ドライバの状態監視を行うハプティック・ステアリング・ガイダンス制御

• 研究課題/領域番号: 25289049
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中野 公彦 東京大学, 大学院情報学環, 准教授 (90325241)
• 研究分担者: 中村 弘毅 神奈川大学, 工学部, 助手 (50710141)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
• キーワード: 機械力学・制御 / 交通機械制御 / 協調制御 / 力覚支援 / 状態推定 / 知能機械 / 次世代交通システム / 運転支援 / 状態監視

研究成果の概要

ハプティック・ステアリング・ガイダンスとは、ドライバがハンドル操作をしている際に、そのトルクよりも小さい操舵トルクをハンドルに与えることにより、操舵を誘導し、より安全で、滑らかな操舵を実現する運転支援システムである。ドライビングシミュレータを用いて、カーブを曲がる際にドライバがどこを見ているのかを計測し，その結果を基に制御器設計を行い，操舵のしやすさを評価した．また，ハプティックによる擾乱をドライバに与え，それに対する反応からドライバの状態監視を行うことを提案し，実験を通じて妥当性を評価した．効果的な運転支援とドライバの状態推定をおこなうことができるシステムを構築した．

研究成果

• [雑誌論文] The Effect of a Haptic Guidance Steering System on Fatigue-related Driver Behavior (2017)
  • 著者名/発表者名: Zheng Wang, Rencheng Zheng, Tsutomu Kaizuka, Keisuke Shimono, Kimihiko Nakano
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Human-Machine Systems 巻: 印刷中
  • 謝辞記載あり
• [学会発表] 曲線路走行中の前方注視距離に基づく力覚支援操舵 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中野公彦，関正寛，貝塚勉，鄭仁成，櫻井俊彰，槇徹雄
  • 学会等名: 自動車技術会2016年春季大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2017-05-24
• [学会発表] 曲線半径が前方注視距離に与える影響の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 関正寛，貝塚勉，鄭仁成，櫻井俊彰，槇徹雄，中野公彦
  • 学会等名: 日本機械学会第25回交通・物流部門大会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所（東京都目黒区）
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] The effect of haptic guidance control on driving maneuver during time switching to manual from automated driving (2016)
  • 著者名/発表者名: Kimihiko Nakano，Xin chu，Rencheng Zheng，Tsutomu kaizuka，Atsushi Ishihara，Motoaki Hibi
  • 学会等名: 自動車技術会2016年秋季大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-10-19
• [学会発表] Evaluation of Driver Steering Performance with Haptic Guidance under Passive Fatigued Situation (2016)
  • 著者名/発表者名: Zheng Wang, Rencheng Zheng, Tsutomu Kaizuka, Keisuke Shimono, Kimihiko Nakano
  • 学会等名: IEEE SMC 2016
  • 発表場所: ブタペスト，ハンガリー
  • 年月日: 2016-10-09
  • 国際学会
• [学会発表] A Scaling Method for Real-Time Monitoring of Mechanical Arm Admittance (2015)
  • 著者名/発表者名: Joly Antonin, Zheng Rencheng, Nakano Kimihiko
  • 学会等名: 2015 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics
  • 発表場所: 香港（中国）
  • 年月日: 2015-10-10
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of drowsiness on mechanical arm admittance and consequences on driving performances (2015)
  • 著者名/発表者名: Antonin Joly, Zheng Rencheng, Kimihiko Nakano
  • 学会等名: 22nd ITS World Congress
  • 発表場所: ボルドー (フランス)
  • 年月日: 2015-10-05
  • 国際学会
• [学会発表] 前方注視点位置をフィードバックする力覚支援操舵制御の目標軌道追従性能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 関正寛，中野公彦，霜野慧亮，貝塚勉，石原敦，櫻井俊彰，槇徹雄
  • 学会等名: 第14回「運動と振動の制御」シンポジウム
  • 発表場所: 宇都宮大学（栃木県宇都宮市）
  • 年月日: 2015-06-22
• [学会発表] Recognition Testing for Lane Change Assist by Haptic Guidance (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakano Kimihiko, Zheng Rencheng, Takahashi Tatsuo, Isihiara Atsushi
  • 学会等名: 14th ITS Asia Pacific Forum
  • 発表場所: 南京（中国）
  • 年月日: 2015-04-27
  • 国際学会
• [学会発表] 力覚指示と軌道誘導による車線変更支援 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋樹生，中野公彦，鄭仁成，大堀真敬，瀬川雅也，石原敦
  • 学会等名: 第12回ITSシンポジウム2014
  • 発表場所: 東北大学百周年記念会館（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [学会発表] 車線変更支援のための力覚指示操舵トルクの有効性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 髙橋樹生，中野公彦，鄭仁成，大堀真敬，瀬川雅也，石原敦
  • 学会等名: 日本機械学会第23回交通・物流部門大会講演論文集
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所（東京都目黒区）
  • 年月日: 2014-12-01 – 2014-12-03
• [学会発表] Variations in Driver’s Mechanical Admittance Facing Distracting Tasks (2014)
  • 著者名/発表者名: Joly Antonin, Nakano Kimihiko, Zheng Rencheng
  • 学会等名: 2014 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2014-10-05 – 2014-10-08
• [学会発表] Trajectory Analysis by Haptic Steering Accompanying Audio Navigation (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsuo Takahashi, Kimihiko Nakano, Rencheng Zheng, Masanori Ohori, Hiroki Nakamura, Masaya Segawa
  • 学会等名: 12th International Symposium on Advanced Vehicle Control
  • 発表場所: 東京農工大学（東京都小金井市）
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-26
• [学会発表] Relationship between Gripping Force and Mechanical Arm Admittance of a Driver under Perturbations (2014)
  • 著者名/発表者名: Joly Antonin, Nakano Kimihiko, Zheng Rencheng
  • 学会等名: 12th International Symposium on Advanced Vehicle Control
  • 発表場所: 東京農工大学（東京都小金井市）
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-26
• [学会発表] 速度適応型ハプティックガイダンスによる曲線通過精度の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村弘毅
  • 学会等名: 第13回「運動と振動の制御」シンポジウム
  • 発表場所: 九州産業大学（福岡県福岡市）
• [学会発表] 力覚操舵制御による進路誘導 (2013)
  • 著者名/発表者名: 髙橋樹生
  • 学会等名: 日本機械学会第22回交通・物流部門大会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所（東京都目黒区）
• [備考] 力覚操舵支援
  • URL: http://www.knakanolab.iis.u-tokyo.ac.jp/14res/3_14haptic_j.pdf