Academy User vol.9

东北大学

未来科学技术共同研究中心(NICHe)

使用独自开发的DS以震灾,自动驾驶及HMI为主进行研究

日本文部科学是的项目为契机将积累的数据和UC-win/Road连接构筑DS

Academy Information

东北大学技术共同研究中心
URL ● http://www.niche.tohoku.ac.jp/
所在地●仙台市青叶区
研究内容●生命循环、环境、信息通信、纳米技术材料的各领域的产业界共同合作的先进独创的开发研究

▲东北大学未来科学技术共同研究中心  本馆

以 「震灾」为关键词的复兴以及防灾抗灾相关研究,以及从以前开始就在进行的自动驾驶,以及人类-机械系当中的任何汽车的互动的研究HMI(Human・ Machine・Interface)等3个相关研究活动的最主要部分。以地域的产业社会为首的产学官之间的网络以及驱动这些要素的重要部分,东北大学未 来科学技术共同研究中心的山边茂之副教授说。

作为其中的一环,我自东京大学时期就开始参加文部科学省东北复兴下世纪资源研究 开发项目。调到东北大学工作后还进行了在相同项目中的「资源・车辆动力学系统的研究开发」(实施者:东京大学及东北大学)。在该项目中我们使用 FORUM8的3D实时VR软件「UC-win/Road」及其他公司制作的模拟器数据的数据转化器(OpenFlight格式转换器)两者均于2015 年开始导入。

将据点设在NICHe多贺城

山边副教授从东京大学调到东北大学是东日本大地震的第二年2012年。在该场大地震当中,在白天地震发生 之后,许多人使用汽车进行避难导致各个沿岸地段发生堵塞导致人们被海啸吞没,造成巨大的牺牲。
并且,在地震发生1年半之后发生的余震当中,即使有类似的失败经验,仍有许多人选择了使用汽车进行逃生。因此,在地震发生的过程中不发生交通阻塞,让汽车 怎样更快得前往安全的地方,是我在赴任时定下的研究主题。

东北大学未来科学技术共同研究中心(NICHe)于1988年开始创立。创立的目的为为对应社会不断产生的新需求对新技术及新的产业领域进行提案,与产业 界进行共同研究,以先进及独创为研究开发目的。具体的活动根基是在NICHe创立做出的7个研究开发项目。自此之后,一步一个脚印扩充研究体制,以东北大 学青叶山校区(仙台市青叶区)为中心进行包括生命循环,环境,纳米材料,信息通信等的4个领域20种以上的产学合作项目正在进行。
 
▲山边茂之准教授

另一方面,自2011年3月以东北地方为中心的广泛领域遭遇东日本大地震导致了索尼公司仙台科技中心(宫城县多贺城市)的工厂也受到水灾影响,造成 了机械设备的大量损毁。受到此事影响,该公司也将生产往各个工厂分散。并因此在该中心多出了空余的建筑物,并将它的一部分规划定位为地区早期复兴时使用的 「东北制造业复兴据点构想」。以东北大学为首的相关县,市以及产业界为了实现构想不间断得进行商讨。其结果是在2011年10月公益财团法人 「Miyagi复兴公园」。并在NICHe内部也建立研究据点。
在半年之后的2012年度山边副教授开始担任现职。在该公园内以下世纪移动体系统研究项目多贺城据点为基准,以刚才在文中提到的三个领域为重点进行研究开发。

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▲NICHe目的(根据NICHe指南)

发挥DS特性进行自身研究的过程

在去东北大学之前,山边副教授参加了新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的「能源ITS(智能交通系统)推进事业」(2008年度 ~2012年度)的相关活动。与自动驾驶技术相关联,在卡车队列驾驶中较短车间距离当中给予驾驶员怎样的紧张感,保持你怎样的车间距离即使自动驾驶系统发 生故障驾驶员也可以避免危险等,在实际车辆当中无法进行确认时可使用驾驶模拟器 (DS)来进行构筑。并且还可以从驾驶员的心跳以及发汗等的生体信号当中进行评价。并且在实车上搭载的HMI设计和操作性等在相同的DS当中也可实施。

在东大时就已经开始着手研究,同时也是转移到东北大学契机的项目是由文科省进行的东北复兴下世代研究开发项目的「资源动力系统的研究开发」。为了支 援防灾抗灾相对较强地区,将一直以来是个别管理的资源与汽车动力整合,这是东大与东北大共同研究开发的项目。该副教授为构筑电动汽车是为了支援抗灾能力强大的地域发展,希望依靠DS取代实车,来实现事前评价。


 
▲文科省东北复兴下世代资源研究开发项目 「资源动力系统研究开发」

「实验者可以体验驾驶中发生地震的情况」。利用一连串的指令,将驾驶模拟器的优势凸显。实际中,无法预知何时发生地震,于是在驾驶中发生地震的情况 下研究驾驶员行为就变得极其困难。于是,利用驾驶模拟器模拟出地震场景,可以观测到驾驶员的应对行为,并可以研究出此时给予驾驶员怎样的命令和指示能使驾 驶员迅速的理解并行动。与之关联的很多场面的研究可以用到。

综上所述,东日本地震时如何指示驾驶员避难成为一个课题。避难这个问题来说,一般的避难训练都是徒步。但是驾驶中发生地震时避难方法就有很大不同, 通过驾驶机动车提高避难的安全性成为最近很火的研究课题,利用驾驶模拟器来构建这些条件,在这种类似于游戏的感觉之下,分析出最有效的针对驾驶员的信息提 示方法。

「发生地震时可能的避难场所是由地域决定的。如果从家道避难所的路线有各种指示的话,避难路线就会变得顺畅。」

导入UC-win/Road的过程以及研究专用DS的特征


▲导入OpenFlight格式编辑器打开UC-win/Road动作的样子

「文科省的项目(资源动力系统的研究开发)当中为了验证模拟器的各种特征,在实际空间当中为了不引起CG的变化,以勾配的表现为首的制作非常花费时间」

我在东大的时候就面对的各项课题。使用UC-win/Road就可在短时间内将需要的内容集合,可以在相对短的时间内建造各种各样世界的形态使用CG的虚拟空间。在几年之前我们就摸索,但是保存的其他公司生产的软件与文件形式不同的原因,最终只能放弃导入的念头。

并且我自身也转移到NICHe的下世代移动体系统研究项目多贺城据点,在什么都没有的前提下从前往代移动通信系统的研究项目多贺城基地,到建成一个 未来基地,以两年前开发一个系统与该网站的实际情况,作为项目的一部分,在宫城县石卷市等地实现3D·VR的再现,再次实现了UC-win / Road的活利用的意义。去年(2015年)年终于导入了使用。

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▲使用UC-win/Road将变换构筑的数据连接并在三陆汽车道河北IC用3DVR表现

「对个人来说既存的软件到目前为止的负担相当大。使用勾配来制作是最简单的」。在东北地方山岳地段有许多,根据以前的手法制作大概需要好几个月。为了降低效率我们选择了使用UC-win/Road。

另外,山边副教授考虑到DS的特性以及地震的易摇动性,不同于天花板上吊着的式样,而是采用高精细的背投方式着装。同时,为了不发生传输的延迟,改 造成可以自动补正扭曲的设置。在别的公司生成的6轴动摇的装置上,设置旧车实际车体。考虑到车辆震动传递的条件下,将悬挂功能无效,或者是保存机体一般将 动摇装置的震动通过悬挂部传导至车体的设置方法。另外,作为和东大的共同开发成果,CG道路和实际画像作为背景使用计算机合成生成图像的方法被导入。

 
▲以山边副教授为中心的研究专用DS系统

UC-win/Road应用的最新展开 今后的期待

「(到目前为止由于个别的系统无法启动,此次由OpenFlight开发的格式转换器)使此次两家公司 (软件制作)使两个物体同时启动,非常创新」山边副教授解释其意义的时候说道。

山边副教授目前研究的重点是高龄者的逆行研究。将实际存在的问题使用UC-win/Road等进行VR重现,在进行各种对策之后,与国土交通省一起进行驾驶实验。将一直认可的定量对策效果导入到现场这样的流程。
 并且,活用UC-win/Road的丰富内容,发挥驾驶模拟器的特性,在实际驾驶过程中很难出现的多种危险场景更加真实得再现。

他可用在逆行对策以及生命体检测,自动驾驶技术开发等过程中使用。

另一方面,因为软件的易操作性,地方企业也积极引入。在计算实验还不够,实际能运动的实验平台被广泛欢迎。作为文部科学省项目中的一环,将DS作为公用设施的企业也包含在内。在这种意义上,将持有DS或软件(或两者兼有)的公司广泛联络,非常期待当社主导的体制早日形成。


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