講演４

自動運転技術を見据えた予防安全支援システムの性能及び効果評価のあり方について
自動車安全研究領域

田中

主任研究員

信壽

－67－

自動運転技術を見据えた予防安全支援システムの性能及び効果評価のあり方について
自動車安全研究領域 主任研究員 田中信壽

独立行政法人交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory1

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

講演内容
1.自動運転へのアプローチ
自動運転 のア
チ
2.予防安全支援システムの潜在的な課題
潜3.予防安全支援システムに求められる新たな評価軸
4.自動ブレーキに対する性能評価、効果評価の提案
５.まとめ

独立行政法人交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

2

－69－

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

１.自動運転へのアプローチ（１）
総合科学技術・イノベーション会議
総合科学技術 イノベ ション会議*
SIP 戦略的イノベーション創造プログラム
Cross-ministerial Strategic Innovation Promotion Program
１０個のプログラムが策定

出典：戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ） 概要（内閣府）

H27年度

出典：総合科学技術・イノベーション会議（第9回）平成27年4月13日（月）配布資料
平成27年度戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ）の実施方針（案）（内閣府）から抜粋* 総合科学技術・イノベーション会議：内閣総理大臣、科学技術政策担当大臣のリーダーシップの下、各省より一段高い立場から、総合的総合的・基本的な科学技術・イノベーション政策の企画立案及び総合調整を行うことを目的とした重要政策に関する会議
基本的な科学技術 イノベ シ ン政策の企画立案及び総合調整を行うことを目的とした重要政策に関する会議
独立行政法人交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory3

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

１.自動運転へのアプローチ（２）予防安全支援システムの高度化 複合化
予防安全支援システムの高度化・複合化
自動運転の実現
予防安全支援システムの性能評価、効果評価手法の開発が不可欠

予防安全支援システム

出典
出典：SIP（戦略的イノベーション創造プログラム）自動走行システム研究開発計画（内閣府）2014
SIP（戦略的イノベ シ ン創造プログラム）自動走行システム研究開発計画（内閣府）2014 年11 月13 日
独立行政法人交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

4－70－

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

2.予防安全支援システムの潜在的な課題（１）
これまでの運転
転・・・

環境

ドライバ
認知判断

感覚器
眼、耳操作

車 両駆動

自動運転を見据自動運転を見据えた予防安全支援システムが介在する運転予防安 支援シ テ
介在する運転・・・

環境

センサ 予防安全支援システム
カメラ、ミリ波
波
認知
判断
操作
レーダ 等

車 両駆動

自動運転を見据えた予防安全支援システムを実現する＝ ドライバを代行するシステムを車両に実装する
独立行政法人

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

5

交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

2.予防安全支援システムの潜在的な課題（２）
これまでの運転の具体例：ブレーキ操作
・・・

環境

感覚器

車 両駆動
⑦制動力発揮－71－

操作⑥ブレーキ操作量の推定と出力

6⑤ブレーキ操作の実施判断

National Traffic Safety and Environment Laboratory④回避対象の行動予測

交通安全環境研究所③回避対象の状態把握

独立行政法人②回避対象かどうかの識別①発見（知覚）

眼、耳ドライバ認知知
判断

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

2.予防安全支援システムの潜在的な課題（３）ブレーキ操作で事故が起こる可能性
・・・

環境

感覚器

車 両駆動
⑦適切に制動力発揮できない可能性

操作⑥適切な操作量を推定・発揮できない可能性⑤適切な操作を判断できない可能性④対象の動きを正確に予想できない可能性③対象の状態を正確に把握できない可能性②回避すべき対象と識別できない可能性①発見できない可能性

眼、耳ドライバ
認知知
判断

ドライバの能力が、直面するすべての環境（気象状況等）に対して、これらの可能性をすべて打ち消すことは不可能である以上、事故を回避できるかどうかは確率的な事象とならざるを得ないできるかどうかは確率的な事象とならざるを得ない。
独立行政法人

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

7

交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

2.予防安全支援システムの潜在的な課題（４）ブレーキ操作で事故が起こる可能性
・・・

環境

車 両駆動
⑦適切に制動力発揮できない可能性⑥適切な操作量を推定・発揮できない可能性⑤適切な操作を判断できない可能性④対象の動きを正確に予想できない可能性③対象の状態を正確に把握できない可能性①発見できない可能性②回避すべきものと識別できない可能性

センサ 予防安全支援システム
認知判断
操作

カメラ、ミリ波カメラ
ミリ波
レーダ 等

予防安全運転支援システムがドライバの代行を目指し、システムがドライバ同様すべての環境に対応することは不可能である以上、事故を回避できるかどうかも同様に確率的な事象とならざるを得ない事故を回避できるかどうかも同様に確率的な事象とならざるを得ない。
独立行政法人交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

8－72－

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

具体例：自動ブレーキ

AEB：Autonomous Emergency
gy Braking
g systemy
システムの一例

車載カメラ
載
赤外線レーザミリ波レーダはっ！！。
危なかったぁ。

強い
自動ブレーキ自動ブレ
キピーー！！

ピピピ!

弱い
自動ブレーキキッーー！

警報
交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

キ キ
キ・キ…

注意喚起

制動の自動ブレーキ

独立行政法人ピ. ピ. ピ.

9

注意を促す
自動ブレーキ情報提供
平成27年度
交通安全環境研究所講演会

2.予防安全支援システムの潜在的な課題（５）自動ブレーキの作動の安定性
自動ブ
キ 作動 安定性衝突（ ）：衝突（１）：回避（０）

車両A（カメラ レーザおよびレーダの複合ステム
車両A（カメラ、レザおよびレ ダの複合ステム

衝突回避能力が確率的である

車両B（カメラシステム））
独立行政法人交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

10－73－

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

衝突（１）
車両１：衝突（１）
衝突：回避（０）
回避（０）
回避（）
衝突（１）

回避（０）

100

20304050

実験車両の速度[km/h]

60

車両２010

性能評価試験を１サイクル実施
結果は、まったく同じだった。

20304050

実験車両の速度[km/h]

独立行政法人60

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

11

交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

しかし、性能評価試験を数サイクル繰り返
すと・・・・

衝突（１）
車両１：衝突（１）
衝突：回避（０）
回避（０）
回避（）
衝突（１）

回避（０）

100

20

30

4050

実験車両の速度[km/h]

60

車両２010

独立行政法人交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory【作動状況が確率的な事象となっていた場合】

20304050

実験車両の速度[km/h]12－74－60

１サイクルの評価試
験では、性能を正しく評価できない可能性がある性がある。
平成27年度
交通安全環境研究所講演会

3.予防安全支援システムに求められる新たな評価軸（１）
予防安全支援システムは、今後の進化によって対応できる環境が増えるだろうが、どこまで行ってもその作動の可否は確率的事象となることから逃れられない。
事象となることから逃れられない
予防安全支援システムの性能は予防安全支援システムの性能は、「衝突回避・被害軽減性能」という従来の視点に加え、「作動の安定性」という新たな視点で評価する必要がある。
作動時に効果があるシステムでも、それが安定的に発揮されなければ意味がなく、予防安全支援システムでは、新たな評価軸として「作動の安定性」を定量的に評価する必要がある。
独立行政法人

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

13

交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

3.予防安全支援システムに求められる新たな評価軸（２）高低

本研究で実現する評価システムの性能差によって試験条件に対する 性能が限界に近く難易度が変化する。 作動が不安定な条件システムの限界性能が反映されやすい不安定な試
験条件の範囲まで評価を可能にする手法
法

評価レベル
評価 ベ

安定的なレベルで車両間の性能差がでる条件
Minimum requirement

低NCAPでの評価
ISOでの評価
保安基準での評価

高試験条件の システムの安定性
難易度
独立行政法人交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

14－75－

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

4.自動ブレーキに対する性能評価、効果評価の提案（１）「衝突回避・被害軽減性能」と「作動の安定性」を同時に評価する手法を研究【実験条件】
乾燥、昼間
試験速度： 5,, 10,,試験速度
15, 20, 25, 30, 35,
40, 50, 60 [km/h]

衝突回避能力が確率的である

車両A：ミリ波レーダ、レーザレーダ
およびカメラの複合システムによる衝突回避AEBを搭載
独立行政法人交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

被害軽減領域
被害軽減能力も確率的である

試験結果

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

15

4.自動ブレーキに対する性能評価、効果評価の提案（２）
歩行者事故の衝突速度（10[km/h]毎）と傷害の程度との関係を分析

重篤な傷害（AIS≥4）を発生する確率は、衝突速度が30[km/h]と40[km/h]との間で大きく変化する
試験結果を３つに分類し、それぞれの発生確率を算出
ぞれの発確率を算出
・高リスク衝突（“Severe collision”）：
衝突速度40[km/h]以上
・低リスク衝突（“Minor collision”）：
衝突速度40[km/h]未満
・衝突回避
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16－76－

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

4.自動ブレーキに対する性能評価、効果評価の提案（３）

多項ロジスティック回帰分析
P(Y=0|x):速度x km/hで⾼リスク衝突(Severe collision)となる確率
P(Y=1|x):速度x km/hで低リスク衝突(Minor collision)となる確率
P(Y=2|x):速度x km/hで衝突回避(Avoid collision)となる確率
10 | x PY 1  expg1  x   expg 2  x expg1  x PY 1 | x 1  expg1  x   expg 2  x expg 2  x PY 2 | x 1  expg1  x   expg 2  x PY  0 | x   PY  1 | x   PY  2 | x   1
独立行政法人 PY  1 | x g1 ( x)  ln  10  11x PY  0 | x  PY  2 | x 
g2 ( x)  ln 20  21x
 PY  0 | x 
平成27年度
交通安全環境研究所講演会

17

交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

4.自動ブレーキに対する性能評価、効果評価の提案（４）
多項ロジスティック回帰分析を用いて、試験車両の衝突回避確率、低リスク衝突発生確率、高リスク衝突発生確率を算出
車両
車両B
車
車両A
低リスク

高リスク回避

低リスク

高リスク発生確率
発率

発発生確率率

回避

車両速度 [km/h]
独立行政法人交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

車両速度 [km/h]
18－77－

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

4.自動ブレーキに対する性能評価、効果評価の提案（５）ITARDA information 90 （2011） 5年間（H18～H22）の第一当事者が四輪車の事故における死者数（第一当事者の死者含む）
事故 おける死者数（第事者 死者含 ）で状態が歩行中のもの（10km/h毎）

死亡者総数
死亡者総数：
７,９８０人（100[km/h]以下）

独立行政法人19

交通安全環境研究所

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平成27年度
交通安全環境研究所講演会

4.自動ブレーキに対する性能評価、効果評価の提案（６）
車両A ：ミリ波レーダ、レーザレーダおよびカメラの複合システムによるAEB搭載車両
複合搭載車
低リスク

高リスク発生確率率

回避

車両速度 [km/h]

車両A

独立行政法人交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

20

－78－

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

4.自動ブレーキに対する性能評価、効果評価の提案（７）

低リスク

高リスク発生確率率

回避

推定されれる各事象
象の人数[人人]

衝突回避確率、低リスク衝突発生確率及び高リスク衝突発生確率を死者数
衝突回避確率 低リスク衝突発生確率及び高リスク衝突発生確率を死者数
データに乗じることで、衝突事象（死亡事象）が回避される人数（“Avoidance”）、死亡事象から低リスク衝突事象となる人数（“Minor collision”）及び死亡事象から高リら高リスク衝突事象となる人数（“Severe
ク衝突事象となる人数（“collision”）をそれぞれ推定する。
）をそれぞれ推定する
回避

車両速度 [km/h]

低リスク

高リスク

車両速度 [km/h]

車両A ：ミリ波レ：ミリ波レーダ
ダ、レレーザレーダおよびカメラの複合システムによるAEB搭載車両
ザレ ダおよびカメラの複合システムによるAEB搭載車両
独立行政法人

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

21

交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

4.自動ブレーキに対する性能評価、効果評価の提案（８）車両A
車両 ：ミリ波レーダ、レーザレーダおよびカメラのミリ波ダ
ザダおよびカメラの複合システムによるAEB搭載車両
車両B ：カメラシステムによるAEB搭載車両
低リスク

高リスク

回避

低リスク

高リスク

発発生確率率

発生確率率

回避

車両速度 [km/h]

車両速度 [km/h]

車両A

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National Traffic Safety and Environment Laboratory

車両B
22－79－

平成27年度
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4.自動ブレーキに対する性能評価、効果評価の提案（９）車両A：車両Bと比較して低速度域（30km/h未満）で衝突回避性能が高いために、車両A 車両Bと比較して低速度域（30k /h未満）で衝突回避性能が高いために低速度域で死者数を大きく削減できる可能性があることが特徴。
車両B：車両Aと比較して低・中速度域（30km/h以上60km/h 未満）で被害軽減性能が高く、かつ、高リスク衝突の発生を中速度域から抑えることができるため、低・中速度域で死亡事故を軽度の傷害事故とできる可能性が高いことが特徴。
推定されるる各事象のの人数[人]

推定されるる各事象のの人数[人]回避
低リスク衝突高リスク衝突回避
低リスク衝突高リスク衝突

車両速度 [km/h]

車両速度 [km/h]

車両A

車両B

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National Traffic Safety and Environment Laboratory23

平成27年度
交通安全環境研究所講演会

まとめ
自動運転技術は、予防安全支援システムの高度化・複合化の先にある技術として国内外で開発が進められている。
ある技術として国内外で開発が進められている
予防安全支援システムには、ドライバが行ってきた認知・判断・操予防安全支援システムにはドライバが行 てきた認知 判断 操作の代行が求められるためその性能は確率的事象となる。
予防安全支援システムの性能評価は、衝突回避・被害軽減性能に加え 新たな評価軸として作動の安定性についても行う必要がある
加え、新たな評価軸として作動の安定性についても行う必要がある。
自動ブレーキの性能方法として自動ブレ
キの性能方法として衝突回避・被害軽減性能と作動の安定性を同時評価する手法を開発、この方法の特徴を活かした事故削減効果評価手法も合わせて開発
この方法の特徴を活かした事故削減効果評価手法も合わせて開発。
独立行政法人交通安全環境研究所

National Traffic Safety and Environment Laboratory

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平成27年度
交通安全環境研究所講演会