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準自動運転の緊急時における運転者の認知心理特性と人工知能に基づく事故防止策

研究課題

研究課題/領域番号 17K01297
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関立命館大学 (2019-2020)
徳島大学 (2017-2018)

研究代表者

柏原 考爾  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (40463202)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード認知心理学 / 安全システム科学 / 生理心理学 / 人工知能 / 認知科学
研究成果の概要

準自動運転中の緊急時(急な飛び出しや障害物の出現)における運転者の脳活動(注意力)や自律神経活動(ストレス・緊張度)を評価した。実験により得られた生体計測データに人工知能・機械学習を適用することで、準自動運転での交通事故を低減し、安全な交通環境を構築できる手法を提案した。脳波信号から突発的な発作(異常状態)を予測・検知できる解析手法(時間-周波数解析)の高精度化も検討した。また、深層強化学習による最適経路探索は、複数台の車両の移動を想定(運転者の眠気や焦燥感等を加味)し、刻々と変化する交通状況でも有効となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

緊急時に自動から手動運転に切り替わる準自動運転では、運転者の眠気やよそ見等(注意力の欠如)が重大事故に繋がる。従って、準自動運転中の認知心理特性を把握し、緊急時に即座に対応できる手法の検討が重要となる。特に、緊急事態での運転者の認知心理特性に基づき、注意喚起が可能なブレイン・コンピュータインタフェースを実現できれば、準自動運転のみならず、通常運転での警告システムにも応用できる。また、高速道路の自動運転では、複雑な交通環境の変化を瞬時に把握し、安全かつ効率の良い走行経路を素早く決定する必要がある。カーナビや交通ニュース、交通管制センターからの指示等を用いれば、適切な対処法をフィードバックできる。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 10件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Microsaccadic modulation evoked by emotional events2020

    • 著者名/発表者名
      Koji Kashihara
    • 雑誌名

      Journal of Physiological Anthropology

      巻: 39(26) 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1186/s40101-020-00238-6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A pulse wave monitoring system based on a respiratory pacemaker2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Kameda and Koji Kashihara
    • 雑誌名

      Network Modeling and Analysis in Health Informatics and Bioinformatics

      巻: 6(12) 号: 1 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1007/s13721-017-0153-x

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical methods for assessment of temporal changes in heart function2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Kan and Koji Kashihara
    • 雑誌名

      International Journal of Smart Computing and Artificial Intelligence

      巻: 1(2) ページ: 109-126

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An intelligent computer assistance system for artifact restoration based on genetic algorithms with plane image features2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Kashihara
    • 雑誌名

      International Journal of Computational Intelligence and Applications

      巻: 16(3) 号: 03 ページ: 1750021-1750021

    • DOI

      10.1142/s1469026817500213

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Iris recognition for biometrics based on CNN with super-resolution GAN2020

    • 著者名/発表者名
      Koji Kashihara
    • 学会等名
      Proc. of 2020 IEEE Conference on Evolving and Adaptive Intelligent Systems (EAIS), pp.1-6
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Changes in brain activity after the Sternberg and cognitive judgment tasks2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Fukunaga, Hiroshi Hagiwara, Koji Kashihara, and Hiroyuki Shinoda
    • 学会等名
      Proc. of Int. Conf. on Applied Human Factors and Ergonomics, pp.62-68
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表情と視線の相互作用がワーキングメモリ課題中のFmθ波に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      柏原考爾・松田佳尚
    • 学会等名
      日本生理人類学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Anomaly prediction by wavelet-based EEG analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Kashihara and Yuki Katakura
    • 学会等名
      Proceedings of 2nd IEEE Life Sciences Conference (LSC 2018), p. A1P-G.1
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automated drug infusion system based on deep convolutional neural networks2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Kashihara
    • 学会等名
      Proceedings of 2018 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, pp. 1649-1653
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonlinear dynamic system identification of baroreceptor reflex based on convolutional neural networks2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Kashihara
    • 学会等名
      Proc. of SICE Annual Conference 2018, pp. 1782-1785
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wavelet-based EEG analysis for early prediction of epileptic seizures2018

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Katakura and Koji Kashihara
    • 学会等名
      Proc. of SICE Annual Conference 2018, pp. 27-30
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonlinear system identification based on convolutional neural networks for multiple drug interactions2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Kashihara
    • 学会等名
      Proceedings of 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC 2018), pp. 364-367
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 連続ウェーブレット変換によるてんかん発作の脳波解析2018

    • 著者名/発表者名
      片倉 悠暉, 柏原 考爾
    • 学会等名
      平成30年度電気関係学会四国支部連合大会 講演論文集, p. 175
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Automatic discrimination of attention levels estimated by frontal EEG activity in drivers2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Kashihara
    • 学会等名
      Proceedings of 1st IEEE Life Sciences Conference (LSC 2017), pp. 194-197
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deep Q learning for traffic simulation in autonomous driving at a highway junction2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Kashihara
    • 学会等名
      Proceedings of 2017 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, pp. 984-988
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Resonance in pulse rate variability induced by respiratory control2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Kashihara and Yutaka Kameda
    • 学会等名
      Proc. of SICE Annual Conference 2017, pp. 1506-1509
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 路上の錯視ペイントの効果の検討2017

    • 著者名/発表者名
      松下 祐子, 重田 和弘, 柏原 考爾
    • 学会等名
      平成29年度 電気関係学会四国支部連合大会 講演論文集, p. 159
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 運転者の焦燥感を加味した深層強化学習に基づく交通シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      柏原 考爾, 重田 和弘
    • 学会等名
      平成29年度 電気関係学会四国支部連合大会 講演論文集, p. 210
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 立命館大学 研究者学術情報データベース

    • URL

      https://research-db.ritsumei.ac.jp/rithp/k03/resid/S001683

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 徳島大学ERD

    • URL

      http://pub2.db.tokushima-u.ac.jp/ERD/person/214639/work-ja.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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