SOTIF（ISO21448）の基礎と関連規格および自動運転機能の安全性確保への応用

SOTIF（ISO 21448）の基礎概念

SOTIF（Safety Of The Intended Functionality）とは、意図した機能の安全性に関する規格であり、自動運転車をはじめとする高度なシステムの安全確保に重要な役割を果たしています。
ISO 21448として国際規格化され、この概念は車両やその他の自律システムでの適切な機能動作を保証し、不具合や意図しない動作発生を未然に防ぐことが目的です。

従来の機械システムでは、機能安全（Functional Safety）により、システムの動作によって引き起こされる直接的な危険を制御していました。
しかし、SOTIFはこれに加えて、システムが想定された環境や条件下で適切に動作することを保証する側面に焦点を当てています。

意図した機能の意味とその重要性

意図した機能とは、システムが通常の使用条件において実行されるべき動作を指します。
自動運転車で言えば、障害物の回避や、交通ルールに従うことが含まれます。
これらの機能が正常に動作しなければ、乗客や周囲の人々に危険が及びます。
そのため、SOTIFは、設計段階からこれら機能の信頼性を確保することを目指しています。

SOTIFの適用範囲と限界

SOTIFは、自動車産業だけでなく、ロボットやドローン、家庭用電化製品など、多くの分野で応用されています。
ただし、SOTIFは技術的な課題を解決するパナシアではなく、意図した機能性の安全性を完全に保証するものではありません。
製品やサービスの利用環境が非常に多様である場合や、未確認のシナリオが存在する場合などは、限界があることを理解する必要があります。

SOTIFと関連する規格および標準

ISO 26262やISO 21434と共に、SOTIF（ISO 21448）は車両機能の安全性に関する一連の国際規格の一部を形成しています。
これら規格は、安全設計手法やプロセス管理について包括的なガイドラインを提供し、全体として自動車の安全性向上を図ります。

ISO 26262との違い

ISO 26262は、自動車の機能安全に重点を置き、意図しない動作や故障時のリスク管理を対象としています。
これに対し、SOTIFは意図した機能の正当性や、非故障時のリスクに対してのアプローチに特化しています。
つまり、SOTIFはシステムが設計どおりに動作することを保証し、ISO 26262は故障時の危険を最小限に止めることを目的としています。

関連規格での位置付け

また、ISO 21434は自動車サイバーセキュリティに関する標準で、これも車両の安全確保において欠かせない要素です。
SOTIFが機能の安全性を担保する役割を果たす一方で、ISO 21434はサイバーの脅威から自動車を保護する目的があります。

自動運転機能におけるSOTIFの応用

自動運転車において、SOTIFは安全性を保証するための重要な概念です。
車両が複雑な交通環境に対応するためには、システムが意図したとおりに作動することが絶対条件です。
不確実な状況でも安全性を維持するために、SOTIFは各システムの動作を細心の注意を払い設計し評価することを求めています。

未知のシナリオに対する安全性

自動運転車は未知のシナリオに対処する必要があります。
例えば、突然の道路閉鎖や予期しない障害物に対する反応です。
SOTIFでは、このような新しい状況に対応するため、シナリオごとのシミュレーションを繰り返し実施し、システムが意図どおりに作動するか確認します。

SOTIFの実装における課題と対策

SOTIFを自動運転車に実装するには、以下のような課題が存在します。

まず、技術の複雑性が高いことがあります。
すべての可能な状況や組み合わせを事前に網羅するための設計とテストが必要です。

次に、市場や法的規制の変化に対応する柔軟性も求められます。
技術が進化し、法的要求が変わる中で、SOTIFに基づくシステムの再評価が不可欠です。

これらの課題に対処するためには、最新の技術動向の追跡や、世界中の規制動向のモニタリングが必要です。
加えて、設計段階から安全性を組み込む「セーフティ・バイ・デザイン」アプローチを採用することも有効です。

まとめ

SOTIF（ISO 21448）は、自動運転技術をはじめとする革新的なシステムにおいて意図した機能の安全性を確保するための重要な概念です。
この規格は、従来の機能安全規格とは異なり、非故障時の動作においても安全性を保証するという新しいアプローチをもたらします。
そのため、SOTIFを理解し、適切な実践を行うことは、これから自動運転車を含む高度な技術製品を設計、開発するにあたり必須の努力となります。

今後も、技術の進展に合わせた柔軟なアプローチと、製品の安全性を確保するための絶え間ない努力が求められます。
このような取り組みを通じて、未来の自動運転社会に向けた安全で信頼性の高い技術の実現を目指しましょう。