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日常の運転行動に基づくドライバの認知機能検査システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K20258
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関公立諏訪東京理科大学

研究代表者

橋本 幸二郎  公立諏訪東京理科大学, 工学部, 講師 (00756588)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード自動車の運転場面検出 / 運転行動データ分析 / 深層学習 / 認知機能評価可能場面の検出 / 運転行動データマイニング / Sim2Real転移学習 / 認知場面検出手法の提案 / 運転場面マイニング手法の提案 / 認知機能評価指標の選定 / 運転場面検出手法の提案 / 実機実験環境構築 / 運転技量評価 / 人間行動モデリング
研究開始時の研究の概要

高齢者の交通事故の主因は認知能力の低下によるものであり、事故防止に向けドライバの能力低 下の早期発見が課題となっている。本研究の目的は、自動車に外付け可能な認知能力の検査器を 開発し、普段の運転中に認知能力の検査を可能にすることである。現在義務付けられている認知機 能検査は自動車学校にて免許更新時のみ実施されるため能力低下の早期発見は難しい。それ故、普段の運転から検査することが望ましい。しかし、認知能力の評価には、評価に必要な場面と対象を検出する技術が必要になる。また、高額なセンサが必要となると普及は難しい。本研究では、この二つの問題を解決した検査器を開発する。

研究成果の概要

高齢ドライバの主な事故要因は認知能力低下であり、この早期発見が求められている。既存研究より認知能力の評価指標は提案されているものの、シミュレータ利用を前提としており実運転時においては適用できない。その理由は場面検出問題にある。評価指標を算出するためには、運転中に直面する様々な場面から認知能力評価可能な場面が検出できないといけない。そこで本研究では、運転中に直面する認知能力評価可能な場面の検出手法を提案した。本手法は教師ありの深層学習に基づくアプローチを採用し、既存の場面検出手法に比べ高い検出精度を確認した。また、ドメイン適応技術を応用し、シミュレータデータを用いた場面検出手法も提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在の自動車には車載カメラ、CANが搭載されており、運転中の走行映像及び操作情報の取得が可能である。本研究は、こうして得られる一連の運転行動データの中から高度な認知を要求する場面を検出する手法を提案したものである。これにより、既存の認知能力評価指標を用いることができ、実運転データに基づくドライバの認知能力評価が可能となる。これにより、高齢ドライバに限らず、運転能力低下の早期発見が可能となり、交通事故の未然防止が期待できる。

報告書

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

    (14件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件)

  • [学会発表] Study on a Detection Method of Driving Scenes Using Driver's Operation Data and In-Vehicle Camera Videos2023

    • 著者名/発表者名
      Kohjiro Hashimoto, Daichi Yanagihara, Hiroshi Kuniyuki, Kae Doki, Yuki Funabora, Shinji Doki
    • 学会等名
      2nd IEEE Industrial Electronics Society Annual Online Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acquisition of Association Rules between a Situation and an Operation of Driving Behavior by using Time Series Clustering based on Coupled-GP-HSMM2023

    • 著者名/発表者名
      Kohjiro Hashimoto, Daichi Yanagihara, Hiroshi Kuniyuki, Kae Doki, Yuki Funabora, Shinji Doki
    • 学会等名
      2nd IEEE Industrial Electronics Society Annual Online Conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Clustering Method of Driving Scenes based on Road Shape by using Road Map Images2023

    • 著者名/発表者名
      Kohjiro Hashimoto, Daichi Yanagihara, Hiroshi Kuniyuki, Kae Doki, Yuki Funabora, Shinji Doki
    • 学会等名
      4th IEEE International Conference on Electrical, Communication and Computer Engineering
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 道路マップ画像を用いた道路形状に着目した運転場面クラスタリング2023

    • 著者名/発表者名
      橋本幸二郎、柳原大地、國行浩史、道木加絵、舟洞佑記、道木慎二
    • 学会等名
      第24回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 相互Attentionを用いたマルチモーダルモデルによる実運転行動データからの運転場面検出の検討2023

    • 著者名/発表者名
      柳原大地、橋本幸二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会信越支部大会講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 物体追跡に基づく物体の動き特徴量を用いた運転場面検出手法の提案2023

    • 著者名/発表者名
      柳原大地、橋本幸二郎
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Coupled-GP-HSMMを用いた自動車の運転行動データの場面クラスタリング手法の検討-道路勾配とブレーキ操作の関係での評価-2023

    • 著者名/発表者名
      松永大河, 武藤銀ノ丞, 柳原大地, 橋本幸二郎
    • 学会等名
      映像表現・芸術科学フォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 教師あり学習に基づく任意の運転場面検出手法の提案とシミュレーションデータの適用性評価2023

    • 著者名/発表者名
      武藤銀ノ丞, 松永大河, 柳原大地, 橋本幸二郎
    • 学会等名
      映像表現・芸術科学フォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 運転場面抽出のための道路マップ画像に対する特徴量変換手法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      橋本幸二郎, 松永大河, 柳原大地, 國行浩史
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on Clustering Method of Driving Behavior Data Based on Variational Auto Encoder and Coupled-GP-HSMM2022

    • 著者名/発表者名
      Kohjiro Hashimoto, Daichi Yanagihara, Hiroshi Kuniyuki, Kae Doki, Yuki Funabora, Shinji Doki
    • 学会等名
      IEEE 20th International Conference on Industrial Informatics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 任意の自動車運転場面を検出するためのLSTMを用いたアンサンブル学習の検討2022

    • 著者名/発表者名
      柳原大地, 橋本幸二郎
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Coupled-GP-HSMMに基づく自動車の運転行動データに対する状況と操作間の相関ルール抽出手法2022

    • 著者名/発表者名
      橋本幸二郎, 柳原大地, 國行浩史, 道木加絵, 舟洞佑記, 道木慎二
    • 学会等名
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] LSTMを用いた自動車の実運転行動データからの任意の運転場面検出手法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      柳原大地、竹内智哉、橋本幸二郎
    • 学会等名
      情報処理学会 第84回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] GP-HSMMを用いた自動車の運転行動データのクラスタリング手法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      竹内智哉、柳原大地、橋本幸二郎
    • 学会等名
      情報処理学会 第84回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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