(1)ペダル間距離と踏み間違いの関係性の実験的検証(2)ペダル踏み間違いによる動揺の検出と事故防止システムへの応用
⼩⾕賢太郎 （関⻄⼤学システム理⼯学部）
朝尾隆⽂ （関⻄⼤学システム理⼯学部）
荒川洵 （関⻄⼤学システム理⼯学部）
渡邉康教 （関⻄⼤学システム理⼯学部）

概要•

本研究は踏み間違いの原因となる要素のうちペダル間距離と動揺が⽣じた際の⾝体反応に関する実験的検証を⾏なっている．
• ペダル間距離の影響についてはNHTSAで報告されている⾝⻑とペダル間距離の交互作⽤が実験的にも現れるのかを調査した．その結果，エラー率が⾼⾝⻑が低⾝⻑群に⽐べて変化する傾向が認められた．
• また，⾃動⾞運転時に映像や⾳響による同様を与えた際のペダル踏み間違いを検地する指標として反射性瞬⽬を検出する試みを⾏い，動揺の有無により反射性瞬⽬が顕著に検出できるかどうかを実験的に調査した．その結果，先⾏研究で述べられているような短潜時の瞬⽬は検出できなかったが主観的に動揺が⽣じている際の瞬⽬の平均潜時は低下している傾向が認められた．

（１）ペダル間距離と踏み間違いの関係性の実験的検証

ペダル設計の問題点
・各⾃動⾞会社によってペダルの配置や形状が異なる（古⾕ら，2010 ）・踏み間違いを防⽌するためペダル配置について検討する必要がある（仁平，2000 ）しかし踏み間違い防⽌を考えた
ペダル設計は⾏なわれていない

事故調査で⽔平⽅向のペダル間距離と踏み間違いの関係性が⽰唆された（Collins,et.al，2015）ため，
⽔平⽅向のペダル間距離のバラつきを調査
16⾞種の調査を⾏なった結果

50[mm]〜150[mm]⾃動⾞のペダル間距離には⼤きなバラつきがある

実験⽬的
ペダル間距離と踏み間違いの関係性を実験的に検証する

実験内容

実験環境

実験参加者
運転経験のある22歳〜24歳の男⼦⼤学⽣14名
実験条件
⽔平⽅向のペダル間距離30[mm]〜150[mm]の5⽔準〜
ペダル間距離 30mm

ペダル間距離 150mm

踏み間違いを誘発する課題
抑制課題
不適切な⾏動や運動反応を抑制する機能である抑制機能を評価するために⽤いられている（⼟⽥，2007）+

⾃動⾞の運転動作実験結果
先⾏研究（Collins,et.al，2015）
⾝⻑168cm以上のドライバーは⽔平⽅向のペダル間距離が広くなるほど踏み間違いを起こしやすい
⾝⻑168cm未満のドライバーは⽔平⽅向のペダル間距離に関わらず，⼀定の踏み間違いの確率

実験結果
⾝⻑168cm以上の被験者
先⾏研究とは反対の傾向
運転座席の狭さがエラー率に⼤きく影響したのではないか

結論
ペダル間距離が変化することでドライバーのパフォーマンスに何らかの影響がある改善点

今回の実験の問題点
・実際の運転環境とは⼤きく異なる

改善点
・実際の運転環境に近い実験系で実験を⾏なう⇒運転座席の拡張，操作感の付与

今後の展望・⼤規模なペダル間距離の調査を⾏なう
・今回実験条件に加えなかったペダル間距離で実験を⾏なう・ペダル間距離に加えて，ペダルの⾼さ，形状，⼤きさも検討していく

（2）ペダル踏み間違いによる動揺の検出と事故防⽌システムへの応⽤

ペダル踏み間違いによる動揺の検出と事故防⽌システムへの応⽤
ドライバの動揺が交通事故(ペダル踏み間違い)を招く
不適切な運転操作を⾏ったドライバの多くが，察知した
危険を回避するため，慌てたりパニックに陥る(動揺する)ことで事故に⾄る(イタルダインフォメーション, 2014)
ドライバの動揺を検出して事故を減らすことができるか
動揺の検出⽅法・・・
反射性の瞬⽬(まばたき)反射に着⽬
特徴：
ヒトの防御反射のうち最も速くあらわれる(⼭⽥，2002)
明瞭な外部刺激によってもたらされる(福⽥ら，2015)
実験により，ドライバがペダル踏み間違い時に驚愕(⼀瞬驚き慌てること，時間経過により動揺状態に変化する)したことを瞬⽬情報により観測できるのか調査・・・

瞬⽬検出実験概要

実験⽬的
ペダル踏み間違い時に被験者に現れる動揺が驚愕性瞬⽬反射によって検出できるのか調査

モニター

内容
被験者は１０名
モニタ情報によってペダル操作を⾏う課題と，聞こえてくる数字で暗算を⾏う課題を同時に⾏う
被験者がペダルを踏み間違えたときに瞬⽬があらわれるか調査
実験⾵景

課題内容

解析
独⽴変数： 動揺喚起の有無， 2⽔準
被験者に動揺喚起を⾏うFB刺激(ペダルを踏み間違えたドライバが知覚すると考えられる⾳と画像)を定義．ペダルを踏み間違えたときに，FB刺激が呈⽰される場合(FB: 動揺あり)とそうでない場合(NO-FB: 動揺なし)の2⽔準．
→実際のペダル踏み間違い時と，そうでないときとの⽐較を⾏うため

従属変数：
ペダル操作を誤った場合に観測される驚愕性瞬⽬反射の検出数と瞬⽬があらわれる時間(潜時)，被験者主観による動揺評価量(0~10の数値)とする
瞬⽬の定義：ペダルを踏み間違えた瞬間から80ミリ秒以内に現れたものとする
FB刺激呈⽰することでペダル踏み間違い時のドライバ知覚を再現した

Or
事故画像

⾳による刺激(⾃動⾞急加速に伴う⾳)実験結果

FB有無による動揺変化

FB刺激呈⽰有無による被験者の動揺量の変化
今回の実験では全てのペダル踏み間違い時に被験者は動揺していたFB(ペダル踏み間違い時にドライバが知覚する)刺激が呈⽰されることで被験者はより動揺している(Studentʼs t test; t(40)=5.429, P<.000)

ペダル踏み間違い時のFB刺激の有無と，被験者が感じた動揺を主観評価した値の全被験者間平均

実験結果

瞬⽬潜時

FB刺激呈⽰有無による瞬⽬潜時(現れた時間)と頻度の⽐較
1例のみ瞬⽬反射と思われる反応(⾚丸)が観測されたFB刺激呈⽰有無で潜時の平均値に差があるとはいえなかった(Studentʼs t test; t(26)=-.250, n.s.)

瞬⽬がみられた被験者10名の全データ

まとめ

ペダルを踏み間違えたドライバの動揺検出⼿法として瞬⽬情報のみの利⽤は困難；別指標との組み合わせが必要
今回の実験では全てのペダル踏み間違い時に被験者は動揺していた
今回の実験系では，被験者の動揺量により瞬⽬の潜時平均値に差が現れているのか明らかではない
被験者が驚愕するタイミングが，ペダルを踏むタイミングと異なる場合，驚愕するタイミングによって瞬⽬の発⽣タイミングが変化するため，瞬⽬潜時が変化する可能性がある

今後の展望•

瞬⽬だけでなく，他の⽣理指標を組み合わせて動揺検出を⾏う→被験者の筋⾁の収縮情報や，⼼拍の情報など•事故低減のため，動揺情報を⾃動⾞制御系へ⼊⼒するシステムを構築

FAQ
Q.アクセルとブレーキの間の距離は踏み間違いに影響するのでしょうか？
A. NHTSAの報告では，ペダル間距離は直接的に踏み間違いに影響するという報告はありません．しかし，⾼⾝⻑群はペダル間距離に影響が出るという事故データからの統計情報があります．つまり，⾼⾝⻑群はペダル間距離が広くなるとペダル踏み間違い事故が起こりやすくなり，低⾝⻑群はそのような傾向がないという報告がなされています．今回のドライビングシミュレータを⽤いた実験では，そのような傾向が直接的に現れたわけではありませんが⾝⻑の影響によりペダル間距離が変化すると，結果的に踏み間違いに繋がる可能性があると考えられます．
Q. ドライバが誤った操作をした際の動揺は，事故に⾄る前に検出することはできますか？
A. ドライバが，誤った操作をしたときに動揺することの予測・検出は，⽣体信号を⽤いることで⼗分に可能であると考えられます．今回は驚いたときにみられるまばたき，「驚愕性瞬⽬反射」に着⽬しましたが，残念ながらドライバの動揺状態の検出はできませんでした．しかし，驚くときにあらわれる「顔や上半⾝の筋⾁の収縮」や，「⼼拍情報」などの⽣体指標を⽤いることで動揺が検出できると考えており，これらの情報を，事故を低減するために⾃動⾞制御に利⽤できると考えております．

参考⽂献
Collins, W., Evans, L., & Hughes, R.: Driver brake and accelerator controls and pedal misapplication rates inNorth Carolina. Washington, DC: National Highway Traffic Safety Administration, Report No. DOT HS 812058,2015
運転操作の誤りを防ぐ イタルダインフォメーション交通事故分析レポート No. 107
https://www.itarda.or.jp/itardainfomation/info107.pdf
⼟⽥宣明: 抑制機能の分類に関する研究,⽴命館⼤学⼈⽂学会,Vol.500, pp.100-109, 2007
仁平義明: オートマチック⾞の運転エラーとシステム・デザイン-認知⼯学の観点から-，The Operations Research Societyof Japan，pp.10-17，2000
福⽥ 亮⼦: 特集③⼈間⼯学のための計測⼿法 第2部：周囲環境と⼈体影響の計測−光・視環境と視覚の計測−, ⼈間⼯学, Vol． 51, No． 2, pp． 86-96, (2015)
古⾕慎平，呉景⿓: 下肢の⾏動時間と関節⾓度の計測による⾃動⾞ペダルの安全配置，⽇本機械学会論⽂集，76巻，pp0134-141，2010
⼭⽥ 冨美雄: 瞬⽬による感性の評価 -驚愕性瞬⽬反射と⾃発性瞬⽬による感情評価-, ⼼理学評論, Vol． 45, No． 1, pp．20-32, (2002)