vol.18
 Academy Users Report
 Academy Users介绍/第18回
名古屋大学
未来社会创造机构 移动领域
「人类・老龄化特征实验室」

「老年人充满活力的移动社会」,研究年龄增加对驾驶的相关关系
与富朗巴公司合作推出世界首次4K・3D CAVE的大型5面立体驾驶模拟器

名古屋大学 未来社会创造机构
移动领域 人类・老龄化特征研究室
URL http://hflab-nu.com/
所在地 名古屋市千种区
研究开发内容
构建老年人的身体特征,认知能力相关的人类特性数据库,解明人类特性和驾驶行为的关系

「人类研究是一个非常深奥的领域,使用各种最先进的工具可以发现很多之前不曾注意过的东西。」

青木宏文特任教授(名古屋COI副研究负责人)最初专攻机械工程,后来对与人相关的科学领域感兴趣,现在担任名古屋大学未来社会创造机构移动领域(担任人类·年龄增加特征研究室)。多年来,将注意力从建筑或都市计划转移到宇宙,汽车等领域,从人体工程学的角度一直进行各种研究和开发。在此过程中,很早开始关注虚拟现实(VR)的潜力,将虚拟现实作为研究工具,且不断使用先进的信息通信技术(ICT)进行研究。

现在,他致力于研究人与机械的关系,特别是研究人类老化的影响,因此使用高精度立体视觉化的大型驾驶模拟器为研究工具。通过这样的方法发现了许多以传统方法无法到达的新成果,今后也将使用驾驶模拟器,进一步验证关于人类研究的想法。

青木教授于2013年搬到名古屋大学。与此同时,大学为了国家项目「名古屋大学COI」开始着手建立国家创新中心(NIC:2015年竣工)。为了促进研究需要高精度的驾驶模拟器。2015年青木教授决定以富朗巴公司3维实时模拟软件UC-win/Road为基础,共同开发史无前例的高性能驾驶模拟器。



 研究开发的转型和VR的使用

青木先生说道「上早稻田大学时的专业是机械工程,在东京工业大学院研究的是建筑或城市空间等环境如何影响人类行为,即人体工程学」。一方面,教授从大学时代开始对宇宙感兴趣,作为机械工程学的一个环节专注火箭的研究,大学院生时研究转移到宇宙居住的领域。当时与宇宙开发事业团(NASDA:现在改名为JAXA)有过共同研究。之后,搬到麻省理工学院(MIT)利用先前积累的知识,与美国国家航空航天局(NASA)合作研究宇航员培训应用等内容。

同时为了评估计划阶段的建筑物对街道风景的影响,教授从大学院时代(1996年)开始从设计图制作3D·CG。但仅仅那样就无法体现真实感,所以之后将场景嵌入内视镜并结合了CG做出来的人流和汽车,独自创造出了VR,而且可以通过头戴显示器体验的系统。

未来社会创造机构 移动领域
人类・老龄化特征研究室
米川 隆 特任教授
未来社会创造构
技术支持室
高井 章治 特任主席技师
移动领域
人类・老龄化特征研究室
稲上 诚 研究员
未来社会创造机构 移动领域
人类・老龄化特征研究室 青木 宏文 特任教授
(名古屋COI据点 副研究负责人)
此外,在宇宙空间站(无重力环境)内空间形状和方向感觉关系的研究(1999~2000年)中,使用VR进行视觉模拟。使用VR的功能表现失重,视觉倒置的感觉,进行空间站设计的研究。

在麻省理工学院,与NASA合作研究宇航员的空间认知能力(2004~2007年)的项目中使用VR,并根据其情况作出相应的对策得到了认可。
在长期与人类相关的研究过程中,教授感觉自己想做「能作出产生关联的实际产品」,于2007年加入丰田公司。

教授的想法以及拥有的专业知识与丰田公司的需求相符合。加上丰田东富士研究所的最大的驾驶模拟器被米川隆先生等人所导入,更是增加了青木教授的兴趣。

从那时起,青木教授使用东富士研究所的驾驶模拟器进行各种基础研究,经历了产品化的过程。例如,预碰撞安全系统(PCS)开发相关的研究工作中,根据用于防止追尾碰撞的驾驶员,基于各个视觉特性来制定不同的制动时间,并且提出接近感指数“PRE”。 进行实际操控使用驾驶模拟器和实际车辆测量并评估效果。该成果从2012年被丰田的PCS采用。



 名古屋大学COI为据点研究老龄化特征

研究成果被商品化后想再次回到学术界,就在此时名古屋大学选择参与文部科学省发表的的「地区资源利用,及产学共同创建国际科学创新据点发展项目」,决定建立「名古屋大学COI」。青木教授于2013年4月转入名古屋大学,并参加了建设项目。

名古屋大学COI在「基于人的移动创新据点」的理念下,构建「老年人充满活力的移动社会」。COI项目的研究体制为
  • 1)研究移动
    2)信息基础研究
    3)生活·健康基础研究
    4)可持续基础研究
    5)强调领域研究
5个领域。与此同时,移动研究由
  • 1)智能化移动研究
  • 2)人类・老龄化特性研究
  • 3)交通・情报系统研究
3个领域组成,人类·老龄化特性研究由支援手法开发小组和青木教授负责的「人类·老龄化特性」小组组成。

名古屋大学决定建设COI同时决定开设NIC,并且构想了「作为移动研究据点需要驾驶模拟器」,「建设世界首台可以做各种研究的驾驶模拟器」等框架。同大学移动领域的原口哲之副领域长,米川教授以及青木教授为中心详细讨论的结果,1)与前方车接近感觉表现突出的立体视觉。2)远方车辆逐渐接近时可以正确表现车辆大小的高分辨率(4K),得出以上两个硬性指标。

「人类・老龄化特征研究室」的主旨是通过延长健康寿命和驾驶年龄实现老年人可以充满活力的生活,因此为了开发老年人的驾驶支援技术,致力于建立老年人的身体特征和认知功能相关的人类特征数据库。此次研究以15名研究员为中心,加上校内外共同研究者,共有50名成员进行合作研究。


现在研究室的主要任务是不断收集根据年龄增加变化的老年人的认知功能,视觉功能,运动功能相关的数据。这些数据将是研究老年人交通事故与老年人特征的基础数据。具体而言,使用驾驶模拟器和各种测量机器,从300多名老年人(协助者)收集每年的变化数据。其中100人答应在自家车上搭载行车测量仪,记录日常的驾驶。能够研究各功能与驾驶特性关联。

青木教授注重的另一个研究项目是「人体机械音乐技术联盟(HMHS)」。此项目被「产学共创平台共同研究推进项目」所选中,除名古屋大学外3所研究机构参加。研究人类和智能机械合作服务的平台「Harmoware」中运行的应用程序。青木教授等人将名古屋大学开发的自动驾驶OS拓展为Harmoware,收集驾驶数据和驾驶者的实时数据,上传到云端进行处理后进行连接。不仅在驾驶场面,也可以用于工作和生活相关的研究。

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未来社会创造机构 移动领域
人类・老龄化特性研究室的研究内容



 大型5面立体视觉驾驶模拟器的开发和使用,今后的展望

青木教授说道「在构建世界上第一个4K 3D大尺寸的驾驶模拟器时,富朗巴公司提出了最出色的解决方案」。

「但是作为世界首次的驾驶模拟器产品,有些部分是共同努力才构建出来的。现在也是一起使驾驶模拟器更加完善化,从这里可以知道富朗巴公司是一个值得信赖的合作伙伴。」

在2013年名古屋大学进行COI项目和NIC建设准备时,设定了新驾驶模拟器的功能指标。从几家公司的驾驶模拟器进行比较,最后决定以富朗巴公司的UC-win/Road为基础开发模拟器。2015年4月NIC竣工后导入了实现高精度的接近感和沉浸感的世界首发大型5面立体视觉的「车辆性能验证装置 高精度驾驶模拟器」。

放置驾驶模拟器的NIC一楼,车辆台上特性评估室的驾驶模拟室。为了真实再现车辆驾驶情况,在中央位置的驾驶模拟器周围墙壁设置了大型屏幕。由20多台电脑负责屏幕显示图像。

例如驾驶模拟器可以模拟青光眼导致的视觉缺损的症状,观察对维持车线或追随前车的印象。此外,可以测试近年频发的油门踏板踩反时的情况以及发生后的驾驶者反应相关的研究。

今后将增加其他的功能。例如对应高龄黄斑变性或白内障等视觉障碍对驾驶的影响,步行者突然走到车前等情况。

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未来社会创造机构 移动领域 人类・老龄化特性研究室的各位


大型4K5面立体视觉驾驶模拟器  
作为车辆性能验证研究·开发用驾驶模拟器,2015年富朗巴公司向名古屋大学提供

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执笔:池野 隆
(Up&Coming '18 秋季刊载)



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