2021年11月

第815号

高精度測位システムの安全性要求に関する技術仕様書ISO/TS22591の制定
三菱電機株式会社
石原
1. はじめに

鎌倉製作所

営業部

隆一（ISO/TS22591 プロジェクトリーダー）
試験、運用や管理、工程などの議論が中心で、本技術仕様書は、経済産業省の助成金を受けた形で2016年より開発を開始した。当初は衛星利用サービスが対象になることはほとん
どなかった。

国際標準（IS：International Standard）としてこのような中、我が国が議長を務めるSC14の発行を志向したが、ISO/TC20（航空機及びのWG（ワーキンググループ）1においては、「宇宇宙機）/SC14（宇宙システム及び運用）の宙産業の拡大のために、宇宙機とアプリケー中での議論、調整の結果、まずは技術仕様書

シ ョ ン を つ な ぐ 役 割 と な る『複 合 標 準（TS：Technical Specification）として内容を世（Combination Standard）』が必要である」とのに問うこととなり、2021年7月に発行された。

考えを2010年代の前半から提唱し、各国間でISO/TC20/SC14 で は、1992 年 の 発 足 以 来、議論を重ねてきた。（図1-1参照）

宇宙産業界を主体にした国際標準化活動が主

現在、WG1の日本代表団は、宇宙機を利用であり、宇宙機（衛星やロケット等）の設計、した代表的なアプリケーションの一つである

図1-1

宇宙機、衛星利用サービス（アプリケーション）および複合標準の関係
1

トピックス

衛星測位システム（GNSS：Global Navigation
Satellite System）に着目し、標準化活動を主導している。（表1-1参照）このような活動は、衛星測位利用分野での産業の裾野を拡げ、技術の海外展開を促進していくために極めて意義深いものとなる。
このうち、日本がプロジェクトリーダーを務めたISO18197（センチメーター級測位の衛
図2-1 ISO/TS22591で対象となるシステムのイメージ

星利用サービスに関する要求）が2015年に発行されたが、これをきっかけとして我が国が得意とする準天頂衛星関連の技術、ノウハウも活用したより衛星利用サービス側に近い標

スキルが不十分な場合や視界確保が困難な場準の制定を目指すこととなり、2016年度初め合においても、安全に運用を行えることを目より本プロジェクトがスタートした。

指した。
図2-1に本技術仕様書の対象となる測位利用

表1-1

日本が主導するGNSS関連国際標準システムのイメージを示す。

題目

備考

本技術仕様書では表2-1に示すように、7つセンチメータ級測位の衛星利用サービス

2015年
発行の安全要求を要求レベルとともに定義し、シISO/TS 22591 安全要求のある高精度測位システムの衛星利用サービス

2021年発行いる。この要求を守ることで、システムの安No.
ISO 18197

ステム構築における指針とするよう要求して全性が確保可能になるとともに、必要となる

CD 24246

GNSS測位補強セン
ターの要件

各種のセンサやサブシステムの国内外での取WD 24245

GNSS受信機デバイ
スコード活性化効果が期待できると考えている。

PWI

位置情報交換フォーマット

PWI

衛星測位（PNT）サービス

注. CD ：Committee Draft 委員会原案
WD ：Working Draft 作業原案
PWI：Prereminaly Work Item 予備業務項目
2. 本技術仕様書の概要
本技術仕様書は、除雪や農作業などの地上走行を伴う作業において測位を利用したシス引が促進され、高精度測位関連業界全体への表2-1
要求No.

7つの安全要求
項目名

要求
レべル

1

高精度地図データの使用必須

2

測位品質の表示必須3

経路上の障害物への衝突回避

推奨

4

経路からの脱落回避推奨5

排出作業による被害回避推奨6

他車両／歩行者への衝突回避

推奨

7

GNSS使用不可時の測位補完

必須

テムを構築する際、考慮が必要となる安全要求を制定したものである。本技術仕様書内容を参考にシステムを構築することで、経験／
2

3. 活動経緯
本プロジェクトは、わが国の高精度測位関2021年11月

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連技術の海外展開促進を支援することを戦略リケーションにフォーカスした内容と目標として、まずは除 雪用の測位アプリケーなっており、ISO標準としてはふさわしション（除雪作業支援システム）にスコープをくないとの指摘を受けた。これに対して限定し、2016年より標準の開発をスタートした。

は、各種の高精度測位アプリケーション

以下、本標準の新規提案からTS発行に至るにおいて除雪支援の分野が最も厳しい安までの経緯を述べる。

全条件を必要とする点、および今後他分野にも展開可能な点を説明し、理解を求

3.1 新業務項目提案（NP）としての承認めた。

新 業 務 項 目 提 案（NP：New Work Item

その後、2019年2月より本CDに関する賛否Proposal）においては、①高精度地図の利用、の投票が行われ、同4月に結果が公表された。

②高精度測位の利用、③衛星経由補正情報のその結果、賛成2（日、露）、反対2（米、独）、利用、④補正情報生成センターの利用、とい

棄権9となり、参加4か国中2か国の賛成に留う4点の要求を主眼に置いた内容で提案し、まったため、残念ながらこの時点では一旦否2017年3月からの最初の国際投票に臨んだ。

決となった。要因は主に、「除雪支援アプリ

雪の多い地域を有する国々からの賛同が得ら

ケーションにフォーカスし過ぎている点」がれ、結 果 と し て 賛 成 5（日、仏、露、中、ノ

標準としてふさわしくないという反応になっルウェー）、反対2（米、独）、棄権6となり、たことと考える。

参加7か国中5か国の賛成（2/3以上の賛成）を得て、次ステップへ進むことを認可された。

3.3 CDの承認と技術仕様書（TS）の登録
2019年4月の投票結果を受け、2019年度以3.2 委員会原案（CD）の詳細内容調整

降、さらに以下の調整を実施した。

2017 〜 2018 年 度 に か け て は 委 員 会 原 案- 除雪支援アプリケーションのみにフォー（CD：Committee Draft）の作成を実施した。

カスせず、スコープを拡大することに日これに伴い以下の調整を行った。

本側として合意した。具体的には農機や- 除雪作業支援システムはGNSSを利用す

道路クリーニング、IT施工などにも言及るものの、地上アプリケーションであり、し、他国メンバーの懸念の払拭を試みた。

TC20/SC14の分野にふさわしくないとの- スコープが広がったことにより、本内容コメントを受けた。これに対し、宇宙シを国際標準（IS： International Standard）

ステムはそもそも地上も含めたマルチ・とするには更なる議論、時間が必要とのセグメントのシステムであることを主張

指摘を受け、ISではなくまずは技術仕様し、理解を求めた。

書（TS：Technical Speciﬁcation）としての- 補正情報関連の要求（③衛星経由補正情登録とする旨を提案した。

報の利用／④補正情報生成センターの利

上記の調整を経て修正した新しいCDにて、用）は、各国インフラのシステム整備事

2020年9月より再度賛否の投票を実施した。

情があり、要求の標準化は困難であるとそ の 結 果、賛 成 7（日、米、仏、伊、中、カのコメントを受けたので、検討の結果、ザフスタン、ブラジル）、反対0、棄権6、と取り下げることを了承した。

いう投票結果を獲得し、ISO/TS 22591として- CDの内容が「除雪支援」という単一アプの登録の認可を得ることができた。
3

トピックス

4. 技術仕様書記載内容の紹介（1）高精度地図データの使用（安全要求1）

本技術仕様書では表2-1に示す7つの安全要（ア）地図データの精度求を定義し、システム構築においての指針とカテゴリごとに、表4-1の内容にて地図精するよう指示するとともに、各要求の要求レ度を要求。MMS（Mobile Mapping System：ベル（必須項目／推奨項目）を明確にしてい付録Bにて詳述）と呼ばれるシステムが有る。例えば安全要求1においては高精度な地効である点を紹介している。

図を利用することを、安全要求2においては、測位の品質表示を行うことを、いずれも必須項目として要求している。

（イ）ユーザインタフェース
インタフェースとして以下3点の設計を必須事項として要求している。

また、必要となる測位精度によって作業を4つのWork Categoryに分けた。各カテゴリに- 移動体位置、方位、経路上地物までの距離おいて、測位精度と地図精度を規定している。

- 周囲環境の表示内容（表4-1参照）- 測位品質の表示（安全要求2）- Work Category 1：車道外側線が見えるよ

また、以下3点については、推奨事項とうに除雪する、燃料供給ステーションへして提示している。

ドッキングするなど。作業対象物のサイ- 経路上地物への近接時の警告

ズ目安は0.1〜0.25m。

（安全要求3）- Work Category 2：路側帯や歩行エリアを- 経路上からの逸脱に関する警告

除雪するなど。作業対象物のサイズ目安（安全要求4）は0.25〜0.5m。

-（雪や泥、煙など）の排出作業の禁止エリ- Work Category 3：交差点エリアを除雪する、経路の幅や凹凸を簡易に整えるなど。
作業対象物のサイズ目安は0.5m〜1m。
- Work Category 4：幅広のコース内へ留まり続けるなど、作業対象物のサイズ目安は1m以上。
表4-1

アに関する警告（安全要求5）- 他車両や歩行者への近接時の警告（安全要求6）（ウ）地図データのメンテナンス
地図データについては、更新周期を規定することを必須事項として要求している。

Work Categoryと必要地図精度
および測位精度Work Category

地図精度（RMS）

水平測位精度（RMS）

1≦0.1 m≦0.1 m2≦0.25 m≦0.25 m3

≦0.5 m≦0.5 m

4

≦1 m

≦1 m

（2）高精度な測位（ア）測位精度
測位精度については、地図精度同様に、カテゴリごとに表4-1の内容にて要求している。付録Cにて各種の測位補正システムを紹介し、これらにより効果的な測位精度の向上が図れる点についても紹介している。
（イ）測位方式
測 位 方 式 は、補 正 情 報 の 入 力 や IMU

以下に本技術仕様書の核となるシステム要求（第7章）の記載内容を紹介する。
4（Inertial Measurement Unit）／画像センサなどを用いた複合測位を行うことにより、高2021年11月

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精度な測位を用いることを必須事項としてが速い場合は短い周期に）決定することが要求している。

必要となる。

（ウ）補正情報の受信（キ）測位可用性の改善

補正情報の受信を行うことを必須事項と作業のターゲットとなるエリアにおけるして要求している。なお、効果的な補正情測位の可用性をあらかじめ調査し、測位が報の受信方式として、衛星経由で補正情報不可能なエリアにおいては、RFID（Radio受信を行うシステム（付録Dに詳述）につFrequency Identification）や各種センサによいても紹介している。

る経路エッジ抽出などを行い、測位誤差の（エ）測位品質（安全要求2）キャンセルを行うことを推奨事項として提測位品質を可能な限り正確に算出し、表示している。

示することを必須事項として要求している。例として、衛星数、HDOP（Horizontal

なお、付録として以下を記述している。

Dilution of Precision）、測位ステータス（FIX、- 付録A：アプリケーション例の紹介

フロート、単独測位など）、補正情報受信

本技術仕様書を適用するアプリケーショ状況などを列挙している。

ンとして以下の3例を記述している。

（オ）複合測位の利用（安全要求7）・除雪作業支援システム
・農機（トラクター）運転支援システム

GNSSの不可視エリアを経路上に含む場

・ブルドーザー運転支援システム

合、IMU、オドメータ、地磁気センサなどを利用した複合測位を用いることを必須事- 付録B：MMS（Mobile Mapping System）
一般的なMMSのシステム構成、機能概要

項として要求している。
（カ）リアルタイム性システムとしての測位誤差が大きくなるに関する紹介を実施。
- 付録C：測位補正と経路から逸脱する恐れがあるため、誤差

各種測位補正システムについて紹介してバジェットを以下の数式にて提示し、シスいる。（SBAS、DGNSS、RTK-GNSS等）

テム誤差が過大にならないように測位更新- 付録D：衛星利用測位補強サービス

レート（更新周期）を検討するよう要求しセンチメーター級測位が可能な衛星を用ている。

いた広範囲な補正情報配信システムについて紹介している。

es = ep + em + v tp
ここで

e s システム測位誤差5. 今後の予定

e p 測位誤差

本プロジェクトは、今回のISO/TS 22591と

e m 地図誤差しての発行を持って一旦の区切りとなった

v 目的物（経路上のエッジなど）に対すが、最終目標であるIS（国際標準）化に向ける運用（走行）速度t p 測位更新レート（更新周期）ては道半ばである。TSは制定から3年後に定期見直しが行われるが、本プロジェクトについても3年後の2024年にはIS化を目指して再経路上から逸脱しないようにするには、運用速度によって測位更新レートを（速度度修正を行い、各国との調整に臨む予定である。
5

トピックス

引き続き国内の関連技術者と連携し、関連品が増え、価格が下がれば、日本の「みちびき」技術の海外展開を促進しつつも、海外の技術をはじめとした高精度測位システムの恩恵を者からの支持も得られるような国際標準の制誰もがより簡易に享受することが可能となる。

定を目指し活動していく。

ISO TC20/SC14 で は QoL（Quality of Life）という言葉で盛んに議論しているが、GNSS

6. おわりにをはじめとした宇宙システムを持って人類の衛星測位システムは2018年に日本の「みち「日常生活の向上」に資することができるよびき」の稼働開始に伴い、センチメーター級う、今後も国内外での議論を継続していきた補強サービスを誰もが無償で受けることがでい。

きる時代となった。しかしながら、「みちびき」
を用いた測位システムの長所、短所について

参考文献

は意外にも一般には浸透しておらず、場所／（1）古川敏雄、永島敬一郎、衛星を利用した時間を問わず万能な測位システムであるかの高精度測位サービスの国際標準の紹介、ような誤解を持たれる場合も少なくない。そ『航空と宇宙』（一社）日本航空宇宙工業のような中で重要となるのが「標準化」であり、

会、735, 33-38, 2015

短所の補完方法も含めて、セットアップ方法、（2）浅里幸起、新しい社会づくりを加速する使用方法などを全体システムとしてドキュメ

衛星測位の国際標準化、『航空と宇宙』（一ント化が可能である。標準内容を反映した製社）日本航空宇宙工業会、800, 1-5, 20206