運転集中状態を３段階評価する予防安全運転支援システムの構築

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26350452
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 三宅 哲夫 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60239366)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 安全運転 / 視線 / 覚醒努力 / 運転操作 / 漫然 / 運転集中度

Outline of Annual Research Achievements

運転集中度の３段階評価システムを構築するための実験環境として、新たに高速GigEカメラ、マルチチャンネル同期収録用パルスジェネレータ、同期制御用ボードPC等を購入し、多チャンネル運転操作情報の入力と画像情報の同期収録の実現に向けたシステム構築を進めた。このシステムが完成することにより、ドライビングシミュレータおよび高速カメラからリアルタイムで出力されるデータの同期収録が可能となった。
一方、システムを構成する３本のソフトウエアのうち、注視行動の妥当性評価システムについては、画像処理を用いて頭部姿勢を安定計測する手法の開発に取り組み、視線方向の推定精度を従来の±３度から±2.2度程度に改善し、最終目標精度である２度に近づけた。覚醒努力表情の検出を実行するソフトウエアの並列化実装は、アルゴリズムの見直しを含めて研究２年目以降の研究課題であったが、H26年度より開始した外部との共同研究における目標設定において、覚醒努力表情の検出そのものが重要研究課題に位置付けられたため、研究初年度からアルゴリズムの高度化に取り組んだ。その中で、共同研究先が所有する顔特徴点検出ソフトを取り込んでプログラムの再構築を行うと共に、予備実験を行って、従来に近いパフォーマンスが得られることを確認した。
漫然状態の評価手法の確立と漫然度の数値化については、教師なし学習アルゴリズムのひとつである１クラスサポートベクターマシンによる漫然状態検出を試みた。これとは別に、過去に名古屋大学が実車走行で収集した膨大なリアルタイムドライブデータの自己組織化マップによる可視化を行い、特徴量空間における漫然状態の識別可能性について検討を進めた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画書を作成した時点では、外部との共同研究を想定しておらず、当初の研究計画に対して課題達成の優先順序に多少の変更が生じた。当初は、ドライバ情報収録環境を構築するために、分散処理システムを構成する計画であったが、処理の高速化よりもアルゴリズムの強化を大学として重視する方向に転じた。この結果、ＰＣ３台による並列化処理については未着手となったが、次年度に実施することとしていた覚醒努力表情の検出ソフトの見直しを先行して進めたこと、「漫然運転状態」をより的確に捉えるための運転操作情報の解析手法に関して、共同研究先から多くの知見が得られたことを考慮すると、研究初年度の計画達成度は概ね100％であると考えられる。分散処理化が進んでいないことはマイナスの評価材料であるが、システムの全体像の構築は逆に当初の予定より進んでおり、各システム開発の進捗状況も概ね計画通りである。なお研究初年度は、過去に作成したソフトの改良と統合実験環境の構築が主たる研究内容であったため、研究成果という形で外部発表するまでには至らなかった。

Strategy for Future Research Activity

本研究を共同研究先と連携して推進する中で、「漫然運転状態」をより多角的に、より高確度で推定するために、当初の研究計画で掲げた４つの開発課題に、「運転環境の危険度推定」と「ドライバの個人特性の抽出」の２課題を加えることとした。これらの課題は、本研究の研究代表者が所属する研究室における従来の研究課題であるが、これらの研究を主導する教員（助教）および学生を研究協力者として加えて、研究体制を拡充させた。今後の研究成果の外部発表については、その方法等、契約条項に照らして共同研究先との間で調整を行う。