2018 Fiscal Year Research-status Report
鉄道車両振動に対する人間の応答特性評価のためのウェアラブル評価システムの開発
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18K13956
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
本城 豊之 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 助教 (20710643)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ヒューマンダイナミクス / 車両振動 / 姿勢維持 / ウェアラブルセンシング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本国内は鉄道網が非常に発達しており、日常生活において利用者は車両からの振動の影響を受けることになる。また、高齢社会にある日本では高齢者の鉄道利用も多く、健常者を含め、転倒予防によるQOLの維持・向上といった安全や快適性への配慮は重要な課題である。そのため、より安全な鉄道車両の利用のために、近年の通信技術や計測技術の向上を考慮し、人の姿勢維持機能や環境からの外乱に対する応答特性といった鉄道利用者である人間の挙動を踏まえた新たな安全指標の開発や利用中の人間の姿勢維持機能を評価し、逐次安全への注意喚起を行うウェアラブルシステムの開発など、人と機械システム双方からの安全への対応が重要になると考える。
本研究では、人間の振動に対する立位姿勢維持能力と応答特性を評価する上で、身体のどの部位を計測する必要があるのかを導出し、冗長にならない適切な身体モデルを決定するために、２軸大型振動台と光学式モーションキャプチャシステム、床反力計を使用して「振動外乱の有無に対する人間の立位姿勢維持能力と振動への応答特性の評価」をするための計測実験を行った。床反力計は大型振動台の上に設置されているため、初めに振動外乱による影響の検証実験として、おもりを床反力計の上に設置し、大型振動台による床面の振動外乱を印加した場合としない場合の振動試験を行い、光学式モーションキャプチャシステムと床反力計の応答を計測・分析した。その後、同様に大型振動台による床面の振動外乱を印加した場合としない場合の人間の立位姿勢維持能力の計測実験を行った。
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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
当初の予定通り、ウェアラブルセンサによる計測に適した計測箇所の導出のため、大型振動台を使用した振動外乱の有無に対する人間の立位姿勢維持能力と振動への応答特性の評価実験を行った。身体各部位の動揺の計測には光学式モーションキャプチャを使用し、振動台には床反力計を設置した。
初めに振動台に設置した床反力計への振動外乱の影響を検討するために、おもりを使用した振動計測実験を行った。床反力計の上に配置した複数の質量のおもりに対して、水平、鉛直それぞれに単振動の振動外乱を振幅，振動数を変化させて印加した場合の応答を計測・分析した。
また、同様の実験環境を使用して、床反力計の上に立ったヒトの振動環境下での立位姿勢維持能力の計測実験を行った。振動外乱は同様に振幅、振動数を変化させた水平、鉛直それぞれの単振動の振動外乱を印加し、各方向の床面の振動外乱による影響を分析した。安全のため、計測にあたって、ハーネスの着用などの安全対策を実施している。
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| Strategy for Future Research Activity |
ウェアラブルセンシングのための計測システムの開発に着手し、光学式モーションキャプチャシステムによる計測結果との比較を通じて、評価項目の抽出やその計測性能を評価する。また、より少ないセンサによる簡便な計測を目指し、省センサ化とユーザインターフェースの開発を目指す。
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| Causes of Carryover |
海外渡航予定の変更のため
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