2018 年度実施状況報告書

ユニバーサル移動体操縦インタフェースの研究

研究課題

研究課題/領域番号	16K00276
研究機関	岩手県立大学
研究代表者	村田嘉利岩手県立大学, ソフトウェア情報学部, 教授 (80444925)
研究分担者	鈴木彰真岩手県立大学, ソフトウェア情報学部, 講師 (10609423)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード	ユニバーサルインタフェース / 事故防止 / 自動車運転 / 上下肢障害 / 障害物検出 / 体感 / カーナビゲーション / 位置管理
研究実績の概要	【運転操作】 2017年度までの研究成果において、左右２つのペダルフォースセンサを組み合わせ、各センサを踏むことにより左右にステアリング操作する操縦装置を開発し、普通自動車に搭載した。本自動車を利用して操縦性能を評価した結果、踏力とステアリングの回転速度に対応付けても多様な角度の道路においてハンドル操作に近い操縦性能が得られることが明らかとなった。高速走行性能評価など大学単独で実施することが困難な課題が残ってしまったことから、JST新技術説明会などで自動車メーカの協力を得るべく取り組みを行った。2019年5月の段階では具体的な企業との提携は出来ていない。また、ペダルフォースセンサを利用した操縦装置の研究成果を基に、ハンドル操作は出来ないが手首は自由に動かせる人向けに手首でステアリング操作する操縦装置を開発し、普通自動車に搭載した。センサとしては、ロードセルではなく、曲げセンサを利用した。操縦性能を評価した結果、ペダルフォースセンサを利用した操縦装置ほど操作性は良くなく、改良が必要であることが分かった。【障害物認識】障害物の方向や距離を振動子の位置とその振動強度からそれぞれ推定することに加えて、障害物が自動車なのか、あるいは二輪車なのかといった障害物の種類を直感的に推定できる振動方法について研究した。2017年度に実施した、ハプティックリアクタを利用した障害物をイメージできる振動形態について、国際会議ITS World Congress 2018に投稿・採録され、研究発表をおこなった。2018年度は、ハプティックリアクタより表現能力に優れるスピーカタイプの振動子に変更するで、ドライバがより直感的に障害物の種別を識別できる表現形式と、その振動表現を正確に識別できるシート材料と振動子の装着方法を明らかにし、情報処理学会全国大会で発表した。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 2: おおむね順調に進展している理由【運転操作】左右２つのペダルフォースセンサを組み合わせ、各センサを踏むことにより左右にステアリング操作する操縦装置については、普通自動車に搭載し、本学の周回道路等で評価した結果、ハンドル操作に近い操縦性能であることが確認できた。この点は予定通り進捗し、大学で行えることはほぼ終了した。商用化に向けては高速走行評価等が必要であるが、大学単独で行うことは困難であることから、自動車メーカの協力を得る活動を行った。現段階では提携できる企業は見つかっていない。手首で操作する操縦装置を開発したが、普通自動車を利用して評価した結果、望むような評価が得られず、更なる改良が必要であることが分かり、引き続き改良を進める。【障害物認識】障害物認識の研究の内、振動子としてスピーカを利用することで、ドライバがより直感的に障害物の種別を識別できる表現形式と、その振動表現を正確に識別できるシート材料と振動子の装着方法については、実際に自動車を運転したときの通知の精度について実験を行い、通知強度3段階、5箇所の方向、自動車・人・二輪の種別において、すべて正解した回答が8割程度になるという通知能力を示した．また、シートに埋め込むことによる振動の減衰に対する頑健性を評価した。研究については、おおむね良好に進捗した。商用化に向けたパートナの開拓では苦労している。バイクのライダー向けにヘルメット内に振動子を埋め込み、障害物の認識が可能であることを確認した。
今後の研究の推進方策	【運転操作】障障がい者向け操縦装置の開発については、共同研究パートナになって頂ける自動車メーカを探し、商用化を目指す。手首や指などで操作する操縦装置の開発については、課題点が明確になっていることから、共同研究パートナとの共同研究を通して実現する。これまでの研究成果をまとめ、国際会議IARIA Vehicular 2019に投稿し、採録が決定している。大学で出来る操縦装置の開発はひと段落していることから、新たに運転操作を支援する研究を行う。具体的には、現状のカーナビゲーションにおける交差点等での道路選択の指示では、間違った道路を選択することが多い。その原因を明らかにし、より間違いの少ない方法の研究を行う。また、第5世代移動通信やConnected Carの時代を見据えて、世界中の自動車や道路周辺の人の位置をコンピュータ上で一元管理する研究についても行う。【障害物認識】障害物認識においては、本年度IARIA Vehicular 2019に投稿し、採録が決定している。また、バイクの運転における障害物の認識の研究も継続し、より高い精度で実現できる表現方法を見つける。また、これらについて研究成果をまとめる。さらに、振動と音や画像といった他の通知インターフェースとのコラボレーションにより、より正確で直感的な通知が可能かどうか明らかにする。商用化に向け、共同研究する企業パートナの開拓を進める。
次年度使用額が生じた理由	当初、上下肢に障がいのある方に謝金を払って研究内容を評価する計画であったが、自分たちの生活を良くする研究であることから、謝金不要で協力頂けた。また、派遣研究者の利用を想定していたが、障がい者向け車両を作成している企業の協力を得て、学生で対応可能であった。また、研究内容を紹介するのに適していると判断した国際会議に2018年度投稿したが、残念ながら採択に至らず、出張費の支出が発生しなかった。2017年度の研究成果をブラッシュアップすると共に2018年度の研究成果を2019年度開催の国際会議に3件投稿した。全て採録決定している。次年度使用額は、上記3件の論文の添削、投稿料、出張費として利用する。