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Development of a driver's physical condition prediction model that can consider dynamic changes in the thermal environment inside the vehicle

开发考虑车内热环境动态变化的驾驶员身体状况预测模型

基本信息

批准号：
21K03954
负责人：
金子成彦
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年，国内における交通事故の発生件数や死者数は減少傾向にあるが，健康起因事故は増加傾向にある．このような事故を防止するためには，ドライバーの覚醒度を「検知」し，居眠り運転の危険性がある際には，覚醒状態を維持するための「対策」を行う必要がある．覚醒状態を維持するための対策には，車室内空調制御によるドライバーへの温熱刺激が有効であるとされている．人体が寒冷環境に曝されると，体温を保持する目的で抹消血管が収縮(交感神経活動が高進)し，覚醒度の低下を妨げる効果が期待される．しかしながら，温熱環境-自律神経系-心臓血管系間の定量的な関係性は明らかになっていない．また，人間の温熱環境への快適性評価は定性的なものである．問題の解決の糸口を見つけるために，人の快適性評価をも織り込んだ温熱環境を考慮することのできる数理モデルを開発することが目的の一つである．2021年度の研究では，心臓系と血管系の相互作用の数理モデルへの人体温熱モデルの組み込みを行った．その後，このモデルを用いて車室内温度と覚醒度の変化の関係をモデルによって計算し，被験者による実験結果と比較した．その結果，被験者の感じている変化をモデルで表現できていることは明らかになった．2022年度は、体調モニタリングセンサーの原理に関する研究を実施した．ドライバーの運転を妨げないシートバックなどに取り付け可能な非侵襲の脈波センサーが開発されている．このセンサーでは，1-20Hzの周波数帯域の信号が増幅されるという特徴がある．しかしながら，その測定原理は未解明である．そこで，本年度は，このセンサーを構成している3次元立体編み物（3D-net）の繊維構造と2本の繊維同士が擦れあう現象に着目し，数値解析と実験から，摩擦が振動特性に及ぼす影響を明らかにし，センサーの測定原理について検討した．

In recent years, the number of traffic accidents and the number of deaths in China have been decreasing, while accidents caused by health have been increasing. To prevent such accidents, we should "detect" the degree of alertness, and maintain the alertness during sleep. Wake up state maintenance policy is to control the indoor air conditioning system, such as temperature stimulation. The human body is exposed to cold environment, the body temperature is maintained, the blood vessel contraction is eliminated (sympathetic nervous activity is increased), and the wakefulness is decreased. The quantitative relationship between warm environment, autonomic nervous system and cardiovascular system is clear. A quick assessment of the suitability of the human environment. The solution of the problem is to consider the thermal environment in the evaluation of human adaptability. The mathematical model of the interaction between the heart system and the vascular system is to consider the thermal environment in the study of 2021. After that, the relationship between the temperature in the vehicle interior and the degree of wakefulness was calculated and compared. In 2022, the research on the principle of body tone and body tone was carried out. In the case of a non-invasive pulse generator, it is possible to open the generator. The amplitude of the signal in the frequency band of 1-20Hz is increased. The principle of measurement is not yet clear. This year, the structure of the three-dimensional structure of the three-dimensional three-dimensional object (3D-net) and the two-dimensional structure of the three-dimensional structure of the three-dimensional object (3D-net) are discussed.