の開発の背後にある原動力は、安全性です。 NHTSAによると、すべての重大なクラッシュの90%以上は、単純な人為的ミスが原因です。 基本的な考え方は、人間の要素を方程式から完全に取り除くことができれば、多くの命を救うことができるということです。

毎年の自動車事故による人命の大きな損失に加えて、これらの出来事による同様に大きな経済的影響があります。 NHTSAによると、 事故は毎年数千億ドルの費用がかかります 職場活動の低下、損害賠償、および経済活動の喪失。

自動運転車のより実用的な利点は、より効率的に運用することで交通渋滞を軽減できる可能性があることです。 その結果、多くのドライバーの通勤時間が短くなる可能性があります。 さらに、ドライバーは通勤時間を利用して、読書、ニュースのキャッチアップ、仕事の準備、またはその他の生産的なタスクに従事することができます。

自動運転車が提供できるもう1つの利点は、高齢者や障害者の移動性が向上することです。 これらの車両は完全に自律的に動作できるため、視力障害のある人でも安全に操作できます。 反応時間、そして通常はモーターを安全に運転することを非常に困難または不可能にする四肢麻痺のような状態でさえ 車両。

仕事、予約、さらには食料品の買い物をする能力を備えた、多くの高齢者や障害者 人々は、無人運転車にアクセスしない場合よりもはるかに高いレベルの自律性を維持できる可能性があります 車両。

これらのメリットのほとんどに伴う問題は、自動運転車は、道路上に十分な数のこれらの車両がある場合にのみ、メリットの全価値を伝えることです。

たとえば、自動運転車は、道路に人間のドライバーがいない場合にのみ、事故から人的要素を取り除くことができます。 同様に、自動運転車は、道路上のほとんどの車両が無人である場合にのみ、交通渋滞を減らすことができます。

自動運転車が新しい常識になるまで、自動運転車を使用する主な利点は、安全性を考慮した上で、主に利便性の要素です。