スマートフォンのセンサー性能限界を乗り越えて実現する自転車事故トリアージシステム

突破智能手机传感器性能限制实现自行车事故分诊系统

• 批准号: 20K04729
• 负责人: 大賀 涼
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Research Institute of Police Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04729/
• 关键词: 自転車; 交通事故; 事故自動通報システム; シミュレーション; 機械学習; トリアージ; 先進事故自動通報システム; 自転車事故; 衝突実験; 衝突シミュレーション

市販のスマートフォンは、各種センサーの性能やデータ処理の仕様がまとめられた資料が存在しない。これは昨今の電子製品は最低要件を満たせば、個々の部品の性能に関わらずに商品化が可能なためである。そのため本研究を遂行するためには、スマートフォンの機種ごとに性能などを把握する試験を独自に行う必要がある。スマートフォンの加速度計のレンジを確認するため、昨年度は打撃試験装置を使用した。しかしながら、スマートフォンのサンプリング間隔である20 msに対して衝撃波形が鋭いため、正確なレンジの把握が困難であった。そこで60 ms以上の時間で安定して加速度を印加することを目的に、スレッド式の試験装置を作製した。新たに作製したスレッド試験機では、長さ約2 mのレール上をスレッドが走行する形態とした。加速度はバネにより印加した。加速度はバネの本数を変えることで、制御できる構造とした。これによりスマートフォンに最大20 Gまでの加速度を印加できるようになった。スマートフォンの各機種の加速度計のレンジを実測したところ、7.5 Gや15 Gであることが確認できた。同じ機種名でもハードウエアバージョンが異なると、加速度のレンジも異なることを確認した。サンプリング間隔は、調査した機種では全て約20 msであった。ただし１台のスマートフォンでも約50 msで動作することもあり、バッテリー残量や発熱状況などに応じて自動的に記録機能を抑制している可能性がある。

市售智能手机没有任何材料来概述各种传感器或数据处理规范的性能。这是因为现代电子产品可以商业化，而无需单个组件符合最低要求。因此，为了进行这项研究，有必要进行独立的测试以了解每个智能手机模型的性能和其他方面。去年，我们使用醒目的测试设备来检查智能手机加速度计的范围。但是，对于智能手机的抽样间隔为20毫秒，冲击波形很清晰，因此难以准确掌握该范围。因此，制造了螺纹类型的测试设备，目的是在60 ms或更长时间内稳定应用加速度。在新生产的线程测试仪中，线程在大约2 m长的导轨上运行。加速器用弹簧应用。可以通过更改弹簧数来控制加速度。这允许智能手机应用高达20 g的加速度。当我们测量每个智能手机型号的加速度计范围时，我们发现它是7.5 g或15 g。我们确认，如果硬件版本也有所不同，即使使用相同的型号名称，则加速度范围也有所不同。所有研究模型的抽样间隔约为20 ms。但是，即使是一台智能手机也可以在约50毫秒内运行，并且可以根据剩余的电池水平和热量产生情况自动抑制记录功能。