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Development of Evaluation System of Driver's Cognitive Ability based on Driving Behavior

Research Project

Project/Area Number 20K20258
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
Research InstitutionSuwa University of Science

Principal Investigator

Hashimoto Kohjiro  公立諏訪東京理科大学, 工学部, 講師 (00756588)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords自動車の運転場面検出 / 運転行動データ分析 / 深層学習 / 認知機能評価可能場面の検出 / 運転行動データマイニング / Sim2Real転移学習 / 認知場面検出手法の提案 / 運転場面マイニング手法の提案 / 認知機能評価指標の選定 / 運転場面検出手法の提案 / 実機実験環境構築 / 運転技量評価 / 人間行動モデリング
Outline of Research at the Start

高齢者の交通事故の主因は認知能力の低下によるものであり、事故防止に向けドライバの能力低 下の早期発見が課題となっている。本研究の目的は、自動車に外付け可能な認知能力の検査器を 開発し、普段の運転中に認知能力の検査を可能にすることである。現在義務付けられている認知機 能検査は自動車学校にて免許更新時のみ実施されるため能力低下の早期発見は難しい。それ故、普段の運転から検査することが望ましい。しかし、認知能力の評価には、評価に必要な場面と対象を検出する技術が必要になる。また、高額なセンサが必要となると普及は難しい。本研究では、この二つの問題を解決した検査器を開発する。

Outline of Final Research Achievements

The main cause of accidents among elderly drivers is a decline in cognitive abilities, and early detection of this decline is needed. Although assessment indices for cognitive abilities have been proposed based on existing research, they are designed for use with simulators and cannot be applied during actual driving. The reason for this is the scene detection problem. To calculate assessment indices, it is necessary to detect scenes from various situations encountered while driving that allow for the evaluation of cognitive abilities. Therefore, this study proposes a method for detecting scenes during driving that allow for the evaluation of cognitive abilities. This method adopts a supervised deep learning approach and confirms higher detection accuracy compared to existing scene detection methods. Additionally, domain adaptation techniques are applied, and a scene detection method using simulator data is also proposed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在の自動車には車載カメラ、CANが搭載されており、運転中の走行映像及び操作情報の取得が可能である。本研究は、こうして得られる一連の運転行動データの中から高度な認知を要求する場面を検出する手法を提案したものである。これにより、既存の認知能力評価指標を用いることができ、実運転データに基づくドライバの認知能力評価が可能となる。これにより、高齢ドライバに限らず、運転能力低下の早期発見が可能となり、交通事故の未然防止が期待できる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022

All Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Presentation] Study on a Detection Method of Driving Scenes Using Driver's Operation Data and In-Vehicle Camera Videos2023

    • Author(s)
      Kohjiro Hashimoto, Daichi Yanagihara, Hiroshi Kuniyuki, Kae Doki, Yuki Funabora, Shinji Doki
    • Organizer
      2nd IEEE Industrial Electronics Society Annual Online Conference
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Acquisition of Association Rules between a Situation and an Operation of Driving Behavior by using Time Series Clustering based on Coupled-GP-HSMM2023

    • Author(s)
      Kohjiro Hashimoto, Daichi Yanagihara, Hiroshi Kuniyuki, Kae Doki, Yuki Funabora, Shinji Doki
    • Organizer
      2nd IEEE Industrial Electronics Society Annual Online Conference
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Clustering Method of Driving Scenes based on Road Shape by using Road Map Images2023

    • Author(s)
      Kohjiro Hashimoto, Daichi Yanagihara, Hiroshi Kuniyuki, Kae Doki, Yuki Funabora, Shinji Doki
    • Organizer
      4th IEEE International Conference on Electrical, Communication and Computer Engineering
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 道路マップ画像を用いた道路形状に着目した運転場面クラスタリング2023

    • Author(s)
      橋本幸二郎、柳原大地、國行浩史、道木加絵、舟洞佑記、道木慎二
    • Organizer
      第24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
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 相互Attentionを用いたマルチモーダルモデルによる実運転行動データからの運転場面検出の検討2023

    • Author(s)
      柳原大地、橋本幸二郎
    • Organizer
      電子情報通信学会信越支部大会講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 物体追跡に基づく物体の動き特徴量を用いた運転場面検出手法の提案2023

    • Author(s)
      柳原大地、橋本幸二郎
    • Organizer
      電気学会電子・情報・システム部門大会講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Coupled-GP-HSMMを用いた自動車の運転行動データの場面クラスタリング手法の検討-道路勾配とブレーキ操作の関係での評価-2023

    • Author(s)
      松永大河, 武藤銀ノ丞, 柳原大地, 橋本幸二郎
    • Organizer
      映像表現・芸術科学フォーラム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 教師あり学習に基づく任意の運転場面検出手法の提案とシミュレーションデータの適用性評価2023

    • Author(s)
      武藤銀ノ丞, 松永大河, 柳原大地, 橋本幸二郎
    • Organizer
      映像表現・芸術科学フォーラム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 運転場面抽出のための道路マップ画像に対する特徴量変換手法の検討2023

    • Author(s)
      橋本幸二郎, 松永大河, 柳原大地, 國行浩史
    • Organizer
      電気学会全国大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Study on Clustering Method of Driving Behavior Data Based on Variational Auto Encoder and Coupled-GP-HSMM2022

    • Author(s)
      Kohjiro Hashimoto, Daichi Yanagihara, Hiroshi Kuniyuki, Kae Doki, Yuki Funabora, Shinji Doki
    • Organizer
      IEEE 20th International Conference on Industrial Informatics
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 任意の自動車運転場面を検出するためのLSTMを用いたアンサンブル学習の検討2022

    • Author(s)
      柳原大地, 橋本幸二郎
    • Organizer
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Coupled-GP-HSMMに基づく自動車の運転行動データに対する状況と操作間の相関ルール抽出手法2022

    • Author(s)
      橋本幸二郎, 柳原大地, 國行浩史, 道木加絵, 舟洞佑記, 道木慎二
    • Organizer
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] LSTMを用いた自動車の実運転行動データからの任意の運転場面検出手法の検討2022

    • Author(s)
      柳原大地、竹内智哉、橋本幸二郎
    • Organizer
      情報処理学会 第84回全国大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] GP-HSMMを用いた自動車の運転行動データのクラスタリング手法の検討2022

    • Author(s)
      竹内智哉、柳原大地、橋本幸二郎
    • Organizer
      情報処理学会 第84回全国大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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