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Development of wearable system for evaluation of human standing on train vibrating floor

Research Project

Project/Area Number 18K13956
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 25010:Social systems engineering-related
Research Institution防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

Principal Investigator

Honjo Toyoyuki  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 助教 (20710643)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsヒューマンダイナミクス / 床面振動外乱 / 姿勢維持 / ウェアラブルセンシング / 数値シミュレーション / 車両振動
Outline of Final Research Achievements

In this research, we evaluated human standing behavior on floor with perturbation to develop a wearable system for enhancing safety of train passengers.
The experimental environment consisted of a shaking table, optical motion capture system, and two force plates was constructed to measure human behavior while the floor was periodically vibrated ups and downs and backwards and forwards at several frequencies. A simple and planar human model with virtual leg-stiffness was proposed based on experimental results. The effect of virtual leg-stiffness on human standing with floor perturbation was evaluated via numerical simulation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、これまであまり報告されていなかった鉛直方向の振動を含む床面振動環境下における人間の立位姿勢維持運動の計測を実施した。実験結果から振動環境下における簡便な評価のための数理モデルとして、仮想的な脚部の弾性を考慮した倒立振子系を規範としたモデルを構築できた。このような実験結果を踏まえた数理モデルは、鉄道乗車時等に簡便に計測し、安全のための注意喚起といった情報をフィードバックするためのシステム等に利用可能である。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2020 2019 2018

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] 矢状面内の床面振動環境下における立位姿勢維持と脚剛性2020

    • Author(s)
      本城豊之,笹山雄平,吉田秀久
    • Organizer
      第64回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 矢状面内の床面振動環境下における脚部の弾性と立位姿勢維持2020

    • Author(s)
      本城豊之,吉田秀久
    • Organizer
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 床面振動外乱に対する立位姿勢の乗り心地評価2019

    • Author(s)
      笹山雄平,吉田秀久,本城豊之
    • Organizer
      日本機械学会2019年度年次大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 床面振動環境下における立位姿勢ウェアラブル計測のための計測部位評価2019

    • Author(s)
      本城豊之,笹山雄平,吉田秀久
    • Organizer
      第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 振動台による研究用車体振動シミュレータの構築2018

    • Author(s)
      吉田秀久,本城豊之
    • Organizer
      第27回交通・物流部門大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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