2017 Fiscal Year Research-status Report
氾濫流下におけるヘッドマウントディスプレイ型高精度車避難疑似体験システムの開発
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16K01292
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| Research Institution | Aichi University of Technology |
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Principal Investigator |
板宮 朋基 愛知工科大学, 工学部, 教授 (60583896)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小笠原 敏記 岩手大学, 理工学部, 准教授 (60374865)
村上 智一 国立研究開発法人防災科学技術研究所, その他部局等, 主任研究員 (80420371)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | バーチャルリアリティ / 人工現実感 / 津波 / 氾濫流 / ドライビングシミュレーター / VR / 疑似体験 / 災害 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，実測データを基にした氾濫流下での高精度HMD型車避難疑似体験システムの開発を行った．
１－１）氾濫流下における車挙動特性を把握できた（小笠原）．フルードの相似則を満足した精巧な車の模型を3Dプリンターで作成し，２台の高速度デジタルビデオカメラを用いて，定常流および非定常流の氾濫流下における車の３次元挙動を撮影した．さらに，異なる角度から撮影した２枚以上の同期画像を基に，DLT法より車の３次元空間座標を算出し，漂流する車の軌跡および速度を求めた．
１－２）車に作用する衝撃・持続波圧による流体力のモデル化（小笠原）．車模型の各面に圧力センサーを埋め込み，２種類の氾濫流を発生させて衝撃波圧および持続波圧を計測し，車に作用する流体力のモデル式を構築して，疑似体験システムへの導入を図った．
２－１）実測値を反映したHMD型津波体験ドライビングシミュレータシステムを開発した（板宮）．HMD簡易ドライビングシミュレータに，実験と数値計算による浸水深や氾濫流速データの入力インターフェースを追加した．バーチャル空間内に３次元的に映し出される水面と車の動きは，実測データに基づく挙動が反映されるような機能を追加した．氾濫流と車が接触した際の物理挙動を精密化する際に計算負荷が大きくなることが考えられたため，HMDにおける全天周コンピュータグラフィックス映像の描画更新速度に影響が出ないようにメッシュの最適化処理を行った．
２－２）全天周映像に振動体感機能を加味した高精度システムに改良した．（板宮）．没入感を増すために，HMDによる全天周映像表示に加えて，氾濫流に押し流されるときに車の衝撃力や振動を体感できる機構を追加した．
２－３）スマートフォンと紙製HMDを用いた津波疑似体験アプリも開発し，防災訓練等で多人数同時に疑似体験を行うことが可能になった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度は，実測データを基にした氾濫流下での高精度HMD型車避難疑似体験システムの開発を行った．当初計画の１－１）から２－２）に加え，２－３）も実現できた．
システム開発が予定より早く進捗しているため，本来は次年度の計画であったシステムの評価検証２－４）を開始できた．名古屋モーターショー併催イベント等に展示し，約100名の評価データを収集できた．
１－１）氾濫流下における車挙動特性を把握できた（小笠原）．１－２）車に作用する衝撃・持続波圧による流体力のモデル化を行えた（小笠原）．２－１）実測値を反映したHMD型津波体験ドライビングシミュレータシステムを開発した（板宮）．HMD簡易ドライビングシミュレータに，実験と数値計算による浸水深や氾濫流速データの入力インターフェースを追加した．バーチャル空間内に３次元的に映し出される水面と車の動きは，実測データに基づく挙動が反映されるような機能を追加した．氾濫流と車が接触した際の物理挙動を精密化する際に計算負荷が大きくなることが考えられたため，HMDにおける全天周コンピュータグラフィックス映像の描画更新速度に影響が出ないようにメッシュの最適化処理を行った．２－２）全天周映像に振動体感機能を加味した高精度システムに改良した．（板宮）没入感を増すために，HMDによる全天周映像表示に加えて，氾濫流に押し流されるときに車の衝撃力や振動を体感できる機構を追加した．２－３）スマートフォンと紙製HMDを用いた津波疑似体験アプリも開発し，防災訓練等で多人数同時に疑似体験を行うことが可能になった．
２－４）本HMD型車避難疑似体験システムを名古屋モーターショー併催ITSワールドなどに展示し，一般来場者が体験した．その場でアンケート調査を実施し，100名から評価を得た．
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| Strategy for Future Research Activity |
システム開発は順調に進捗している．
本HMD型車避難疑似体験システムの定量的評価を行い有意義なデータを取得するため，評価手法および評価方法について十分検討を行う．
一般の方からも評価を得るため，体験に際して健康被害が生じないように十分留意する．
防災教育システムとしての普及を図るために，導入・運用コストをできるだけ下げるための方策についても検討を行う．
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