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自動運転の不都合な真実―運転者の乗り物酔いの自動検知と防止に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H04270
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分61060:感性情報学関連
研究機関東北大学

研究代表者

吉澤 誠  東北大学, サイバーサイエンスセンター, 学術研究員 (60166931)

研究分担者 田中 明  福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (10323057)
八巻 俊輔  東北工業大学, 工学部, 准教授 (10534076)
湯田 恵美  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (50771763)
山家 智之  東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (70241578)
杉田 典大  東北大学, サイバーサイエンスセンター, 教授 (90396458)
山邉 茂之  岩手県立大学, ソフトウェア情報学部, 准教授 (90533670)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
キーワード自動運転 / 乗り物酔い / 交通事故 / モーションベース / 不完全自動運転 / 前庭感覚 / 映像脈波 / Mayer波 / シミュレータ / 動揺病 / 乗り物酔い防止 / 能動性 / 臨場感 / HMD
研究開始時の研究の概要

不完全な自動運転は,運転者の乗り物酔いのリスクを高める可能性があるため,交通事故を誘発する恐れがある.そこで本研究では,不完全な自動運転中の運転者の乗り物酔いの発症条件の解明とそれに伴う交通事故との因果関係を明らかにするとともに,乗り物酔いを低減する自動車に具備すべき具体的手段を得るために,次を行う.1)不完全自動運転中における乗り物酔いの発症条件の実験的解明,2)乗り物酔いを発症した運転者の判断・操作能力の低下と交通事故間の因果関係の解明,3)乗り物酔いを客観的・定量的に判断する自動車用センシングシステムの構築,4)不完全自動運転中の乗り物酔いを低減させる手段の提案とその効果の実験的検証.

研究成果の概要

完全自動運転と手動運転が混在するような不完全な自動運転状態は,運転者が同乗者と同じような環境に置かれ,運転者の乗り物酔いのリスクを高める可能性があるため,交通事故を誘発する恐れがある.そこで本研究では,不完全な自動運転中の運転者の乗り物酔いの発症条件を解明するとともに,乗り物酔いを低減するために自動車に具備すべき計測手段を開発することを目的とし,ドライブシミュレータおよび自動運転車を用いた実車走行中の被験者の乗り物酔いの発症条件の実験的解明,および,映像脈波を用いて乗り物酔いを客観的・定量的に判断する自動車用センシングシステムの構築とその実験的検証を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

乗り物酔いに関する研究は古くからなされてきたが,これは,感覚情報の構成要素,環境条件,および個人条件の3つの要因が複雑に絡み合って生じるため,不完全な自動運転という従来にない環境における動揺病の解明には,新たな実証実験による検証を行う必要がある. また本研究では,乗り物酔いの程度を客観的・定量的に判断するセンシングシステムを構築するにあたって,遠隔・非接触的に計測できる映像脈波を採用する点が独創的な点である.さらに,不完全自動運転における運転モードの切り替えと能動性喪失の相乗効果による動揺病の誘発に対する対策方法構築のための基礎的知見を与えることは,日本の自動車産業の発展に多大な寄与となる.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Fatigue in Older Drivers Using a Multimodal Medical Sensor and Driving Simulator2024

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Yoshida, Kohei Kowata, Ryotaro Abe, Emi Yuda
    • 雑誌名

      Electronics

      巻: 13 号: 6 ページ: 1126-1138

    • DOI

      10.3390/electronics13061126

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] クラウド型血行状態・自律神経系指標モニタリング装置の開発:「魔法の鏡」プロジェクト2023

    • 著者名/発表者名
      吉澤 誠,杉田 典大,湯田 恵美,山家 智之
    • 巻
      J106-C
    • 号
      3
    • ページ
      90-98
    • DOI

      10.14923/transelej.2022JCI0018

    • ISSN
      1881-0217
    • 年月日
      2023-03-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Non-Contact Measurement of Blood Oxygen Saturation Using Facial Video Without Reference Values2023

    • 著者名/発表者名
      S. Sasaki, N. Sugita, T. Terai and M. Yoshizawa
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Translational Engineering in Health and Medicine

      巻: 12 ページ: 76-83

    • DOI

      10.1109/jtehm.2023.3318643

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enhanced detection of abnormalities in heart rate variability and dynamics by 7-day continuous ECG monitoring2022

    • 著者名/発表者名
      Hayano, J., Yuda, E.
    • 雑誌名

      Annals of Noninvasive Electrocardiology

      巻: 27 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1111/anec.12897

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assessment of autonomic function by long-term heart rate variability: beyond the classical framework of LF and HF measurements2021

    • 著者名/発表者名
      Hayano, J., Yuda, E.
    • 雑誌名

      Journal of Physiology Anthropology

      巻: 21 号: 1 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1186/s40101-021-00272-y

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pulse rate variability: a new biomarker, not a surrogate for heart rate2020

    • 著者名/発表者名
      Yuda E, Shibata M, Ogata Y, Ueda N, Yambe T, Yoshizawa M, Hayano J.
    • 雑誌名

      J Physiol Anthropol

      巻: 39 号: 1 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1186/s40101-020-00233-x

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Noise reduction technique for single-color video plethysmography using singular spectrum analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Sugita, Metin Akay, Yasemin Akay, Makoto Yoshizawa
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics

      巻: 1 号: 6 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/jbhi.2019.2949883

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 自動運転車における映像脈波に基づく乗り物酔いの評価2024

    • 著者名/発表者名
      吉澤 誠,杉田典大,湯田恵美,山家智之,田中 明,八巻俊輔,山邉茂之,細貝祐司,山科 瞬
    • 学会等名
      第63回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Driver Fatigue State Estimation using Time Series Analysis of Body Acceleration2023

    • 著者名/発表者名
      Emi Yuda, Yutaka Yoshida, Norihiro Sugita, Makoto Yoshizawa, Masao Sakai
    • 学会等名
      2023 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of Pulse Waveform in Chronic Atrial Fibrillation: Simultaneous Comparison with ECG2022

    • 著者名/発表者名
      Emi Yuda, Yuki Ogata, Yoshimi Shoji, Makoto Yoshizawa, Norihiro Sugita, Junichiro Hayano
    • 学会等名
      2022 Joint 12th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 23rd International Symposium on Advanced Intelligent Systems, SCIS and ISIS 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Basic Approach to Estimation of Blood Oxygen Saturation Using an RGB Color Camera without Infrared Light2021

    • 著者名/発表者名
      Makoto Yoshizawa, Norihiro Sugita, Akira Tanaka, Atsushi Togashi, Isao Kaji, Tomoyuki Yambe
    • 学会等名
      International Display Workshops 2021 (IDW '21)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Comparison of Visible and Infrared Video Plethysmography Captured from Different Regions of the Human Face2020

    • 著者名/発表者名
      N. Sugita, T. Matsuzaki, M. Yoshizawa, K. Ichiji, S. Yamaki, N. Homma
    • 学会等名
      The 42nd Annual International Conference of IEEE Eng. in Med. and Biolo. Soc.
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Cloud System for Extraction of Autonomic Nervous System Indices and Blood Pressure Variabilities from Video Images2020

    • 著者名/発表者名
      M. Yoshizawa, N. Sugita, A. Tanaka, N. Homma, T. Yambe
    • 学会等名
      The 27th International Display Workshops (IDW’20)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 日常人間ドック 2024年からのヘルスケアメッセージ2023

    • 著者名/発表者名
      東北大学未来社会健康デザイン拠点COI加速課題推進研究グループ
    • 総ページ数
      209
    • 出版者
      Parade Books
    • ISBN
      9784434316371
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 医療・ヘルスケア向けサイバーフィジカルシステムのための近赤外光映像脈波モニタリング,テレワーク社会を支えるリモートセンシング2020

    • 著者名/発表者名
      杉田典大,吉澤誠
    • 総ページ数
      275
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781316024
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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