2021.2.4 _卒業研究発表_20INO01
先進自動車研究所 令和２年度報告資料

安全性評価のための自動運転実験装置の実行方法に関する考察
Considerations on how to execute an automated driving
experiment system for safety evaluation

1731014 上原達輝
1731025 川上智己

Kanagawa Institute of Technology, Vehicle System Engineering Dept., AD/ADAS Lab.

1目次
１．背景・目的
２．日本の交通事項発生状況と自動車アセスメントの動向調査
３．実験装置の調査
3.1 ダミー車のシステム構成と動作方法
3.2 ロボット運転装置による評価車両の制御方法
3.3 ダミー歩行者の構成と動作方法

４．実験結果及び考察
4.1 交差点右直AEB評価試験
4.2 交差点左折時横断歩行者AEB評価試験
4.3 カットイン時のALKS評価試験

５．まとめ

AEB; Automated Emergency Brake
ALKS; Automated Lane Keeping SystemKanagawa Institute of Technology, Vehicle System Engineering Dept., AD/ADAS Lab.

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1. 背景・目的
背景 多様な交通環境において，事故回避・自動運転システムにおける安全性能の評価には，多岐にわたる試験シナリオの実施が必要．
→試験項目が膨大．
→欧州では，アセスメントEuro-NCAP等に向けダミー車，ダミー歩行者等の自律動作ツールを開発．

目的 ① 「日本の交通事故発生状況と自動車アセスメントの動向」の調査．
→日本のアセスメント課題を示す．
② 欧州等のダミーを自律動作させる実験装置の調査.
→原理，使用方法等，技術特徴を把握する．
③ 実際にテストコースにて装置を稼働させ，３つの想定シナリオ（1)右直事故 (2)左折時の横断歩行者 (3)カットイン（並走車の割込み）での実験装置の有効性（再現性等）を検証する．
Kanagawa Institute of Technology, Vehicle System Engineering Dept., AD/ADAS Lab.

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2. 日本の交通事項発生状況と自動車アセスメントの動向調査
・死亡事故 ( 図１ )横断歩行者，出会い頭，人対車，右左折時で５４．１％をしめる．
・死亡重傷事故割合（車vs車）（表１）
正面衝突，右直，出合い頭，等の順で，顕著．
→減り難い事故形態に対し，自動運転等の事故回避技術に期待が高まっている．
Table 1 Casualties accidents ratio (Car to Car)

Fig. 1 事故類型交通事故発生件数

追突その他【内閣府 令和元年データ】

正面衝突等

右左折時死亡事故

人対車その他

出合い頭

歩行者横断

Fig.1 Fatalities accidents (含む交通弱者)

ITARDAマクロデータ_2009～2018年
Fig.
2 事故類型交通死亡事故発生件数

Kanagawa Institute of Technology, Vehicle System Engineering Dept., AD/ADAS Lab.

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2. 日本の交通事項発生状況と自動車アセスメントの動向調査
・日本は，出会い頭，交差点右左折時の対歩行者等の死亡事故比が多いにも拘らず，Euro-NCAPに比べJ-NCAPは，自動運転システム_事故回避システムのアセスメント 新シナリオの検討が不十分．
Table 2_J-NCAP Active Safety System Test Protocols

Table 3_2018 Euro-NCAP
Assisted Driving Test Protocols (Extracts.)
分類AEB
VRUSystems(対歩行者・サイクリストAEB)

試験シナリオ

説明

Car-to-Pedestrian Farside Adult

遠方の成人

Car-to-Pedestrian Nearside Adult

近傍の成人

Car-to-Pedestrian Nearside Child

近傍の子供

Car-to-Pedestrian Longitudinal Adult

縦方向に移動する成人

Car-to-Pedestrian Turning Adult

交差点右左折時の成人の横断

Car-to-Pedestrian Reverse Adult

バック時の成人※VRU：
Vulnerable
Road User（交通弱者）

Car-to-Bicyclist Nearside Adult

近傍のサイクリスト

Car-to-Bicyclist Nearside Adult Obstructed

近傍のサイクリストと障害物

Car-to-Bicyclist Farside Adult

遠方のサイクリスト

Car-to-Bicyclist Longitudinal Adult

縦方向に移動するサイクリスト

AEB
Car-to-Carsystems（対車両AEB）
LaneSupportSystems

Car-to-Car Rear stationary

前方静止車両への追突

Car-to-Car Rear moving

前方走行車両への追突

Car-to-Car Rear braking

前方走行の減速への対応（車線維持システム）

出典：NASVAホームページ
Kanagawa Institute of Technology, Vehicle System Engineering Dept., AD/ADAS Lab.

Car-to-Car Front turn-across-path

右直事故

Emergency Lane Keeping

Road Edge tests

路肩tests

Solid line tests

白線（実線）

Oncoming vehicle

対向車存在時Overtaking vehicle

追い越し車両存在時

Lane Keep Assist

Dashed line tests

白線（破線）

tests

Solid line tests

白線（実線）

Lane Departure

車線逸脱警報Warning tests

53. 実験装置の調査 3.1 ダミー車両のシステム構成と動作方法
・衝突の可能性のある実験のためダミー車はウレタン部材で構成.
→衝突してもバラバラになり評価車両へのダメージがない上に再生可能（図2）．
→ミリ波センサやカメラの検出の為に，サイドミラー，テールランプ，後方ナン
バープレート付近に反射板が設置されている．

ABDynamics社製
Fig.2 Overview of a renewable dummy car
Kanagawa Institute of Technology, Vehicle System Engineering Dept., AD/ADAS Lab.

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3. 実験装置の調査 3.1 ダミー車両のシステム構成と動作方法✓ 走行可動部は図２に示す平板プレート部に構成され走行制御装置が内蔵されている．

ダミー車外観

走行制御部プレート

Fig.3 Control system configuration of a dummy car
Kanagawa Institute of Technology, Vehicle System Engineering Dept., AD/ADAS Lab.

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3. 実験装置の調査 3.1 ダミー車両のシステム構成と動作方法✓ 自動走行制御は主にRTK-GNSS，IMUにより自己位置を計測し，予め設定した目標コースと速度プロファイルによって制御される．
✓ WiFi通信（５GHz帯使用）によりそれぞれの相対的位置関係も制御する．

Fig.4 Control methodology of a dummy car running plate
Kanagawa Institute of Technology, Vehicle System Engineering Dept., AD/ADAS Lab.

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3. 実験装置の調査 3.2 ロボット運転装置による評価車両の制御方法✓ 評価車両にステアリングロボットとペダルロボット（ブレーキ，アクセル）を人間ドライバの代替として装着，✓ 評価車両のAEB等の作動直前まで，本操作ロボットが制御，制御方法は，ダミー車プレート部と同じ．→再現性の良い運転操作を可能とする．
✓ シナリオ実施上の周辺車両の役割も可能．

Fig.5 Evaluation vehicle equipped with a steering and pedal robotKanagawa Institute of Technology, Vehicle System Engineering Dept., AD/ADAS Lab.

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3. 実験装置の調査 3.2 ロボット運転装置による評価車両の制御方法

Fig.6.1 A steering robot

Fig.6.2 A pedal robot

Kanagawa Institute of Technology, Vehicle System Engineering Dept., AD/ADAS Lab.

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3. 実験装置の調査

3.3 ダミー歩行者の構成と動作方法✓ NCAPの駐車車両陰からの歩行者飛出し時のAEB評価で使用構造の歩行者ダミーを図7に示す．ワイヤで台座プレートを作動．足も動く．
✓ 歩行者ダミーのスタートは，マニュアル操作で人為的技量を要する．

Controller

Dummy

Moving plateFig.7 Overview of a pedestrian dummy

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4. 実験結果・考察

4.1 交差点右直AEB評価試験✓ AEB装着の評価車両が交差点を右折するタイミングで車両ダミーが直進してくるシナリオ．
→この評価車両のAEBは作動せず．
✓ 両車の走行条件が制御．
→５回のテストは再現性が良い結果．

✓ 評価車両 侵入速度；10km/h✓ ダミー車 侵入速度；30km/h✓ 評価車両が10㎞/hのまま右折した両車が衝突するタイミングでダミー車が侵入

Fig.8 AEB evaluation of a collision scene with a vehicle going straight aheadwhen turning right at an intersection
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4. 実験結果・考察

4.1 交差点右直AEB評価試験

両車の軌跡データ

Breaking by driverFig.9 Both vehicles’ trajectories of AEB evaluation of a collision scene with avehicle going straight ahead when turning right at an intersection
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4. 実験結果・考察

4.2 交差点左折時歩行者AEB評価試験✓ 本評価でも評価車両のAEBは作動せず．
✓ 5回とも，安定した評価が可能であったが，歩行者ダミーの実験装置は，人為的な技量を要し手間がかかった．
→歩行者ダミー装置も自動化が望まれる．

✓ 評価車両 侵入速度；10km/h✓ 歩行者ダミー速度 ；約5km/h，リモコンでスタート起動✓ 評価車両が10㎞/hのまま左折した場合に評価車ノーズ中央に衝突するタイミングで歩行者ダミーが侵入

Fig.10

AEB evaluation of a collision scene with a pedestrian crossing whenturning left at an intersection

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4. 実験結果・考察

4.2 交差点左折時歩行者AEB評価試験

歩行者ダミーと評価車両の軌跡データ

Breaking by driverFig.11

Pedestrian D. and Vehicle trajectories of AEB evaluation of a collision
scene with a pedestrian crossing when turning left at an intersection

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4. 実験結果・考察

4.3 カットイン時のALKS評価試験✓ ダミー車両は，ロボット操作の評価車両の相対位置を制御しながら，前側方から無理に割り込んでくる状況を模擬．→ALKS実験車を評価．
→20回の試験を行い大変再現性の良い実験結果を得た．
ALKS；Automated Lane Keeping System.
初期レベル３の自動運転．60km/h以下で作動．
自動車専用道路の渋滞時などを想定した自動運転．

Fig.12 Experimental results of ALKS evaluation at cut-in
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4. 実験結果・考察

4.3 カットイン時のALKS評価試験

ダミー車両と評価車両の軌跡データ

Fig.12 Trajectries of dummy vehicle and ALKS vehicle on evaluation at cut-in scenario
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5. まとめ
１． NCAPでの使用拡大が予想される自律動作装置
・ダミー車
・評価車両用ステリング／ペダルロボット制御
・ダミー歩行者
は，「レーダ反射板」「衝突しても再利用可能なウレタン構造」「台座プレートの自動走行制御」等 様々な工夫がされており，大変有効な手段であることが確認できた．
２．３つのシナリオ（右直，左折時歩行者横断，カットイン）における実験
では，再現性の高い評価が可能であることが検証でき，AEB, ALKS等の効率的評価に有効である．
３．歩行者ダミー装置は，マニュアル部分があり人為的技量を要する課題がある．→本件も，自律動作装置の導入が望まれる．
→今後，JNCAPでも安全性評価シナリオの拡張に装置の導入が必要．
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