| 研究課題/領域番号 |
21K03954
|
|---|
| 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20010:機械力学およびメカトロニクス関連
|
|---|
| 研究機関 | 早稲田大学 |
|---|
研究代表者 |
金子 成彦 早稲田大学, 理工学術院, 教授(任期付) (70143378)
|
|---|
| 研究分担者 |
上道 茜 早稲田大学, 理工学術院, 准教授(テニュアトラック) (10734155)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
|
|---|
| キーワード | 交通事故 / 居眠り運転 / 体調モニタリング / 生体信号 / モデル化 / 温熱環境 / 自律神経系 / センサー / 温度調節 / ドライバー / 体調予測 / 自動車 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
運転中のドライバーの居眠り運転防止対策として，覚醒状態を維持するために冷熱刺激が有効であることが経験的には知られている．しかし，ドライバーの快適性との関連を含めた理論的裏付けは与えられてはいない．本研究では，車室内空調制御によるドライバーへの冷熱刺激の有効性を，人の快適性評価を含めた形で示すことを可能にする温熱環境の動的変化を考慮可能な数理モデルを開発する．
|
| 研究成果の概要 |
本研究では心臓系と血管系の相互作用の数理モデルへの人体温熱モデルの組み込みを行い、このモデルを用いて車室内温度とドライバー覚醒度変化との関係をモデルによって計算し、被験者による実験結果と比較した。
また、ドライバーの体調を測定するために試作された脈波センサーの原理に関する研究を実施した。このセンサーを構成している3次元立体編み物（3D-net）の繊維構造に着目し、数値解析と実験から、摩擦が振動特性に及ぼす影響を明らかにした。さらに、1組の繊維素材が接触する際の摩擦振動に着目し、マクロモデル実験と数理モデルにより摩擦と押しつけ力がセンサー特性に与える影響を明らかにした。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
国内における交通事故の発生件数や死者数は近年減少傾向にあるが、ドライバーに健康起因事故は増加傾向にある。 このような事故を防止するためには、ドライバーの覚醒度を非侵襲計測可能な脈波センサーで「検知」し、居眠り運転の危険性がある際には覚醒状態を維持するための「対策」を行う必要がある。本研究では車室内空調制御によるドライバーへの温熱刺激の有効性について数理モデルと実験から研究を行った。
学術的には、これまで明らかにされてこなかった温熱環境-自律神経系-心臓血管系間の関係性に踏み込んだことに意義があると考えている。また、脈波センサーの原理解明に向けての手がかりを与えたことも貢献と考えている。
|
