AUDIO MOBILが自動車バリューチェーン全体のための雑誌ZfAWに掲載されました。

徒歩による純粋な移動手段から馬車、そして自動車の発明へと、人類は苦難の道を歩んできた。それは、より長い距離を効率的かつ経済的に移動したいという動機である。モビリティ3.0の文脈では、これらの属性は現在、近代的な通信手段のコンポーネントによって補完されている。今や、車内で「常時接続」されていることは、自動車メーカーのマーケティング部門だけの必須条件ではない。スマートフォン」世代でさえ、長距離移動の際にデジタル・スイス・アーミー・ナイフが手放せなくなっている。

デジタル革命の時代、交通の危険はしばしば無視されるか、少なくとも軽視される。しかし、交通の進化の背後には本当は何があるのだろうか？この種の通信技術によって、どのような機会が開かれるのだろうか？人間は技術的な現実に追いついているのだろうか。それとも、このような話題を長期的に定着させるには数世代かかるのだろうか。私たちは自律走行への道を開き、潜在的なリスクを認識しているのだろうか？

多くの科学者がそれぞれの知識分野で経験的にアプローチしており、私たちドライバーにも改善や救済をもたらす多くの疑問がある。現在、エレクトロニクス産業と自動車産業のライフサイクルは乖離しており、相容れない関係にある。理想を言えば、自動車産業はIT産業とともに、一般的なパラダイムシフトを完成させるよう努力すべきである。予測可能な将来においては、少なくとも技術的要件は協調して適応されなければならない。しかし、コネクテッドカーの実際のユーザーである人間はどうなるのだろうか？

オーバーエスターライヒ州ランスホーフェンを拠点とするR&Dスタジオ、AUDIO MOBIL Elektronik GmbHのCEO、トーマス・ストッタンが、コネクテッド・ビークルのエキサイティングな可能性と、人間と機械の相互作用に関する研究関連トピックについて、先見的な考察を展開する。

はじめに

AUDIO MOBILは、25年以上にわたってCarICTに携わってきました。最新のオペレーティングシステムの日々の開発において、同社は自動車ユーザーの日常生活を簡素化することに努め、自動車業界の有能な開発パートナーとしての地位を確立してきました。この仕事は、いくつかのエキサイティングな挑戦をもたらしている：自動車と個人のモビリティにどんな関係があるのか？例えば、渋滞に巻き込まれたときでも、個人で移動するのでしょうか？このような疑問に、私たちはさまざまなアプローチで取り組んでいく。

個人のモビリティの世代を見れば、個人の運動行動の進化的変化に気づくだろう。モビリティ1.x（紀元前700万年から紀元後1800年ごろまで）は、車輪の発明から戦車や馬車の使用まで、ビッグバン以来の人間の移動行動の変容を描写しているが、これはすでに移動行動と必要範囲の著しい拡大である。移動範囲を広げるための純粋に筋肉をサポートする手段、言い換えれば、移動範囲を必要不可欠なものだけに縮小するための手段であり、その結果、人類のロコモーションの最初の進化となったのである。

この文脈では、モビリティ2.xの数多くの中間段階は、17世紀初頭の産業革命の過程における蒸気機関と最初の機械式電動馬車の出現を意味する。ハイブリッドであれ電気駆動であれ、さまざまな形態の超近代的な駆動コンセプトでさえ、未来のモビリティ3.0への前段階にすぎない。
おそらく、個人輸送におけるもうひとつの革命である。モビリティ3.0は、私たちがその昔、人間の体力を利用することを学んだように、個々のモビリティを利用するために私たちの知性を利用した結果なのだ。今日明らかになっているのは、個人のモビリティは純粋に自動車に縛られるものではなく、多種多様な交通手段を利用することで実現できるということだ。

バスは公共交通機関ですか？もしそうなら、貸切バスとは？
車で渋滞に巻き込まれても、私たちは個人で移動できるのか、それとも他人にコントロールされているのか？一般的に、移動は個人的なものである。したがって、いくつかの用語を再定義する必要がある：モビリティ・エコシステム」と呼ぼう。

モビリティ・エコシステム

個人交通と公共交通という限定的な概念から離れれば、さまざまな影響を再定義することができる。モビリティ・エコシステムは、次のようなコア・トピックに分解することができ、テーマ別・分類別の領域が例示されている：

個々の移動手段（自律型）：

• サイクリスト
• 歩行者
• 大量輸送手段
• 輸送量
• 航空機交通量
• 路面電車
• バス
• 地下鉄と郊外電車
• 列車交通

 

インフラストラクチャー

• 交通誘導システム
• 道路網
• 駐車場
• 建設現場
• 和解の構造
• エネルギー供給会社

 

情報構造：

• 天気
• 都市情報
• 観光情報
• 交通情報

 

個々の移動手段（自動車）：

• 自動車
• ロリー
• シングルトラック車

 

モビリティ・エコシステムを構成するこれらの要素の核となるのは、個々の移動手段であり、人々は効率を最大化しようと努力している。 モビリティ・エコシステムの複雑さは増している。長期的に望ましい効率を達成するためには、ICT（情報通信技術）などの新技術を活用しなければならない。これには、データ保護のセキュリティに関する基本的な決定が含まれる。現在最も高いデータ保護基準である「欧州プライバシーシール」の要件を満たす技術的ソリューションが開発され、市場に定着している。その一例がAMV-Networks GesmbH社のxFCDシステムである。

コネクテッドカーの進化

そこで、モビリティの進化と同じように、コネクテッドカーの進化を取り上げ、これまで使われてきた技術とこれから使われるであろう技術を見ていきたい。過去にどのような通信規格が使用され、現在どのような通信規格が使用され、どのような発展が期待できるのか。

自動車のネットワーク化は、いわゆるノマドから始まった：スマートフォン、携帯電話、モバイル・ナビゲーション・システムが車両に接続され（N2C）、ハンズフリー・システムの接続、パーソナライズされた音楽プレイリストの車両への統合、モバイル・ナビゲーション・ソリューションとしての利用などが可能になった。現在も使用されている技術x-to-car（x2C）やその逆のcar-to-x（C2x）における非営利データの実装は、現在では有効になっている。今日、ドライバーは計画ルート上の事故を警告されたり、近くの駐車場情報を受け取ったり、それぞれの場所の制限速度を知らされたりする。これらはすべて、今日親しまれ、普及している技術や規格である。

将来、車両ネットワーキングの価値を高めるのは、車両間のコミュニケーションと、インフラとの組み合わせによるパーソナライズされたデータの利用である。近い将来、電気自動車が充電を必要とし、車両が独自に充電のための適切な選択肢を探したり、前方の車両が後方のドライバーに障害物を警告したりする。これらすべてが、モビリティ行動に永続的な影響を与え、何よりも安全性を大幅に向上させるだろう。個々のモビリティにとっての利点は、まだ検討すらされていない。可能な限り効率的で、利用可能な交通手段や車両に応じて評価される、移動ルートのシームレスなカバーは、未来のモビリティを完全に変えるだろう。もちろん、これまでのところ、これはまだ未来の夢だ。しかし、近い将来この進化を開始できるようにするためには、車両ネットワーキングが広く受け入れられ、使用される技術が理解できるようになる必要がある。
効率的なモビリティは、将来的には個々のネットワーキングによってのみ実現できるというのが専門家の一致した意見だ。自動車とICT（情報通信技術）という2つの要素が、モビリティ3.0の完全な領域を形成している。

車両ネットワーキングの基本原則

xFCD - "extended floating car data"（拡張フローティングカーデータ）は、車両ネットワーキングの文脈における基本技術を意味し、C2xおよびx2C技術の形で車両とインフラストラクチャ間の通信形態を生成する。Car2xは、車両固有のデータ（位置、速度、燃料量、走行距離、その他多くのパラメータ）を匿名で独立したデータセンターに配信し、データセンターはこのデータを匿名でインフラ対策に転送し、このようにして交通情報サービス、交通規制対策、および同様の機器を制御する。ドライバーと情報サービス・プロバイダーの双方にとってメリットがある。もちろん、これにはデータ・セキュリティと個人データ保護という大前提がある。
この点に関する未解決の問題はとっくに解明されており、近い将来、法規制と世界的に適用可能な標準規格が整備されるだけである。最後になったが、自動車業界はできるだけ早く時代の兆しを認識し、いくつかの未解決の問題に対して持続可能でインテリジェントな解決策を提供しなければならない。

データ提供の応用例

データ提供の応用可能性は、ほとんど無限の可能性を秘めた分野である。B to B」市場セグメントから始めれば、個々のワークショップ・サービス・アプリケーション、カーファインダー・ソリューション、リースモデル、当局への直接請求が可能な電子ログブック、カーシェアリングモデルからフリート管理モデルまで、多くの応用分野を挙げることができる。

緊急サービスの運営管理は、一般的な交通計画、逆走ドライバーの警告、駐車スペースの管理、あるいは地域の公共交通機関全般と同様に、ポジティブな影響を与えることができる。

これらはすべて、たとえそうであったとしても、まだ黎明期にあり、多くの点で成功していると考えられる事業分野である。自動車業界が近い将来、この魅力的な市場を自分たちのために活用することに成功しなければ、グーグルやアップルのようなモビリティの後発企業は、長期的にこの市場を占有する方法を知っているだろう。

欧州におけるカーICT市場の発展

しかし、あらゆる車両ネットワーキング技術は、将来のモビリティの文脈において、より高い安全性と効率性を約束するだけではない。欧州だけで年間約1500億ユーロの販売台数が予測されていることも見逃せない。あくまでも保守的な試算にすぎないが。

LTeのような最新の電気通信規格の使用や、法律で義務付けられているeCallの導入のおかげで、2018年にはこれが支持されると予想される。これは、まだ黎明期にある極めて有利な市場セグメントである。したがって、情報通信技術（ICT）は、推進力に関する一般的な議論にかかわらず、未来の真の燃料なのである。

安全な移動モデルの潜在的な危険としての注意散漫

前章で示したように、多くのネットワーキング・テクノロジーは市場に投入する準備が整っており、リソースをほとんど投入することなくタイムリーに市場に統合することが可能だが、この文脈で無視できないのは、自動車産業に関連するメディアの指数関数的な発展である。

ラジオが世界で5,000万人のユーザーを獲得するのに38年かかったのに対し、テレビはわずか13年。携帯電話は11年で5,000万ユーザーを記録したが、インターネットはわずか3年でこのマイルストーンを達成した。フェイスブックやツイッターなどのソーシャル・ネットワークは、最も人気のあるものを挙げれば、わずか9ヶ月で全世界のユーザー数が1億人に達した。自動車産業の比較的ゆっくりとしたサイクルとは対照的だ。自動車は5,000万人のユーザーを獲得するのに60年かかった。したがって、自動車メーカーが将来、自社の製品に憧れる顧客を引き付けたいのであれば、できるだけ早くこの不均等なリズムを均等化しなければならない。

この文脈では、多すぎる機能やサービスによるドライバーの注意散漫も注目に値する。

1983年当時、ドライバーは自動車の実際のコントロールに加えて、かなり扱いやすい7つの機能（スピードメーター、燃料計、インジケーターなど）をマスターしなければならなかったが、2010年にはすでに38以上の機能がある。これには、現在でも利用できるサービスは含まれていない。装備の充実した中級車では約60の機能（レインセンサー、バックカメラ、パーキングエイドなど）がある。ムーアの法則[1]やバクストンの法則[2]などを考慮すれば、その数はすでに私たちの神経細胞の能力をはるかに超えている。これは、千年紀の変わり目において、私たちはすでに負荷の限界を置き去りにし、その結果、現代人が神経細胞の備蓄を総動員することでしか制御できない程度まで、テクノロジーのなすがままになっているということである。技術開発は、その処理よりも速く進んでいる。

これを自動車の運転と並行して行うことは、私たちの能力をはるかに超えている。技術の発展とは対照的に、人間の進化は認知性能の面で停滞している。運転環境は過去30年間で劇的に変化し、ドライバーへの要求も大幅に高まっている。人間の感覚能力は変わらないのに、機能が増えることは、乗員の安全性に高いリスクをもたらす。

自動車メーカーが直面する課題は明確に定義されなければならない。現代の自動車に搭載されているセンサー技術や関連するヘルパーは、当然ながら安全性を促進する。しかし、アシスタンス・システムやセンサーをドライバーが個別に作動させたり解除したりする必要があるかどうかは、依然として疑問が残る。スマートフォンを車両に統合することでさえ、すべての問題を解決できるわけではない。むしろ、私たちがカスタマイズしたスマートフォンの機能を、運転中にも安全に使用できるように、どのように使用可能な方法で車両アーキテクチャーに統合できるかが、この問題とその背後にある解決策のアプローチなのである。

しかし、車両のネットワーク化が進み、自律的な交通手段が望まれていることを考えれば、いずれにせよ現在の車両構造を見直さなければならないだろう。目標は明らかに、テクノロジーの「人間化」、つまり技術的ソリューションを個々の人間に適応させることでなければならない。

一般的な注意散漫もまた、将来のモビリティモデルにとって過小評価されたリスクとして、この文脈で考慮されるべきである。日常的な状況を思い浮かべてみてほしい。例えば、携帯電話を使用していて注意散漫になっているサイクリストや、車道を横断しているときに音楽を聴いていて注意散漫になっている歩行者、その他同様のリスクグループなどである：相互作用の欠如は、現在進行中の自律走行モデルの試験に突然の終わりをもたらす可能性もある。

車の要件は男女で異なる

クロスプラットフォームの自動車ネットワークが意識的に必要であろうとなかろうと、移動手段に関しては男性と女性では要求が異なる。ここでは、人口統計学的なアプローチや社会的に固定された基本的な考慮は完全に無視される。例えば、女性はハンドバッグを車内のどこに置けば手が届きやすく、衝突しにくいかを聞きたがるが、これは男性には関係のない問題である。デジタル・アプリケーションでも状況は似ている。ある科学的研究において、専門家たちが車の中で、つまり運転中に、性別に関連したユーザー行動を調査したところ、心配な結果が出た。

車内での性差に関連したユーザー行動」[3]という研究が示すように、電話、GPS機能、フェイスブックの利用頻度や特性には、性差による違いがある。

法律で明確に禁止されているにもかかわらず、スマートフォンの電話機能の使用は男女ともに広まっている。また、残念ながら、運転中のメッセージ操作の傾向もかなり明確であった。

eバンキングやソーシャルネットワークのような用途は憂慮すべきもので、男女間で使用比率は異なるが、全体としては驚くほど高い。交通安全のために必要な措置を講じ、注意散漫の可能性を最小限に抑えるために、運転中の直接的なスマートフォン使用を抑制するための法整備が必要であることは間違いない。とりわけ、第53回ドイツ交通裁判所会議2015は、自動車メーカー、情報・通信・娯楽機器メーカー、サービスプロバイダーが状況機能抑制の可能性を実現するための枠組みを構築することを求めている。これは例えば、手動による目的地入力の無効化や、運転中のテキスト入力のブロックなどに関するものである。少なくとも、代替交通手段が自律走行の文脈で確実に実現されるまでは。

ドライバーの注意力散漫

科学的見地から、ユーザーが他の活動に集中している場合、3つの主要な注意散漫グループに区別される。

ドライバーが片手をハンドルから離すだけで機器を操作できる、手動による注意散漫。視覚的注意散漫は、ドライバーが道路から目をそらす必要がある作業のことである。そして最後に、認知的注意力散漫。これは、純粋な運転作業からドライバーの精神的注意をそらす必要がある活動である。

この文脈で神経細胞の情報の流れと人間の全体的な容量知覚を評価すると、最も顕著な感覚は視覚であることがわかる。第2位は触覚だが、これはすでに視覚のはるか後塵を拝している。触覚に次いで、聴覚、嗅覚、味覚といった残りの感覚はあまり顕著ではない。したがって、現代の自動車アーキテクチャのオペレーティング・システムを、可能なタスク遂行に関して人間の「基本装備」に適合させることが非常に望ましい。これが、現代的で総合的なHMIシステムが機能する唯一の方法である。

科学的根拠としてのHMI試験シリーズ

マンフレッド・シェリージ教授が率いるザルツブルグ大学のクリスチャン・ドップラー研究室（コンテクスチュアル・インターフェイス研究室）は、実際の運転タスクにおける感覚生理的注意散漫行動に関するこのような疑問に対して、2010年、2011年、2012年に大規模なHMIテストを実施した。
テストには、コンパクトクラスからアッパーミッドレンジまで、幅広いカテゴリーの車両が使用された。
この研究の目的は、実際の運転、つまり路上での注意力散漫の挙動を説明することである。例えば、ベンチマークとして使用され、それゆえ明確な推奨を行うアメリカのNHTSA（国家道路交通安全局）の純粋にシミュレーター指向の測定とはまったく異なるアプローチである。

研究結果 [4] はそれを物語っており、早急な対策を求めている。これらのテストシリーズでは、被験者がテスト前に各システムを詳しく理解できていたにもかかわらず、NHTSAが要求するタスク完了までの制限時間を満たした車両はほとんどなかった。場合によっては、標準時間（目標24秒。実測値は80秒から175秒）、自動車工学のこの分野では、まだ多くの改善の余地が残されている。

音声コントロール：「賢者の石」ではない

最新のシステム制御には音声制御が含まれているため、認知負荷を軽減できる可能性があるとも言える。残念ながら、AAA交通安全財団[5]が「精神的作業負荷」調査の一環として明らかにしたように、これはそうではない。

この研究では、すべてのドライバーが日常的にさらされている運転作業に加え、さまざまなタスクがドライバーに課された。例えば、単にラジオを聴くことによる認知負荷、法律で許可されたハンズフリー機器による電話、助手席乗員との会話、携帯電話による無許可通話、車両統合メニューシステムへの入力などが考慮された。これらのタスクは、自動車ユーザーに大きな認知的負担を強いるため、純粋な運転タスクはますます後景に追いやられている。

認知的負荷の限界に達したのは、自動車ユーザーに運転に加えて音声読み上げタスクを解かせたり、一般に普及しているSiri音声コントロールを使ってテキストを読み上げさせたりしたときだった。測定結果からは、運転タスクが認知や感覚・生理的知覚の領域から完全に押し出され、被験者は純粋に音声コントロールタスクに集中していることがはっきりと認識できた。従来の良好なメニュー入力の注意散漫度2.8と比較すると、音声入力システムは4.2と大幅に悪化した。

これらの結果は、「ドライバーの注意力散漫」の章で述べた人間の静電容量知覚の可能性と一致する。これは、現代のオペレーティング・システムを人間の「基本装備」に適応させるために、自動車業界が早急に取り組むべき科学的課題である。理想的なHMIシステムにとって、個々のコンポーネントとしてのタイピング、スピーキング、スワイプは選択肢ではない。一方、人間の "基本的な装備 "と状況状況に適応したさまざまな入力方法は、望ましい状態を表している。

革新的な技術コンセプトが自動運転への道を開く

車内のユーザー・ゾーンは、人間と機械のインタラクションを拡張統合するための可能なソリューションとして定義される。車内は3つの基本ゾーンに分けられ、以下のように構成される：
ドライバーゾーン：安全に関するすべてのインタラクションを行うゾーン、助手席ゾーン：ドライバーをアシストするゾーン、そして後部座席ゾーンである。このゾーンへの分割は、異なるHMIコンセプトを必要とし、最新のオペレーティング・システムによって注意散漫の可能性を減らすか、少なくともゾーンに従ってマッピングし、クロスゾーン・ソリューションの助けを借りてドライバーの注意散漫の可能性を最小限に抑えるのに役立ちます。

近年、多くの自動車メーカーやサプライヤーは、情報提供の幅広い分野で専門知識を蓄積し、これを革新的なインテリア・コンセプトに取り入れようとしている。いずれにせよ、そのアプローチは前向きなものである。「ヒューマン・ファクター」は依然として豊富な課題を生み出している。

近い将来、どのようなニーズをどのようなシステムでカバーするかは、科学と、とりわけ自動車ユーザーが方向性を決めるだろう。とりわけ、ドライバーは最新のモビリティ・コンセプトに直面し、それに応じてモビリティ行動を適応させることになる。人間化」された運転技術によって、それらを効率的に使おうとする意欲を長期的に促進することができる。

現在はまだあまり普及していないエレクトロモビリティも、普及を妨げているのは航続距離の問題ではなく、エネルギー管理の問題であることが認識されて初めて、広く受け入れられるようになるだろう。モビリティ3.0は、個々のネットワーク化による効率的な輸送であり、現在知られている自動車と情報通信技術やその他の輸送手段との相互作用である。この相互作用を正しく利用することが、未来の真の燃料となるだろう。

参考文献

[1] Moor, G. (1965)：
エレクトロニクス・インターナショナル誌、
「集積回路

[2] バクストン、W. (2001)：
見えない未来：日常生活におけるテクノロジーのシームレスな統合、
"Less is more"

[3] Kortus-Schultes, D. (2005)：
性別による違い、
大規模市場調査「男性-自動車」および「女性-インデックス」の結果」、
ニーダーライン応用科学大学

[4] Tscheligi, M. (2013)：
CHI '13 Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems、
「Automotive HMI test package: an exploitable approach to study in-car HMI"、
ザルツブルク大学

[5] Cooper, J., Ingebretsen, H., Strayer, D., (2014)：
"6つの異なる車両システムにおける一般的な音声ベースの車両インタラクションの精神的作業負荷
システム"
AAA交通安全財団