リスク環境での状況認識共有化と安全制御のための多層インタフェース

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14380186
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 稲垣 敏之 筑波大学, 電子・情報工学系, 教授 (60134219)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 赤松 幹之 産業技術総合研究所, 人間福祉医工学研究部門, グループリーダー (60356342) ; 伊藤 誠 筑波大学, 電子・情報工学系, 講師 (00282343) ; 古川 宏 筑波大学, 電子・情報工学系, 助教授 (90311597)
• Keywords: リスク環境 / 状況認識 / 安全制御 / 機能配分 / ヒューマン・インタフェース / メンタルモデル / 監視制御 / 自動化レベル

Research Abstract

状況認知・判断・決定に許される時間が十分ではない人間・コンピュータ協調系の例として,低速域アダプティブ・クルーズ・コントロール(ACC)システムによる先行車追従制御を取り上げ,リスク環境でのシステム監視制御にあたる複数の主体(人間,コンピュータ)間での状況認識共有化を図りつつ,状況に応じた自動化レベルを持つ安全制御に有用な多層インタフェースを構築した.具体的には,ACCシステムのセンサが先行車を見失ったときの2種類の制御方策の各々に対して低速域ACCシステムと高速域ACCシステムの間での走行モードの移行を実行するアルゴリズムならびにコンピュータのモード制御を提示するインタフェースを開発し,ドライビング・シミュレータを用いた認知実験により,先行車と自車とのさまざまな相対関係を表す数十種類のシナリオのもとでの被験者(ドライバ)の認知・判断・行動パタンの抽出ならびに心的負荷の同定,状況認識支援が必要となる状況の同定と機能限界警報の生成アルゴリズムの策定,コンピュータの安全制御への過信が発生しうる状況の抽出などを行った.さらに,コンピュータの制御意図がシステム状態表示に自然な形で組み込まれ,ドライバとACCシステムとの間での状況認識共有を可能にするインタフェースを考案・設計・構築するとともに,コンピュータへの過信が生じた潜在危険状況において,たとえシステム故障やシステム機能限界事象が発生してもドライバの安全を確保するための自動化レベルの同定と,状況適応的自動化レベル調整機構の有効性を検証する離散事象シミュレーションを実施した.

Research Products

• [Publications] T.Inagaki: "Adaptive automation for comfort and safety"International Journal of ITS Research. 1・1. 3-12 (2003)
• [Publications] M.Itoh: "A microworld approach to identifying issues of human-automation systems design for supporting operatore's situation awareness"International Jounal of Human Computer Interaction. 17・1. 3-24 (2004)
• [Publications] T.Inagaki: "Adaptive automation-Design of authority for system safety"Proc.IFAC CTS Symposium. 13-22 (2003)
• [Publications] T.Inagaki: "Adaptive automation-Sharing and trading of control"Proc.IEA 2003. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] T.Inagaki: "New challenges on vehicle automation : Human trust in and reliance on adaptive cruise control systems"Proc.IEA 2003. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] H.Furukawa: "Mode awareness of a dual-mode adaptive cruise control system"Proc.IEEE Int'l Conf.on Systems, Man, & Cybern. 832-837 (2003)
• [Publications] T.Inagaki: "Handbook of Cognitive Task Design : Chapter 8を担当"Lawrence Erlbaum Associates. 620(23) (2003)