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先進運転支援
道路上のシステム

先に述べたように、この 'ADASとは?この記事のシリーズでは、いくつかのADAS機能はすでに道路上では当たり前のものとなっており、他の多くのシステムはコストオプションとして、またはより高価な高級モデルに標準装備されています - この独占性は、当面の間、必然的に変化していくでしょう。

多くのシステムは、お互いに共通の感覚入力を共有しています。ADAS開発で広く普及しているラテラルシンキングの方法論を採用することで、メーカーは既存の機能と新しい機能を組み合わせて、マーケティングに適したADASパッケージを作成してきたが、多くの場合、ある程度の自律性が見て取れる。例えば、テスラのオートパイロット、日産のプロパイロット、ボルボのパイロットアシストなどを例に挙げてみよう。それぞれアクティブクルーズコントロール、レーンキープアシスト、ブラインドスポット検出などの機能をバンドルし、特定の条件下でレベル2の自律性を提供しています。2018年モデルのAudi A8のTraffic Jam Pilot機能は、レベル3の自律性を提供するとされていますが、これまでのところ規制上の問題から、一部の地域の購入者にしか提供されないとされています。

大まかに言えば、今日のADASは、避けられないクロスオーバーがあるものの、2つの陣営に分けることができます。第一に、運転中の車の制御を支援するシステムを見てみましょう、警告や警告を通じて、あるいは何らかの方法で積極的に介入することで。第二に、ドライバーの気が散ることを減らすことで車のコントロールを容易にする「快適性と利便性」の機能を見ていきます。

アンチロックブレーキシステム

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ADASホイールスピードセンサーアンチロックブレーキシステム(ABS)は100年ほど前から何らかの形で存在しており、1920年代に初めて航空機用に開発されました。これらのシステムは効果的ではあったものの、今日の電子制御式の4チャンネル4輪ABSからは、完全に機械的なものであり、何光年もかけて開発されたものでした。

ABS の基本コンポーネントは、ホイール速度センサー、油圧ライン内の切り替え可能なバルブ、ポンプ、電子制御モジュールである。このシステムは、車輪速度を監視し、ロックアップ直前の急激な車輪の減速を感知してから、脈打つような動作で油圧を一時的に減少させ、再び油圧を供給することで動作します。これは、かつてスキッド回避技術としてドライバーに教えられていたペダル・ポンピング・ケイデンス・ブレーキ動作を模倣していますが、現在のシステムでは1秒間に約15~20回という非常に高い頻度で行われています。

以前、このADAS とは何か」シリーズで述べたように、ハードウェアは他の ADAS 機能の主要な実現手段となりました。シリーズで紹介したように、ハードウェアは他のADAS機能の主要なイネーブラーとなり、ABSポンプと制御モジュールの開発は今日でも多くの主要な安全システムの中心にあり続けています。

ABS の利点は広く認知されており、2004 年以降、欧州連合で販売されたすべての新車に義務化されている。ほとんどのドライバーにとって、ABS はほとんどの路面で停止距離を短縮する傾向があり、主に、特に緊急ブレーキ時にブレーキペダルの踏み込み量に関する不確実性を取り除くことで、停止距離を短縮している。しかし、ABS の主な利点は、急ブレーキの際に障害物の周囲を旋回して車両を操舵できることである。このような操作をしなければ、ホイールがロックして車両がそのまま走行してしまうことになる。ABSを搭載した車の事故統計を調査した初期の研究では、ABSが複数車両事故のリスクを減少させる一方で、車が道路から離脱する単車事故のリスクは実際に増加していると結論づけているものもあります。A 米国道路交通安全局 (NHTSA) による2002年の研究は、ABS 付きの車両では、ランオフ路上での横転事故の死亡率が 28% 増加していることを発見しました。ABS 非搭載車のドライバーは、コーナーに進入するスピードが速すぎると、パニックブレーキをかけてホイールをロックし、結果的に道路から逸脱して正面衝突の可能性が高くなると結論づけられました。一方、ABSを装備した車両は、予測しにくい方法で道路から離れる傾向があり、より大きな怪我や致命的な横転の可能性が高くなる可能性があった。しかしNHTSAは、ABS技術の進歩により、このような事故のリスクを軽減できる可能性があると指摘し、今回の調査結果には慎重な姿勢を示している。

それでも、米国でABSが義務化されたのは2013年になってからで、その後は電子安定制御(ESC)との併用となっています。

電子安定制御

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ABS ハードウェアは他の ADAS 機能への初期のゲートウェイとなりましたが、ABS の直系の後継機である電子安定制御(ESC)は、直接的に、あるいはコンポーネントやシステムのさらなる開発と改良によって、今日の道路を走行する車両の安全性を最も高めてきました。

ESC (多くの自動車メーカーが独自のシステム名を持っている) は、車両の安定性を監視し、ドライバーの入力に反した方向異常が予測される場合に、制御を維持するために介入する。介入は通常、過度の進入速度や誤った制御入力によるコーナリング中や、回避操作や急な方向転換時に行われます。ABS ハードウェアとステアリングホイール位置センサー、ヨーレートセンサー、横加速度センサーを組み合わせることで、ESC は車両の動きとドライバーの推定意図を比較して、車両が道路から離れたり、横転したりするような制御不能を防ぐことができます。

基本的にシステムは、個々の車輪に瞬間的にブレーキをかけることで、意図しない車両の動きに反して垂直軸を中心としたトルク反応を提供することで機能します。場合によっては、いくつかのシステムでは、ESC はイグニッション・リターデーション、燃料供給の制御、スパーク抑制、または直接スロットルを作動させることでエンジントルクを減少させ、予測される制御不能をさらに緩和することができます。多くの場合、ESC の介入はドライバーにとっては非常に微妙なものですが、事故や怪我、死亡事故を減少させる効果は誰もが認めるところです。

ESCは、米国では2012年から、欧州では2014年から販売されたすべての新車に義務化されている。それに先立ち、2004年のNHTSAの調査では、ESCは事故を35%減少させると結論づけられ、2007年には英国運輸省の調査では、ESCを搭載した車は死亡事故に巻き込まれる可能性が25%減少するとの結果が出ている。2014年、Global NCAPは世界的にESCの義務化を呼びかけました。

トラクションコントロールシステム

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トラクションコントロールシステム (TCS) は独立した機能として販売されることが多いが、今日のトラクションコントロールシステム (TCS) は本質的に ESC の補助的な機能である。TCS は基本的に ABS の逆で、加速時に従動輪が急回転した場合、つまり計測された路面速度を超えた場合には、トラクションが回復するまで従動輪のトルクが抑制される。

ADASホイールスピードセンサー

クルーズコントロールとアクティブクルーズコントロール

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ABSと同様に、クルーズコントロールは今日の車には馴染みの深い機能であり、「運転支援」機能として当たり前のように思われがちだが、すべてのドライバーがこの機能を好んで使用しているわけではないことに注意すべきだ。

基本的な形態では、クルーズコントロールはスロットルを制御し、勾配を補正するために必要に応じて調整することで、あらかじめ設定した車速を自動的に維持する。ドライバーは、通常はステアリングホイールやそのすぐ後ろの茎に取り付けられたコントロールを使って、手動で希望の車速を設定しなければならず、ドライバーがブレーキペダルに触れるとすぐにシステムが解除されなければならない。

このタイプのクルーズコントロールは一般的ですが、比較的交通量の少ない高速道路や高速道路の使用に最適です。

最近では、アクティブ・クルーズ・コントロール(ACC)という現代のADAS機能が、渋滞の激しい道路でクルーズ・コントロールを使用するという問題に広く対処している。ACCは、既存のクルーズコントロール・ハードウェアとレーダーやステレオカメラなどの前面センサーを組み合わせて、前方の交通状況を監視し、安全な追従距離を維持するために車速を調整します。

ACCはレベル1のオートノミーを提供していると認識されており、より高いレベルの自動運転機能への足がかりとして広く認識されています。すでに述べたように、ACCはレベル2以上のオートノミーを提供するために、車線維持支援などの他のシステムとパッケージ化されることが多くなっています。

前方衝突警報と自律型緊急ブレーキ

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前方衝突警報(FCW)と自律型緊急ブレーキ(AEB)は、2つの別個の機能でありながら密接に関連した機能であり、通常は一緒に表示されます。

ADAS 前方衝突警報 緊急ブレーキFCW/AEBの主な役割は、交通量の多い都市部の道路や通行止めの列で非常によく見られる追突事故を防止または軽減することです。TCWは、前方を向くセンサーやセンサーを使って前方の道路を監視し、前方の車両、特にシステムが装着されている車両よりも減速している車両や移動速度が遅い車両との衝突の可能性を警告します。衝突の可能性が高いと判断された場合、FCWシステムは、音、視覚、そして時には触覚の一連の警告で、その可能性をドライバーに警告します。同時に、一部のシステムでは、緊急停止の可能性に備えてブレーキ油圧をプリチャージします。ドライバーが何も行動を起こさない場合は、ブレーキを急激に、しかし瞬間的に作動させることを含む更なる警告が表示されます。最終的に何もしなければ、システムはブレーキを完全に作動させて衝突を完全に回避するか、少なくとも衝突の深刻さを軽減します。

多くのFCW/AEBシステムはまた、そのようなシートベルトの自動プリテンション(これ自体がFCWアラートとしても機能することができます)や窓を閉める、さらには特定の状況下でステアリング制御の程度のような事前衝突の準備の要素を含んでいます。

多くのADAS機能と同様に、多くの自動車メーカーはFCW/AEBをシティセーフティ(ボルボ)、アクティブシティストップ(フォード)、フロントアシスト(フォルクスワーゲン)など、独自の好ましい名称で販売している。いくつかの名前の単語の使用 '都市'は、システムが効果的であると主張されている内の速度パラメータを示唆している, 一般的に初期のシステムでは約30kmh/19mphまで.フォルクスワーゲンのフロントアシストは時速200km/125km/hまでの速度で前方の静止物体を検知すると主張されているが、その後のシステムは時速50km/30km/h、さらには時速80km/50km/hまでの速度で活躍するようになっている。市街地をベースにしたシステムの中には、現在のところADASアプリケーションでの有効範囲が限られているライダーセンサーを使用しているものもあれば、レーダー単独またはレーダーとカメラセンサーの組み合わせを使用しているものもある。

センサーや検出/分類アルゴリズムがより効果的になってきたことで、FCWシステムは、交通だけでなく、サイクリスト、歩行者、動物の識別にも特別に使用できるようになってきています。その結果、ある種のシステムは、歩行者回避機能として特別に販売されているケースもあります。

FCW/AEBは事故の深刻度や頻度を減らす効果が認められており、2015年から欧州で販売されているすべての大型車に義務付けられています。また、米国では2022年までにほぼ全車にFCW/AEBが標準装備されると予想されており、既に述べたように欧州委員会は2021年までにEUで販売されるすべての新車にFCW/AEBを義務化したいとの意向を表明している。

ブラインドスポットモニター/レーンチェンジアシスト

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ブラインドスポットモニターとは、車両の側面と後部に取り付けられたレーダーセンサーを使用して、通常はドアミラーのハウジング内やボディワーク内に取り付けられたセンサーを使用して、後方から接近してくる車両や、すでに追い越した車両を検知しますが、バックミラーやドアミラーでカバーされていない領域ではドライバーの視界からは「隠れて」います。ブラインドスポットモニターのセンサーの作動範囲は通常約3メートルで、このシステムは、車線変更の可能性がある複数の車線の道路や高速道路で特に有用です。

このシステムは通常、車両がセンサーで覆われた領域に進入すると、ドライバーにエスカレートする一連の警告を提供します。まず、ドアミラーに取り付けられている場合が多く、点滅するライトによって視覚的な警告が行われます。それにもかかわらず操作が開始されたり、継続されたりした場合、多くの場合はターンシグナルの作動に反応して、音声や触覚による警告が行われ、最終的にはステアリング操作が行われることもあります。

ブラインドスポット監視システムは、車線変更支援システムとして販売されることもあり、今日の自動車ではますます一般的になってきています。ボルボは2007年にブラインドスポット情報システム(BLIS)を初めて導入しました。

メルセデス・ベンツのアクティブ・レーン・チェンジ・アシストやテスラのオート・レーン・チェンジなど、最新の「アクティブ」レーン・チェンジ・アシスト・システムは、車線変更を完全に完了させることができるため、この技術をレベル2の自律性の領域にまで高めています。これらのシステムは、既存の死角監視センサー入力をカメラセンサー(車線標を検出して認識する)と自動ステアリングアシストで強化します。ドライバーがアクティブな車線変更システムを起動すると、ターンシグナルを手動で操作することで運転が開始されます。システムが車線変更が安全であると判断した場合、つまり対向車がなく、後方からの接近もないと判断した場合には、操舵を完全に制御します。

車線逸脱警報/レーンキープアシスト

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表向きは、車線逸脱警報(LDW)と車線維持支援(LKA)システムは、ブラインドスポットアシストシステムと機能的には似ているように見えるが、採用しているセンサーハードウェアが異なる。

LDWは、通常はバックミラーの前のフロントガラスの後ろに取り付けられたカメラで前方の道路をスキャンし、画像処理ソフトウェアを使って車線を識別します。ドライバーがターンシグナルを作動させずに車線を逸脱しているように見える場合には、警告が行われます。

ADAS車線逸脱警報LDWシステムは、当初は大型車向けに開発されましたが、2000年代初頭から車に搭載されるようになりました。それ以来、高級車やプレミアムモデルからコストオプション、さらにはお手頃価格の車に標準装備されるようになり、ますます一般的になってきています。

LKA システムは、ステアリングの介入や制御を追加することで、基本的な LDW を強化します。LKA は、測定された偏差が発生したときに反応するか、または車両を車線の中心に積極的に維持するための小さなステアリング入力を継続的に提供することで機能します。後者のアプローチは、レーンセンタリングまたはレーンセンタアシストとして販売されることもあります。

LKAは、アクティブクルーズコントロールや交通標識・制限速度認識機能と組み合わせて、一定の条件の下でレベル2の自律運転支援を提供するケースが増えています。

パーキングセンサー/パーキングアシストシステム

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死角監視システムと同様に、駐車支援システムもADAS機能の一つであり、多くの場合、センサーによる比較的シンプルな警告から、はるかに複雑なアクティブアシスタンスシステムへと進化してきました。当初は高級品やプレミアムな便利機能として考えられていましたが、衝突や安全要件の進化により、ごく普通の車からの近距離視界が損なわれてきたため、ますます一般的になってきています。アフターマーケットデバイスも広く販売されています。

基本的なシステムは、バンパーに取り付けられた短距離センサーを採用していますが、最近ではレーダーも増えてきています。ドライバーは、一連の警告音で障害物を警告しますが、通常、障害物までの距離が短くなるにつれて音量と周波数が大きくなります。

駐車支援技術の進歩には、基本的なセンサーセットにバックビューカメラ、バックカメラ、バックカメラを追加することが含まれており、ダッシュボードに取り付けられたディスプレイやバックミラー内に車のすぐ後ろのエリアの鏡像を表示します。これらのシステムの中には、ステアリングホイールの位置に応じて車両の方向ガイドを表示するディスプレイ画面のグラフィックを特徴とするものがある。

最近では、リアビューカメラに加えて、車両の側面とフロントに搭載された広角カメラが搭載されています。これらのカメラの画像を画面上でつなぎ合わせて、車両の周囲の環境を俯瞰的に、あるいはいわゆるサラウンドビュー画像として表示し、駐車や近距離での操作に役立てています。

また、最近では、様々なセンサー入力と車両制御の自律操作を融合させて、空いているスペースに並列駐車や逆駐車を行うアクティブパーキングアシスタント機能も開発されています。システムによっては、ドライバーが指定した駐車スペースに駐車したり、ステアリング、ブレーキ、ギア、スロットルを完全に制御したり、画面上や言葉の指示に従ってドライバーが入力したりすることで、自律的に車を検知して駐車したりすることができる。

横断交通警報

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交差交通警告は、最初は駐車スペースからの逆走ドライバーを支援するために設計された近距離物体検知システムですが、それ以来、駐車場だけでなく、限られたまたは制限された視界での交差点での使用のために前方を向いているシステムを含むように開発されました。

ADASのテスト歩行者クロストラフィック横断交通警報システムは、近距離センサー(通常はレーダー)を使用して、車両の側面から接近してくる車両、自転車、歩行者を検知します。センサーのハードウェアは、先に説明した死角支援システムで使用されているものと共有したり、独立していたりすることができ、ドライバーへの接近した危険の警告音は、車両の後ろのエリアの車内ビューを提供するカメラによって増強されることがあります。ほとんどの場合、交差交通警報システムはパッシブであり、ドライバーにアラートを提供するだけですが、一部のシステムでは、積極的に衝突を回避するために車にブレーキをかけることになります。この後者の機能は、逆自律緊急ブレーキ、または逆AEBと呼ばれることがあります。

ターニングアシスタント

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ターニングアシストは、比較的最近開発された死角警報/交差交通警告技術で、対向車の進路を横切って右折(右ハンドル車の場合)や左折(左ハンドル車の場合)から側道への進入を防ぐためのものです。

ターニングアシスタントは、ドライバーが静止しているときに、対向車の前方をスキャンして、対向車の存在を確認するために、通常はレーダーとカメラを組み合わせたフロントマウントセンサーを採用しています。対向車との衝突が迫っている場合は、システムがブレーキをかけて車を停止させます。

あなたが学んだようにADASとはこのような車の安全機能のテストをOxTS がどのようにサポートしているかを確認し、以下をご覧ください。 ADASテストとは

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