| 研究課題/領域番号 |
19H00959
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分41:社会経済農学、農業工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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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), 特任教授 (40192083)
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| 研究分担者 |
松井 正実 宇都宮大学, 農学部, 教授 (10603425)
田村 孝浩 宇都宮大学, 農学部, 准教授 (20341729)
青柳 悠也 信州大学, 先鋭領域融合研究群社会基盤研究所, 助教(特定雇用) (20882195)
風間 恵介 日本大学, 生産工学部, 助教 (30813422)
山下 恵 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70523596)
中島 正裕 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (80436675)
武田 純一 岩手大学, 農学部, 嘱託教授 (80133908)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
45,890千円 (直接経費: 35,300千円、間接経費: 10,590千円)
2021年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2020年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2019年度: 22,880千円 (直接経費: 17,600千円、間接経費: 5,280千円)
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| キーワード | 農作業事故 / 仮想テストドライブ / カオス / 非線形力学 / 共振ジャンプ / パワーホップ / ドライビングシミュレータ / 農作業安全 / トラクタ / 非線形現象 / ドライブシミュレータ / カオス制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
農用トラクタの転倒・転落事故は農作業事故の最大の原因となっている．トラクタは自動車とは異なり車軸サスペンションが無く，前輪はセンターピポット懸架で，重心位置が高いため，道路走行時に自動車では問題とならない非線形過程が強く顕在化する．本研究では，１．統合型トラクタ非線形運動モデルの構築，２．トラクタ転倒・転落事故回避のための制御法の開発，３．リアルタイム危険度表示・記録システムの開発，４．トラクタ危険運転分析・評価法の開発，５．事故防止運転支援システムの実装，を行うことによって，
トラクタ運転における事故防止支援システムを実現する。
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| 研究成果の概要 |
トラクタは自動車とは異なり車軸サスペンションが無く，前輪はセンターピポット懸架で，重心位置が高いため，道路走行時に自動車では問題とならない非線形過程が強く顕在化する．本研究ではトラクタの非線形動力学の中核と共振ジャンプとパワーホップのメカニズムを明らかにし、傾斜地におけるトラクタの横滑り横転のメカニズム、トラクタートレーラー系の動的不安定性などを解明した。これらは、トラクタ転倒・転落事故シナリオの解明のための理論的基盤を獲得できた。同時に、トラクタのもつ非線形ダイナミクスが生み出す危険挙動の抑制に有効や制御手法、および、Lyapunov指数など危険挙動の評価指標などについての知見を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で得られたトラクタ非線形動力学に関する知見は、トラクタ転倒・転落事故防止のための設計論、制御論、動的安定性試験法さらには道路設計基準策定の理論的根拠として活用できる。また、作物，作業機，圃場や道路環境，気象条件などの多様な組み合わせにより，作業者ごと・作業ごとに現場ごとにリスク要因が異なり一元的にリスク要因を列記できない。そのため、農作業のリスクマネージメントの観点から、多彩な事故シナリオを可視化・共有化が求められていた。本研究で提示した仮想テストドライブ手法やドライビングシミュレータは、安全研修教材や体験型の安全啓発に活用でき、トラクタ事故低減に向けて社会的意義が大きい。
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