Development of Estimation Technique of Driver's Steering Intention and Driver States toward Avoidance of Serious Traffic Accidents

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26730110
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: 朝尾 隆文 関西大学, システム理工学部, 助教 (10454597)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 運動インピーダンス / パラメータ同定 / カルマンフィルタ / 急操舵

Outline of Annual Research Achievements

人は自分の思い描くとおりにハンドル操作を開始するために，把持力を高めて前腕の筋を緊張させることで，手先の剛性，粘性を高め，運動前に腕の応答を良くしていると考えられる．また，何らかの原因でドライバが異常状態ならば，このような操舵のための事前準備ができていないと考えられる．本研究の目的は，生体電極を使用しない非拘束な状態で，ハンドルの角度とトルクのみから，ハンドル軸まわりに等価な筋の粘弾性係数を推定し，ドライバの操舵意図・状態推定をおこなう基礎技術を開発することである．平成29年度の目的は，人の操舵時を対象とし，時々刻々と変化する粘性係数，弾性係数を動的に推定することであった．得られた成果を以下に示す．
（１）人が急に操舵した場合の運動インピーダンス（慣性係数，粘弾性係数）を評価するための計測実験およびそのデータ解析を実施した．その結果では，ハンドル角度の変化の開始と同時に運動インピーダンスが変化した．急操舵後はハンドル角度を維持するようなタスクであったが，粘弾性係数は操舵後に徐々に大きくなり続けてしまう状態であった．
（２）運動インピーダンスに関する従来研究では，人の随意的な運動によって変化しない筋骨格に由来する運動インピーダンスに主眼が置かれていた．そこで本研究では，実験での測定データから随意運動成分を除去するために高域通過周波数フィルタを用いていた．しかしながら，この手法が（１）の問題点を招いていると考え，フィルタの遮断周波数を低くする，または高域通過周波数フィルタを施さずに再度の解析を実施した．その結果，（１）で述べた運動インピーダンスのドリフト現象が生じないことを確認した．そして，ハンドルが動き始める250 ms程度前に粘弾性が変化し始めることが明らかとなった．