SIP 自動走行システムヒューマンファクター研究開発 2016 年度成果発表シンポジウム ~ 安全で快適な交通社会の実現に向けて ~ 自動運転 HMI 標準化の取組み (AD HMI Task Force) ( 一財 ) 日本自動車研究所小野古志郞 2017 年 7 月 28 日 ( 金 ) 慶應義塾大学三田キャンパス
1. 自動運転に係わる標準化活動の現状 2.TC22/SC39/WG8 AD HMI TF 活動状況 3. まとめ 1
1. 自動運転に係わる標準化活動の現状 自動運転に係わる先端技術や know how などは, デファクト化として既成事実化される傾向にある. また, その要因もあり, 自動運転においては, 標準 よりも 基準 が先行しやすい傾向になりがちである. 自動運転システムに係わるHMIは共通基盤的な要素技術と位置づけられ 自動運転システムの技術開発手法などに係わるHMI(Human Machine Interface) の国際標準化が急務となっている 2
International Organization for Standardization ISO TC22 - TC204 Collaboration Key technologies for automated driving system Sensing of Environment Camera Radar / Lidar Ultrasonic Sensor GPS etc. Radar Lidar V2V, V2X Cloud Camera GPS Wireless Communication Driver Sonar In-Vehicle Information Vehicle Speed Acceleration Deceleration Steering angle Yaw rate Lateral accel. PT Output Brake Status Driver Status etc. Controllers Comm. Services, Apps, Security, Functional safety, VCM, PCM, ECMs Storag e Dynamic/Static maps Event recording Human-Machine Interaction Visual / Audio display Haptic device Driving task transfer etc. Vehicle Control Steering actuator Brake actuator Engine/Motor output Indicators etc. ISO TC204 Oct14, 2015 3
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自動運転に関する重点領域と ISO 対応委員会 重点領域 TC22 TC204 2017 年 3 月現在 自動運転 ( 高度運転支援 ) 高度運転支援 SC33( ヒ ークルタ イナミクス部会 ) SC35( 人間工学部会 ) WG14( 走行制御分科会 ) 車両制御 SC33( ヒ ークルタ イナミクス部会 ) WG14( 走行制御分科会 ) ダイナミックマップ WG3(ITS テ ータヘ ース技術分科会 ) HMI SC39( 人間工学部会 ヒューマンインターフェイス /HI 分科会 ) システム ヒューマンインタフェース分科会 安全 / 信頼性機能安全 SC32( 電子電装部会 ) ドライバー状態検知 自動運転標準化検討会 車両走行制御 WG14( 走行制御分科会 ) 情報通信 / 情報セキュリティ DSRC/ 広域通信の ITS システム活用 情報セキュリティライフサイクルプロセスの標準化 SC31( 車両通信部会 ) SC32( 電子電装部会 ) セーフティ ( システムセーフティ 機能安全など ) とセキュリティのインターフェースの課題整理 SC32( 電子電装部会 ) 国際の場では TC204が先行しているが 自動運転の標準化はTC22 国際議長も TC204と連携し積極的に推進すべきとの考えを示している 両 TC 間に関連する作業項目がある (TC22/SC33 TC204/WG14) 5
自動車技術会における自動運転標準化活動体制 自動運転標準化検討会 TC22およびTC204 間の 標準化動向 の情報交換と日本としての戦略 戦術立案の論議の場規格会議 規格委員会 (TC22) 規格運営委員会 ITS 標準化委員会 (TC204) 技術委員会 自動運転標準化検討会 連携 JAMA JASIC SIP TTC 国際標準検討会 / 自動運転検討会自動運転基準化研究所戦略的イノベーション創造プログラム ( 一社 ) 情報通信技術委員会 TC22/SC31: 車両通信部会 TC22/SC32: 電子 電装部会 TC22/SC33: ビークルダイナミクス部会 TC22/SC35 SC39: 人間工学部会 TC204/WG3:ITS テ ータヘ ース技術分科会 ( 事務局 : 日本テ シ タル道路地図協会 ) TC204/WG14: 走行制御分科会 ( 事務局 : 自動車技術会 ) TC204/WG16: 通信分科会 ( 事務局 : 電子情報技術産業協会 ) TC204/WG18: 協調システム分科会 ( 事務局 : 道路新産業開発機構 ) 6
自動走行システムに関する規格の検討状況 ISO /TC22/SC39 ( エルコ ノミクス )/WG8(HMI) ISO /TC22 2015 年 11 月,WG8 の中に AD HMI TF ( 自動運転 HMI タスクフォース ) が組織 下記の新規作業項目 (NWIP) について,2017 年提案を目標として活動推進 Operational Definitions for Measures of Human Performance and State within the Context of Automated Driving テクニカルレホ ート : 自動運転に関係する人の能力と状態の評価のための運転操作の定義 NWIPドラフト案 ( 構成 考え方 ) に関する議論の状況 ドライバー特性 評価法 ドライバー状態観察 ( 挙動, 意識低下, 疲労など ) 運転状態 ( マニュアルー自動運転 vs. 自動運転 マニュアル遷移など ) 権限委譲の捉え方 ( 推移 ) 自動運転の状態評価 ( 自律化など ) Take-Overの定義 2016 年 5 月のSC39/WG8 AD HMI TF 横浜会議 (@ 日産本社 ) で原案が提示され,2016 年 11 月パリ会議 (@ ルノー本社 ) で検討の後,NWIP 原案について全体構成の見直し,2017 年 11 月 FDIS 提出予定 参加国 : 独, 仏, カナダ, 伊, 日本, スウェーデン, 英, 米 SC 議長国 WG8 議長 AD HMI TF リーダー 登録者数 : 約 90 人, 平均参加者数 : 約 40 名 7
2.TC22/SC39/WG8 AD HMI TF 活動状況 AD HMI TF 立ち上げ準備 Workshop 開催 (2015 年 6 月 ; イギリス ロンドン ) < 目的 > ISO/TC22/SC39/WG8 として, 自動運転 HMI に関する方針, ならびにその標準化に関する課題を議論, 整理し, 新たな活動を提案する. < 主なトピックス > ドライバー特性 評価法 ドライバー状態観察 ( 挙動, 意識低下, 疲労など ) 運転状態 ( マニュアルー自動運転 vs 自動運転 マニュアル遷移など ) 権限委譲の捉え方 ( 推移 ) 自動運転の状態評価 ( 自律化など ) Take-Over の定義 < 結論 > 2015 年 11 月フランス リョン会議より自動運転 HMI タスクフォースをスタートさせる. タスクフォース議長国として, 日本 ( 小野 :JARI) と米国 (Myra:VTTI) が就任した. 8
第 1 回 AD HMI TF(2015 年 11 月, フランス リヨン ) 要点 タスクフォースの進め方 ( 各国の研究開発などの情報 意見交換 ) NWIP:Scope, Draft たたき台の審議日本の課題 : エビデンス不足の状態であったが, 各国に先駆けて, 自動運転に特化した SIP adus プロジェクトがスタートした. 第 2 回 AD HMI TF(2015 年 6 月 : カナダ バンクーバー ) 要点 自動運転レベルの定義 : 当面 SAE J3016( 現在改定作業中 ) をベース AD-HMI に関連する Terms & Definitions を NWIP とする. AD-HMI TF を新たな WG として設置することの結論は得られず継続審議 第 3 回 AD HMI TF(2015 年 11 月 : ドイツ / ベルリン ) 要点 AD HMI( 自動運転 HMI) タスクフォース会議 ( 第 1 回 ~ 第 6 回 ) 要点 NWIP(New Work Item Proposal:Operational Definitions for Measures of Human Performance and State Within the Context of Automated Driving Systems) のドラフト作成することを合意 (2017/11 月目標 ) Document は Technical Report 第 4 回 AD HMI TF(2016 年 6 月 : 日本 横浜 ) 要点 自動運転レベル 2,3 と運転者の Readiness 状態との関連性のモデル図 (SIP adus HMI TF 成果 ) をもとにドキュメント構成案と用語 定義の日本提案 運転状態 と 運転操作 との違いなどの逐条審議と編集 ( 各国意見 ) 9
第 5 回 AD HMI TF(2016 年 11 月 : フランス パリ ) 要点 ドイツより運転権限移譲モードのリファインに関する提案. ドイツ (Ko- HAF) ドラフト案をベースにコアメンバーで検討することとした. AD HMI の新たなトピックス :Level3+ の自動運転車を対象とした車外コミュニケーションの Workshop 提案. 次回開催することとした. ドイツ提案 : レベル 3 以上に限定した Transition に関わる Concept と Terminologies. 自動運転 Level 1~5 をカバーするドラフト全体構成の見直しが必要. 日本の SIP adus HMI 研究成果を踏まえて見直し. その結果, 大きく次の 2 つに分けてドキュメント作成が必要 1) ドライバ状態とその発揮能力をより定量的に把握すること 2) 実験研究成果にもとづいた試験法の標準化が必要であること日本から Original Document (Operational Definitions for Measures of Human Performance and State Within the Context of Automated Driving Systems) を Part1(Terms & Definitions) と Part 2(Experimental Guidance) の 2 つに分類して取り組むことを提案した. 第 6 回 AD HMI TF(2017 年 6 月 : スウェーデン ヨテボリ ) 要点 オリジナルドラフトを Part1(Terms & Definitions) と Part 2(Experimental Guidance) の 2 つドキュメントとして整理する日本の提案が承認された. ISO/PDTR (Primary Draft of Technical Report) 21959(Part1, Part2) を登録 Part2 は, 日本のドキュメント構成案をベースにドラフト内容を検討, また,2018 年 4 月に Workshop 日本発案の Part2 の NWI に向けて環境整備は前進した. 10
Driver Automation available Manual control Activation of Automation Driver state transition Full release of vehicle control Start of nondriving related activity (NDRA*) Automation compatible driver state System Automation available Time to release controls Automated Driving Time to activate automation Time to start/resume NDRA* *) NDRA: Non driving related activity Fig.1 Driver initiated transition from manual to automated driving t Reference: C. Marberger et.al. Understanding and Applying the Concept of Driver Availability in Automated Driving, AHFE2017 11
Event/condition including Request to Intervene (RtI) Start of significant driver intervention/deactivation of automation Request to Intervene (RtI) Completion of driving maneuver (if required) Automated driving system limit Vehicle control fully stabilized Driver Automation compatible driver state Driver state transition Post transition (manual) control Driver intervention Control stabilization System Automated Driving Take over mode Driver intervention state Residual safety time Driver take over time Remaining intervention time Total time budget Control stabilization time t Fig.2: System initiated transition from automated to manual driving Reference: C. Marberger et.al. Understanding and Applying the Concept of Driver Availability in Automated Driving, AHFE2017 12
Fig. 3: Conceptual model of the processes required for assessing driver readiness/availability Reference: C. Marberger et.al. Understanding and Applying the Concept of Driver Availability in Automated Driving, AHFE2017 13
Driver s state Driver s readiness level Auto mode Manual driving after completion of take over RtI Total Time Budget Takeover Time + Intervention Time System Limit Driver Availability Figure 4: Conceptual model of the processes required for assessing driver availability 引用文献 ( 平成 28 年度内閣府委託事業 :http://www.sip adus.jp/rd/h28/cabinet.html), 自動走行システムの実現に向けた HMI 等のヒューマンファクタに関する調査検討 14
自動運転 HF 課題の全体像 参照 :http://www8.cao.go.jp/cstp/gaiyo/sip/iinkai/jidousoukou_22/siryo22 3 1 1 1_part1.pdf クルマと人のインタラクション システム理解に関わる課題 自動運転のレベル (NHTSAの定義) Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 A-1 システム機能の理解システムへの過度の依存 システム機能への過信, 機能誤解 A-2 システム状態の理解システムの現在状態と将来挙動の理解 クルマ ドライバ クルマ 他の交通参加者 クルマ 社会 A-3 システム操作の理解操作系のユーザビリティー ( 使い方や操作の意味が分からない ) A-4 システム挙動の理解自分と異なる運転の仕方に対する不安 不快 ( 車線変更による割り込み, カーブでの減速など ) ドライバ状態に関わる課題 B-1 B-2 B-3 C-1 C-2 C-3 D-1 D-2 自動運転システム利用時のドライバー状態 自動運転システムから手動運転への遷移 自動運転システムのユーザ価値 自動運転車と周囲のドライバー間のコミュニケーション 自動運転車と歩行者等とのコミュニケーション 交通ルール遵守と交通流円滑化のバランス 自動運転車に対する社会的価値と受容 事故 交通違反の責任の所在 重点課題 眠気との戦いに勝る価値の創出 適切なドライバ状態と維持方法 安全な運転ハンドオーバーの方策 リラックスの中断に勝る価値の創出 交差点 合流 車線変更時などでのコミニュケーション手段 走りの画一化に勝る価値の創出 歩行者横断時, 商店街 駐車場などでのコミニュケーション手段 譲り合い, 法定速度と交通流速度の不一致など 社会的受容性を高めるための普及率に応じた機能設計 標準化課題の候補 ( 案 ) 自動運転時の ドライバの状態 の計測法を決める ハンドオーバー時の運転能力の計測法を決める 自動運転システム利用中の事故 交通違反の責任 D-3 運転免許制度自動運転車の免許制度 15
重点協調課題 参照 :http://www8.cao.go.jp/cstp/gaiyo/sip/iinkai/jidousoukou_22/siryo22 3 1 1 1_part1.pdf クルマと人のインタラクション 協調 / 競争 Level 1 自動運転のレベル (NHTSAの定義) Level 2 Level 3 Level 4 システム理解に関わる課題 A-1 システム機能の理解 A-2 システム状態の理解 協調解 協調 システムへの過度の依存 システム機能への過信, 機能誤 システムの現在状態と将来挙動の理解 A 課題群 クルマ ドライバ クルマ 他の交通参加者 クルマ 社会 A-3 システム操作の理解 A-4 システム挙動の理解 ドライバ状態に関わる課題 B-1 B-2 B-3 C-1 C-2 C-3 D-1 D-2 自動運転システム利用時のドライバー状態 自動運転システムから手動運転への遷移 自動運転システムのユーザ価値 自動運転車と周囲のドライバー間のコミュニケーション自動運転車と歩行者等とのコミュニケーション 交通ルール遵守と交通流円滑化のバランス 自動運転車に対する社会的価値と受容 事故 交通違反の責任の所在 協調 競争 協調 協調 競争 協調 協調 協調 協調 協調 D-3 運転免許制度協調 操作系のユーザビリティー ( 使い方や操作の意味が分からない ) 自分と異なる運転の仕方に対する不安 不快 ( 車線変更による割り込み, カーブでの減速など ) 適切なドライバ状態と維持方法 安全な運転ハンドオーバーの方 策眠気との戦いに勝る価値の創出 D 課題群実証実験にて基礎データを収集 B 課題群 リラックスの中断に勝る価値の創出 交差点 合流 車線変更時などでのコミニュケーション手段 歩行者横断時, 商店街 駐車場などでのコミニュケーション手段 走りの画一化に勝る価値の創出 譲り合い, 法定速度と交通流速度の不一致など 社会的受容性を高めるための普及率に応じた機能設計 自動運転システム利用中の事故 交通違反の責任 自動運転車の免許制度 C 課題群 16
今後の取組み候補案 今後の提案を含めて 自動運転 の HF&HMI に絡む項目をリストアップすると下記の 6 つが候補になっている. 1. ISO/ NP TR21959 (17 年 FDIS Part1 発行予定 ; 継続 Part2) 2. 自動運転中のドライバ Readiness 状態の計測法と評価法 3. ドライバーのシステム機能 状態の理解度に関する評価法 4. ドライバ介入時の TO パフォーマンス評価法 5. 運転者モニターシステム 6. Automated Vehicle External Communication to pedestrians and other road users 17
自動運転 _HMI 対応スケジュール案 作業項目提案国 2016 2017 2018 2019 2020 自動運転におけるドライバの状態 (ISO/AWI TR 21959) Part1: 用語の定義 日本 / アメリカ NP WD DTR TR 発行 16/11 Part2: 実験ガイダンス 日本 NP WD DTS TS 発行 18/5 自動運転車の外向き HMI アメリカ NP WD CD DIS FDIS 最短を想定 17/11? IS 発行 18
まとめ 自動運転 ( 自動走行システム ) の技術領域は広く, 標準化に関係する組織も多岐に亘る. 自動運転システムに係わる HMI は共通基盤的な要素技術と位置づけられ 自動運転システムの技術開発手法などに係わる HMI(Human Machine Interface) の国際標準化が急務となっている 日本の SIP HF(HMI) プロジェクト研究は, 世界を一歩リードしており, ISO/TC22/SC39/WG8 AD HMI TF のドラフト作成に大きく貢献している. Part2(Experimental Guidance) については, 日本提案のドキュメント構成案 (NWI) をベースに, さらに,2018 年 4 月の Workshop 審議を踏まえて作成することとなった. 自動運転に係わる協調と競争の 2 つに跨がった領域の研究技術開発は, 世界的に, 今後さらに熾烈となることが想定される. SIP の研究開発プロジェクトを中心として, 自動運転 HF/HMI に係わるエビデンスをタイムリーに確保することにより, 国内外と緊密な連携を図り, 協調活動をリードできる. 19
謝辞 この度の ISO/TC22/SC22/WG8 AD HMI TF 標準化活動の推進にあたって, 自技会人間工学部会 ヒューマンインターフェース分科会委員の皆様の全面的なご支援, ご指導に感謝申し上げます. また, 関係省庁を始め,SIP adus, 自技会, 自工会, 関係機関 団体等, ならびに海外の諸機関の関係者の方々の多大なご支援とご助言などを頂きました. 本活動を円滑に推進できていることは, 国内外の関係者の皆様のご協力の賜であり, 改めて, この場をお借りし厚くお礼申し上げます. 今後ともご支援, ご協力のほどお願い申し上げます. 20