自動運転カーは滑りやすい雪道を安全に運転できるのか?


アメリカの国土の70%は毎年5インチ(約12.7cm)以上の平均積雪量を記録しており、アメリカの人口の70%以上が「雪国」にあたる地域で暮らしていることがわかっています。言い換えれば、アメリカで自動運転カーを普及させるには「雪道を安全に走行できること」が必要とされるわけですが、ニュースサイトのreadwriteが自動運転カーが雪や氷で覆われた道路を走行するためどんなテクノロジーが活用されているのかを挙げています。

How will self-driving cars handle snowy driving conditions?
http://readwrite.com/2016/12/19/how-self-driving-cars-handle-snow-tl4/

アメリカでは積雪した道路や凍結した道路上の衝突事故により、毎年1300人以上が命を失っており、11万6000人以上がなんらかのケガを負っています。雪の中の運転はスリップ・横滑り・ホワイトアウトなどの危険が伴いますが、もし自動運転カーがテクノロジーの力で雪道を安全に運転できるなら、従来の有人自動車よりも優れた選択肢になり得ます。


自動運転カーは各社で公道テストが行われており、実用化が近づきつつありますが、自動運転カーが異常気象に対処するためのテクノロジーも進歩を遂げているとのこと。自動運転カーは人間のドライバーと同様にスリップ・横滑り・ホワイトアウトなどに対処する必要があるのですが、雪道を走行するためには以下の4つのテクノロジーが必要とされています。

◆3Dマッピング
多くの自動運転カーのメーカーは道路を正確に3Dマッピングする技術を搭載しており、自動運転カーの走行ルート上にある木、標識、車線境界線、歩道の縁石の位置を把握することができます。また、同じエリアを走るほどに学習するため、リアルタイムでより多くの歩行者や障害物を検出するべく、集中してセンサー類を稼働できるようになるとのこと。これらの3Dマッピング技術は、LIDARシステムと組み合わせることで、雪道での走行でも利用できるようになります。


◆LIDARシステム
LIDARシステムとは紫外線・可視光線・近赤外線などのビームを用いて障害物を検出するリモートセンシング技術のことで、LIDARは道路脇の木々や道路標識だけでなく、雨粒や雪片まで見分けることが可能なほど正確です。降雪時は晴天時の3Dマップを参照することで、雪で埋もれた道路の車線境界線の位置や、雪で見えづらい標識およびビルまでの距離などを測定できるとのこと。

LIDARシステムについては、以下の記事を読むとよくわかります。

自動運転カーやロボットを劇的に進歩させるセンシング技術「LIDAR(ライダー)」の極小チップ化に成功 - GIGAZINE


3DマッピングとLIDARを組み合わせたシステムは、フォードがすでに自動運転カーに搭載しており、フォードの自動運転カーが雪道を走行する様子は以下のムービーから見ることができます。

Ford’s Industry first autonomous vehicle tests in snow - YouTube


◆レーダー
電波の反射によって障害物を検知するレーダーは、LIDARと同様に光の反射に影響されないため、悪天候下でも建物や歩行者を検知することができます。LIDARのセンサーは車両の外部に取り付けられますが、レーダーのセンサーは雪国では凍結して動かなくなる可能性があるため、多くの自動運転カーでフロントガラスの手前に配置することで、雪国でも動作できると考えられています。

◆カメラ
複数のセンサーに加え、自動運転カーには実際に周囲の状況を検知するカメラが設置されています。カメラはほかのセンサー類が障害物を検出するための補助的な役割を果たし、先述の3Dマッピング技術、LIDARシステム、レーダーとともに動作します。ただし、カメラのレンズは雨や雪に覆われると見えなくなるため、雪国で使用するにはレーダーと同じくフロントガラスの内側に設置するか、何らかの霜取り技術の開発が必要とされています。

なお、これらの技術はいずれも開発途上のものです。凍結した道路や降雪時の曲がり角で滑りやすいのは自動運転カーも同じことであり、「スノータイヤを装着した人間の運転」よりも安全な雪道の自動運転技術は確立されていません。また、自動運転ができないほどの悪天候を判断するシステムも開発中ですが、大雪で自動運転カーが走行中に「危険」と判断して運転を停止してしまい、動けなくなることを防ぐ必要もあります。全天候に対応できる自動運転カーの実用化には、まだまだ多くの課題が残されているようです。

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