Academy User vol.11

芝浦工业大学 系统理工学部

机械控制系统学科 驾驶支援系统研究室

解析驾驶特性 系统及信息提供探索最合适的支援
进行自动驾驶当中的生理反应研究 在UC-win/Road驾驶模拟器中实现真实驾驶

芝浦工业大学   系统理工学部
 机械控制系统学科

URL ● http://www.web.se.shibaura-it.ac.jp/tosi-ito/
所在地●埼玉县琦玉市
研究内容●无意识下的驾驶员驾驶行为与生体反应/完全自动驾驶的机器人开发

 “在实验室里我们对汽车的未来提出自己的构想。(所以)使用驾驶模拟器,如何具体得展现未来。或者用户通过体验驾驶员是否可以正确操作界面等可以确认。“
 我在车厂工作时,长期从事的工作是驾驶支援系统等与汽车相关联的研究。运用积累下来的经验与知识,面向即将到来的自动驾驶社会,从学术观点提出独自的分析与研究。芝浦工业大学系统理工学部机械控制系统学科伊东教授如是说。

使用与JR东大宫车站频繁往返的校车通行大约5分钟。通过大学大宫校区建校50周年(1966年)的校门后,通过被称为绿色校区后就来到校区。给我留下印象最深的是尹东老师研究室与收容模拟器的实验室通路的楼梯上端的大型窗口。
 自4年前担任教授以来,发现上一任教授使用的驾驶模拟器非常陈旧,在研究上受到许多制约。特别是为了突破新的研究课题时,需要更好的驾驶模拟器。于是,我们引进UC-win /Road驾驶模拟器。

 
▲芝浦工业大学校舍

积极活用ICT 探索先进的驾驶支援途径

 伊藤教授是在2013年春天开始在芝浦工业大学任教的。在这之前,他在大发汽车公司工作超过30年,进行汽车相关的多种车辆的研究开发。在轻型车的研究当中,他也从事了预碰撞安全系统的研发。

“在企业中进行研究开发时因为终归要以产品为主导,所以有许多限制。”换言之,即使系统自身有价值,但是若不与机动车相结合则未必会被采用。但在大学当中 则有可能在学术领域对它进行研究。但是,大学却不如在汽车制造商当中可以做出实际车辆,并进行必须的测试。因此,该教授使用各种优秀的应用程序及驾驶模拟 器。在驾驶中驾驶员的反应,自动驾驶当中的与驾驶员的界面相关的分析及研究等作为重点,研究应用自动驾驶相关的传感技术实现完全自动驾驶的机器人的开发研 究等。

该大学前身为东京高级工商学校(东京,大森)的成立可以追溯到1927年。之后,经过反复的重组及转移及在1949年的教育体制改革后,芝浦工业大学(东京都港区)成立了。 1966年,除了芝浦校区,也在大宫(现琦玉)成立了大宫校区。1991年成立系统工学部,在这当中还成立了机械控制系统学科。此外,2006年成立丰洲校区,2009年在芝浦工业大学旧校址成立芝浦校区。系统工学部也于2009年更名为系统理工学部。

  目前,该大学是工学部(11学科),系统理工学部(5学科)和工程设计系(1部)的其他3 系的系统学院,由研究生院(研究生院)构成。 包括学部生及本科生在内共8000余人。

该教授所属系统理工学部机械控制系统学科是横跨学科体系与其相关的系统工学的手法为轴心,学习高智能机器人,下个世纪机动车及绿色资源等各种机械控制系 统。特别是他负责的驾驶支援系统研究室以汽车工学为基础,分析驾驶员的驾驶特性并在寻求高效性,快捷性及安全性当中寻求最佳的支援系统及信息提供方式。该 研究室包括研究生以及学部生共有27名。从合作的亚洲大学当中派来的留学生也非常多是他的特点之一。
▲芝浦工业大学系统理工学部机械控制系统学科的各位

自动驾驶为视野 注重研究驾驶员的无意识行为及先进动力

我当时在汽车制造商工作时,自从日本国土交通省推进的先进安全汽车(ASV)开始,伊藤教授深入参与了“无碰撞汽车。”的研究开发工作。与此同时,作为 ISO(国际标准化组织)成员在ITS(智能交通系统)相关专业委员会当中进行与驾驶控制相关的协调系统标准化的TC204/WG14的日本代表等,精通 先进的业界动向。在这当中,“驾驶支援将改变汽车”世界作为大学研究者的新的发展目标。

作为具体的对象之一是分析“人类的无意识行动。”这一点是以方向盘及刹车等的操作作为学习的基础,在无意识当中进行的许多方面都具有如此的想法。近年来, 虽然自动驾驶的风潮非常盛行,但是要实现完全的自动驾驶尚需时间。在这当中的时间根据状况也需要切换为手动。因此,必须知道驾驶员的无意识的反映及行动与 车辆车的互动非常重要。
  另一方面是完全自动驾驶机器人的开发。在汽车的自动驾驶当中,从驾驶支援系统到驾驶员驾驶间的切换,接下来是高速道路的驾驶到一般道路的对应等阶段性的开 发。并且,最需要自动驾驶技术的高龄者及残障人士使用的高龄车辆及轮椅还需要时间。因此,我们想到可由大学进行高龄者车辆的完全自动驾驶的开发。
在 另一方面,在大学当中有许多研究人员都进行了车辆相关的研究。但研究者都分散在三个校区当中,比较分散。伊东教授在2014年将学校内部研究者联合起来, 组织了“高级移动联盟(ADAM)”。以创造“21世纪动力车的新价值”,在每年春天及秋天举行发表会。并计划于2017年3月16日在大宫校区举行。将 邀请进行自动驾驶相关研究的嘉宾,研究室的老师及学生进行研究发表并试驾UC-win/Road等。  
▲芝浦工业大学 系统理工学部机械控制系统学科   伊东敏夫教授

UC-win/Road DS导入与实验目的

我在碰到交通阻塞的情况时,我会想,果然还是碰到交通阻塞了啊。我想这可能是我对交通阻塞的最初的关注。

伊藤教授在该大学赴任以来,就开始进行驾驶员无意识行为的研究。因此,首先从上任教授那里继承过来的伊藤教授立即任命了大学,回忆这一背景下,开 始了驾驶员的无意识行为的研究。为此,首先使用前任教授那里继 承的旧驾驶模拟器充血使用旧的DS来制作交通阻塞的发生前的状态并以此为基础分析驾驶中的驾驶员的方向盘及踏板的操作。并且寻找不阻塞的状态及阻塞前的状 态的区别。

在此我们更加进一步认识到驾驶模拟器的便利性。但是,现有的驾驶模拟器当中有无法制作新的道路只能在固定的道路上行驶。若要制作新的道路时必须使用CG软件逐一进行制作并且还需导入驾驶模拟器里,效率很低。

但是在2014年日本东京举办的兵库县长田高中举行的同学会上偶然与伊藤社长结识,知道了UC-win/Road的驾驶模拟器与自身的研究非常相关,也许可以解决我目前遇到的问题。
在2016年度我获得预算就开始正式启动导入驾驶模拟器的计划。并于8月导入了UC-win/Road 2轴运动平台。

在设想「可自如切换自动驾驶」的前提下,判断驾驶员是否可以监视外部环境的问题,使用驾驶员的生体信号进行解析。因此我们考虑到使用作为工具的驾驶模拟器 及在自动驾驶中使用实车进行实验,但是,实车的自动驾驶无法单独实现,因此首先再现首都高速公路的驾驶模拟器。使用其让驾驶员进行各种工作及实验,并观测 脑波和脑血流。在可使用实车的状态时实验结果与驾驶员的状态是否相关,是否存在差异等进行了各种探讨。

因此,在同一个实验室,该系统后,科学技术,机器控制系四年的安倍晋三Akiradai的学院学到的基本使用UC-win / Road中,再现实际的内部循环线在一段约1个月的形式创建一疗程。在未来,1)诸如信息驾驶员呈现示出的兴趣,2)的车辆,3)低任务负载的请求为嗜睡 预防周围交通的信息和建议的呈现 - 从鉴于这样的点的各种我们打算提取和组织的问题。

点击图片可放大
点击图片可放大
点击图片可放大 点击图片可放大 点击图片可放大
▲UC-win/Road当中使用首都高速公路数据进行研究

今后的展开、对DS的期待

在上述关于自动驾驶代步车的开发当中,尹东教授不单在自身的研究室,还通过ADAM进行项目的共同构想。例如,面向东京奥林匹克残奥会的召开,与开 发网络机器人的其他研究室合作。将搭载自动驾驶的网络机器人以丰州校区为中心在区域内部进行配置,为海外来的来访者指路等活动。

并且,必须考虑网络机器人与代步车的自动驾驶的屋外及建筑物内部移动的场景。并且,近年来大脑与机械直接连接,运用脑信息的BMI (Brain Machine Interface)等来观测驾驶员的生体反应等步骤。

另一方面,相关领域的研究也追求以前没有的DS信息反映。该 教授对此次导入驾驶模拟器做出了「制作新的道路非常方便并且对影像品质十分满足」的高度评价。今后也将进行更多的研究开发活动。(执笔:池野隆)


前一页
    
目录