自動車用予防安全基盤技術－危険警報提示・居眠り予測技術の実用化－

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26282095
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 村田 厚生 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (10200289)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 居眠り運転 / 居眠り予測システム / X-bar管理図 / 事故リスク / 行動的居眠り評価指標 / ベイズ推定 / トレンド分析 / ARIMAモデル

研究実績の概要

簡易警報システムの設計データ
(A)警報を出力してから危険場面が出現するまでの時間を同定し，1000msが妥当であることが示された。この条件下で，聴覚よりも触覚警報提示のほうが速い応答を保証でることが明らかになった。(B)さらに実車騒音環境下では触覚警報は騒音レベルの影響を受けず聴覚警報よりも優位になる点が明らかになった。以上のように,危険警報システム実用化のための設計データが整理された。
居眠り予測システムのための簡易予測法の提案
(A)運転成績，運転時の行動指標と眠気との対応関係を明らかにし，居眠り至る前の兆候を高い精度で予測できる居眠り予測アルゴリズムを提案して，計測用センサを含めたシステムの簡易化・車載のために必要な最低限の情報の選択・抽出を実施した。(B)実用化のために，脳波，心拍変動性，まばたき回数のような生理指標を省き，首屈曲角度の変化，背もたれの背圧の変化，座圧の加重中心の変化，足圧の変化の行動指標のみを用い，これらの指標の変化から居眠り運転のリスクが高くなる時点を予測するための以下のような方法を提案した。（B）-1:行動指標のX-bar管理図とベイズ推定を併用した仮想事故前の居眠り運転リスクが高くなる時点の予測方法，（B）-2：行動指標のARIMAモデルによる予測とトレンド分析手法を併用した仮想事故前の居眠り運転リスクが高くなる時点の予測方法
これらの方法はいずれも，仮想事故時点以前に居眠り運転リスクが高くなる時点を高い予測精度で予測可能なことが確認された。（B）-1に関しては，20名の被験者のうち19名で，（B）-2に関しては，20名の被験者全てで居眠り運転リスクが高くなる時点を事前に予測することができた。さらに，これらの手法による居眠り運転リスクが高くなる時点を予測するためのアルゴリズムを車載する際に配慮すべき点についても検討を加えた。

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

居眠り検出システムに関しては，当初の計画通りの基礎データ収集・予測システムの提案，が得られ，さらにその妥当性を20人の被験者を対象とした実験から確認することができた。また，その成果はErgonomicsという著名な論文誌に掲載された。警報システムに関しては，その成果をApplied　ErgonomicsというIFの高い論文誌に投稿し，掲載が決定した。
A.MURATA, K.NAITOH, and W.KARWOWSKI: A Method for Predicting the Risk of Virtual Crashes in a Simulated Driving Task Using Behavioral and Subjective Drowsiness Measures, Ergonomics, Vol.59, to appear, 2016.
A.MURATA, T.KURODA, and W. KARWOWSKI: Effects of Auditory and Tactile Warning on Response to Visual Hazards under a Noisy Environment, Applied Ergonomics, Vol.60, pp.58-67, 2016.

今後の研究の推進方策

本研究で明らかになった有効な予測手法に関して，住友理工(愛知)，デルタ工業（広島），マツダ（広島），三菱自動車（岡山）などの自動車関連メーカとの緊密な打ち合わせを行い，実用化のための基盤技術をさらに検証していく。得られた成果は，国際会議AHFE（Applied Human Factors and Ergonomics）2017（2017年7月17日から21日までLoaAngelsにて開催・2論文）で発表予定である。また，得られた成果を十分に検討・推敲し，IEEE Trans.ITS，Transportation Research：F，Traffic Injury Preventionなどの著名なJournalに投稿し，その成果をグローバルに発信予定である。また，Florida州OrlandoにあるUniversity of Central FloridaのDept. of Industrial Engineering & Management SystemのProf.Karwowskiの研究室との連携を強化し，Orlandoに所在するTeslaなどの自動車メーカ関連研究所との連携も進めていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] A Method for Predicting the Risk of Virtual Crashes in a Simulated Driving Task Using Behavioral and Subjective Drowsiness Measures (2017)
  • 著者名/発表者名: A.MURATA, K.NAITOH, and W.KARWOWSKI
  • 雑誌名: Ergonomics 巻: 60(5) ページ: 714-730
  • DOI: 10.1080/00140139.2016.1223885
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of Auditory and Tactile Warning on Response to Visual Hazards under a Noisy Environment (2017)
  • 著者名/発表者名: A.MURATA, T.KURODA, and W. KARWOWSKI
  • 雑誌名: Applied Ergonomics 巻: 60 ページ: 58-67
  • DOI: 10.1016/j.apergo.2016.11.002
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Anomaly in Safety Management -Is it constantly possible to make safety compatible with economy?- (2017)
  • 著者名/発表者名: A.Murata and M.Moriwaka
  • 雑誌名: Proceedings of AHFE2017 巻: 0 ページ: 0-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] New Approach to Decision Making (DM) -Evaluation of DM by not Choice but Preference of Alternatives- (2017)
  • 著者名/発表者名: A. Murata
  • 雑誌名: Proceedings of AHFE2017 巻: 0 ページ: 0-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discussion on Human's Irrational Behavior to Price of Zero -Identification of Condition of Zero-Price Effect- (2017)
  • 著者名/発表者名: A.Murata
  • 雑誌名: International Journal of Applied Behavioral Economics 巻: 6(2) ページ: 34-46
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multinomial Logistic Regression Model by Stepwise Method for Predicting Subjective Drowsiness Using Performanceand Behavioral Measures (2016)
  • 著者名/発表者名: A.Murata, Y.Ohta and M.Moriwaka
  • 雑誌名: Advances in Physical Ergonomics and Human Factors, Proceedings of the AHFE 2016 巻: 1 ページ: 665-674
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ocular Movement Characteristics to LED Lights with High Luminous Intensity (2016)
  • 著者名/発表者名: A.Murata, T.Takamoto and M.Moriwaka
  • 雑誌名: Advances in Ergonomics in Design, Proceedings of the AHFE 2016 巻: 1 ページ: 485-494
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Price of Zero on Decision Making: An Attempt to Generalize Human’s Irrational Behavior to Price of Zero (2016)
  • 著者名/発表者名: A.Murata, Y.Matsushita and M.Moriwaka
  • 雑誌名: Advances in Cross-Cultural Decision Making, Proceedings of the AHFE 2016 巻: 1 ページ: 109-116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Irrational Behavior in Adaptation: Difference of Adaptation Process to Comfort and Discomfort Stimulus When Presented All Together or Intermittently (2016)
  • 著者名/発表者名: A.Murata and T.Nakamura
  • 雑誌名: Advances in Cross-Cultural Decision Making, Proceedings of the AHFE 2016 巻: 1 ページ: 133-145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proposal of a Method to Predict Subjective Drowsiness using Physiological and Behavioral Measures (2016)
  • 著者名/発表者名: A.Murata
  • 雑誌名: IIE Transactions on Occupational Ergonomics and Human Factors 巻: 3(6) ページ: 0-00
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discussion on Feasibility of Removal of Cognitive Biases (2016)
  • 著者名/発表者名: A.Murata
  • 雑誌名: Psychology Research 巻: 6(7) ページ: 377-395
  • 査読あり
• [雑誌論文] Insensitivity to Unethical Behavior in Dictator Game when Indirectly Intermediated -Effect of Instruction Condition for Evaluator on Punishment to Dictator- (2016)
  • 著者名/発表者名: A.MURATA, and Y.MATSUSHITA
  • 雑誌名: Journal of Behavioral and Brain Science 巻: 6 ページ: 199-208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Verification of Mile Per Gallon (MPG) Bias by Means of km per liter Representation (2016)
  • 著者名/発表者名: A.Murata
  • 雑誌名: Psychology Research 巻: 6(6) ページ: 319-326
  • 査読あり / 国際共著