【知らないとヤバい!?】完全理解!自動運転ー自動運転の”今”編ー

ライフハック

はじめに

このページでは未来の自動車産業の在り方を大きく変えるであろう、自動運転について、正しく理解することを目的とした解説をしたいと思います。
自動運転という言葉については、もはや聞き馴染みのあるものとなっていますよね?
しかし、

  • 自動運転はいつ実現するの?
  • 自動運転って危険じゃないの?
  • 自動運転ってどうやって実現してるの?

といったことを正しく理解している人は少ないのではないでしょうか?
そういった方向けに、自動運転を理解する上で重要なポイントを押さえて、分かりやすく解説するのがこのページの目的です。
ちなみにこのページの解説にはこちらの書籍を参考にさせていただいております。

Q&A形式でスッキリわかる 完全理解 自動運転

また、自動運転の解説については以下の2部構成で行いたいと思います。

  • 自動運転の”今”編
  • 自動運転の”未来”編

まずは自動運転の技術やサービスがどこまで進展しているのか?といった”今”の状況を理解し、それを踏まえた上で、今後自動運転はどのように進化していくのか?を理解する構成です。
また、参照させていただいている書籍に倣い、QA形式での解説にしたいと思います。
全ての内容を紹介するわけではありませんので、気になった方、もっと詳しく知りたいと思った方は是非本書をご一読することをおススメいたします。
それでは本題に入っていきましょう!

Q.自動運転はもう使えるの?

今回参照させていただいている書籍が発行された時は、まだ自動運転車がそれほど世に出ていない状態でしたが、今では「限定的な状況」ではありますが、多くの企業の自動運転車が街を走っています。
自動運転車で最も先行していると思われるのが、テスラです。
下の動画はテスラの自動運転中の映像です。
音声も無く、2分にも満たない動画ですが、テスラの自動運転がいかに優れているか、はっきりとお分かりいただけるはずです。

Full Self-Driving
Tesla

また、つい最近の出来事ですが、グーグル傘下のウェイモが米サンフランシスコで自動運転を使用したロボタクシーサービスを開始しました。
詳しくはTechChrunchの記事をご覧ください。

日系自動車メーカーも負けていません。
トヨタ、日産、ホンダは自社の上級グレード車に高速道路で使用可能な自動運転機能を実装しています。
どちらも前方を注視し続ける必要はありますが、ハンドル操作もペダル操作も不要のまま、運転を任せることができます。
また、ホンダの自動運転車については、高速道路における渋滞中の状態に限りますが、前方を注視する必要もなく、完全に自動運転を行えます。
つまりこの機能が有効な間、ドライバーは前方を見ずにスマホを操作してもOKということです。

Q.自動運転の目的は?

大きく分けて三つのことを実現することが目的に挙げられます。

  • 交通事故を限りなくゼロにする
  • 運送業界のドライバー不足を解消する
  • 都市部の交通渋滞の解消
  • これまでにない新たな価値を提供する

参考にさせていただいている書籍では、交通事故を「ゼロ」にすることが目標を書かれていますが、個人的にはどれだけ技術が進歩したとしても完全に「ゼロ」することは不可能だと考えています。(細かくてすみません。)
ただし、人間が運転するよりも格段に交通事故の頻度は減らせると思いますので、「限りなくゼロ」という表現を使わせていただきました。

交通事故の現状

約100年の間で自動車は急速に普及し、我々の社会はとても便利になりました。
しかし、それと引き換えに交通事故によって命を落とす人は後を絶ちません。
2017年に日本国内で交通事故で命を落とした人は約3700人、世界に目を向けると、125万人が交通事故によって命を落としています。
安全機能の向上によって、これまで交通事故による死者数を減らすことに成功はしているものの、依然として100万人以上の命が毎年失われていると思うと、依然として大きな社会問題であることは間違いありません。
それらの事故の9割は人間の判断・操作ミスによって生まれるものですので、自動運転化によって、それらの人為的ミスを無くすことができるということは、交通事故の件数も大きく減少させることができることを意味しています。

ドライバー不足の解消

アマゾンを始めとしたECサービスの普及で、物品の配送料が急激に増加している昨今ですが、運送業のドライバーはその過酷な労働環境から、深刻な人手不足になっています。
自動運転が普及すれば、ドライバーがいなくても輸送を行うことができるため、人件費の削減や、事業規模拡大も実現することができます。
また、昼夜問わずに休憩無く走り続けることもできますので、輸送効率の向上も実現んできます。

新たな自動車の付加価値の創造

車が自動操作されるということは、そもそも運転席が不要になるということです。
運転が不要になれば、移動時間中、その車に乗車している人は自由に過ごすことができるということです。
その自由な時間をいかに快適に過ごしてもらえるかが、未来の車の価値そのものになるといっても過言ではありません。
また、将来は電気自動車が普及していくことも考えると、まるで自宅のリビングルームのように、電化製品を車内で利用することもできるようになります。
また、車内空間だけでなく、自動運転が実現すれば、そもそも自動車を保有する必要がなくなります。
予め使いたい時間に予約をしておけば、その時間に勝手に自動運転車が迎えにきて、目的地まで送ってくれるようになるためです。
日本は特に自動車の保有にかかる税金が高いため、家計にも優しいというメリットもあります。

Q. 自動運転車は暴走しないの?

自動運転車が普及した社会に対する不安の中で、すぐに思い浮かぶのは、自動運転車の暴走ですね。
たとえば、何かの部品が故障したり、外部からハッキングされ、制御不能になるようなシチュエーションが思い浮かびます。
現在でもいくつかの自動車メーカーが出している、初歩的なレベルの自動運転車の場合、システムが自動運転を継続できない問題が発生したと判断した場合、ドライバーによる手動運転に移行する機能を有しています。
ただし、コンマ何秒の中で的確な判断が必要な緊急事態においては、ドライバーの運転に切り替えたとしても、必ずしも安全とは言い切れないことが、初歩的な自動運転の欠点であると言えます。
それでは、ドライバーが不要な完全な自動運転車の場合はどうでしょうか?

「緊急停止ボタン」と「遠隔操作」

現在試作されている完全な自動運転では、万が一のときに車の走行を強制的に中止する「緊急停止ボタン」を備えています。
それに加えて、「遠隔操作」によって安全を確保しようという動きが広がっているそうです。
車自体に運転操作する仕組みがなくても、誰かが常時監視して万一の時は遠隔操作する仕組みを備えようとしているそうです。
ただし、遠隔操作のためには車をネットワークに繋ぐ必要があり、サイバー攻撃等の新たなリスクを生む可能性があります。
また、膨大な数の車を常時監視できるのかといったことに疑問が残ります。
自動運転中の予期せぬトラブルへの対応方法はまだまだ道半ばと言えるでしょう。

Q. 車のシステムが乗っ取られないようにするには?

これまで実際に、車のシステムに不正アクセスし、ドアの開閉や運転操作を外部から乗っ取るといった事例が起きてきました。
このようなサイバー攻撃はネットワークに繋がる車であれば、全ての車にリスクがあります。
自動車メーカー側も当然そのリスクは理解していますので、不正アクセスに対する対策を講じています。

迅速なソフトウェア更新

パソコンやスマホのように、定期的にソフトウェアを更新することで、セキュリティ対策も常に刷新することで、自動車についても同様に不正アクセスにするという方法が有効です。
ただし、従来のソフトウェア更新はディーラーに車を持っていき、専用のソフトウェア書き換えツールを使用することで行っていました。
その手法で頻繁なソフトウェア更新を行うと、自動車のユーザーはそのたびにディーラーに行くことは負担になりますし、ディーラー側も対処しきれません。
そのため最近新たに販売されている車にはOTAという機能が追加されています。
OTAとはOver The Airの略で、平たくいうと、車を自宅の無線ネットワークやスマホのテザリング等に繋ぐことで、ディーラーに行くことなく、PCやスマホと同じようにソフトウェア更新ができるというものです。
このOTAはセキュリティ対策だけでなく、ソフトの不具合が発見された場合でも迅速に対処することが可能になります。

AIによる不正アクセスの監視

OTAに加え、昨今ではAIによって車が何らかのサイバー攻撃を受けていると検知する手法が使われているそうです。
対象のシステムの通常状態の振る舞いをAIに学習させ、その振る舞いとは異なる振る舞いが起きた場合、それを異常と判断し、攻撃を受けている部分を全体のシステムから切り離すといったことを即座に実行することができます。

Q. なぜ自動運転にAIが用いられているの?

AIという言葉は非常に広い範囲の意味を持ちますが、自動運転に用いられている機能は「ディープラーニング」という言葉を使った方が適切かもしれません。
細かい解説は省きますが、この「ディープラーニング」とは画像認識能力を飛躍的に向上させた立役者で、車を運転する際に時々刻々と変化する走行環境を正確に認識することができるようになったため、自動運転の実現に大きく近づいたと言われています。

完全な自動運転には、まだまだ学習が足りない

ディープラーニングによって、大きく進化した自動運転によって、これまで多くの公道走行試験が行われ、それらの試験データを学習し、自動運転システムは進化を続けています。
ただし、実際の道路を走行する方法は時間も掛かりますし、事故のリスクもあります。
そんな中、注目されているのが、シミュレーション環境での自動走行テストです。
コンピュータ上で仮想的な街の状況を細かく変更しながら大量のシミュレーションを実行し、それらの走行データをディープラーニングによって学習すれば、実走行環境で試験を行うよりも格段に速いスピードでシステムを進化させることができます。
例えばグーグル傘下の自動運転システムを開発する企業であるウェイモはシミュレーション環境上で2万5千台分の自動運転車を仮想的に走行させ、一日あたり800万マイルもの走行データを学習させています。
もちろんシミュレーション環境だけで開発を完結させることはできません。
問題のあった走行状態について、シミュレーション上で徹底的に学習させ、実走行環境で同じ状況を再現するテストを行うという形で、シミュレーションとリアルの両方のテストの相乗効果を得ることができるそうです。

Q.自動運転車はどんな企業が作っているの?

当然ではありますが、自動車メーカーが旗振りとなって開発を行っています。
ただし、自動車メーカーにとっては未知の領域に入っており、実現しなければならない多くの技術があります。
そのために、人工知能に精通したIT企業や、走行環境を認識するためのセンサーメーカー、膨大な情報量を処理するための半導体メーカーなど、それぞれの得意分野を持ち寄ることで、自動運転技術の実現に向けて日々努力を続けています。

自動運転実現のためのキーテクノロジー

自動運転機能を実現するためには、主に4つのテクノロジーが必要です。

  • 頭脳の役割を果たす、自動運転ソフト
  • 目の役割を果たす、センサーと画像処理ソフト
  • 膨大な情報を処理する高性能コンピュータ
  • 正確な地図

これらの技術はどれも各分野の最先端技術のため、いかに大きな企業であっても、1つの企業が単独で全てを開発することは難しいと言われています。

IT企業が先行する自動運転ソフト開発

自動運転は、大量のデータから自ら学習する機能を備えるディープラーニングが要となる技術のたあめ、元々自動運転以外の領域でディープラーニングの研究開発を進めていたIT企業が先行している状況です。
例えば、グーグル傘下のウェイモやゼネラルモーターズ参加のクルーズという企業などが代表てきです。
また、イーロンマスクが立ち上げだ自動車メーカー「テスラ」についても、元々イーロンマスクはPaypal等のフィンテックに精通した企業出身ですよね。
また、画像処理技術ではイスラエルのモービルアイという企業も注目を集めています。
こうした最新技術の競争では、中国も黙っていません。
検索エンジンや地図アプリを手掛ける「百度(バイドゥ)」もこれまで取り組んできた人工知能開発の知見を自動運転車に活用しようとしています。

周辺認識に必要なライダー・カメラ・レーダー

ライダー・カメラ・レーダー、どれも周辺環境を検知するためのセンサーで、多くの自動車メーカーはそれら全てを自動車に搭載しています。
過剰搭載とも言える状況かもしれませんが、1つの認識・判断ミスが乗客の命に係わることもあるため、周辺環境の正確な認識のためにはこれくらい必要ということなのでしょう。
周辺認識センサーで特に重要なのがライダーだと言われています。
ライダーはレーザー光を用いて、物体の検知と物体までの距離を測定する技術で、レーザーレーダーやレーザースキャナーと言われることもあります。
このライダーについても米国企業が強いです。代表的な企業で言うと、ペロダイン・ライダー、クアナジー・システム、ルミナ・テクノロジー等が挙げられます。
ただし、テスラは全く異なる戦略を取っています。
テスラの自動運転車は他の自動車メーカーが採用しているライダーを1つも使用せず、カメラのみで周辺認識をしています。
カメラセンサのみにすることで、センサー搭載コストも大きく減らせますし、関連するソフトウェアも小さくできますので、コストダウンが実現できます。
ただし、安全性の面で他社よりもリスクを取っていますので、その戦略が吉と出るか凶と出るか、今後も注目していきましょう。
テスラのAI技術の凄さについてはこちらのページで解説していますので、よかったら併せてお読みください。

さいごに

以上、自動運転の”今”が分かる記事でした。

さらに詳しく知りたいという方は是非こちらの書籍を御一読することをオススメいたします!

このページは紹介していない、多くの自動運転の”今”が分かる事例が紹介されています(^^)

Q&A形式でスッキリわかる 完全理解 自動運転
次回は自動運転の”未来”編をお伝えしたいと思いますので、是非お楽しみに♪


ブログ村のランキング上位を目指しておりますので、よろしければ下のボタンのクリックをお願いいたしますm(__)m

にほんブログ村 株ブログ 株式投資情報へ
にほんブログ村

コメント

タイトルとURLをコピーしました