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スマートフォンのセンサー性能限界を乗り越えて実現する自転車事故トリアージシステム

研究課題

研究課題/領域番号 20K04729
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22050:土木計画学および交通工学関連
研究機関科学警察研究所

研究代表者

大賀 涼  科学警察研究所, 交通科学部, 室長 (50392262)

研究分担者 槇 徹雄  東京都市大学, 理工学部, 教授 (20465363)
中山 功一  佐賀大学, 理工学部, 准教授 (50418498)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード自転車 / 交通事故 / 事故自動通報システム / シミュレーション / 機械学習 / トリアージ / 先進事故自動通報システム / 自転車事故 / 衝突実験 / 衝突シミュレーション
研究開始時の研究の概要

人の生活において交通事故のように生死を分けるほどの巨大な加速度が発生する事象は他に無く、その加速度は60Gに達する。現在、様々な生活シーンでスマートフォン(以下、スマホ)のセンサーの活用が提案されているが、その加速度は1G程度である。そのためスマホのセンサーの加速度レンジは数Gに設定されており、交通事故による衝撃を捕捉することができない。そこで本研究では自転車乗車時の交通事故を実車およびCAE (Computer Aided Engineering) で再現し、スマホのセンサーによる加速度波形を取得し、限られた加速度波形の形状から自転車乗員の重傷度を推定するアルゴリズムを機械学習から作成する。

研究実績の概要

自動車事故に対応したスマートフォンであるiPhoneを用いて自転車事故の再現実験を実施した。自動車事故に対応したiPhoneは加速度センサーのレンジが7.5 Gから256 Gへと拡張されており、自転車事故でも従来のスマートフォンより高い精度で事故時の加速度を計測できることが確認できた。ただし、時間分解能が20 msであり、性能が不十分であることは従来のスマートフォンと変わりない。そのため時間分解能の性能不足を補う解析方法の研究が引き続き必要と考えられる。
また実施した自転車事故の再現実験を基にコンピュータシミュレーションモデルの修正を進めた。まず、再現実験の結果について、自動車との衝突時の姿勢、路面滑走時の姿勢や停止位置などの着目点を整理し、これらの情報をシミュレーションモデルの作成時の目標値として設定した。次にシミュレーションモデルの作成に当たって、自転車乗員の姿勢(上体、腕、脚)を変数としてシミュレーション結果に与える影響を検証した。検証では信頼性工学を用いてL18直行表を用いて網羅的な検証を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

交通事故の再現実験において人体ダミーが破損した。その修理期間は実験を中断したため、当初の計画より実験が遅延したため、研究全体が遅滞している。

今後の研究の推進方策

今年度は交通事故再現実験の上乗せを行うとともに、シミュレーションモデルの再現精度の向上を継続する。
また得られた実験結果を解析し、トリアージシステムの開発に着手する。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] スマートフォンを用いた交通事故検知における加速度計の性能限界の検証2023

    • 著者名/発表者名
      大賀涼、槇徹雄
    • 学会等名
      日本法科学技術学会第29回学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 交通弱者の携帯機器を用いた交通事故検知方法の提案2023

    • 著者名/発表者名
      大賀涼、槇徹雄、中山功一
    • 学会等名
      第59回日本交通科学学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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