スマートフォンのセンサー性能限界を乗り越えて実現する自転車事故トリアージシステム

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K04729
• Research Institution: National Research Institute of Police Science
• Principal Investigator: 大賀 涼 科学警察研究所, 交通科学部, 室長 (50392262)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 槇 徹雄 東京都市大学, 理工学部, 教授 (20465363) ; 中山 功一 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (50418498)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 自転車 / 交通事故 / 事故自動通報システム / シミュレーション / 機械学習 / トリアージ

Outline of Annual Research Achievements

過去の研究で行ってきた自転車事故の実車衝突実験を基に、スマートフォンのデータ取得を目的とした実験計画を立てた。今年度は新しい実験計画に基づき実車実験を試行し、次年度の実験のための問題点の洗い出しを行った。特に自転車乗員がスマートフォンを保持する方法に注目した。スマートフォンを着衣ポケット、ウエストポーチ、自転車固定のスマホホルダに保持した。実験の結果、ウエストポーチに入れた場合、その他の２つの保持方法に比べて計測された加速度が非常に小さくなった。これが実験上の問題であるのか、有意な現象なのかの見極めが必要である。
市販のスマートフォンは、各種センサーの性能やデータ処理の仕様がまとめられた資料が存在しない。これは昨今の電子製品は最低要件を満たせば、個々の部品の性能に関わらずに商品化が可能なためである。そのため本研究を遂行するためには、スマートフォンの機種ごとに性能などを把握する試験を独自に行う必要がある。本研究では加速度センサーの性能限界を把握するための試験方法として、落下衝撃試験を採用した。スマートフォンを自由落下させ、床面との衝突により発生した加速度波形から、スマートフォンの計測性能を評価した。加速度波形の発生時間を長くするため、床材を硬度が低いクッション材とした。加速度のピーク値を落下開始高さで制御した。なお、スマートフォンが床材に衝突する状態を定量化するため、落下時のスマートフォンをスローモーション撮影して、衝突速度を求めて定量化の指標とした。本年度は落下衝撃試験の試行を行い、試験方法の確認を行った。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

実車衝突実験の実施が低調なため、研究が遅れている。
実験では東京都にある東京都市大学から研究協力者を含めた参加者が、実験施設のある千葉県に参集する必要がある。東京都および千葉県は新型コロナ感染症対策のため、事業の自粛が求められたことから、実験期間の確保が困難であった。
実験データの収集の遅れから、後段の各種研究も延期している。

Strategy for Future Research Activity

試行により得られた知見を基に、実車衝突実験を実施する。これにより得られたデータを解析し、トリアージアルゴリズムの設計を行う。並行して実験時の自転車乗員の衝突挙動を基にMADYMOによるシミュレーションモデルを構築する。MADYMOでのパラメータスタディにより多量のシミュレーション結果を生成し、機械学習のためのデータベースを作成する。
また様々な機種のスマートフォンを収集し、性能評価試験をとおして、各機種のセンサー性能の限界を把握する。

Causes of Carryover

新型コロナ感染症対策のため、実験実施回数の削減を強いられた。そのため実験消耗品費、研究協力者の旅費、実験助手の謝金が減少した。
昨年度の実験の遅れを取り戻すため、今年度の実験回数を増やす必要がある。
また、学術会議の中止やオンライン化のため、学会参加旅費と学会参加費の一部が未執行となった。