二次タスクが運転引継ぎ行動に及ぼす影響の評価

自動車安全研究部
上席研究員 関根 道昭
令和 4年度 講演会

講 演 内 容
1 ．背景
2 ．二次タスクと運転引継ぎ
3 ．実験
4 ．まとめ5 ．今後の課題

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１．背景⚫ レベル3以上の自動運転では、認知、判断、操作を車両システムが行う

ドライバは運転以外の作業（二次タスク）が可能となる⚫ 道路交通法（2019年5月改正）◆走行中の運転者の禁止事項➢携帯電話、自動車電話等の保持通話➢カーナビ画面等に表示された画像の注視◆自動運転中にドライバが直ちに適切に対処できる場合はこれらを適用しない➢将来、保持通話や画像注視以外の二次タスクが許容される可能性がある
二次タスクの安全性を評価する方法が課題
2

令和 4年度 講演会

２．二次タスクと運転引継ぎ⚫ 国連協定規則第157号（UN-R 157）：自動車線維持システム◆自動運転車は、運行設計領域から外れる前に運転引継ぎ要請（TOR*）を提示する➢ドライバは二次タスクを中断し、即座に運転を引継ぐ必要がある* Take Over Request⚫ 二次タスクの作業負荷により運転引継ぎ時間が異なる可能性がある
二次タスク作業負荷
小さい
大きい

運転引継ぎ時間短い
長い

二次タスクの作業負荷が運転引継ぎ行動に及ぼす影響を評価
3

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画面の種類が運転引継ぎ時間に与える影響（先行研究）
関根, 澤間, 榎本, 加藤, 自動運転中のセカンダリアクティビティ評価手法の実験的検討, 自動車技術会論文集, 2021, 52 巻, 4 号, p. 788-793⚫ 実験参加者、シナリオ◆ ドライビングシミュレータ（DS）により高速道路を自動走行◆ カーナビかスマートフォンを使って二次タスクを行う➢ 複数の円の中から大きい円を探して選択（SuRT）◆ 運転引継ぎ要請（TOR）が出たら運転を引継ぐ➢ 画面の違いが運転引継ぎ時間に及ぼす影響を比較

カーナビ画面

スマホ画面⚫ スマホ作業の運転引継ぎ時間は、カーナビ作業よりも長い⇒ より複雑な二次タスクを検討する必要がある
4

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二次タスクの作業負荷レベルと関与するリソース⚫ 作業負荷レベル◆二次タスクを構成するリソースの数が増えるほど高い◆リソースの関与度（+の数）も影響
作業負荷レベル

関与するリソース
視覚

聴覚音声
操作

手操作

認知記憶

0

二次タスクの例
二次タスクなし

1+

2++

3++

4

+++

+

+

会話，電話など+

動画視聴など++++メール操作など+++++

ビデオゲームなど+++

5

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３．実験⚫ 実験参加者◆ 運転免許の保有者を研究所外部から募集◆ 20歳代から50歳代の男性11名、女性11名（平均年齢41.6歳、標準偏差14.2歳）◆ 交通安全環境研究所の「人間を対象とする実験に関する倫理規程」に準拠⚫ ドライビングシミュレータ（FORUM8製）◆ 正面スクリーンまでの距離は3.54 m◆ 水平方向視野角180度以上◆ 鉛直方向視野角20度以上⚫ 運転引継ぎ要請（TOR）警告音◆ 助手席側に設置したスピーカ◆ 周波数1.6 kHz、吹鳴周期8 Hz、音圧レベル70dB(A)の音を4秒間提示
6

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作業負荷レベルと二次タスクの例⚫ 作業負荷レベル０：二次タスクなし

一つ前◆ スマートフォンを手に持つのみ⚫ 作業負荷レベル１： 音声1-Back（音声通話を模擬）◆ 0～9の乱数をスマートフォンから音声で連続的に提示◆ 1つ前に提示された数字を口頭で回答⚫ 作業負荷レベル２：動画視聴◆ スマートフォンでNHKの教養・科学番組の録画を視聴◆ 走行終了後、動画に関する質問に2～3問回答⚫ 作業負荷レベル３：メール操作に相当する作業◆ 画面1-Back：1-Backの問題を画面に表示し、答えを画面で入力 画面1-Backの例
計算課題の例（回答を下の数字ボタンで入力）◆ 計算：2つの一桁乱数を加算し、下一桁を画面で入力

7

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1走行の流れ
TOR

Start
自動運転

手動運転

二次タスク 5 minutes

0:00

End運転
引継ぎ

6:00

1:00

7:00頃

⚫ 走行開始から1分後、5分間二次タスクを行う⚫ 開始6分でTORを提示、運転を引継ぎ、適切な運転を行う⚫ TOR時の道路形状2条件（カーブ・直線路）×二次タスク5条件＝10走行◆実験参加者ごとにランダムな条件順序で行う
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走行コース走行開始
直線路（90秒）
二次タスク開始
600R（60秒）
カーブ走行中にTOR

500R（60秒）

直線路（60秒）
直線路（90秒）

TOR
300R（30秒）
9

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走行コース
走行開始
二次タスク開始
TOR
直線走行中にTOR

600R（60秒）
直線（180秒）
直線（60秒）

直線（210秒）

500R（60秒）

10

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TOR後の車両挙動（運転を引継がない場合）
TOR：カーブ

TOR：直線路

TOR直後

TOR直後

自動運転継続自動運転継続5秒後

5秒後

自動運転解除自動運転解除8秒後

10秒後

ガードレールに接触

停止車両に接触11

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運転引継ぎ時の運転行動の映像解析【TOR：カーブ】• 眠気• 右に寄る• 右車線に逸脱• 左に寄る• 左車線に逸脱• ふらつきあり【TOR：直線路】
• 眠気
• 減速
• 停止
• 停止車両に接近• 左に車線変更• 右に車線変更• 第2走行車線に戻る• 中央分離帯に接触• 右車線の車両に接近

窓外映像
前方

右方

ドライバの様子
手元

頭部

ステータス
足元
300でTOR提示
実験映像の例（TOR：カーブ、画面1-Back）
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TOR後の運転行動（記録映像から分類、実験参加者22名）
TOR：カーブ（車線逸脱回避）

TOR：直線路（障害物回避）

眠気

5

二次タスク条件
音声画面
動画 1-Back
1-Back000

二次タスク条件

運転行動なし

動画

運転行動

音声
画面1-Back 1-Back

計算なし

計算0

眠気

20000

減速

1513131312

ふらつきなし63478停止

13131213

12

右に寄る

15

14121113

停止車両に接近52

53

1右車線に逸脱13

4

10左に車線変更

11222左に寄る

32

32

3右に車線変更

1010

999左車線に逸脱

10200

中央レーンに戻る

666

7

7

ふらつきあり7888

5

中央分離帯に接触

0

2

10

0

半数以上が減速・停止
残りは車線変更（多くは安全確認が不十分）

半数以上が適切にステアリング操作できず
車両挙動が一時的に不安定⚫ 二次タスクと運転行動の関係は認められない⚫ 二次タスクなしでは眠気を感じる場合がある
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運転引継ぎ時間（映像解析より）
TOR：カーブ
8000
7000

前を向く

ハンドル握るなし

動画視聴

アクセル足載せアクセル踏む

反応時間(ms)

6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
音声1-Back

画面1-Back計算

二次タスク⚫ 二次タスク作業負荷による反応時間の差は小さい
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運転引継ぎ時間（映像解析より）
TOR：直線路、車線変更（アクセル操作）

TOR：直線路、減速・停止（ブレーキ操作）
8000

8000

7000

前を向く

ハンドル握るアクセル足載せアクセル踏む7000

ハンドル握る

ブレーキ足載せブレーキ踏む6000

5000

反応時間(ms)

反応時間(ms)

6000

前を向く

4000
3000
2000

1000

5000
4000

3000
2000
1000

0
なし

動画視聴

音声1-Back

画面1-Back

0

計算

なし

動画視聴

二次タスク

音声1-Back

画面1-Back

計算

二次タスク

⚫ 停止車両に対する対応方法により、実験参加者が二分される◆車線変更： アクセルに足を載せ、一拍おいてから踏み込む◆減速・停止： アクセルからブレーキに踏みかえて、すぐにブレーキを踏み込む⚫ 二次タスク作業負荷による反応時間の差は小さい
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道路中央線からの重心位置（ｍ）

TOR：カーブにおける車両挙動の例
12

なし

動画

音声1-Back

画面1-Back

計算

10

第1走行車線

自動運転解除86

第2走行車線
4

第3走行車線

200

5

1015

TOR信号提示後の経過時間（秒）⚫ 車両挙動により二次タスクの影響を定量的に評価できる可能性あり◆車線中央線から逸脱する大きさ、挙動が安定するまでの時間など
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アンケート結果（各走行後に取得、カーブ・直線路の合計）「スマートフォンの課題を楽しく行うことができた」「手動運転への呼び戻し合図時に、スマートフォンの課題を続けたいと感じた」

とてもそう思う

とてもそう思う

ややそう思うややそう思う動画

どちらでもない
あまりそう思わない

音声1-Back

どちらでもない

画面1-Back

あまりそう思わない

計算

全くそう思わない04

動画
音声1-Back
画面1-Back
計算

全くそう思わない8 12 16 20 24 28 32 36 40 44

0人回

4

8 12 16 20 24 28 32 36 40 44人回

⚫ 動画視聴は好まれる二次タスク◆今回は、実験者が用意した動画6本から見たいものを選択◆好みの動画に集中、没入している場合、運転引継ぎが遅れる可能性あり
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４．まとめ⚫ 二次タスクの種類が運転引継ぎ時間に与える影響◆ 二次タスクの違いによらず運転引継ぎ時間は同程度➢ TOR警告音の緊迫感が高く明瞭だったため、運転引継ぎ時間を一律に短縮させた可能性がある✓ 警告音の緊迫感が低い場合を検討する✓ 身体能力や聴力が低下した高齢者の運転引継ぎ時間についても確認する◆ 「二次タスク無し」の運転引継ぎ時間は必ずしも短くない➢ 覚醒度や注意力を維持できる適切な二次タスクの検討が必要➢ 好みの動画やゲームなどに集中、没入している場合の検討も必要⚫ 運転引継ぎ後の運転挙動◆ 直線路： 停止車両への対応の仕方が実験参加者によって大きく異なる◆ カーブ： 実験参加者ごとの反応の個人差が小さい➢ カーブにおける車両挙動や操舵の安定性などを数量的に分析する
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５．今後の課題⚫ 車両挙動の分析による二次タスクの定量評価⚫ 二次タスクの集中度、没入度が運転引継ぎに与える影響⚫ TOR信号の明瞭度、強度と運転引継ぎの関係⚫ 高齢者における運転引継ぎ時間、車両挙動、受容性など

本発表は令和二年度に自動車基準認証国際化研究センター(JASIC)から受託した研究成果の一部を報告したものです
この研究にご協力いただいた関係者に謝意を表します19

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