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5Gと自動運転の関係とは?5Gが自動運転に必要な理由や課題を解説

5Gと自動運転技術の発展には密接な関係があります。しかし、自動運転技術にはレベルが設けられており、レベルごとに機能や法的責任の所在などが変わるため注意が必要です。ここでは、5Gと自動運転の関係や今後の課題について詳しく説明します。
近年、ドライバーをサポートしてくれる機能を搭載した自動車が増えています。そのため、自動運転が近い将来実現するのではないかと考える人も多いようです。しかし、一般的に「完全自動運転」のことがイメージされがちな自動運転には、自動車が持つ機能に応じてレベルが設けられています。現在普及している自動車がどのレベルに該当するのか、どれくらいのレベルまで技術が発展すれば自動運転として認められるのかを知っておかなければ、自動運転技術の発展状況を適切に把握することはできないでしょう。

また、5G通信のサービスが提供開始されたこともあり、今後は自動車に搭載されている機器が5G通信を行うようになるとも言われています。5Gと自動運転の関係性を理解しておくことも、これからの自動車社会の発展に対応するために重要です。

そこで今回は、5Gと自動運転の関係性や、5Gが自動運転に必要な理由や課題について、詳しく説明します。

そもそも自動運転とは?

そもそも自動運転とは、「人間が操作することなく自動で走行できる自動車」であると言われています。自動運転技術が発展するためにはいくつかの段階を踏む必要があることや、法整備や保険制度の改定などが必要になることから、自動車に搭載されている技術に応じてレベルが設けられています。

日本では、アメリカと同様にSAE(Society of Automotive Engineers)という乗り物に関する標準化などを行っているアメリカの非営利団体をもとに、自動車の性能を段階別に分けています。5Gと自動運転の関係性を理解するためには、自動運転レベルについて理解しておくことが大切です。

ここからは、自動運転レベルごとの特徴や違いについて、詳しく説明します。

自動運転レベル0

自動運転レベル0は、自動車の走行に関するすべての操作をドライバーが行うもの。一般的に走行している自動車のほとんどは自動運転レベル0に該当します。ドライバーをサポートしてくれる技術を搭載した車両はまだ限られていることや、高度な機能を搭載した自動車を手に入れるためには高い費用がかかります。そのため、自動運転レベル1や2、3の自動車が普及するにはまだ時間がかかるでしょう。

自動運転レベル1

自動運転レベル1は、アクセルによる加速やブレーキによる減速、またはカーブに差しかかったときのステアリング操作のいずれかをシステムが行うもの。これらのどちらかをサポートしてもらうだけでもドライバーの運転負担は大幅に軽減されることから、すでに自動運転レベル1の車を所有している人もいるかもしれません。

自動運転レベル1では、万が一トラブルが発生したときはドライバーの責任で危険を回避しなければなりません。そのため、運転をサポートするシステムを利用しているからといって、運転中の注意を疎かにすることはできません。

自動運転レベル2

自動運転レベル2は、自動車の加減速とステアリング操作の両方をシステムが制御するもの。自動運転レベル1よりもドライバーをサポートしてくれる割合が多いため、運転負担はさらに軽減されます。自動運転レベル2の機能を持った自動車もすでに一般販売されているので、すでに自動運転レベル2の自動車を体感したことがあるという人もいるでしょう。

しかし、自動運転レベル2の自動車であっても、自動運転レベル1と同様にドライバーの責任で自動車を操縦しなければなりません。万が一のときはドライバーが危険を回避する必要があることを知っておきましょう。

自動運転レベル3

自動運転レベル3は、高速道路のような一定の条件下では、自動車の操縦をシステム側の責任で行うもの。走行中に天候の変化や交通状況の変化が発生してシステムが自動運転を継続するのが困難だと判断した場合、すみやかにドライバーが運転を交代しなければなりません。運転中にインターネットを閲覧するといったことも、システム側が制御している間は可能になると考えられていますが、法律の解釈によってできることが変わるので注意が必要です。

2020年4月から改正道路交通法が施行され、自動運転レベル3の自動車が公道走行を認められるようになりました。しかし、万が一事故が発生したときは、システムが作動状況やドライバーの運転状況によって、ドライバーが責任を負うこともあるようです。今後の状況によっては法律の解釈が変わったり、保険会社ごとに補償規定が変わることが考えられます。今後自動運転レベル3の車を所有する場合は、これらの変化に注意して情報を把握しておきましょう。

自動運転レベル4

自動運転レベル4は、高速道路など特定の条件下で、システム側がすべての運転操作を行うもの。自動運転レベル3とは違い、もしシステムが運転を継続するのが困難だと判断した際の対処もシステム側が行います。
そのため、運転中に映画鑑賞を楽しんだり、インターネットを閲覧するといったことが可能になると言われています。移動時間を会議や資料作成といった仕事にも充てられれば、より時間を効率的に活用できるでしょう。

自動運転レベル5

自動運転レベル5は完全自動運転とも言われており、将来的にはドライバーが乗車していなくても自動車が操縦できるようになると言われています。無人タクシーや無人トラックなど、移動や物流に大きな革新が起これば、人々の暮らしが大きく変わるでしょう。

しかし、完全自動運転の実現は、自動運転技術の開発だけでは叶いません。道路の整備や法律の整備、危険の100%回避といった多くの課題が残されているため、これらの問題をいかに解消していくかを考えていくことが重要になります。

5Gの特徴と自動運転の関係

5Gと自動運転の関係性を理解するためには、自動運転だけでなく5Gの特徴についても知っておかなければなりません。

ここからは、5Gが持つ特徴を、自動運転との関係にも触れながら説明します。

高速・大容量の通信

5Gでは、高速・大容量の通信が可能。4Gの通信速度の約20倍にもなると言われており、従来の通信技術ではできなかったような超高速通信ができるようになります。5Gと自動車のシステムを連携させることによって、周囲の環境の変化や衝突の危険をいち早く察知して、AIで分析しながら最適な方法でトラブルを回避できるようになるでしょう。

また、5Gによって移動中に4Kや8Kといったデータ量の思い通信も快適に行えるようになるため、移動中の過ごし方も大幅に変わると言われています。

低遅延速度

5Gの通信遅延は、4Gの1/10程度だとされています。そのため、5G通信ができる機器が自動車に搭載されれば、リアルタイムで運転をサポートしてもらえるようになるかもしれません。最適な経路を瞬時に判断してドライバーをサポートしたり、衝突の危険を瞬時に察知して回避することもできるとも言われているため、より安全性の高い運転ができるようになるでしょう。

通信の低遅延によってシステムへの信頼感も高まるため、安心して自動車を走行させられるとともに、より安全な交通社会を実現できると期待されています。

多数同時接続

5Gは、1つの基地局が接続できるデバイス数が4G基地局の10倍程度とされています。そのため、首都圏のようにエリア内にたくさんの自動車が集中するような場所でも、快適に5G通信が行えるでしょう。また、1つの自動車に5G対応の機器を複数搭載できるようになるため、より充実した機能を自動車に設けられるとも言われています。

4Gでは、回線が混雑することで通信障害が発生するケースもありました。しかし、5Gではこのようなリスクを最小限に抑えられるので、5Gと自動車のシステムを連携させることによって、交通渋滞の緩和や交通事故の予防を行いやすくなると期待できます。

5Gに対応した自動運転車を開発する際の課題

自動運転車を開発する際の課題
・正確な測位技術
・環境変化に対応する技術
・システムの安全性の向上
5Gに対応した自動運転車を開発するためには、上記の3つの課題があります。これらの課題を解消することによって、5G通信の特徴を活かした自動運転車の開発がスムーズに進むようになるでしょう。ここからは、5Gに対応した自動運転車を開発する際の課題について、詳しく説明します。

正確な測位技術

自動運転車が普及するためには、自動車に搭載するシステムに正確な測量技術を持たせなければなりません。多くの自動車が集中するような場所や、入り組んだ路地のような場所でも正確な測位ができるようにしておかなければ、安全に自動車を走らせることはできないでしょう。

また、山奥やトンネル内など、5Gの電波が届きにくいようなところでも正確な測位ができるようにすることも、今後の課題だと言えます。

環境変化に対応する技術

自動車を走らせるときは、常に天候がよいわけではありません。

雨や雪、夜間や濃霧など、あらゆる環境下で安全に自動車を走らせられなければ、自動運転車を普及させるのは難しいでしょう。道路工事や交通事故、落石や倒木といったトラブルにも即座に対処できなければ、安全に自動車を走らせることはできなくなってしまいます。

システムの安全性の向上

システムの安全性を向上させることも、自動運転車を普及させるための大きな課題。自動車に搭載するさまざまな機器が5Gに接続するということは、それだけセキュリティリスクも高まります。

万が一自動車に搭載されているシステムがハッキングされると、重大な事故につながってしまう危険性があります。運転中の安全なシステム制御を担保できなければ、自動運転車を普及させることはできないでしょう。

5Gと自動運転の関係をよく理解しておこう

ここでは、自動運転レベルによってどのような特徴や違いがあるのか、5Gが普及することによる自動運転技術への影響、自動運転車が普及するまでの課題について説明しました。自動運転が一般化することで、より利便性の高い社会が実現すると考えられます。しかし、自動運転システムの向上やセキュリティ対策といった課題にも、同時に取り組まなければなりません。

ここで説明した内容を参考にして、5Gと自動運転の関係を理解したうえで、今後の自動運転技術の発展に対応できるようにしておきましょう。

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