研究内容

研究概要

 人を指向したモビリティ工学

機械工学の知識を基に、アクティブ振動制御、エナジーハーベスティング(振動発電)、独立成分分析法などの多次元信号処理技術を用いた状態監視、生体信号計測、力覚支援操舵、自動車のヒューマン・マシーン・インターフェース評価、高齢者の運転特性など、モビリティを中心にして、計測と制御に関する研究を幅広く行っています.


主な研究テーマ(クリックで詳細へ)

力覚支援操舵の効果評価
力覚操舵支援とは、ハンドルにドライバが知覚可能な僅かなトルクを与えることによって、目標軌跡に追従するような操舵の実現をアシストするものである。ドライビングシミュレータを用いた実験を通じて、性能を検討している。
前方注視距離の変化を考慮した力覚支援操舵
よりドライバの感覚に合う力覚支援操舵を目指して、ドライバの前方注視点と目標軌道の偏差をフィードバックすることを提案する。そのため前方注視点の位置を調べ、その結果に応じて力覚支援操舵制御器を設計し、力覚支援の効果を検討する。
疲労下における力覚操舵支援
力覚操舵支援システムによって連続的に提供される能動的なトルクは、疲労下にあるドライバへの刺激として作用し、ドライバにステアリング操作を続けさせることができると考える。この研究では、疲労下におけるドライバの操舵性能に対する力覚操舵支援の効果を検討する。
力覚インターフェースによるドライバの眠気の推定
交通事故の主な原因
・注意散漫,速度超過
・飲酒・酒気帯び運転
・無謀運転
・居眠り運転
眠気を感じると、運転者の反応時間は長くなり、運転能力を悪化させる。
眠気を感じている時、感じていない時の運転者の腕の力学的アドミッタンスを比較する。
信号交差点における車内交通信号の運転行動への影響
路車間通信や車々間通信技術の発展により、インフラ、他車両から情報を取得でき、交通信号情報を車内で表示することが可能になる。ドライバの運転行動分析、視行動分析により、異なる車内信号表示装置と車内信号モードが運転行動に与える影響の検討を行う。
車内交通信号の無信号交差点での活用
車内交通信号を無信号交差点で利用する。車同士がお互いの位置や速度といった自車情報を通信で交換し、車内交通信号によって交差点通過支援を行う。
車内信号・車内道路標識による交通の制御
運転中の標識の見落としを防止する方法の1つとして車内標識が実用化されている。本研究では、車内標識がドライバに与える影響を評価・検討する。
回転しているタイヤにおける確率共振を用いたエナジー・ハーベスティング
センサを取り付けることが必要とされていながら、電力供給が難しい回転しているタイヤ内部で、発電を行うことを考える。回転によって発生する周期な力と路面からの振動を同時に得られることに注目し、確率共振現象を用いて振動を増幅させ、多くの電力を得ることを試みる。
鉄道車両における計測と制御
脱線係数とは、脱線に関わる安全性の指標であり、その値が大きいほど脱線の危険性が高く、𝑄∕𝑃で定義される。ただし、𝑃は輪重、𝑄は横圧である。𝑃と𝑄の測定装置としては、PQ輪軸(右図)が普及している。ただし、レールの状態が乾燥か湿潤か(レールと車輪との摩擦が大きいか小さいか)によって、脱線係数の値は大きくも小さくもなるため、レールが濡れた状態で測定を行うと、脱線係数を過小評価してしまう。実際の運用では、レールの状態を目視で確認するのが現状だが、本研究では、PQ輪軸の計測データから摩擦状態を推定する技術の開発を目指す。
独立成分分析法(ICA)の車両振動計測への適用
 

実験装置