ホンダR&D社員の踏み間違い事故防止装置・・・自動車技術会投稿論文全訳

05 10月 2019

ホンダ技研工業の研究機関であるホンダR&Dの社員の方が発表した英語論文の全訳を掲載します。実験などかなりのお金を遣って作成した論文ですが、ちょっと疑問符がつく内容です。また、わたしの主観で申し訳ないですが、外部に発表する論文なのに英語がめちゃくちゃで、中学生レベルでしたね。意味が解らなくて翻訳に苦労しました。以下:

自動車技術会

技術論文                          20184084

アクセルペダル誤操作を検知する方法

Tomokazu Suzuki1)

1)ホンダR&D オートモービルR&Dセンター

321-3393栃木県芳賀郡芳賀町下高根沢4630

E-mailTomokazu Suzukin.t.rd.honda.co.jp

2017年10月10日受領

 

概要:1980年代以来,突然の加速(SA)による交通事故では,アクセルペダルの誤操作から意図しない加速が発生しており,決定的な解決法がない状態である.最近の先進ドライバー支援システム技術(ADAS)によってこの種事故の犠牲者を救おうという試みがあるが、しかし,効果が限定されている.この種事故の運転者は一様にブレーキペダルを踏んでいたと証言している.一般運転者のペダル操作を調査すると,事故に結び付くような特徴を見出すことができる.この特徴を利用してペダル誤操作を検知する方法を導き出し,それを以て意図しない加速による本形態の事故を防止できる可能性もある.

 

キーワード:安全(Safety),事故回避(Accident Avoidance),ドライバー監視(Driver Monitoring),ドライバーの行動(Driver behavior),ドライバーの状態検知システム(Driver state detection ),ドライバー意図の認識(Driver intention recognition),ドライバー支援(Driver Support),ヒューマンインターフェイス(Human Interface),アクセルペダル[C1]

1.背  景

日本国では毎年約6,000件ペダル誤操作事故が発生しており,死傷事故となっている.全ての形態の交通事故は,減少傾向にあり,ペダル誤操作事故においても同様である.

しかし,事故全体に占めるこの種事故の発生割合からみると増加傾向にある(Fig 1).事故件数全体から見ると若年層の事故件数が多くなっており,ペダル誤操作事故から見ると高年齢層が多くなっている(Fig 2).

Fig.1 Number and proportion of accelerator pedal mistake accidents

Fig.2 Distribution of accidents by age 2005-2007(1)

Fig.3 Distribution of pedal operation mistake accidents by age

高年齢層に属する運転者が全事故に占めるペダル誤操作事故率とライセンス所持ドライバーの事故率の両方で多くなっている(Fig 3).このことは,日本において全人口に占める高齢者の割合が増加していることからペダル誤操作事故が増加傾向になることを意味するため,その防止方法を検討しなくてはならないことを示唆している(Fig. 4).

Fig.4 Progression of aging society in Japan

Fig.5 How the pedal was pressed

2. 解決しなければならない課題

ペダル誤操作がいつも事故となってしまう訳ではない.我々の調査によれば,インターネット上で探した93の例では,運転者の63%がペダル誤操作を行ったが,ペダルを踏み換えて車体を減速させることに成功し,結果事故を回避できた.同時に,事故を回避できた運転者は、ペダルを緩く踏んだと証言しており,また事故に至らなかった運転者でもケースバイケースで強く踏んだケースと緩く踏んだケースに分かれた(Fig.5).

運転者は何故アクセルペダルを強く踏み続けるのかということを解明するためにホンダユーザーの「苦情報告データベース」を検索したところ,10件探すことができた(Table 1).

これらの報告によれば,運転者はブレーキが効かなかったと苦情を述べているが,後の検査では車体に特段の異常がなかったため,運転者のペダル誤操作が事故の原因であると結論された.その後運転者自身がブレーキペダルを踏むべきところアクセルペダルを誤って踏んだと認めた.彼らはブレーキペダル(と思って)を踏んだのに車体が減速しなかったため,さらに強く踏んだと供述している.その結果,アクセルペダルをさらに踏んだことになる.アクセルは程なく全開となり暴走状態となる.運転者はブレーキを操作しているのに効かないためにパニック状態に陥り,車体は益々制御できなくなり,精神的に対処行動不能となって固まってしまう.そのため,車体が障害物に衝突するまである程度の距離を走行し何の対処もできなくなる(Fig.6).このために最大加速のまま衝突し,さらに被害が大きくなっている.

Table1 ユーザー苦情データベース検索

期 間 2013年4月 ~ 2015年9月
件 数 約100,000件
検 索 ブレーキ/突然/発進/加速/
Key   意図しない/減速/塵
Words  ペダル/制御不能
結 論 ペダル誤操作と結論
ヒット 10件
件 数
苦 情 意図しない加速・暴走4件
内 容 ブレーキ不具合5件
突然の加速1件

Fig.6 Driving distance danger recognition point

3. 対応策についての調査

このような交通事故は,社会の注目を惹いているが,SA(Sudden Acceleration)は,1980年代以来発生し,さまざま論議されている.とはいえ,決定打といい得る解決法は見出されていない.最近,自動緊急ブレーキシステム(AEB)の一部として加速抑制機能が付いた車体が増えてきた.ただし,この機能は車速が低い時か若しくは停車中の場合,走行方向に障害物がある場合に作動する.この装置の効果についてITRDA J-TAD Macro Data Baseを使って検証してみたい(Table.2).

加速抑制装置は,車速0から時速10km乃至15kmの範囲で作動するようになっている.全ての交通事故では50%弱,死亡事故では20%の割合で効果が認められた(Fig.7).????

最新式のAEBシステムでは,運転者の意図でアクセルが深く踏まれたことを認識する.??? 例え,ペダルが誤操作で踏まれ,走行方向に障害物があってもブレーキを解除するようになっている.???

このAEBについて,ITRDA J-TAD Micro Dataを使用して検証したところ,50件の事故報告中の71台中13台(18%)で効果が認められた(Table.3,Fig.8).

AEBシステムの効果には,車速,materials,?? 形状(shape)何の?及び障害物の方向によって制限が発生する.AEBシステムに加え,機械式にアクセル操作方法を現行から変えたシステムがある(Fig.9).

 

Table 2 ITRDA J-TAD Macro database3

期 間   2011-2105
死 傷   傷害又は死亡
総件数   2,658,283
ペダル   3,646
誤操作
衝 突   前方・後方
方 向   左前方・右前方

Fig.7 Speed at which danger is recognized in Pedal operation mistake accidents

(大野疑問:誰が<danger>を認識したのか解りません)

現行ペダルシステムを変更することは,広く行われているが,同時に予測できないリスクを抱えることとなる(大野疑問:どういうリスクかを明らかにしないまま次の展開はできない?).従ってペダル誤操作を防止できる他の方法を見つけるまで,現行ペダルにはマイナーな変更だけを加えるべきである.低速度での加速抑制装置は,日本の自動車部品市場で入手することができる.これらは電子スロットルの電気信号を制限するものとなっている(Fig.10).次の文章は翻訳不能です:

By analyzing patent applications, it can be seen that detecting mistakes through pedal operation is the second highest number of method,??  following external sensing.This shows that there are high expectations for this method(Fig.11).

Table 3 ITRDA J-TAD Micro Data research

期  間    1990-2002
事故件数    71
AEB効果     速度<10km/h
の評価     衝突方向:前方・後方
          右前方・左前方
          右後方・左後方
        検知障害物:車両
        構造物  :壁
        歩行者等 :自転車

Fig.8 AEB effectiveness in accelerator pedal operation mistakes

Fig.9 Naruse One-Pedal(4)

Fig.10 accelerator limiters

Fig.11 Pedal operation mistake solution patent classification in Japan, 1991-2011(Total 231)

4. 在 来 の 技 術

様々なタイプのペダル誤操作検知及び引き続く事故を防止する方法が開発されている.次の文章は意味不明です:They are meant?? to recognize when sudden hard pedal operation is a sign of unusual driving pattern, different from normal acceleration.

普段とは違う激しいペダル操作が異常な運転パターン開始の合図となる.

Contrary to expectation for effectiveness of those methods, unfortunately, realization techniques were not sophisticated enough to be a practical solution to the problem in mass production cars.

大量生産車にあっては,これらの方式は??予期したものとは正反対のものとなっており,(それ)を知覚する技術は,十分に確立されてなく,問題解決には十分ではない.??

Some involved the problems of secondary risk, disadvantages in cost, weight or size, inconvenience of use and so on.

いくつかは(何の)?? 2次的な問題を抱えており,コスト面であったり,重量や形状であったり,操作のしにくさなどである.

The most negative concern is the possibility of false (excess) detection, due to lack of a reasonable justification to detection threshold.

最も不利だと考えられる部分は,検知の閾値が設定されていないことによる検知不能状態となっていることである.

 5. ペダル誤操作に関わる傾向

例え運転者がどんなに安全運転を心がけていても,運転中に発生する意図しないミスを防止することはできない.ペダル誤操作は,そのうちのひとつであるが,このミスが必ずしも事故に結び付くとは限らない.何故なら多くの運転者が何らの損害を発生させずに踏み換えに成功しているからである.(大野疑問:それではペダル踏み換えができた人とできなかった人の違いは何か?)アクセルペダルを誤操作して事故になった人は,ブレーキペダルと思いこんで操作した可能性がある.(大野疑問:これは当たり前のことで・・・)このような事故の経験者が口を揃えて主張することは,ブレーキペダルを踏んでも車体が減速しなかったということであり,このことはブレーキと信じてアクセルを踏んでいたということである.

この状況発生について運転模擬装置で実証する(Table.4 Fig.12).実験被験者が先行車に追随して走行中,ブレーキペダルを操作したときに突然,減速せず加速するという状況を模擬するようにした.実験中,踏圧及びペダルのストロークを測定し,記録し,その他の各種走行パラメータについても記録した.多くの被験者がブレーキをさらに強く踏みこんだが車体は停止しなかった.and few drivers reacted effectively to prevent a virtual accident. また,少数の運転者は,(ブレーキを踏んで車体が加速したが)バーチャルアクシデントを回避することができた.40回のシミュレータ実験では,被験者の80%以上が即時にペダルに力を加えた.14例のペダル操作についてFig.13に示す.このひとたちは加速が起きてからペダルを自分の力の限界近くまで強く踏んだと考えられる.

Table 4 Citizen Driver’s test

実験日     5月20日-23日
場 所     JARI,筑波市
被験者年齢   20歳台-50歳台
男性        10人
女性        10人

Fig.12 Driving simulator test for general driver

(Table 4と同じ)被験者では,公道での日常的なアクセルとブレーキの操作状況を測定し,また,サーキット(公道でない)での激しいペダル操作についても測定した.公道走行では,様々な道路状況を組み合わせた4-5時間程度の日常走行を想定するルートを選定した.サーキット走行では,被験者が公道走行であまり経験することがないと考えられる最大加速と最大ブレーキを実施するように指示した.次は意味不明です.It was found that drivers applied strong pedal pressure when the brakes stopped working. Pedal force for accelerator operation was very lower and spread of data was separated from that of lost brake, even while strong acceleration on test track (Fig. 14).??

本項及び第7項で記述する実験及びそのデータ収集は,日本自動車研究所の生命倫理委員会,ランドスタッドK.K.(日本)及びホンダR&Dの承認を得て実施された.被験者は一般公募で募集され,実験内容は,実験前に口頭で説明され,被験者の同意を書面にて受領した.

Fig.13 Pedal operation when brakes ineffectual

Fig.14 Pedal force Distribution

6. 事故対抗策

この強い力がペダルにかかったことが検知された時,これが意図された操作か意図されない操作かについて判定する必要がある.しかし,車体には通常ペダル圧力計が装着されていないため,(大野疑問:ここには大きな論理飛躍と矛盾があります:つまりペダル圧力計があれば,意図された操作か意図されない操作か判定できるとなっていますが,それは不可能であると思われます)スプリングとスイッチを内蔵し,信号を送信することができる圧力計を設計し,ペダル下の車体床に設置した(Fig.15).

Fig. 15 Accelerator switch

7. 作 動 範 囲

ペダル操作圧力について,日本で500人,インドネシアで516人について停止状態車両のペダル上に設置した圧力センサーで測定し,車両装着の記録装置でそ

れぞれ記録した.一般運転者によるブレーキペダルへの物理的な最大圧力の測定結果は(大野疑問:閾値圧力が設定してあるのかもしれませんが,(maximum pedal force)力はそれぞれのドライバーによって違ってくるだろうし,また、同一車両でなくてはならないと思います.その点について何も特記していないので・・・),前記したようにほぼ同じ分布状態を示した.このため,運転者がブレーキペダルと誤認識して操作した場合の(アクセル)ペダル圧力を検知することは物理的に可能である.

Fig.16 Brake pedal force distribution

Table 5 Pedal force measuremant

  インドネシア    日 本
期間  8/7-9/5 2015   4/6-5/15 2015
場所 Bekasi Jawa   栃木宇都宮
年齢 17歳-69歳   18歳-79歳
男性 250人     257人
女性 250人     259人

 

8.このmethod(何のmethod?)の効果

ペダル誤操作は,踏力が0.5秒から1.0秒の間で閾値(200N)を超えて増加する.次の文章は意味不明です.・・・after drivers began to decelerate thecar.直訳すれば,:運転者が減速し始めた後で:となりますが,上の文章と整合しないのでは?

このことは, 異常な操作になっているという情報を運転者に与えることが可能であり,誤操作を認識できる可能性があるところから,運転制御システムとすることができる.過去の事故例調査から70から80%のペダル誤操作事故あるいは事故損害を防止,減少できると推定できる(Fig.17).(大野疑問:「70-80%」の根拠が不明です.科学論文で行っていいことでしょうか?)

ただし,この方法は,ペダル圧力検知を行う前の短い時間に発生した場合については効果がないと考えられる.従って,残りの20%については他の解決法が必要になる.

Fig.17 Recognition to crash time of 23 accidents ITRDA Micro data

9. Evaluation of excessive detection

意味不明です.余剰の検知??の評価?? 何のexcessiveか不明.

The detection threshold may seem to be a trade-off between the detection of excess, which sees very strong(大野疑問:どのくらい強いのか? 科学的ではない) accelerative pedal force as unusual force caused by an operation mistake, and omisssion of detection, which sees a very small force applied due to a pedal operation mistake as normal accelerating pedal force. It seems generally impossible to eliminate such exessive detection and omission from this method.

減速操作は,アクセル誤操作の検知を引き金にして開始されなければならないが,極端な減速を避け・・・以下意味不明.

Keeping the car from stopping???,エンジン停止しないようにという意味か?坂道での後退防止,加速抑制からの回復及びこの機能の解除について限られた時間内で実施されなければならない・・・, 以下意味不明.

, effectively minimized the secondary risks while maintaning the benefit. セコンダリーリスクとは? 利益を維持しながらとは?・・・

これらの測定から,剰余力の検知は,クリティカルな問題ではない(意味不明).何故なら,意図しない加速を防止するためにbrake forcefully(??)であることが必要ではないからである.

ペダル踏力がSA防止装置が作動する前に大きくなった場合,アドバンス(先んじて)notification warningが出るのでexcessive detection の発生を減らすことができる.運転者は不完全なアクセル操作から発生するexcessive detectionを防止し,正しいペダル操作を学習することができる.Excessive detectionは,予知することができるし,従って予防できる.

A way for the driver to adjust the pedal force detection threshold will also help make the function more convenient for various kind of driver.

  1. methodの将来の課題と全体像

(大野疑問:methodとは何か?)

公道走行においては,色々な種類の運転者がいる.すべての運転者がペダル誤操作にたいして十分に注意しているとは言えないが,同時に予期せず発生してしまう誤操作を矯正する技術(skill)を持っている.以下意味不明です.

No matter what kind of car, this fact is inescapable, and preparations should be made for all cases.

どんな車種の自動車であっても,この事実から逃れることはできないので,全てのケースで準備しておく必要がある.?

(大野疑問:全体的に見て本稿の英語は大変低い水準にあり,ほとんど意味が通じません.自動車技術会,査読をしているのでしょうか?)

Ideally speaking, (こんな英語があるのでしょうか?)アイデアを話せば,このような機能を備えた自動車を購入しようとする運転者だけではなく,OEM(Original Equipment Manufacturing(Manufacturer))を含む全ての車種でペダル誤操作による交通事故を防止する機能を装着するべきである.今後もこのような機能を持つクルマを開発し推進する努力を継続する.

11. 結 論

運転者が偶発的にブレーキペダルと思ってアクセルペダルを踏んでしまう事象は,交通事故になり易い傾向がある.

As the AEB system is programed to recognize firm pedal operation as the driver intent to accelerate and release the brake. AEBシステムが運転者の意図する激しいペダル操作を認識することができ,ブレーキをリリースできるプログラムであった場合,約30%のこの種事故に効果があると考えられます.

ペダル誤操作では,運転者は極端に激しい力でペダルを踏みこむ.運転者がブレーキと思ってペダルを踏んだ時,車体が加速すると,運転者は本能的にさらにペダルを強く踏みこむが(大野疑問:前出実験によれば約80%だったが,ここでは100%になっている)それは通常の加速とは違う量の特有の踏み方となる.このアクセルペダルへの異常な踏みこみ量現象があるため,誤操作検知が可能となる.

一般運転者のペダル踏力調査実験をベースとして,意図しない加速についての踏力インデックスを作成する.ペダル踏力検知を引き金とするSA防止システムは,70-80%(大野疑問:どのようにして計算したのか不明)のこの種事故を防止あるいは損害減少をすることが期待できる.

適切なアクセルコントロールを行うために,ペダル踏力検知を使用するSA防止システムは,現実的な方法であり2次リスク(大野疑問:2次リスクとはどういうリスクを指すのか不明)を生じることがない.

このmethodは,全ての運転者がアクセルペダル誤操作による事故を防止することができるひとつの解決法となる可能性がある.

この論文は,JSAE FAST-zero‘17のために作成した.

12. 謝 辞

省略

 

参考文献

省略

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というような論文でした。なにいっているのか良く解らない論文でした。メーカーといえど、案外レベルに達しないことをしているのですね。

10486字という長さの投稿は、初めてのことですが、折角訳したので勿体ないと思い、投稿させていただきました。最後までお付き合いいただきましてありがとうございました。

 

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