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特集●自動運転／論説

自動運転技術の発展
津川定之＊
この論説では、欧米日における自動車の自動運転技術の発展を最初期の1950年代から現在まで述べる。20世紀の自動運転は安全を目的とし単独の乗用車を対象とした研究が多かったが、21世紀になって多くのプロジェクトが、省エネルギーを目的とした自動運転ト
ラックの隊列走行、路線バスや小型低速車両の自動運転を扱った。さらにいくつかの自動車会社が近い将来の自動運転乗用車の導入を予告するに至っている。事故と渋滞という自動車交通問題の解決に自動運転の導入は必要であるが、技術、非技術の両面に依然として多くの課題が残されている。

A Technological History of Automated Driving of Automobiles
Sadayuki TSUGAWA＊
This report describes the technological history of automated driving of automobiles in
Europe, the United States, and Japan from the 1950s, the earliest period, to today. Muchof the work on automated driving in the 20th century dealt with an automatedpassenger car aiming at safety, but that in the 21st century deals with automated truck
platoons for energy saving, automated driving of transit buses and small, low-speed
vehicles. Some auto makers will announce their introduction of automated passenger
cars in the near future. Although it is necessary to introduce automated driving toprovide solutions to the issues of accidents and congestion in road transportation
systems, challenges in both technological and non-technological aspects still remain.

キンの提案とされている。ゼネラルモーターズのエ

１．まえがきンジニアたちとテストコースに立つツヴォルキンの自動車の自動運転１）～３）は決して新しいテーマで写真が遺されている。1960年代になるとヨーロッパはない。最初の提案は、1939 ～ 40年に開催されたやわが国でも自動運転の研究が開始された。しかし

ニューヨークの世界博覧会に米国の自動車会社ゼネ

その後の進展は必ずしも順調ではなく、何回かの中ラルモーターズ（GM）が20年後の生活を描いたジ

止と再開が繰り返されている。21世紀になって、各オラマのFuturama（FutureとPanoramaの合成語）

国の自動運転システムに関するプロジェクトは、省に見ることができる。しかし、事故と渋滞という自エネルギーを目的とした自動運転トラックのプラ

動車交通問題を解決することを目的として自動運転

トーン（隊列）走行など、実用化を目指したものとの研究を最初に開始したのは1950年代の米国である。 なり、加えて2013年頃から自動車メーカーや部品
その発端は、吹雪のフリーウェイで発生した重大なメーカーから乗用車の自動運転システムの販売が予交通事故を知った、当時のRCA副社長V. ツヴォル

告されるに至っている。

＊ 国立研究開発法人産業技術総合研究所

知能システム研究部門客員研究員
Visiting Researcher, National Institute of Advanced
Industrial Science and Technology
原稿受付日 2015年６月１日
掲載決定日 2015年７月15日

国際交通安全学会誌

Vol. 40, No. 2

自動車の自動運転システムは、ヒューマンドライ
バーが運転するときに行う認知・判断・操作をすべて機械が行うシステムで、自動車交通へのオートメーションの導入である。その目的は、事故と渋滞という自動車交通問題の解決に加えて、ドライバー（6）

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自動運転技術の発展きる。しかし、交差点など他の車両や歩行者、信号や同乗者への快適性、利便性の提供にある。
この論説では、まず自動運転システムのメカニズ機などが存在する複雑な交通環境では、人工知能的ムを説明し、その後1950年代からの自動運転システ

アプローチなどによって、周辺環境センシングに基ムとその技術の発展を詳述する。

づいて適切な軌道計画を事前に立てる必要がある。
この上位層を論理層と呼ぶことができる。

２．自動運転システムのメカニズム

３．自動運転システムとその技術の発展

自動運転車両が障害物を回避しながら設定された
コ ー ス に 沿 っ て 走 行 す る 機 能 を も つ た め に は、

1950年代に始まる自動運転システムに関する研究

フィードバック制御系を構成する必要がある。車両の歴史は、用いられた技術と時代背景によって、の制御は、ハンドルの制御であるラテラル制御（横1950年代から1960年代にかけての第１期、1970年代

方向制御）と、アクセル、ブレーキの制御、すなわから1980年代にかけての第２期、1980年代後半から

ち車速や車間距離の制御であるロンジチュージナル

1990年代後半までの第３期、21世紀に入ってからの制御（縦方向制御）からなる。

第４期に分けることができる。第１期の特徴は路車

ラテラル制御では、通常、車両が辿るべき軌道を協調型、第２期の特徴は自律型、第３期の特徴は

示す路上の参照線を使用するが、Table 1は、現在

ITSプロジェクトにおけるさまざまな技術の開発とまでにラテラル制御で使用されてきた路上の参照線

試用、第４期の特徴は実用化を目指した開発である。

と参照線検出のための車載センサーの組み合わせを

さらに2009年ごろからグーグル社による自動運転乗示す。
路上の参照線のうち、誘導ケーブルや磁気マー用車の実験が始まり、2013年ごろから自動車メー

カーなど、本来は路上には存在しない自動運転のたカーや部品会社から自動運転乗用車の販売が予告さめに設置されたデバイスを用いるシステムを路車協れるに至っている。これらの車両は、単路にそって調型または単に協調型とよび、レーンマーカーなど走行するだけでなく市街路を対象とした自動運転が通常は路上に存在するものを用いるシステム、また可能である。

はGPSなど車載の装置だけによるシステムを自律型

３−１

とよぶ。

第１期の自動運転システムでは、道路に誘導ケー

第１期の自動運転システム

先行車が存在する場合のロンジチュージナル制御

ブルを敷設してラテラル制御を行う協調システムで

では、車間距離の測定に、レーダー、ライダー（レーある。1950年代末から60年代にかけて米国のRCA ４）、ザーレーダー）、レーザースキャナーなどが用いらGM ５）、R. フェントン教授を中心とするオハイオ州

れている。先行車の加速度など、後続車のセンサー

立大学６）、英国の道路交通研究所（信号制御プログ

では測定できない、または測定誤差が大きい場合にラムSCOOTを開発した研究所）、ドイツのジーメン

は、車車間通信を用いて対象車両から直接にデータ

ス社７） などで研究が行われた。わが国では1960年を受信することが行われる。小さな車間距離で隊列

代前半に通商産業省機械技術研究所（現産業技術総を形成して走行する場合（プラトーン）や、近傍の合研究所）８） で研究が行われ、その自動操縦車は車両間で通信を行って走行する場合を車車協調型と1967年にはテストコース上で100km/hで走行した。

よぶ。

オハイオ州立大学はその後も精力的に研究を続けた

単路を参照線に沿って、先行車が存在する場合はが、1980年に米国政府からの資金が打ち切られ、研先行車に追従して、走行する場合は、上述したラテ究を中断した。しかしオハイオ州立大学はU. オズ

ラル制御とロンジチュージナル制御を実時間で実行

ギュナー教授に率いられて、後述するように、1990

するだけで十分で、この層を物理層と呼ぶことがで

年代にはサンディエゴのデモに参加し、2000年代にTable 1

道路上の参照線と対応する車載センサー（Aは自ら信号を出す能動的素子、Pは自らは信号を出さない受動的素子を示す）

路車協調型

自律型

道路上の参照線
車載センサー
備考
誘導ケーブル（A）
ピックアップコイル（P） 設置・維持が高コスト
永久磁石列（A）
磁気センサー（P）「安価なインフラストラクチャー」（カリフォルニアPATH）
レーダー反射テープ（P） レーダー（A）
レーンマーカー（P）
カメラ（P）
もっとも一般的なし
GPSと地図

IATSS Review Vol. 40, No. 2（7）

Oct., 2015

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津川定之

自動車で、知能自動車は速度30km/hで路側のガー
ドレールを検出してテストコースを走行することができた12）。1980年代にはこの知能自動車に差動オド
メターに基づくデッドレコニング機能（自車の位置と方位を車上の装置だけで測定する機能）をもたせ、自律ナビゲーションの実験を行った13）。この自律ナ
ビゲーションの実験では、マシンビジョンによって障害物を検出しつつ、デッドレコニング機能と経路
地 図 に 基 づ い て、200m ～ 300mの 距 離 を 速 度
Fig. 1

 面下に埋設された誘導ケーブルとバンパー両端近く
路に装着された一対のピックアップコイル

10km/h程度ではあったが、出発地から目的地まで
車載センサーだけによって知能自動車を自律走行させた。
1980年代後半にはわが国の通商産業省の提案で自はGrand ChallengeとUrban Challengeに参加してい動 運 転 車 両PVS（Personal Vehicle System） が 試る。
誘導ケーブルを用いたラテラル制御は、1950年代

作されている。マシンビジョンによってレーンマーに工場内無人搬送車の誘導方式に開発されたシステカーを検出し、自動運転を行った。PVSには地図作ムに基づいている。路面下に埋設した誘導ケーブル

成機能があり、走行したコースの地図を生成し、こに交流電流を流すと周囲に交流磁界が発生し、車両の地図を用いて次回の走行時には目的地までの最短の前バンパー両端に装着した一対のピックアップコ

経路で走行することができた。使用した車両は、コ

イル（Fig.1）がこの交流磁界内を移動する際に発ンピュータービジョンのための画像処理コンピュー

生する電流からコースずれを検出することができる。

ターが大きかったために、使用車両はマイクロバス

誘導ケーブルを用いたシステムは、能動的に走行であった。

コースを示すという利点をもつが、走路への誘導

1980年代に入ると、アメリカで軍用車両のALVケーブルの埋設という工事上だけでなく、交流電流（Autonomous Land Vehicle）14） がメリーランド大の供給という運用上の欠点のために、限定された場

学やマーチンマリエッタ社によって開発されたが、所、たとえばテストコースにおける自動車の各種試

オフロード走行を指向したものであった。この研究

験

９）
、10）

やタイヤの耐久試験

７）などでの実用にとどは カ ー ネ ギ ー メ ロ ン 大 学 のNavLab（Navigation
15）
Laboratory）
や国立標準技術研究所のHMMWV

まっている。
誘導ケーブルが公道で用いられた数少ない例として1980年代のハルムスタード（スウェーデン）11）や16）（High Mobility Multipurpose Wheeled Vehicle）に引き継がれた。

フュルト（ドイツ）の路線バスのプレシジョンドッ

ドイツでは1980年代半ばからE. ディックマンス

キングがある。プレシジョンドッキングとは、バス

教授に率いられたミュンヘン連邦国防大学で自動運を停留所に正確に停車させて車椅子や乳母車での乗転車両VaMoRs（Versuchsfahrzeug fuer autonome

降を容易にするシステムで、これらのプレシジョン

17）
Mobilitaet und Rechnersehen）の研究が行われてドッキングでは停留所近傍だけにケーブルを敷設すいる。PVSと同じく、マイクロバスをベースとした
VaMoRsは、1980年代の終わりに約90km/hで自動るため、工事や運用が大きな負担にはならない。
３−２

第２期の自動運転システム

走行している。

1970年代から1980年代にかけてのマシンビジョン

３−３

第３期の自動運転システム（テレビカメラとコンピューターを組み合わせた人

1980年代後半からの各国のITSプロジェクトにお工の眼）を用いた自動運転システムの研究を第２期

いて自動運転システムは大きく取り上げられ、単独とする。マシンビジョンを用いると、特殊なインフ

車両の自動運転だけでなく、複数台の自動運転車両

ラストラクチャーが不要の自律型の自動運転システ

による、小さな車間距離を保った隊列（プラトーン）

ムを構成することができる。世界で初めてのマシン

走行が新たに出現した。また第２期までは自動運転

ビジョンを利用した自動運転システムは、1977年にの対象とされた車両は乗用車が中心であったが、第わが国の通商産業省機械技術研究所が開発した知能

３期では乗用車に加えて路線バスや大型トラックも国際交通安全学会誌

Vol. 40, No. 2（8）

平成 27 年 10 月

自動運転技術の発展

85対象となった。

上 を400回 以 上 の 車 線 変 更 を 行 い つ つ 平 均 速 度１）ヨーロッパの自動運転システム

120km/hで自動運転で走行した20）。

PROMETHEUS（Programme for a European

２）米国の自動運転システム

Traﬃc with Highest Eﬃciency and Unprecedented

米国では1991年に制定されたISTEA（総合陸上

Safety）は、ヨーロッパの自動車会社を中心として

交通効率化法、Intermodal Surface Transportation

1986年から８年間行われた車両指向のITSプロジェ

Eﬃciency Act）に基づいてAHS（Automated High-クトである。このプロジェクトで開発されたダイム

way Systems）計画が開始され、1997年に大規模なラーベンツのVITAII（Vision Technology Applica-

自動運転のデモがカリフォルニア州サンディエゴでtion）18） は、衝突回避を目的とするビジョンに基づ行われた。このAHS計画に際してコンソーシアム

く自動運転システムで、TVカメラ計18台と、総計が結成され、そのコアメンバーは、Bechtel、カリフォ

850MFLOPSの演算能力をもつ60台のマイクロプロ

ルニア州運輸省、カーネギーメロン大学、Delco

セッサからなるマシンビジョンをもち、100km/h以Electronics、GM、Hughes Aircraft、Lockheed

上でのレーン追従、車線変更を行うことができた。

Martin、Parsons-Brinckerhoﬀ、カリフォルニア大学

このマシンビジョンにはミュンヘン連邦国防大学が/PATHであった。このコアメンバーに軍需産業が開発したVaMP（Versuchsfahrzeug fuer autonome

参加しているのは冷戦の終了という時代背景があっMobititaet Pkw）のマシンビジョンが用いられていた。
カリフォルニアPATHは、1986年に発足した米国

る。
このVaMPは、VaMoRsを乗用車に発展させた自カリフォルニア州のITSプロジェクトで、カリフォ

動運転乗用車で、マシンビジョンでレーンマーカー

ルニア大学バークレー校を中心に当初から道路容量だけでなく先行車を検出することができる。このマの増加とそれによる渋滞の解消を目的として自動運

シンビジョンの特徴は、長短二種類の焦点距離をも転システムの研究開発を行っている。その自動運転

つカメラ（直接に距離の測定が可能なステレオビ

システムは路車協調型で、走行コースに沿って埋設ジョンを構成している訳ではない）を用い、撮像しした永久磁石列（磁気マーカー列）を用いたラテラた道路シーンに対してカルマンフィルターを適用しル制御と、小さな車間距離を保って車群（プラトーている点にある19）。VaMPのマシンビジョンが検出ン）を走行させるためのロンジチュージナル制御にした道路シーンをFig.2に示す。撮像した連続道路

特徴がある21）。磁気マーカーを用いると磁石のN極、シーンにカルマンフィルターを適用することによっ

S極を組み合わせて前方の道路の曲率を表現するこてレーンや先行車両を高精度で検出することが可能とが可能となる。したがって車両直下のコースずれになる。VaMPは、1995年にミュンヘンからオーデだけでなく車両前方の曲率まで考慮したラテラル制

ンセ（デンマーク）までの1700kmのうち1600km以御が可能になり、円滑な走行を実現した。カリフォ
ルニアPATHは、磁気マーカーを設置費も含めて１カ所につき５米ドル程度で、安価なインフラストラ
クチャーと評価している。いっぽう車載の磁気センサーにはフラックスゲート型センサーを用いており、
このセンサーは高価である。Fig.3に２種の磁気マー
カーと前バンパー下に装着された磁気センサーを示す。
カーネギーメロン大学は、1995年にはミニバンをベースとしたNavLabVでワシントンDCからサンディエゴまでの4800kmの98％以上の行程をマシンビジョンによる自動運転で走破した。ただし、自動化されていたのはラテラル制御だけでブレーキとア

Fig. 2 V aMPのマシンビジョンが検出した道路シーン（レーンマーカーと先行車を検出している）（Dickmanns教授提供のビデオから）IATSS Review Vol. 40, No. 2

クセルはドライバーが操作した。ラテラル制御アルゴリズムには、マシンビジョンで検出したレーン
マーカーの位置に基づくニューラルネットが用いら（9）Oct., 2015

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Fig. 3

津川定之

２種の磁気マーカー（左は通常型、右は強力型）（左）と前バンパー下に装着された３個の磁気センサー（右）れている。

は、マシンビジョンに加えて路面に貼付したレー

AHSの大規模なデモは1997年夏にサンディエゴ

ダー波反射テープ（Fig.4）を使用した。このテー近郊のI-15にあるHOV（High Occupancy Vehicle）

プは車両からのレーダー波を反射したときコース

レーン内の約12kmのコースで行われ、以下の７チー

ずれを検出することができる。衝突防止レーダー

ムが協調型または自律型の自動運転車両を走行させを自動運転用センサーとしても利用可能であるこた。車両に関しては、ほとんどのチームが乗用車をとから、自動運転の進化的導入のシナリオを描く

用いたが、一部のチームは、路線バスや大型トラッ

ことができるが、テープに設けられたスリット列

クを用いた。

にほこりやゴミが入って性能が劣化することが欠● カリフォルニアPATH：８台の乗用車が、車間距点である。

離6.3m、速度96km/hでプラトーン走行を行い、● ト ヨ タ：ACC（Adaptive Cruise Control） か ら

先頭から２台目の乗用車が車線変更したのち速度の自動運転の発展シナリオ。ACCによる車間・を減じ、最後尾車の後ろに合流すべく再び車線変速度の制御による運転支援システムからラテラル更を行った。ラテラル制御は路面に1.2m間隔で制御の自動化までの自動運転の発展シナリオを示埋設した磁気マーカー列による。

した。

● カーネギーメロン大学：乗用車２台、ミニバン１● ホ ン ダ： マ シ ン ビ ジ ョ ン を 用 い た 自 動 運 転 と台、路線バス２台がマシンビジョンによる自動運

PATHの磁気マーカー列を用いた自動運転の併用。

転で走行した。混合交通下での自動運転システム

前者は道路側設備が貧弱なへき地に対応し、後者を目指した。

は道路側設備が充実した都市部に対応している。

● オハイオ州立大学：２台の乗用車が追い越しを含● イートン・ボラド社：大型トラック用ACC。トラッ

むシナリオで自動運転を行った。ラテラル制御にクの先行車にはレーダー波の反射が少ないFRP製のボディーをもつスポーツカーを使用した。
● カリフォルニア運輸省：磁気マーカー列のメンテ

ナンスを行う作業用車両。マシンビジョンで走行した。
サンディエゴでのデモの後、1998年初頭に米国運輸省はAHSに関するプロジェクトを中止した。その理由は、自動運転システムは、近い将来導入される可能性がなく、産業への寄与が期待できないというものであった。
３）わが国の自動運転システム
建設省（現国土交通省）は、
1995年秋にテストコー
スで22）、それをふまえて翌1996年秋には未供用の上Fig. 4レーダー波反射テープ

国際交通安全学会誌

Vol. 40, No. 2

信越高速道路の小諸付近で、磁気マーカー列を用い（ 10 ）

平成 27 年 10 月

自動運転技術の発展

た路車協調型の自動運転道路システムのデモを行っ

87２）大型トラックのプラトーン走行
ドイツのアーヘン工科大学を中心としたチームは、た。しかし、建設省も米国同様に1997年頃、自動運
転道路システム（AHS、Automated Highway Sys-

トラックの輸送量増強を目的として４台のトラック

tems）のプロジェクトから走行支援道路システムからなる自動プラトーン走行システムのプロジェク（AHS、Advanced Cruise-Assist Highway Sys-トKONVOIを2005年から2009年まで実施し、公道

tems）のプロジェクトに方向を変えた。

で 車 間 距 離10m、 速 度80km/hの デ モ を 行 っ た25）。

通商産業省機械技術研究所と自動車走行電子技術

先頭トラックはヒューマンドライバーが運転するが、協会（現日本自動車研究所）は、2000年11月に５台

後続トラックはマシンビジョンで検出したレーンの自動運転乗用車を車車間通信でリンクし、柔軟なマーカーに沿って自動運転を行う。車間距離はレー隊列走行を行う協調走行システムの実験を行った23）。

ダーやレーザーレーダーで測定し、無線LANによ

各車両の自動運転は、RTK-GPSによる自車位置計

る車車間通信機能を備えている。

測結果と地図データベースで行い、リアルタイムでカリフォルニアPATHでは大型トラックの自動隊

各車両の位置と速度の情報を全車両間で送受するこ

列走行の研究を2000年代初頭から行っている。このとによって二つの隊列の合流、車線変更などを実現

目的は高速走行時に空気抵抗を減らすことによる省した。

エネルギー化にある。
2011年にはネバダ州の公道（高３−４

第４期の自動運転システム

度1800m） を 閉 鎖 し て ３ 台 の ト ラ ッ ク を 速 度 約

21世紀になって、第３期までとは異なり、公的プ

90km/h、車間距離６mで走行させ、燃費改善率が、

ロジェクトでは乗用車ではなく、トラックや路線バ

先頭車4.3％、中間車10％、最後尾車13 ～ 14.5％とス、小型低速の車両を対象として近い将来の実用化いう結果を得ている。ロンジチュージナル制御はを目指した研究開発が進んでいる24）。さらにグーグ

レーザーレーダー、ミリ波レーダー、車車間通信を

ル社の自動運転車に触発されてか、2013年頃に自動用いて自動化したが、操舵はヒューマンドライバー

車会社から自動運転車両の販売が予告されている。

が行った。
わが国の経済産業省は2008年から開始したエネル

１）路線バスの自動運転
カリフォルニアPATHでは、サンディエゴのデモ

ギー ITSプロジェクトでトラックの自動隊列走行シの後、路線バスの自動運転の研究を行っており、ステムを取り上げている26）。その目的は、カリフォ

2003年夏には、1997年のデモを行ったサンディエゴ

ルニアPATHと同様、空気抵抗の減少による省エネのHOVレーンで路線バスの自動運転のデモを行っ

ルギー化とCO2排出削減による地球温暖化防止にあた。路線バスの自動運転の目的は、プレシジョンドッ

る。自動運転の方式はマシンビジョンを用いた自律キングに加えて、定時性を確保するために、ヒュー型で、システムの信頼性を向上させるために多種の

マンドライバーでは運転が困難な、たとえば路側帯

センサーを用い、プラトーン内では車車間通信を行を転用した狭い専用レーンを走行することにある。

い、制御装置には高信頼性設計が施されている。

このプレシジョンドッキングはカリフォルニア州やラテラル制御用のマシンビジョンのカメラは、外部

オレゴン州の公道で既に試用されている。路線バス

からの光に対するロバスト性を確保するために下向は定められたルートを走行するため、乗用車やトきに装着し、車両側方のレーンマーカーを検出した。

ラックとは異なってルートが限定されており、路車

2013年には３台の25トントラックによる速度80km/

協調型の自動運転でも道路側設備が膨大になること

h、車間距離4.7m（トラック後部に長さ0.7mの衝突はなく、合理的である。

安全用バンパーを装着したため、バンパー間距離は

トヨタ自動車が1990年代後半に開発したIMTS４m）でのプラトーン走行を行った。エネルギー（Intelligent Multimode Transit System）と呼ばれ

ITSでの３台のトラックによるプラトーン走行時のるシステムは、一般道では手動運転を行い、専用道

燃費改善率は、車間距離4.7mのとき、先頭車で９％、ではラテラル制御に路面に埋設した磁気マーカー列

中間車で22％、最後尾車で15％であった。

を用いて自動運転を行うデュアルモードバスである。

３）新しいコンセプトの自動運転

このシステムの目的は中量輸送システムにあり、淡最近ヨーロッパで行われた二つのプロジェクト、路島のテーマパークや2005年愛・地球博で運用され

HAVEit（Highly Automated Vehicle for Intelligent

た。

Transport）とSARTRE（Safe Road Trains for the

IATSS Review Vol. 40, No. 2（ 11 ）

Oct., 2015

88

津川定之

Environment）は、従来にない新しいコンセプトに環境から、自律型で、そのうえ、制御システムには基づく運転支援、自動運転システムである。

物 理 層 だ け で な く 論 理 層 を も つ 必 要 が あ っ た。

2008年から2011年まで行われたHAVEitは、自動Grand Challengeでは、オフロードを走行するため

運転にきわめて近い運転支援を目指したプロジェクにGPSと地図の組み合わせでナビゲーションを行い、トである。運転支援のコンセプトは、作業者の作業

屋根に装着した複数台のレーザースキャナーで障害パフォーマンスは、負荷が大きくなるにつれて増加物を検出して自動運転を行った。優勝したのはスタ

するが、最適なレベルを超えると減少するというンフォード大学の車両である。Urban Challengeで27）に基づいて、ドは、指令に沿って経路計画を行う、カリフォルニア

ライバーの負荷が非常に大きいときだけでなく、渋州の交通規則に従う、制限速度を守る、交通標識に滞時のノロノロ運転時など負荷が非常に少ないとき従う、無信号交差点では優先順を遵守する、駐車場

ヤーキーズ・ドットソンの法則

28）

も運転支援を行うものである 。対象とした車種はでは固定障害物と移動障害物を回避して駐車する、

乗用車と大型トラックで、乗用車では、高速道路で混合交通で他の車両が走行している、など実際の交の自動運転、衝突回避エマージェンシーブレーキ、通に即した制約が課せられ、また道路上のレーン

道路工事中の狭いレーンでの自動操舵、運転支援か

マーカーは必ずしも描かれていないという条件もら自動運転までの制御、ACCおよび白線追従の自あった。優勝したのはカーネギーメロン大学の車両

動操舵制御などの機能をもつ車両が開発され、トである。上位入賞の車両のほとんどは屋根の上に、

ラックでは、渋滞時などの０～ 30km/hでの先行車

ヴェロダイン社製の視角360度のレーザースキャ

自動追従、白線追従の自動操舵制御などの機能をもナーを装着していた。このレーザースキャナーは、

つ車両が開発された。

その後、多くの自動運転車両が使用することになっ環境負荷低減を目的として2009年に開始された

た。

SARTREでは、先頭車をトラック、後続車群を自両Challengeの優勝車をベースに、S. トルン博士

動運転の乗用車群とするプラトーンが開発されておを中心とするグーグル社のチームが乗用車をベースり、これをAutonomous Road Trains（自律型道路とした自動運転乗用車を試作した。この車両は、セ29）列車）とよんでいる 。先頭車となるトラックにはンサーとして屋根の上に設置された視角360度のHAVEitで開発したヒューマンドライバーが運転す

レーザースキャナー、マシンビジョン、レーダーをるトラックを使用し、後続の乗用車にはすでに商品もつ自律型の自動運転システムで、ラテラル制御、30）や車線維持支援

ロンジチュージナル制御とも自動化され、さらに信を装備する。このシステムの特徴は、現存の機器を

号交差点を含む市街路を自動運転で走行することができるだけ利用し、新たに装備する機器の価格はできる。グーグルの自動運転乗用車は、2009年頃か

2000ユーロ程度としている点にある。しかし、トラッらカリフォルニア州の公道で走行実績を積み、2015

クの直後を走行する乗用車のラジエーターが巻き上

年４月現在、自動運転による総走行距離は160万km

がる土砂によって汚損するなどの難点がある。

に達し、この間、グーグル社によれば、自動運転に

４）DARPAのGrand ChallengeとUrban Challenge

起因する事故は発生していない。グーグル社は自動化されている衝突防止システム

米国国防総省のDARPA（国防高等研究計画局）

運転の目的を安全としている。

は、軍用車両の無人化の研究開発の一環として、砂自動運転車両が公道を走行することに関しては、漠のオフロードを無人車両で走破するコンペティ

2015年までにネバダ、フロリダ、カリフォルニア、ションGrand Challengeを2004年と2005年に、模擬ミシガンなどの州で合法化されているが、オレゴン、

市街路を 無 人 車 両 で 走 破 す る コ ン ペ テ ィ シ ョ ン

アリゾナ、コロラド、テキサスなどの州では公道走

Urban Challengeを2007年に開催した。これらのコ行を認める法案が否決されている。合法化されていンペティションには、カーネギーメロン大学、スタる州でも、特別な訓練を受けたドライバーが運転席

ンフォード大学、マサチューセッツ工科大学、オハにいることが義務づけられており、無人運転は認め

イオ州立大学など米国の大学だけでなく、ブラウン

られていない。
2013年ころから自動車会社や自動車部品会社によシュバイク工科大学やカールスルーエ工科大学など

る自動運転乗用車の発表と公道走行が相次いで行わ

ドイツの大学も参加している。
これらのコンペティションでの無人車両は、走行

国際交通安全学会誌

Vol. 40, No. 2

れている。たとえば、ダイムラー社は、2013年８月（ 12 ）

平成 27 年 10 月

89

自動運転技術の発展にマンハイムからプファルツハイムまでの市街路や

Symposium on Systems Engineering for Con-

田舎道を含む100km余の行程を自動運転で乗用車をtrol System Design, pp.347-357, 1965

走行させている31）、32）。用いたセンサーはマシンビ

９）堺司、ほか「自動車無人走行実験システム」『日産技報』第22号、pp.38-47、1989年

ジョンとミリ波レーダーで、グーグル車をはじめとして多くの自動運転車両が用いている視角360度の10）大西謙一、ほか「悪路走行の高信頼自動操縦システム開発」『自動車技術会学術講演会前刷集

レーザースキャナーは用いていない。

921』Vol.3、pp.21-24、1992年

４．あとがき11）岡並木『これからのクルマと都市の関係』ダイ
ヤモンド社、pp.212-213、1985年

自動車の自動運転システムの発展を中心に紹介した。2013年にダイムラー社の乗用車は100km余を自12）谷田部照男、ほか「ビジョンシステムをもつ車
両の自律走行制御」『計測と制御』Vol.30、No.11、

動走行したが、その報告には「自動運転はヒューマ

pp.1014-1028、1991年

ンドライバーに比べてはるかに劣る」と書かれている31）。自動運転によって自動車交通問題が解決され、

13）Tsugawa S., et al.: An Intelligent Vehicle with

移動困難者に移動手段を提供することが可能となる。

Obstacle Detection and Navigation Functions,

しかしながら、周辺環境のセンシング技術、制御シ

Proceedings of International Conference on In-

ステムのうち特に論理層の制御技術など技術面だけ

dustrial Electronics, Control and Instrumentation, pp.303-308, 1984

でなく、ソフトウェアや機器の信頼性、ヒューマンファクター上の課題、法律・制度上の課題、ドライ

14）Terry R., et al.: Obstacle Avoidance on Roadways using Range Data, SPIE, Vol.727, Mobile

バー受容性、社会受容性、アフォーダビリティなど、

Robots, 1986

自動運転の実用化や導入には多くの解決すべき課題

15）Thorpe C., et al.: Vision and Navigation Theが依然として残っている。

Carnegie Mellon Navlab, Kluwer Academic
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