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深層学習による自動車事故時の歩行者画像を用いた傷害予測手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K15256
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分25020:安全工学関連
研究機関一般財団法人日本自動車研究所

研究代表者

國富 将平  一般財団法人日本自動車研究所, 安全研究部, 研究員 (10838014)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード事故自動通報 / 傷害予測 / 歩行者 / 深層学習 / 画像認識 / 衝突安全 / シミュレーションモデル / AACN
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は,深層学習手法を用いたAIを活用することで歩行者衝突画像から歩行者の傷害レベルを傷害部位別かつ高精度に予測することである.
そこで本研究では,車載カメラを模擬した歩行者衝突画像とその傷害レベルを基に深層学習を実施し,衝突画像と傷害の関係を学習したAIによる世界初の傷害予測アルゴリズムの構築を試みる.さらに歩行者に生じた様々な傷害部位における傷害レベルを学習することで,従来手法では不可能であった傷害部位単位での傷害レベル予測を実現し,「傷害予測精度の飛躍的な向上」と「救急医療機関への各負傷者に応じた適切な傷害情報の提供」を目指す.

研究成果の概要

本研究の目的は,これまでに構築した深層学習を用いた歩行者傷害予測手法を基に,予測対象者と予測傷害部位を拡大することで歩行者の体格差が予測モデルの精度に与える影響を明らかにするとともに,傷害部位単位での傷害予測を試みることである.
提案手法において,歩行者の体格の違いが頭部傷害予測精度に影響を及ぼすことが確認された.また,体格差を起因とする頭部衝突エリアと歩行者情報量の違いによって,車両加害部位と画像に含まれる歩行者特徴量が変化し,予測精度に影響を与えたと考えられた.さらに頭部と脚部の傷害部位単位での傷害予測において,作成した予測モデルの正解率は88.2%であり,その高い傷害予測性能が確認された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在の先進事故自動通報システムにおける傷害予測アルゴリズムは,自動車前席乗員のみを対象としており,令和3年における日本の交通事故死者数の35.7%を占め,最も対策が必要とされる歩行者は適用外である.また,衝突時に様々な歩行姿勢や回避行動がとられる歩行者への予測精度は低く,その傷害予測が困難であることが報告されている.本研究成果は,提案する深層学習による画像認識を用いた歩行者傷害予測手法において,対象とする歩行者の体格差を考慮した対策の必要性を示すとともに,歩行者の傷害部位単位での傷害レベル予測の実現性を示唆するものである.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of pedestrian physique differences on head injury prediction in car-to-pedestrian accidents using deep learning2021

    • 著者名/発表者名
      Kunitomi Shouhei、Takayama Shinichi
    • 雑誌名

      Traffic Injury Prevention

      巻: 22 号: sup1

    • DOI

      10.1080/15389588.2021.1981886

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Deep Learning Methods for Pedestrian Collision Detection2021

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Kunitomi,Shinichi Takayama, Masayuki Shirakawa
    • 雑誌名

      Stapp Car Crash Journal

      巻: 64 ページ: 291-321

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of Pedestrian Physique Differences on Head Injury Prediction in Car-to-pedestrian Accidents Using Deep Learning2021

    • 著者名/発表者名
      Kunitomi Shouhei
    • 学会等名
      Association for the Advancement of Automotive Medicine (AAAM)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチモーダル深層学習による子供歩行者頭部傷害予測2021

    • 著者名/発表者名
      國富 将平
    • 学会等名
      第35回 人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マルチモーダル深層学習による子供歩行者頭部傷害予測2021

    • 著者名/発表者名
      國富 将平
    • 学会等名
      2021年度 人工知能学会全国大会(第35回)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 衝突傷害予測方法,衝突傷害予測システム及び先進事故自動通報システム2021

    • 発明者名
      國富将平
    • 権利者名
      國富将平
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-028113
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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