| Project/Area Number |
21K03954
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
KANEKO SHIGEHIKO 早稲田大学, 理工学術院, 教授(任期付) (70143378)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上道 茜 早稲田大学, 理工学術院, 准教授(テニュアトラック) (10734155)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 交通事故 / 居眠り運転 / 体調モニタリング / 生体信号 / モデル化 / 温熱環境 / 自律神経系 / センサー / 温度調節 / ドライバー / 体調予測 / 自動車 |
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| Outline of Research at the Start |
運転中のドライバーの居眠り運転防止対策として，覚醒状態を維持するために冷熱刺激が有効であることが経験的には知られている．しかし，ドライバーの快適性との関連を含めた理論的裏付けは与えられてはいない．本研究では，車室内空調制御によるドライバーへの冷熱刺激の有効性を，人の快適性評価を含めた形で示すことを可能にする温熱環境の動的変化を考慮可能な数理モデルを開発する．
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, a human body thermal model was incorporated into a mathematical model of the interaction between the cardiac and vascular systems. Using this model, the relationship between vehicle interior temperature and changes in driver arousal level was calculated by the model and compared with experimental results from subjects.
In addition, a study was conducted on the principle of a prototype pulse wave sensor designed to measure the driver's physical condition. Focusing on the fiber structure of the three-dimensional knitted fabric (3D-net) that makes up this sensor, we clarified the effect of friction on vibration characteristics through numerical analysis and experiments. Furthermore, we focused on the frictional vibration when a pair of fiber materials contact each other, and clarified the effects of friction and pressing force on the sensor characteristics through macro-model experiments and mathematical modeling.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
国内における交通事故の発生件数や死者数は近年減少傾向にあるが、ドライバーに健康起因事故は増加傾向にある。 このような事故を防止するためには、ドライバーの覚醒度を非侵襲計測可能な脈波センサーで「検知」し、居眠り運転の危険性がある際には覚醒状態を維持するための「対策」を行う必要がある。本研究では車室内空調制御によるドライバーへの温熱刺激の有効性について数理モデルと実験から研究を行った。
学術的には、これまで明らかにされてこなかった温熱環境-自律神経系-心臓血管系間の関係性に踏み込んだことに意義があると考えている。また、脈波センサーの原理解明に向けての手がかりを与えたことも貢献と考えている。
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