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人と自動運転車間における適切な信頼感醸成手法の構築:工学とデザイン学の融合

研究課題

研究課題/領域番号 22H00246
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分25:社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
研究機関一般財団法人日本自動車研究所

研究代表者

平岡 敏洋  一般財団法人日本自動車研究所, 新モビリティ研究部, 研究員 (30311749)

研究分担者 霜野 慧亮  東京大学, 生産技術研究所, 特任助教 (30858783)
小野 晋太郎  福岡大学, 工学部, 准教授 (80526799)
荒川 俊也  日本工業大学, 先進工学部, 教授 (50631248)
小栗 宏次  愛知県立大学, 情報科学部, 教授 (00224676)
河中 治樹  愛知県立大学, 情報科学部, 准教授 (90423847)
Pennigton Miles  東京大学, 大学院情報学環・学際情報学府, 教授 (10818561)
本間 健太郎  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (90633371)
劉 海龍  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (00825739)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
42,640千円 (直接経費: 32,800千円、間接経費: 9,840千円)
2024年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2023年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2022年度: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
キーワード自動運転 / 信頼較正 / 信頼感 / ヒューマンマシンインタフェース / デザイン学 / 信頼度推定 / 信頼度較正 / 機械学習 / ワークショップ / デザインプロトタイピング / 信頼度 / 推定
研究開始時の研究の概要

本研究では,ドライバや外部の交通参加者(歩行者や他車両のドライバなど)に対し,自動運転車に対する適切な信頼を醸成するための手法を,情報工学・機械工学・人間工学といった工学的見地だけでなく,デザイン学的見地に基づいて構築する.本研究は,1班:自動運転車に対して人が抱く信頼感の推定(1-1班:生体信号に基づく信頼感推定,1-2班:カメラ画像に基づく信頼感推定),2班:自動運転車から人に対して情報提示を行うことで人の適切な信頼較正を行うHMI(2-1班:ドライバに対するiHMI,2-2班:外部交通参加者に対するeHMI),3班:HMIデザインの提案およびプロトタイピング,の5班体制で進めていく.

研究実績の概要

信頼推定班の実績を記す.1-1班では,昨年度の結果から,運転者の右足位置や視線位置が過信・依存に影響しうることを明らかにした.今年度は,運転者の手元情報,顔情報,運転光景という3種の画像情報から過信・依存に拘わる運転者の反応時間を推定する機械学習モデル構築に向けたシミュレータ実験を行った.1-2班では,歩行者挙動に基づく,車両に対する信頼度推定手法(昨年度構築)について,より現実に合わせた改良を行った.昨年度まではVRデバイスを用いて仮想空間で実験を行い,車両や歩行者の位置等をVRデバイスから取得したが,今年度は現実空間で車両走行と歩行者横断を行い,車両や歩行者の位置も地上および車載カメラから取得し,横断前/横断中の信頼度推定を行った.
つぎに,信頼較正HMI班の実績を記す.2-1班では,自動運転車に対する運転者の信頼醸成を狙いとして,自動運転車のシステム限界と運転意図を運転者に理解させるiHMIを提案し,シミュレータ実験により効果評価を行った.また,2-2班では,実験参加者のeHMIに対する注視時間に基づくeHMI評価指標を検討した.信号のない横断歩道を仮想空間に構築し,視線計測可能なHMDを用いた実験により,eHMIごとの横断者の注視時間で比較評価できることを確認した.また,横断行動前後での手掌の皮膚電位を測定して不安感などの情動による変化を検知するための予備実験を行った.
3班では,ワークショップで得たアイデアに基づいて,バックミラーにぶら下がる小型ロボットを設計・開発した.これは,動き・音声・効果音を用いて,権限委譲の可能性に関する情報を運転者に提供することで,運転者と車両の信頼関係を深めることを目的としている.
上記以外にも,国内で実施されている実証実験の視察や,自動運転に関する勉強会に参加するなどして,現状の技術的な課題および実用化に向けた倫理面での課題等を調査した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究代表者である平岡(日本自動車研究所)と研究分担者の一人である霜野(東大)が2022年度から本科研費プロジェクトに使えるエフォートが削減したが,2023年度より,奈良先端科学技術大学院大学・劉海龍助教(後に准教授)を分担研究者に追加したことで,その削減分を補填できた.これにより,科研費プロジェクト全体としては,概ね順調に進展した.

今後の研究の推進方策

最終年度となる2024年度は,これまでの個々の研究成果をプロジェクト全体で共有し,横展開することで,研究推進の相乗効果を狙う.さらに,これまでの成果を中心に,論文や学会発表を積極的に行っていく.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件)

  • [国際共同研究] Karlsruhe Institute of Technology/Ulm University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Twente(オランダ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Leeds(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] KAIST(韓国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Is Silent External Human Machine Interface (eHMI) Enough? A Passenger-Centric Study on Effective eHMI for Autonomous Personal Mobility Vehicles in the Field2024

    • 著者名/発表者名
      Liu Hailong、Li Yang、Zeng Zhe、Cheng Hao、Peng Chen、Wada Takahiro
    • 雑誌名

      International Journal of Human-Computer Interaction

      巻: Latest Articles 号: 2 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1080/10447318.2024.2306426

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 仮想空間における歩行者行動の計測に基づく自動運転車に対する信頼度推定2023

    • 著者名/発表者名
      増田 椋太、小野 晋太郎、平岡 敏洋、須田 義大
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: 75 号: 1 ページ: 93-98

    • DOI

      10.11188/seisankenkyu.75.93

    • ISSN
      0037-105X, 1881-2058
    • 年月日
      2023-02-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparing driver reaction and mental workload of visual and auditory take-over request from perspective of driver characteristics and eye-tracking metrics2023

    • 著者名/発表者名
      Chen Weiya, Sawaragi Tetsuo, Hiraoka Toshihiro
    • 雑誌名

      Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour

      巻: 97 ページ: 396-410

    • DOI

      10.1016/j.trf.2023.07.012

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Trust Estimation for Autonomous Vehicles by Measuring Pedestrian Behavior in VR2023

    • 著者名/発表者名
      Masuda Ryota、Ono Shintaro、Hiraoka Toshihiro、Suda Yoshihiro
    • 雑誌名

      Proc. of HRI'23: Companion of the 2023 ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction

      ページ: 203-207

    • DOI

      10.1145/3568294.3580072

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 人間-機械協調系研究室(荒川研究室)の紹介(データサイエンス学科特集)2022

    • 著者名/発表者名
      荒川俊也
    • 雑誌名

      日本工業大学研究報告

      巻: 52 ページ: 15-19

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Design Exploration of Robotic In-car Accessories for Semi-autonomous Vehicles2024

    • 著者名/発表者名
      Hyunjung Kim, Max Fischer, Jongik Jeon, Seunghwa Pyo, Kentaro Honma, Miles Pennington, Hailong Liu, Keisuke Shimono, Toshihiro hiraoka
    • 学会等名
      HRI 2024 (2024 ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 実環境において横断歩行者が接近車両に対して抱く信頼度の推定2024

    • 著者名/発表者名
      浜本拓也,栗達,平岡敏洋,小野晋太郎
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 知能システム研究発表会(第214回研究会)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ドライバにADSのシステム限界を理解させるための運転引き継ぎ要請のトリガーを提示するHMI2023

    • 著者名/発表者名
      松尾隆志,劉海龍,平岡敏洋,和田隆広
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 2023 (SSI2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] レベル3自動運転車の運転引き継ぎ時における周囲の道路利用者に対する情報伝達とeHMIの活用2023

    • 著者名/発表者名
      久下柾,劉海龍,平岡敏洋,和田隆広
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 2023 (SSI2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] パーソナルモビリティにおける視覚・聴覚eHMIが乗客の乗車体験に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      劉海龍,Y. Li,Z. Zeng,H. Cheng,C. Peng,和田隆広
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 2023 (SSI2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 自動走行車両の意図表示下における歩行者の視線計測による横断判断に要する注視時間の分析2023

    • 著者名/発表者名
      岩本侑哉,河中治樹,小栗宏次
    • 学会等名
      第62回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Attempt of Estimation Driver's Reliance for Autonomous Driving Using Machine Learning2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Arakawa
    • 学会等名
      KSME Annual Meeting 2023 International Session
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Examination of Human Factors that Affect Reliance During Autonomous Driving2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Arakawa
    • 学会等名
      The 12th IIAE International Conference on Industrial Application Engineering 2023 (ICIAE2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trial assessment of reliance and overconfidence during autonomous driving using biometric data2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Arakawa
    • 学会等名
      The Korean Society for Noise and Vibration Engineering
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trust estimation of pedestrians crossing street based on measurement of pedestrian behavior in VR2023

    • 著者名/発表者名
      Ryota Masuda, Shintaro Ono, Toshihiro Hiraoka
    • 学会等名
      7th International Symposium on Future Active Safety Technology toward zero traffic accidents (FAST-zero'23)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trust Estimation for Autonomous Vehicles by Measuring Pedestrian Behavior in VR2023

    • 著者名/発表者名
      R. Masuda, S. Ono, T. Hiraoka, Y. Suda
    • 学会等名
      The 2023 ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 歩行者の注視方向解析に基づくexternal Human Machine Interface の信頼感評価2023

    • 著者名/発表者名
      岩本侑哉,小栗宏次
    • 学会等名
      令和四年度電子情報通信学会東海支部卒業研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 仮想空間における歩行者行動の計測に基づく自動運転車に対する信頼度推定2022

    • 著者名/発表者名
      増田椋太,小野晋太郎,平岡敏洋,須田義大
    • 学会等名
      第20回ITSシンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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