オートパイロット

ボーイング747-200のオートパイロットコントロールパネル

オートパイロット（英語えいご: autopilot）あるいは自動じどう操縦そうじゅう（じどうそうじゅう）とは、乗のり物ものを、人ひとの手てによってではなく、機械きかい装置そうちにより自動じどう的てきに操縦そうじゅうする装置そうち・システムを指さす名称めいしょうである。

概要がいよう

乗のり物ものを自動じどうで操縦そうじゅうする装置そうち・システムがオートパイロットである。乗のり物ものの進行しんこう方向ほうこうや速度そくどなどを、人ひとの手てに代かわって、機械きかいが制御せいぎょする。オートパイロットと呼よばれるシステムは旅客機りょかくきを始はじめとした航空機こうくうきに特とくによく導入どうにゅうされている他ほか、船舶せんぱくにも導入どうにゅうされている。

航空機こうくうき

オートパイロットは旅客機りょかくきをはじめとした航空機こうくうきに導入どうにゅうされており、現代げんだいの航空機こうくうきの操縦そうじゅうシステムの上うえでは、離陸りりくすることは人間にんげん（パイロット）が関かかわることが必要ひつようでありオートパイロットではできないが、離陸りりく後ご安全あんぜん高度こうどに達たっした後のちに、次つぎの空港くうこうに向むかうまでの巡航じゅんこう・アプローチ（空港くうこうへの進入しんにゅう）・着陸ちゃくりくなど、ほとんどの段階だんかいで用もちいることができる自動じどう操縦そうじゅうシステムが用意よういされている。作動さどうは専用せんようのスイッチで行おこなうほか、解除かいじょは操縦そうじゅう桿を操作そうさするだけで可能かのうな仕組しくみになっているものが大半たいはんである。

これらは、慣性かんせい誘導ゆうどう装置そうちや外部がいぶのマーカー（目印めじるしとなる電波でんぱ発信はっしん器き）などから目的もくてき地ちなどに対たいする自身じしんの相対そうたい位置いちを算出さんしゅつし、予定よていの移動いどう経路けいろとの誤差ごさを自動的じどうてきに補正ほせいするものなどである。単純たんじゅんなものでは、所定しょていの方向ほうこう（方角ほうがく）と高度こうどのみを維持いじし、パイロットの負担ふたんを軽減けいげんさせるなどしている。高度こうどなものでは、FMS（飛行ひこう管理かんり装置そうち）に入力にゅうりょくされた飛行ひこう計画けいかくに従したがった方角ほうがく・高度こうどの自動的じどうてきな操作そうさが可能かのうであるだけでなく、推力すいりょく（速度そくど）の調整ちょうせいも行おこなわれる。オートパイロットによる推力すいりょくの調整ちょうせい機構きこうはオートスロットル (en:Autothrottle) と呼よばれる。現代げんだいの航空こうくう機関きかん士しを廃はいした2人ふたり乗務じょうむのコックピットでは、問題もんだい発生はっせい時じにはオートパイロットに操縦そうじゅうを任まかせて、パイロットが問題もんだい解決かいけつにあたるのが基本きほんとなっている。

補助ほじょ的てきな機能きのうとしてセンサーからの情報じょうほうを元もとにトリムを最適さいてき値ちに保たもつオートトリム、離陸りりく・巡航じゅんこう・着陸ちゃくりくで必要ひつようとなる定型ていけい作業さぎょう（フラップの調整ちょうせいなど）をモード切替きりかえにより実現じつげん、「TO/GAスイッチ」 (Takeoff/Go-around switch) を押おしただけで離陸りりくや着陸ちゃくりく復ふく行ぎょうに必要ひつようなスロットルを最適さいてき値ちに引ひき上あげる機能きのうがあり、これらを機体きたいの制御せいぎょシステムに統合とうごうすることで、操縦そうじゅう士しの負担ふたんが大おおきく軽減けいげんされた。

機体きたいの飛行ひこう特性とくせいを補正ほせいするためにも利用りようされており、全ぜん翼つばさ機きのB-2は垂直すいちょく・水平すいへい尾翼びよくが無ないため常つねにオートパイロットで補正ほせいすることで飛行ひこうが可能かのうとなった。このようなシステムを手動しゅどう操縦そうじゅう時じにも使つかえるようにするため、オートパイロットから独立どくりつさせている機体きたいもある。ボーイング737MAXでは迎むかえ角かくが大おおきい時ときにピッチアップ方向ほうこうに向むかう特性とくせいがあるため、手動しゅどう操縦そうじゅう時じに一定いっていの条件じょうけんに入はいると水平すいへい安定あんてい板ばんを機首きしゅ下さげ方向ほうこうにする操縦そうじゅう特性とくせい補助ほじょシステム（MCAS）が搭載とうさいされている。

航空機こうくうきのオートパイロットの自律じりつシステムは、方位ほうい磁石じしゃくのようなものからセンサやジャイロコンパスといった自身じしんの向むきや状態じょうたい・周囲しゅういの状況じょうきょうを判定はんていする機能きのうと、操縦そうじゅう装置そうちのコントロールを組くみ合あわせたものだが、さらにはGPS衛星えいせいの電波でんぱをキャッチして自身じしんの現在げんざい位置いちを測定そくてい、予定よてい経路けいろとの誤差ごさから、どのように移動いどうすればその誤差ごさを修正しゅうせいできるかを判断はんだんするものも登場とうじょうしている。前述ぜんじゅつの相対そうたい位置いちの割わり出だし機構きこうと併あわせて、移動いどう経路けいろを予あらかじめ入力にゅうりょくしておけば、複数ふくすう経路けいろを巡回じゅんかいして行いくことも可能かのうである。ただ、同種どうしゅ機構きこうの操作そうさミスないし作動さどう不良ふりょうから、大韓航空だいかんこうくう機き撃墜げきつい事件じけんのように悲劇ひげき的てきな事件じけんに発展はってんしたケースもあり、こういった機器ききの過信かしんには絶たえず警鐘けいしょうが鳴ならされている。

航空機こうくうきのオートパイロットのうち、簡易かんいなものは、ただ所定しょていの条件下じょうけんかでのみ適切てきせつに機能きのうする性質せいしつのものであるため、積極せっきょく的てきに用もちいられるのは状況じょうきょうが安定あんていしている巡航じゅんこう時じの進路しんろ誘導ゆうどうにおいてのみである。その一方いっぽうで、高度こうどなオートパイロット機能きのうを有ゆうする航空機こうくうきもあり、航空機こうくうきの運航うんこうのほとんどをオートパイロットに任まかせることも可能かのうとなっている。ただし、離陸りりくだけは、2020年ねん現在げんざいでも手動しゅどうで行おこなっている。着陸ちゃくりくの自動じどう着陸ちゃくりくは、計器けいき着陸ちゃくりく装置そうち (ILS) を用もちいて気象きしょう条件じょうけん・パイロットの資格しかくなどが整ととのった状況じょうきょうで行おこなう。

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  エアバスA340型かた機きのオートパイロット設定せっていパネル
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  マルチコプターに追加ついかするオートパイロット装置そうち

船舶せんぱく

大型おおがた船舶せんぱく

大型おおがた船舶せんぱくでは、あらかじめ入力にゅうりょく・設定せっていしておいた航路こうろを辿たどって船舶せんぱくを進すすませるオートパイロットが普及ふきゅうしている。船舶せんぱくのオートパイロットは、2023年ねん時点じてんでは、周囲しゅういの障害しょうがい物ぶつを自動的じどうてきに検知けんちしたり、船舶せんぱくと船舶せんぱくの進路しんろが交差こうさし衝突しょうとつが起おきそうな状況じょうきょうを察知さっちしてそれを自動的じどうてきに避さける機能きのうは搭載とうさいしていない。

接岸せつがん時じの操船そうせんに関かんしても補助ほじょ的てきなシステムにとどまっている。波なみや潮汐ちょうせきの状況じょうきょうや貨物かもつの積載せきさい量りょうなどで反応はんのうが異ことなる船ふねを臨機応変りんきおうへんに操作そうさする必要ひつようがあるためである。またタグボートによる支援しえんもあるためコスト面めんでオートパイロットを接岸せつがんで使つかうメリットが少すくなく、積極せっきょく的てきな開発かいはつが行おこなわれていないが、2021年ねん（令れい和わ3年ねん）に商船しょうせん三井みついが、通常つうじょう営業えいぎょうを行おこなう大型おおがたフェリーでの自動じどう離はなれ着岸ちゃくがん実験じっけんに世界せかいで初はじめて成功せいこうしている。

セーリングボート

セーリング・ボート（ヨット）のクルージングにおいてもオートパイロット装置そうちが用もちいられることは多おおい。

セーリング・クルーザー用ようとしては風ふうに対たいする船ふねの向むきを一定いっていに保たもつように作用さようするウインドベーン(英語えいご版ばん)と呼よばれる機械きかい式しきオートパイロットが古ふるくから利用りようされている。またコンピュータがGPSのデータを用もちいて自じ船ふねの針路しんろの変化へんかを計算けいさんし、棒状ぼうじょうの部分ぶぶんを電動でんどうでたえず伸のび縮ちぢみさせることでティラー・バー（舵かじ棒ぼう）を操作そうさするティラーパイロットもあり、針路しんろを数字すうじで指定していすることができる。

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  ウインドベーン
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  針路しんろを数字すうじで指定していすることができるティラーパイロット。

鉄道てつどう

詳細しょうさいは「自動じどう列車れっしゃ運転うんてん装置そうち」を参照さんしょう

敷設ふせつされた軌道きどう上うえを走行そうこうする事ことから車両しゃりょう側がわで制御せいぎょする項目こうもくは事実じじつ上じょう速度そくどのみであり、技術ぎじゅつ的てき難易なんい度どが比較的ひかくてき低ひくく、1970年代ねんだい以降いこう自動じどう列車れっしゃ運転うんてん装置そうち（ATO）による運行うんこうが実現じつげんしている。 なお、「自動じどう運転うんてん都と市内しない鉄てつ軌道きどう旅客りょかく輸送ゆそうシステム（IEC 62267（JIS E3802））」で定義ていぎしている自動じどう運転うんてんレベル（GoA （Grades of Automation））の比較ひかくは以下いかの表ひょうの通とおり。

自動じどう化かレベル	レベルにおける通称つうしょう	乗務じょうむ形態けいたい	主おもな導入どうにゅう状じょう況きょう
GoA0（レベル0）	目視もくし運転うんてん（TOS）	運転うんてん士し及および車掌しゃしょうが乗務じょうむ	路面ろめん電車でんしゃ
GoA1（レベル1）	非ひ自動じどう運転うんてん（NTO）		踏切ふみきり等とうのある一般いっぱん的てきな路線ろせん（ATS/ATCが導入どうにゅうされている）
GoA2（レベル2）	半はん自動じどう運転うんてん（STO）	運転うんてん士しが列車れっしゃ起動きどう・ドア扱あつかい・緊急きんきゅう停止ていし操作そうさ・避難ひなん誘導ゆうどうを行おこなう	ATO導入どうにゅう路線ろせん
GoA2.5（レベル2.5）	添乗てんじょう員いん付つき自動じどう運転うんてん（DTO）	前頭まえがしらに運転うんてん士し以外いがいの係員かかりいんが緊急きんきゅう停止ていし操作そうさ・避難ひなん誘導ゆうどうを行おこなう	JR九州きゅうしゅう香椎線かしいせん（一部いちぶ列車れっしゃ）
GoA3（レベル3）		前頭まえがしら以外いがいに乗務じょうむする係員かかりいんが避難ひなん誘導ゆうどうを行おこなう	舞浜まいはまリゾートライン
GoA4（レベル4）	自動じどう運転うんてん（UTO）	係員かかりいんの乗務じょうむが無ない	新しん交通こうつうシステム

• 自動じどう化かレベルにおけるカッコ内ないは自動車じどうしゃにおける運転うんてんレベルで、鉄道てつどうにはレベル5（完全かんぜん自動じどう運転うんてん）相当そうとうのシステムは存在そんざいしない。

自動車じどうしゃ

詳細しょうさいは「自動じどう運転うんてん車しゃ」を参照さんしょう

自動じどう運転うんてんの自動車じどうしゃは、現在げんざいでは一般いっぱんに、自動じどう運転うんてん車しゃと呼よばれている。

なお、以前いぜんより存在そんざいするクルーズコントロール（高速こうそく道路どうろ等とうで一定いっていの速度そくどで走行そうこうするようにアクセルを制御せいぎょする機能きのう）や、自動車じどうしゃ先進せんしん機能きのう(ASV)としてのアダプティブクルーズコントロールなどの運転うんてん補助ほじょ機能きのうは、オートパイロットには含ふくまれない。

参考さんこう文献ぶんけん

• 航空機こうくうきのオートパイロットシステムに関かんする概要がいよう - 国土こくど交通省こうつうしょう
• テスラの新型しんがたＥＶはクルマの歴史れきしを変かえるか 航続こうぞく距離きょり、自動じどう運転うんてん、加速かそくでライバル圧倒あっとう 『日本経済新聞にほんけいざいしんぶん』2016 年ねん 4 月がつ 30 日にち
• 自動じどう運転うんてん車しゃの定義ていぎ及および政府せいふ目標もくひょう-国土こくど交通省こうつうしょう

関連かんれん項目こうもく

• オートランド（自動じどう着陸ちゃくりく）
• 無人むじん機き
  • 無人むじん航空機こうくうき
    • UCAV
• ロボット
  • ロボットカー / ロボットカーレース
  • 軍事ぐんじ用ようロボット
  • Google セルフドライビングカー
• アクティブセーフティ
• 先進せんしん安全あんぜん自動車じどうしゃ
• 新しん交通こうつうシステム
• オートパイロットの乗のり物ものを描えがいた作品さくひん
  • エクスドライバー - 自動じどう運転うんてん車しゃが当あたり前まえになった近きん未来みらい(設定せってい上じょう2099年ねん)において、従来じゅうらい型がたの自動車じどうしゃに乗のって自動じどう運転うんてん車しゃの暴走ぼうそう事故じこに対応たいおうする｢エクスドライバー｣達たちを描えがいたアニメ作品さくひん。
  • MFゴースト - 自動車じどうしゃのオートパイロットが当あたり前まえになった近きん未来みらいにおいて内燃ないねん機関きかんスポーツカーによる公道こうどうレースを描えがいた漫画まんが。
  • マシンX - テレビドラマ『西部せいぶ警察けいさつ』に登場とうじょうする架空かくうのパトロールカー。『PART-III』の第だい47話わでは無線むせん操縦そうじゅうによるオートパイロット車しゃに改造かいぞうされ、ひき逃にげを行おこなうシーンがある。
  • ドリフトシティ - 市民しみん生活せいかつを脅おびやかす謎なぞの暴走ぼうそう自動じどう運転うんてん車しゃ｢HUV｣の撃退げきたいやトラブル対処たいしょ､及および｢誰だれが､何なんの目的もくてきでHUVを作つくったのか?｣がストーリーの中核ちゅうかく要素ようそとなっている。