東北大學

未來科學技術共同研究中心（NICHe）

使用獨自開發的DS以震災，自動駕駛及HMI為主進行研究
以日本文科省專案為契機將積累的資料和UC-win/Road連接構築DS

Academy Information

東北大學未來科學技術共同研究中心
URL ● http://www.niche.tohoku.ac.jp/
所在地●仙台市青葉區
研究內容●生命循環、環境、資訊通信、奈米科技・材料各領域的産業界共同合作的先進獨創的開発研究

以「震災」為關鍵字的復興以及防災抗災相關研究，以及從以前開始就在進行的自動駕駛，以及人類－機械系當中的任何汽車的互動的研究HMI（Human Machine Interface）等3個相關研究活動的最主要部分。以地域的產業社會為首的產學官之間的網路以及驅動這些要素的重要部分，東北大學未 來科學技術共同研究中心的山邊茂之副教授說。

作為其中的一環，我自東京大學時期就開始參加文部科學省東北復興下世紀資源研究開發專案。調到東北大學工作後還進行了在相同專案中的「能源車輛動力學系統 的研究開發」（實施者：東京大學及東北大學）。在該項目中我們使用 FORUM8的3D即時VR軟體「UC-win/Road」及其他公司製作的模擬器資料的資料轉化器（OpenFlight格式轉換器）兩者均於2015 年開始導入。

將據點設在NICHe多賀城

山邊副教授從東京大學調到東北大學是東日本大地震的第二年2012年。在該場大地震當中，在白天地震發生 之後，許多人使用汽車進行避難導致各個沿岸地段發生堵塞導致人們被海嘯吞沒，造成巨大的犧牲。 並且，在地震發生1年半之後發生的餘震當中，即使有類似的失敗經驗，仍有許多人選擇了使用汽車進行逃生。因此，在地震發生的過程中不發生交通阻塞，讓汽車 怎樣更快得前往安全的地方，是我在赴任時定下的研究主題。 東北大學未來科學技術共同研究中心（NICHe）於1988年開始創立。創立的目的為為對應社會不斷產生的新需求對新技術及新的產業領域進行提案，與產業 界進行共同研究，以先進及獨創為研究開發目的。具體的活動根基是在NICHe創立做出的7個研究開發項目。自此之後，一步一個腳印擴充研究體制，以東北大 學青葉山校區（仙台市青葉區）為中心進行包括生命迴圈、環境、奈米材料、資訊通信等的4個領域20種以上的產學合作項目正在進行。

▲山邉茂之准教授

另一方面，自2011年3月以東北地方為中心的廣泛領域遭遇東日本大地震導致了索尼公司仙台科技中心（宮城縣多賀城市）的工廠也受到水災影響，造成了機械 設備的大量損毀。受到此事影響，該公司也將生產往各個工廠分散。並因此在該中心多出了空餘的建築物，並將它的一部分規劃定位為地區早期復興時使用的 「東北製造業復興據點構想」。以東北大學為首的相關縣，市以及產業界為了實現構想不間斷得進行商討。其結果是在2011年10月公益財團法人 「Miyagi復興公園」。並在NICHe內部也建立研究據點。
在半年之後的2012年度山邊副教授開始擔任現職。在該公園內以下世紀移動體系統研究專案多賀城據點為基準，以剛才在文中提到的三個領域為重點進行研究開發。

發揮DS特性進行自身研究的過程

在去東北大學之前，山邊副教授參加了新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）的「能源ITS（智慧交通系統）推進事業」（2008年度 ～2012年度）的相關活動。與自動駕駛技術相關聯，在卡車佇列駕駛中較短車間距離當中給予駕駛員怎樣的緊張感，保持你怎樣的車間距離即使自動駕駛系統發 生故障駕駛員也可以避免危險等，在實際車輛當中無法進行確認時可使用駕駛模擬器 （DS）來進行構築。並且還可以從駕駛員的心跳以及發汗等的生體信號當中進行評價。並且在實車上搭載的HMI設計和操作性等在相同的DS當中也可實施。

在東大時就已經開始著手研究，同時也是轉移到東北大學契機的項目是由文科省進行的東北復興下世代研究開發項目的「能源車輛動力學系統的研究開發」。為了支援防災抗災相對較強地區，將一直以來是個別管理的資源與汽車動力整合，這是東大與東北大共同研究開發的項目。該副教授為構築電動汽車是為了支援抗災能力強大的地域發展，希望依靠DS取代實車，來實現事前評價。

「實驗者可以體驗駕駛中發生地震的情況」。利用一連串的指令，將駕駛模擬器的優勢凸顯。實際中，無法預知何時發生地震，於是在駕駛中發生地震的情況 下研究駕駛員行為就變得極其困難。於是，利用駕駛模擬器模擬出地震場景，可以觀測到駕駛員的應對行為，並可以研究出此時給予駕駛員怎樣的命令和指示能使駕 駛員迅速的理解並行動。與之關聯的很多場面的研究可以用到。

綜上所述，東日本地震時如何指示駕駛員避難成為一個課題。避難這個問題來說，一般的避難訓練都是徒步。但是駕駛中發生地震時避難方法就有很大不同， 通過駕駛機動車提高避難的安全性成為最近很火的研究課題，利用駕駛模擬器來構建這些條件，在這種類似於遊戲的感覺之下，分析出最有效的針對駕駛員的資訊提 示方法。

「發生地震時可能的避難場所是由地域決定的。如果從家道避難所的路線有各種指示的話，避難路線就會變得順暢。」

導入UC-win/Road的過程以及研究用DS的特徴

「文科省的專案（資源動力系統的研究開發）當中為了驗證模擬器的各種特徵，在實際空間當中為了不引起CG的變化，以勾配的表現為首的製作非常花費時間」

我在東大的時候就面對的各項課題。使用UC-win/Road就可在短時間內將需要的內容集合，可以在相對短的時間內建造各種各樣世界的形態使用CG的虛擬空間。在幾年之前我們就摸索，但是保存的其他公司生產的軟體與檔形式不同的原因，最終只能放棄導入的念頭。

並且我自身也轉移到NICHe的下世代移動體系統研究專案多賀城據點，在什麼都沒有的前提下從前往代移動通信系統的研究專案多賀城基地，到建成一個未來基 地，以兩年前開發一個系統與該網站的實際情況，作為專案的一部分，在宮城縣石卷市等地實現3D·VR的再現，再次實現了UC-win / Road的活利用的意義。去年（2015年）年終於導入了使用。。

「對個人來說既存的軟體到目前為止的負擔相當大。使用勾配來製作是最簡單的」。在東北地方山嶽地段有許多，根據以前的手法製作大概需要好幾個月。為了降低效率我們選擇了使用UC-win/Road。

另外，山邊副教授考慮到DS的特性以及地震的易搖動性，不同於天花板上吊著的式樣，而是採用高精細的背投方式著裝。同時，為了不發生傳輸的延遲，改 造成可以自動補正扭曲的設置。在別的公司生成的6軸動搖的裝置上，設置舊車實際車體。考慮到車輛震動傳遞的條件下，將懸掛功能無效，或者是保存機體一般將 動搖裝置的震動通過懸掛部傳導至車體的設置方法。另外，作為和東大的共同開發成果，CG道路和實際畫像作為背景使用電腦合成生成圖像的方法被導入。

UC-win/Road應用的最新展開、今後的期待

「（到目前為止由於個別的系統無法啟動，此次由OpenFlight開發的格式轉換器）使此次兩家公司 （軟體製作）使兩個物體同時啟動，非常創新」山邊副教授解釋其意義的時候說道。

山邊副教授目前研究的重點是高齡者的逆行研究。將實際存在的問題使用UC-win/Road等進行VR重現，在進行各種對策之後，與國土交通省一起進行駕駛實驗。將一直認可的定量對策效果導入到現場這樣的流程。
並且，活用UC-win/Road的豐富內容，發揮駕駛模擬器的特性，在實際駕駛過程中很難出現的多種危險場景更加真實得再現。他可用在逆行對策以及生命體檢測，自動駕駛技術開發等過程中使用。

另一方面，因為軟體的易操作性，地方企業也積極引入。在計算實驗還不夠，實際能運動的實驗平台被廣泛歡迎。作為文部科學省項目中的一環，將DS作為公用設 施的企業也包含在內。在這種意義上，將持有DS或軟體（或兩者兼有）的公司廣泛聯絡，非常期待當社主導的體制早日形成。

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