協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

自動運転車の事故の法的責任に関するシンポジウム「協調型自動運転 ～技術と法的課題～」

協調型⾃動運転システムのためのデータ連携プラットフォーム
2023年3⽉31⽇

⾼⽥ 広章
名古屋⼤学 未来社会創造機構 モビリティ社会研究所 所⻑・教授
名古屋⼤学 ⼤学院情報学研究科 教授
附属組込みシステム研究センター⻑
Email: hiro@ertl.jp

Hiroaki Takada

URL: http://www.ertl.jp/~hiro/

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

モビリティ社会研究所のビジョン・体制

モビリティ社会研究所 (GREMO)

ヒューマンセントリックな視点から、未来のモビリティ社会を拓く
SMART

⼈間中⼼の視点から学際的な研究・実証を推進

ACCOMPANYING

⼈と賢く調和ドライバや周辺交通参加者との調和を達成する知能の創出

HCM

ヒューマンセントリック
モビリティDEPENDABLE

⼈に安⼼・納得させる

⼈に寄り添う＜ ビジョンから導かれるテーマ例 ＞

利⽤者の⼼情を理解し多様な選択肢から最適な選択を提供

クルマの⾰新説明できる運転知能技術
リアルタイムに周辺交通参加者と合意形成する技術
個⼈個⼈に適合する運転⽀援・⾃動運転技術
モビリティサービスの⾰新
モビリティサービスの⾰新

ACCESSIBLE

Global Re

⼈に役⽴つ

モビリティの需給取引とそのプラットフォーム
過去を再現し、未来を予測する⼤規模交通シミュレータ
モビリティシステムの安全性を説明する⼿法
モビリティ社会の⾰新
モビリティ社会の⾰新

誰もが、いつでもどこへでもストレスなく移動できる仕組

誰もが安⼼・納得して使えるシステム設計のための⽅法論

CASE化を⾒据えた地域交通システム
CASE時代に必要とされる道路利⽤料⾦システム
新しいモビリティシステムのリスクマネジメントと社会受容性レベル４⾃動運転移動サービスを実装するための法制度

ビジョン実現に向けた推進体制
研究所⻑
⾼⽥ 広章 教授副所⻑
河⼝ 信夫 教授

先進ビークル研究部⾨
先進ビークル研究部⾨

教員・研究員 37名

Hiroaki Takada

⼭本俊⾏
久⽊⽥⽔⽣
上出寛⼦ （倫理・哲学）（交通システム） 三輪富⽣

国際連携アドバイザー

ディレクター
⾕川 史郎 特任教授

モビリティサービス研究部⾨
教員・研究員 29名

プロジェクト
戦略ボード

社会的価値研究部⾨
教員・研究員 16名

中川由賀

次世代モビリティを牽引する気鋭の研究者群

（法学）

松原豊

（交通⾏動分析） （⾞載制御システム）（社会⼼理学）

Prof. Masayoshi Tomizuka(UCバークレー／名古屋⼤学 客員教授)

企画戦略室

November 2, 2022

関連教員
150名超

渡邉陽介
（ダイナミックマップ）

⾦森亮（モビリティサービスデザイン）

⼭本真義
（EV）

⾚⽊康宏

奥⽥裕之

⽶澤拓郎

出⼝⼤輔

（⾃動運転）（知能化制御） （サービス需要） （環境理解）

Global Research Institute for Mobility in Society of Nagoya University32

協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

協調型⾃動運転
自動車単独での自動運転の難しさ▶ 自動車単独での高度な自動運転（一般道レベル3〜4）
は，現在の技術では難しいと言われている▶ 周辺状況認識
▶ 見通しの悪い交差点などで，車載のセンサだけでは十分な情報が得られない場合がある▶ 信号情報
▶ カメラによる信号灯器の認識が，できない場合や認識精度が下がる場合がある▶ 見るべき信号の決定が難しい場合（地図で補える）▶ 大型車による遮蔽や太陽光が重なった場合▶ 交通状況の把握▶ 前方に停止している車両は，渋滞の末尾か？故障して止まっているのか？
Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF「つながるクルマ」の活用▶ 自動車単独では得るのが難しい情報を，道路インフラや他の車両から通信で得る方法が有力視されている▶ 自車から直接見えないところにいる自動車や歩行者の情報を，路側に設置したセンサや他の自動車から通信で得る▶ 信号の情報を，信号機から通信で得る▶ 信号の予定情報も得ることで，ジレンマゾーンへの侵入回避にも有益→ このような情報提供は，すでにITS Connectで一部実用化されている（ただし，現状のシステムでは，協調型自動運転には力不足）▶ 渋滞情報や故障車の情報を，通信で得る→ このような情報提供は，すでにVICS等で実用化されている（ただし，協調型自動運転には力不足）
Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

RoAD to the L4プロジェクト (RttL4)
プロジェクトの位置づけ▶ 経産省・国交省による「自動運転レベル４等先進モビリティサービス研究開発・社会実装プロジェクト」
プロジェクトの実施体制▶ コーディネート機関と4つのテーマで構成
ジェク 推進委員会

経産省 国交省※計画 総合的設置

自動 行
検会

委

報告

コ

計画

意見

ィ機関（産総）ジェク コ
ィ
（産総 横山利 ）

進

機関 事務

Hiroaki Takada

調

自動運転

１

WG

自動運転

２

社会受容性WG

自動運転

３

民事上自動運転

４

言 指導
人

検

任WG

(必要 応 WG 加)

設置
運営

横断的分

進協議会

連

産学官 関係機関

統

今回の公募対象

物流MaaS
進委員会 WG

進検会

言 指導
進

理

言 指導

地MaaS実証

連 基

実証

物流MaaS実証実証5

協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

プロジェクトの概要と4テーマの関係
RoAD to the L4 プロジェクトの概要※ 2022年10月11日付け経済産業省
福永茂和氏の講演資料より⚫ 無人自動運転サービスの実現および普及を目指し、関係省庁とも連携しながら「自動運転レベル４等先進モビリティサービス研究開発・社会実装プロジェクト（RoAD to the L4）」を推進中。
⚫ 2025年頃までに無人自動運転サービスを40ヵ所で実現、高速道路でのレベル４トラックの実用化などを目指し、さらに市街地など歩行者や他車両と混在する空間へのサービスの拡張を図る。

その後，50ヶ所に変更

テーマ1:レベル４移動サービスの実現@限定空間 テーマ2:エリア・車両の拡大への対応
・2022年度目途に限定エリア・車両での、遠隔監視のみでの自動運転サービス(レベル4)の実現

エリ
ア・
車両拡
大（イメージ）永平寺町：遠隔自動運転システム

・2025年度頃までに無人自動運転サービスを40ヵ所以上実現するため、走行環境拡大や事業性向上に向けた検討（イメージ）自動運転バス

テーマ3:高度物流システムの実用化@高速道路

テーマ4:混在空間でのサービス確立 混在空間対応

高速道路における隊列走行を含む高性能トラックの実用化(2025年頃）に向けた取組
混より複雑な混在空間でレベル４を展開するためのインフラ協調や車車間・歩車間の連携などの取組

在空間
対
応

（イメージ）高速道路での自動運転

Hiroaki Takada

4（イメージ）インフラからの走行支援

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z ガイドラインを順守の上、ロゴデータを使してください。

z Web媒体等で使する場合は、イラストレータ（ai）のロゴを使協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

テーマ4事業 (CooL4) における取り組み
CooL4ロゴ
受託機関と協力機関（2021〜2022年度）
CooL4ロゴ▶ テーマ4に対して，東京大学，名古屋大学，産総研，三菱＋称総研によるコンソーシアムで提案し，採択された▶ 再委託先として，電気通信大学と同志社大学が参加
Copyright © Cooperative Level4 Automated Mobility Service1▶ ITS Japan，JARIが協力▶ 多数の企業が協力先／連携先として参加

検討チーム体制（2021〜2022年度）▶ 協調型システム検討・評価▶ 国際・国内連携▶ データ連携検討▶ 新モビリティ・都市サービス活用検討▶ 事業モデル検討
Hiroaki Takada

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してくださ

協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

CooL4における名古屋⼤学の担当と取り組み⽬標
名古屋大学の担当範囲▶ 「データ連携スキームの検討」を担当▶ データ連携チームのリーダを担当

取り組み目標▶ データ連携プラットフォームを構築し，レベル4自動運転車の開発者に提供する▶ 2021〜2022年度に，ユースケースを限定してプロトタイプを開発し，基本的な評価を実施▶ 2023年度から，自動運転システムの開発者に提供▶ 並行して，ユースケースの拡大（機能拡張）や性能改善に取り組む … スパイラル型の研究開発▶ レベル3以下の車両等にも有用なプラットフォームとする
Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

データ連携プラットフォーム (PF) とその必要性
データ連携プラットフォーム（PF）とは？
▶ 協調型自動運転に必要な様々なデータを，統合して取り扱うための情報プラットフォーム
データ連携PFの必要性▶ 車外センサー等からの情報を収集・統合し，必要な情報のみを標準データ形式で自動運転システム等に提供するデータ連携PFを用意することで，システムの構成がシンプルになり，開発工数が削減される
車載
カメラ
DSRC

車載
レーダー
5G

インフラ
カメラ

インフラ
LiDAR

PC5

車載
カメラ

Hiroaki Takada

自動運転システム

ADAS
システム

インフラ
カメラ

インフラ
LiDAR

データ統合

LTE

データ連携PF
デジタル
道路地図

自動運転
システム

車載
レーダー

標準データ形式

自動運転
システム

自動運転
システム

ADAS
システム

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

CooL4データ連携アーキテクチャ案

最終更新：2022年7月25日

上位層のプラットフォーム(MaaS PF，都市OS等)

データ連携PF

その他の情報源（例: VICSセンタ）

データ連携
サーバ
（セントラルDM，中域DM）

交通制御（管制）システム

I2Nインフラ (3)センサー(4) I2I

路側DM

信号機
V2N

V2N

V2I

V2I

協調型路側機
V2I
インフラセンサーを，路側DMと別に設置する形態もある

車載DM
(1)

凡例） 車載DM
路側DM

(2)

車載DM
(1)

遠隔運転/監視システム

閉域交通サービス等では，遠隔運転/監視システムが交通制御（管制）も行う形
態もある

(2)

ADASシステム

自動運転システム

手動運転車両自動運転車両

車載データ連携モジュール
路側データ連携モジュール

Hiroaki Takada

V2V

V2I

信号機と協調型路側機を，一体で設置する形態もある

歩行者，自転車(スマホ)

歩行者/自転車と協調型
路側機が直接通信する形態も考えられる

遠隔運転/監視センタとの間の通信は，データ連携PFの範囲外とする

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

CooL4データ連携PF API仕様案▶ データ連携PFと外部とのインタフェースを，わかりやすさのために，「データ連携PF API」と呼ぶ
現時点のスコープ▶ CooL4データ連携アーキテクチャ（案）の（１）〜（３）のイン
タフェース▶ 次の3種類のデータの論理フォーマットを規定▶ 物標情報▶ フリースペース情報▶ 信号情報▶ 物理フォーマットについては，必要なものから別途規定▶ （１）のインタフェースにおける静的地図情報の取得方法，必要な動的情報の指定方法について検討▶ 通信セキュリティの確保方法についても検討
Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

フリースペース情報のデータフォーマット
フリースペース情報とは▶ 道路上の移動物体が存在しない領域に関する情報▶ 物標情報がない領域に，移動物体が存在しないのか，センサの検知範囲外であるのかを区別する
提案しているフリースペースの表現方法▶ フリースペースは，連続するレーン（幅をもった車線）の一部分とし，その始点位置と終点位置で表現

始点位置

終点位置

フリースペース

レーン2

レーン1

Hiroaki Takada

12協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

フリースペースのデータフォーマットの構成▶ フリースペースID［必須］▶ 情報取得時刻［必須］▶ 存在信頼度▶ フリースペースの存在信頼度は，物標情報の未検知率（見逃し率）の裏返し▶ 検知漏れ物標サイズ▶ 始点位置［必須］▶ 終点位置［必須］▶ 長さ▶ 始点物標ID▶ 終点物標ID▶ 情報源のリスト［必須］
Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

RttL4プロジェクトで⽤いる無線通信⽅式について検討の前提▶ RttL4は，2025年度にレベル4自動運転サービスを実現することを目標としているため，2025年度に利用可能な無線通信方式という観点で検討する
基本方針：複数の無線通信方式の併用▶ 無線通信方式には一長一短があることから，複数の無線通信方式を併用することを基本とする（必須ではない）
携帯網（LTE，5G）▶ 最も容易に使える通信方式で，通信帯域が広く，通信範囲も広い▶ 遠隔監視が必須のレベル4自動運転車両には，必ず使用されると思われるため，協調型自動運転にも使用すべき▶ 通信料がかかる，最悪時の通信遅延が大きいという欠点があることから，これだけに依存するのは得策ではない
Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

狭域通信（DSRC，C-V2X）▶ 5.9GHz帯がITS向けに割り当てられたとしても，2025年に利用するのは難しいと思われる▶ 5.9GHz帯が割り当てられた時に移行しやすい形で，760MHz帯を使用するのが妥当と考えている▶ CooL4で想定しているユースケースに適用できるように，通信メッセージの拡張を行う▶ 通信メッセージ仕様を通信方式（周波数帯を含む）から分離して検討する▶ 協調型自動運転への適用を考慮したセキュリティ方式を採用し，プライバシ保護も考慮する
WiFi▶ 信頼性が低く，通信距離も短いが，機器が安価で，通信料もかからないことから，補助的に使用しても良いだろう
Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

データ連携PFの開発状況
クラウドサーバ（AWSを利用）上で実現

上位層のプラットフォーム(MaaS PF，都市OS等)

データ連携PF

その他の情報源（例: VICSセンタ）

データ連携
サーバ

複数のメーカーから調達または借用（セントラルDM，中域DM）

交通制御（管制）
信号機とデータシステム
連携PFを接続

I2N
インフラ (3)
センサー

有線接続
路側DM

信号機
V2N

V2N

V2I

V2I

協調型路側機
V2I

マイコンボードと無線機を用いて実現

車載DM

V2V

V2I
遠隔運転/監視システム

車載DM

(1)

(1)

表示器

自動運転システム

手動運転車両自動運転車両(2)
歩行者，自転車(スマホ)

自動運転システムをデータ連携PFと接続

Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

協調型路側機の設置例（信号あり交差点）▶ カメラとLiDARを組み合わせたセンシングシステム▶ 信号制御装置から信号情報（予定情報を含む）の取得
通信機
カメラ

LiDAR

センサ部
物標認識装置Hiroaki Takada

データ連携モジュール

信号制御装置17

協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

ユースケースの例：信号あり交差点における右折支援
自動運転車走行ルート
データ連携モジュール
信号制御装置物標認識装置
カメラ検出エリア
LiDAR検出エリア

センサとカメラで、交差点を走行する「車」「自転車」「歩行者」などの移動データのみを計測（カメラの画像はプライバシーの観点から保存しない）

Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF実証実験によるデータ連携PFの評価
実証実験の目的▶ 協調型路側機のインフラセンサーの認識性能を評価▶ 認識精度（物標情報の位置や速度の誤差の評価）▶ 信頼度評価（誤検知率や未検知率の評価）▶ データ連携PFの有効性を，自動運転車両の走行に活用することで検証
実証実験の実施状況▶ 2022年7〜8月：人の判断と，データ連携PFからの情報の一致度を検証▶ 2023年1月：データ連携PFの情報を自動運転車の制御に利用．人の判断に頼っていた部分がどの程度自動化できるかを評価
Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

自動運転車両による実証実験▶ これまで▶ 運転者が安全を確認したら，発車ボタンを押す▶ 協調型路側機とデータ連携PFにより▶ インフラセンサーの情報を用いて，自動的に発車▶ 運転者が危険と判断したら，停止ボタンを押す▶ 停止ボタンを押す必要があった頻度を評価

Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

協調型⾃動運転実現の課題と法制度インフラ情報の信頼性と責任分担▶ インフラセンサーからの情報の信頼性は？
▶ 無線通信の信頼性は？
▶ データが届かない場合はあるが，届いたデータは信頼できる．フェールセーフ設計を適用できる▶ インフラ情報に誤りがあり，その結果，自動運転車両が事故を起こした場合，誰が責任を取るべきか？
サイバーセキュリティの確保▶ サイバー攻撃への対策は？

プライバシ情報の扱い▶ 車両の位置情報は，高度なプライバシ情報と考えられている．プライバシをどのように確保するか？
Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

仮名ID (Pseudonym ID)
メッセージの真正性と完全性の保証▶ 車車間・路車間通信では，真正性と完全性を保証（逆に言うと，なりすましと改竄を防止）するために，メッセージに電子署名を付ける▶ メッセージ認証コード（MAC）を付ける方法もあるが，真正性が保証できない（なりすましを防止できない）▶ 真正性を保証するために，メッセージにはデータの生成者（＝署名者）のIDが含まれる▶ 実際には，メッセージには電子証明書が含まれ，電子証明書の中に署名者のIDが含まれる
この方法の問題▶ 車両が送信するメッセージから，容易に車両が特定できる
Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

矛盾しそうな要求▶ 安全性の向上のために，車両の動きを追跡したい▶ プライバシ保護のために，車両を特定されたくない▶ 長期間の追跡は特定につながる
仮名性（pseudonymity）▶ メッセージの送信者の同一性はわかるが，送信者は（容易には）特定できない
仮名ID（pseudonym ID）▶ 送信者が特定できないように，実際のIDの代わりに使用する仮のID（ペンネームのようなもの）▶ 偽名ではない（正当な送信者であることは保証される必要がある）▶ かつ，それを短期間で取り換える▶ 長期間の追跡を避けるため
Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

仮名IDの発行方法▶ 登録局が，登録ID（例：VIN）に対する登録証明書を発行▶ 車両は，登録局の公開鍵で暗号化した登録証明書を使って，認可局に仮名IDの発行を依頼▶ 認可局は，登録局の承認を得た上で，仮名IDとそれに対する仮名証明書（認可チケットとも呼ぶ）を発行
仮名IDの発行を承認

ルート認証局

認可局（仮名認証局）

登録局（長期認証局）

仮名IDと仮名IDに対する仮名証明書を発行

登録ID（例：VID）に対する登録証明書を発行

車両

Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF得られる性質▶ 車両が認可局に仮名IDの発行を依頼する際に，登録証明書（登録IDを含む）は暗号化されているため，認可局は登録IDを知ることができない▶ 暗号化された登録証明書を，そのまま登録局に送って，仮名ID発行の承認を得る▶ 仮名IDは認可局が発行するため，登録局は仮名IDを知らない▶ よって，登録局と認可局のいずれも，単独では，仮名IDから車両を特定できない▶ 登録局と認可局が協力すると，仮名IDから車両を特定できる

Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

仮名IDの取り換え▶ 同じ仮名IDを長期間使用すると，車両を特定される可能性が高まる▶ そこで，仮名IDを定期的に取り換えることで，長期間の追跡をできなくする▶ ただし，単純に仮名IDを取り換えるだけでは，位置情報等から，どの仮名IDがどの仮名IDに変わったかを割り出されてしまう▶ 仮名IDを取り換える方法に工夫が必要▶ 例えば，仮名IDを取り換える前後の一定時間は，メッセージを出さない▶ いくつかの方法が提案されており，検討中の課題▶ さらに，認可局を地域毎に設置し，1台の認可局で地域を超えた追跡をできないようにする
Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

電子証明書の無効化▶ 電子証明書には有効期限があり，それを過ぎると無効になる▶ 有効期限内に無効化するには，失効局が管理する証明書失効リストに登録する▶ 誤動作や侵害が発生した場合に用いる▶ 証明書失効リストの効率的な配布方法には課題が残る
信用保証レベル（Trust Assurance Level）▶ データの生成者（＝署名者）がどの程度のセキュリティ強度を実現しているかを表す「信用保証レベル」を，電子証明書に持たせるというアイデアがある▶ 信用保証レベルの定義方法には課題が残る

Hiroaki Takada

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協調型⾃動運転のためのデータ連携PF

おわりにまとめ）CooL4における名古屋大学の取り組み▶ データ連携プラットフォームの検討・開発・評価▶ 関連する法的な問題についての検討も並行して実施

今後の計画▶ 2023年度もテーマ4事業を受託することが決定▶ 受託機関，実施体制には変更がある▶ データ連携PFの性能改善・機能拡張を継続的に実施▶ データ連携PFを，柏の葉（柏市）の自動運転バスに適用▶ 他地域への展開についても検討予定

協力のお願い▶ CooL4プロジェクトに協力いただける方は，ご連絡いただ

けると幸いです
Hiroaki Takada

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