| Project/Area Number |
24K09172
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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 41040:Agricultural environmental engineering and agricultural information engineering-related
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
井上 秀彦 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業機械研究部門, 主任研究員 (40414685)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
滝元 弘樹 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業機械研究部門, 研究員 (30646948)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | 農用トラクタ / 農作業事故 / 農作業安全 / 事故防止技術 / 転倒・転落 |
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| Outline of Research at the Start |
令和３年における我が国の就業者10万人当たりの農作業死亡事故発生者数は10.5人であり，全産業に比べ８倍以上と非常に危険な産業となっている。その中でも乗用型トラクタの転落・転倒事故が最も多く発生している。これまで，ほ場内の枕地旋回やほ場間移動等で発生した低速走行時の転倒事故は，運転者の操作ミスやよそ見として片付けられてきており，長らく見過ごされてきた。そこで本研究では，トラクタの脱輪発生を検知し，瞬時に運転者に警告することで転倒を防止するシステム開発を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，これまで運転者の操作ミスやよそ見として見過ごされてきたほ場内の枕地旋回やほ場間移動等で発生する低速走行時の転倒事故を防止するシステムを確立することを目的としている。研究内容は１．脱輪発生時のトラクタ挙動の理論モデルの実機検証、２．脱輪検知システムの開発、３．警報および転倒回避のための操作介入手法の開発である。
本年度は研究内容1において、平坦な路面におけるトラクタの前輪脱輪時の挙動について、静的な力の釣り合いモデル式を立案、実機トラクタを用いてその妥当性を検証した。その結果、立案したモデル式によって精度よくトラクタの前輪脱輪時の横転条件を計算できることが明らかになった。また、動的なトラクタの前輪脱輪による横転再現実験を行い、低速度の動的条件においてもモデル式を適用できることを明らかにした。更に、モデル式を用いてパラメータスタディを行い、トラクタの前後輪の輪距が横転発生条件に及ぼす影響を明らかにした。以上の結果から、実際の農業現場において想定される事故シナリオとして、これまで横転事故が発生していなかった作業経路や走行路においても、作業機を変えた場合やトラクタの輪距を調整した場合などにおいて、ある日突然横転が発生するということが起こりうることを明らかにした。
研究内容２において、脱輪が発生した時の前輪及び前車軸に着目し、脱輪を検知するためのシステムの試作と試行を行った。脱輪をセンサにより判定することが可能であることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の内容は１．脱輪発生時のトラクタ挙動の理論モデルの実機検証、２．脱輪検知システムの開発、３．警報および転倒回避のための操作介入手法の開発である。研究内容１について、脱輪時のトラクタの理論モデルを構築し、実機による検証を行いこの妥当性を証明しており、順調に進展している。研究内容２については、3種類の脱輪検知手法について試作と試行を行い、来年度以降に開発を行うための準備が整っており順調である。研究内容３についても試作と実機による試行を実施しており、来年度以降に本格的な研究を進める準備が整っているため順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度の研究推進方策として、今年度構築した理論モデルの拡張を行い、横転事故シナリオの推定を行う。また、脱輪検知システムについて考案したそれぞれの手法について実機による検証を行い、取得したセンサデータから脱輪発生時のしきい値を明らかにする。更に転倒回避のための操作介入手法について実機による検証を進める。
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