トラクタ・ドライブシミュレータによる事故シナリオ抽出と危険回避制御ロジック構築

• 研究課題/領域番号: 15H04572
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 農業環境・情報工学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 酒井 憲司 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40192083)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2016年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
• キーワード: トラクタ / ドライブシミュレータ / 非線形振動 / ジャンプ / Matlab-Simlink / 農作業事故 / カオス / 非線形ダイナミクス / 農用トラクタ / 転倒事故 / Matlab Simlink / Car Sim / ポアンカレ断面 / 農業労働科学 / FTサロゲーション / コヒーレンス / 非線形時系列解析

研究成果の概要

本研究では、小型農用トラクタに特化したＤＳの開発を御目的とする．CarSimDSを基盤としたコックピットを試作した．自由度のトラクタ運動方程式をMatlabのｍファイル形式で作成し、Simlink形式に移植したトラクタモデルを構築した。典型な事故シナリオについて、仮想現実環境おける事故再現を検証し，制御ロジックを検証した。サロゲートアルゴリズムを用いて3次元の無限路面生成を行った．小型トラクタだけではなく大型のトラクタにおいての非線形挙動についても検証した．路面とタイヤ間のスティック・スライドモデルを構築した．

研究成果

• [国際共同研究] ミュンヘン工科大学(ドイツ)
• [国際共同研究] カリフォルニア大学デービス校(米国)
• [国際共同研究] University of California,Davis(米国)
• [国際共同研究] Technical University of Munich(ドイツ)
• [雑誌論文] Comparison of jumping process between small-sized and large-seized tractors (2018)
  • 著者名/発表者名: Masahisa Watanabe, Josef Bauerdick, Kenshi Sakai, Heinz Bernhardt
  • 雑誌名: Lecture Note in Informatics, Gesellshaft fur Informatik 巻: 2018 ページ: 247-250
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Development of a Nonlinear Tractor Model using in Constructing a Tractor Driving Simulator (2017)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Masahisa、Sakai Kenshi
  • 雑誌名: ASABE paper 2017 巻: 1700374 ページ: 1-5
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] トラクタドライブシミュレータに用いる路面生成アルゴリズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡辺将央，酒井憲司
  • 雑誌名: 農業食料工学会誌 巻: 79(2) ページ: 149-157
  • NAID: 130007853293
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] ３次元農用トラクタにおける非線形ダイナミクスの数値的解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡辺将央，酒井憲司
  • 雑誌名: 電子情報学会技術報告 巻: NLP2016-113 ページ: 43-46
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Chaos emerging in soil failure patterns observed during tillage: Normalized deterministic nonlinear prediction (NDNP) and its application (2017)
  • 著者名/発表者名: Kenshi Sakai, Shrinivasa K. Upadhyaya, Pedro Andrade-Sanchez, and Nina V. Sviridova
  • 雑誌名: Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science 巻: 27 号: 3 ページ: 033115-033115
  • DOI: 10.1063/1.4978027
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Comparison of jumping process between small-sized and large-seized tractors (2018)
  • 著者名/発表者名: Masahisa Watanabe, Josef Bauerdick, Kenshi Sakai, Heinz Bernhardt
  • 学会等名: GIL annual meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Development of a Nonlinear Tractor Model using in Constructing a Tractor Driving Simulator (2017)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Masahisa，Kenshi Sakai
  • 学会等名: 201 7 ASABE Annual International Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Tractor Driving Simulator (2017)
  • 著者名/発表者名: Kenshi Sakai
  • 学会等名: Intelligent Agriculture Production Technology Alliance, Taiwan
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Introduction of Nonlinear Dynamics and Its Application to Agriculture (2017)
  • 著者名/発表者名: Kenshi Sakai
  • 学会等名: Symposium on Nonlinear Dynamics and its Application to Agriculture ,University of California, Davis
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] トラクタドライブシミュレータの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 将央,酒井憲司
  • 学会等名: 農業食料講学会第７６回年次大会
• [学会発表] 仮想現実環境下のトラクタ工学 (2017)
  • 著者名/発表者名: 酒井憲司
  • 学会等名: 農業食料講学会第７６回年次大会
• [学会発表] ３次元農用トラクタにおける非線形ダイナミクスの数値的解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡辺将央，酒井憲司
  • 学会等名: 電子情報通信学会非線形問題部会
• [学会発表] ドライブシミュレータによるトラクタダイナミクス 解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡辺将央，酒井憲司
  • 学会等名: 農業食料工学会第75回年次大会
• [学会発表] Development of Tractor Driving Simulator (2016)
  • 著者名/発表者名: Kenshi Sakai
  • 学会等名: 2016 Annual International Meeting , American Society of Agricultural and Biological Engineers
• [学会発表] ドライブシミュレータによるトラクタダイナミクス 解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 酒井 憲司, 渡辺 将央
  • 学会等名: 農業食料工学会
  • 発表場所: 京都大学農学部総合館（京都府・京都市）
• [備考] 東京農工大学 研究者プロフィール
  • URL: http://kenkyu-web.tuat.ac.jp/Profiles/1/0000021/profile.html
• [備考] 東京農工大学研究者プロフィール
  • URL: http://kenkyu-web.tuat.ac.jp/Profiles/1/0000021/profile.html
• [学会・シンポジウム開催] Symposium on Nonlinear Dynamics and its Application to Agriculture (2017)