2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K00322
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
金田 重郎 同志社大学, 理工学部, 教授 (90298703)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 自転車 / 道路状況 / ハザード / 高齢者 / センサー / スマートフォン / プローブ自転車 / 情報共有 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，地磁気・加速度等のセンサーを自転車に装着し，道路や運転者の状況を検出することにより，これらを自転車利用者にフィードバックする技術を確立する．以下に平成27年度の研究進捗を示す．
【道路状況自動検出】自転車としては，1)舵角や速度を測定できる「プローブ自転車」，2)自転車にスマートフォンを装着し，内蔵センサーで対応するタイプ，の2種類の車両を準備している．スマートフォンでは，正確なハンドル舵角や自転車速度が分からないため，技術的ハードルが高い．平成27年度は，実際に大学周辺の道路で，スマートフォンを用いた社会実験を行った．その結果，アンドロイド端末の内蔵センサーは課題が多く，検出方法の改良を行った．
【高齢者と若者の運転特性】道路状況を自動判別するには，運転者の年齢・スキル等のモデル化が要求される．逆に，高齢者の特性をモデル化できれば，高齢者向け運転支援サービス実現の可能性がある．初歩的実験から，高齢者は，「先に見通しをつけて操作する」ものの，一方で，「ハンドル切り過ぎ」傾向があることが判明した．
【自転車シミュレータ】走行実験を通して，課題は被験者の安全であることを痛感した．このため，当初計画には無いが，実環境に近い走行環境を実験室で実現する「自転車シミュレータ」構築に着手した．自転車シミュレータについては，交通安全教育を目的とした製品が，ホンダ技研から市販されている．そこで，第一ステップとして，市販品同等機能の実現を目指した．具体的には，プローブ自転車をフロア上に固定し，走行状況を3D画像により表示するプロトタイプを構築した．比較実験の結果，ホンダ技研製と同等性能を確認できた．しかし，ホンダ技研製も含めて，自転車はフロアに固定であり，体を傾けて曲がる2輪車の運転特性を反映できていない．来年度は，体を傾けることにより走行軌道の変化する，自転車シミュレータを開発する．
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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
平成27年度の大きな目標は，スマートフォンセンサーを用いた道路状況の判別であった．これに関しては，3階層の判別手法を提案して，一定の成果を得て，学会等にも報告している．しかし，課題があり，1)直線状の道路を走行することを前提とした段階に留まっており，交差点で曲がる実走行環境のデータを用いる所までは行っていない，2)アンドロイド端末のノイズの問題に悩まされた．このノイズが，メーカ，製品ロットに依存することを気付くまでに時間を要してしまい，対応が後手に回った．従って，当初の計画の通りとは言い難い．更に，実際に社会実験を行う中で，被験者の安全性が計画当初の想定以上に大きな問題であることを再認識した．このため，当初計画には無かったが，研究室内に設置した自転車シミュレータによる実験の可能性を，新テーマとして追加せざるを得なかった．新しいテーマが追加された形であり，その意味でも，「実り」はあったが，当初予定通りとは言い難いと感じている．また，研究を進める過程でソフトウェア開発の必要な部分があったが，それに関連してソフトウェアの機能を推定するメトリックスについても着想を得て，論文化を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
【道路状況自動検出】当初予定通り，プローブ自転車とスマートフォンセンサーの2つのタイプの自転車を用いて，ハザード検出や道路状況検出手法の確立を目指す．スマートフォンセンサーについても，デバイス個々の特性の問題等は，27年度におけるノウハウ蓄積で，ほぼクリア－できたと考えている．デバイスには，アンドロイド端末を利用する．
【高齢者と若者の運転特性】28年度は，安全性を考慮して，被験者は，教職員及び学生をに限定し，大学キャンパス内を中心に社会実験を行って，データを収集する．今期は，特に，高齢者の運転特性抽出に集中したい．この際は，自転車にとりつけたセンサーのデータのみではなく，加齢とともに大きくなると思われる反射時間等の被験者属性を別途測定して，高齢者の運転特定を明らかにすることを考えたい．
【自転車シミュレータ】自転車シミュレータの最終的なゴールは，自分でハンドルを切ることにより自立するシミュレータである．しかし，自転車がなぜ自立するかは，機械工学分野でも定説は無いようであり，また，強力なサーボモータによる自転車の制御が必要となる．このため，自立型自転車の実現は技術的バリヤが高い．そこで，まずは，自転車が自立するメカニズムとして主要であるキャスター角の利用から着手したい．被験者が体を傾けると，遠心力とバランスした回転半径で自転車が曲がる仕組みを実現したい．
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