Beyond safety: Toward comfortable use of mobility scooters through individual fitting based on the physical and cognitive models of drivers

本年度は，シニアカー適合支援技術に向けた基盤的モデルとして，姿勢・操作性を評価するための神経筋骨格モデルと操作ログと画像認識による認知的インタラクションモデル構築のための基礎的検討を実施した．姿勢・操作性を評価するための神経筋骨格モデルとして，筋特性・関節受動抵抗を考慮した筋骨格モデルを構築した．さらに，同モデルの両目の中心位置に単眼の眼球モデルを設置し，目標点に対する視線ベクトルの水平方向・鉛直方向の成分を最小化するよう，遺伝的アルゴリズムにより最適化計算を行った．シミュレーション結果として，ハンドルの回旋にかける動作と目標点を視認するための動作に必要な関節トルクが増加していることが確認され，妥当性を検証できた．認知的インタラクションモデル構築のための基礎的検討として，単眼カメラによるオプティカルフローデータからのハンドル・アクセルレバー角度推定手法の開発と，画像認識による操作者の頭部方位推定手法の開発をそれぞれ実施した．単眼カメラによるオプティカルフローデータからのハンドル・アクセルレバー角度推定手法として，シニアカーの車体構造に着目した速度ベクトルからの操作角度変換式を新たに提案した．被験者実験による推定精度検証では操作把握に十分な精度を確認でき，実生活環境での設置・運用が極めて容易な操作ログ収集システムを構築できた．画像認識による操作者の頭部方位推定手法としては，既存の顔認識手法等を組み合わせ，シニアカーに搭載できリアルタイムに頭部方位を算出できるシステムを開発した．複数の走行コースで操作ログと頭部方位の同時計測を行ったところ，ハンドル旋回動作に先行して周辺確認のための頭部旋回動作が確認され，操作者の安全確認に関連した挙動を定量化できることを確認できた．

本年度は，シニアカー適合支援技術に向けた基盤的モデルとして，姿勢・操作性を評価するための神経筋骨格モデルと操作ログと画像認識による認知的インタラクションモデル構築のための基礎的検討を実施した．姿勢・操作性を評価するための神経筋骨格モデルとして，筋特性・関節受動抵抗を考慮した筋骨格モデルを構築した．さらに，同モデルの両目の中心位置に単眼の眼球モデルを設置し，目標点に対する視線ベクトルの水平方向・鉛直方向の成分を最小化するよう，遺伝的アルゴリズムにより最適化計算を行った．シミュレーション結果として，ハンドルの回旋にかける動作と目標点を視認するための動作に必要な関節トルクが増加していることが確認され，妥当性を検証できた．認知的インタラクションモデル構築のための基礎的検討として，単眼カメラによるオプティカルフローデータからのハンドル・アクセルレバー角度推定手法の開発と，画像認識による操作者の頭部方位推定手法の開発をそれぞれ実施した．単眼カメラによるオプティカルフローデータからのハンドル・アクセルレバー角度推定手法として，シニアカーの車体構造に着目した速度ベクトルからの操作角度変換式を新たに提案した．被験者実験による推定精度検証では操作把握に十分な精度を確認でき，実生活環境での設置・運用が極めて容易な操作ログ収集システムを構築できた．画像認識による操作者の頭部方位推定手法としては，既存の顔認識手法等を組み合わせ，シニアカーに搭載できリアルタイムに頭部方位を算出できるシステムを開発した．複数の走行コースで操作ログと頭部方位の同時計測を行ったところ，ハンドル旋回動作に先行して周辺確認のための頭部旋回動作が確認され，操作者の安全確認に関連した挙動を定量化できることを確認できた．