先進運転支援システム (ADAS) の定義と目的

急速に変化する今日の自動車業界における最も重要な技術開発の1つは、先進運転支援システム (ADAS) の導入と改良です。ADASは、快適性と運転手および乗客の安全性の向上を主な目標として、インテリジェント交通の新時代への扉を開きます。

ADASの定義

ADASは基本的に、より安全で快適な運転のために車載システムを自動化、変更、改善することを目的とした一連のツールとテクノロジーを表すために使用される用語です。これらのシステムは、周囲の環境からデータを収集して分析し、潜在的なリスクや事故を防ぐための迅速な行動と介入を可能にするために、多数のセンサ、カメラ、アルゴリズムを活用しています。

ADASの目的

ADASには主に2つの目的があります。

安全性と快適性の向上

• 安全性: 交通事故を減らし、人命を救うことが、ADASのメインかつ最も重要な目的です。これらのシステムは、周囲をモニタリングし、リアルタイムでフィードバックを提供することで、運転手に起こり得る危険を警告することができます。より高度な設定では、是正措置を講じることもできます。たとえば、運転手が素早く反応しない場合、自動緊急ブレーキ (AEB) が衝突の接近を感知し、自動的にブレーキをかけます。
• 快適さ: ADASは安全性に加えて運転状態の向上も目指します。たとえば、アダプティブクルーズコントロール (ACC) は、前方の車との安全な距離を維持するために、必要に応じて車両の速度を自動的に修正します。これにより、安全性が確保されるだけでなく、運転手がブレーキやアクセルを継続的に調整する必要がなくなるため、交通量が多い状況では特に役立ちます。

複雑な運転状況における運転手の支援

• 交通ナビゲーション: ADASは、交通の流れを評価して最適な車線を推奨したり、運転手にボトルネックの兆候を警告したりすることで、困難な交通状況にある運転手を支援します。運転手が速度制限と車線規律を遵守するのを支援する主な要素は、交通標識認識 (TSR) と車線維持支援 (LKA) です。
• 駐車と操縦: 経験豊富な運転手であっても、限られたスペースに駐車したり、混雑した場所で運転したりするのは難しい場合があります。ADASは、駐車支援やリアクロストラフィックアラートなどの機能を使用して、視覚、聴覚、場合によっては触覚によるフィードバックを提供することで、運転手が衝突することなく安全に車両を駐車または移動できるように案内します。
• 環境適応: アダプティブヘッドライトなどのADASシステムは、霧や激しい雨などの視界が悪い状況で、車両の方向と速度に応じてライトの強度と角度を変更します。同様に、雨滴感知ワイパーは雨の強さを感知して自動的に作動し、速度を修正します。

結論として、ADASは最先端のテクノロジーと人間中心の設計を組み合わせることで、現在の車両機能と将来の自動運転との間のギャップを埋めます。ADASは、安全性を保証し、複雑な運転状況でサポートを提供することを目標としており、技術革新とユーザー福祉に対する自動車業界の取り組みの象徴です。

ADASの歴史的進化

自動車市場の技術革新の道筋は、効率、快適性、安全性を向上させるための継続的な取り組みによって築かれています。このパターンは、基本的な支援機能から完全な自動運転の寸前にまで進んだ先進運転支援システム (ADAS) の開発に見られます。

基本機能から高度な機能まで

過去の技術は、現在私たちがADASとして知っているものとは大きく異なりますが、ADASの起源は自動車の歴史の初期に見つかる場合があります。

機械とアナログの始まり: 20世紀初頭、基本的なクルーズコントロールなどの機械システムが導入されました。この完全な機械システムの目的は、長距離運転時の運転手の負担を軽減することでしたが、最近のモデルのような適応性と安全機能が欠けていました。

デジタル革命とセンサの進歩: 20世紀後半には、デジタルエレクトロニクスとマイクロプロセッサの導入が自動車技術に大きな影響を与え始めました。この時期に、自動車における最初のデジタル制御安全機能の2つである電子安定制御 (ESC) とアンチロックブレーキ システム (ABS) が導入されました。超音波センサとレーダーセンサの開発により、駐車支援やアダプティブクルーズコントロールなどの機能の実現が可能になりました。

接続性と高度なアルゴリズムの高まり: 21世紀には、インターネットの普及と接続オプションの向上により、ADAS機能が著しく進歩しました。これにより、高度なアルゴリズムと接続性が高まりました。高度なアルゴリズムにより複数のセンサからの入力を同時に処理できるようになったため、車線逸脱警報、交通標識の識別、さらには歩行者検出などのより複雑なシステムを作れるようになりました。

自動運転への道

ADASの進歩により、自動運転が車両の進化における次のステップになりました。

初期段階: 高級車には、自動駐車や高速道路クルーズコントロールなど、半自動運転技術が搭載されるようになり、自動車が運転の一部を制御できるようになりました。一般的に、これらはSAEレベル1、または、レベル2の自動化に分類され、車はステアリングまたは加速 / 減速のみを独立して操作できます。

知覚システムの進化: コンピュータービジョン、LIDARテクノロジー、機械学習アルゴリズムの進歩により、周囲の状況を認識および解釈する車両の能力がますます向上しました。これにより、高度な障害物認識や自動車線維持などの機能が可能になりました。

完全な自律に向けて: レベル4、および、レベル5の自動運転は、人間の介入を必要とせずに運転関連のほとんどまたはすべての作業を管理できる自動車を指定するものです。自律走行車は、AI開発に支えられたこの分野の研究とパイロットプロジェクトのおかげで実現可能になりつつありますが、広く普及するまでには、克服すべき倫理的、法的、技術的な障害がまだ残っています。

結論として、ADASの長年にわたる発展は、人類が技術革新とセキュリティを揺るぎなく追求してきたことの証拠です。ADASは、機械的な支援によるささやかな始まりから自動運転車の実現に至るまで、人間、機械、テクノロジーの調和のとれた融合をたどります。これは、道路の安全が不可欠となり、運転が必要ではなくなり選択の問題になる未来を約束します。

ADAS機能の分類

先進運転支援システム (ADAS) は、さまざまな運転状況、環境、気候に対応できる幅広い機能を備えた複雑な分野です。分類により、これらのシステムを体系的に理解できるようになり、専門家と素人がそれらの特徴と複雑さを区別できるようになります。自動化の程度と特定の機能性が2つの主な分類要素です。

自動化レベル (SAEレベル0～5)

レベル0 (自動化なし) からレベル5 (完全自動化) は、自動車技術協会 (SAE) がさまざまな自動化レベルを分類した6つの異なるカテゴリです。この分類は、運転プロセス中に必要な人間の介入の程度を測定する基準を提供します。

レベル0 (自動化なし): 警告信号などの特定のADAS介入がアクティブになる可能性がある状況でも、このレベルではすべての運転活動は完全に人間の運転手によって実行されます。

レベル1 (運転支援): 加速やステアリングなどの単一の制御機能の自動化が可能です。例としては、車線維持支援とクルーズコントロールがありますが、同時には機能しません。

レベル2 (部分的自動化): ADASテクノロジーを使用することで、車はステアリングと加速 / 減速を同時に制御できるようになります。このレベルは、車線中央維持と組み合わせたアダプティブクルーズコントロールによって代表されます。

レベル3 (条件付き自動化): 自動車は周囲の状況を監視するなど、ほとんどの運転タスクをこなすことができますが、必要な場合には人間の支援が必要です。一例として、Audiのトラフックジャムパイロット プログラムが挙げられます。

レベル4 (高度な自動化): 人間の支援を必要とせず、限られたスペースや限定された車線などの特定の状況で、車がすべての運転業務を処理できます。これらの状況が満たされない場合、車は人間の介入を必要とします。

レベル5 (完全自動化): 完全な自律が達成され、車はどんな状況でもどこでも機能でき、人間の支援を必要としません。

機能性

機能分類は、ADASシステムが解決できる特定のタスクまたは状況に関する情報を提供し、SAEレベルは自動化の度合いを示します。

衝突回避: 衝突回避カテゴリのシステムは、衝突が起こらないように設計されています。死角認識、自動緊急ブレーキ、前方衝突予測警報 (FCW) などの機能を備えています。

トラフィック管理: これらのADAS機能は、車が交通渋滞を回避するのに役立ちます。これには、交通標識認識、交通渋滞支援、アダプティブクルーズコントロールが含まれます。

駐車支援: 運転手の介入をほとんど必要とせずに車が自動的に駐車できるリアビューカメラと自動駐車は、駐車を容易にするために設計された技術の2つの例です。

ドライバーモニタリング: 運転手の健康と注意力を保証するために、ドライバーモニタリングシステム (DMS) や居眠り運転検出などのシステムが導入されています。

環境認識: 車線逸脱警報 (LDW)、暗視、歩行者識別などのシステムは、レーダー、カメラ、LIDAR、その他のセンサを使用して車両が周囲の環境を感知し、理解することを支援します。

ADAS機能の分類は、今日の自動車の革新レベルと無限の可能性を示しています。シンプルさ、効率性、安全性を優先するADASは、最近の交通手段を再設計するための大きな一歩です。