[論文レビュー] Survey on Teleoperation Concepts for Automated Vehicles

Domagoj Majstorovic, Simon Hoffmann+4 more|arXiv (Cornell University)|Aug 18, 2022

Teleoperation and Haptic Systems被引用数 5

ひとこと要約

本稿は、自動運転車の遠隔操作概念に関する体系的文献レビューと産業分析を提示し、遠隔制御、支援、監視のアプローチを分類している。認知の修正と経路計画が主要なバックアップ戦略として特定され、遠隔操作は運用設計ドメインの制限に対する重要な解決策として浮き彫りになっている。

ABSTRACT

In parallel with the advancement of Automated Driving (AD) functions, teleoperation has grown in popularity over recent years. By enabling remote operation of automated vehicles, teleoperation can be established as a reliable fallback solution for operational design domain limits and edge cases of AD functions. Over the years, a variety of different teleoperation concepts as to how a human operator can remotely support or substitute an AD function have been proposed in the literature. This paper presents the results of a literature survey on teleoperation concepts for road vehicles. Furthermore, due to the increasing interest within the industry, insights on patents and overall company activities in the field of teleoperation are presented.

研究の動機と目的

• 自動運転車の遠隔操作概念を科学的文献において体系的に分類・分析すること。
• 人間のオペレータが自動運転機能を遠隔で支援または置き換えることを可能にする技術的手法を特定・評価すること。
• 自動運転車の遠隔操作に関連する産業の採用状況、特許動向、企業活動を検討すること。
• 遠隔操作概念の標準化分類体系を提案し、現在の研究で未開拓とされる分野を浮き彫りにすること。
• さまざまな遠隔操作モードが自動運転のバックアップソリューションとしての実現可能性と性能を評価すること。

提案手法

• 道路車両の遠隔操作概念に関する包括的な文献サーベイを実施し、遠隔走行と遠隔支援に焦点を当てた。
• 自動運転パイプラインにおける干渉の度合いに応じて、遠隔操作概念を認識、計画、制御の分野に分類した。
• SAE J3016:2021および先行の用語調査を用いて、遠隔走行、遠隔支援、遠隔監視などの用語を標準化する分類体系を提案した。
• Google パテントを用いて2000年から2021年までの世界的な特許動向を分析し、「vehicle teleoperation」を英語で検索した。
• Zoox、Ottopia、フォルクスワーゲン、Cruise、Baiduなどの企業の産業活動および現地実証実験をレビューした。
• 人間がシステムに参加するフィードバックを介した認識の修正、ウェイポイント誘導、経路計画の技術的実装を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 自動運転車の文献で提案された主な遠隔操作概念は何か。また、機能的差異と干渉レベルの観点でどのように異なるか。
• RQ2 認識の修正と経路計画の遠隔操作概念は、エッジケースにおいてシステムの頑健性をどのように向上させるか。
• RQ3 自動運転車の遠隔操作に関連する特許活動の動向は何か。これは産業の関心を何を示唆しているか。
• RQ4 どの企業が遠隔操作の研究開発でリーダー的役割を果たしており、その主な技術的アプローチは何か。
• RQ5 遠隔操作概念は、自動運転のバックアップメカニズムとして、作業負荷、安全性、信頼性の観点でどのように比較されるか。

主な発見

• 2010年以降、遠隔操作関連の特許出願が著しく増加しており、2000年から2021年までの間に世界で1,000件を超える特許が出願された。
• 認識の修正遠隔操作（人間のオペレータが曖昧な検出を解消）は、システムの不確実性を低減し、複雑な状況下での安全性を向上させる。
• 計画または制御入力を変更する遠隔支援概念は、完全な遠隔走行よりもオペレータの作業負荷が低い。
• Zoox や Ottopia などの企業は、都市環境で実際の経路計画とウェイポイント誘導を実現した高度な遠隔操作システムを実証した。
• 遠隔操作は、運用設計ドメインの境界条件やエッジケースに対応するため、自動運転にとって不可欠なバックアップソリューションとしてますます重視されている。
• 遠隔走行、遠隔支援、遠隔監視という明確な遠隔操作分類体系が、文献および産業の両方で検証された。