2023/03/27 更新

写真a

ヤマグチ タクマ
山口 拓真
YAMAGUCHI Takuma
所属
大学院工学研究科 機械システム工学専攻 機械知能学 助教
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
工学部 機械・航空宇宙工学科
職名
助教

学位 3

  1. 博士(工学) ( 2014年3月   名古屋大学 ) 

  2. 修士 ( 2011年3月   名古屋大学 ) 

  3. 学士 ( 2009年3月   名古屋大学 ) 

研究キーワード 4

  1. 自働車

  2. 確率理論

  3. 数理最適化

  4. 制御理論

研究分野 3

  1. ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 制御、システム工学

  2. 情報通信 / ロボティクス、知能機械システム

  3. 情報通信 / ヒューマンインタフェース、インタラクション

経歴 4

  1. 名古屋大学   大学院工学研究科 機械システム工学専攻   助教

    2022年2月 - 現在

  2. 名城大学   理工学部   非常勤講師

    2020年4月 - 2022年3月

  3. 名古屋大学   工学研究科   特任助教

    2019年4月 - 2022年1月

  4. 名古屋大学   未来社会創造機構   特任助教

    2014年4月 - 2019年3月

所属学協会 2

  1. 計測自動制御学会

  2. 自動車技術会

委員歴 3

  1. 計測自動制御学会   中部支部 庶務  

    2022年1月 - 現在   

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    団体区分:学協会

  2. 自働車技術会中部支部   幹事  

    2018年 - 現在   

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    団体区分:学協会

  3. 計測自動制御学会 中部支部   運営委員  

    2016年4月 - 2018年3月   

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    団体区分:学協会

受賞 3

  1. Best Paper Award Finalists

    2023年1月   IEEE SICE   Analysis and Modeling of Traffic Participants Considering Interactions at Intersections Without Traffic Signals

    Toru Watanabe;Takuma Yamaguchi;Hiroyuki Okuda;Tatsuya Suzuki;Ryo Wakisaka;Kazunori Ban

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞 

  2. Best Paper Award

    2019年2月   ACHI 2019 : The Twelfth International Conference on Advances in Computer-Human Interactions  

  3. Best Paper Award

    2017年5月   ICAS 2017 : The Thirteenth International Conference on Autonomic and Autonomous Systems  

 

論文 21

  1. Analysis and Modeling of Traffic Participants Considering Interactions at Intersections Without Traffic Signals 査読有り

    Toru Watanabe , Takuma Yamaguchi , Hiroyuki Okuda , Tatsuya Suzuki , Ryo Wakisaka , Kazunori Ban

    2023 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)     2023年1月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.1109/sii55687.2023.10039251

  2. 確率的な時変パラメータをもつ制御器モデルによる車線維持行動のモデル化 査読有り

    辻 悠介 , 菅本 周作 , 奥田 裕之 , 山口 拓真 , 鈴木 達也

    計測自動制御学会論文集   58 巻 ( 12 ) 頁: 581 - 590   2022年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.9746/sicetr.58.581

  3. Proposal and evaluation of reference-free model predictive control incorporating human-like driving features 招待有り 査読有り

        2022年10月

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    担当区分:筆頭著者  

    DOI: 10.1109/itsc55140.2022.9922106

  4. Indication of interaction plans based on model predictive interaction control: Cooperation between AMRs and pedestrians using eHMI 査読有り

    2022 61st Annual Conference of the Society of Instrument and Control Engineers (SICE)     2022年9月

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  5. Evaluation of impact by control switching according to driving environment 査読有り

    2022 61st Annual Conference of the Society of Instrument and Control Engineers (SICE)     2022年9月

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    担当区分:責任著者  

    DOI: 10.23919/sice56594.2022.9905761

  6. Model Predictive Collision Avoidance for Non-Convex Environment Using Projected C-Space 査読有り

    Tatsuya Ishiguro, Takuma Yamaguchi, Hiroyuki Okuda, Tatsuya Suzuki

    2022 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)     2022年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    DOI: 10.1109/sii52469.2022.9708875

  7. Modelling and Analysis for Interactive Crossing Decision of Pedestrian at Non-signalized Intersection 査読有り

    Nishimoto Takashi, Yamaguchi Takuma, Okuda Hiroyuki, Suzuki Tatsuya, Haraguchi Kentaro, Wakisaka Ryo, Ban Kazunori

    IEEE Conference Proceedings   2022 巻 ( SII )   2022年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.1109/sii52469.2022.9708841

    J-GLOBAL

  8. インタラクションを含む無信号交差点における歩行者の横断判断のモデル化と解析 査読有り

    山口 拓真, 黒田 颯人, 奥田 裕之, 鈴木 達也, 原口 健太郎, 脇坂 龍, 伴 和徳

    自動車技術会論文集   52 巻 ( 6 ) 頁: 1360 - 1367   2021年11月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:公益社団法人 自動車技術会  

    市街地走行を対象とした自動運転において、歩行者は非常に重要な要素である。歩行者の挙動は自身の行動だけではなく、他の交通参加者の行動に応じて変化するため、インタラクションを考慮したモデル開発が必須である。本発表では無信号交差点において三者間インタラクションを含む歩行者の横断判断モデルの構築する。

    DOI: 10.11351/jsaeronbun.52.1360

  9. Verification of Improvement of Driving Characteristics by Instructional Cooperative Assistance System 査読有り

    Takuma Yamaguchi, Shota Matsubayashi, Tatsuya Suzuki, Kazuhisa Miwa

    47th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society     2021年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  10. Model Predictive Path Planning for Autonomous Parking Based on Projected C-Space 査読有り

    Takuma Yamaguchi, Tatsuya Ishiguro, Hiroyuki Okuda, Tatsuya Suzuki

    2021 IEEE International Intelligent Transportation Systems Conference (ITSC)     頁: 929 - 935   2021年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    DOI: 10.1109/itsc48978.2021.9564599

  11. Verification of Coaching effect by Instructor-like Assistance System Based on Model Predictive Constraint Satisfaction

    Takuma Yamaguchi, Syota Matsubayashi, Tatsuya Suzuki, Kazuhisa Miwa

    IECON 2021 - 47TH ANNUAL CONFERENCE OF THE IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY     2021年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    Safety and acceptability are the main concerns in the design of driver assistance systems. However, these two requirements sometimes conflict with each other depending on the situation and the driver. This conflict is particularly emphasized in the case of elderly drivers. To solve this problem, this paper proposes a driver-vehicle cooperation scheme, an "instructor-like assisting control" consisting of model predictive constraint satisfaction and a multi-modal human-machine interface. The proposed assisting scheme is expected to improve the drivers' inherent driving characteristics, which is recognized as a "coaching effect" in cognitive science. This effect was verified by long-term experiments over one month using a driving simulator.

    DOI: 10.1109/IECON48115.2021.9589646

    Web of Science

  12. Piecewise ARXモデルに基づくインタラクティブな運転行動のモデリングと解析 査読有り

    山口 拓真, 奥田 裕之, 鈴木 達也

    知能と情報   32 巻 ( 3 ) 頁: 713 - 721   2020年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本知能情報ファジィ学会  

    他者とのインタラクションは運転行動における重要な要素であり,スムーズな運転を実現するためには他者とのコミュニケーションを解析する必要がある.現実の運転環境では直接的な意思表示が出来ない状況も多く,自動運転のようなドライバを必要としないアプリケーションではさらに致命的な問題となる.安全なシステムを設計するためには,センサから交通状況を把握し,状況に合わせて交通参加者間のインタラクションを理解する対話知能の実装が重要となる.インタラクションを解析するために,本論文ではPieceWise AutoRegressive eXogenous(PWARX)モデルを用いる.PWARXモデルは記号的な状態と連続的なダイナミクスを切り替えて対象の挙動を表現するモデルであり,運転行動を意思決定によるモード遷移とプリミティブなダイナミクスの組み合わせとして表現する.提案手法の有用性を示すため,インタラクティブなタスクである,狭路でのすれ違い行動を対象としてモデルの検証する.

    DOI: 10.3156/jsoft.32.3_713

    CiNii Books

  13. Realization and Evaluation of an Instructor-Like Assistance System for Collision Avoidance 査読有り

    Keji Chen, Takuma Yamaguchi, Hiroyuki Okuda, Tatsuya Suzuki, Xuexun Guo

    IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems     頁: 1 - 10   2020年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)  

    DOI: 10.1109/tits.2020.2974495

  14. Short- and Long-Term Effects of an Advanced Driving Assistance System on Driving Behavior and Usability Evaluation 査読有り

    Matsubayashi, S, Miwa, K, Yamaguchi, T, Suzuki, T

    Proceedings. of The Twelfth International Conference on Advances in Computer-Human Interactions (ACHI 2019)     頁: 1-6   2019年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  15. INS とマルチレイヤー LiDAR を用いた自動運転車両のための高精度自己位置推定 査読有り

    赤井直紀, 竹内栄二朗, 山口拓真, モラレス ルイス 洋一, 吉原佑器, 奥田裕之, 鈴木達也, 二宮芳樹

    自動車技術会論文集   49 巻 ( 3 ) 頁: 675 - 681   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  16. 先進的運転支援システムにおける情報提示と行動介入の認知的・行動的影響に関する検討 査読有り

    松林 翔太, 三輪 和久, 山口 拓真, 神谷 貴文, 鈴木 達也, 池浦 良淳, 早川 聡一郎, 伊藤 隆文

    認知科学   25 巻 ( 3 ) 頁: 324 - 337   2018年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本認知科学会  

     Advanced driving assistance system supports human drivers in two ways. First, the system provides information about the surrounding environment and encourages drivers to change their behavior. Second, the system intervenes in driving behavior directly to assure the safety. Such a system makes two different effects on drivers. The first is a cognitive effect, which includes drivers' subjective evaluations about the system. The second is a behavioral effect, which includes drivers' behavioral changes after driving with the system. We examined how information presentation and behavioral intervention affect drivers in both cognitive and behavioral aspects. The results show that information presentation makes a significant effect on drivers' behavioral changes after driving with the system while behavioral intervention makes a significant effect on drivers' evaluations about the system.

    DOI: 10.11225/jcss.25.324

    CiNii Books

  17. 個人適合型ポテンシャル法に基づく障害物回避アシスト制御(第2報) 査読有り

    佐藤大地, 山口拓真, 奥田裕之, 鈴木達也

    自動車技術会論文集   48 巻 ( 1 ) 頁: 97 - 102   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:自動車技術会  

    CiNii Books

  18. Model Predictive Charging Control of In-vehicle Batteries for Home Energy Management based on Vehicle State Prediction 査読有り

    A. Ito, A. Kawashima, T. Suzuki, S. Inagaki, T. Yamaguchi, Z. Zhou

    IEEE Transactions on Control Systems Technology   26 巻 ( 1 ) 頁: 51 - 64   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1109/TCST.2017.2664727

  19. Empirical Investigation of Changes of Driving Behavior and Usability Evaluation Using an Advanced Driving Assistance System 査読有り

    Matsubayashi, Shota, Miwa, Kazuhisa, Yamaguchi, Takuma, Kamiya, Takafumi, Suzuki, Tatsuya, Ikeura, Ryojun, Hayakawa, Soichiro, Ito, Takafumi

    THIRTEENTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON AUTONOMIC AND AUTONOMOUS SYSTEMS (ICAS 2017)     頁: 36 - 39   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IARIA XPS PRESS  

    It is known that the behavior of autonomous systems affects users' cognitive and behavioral aspects; however, further examination of sequential effects is required. We manipulated instructional information as cognitive guidance and the degree of behavioral intervention implemented by an advanced driving assistance system, and then assessed usability evaluation of the system and changes in user behavior. The results show that strict intervention reduces subjective evaluations, and the absence of instructional information hinders changes in user behavior.

    Web of Science

  20. Autonomous Driving Based on Accurate Localization Using Multilayer LiDAR and Dead Reckoning 査読有り

    N. Akai, L. Y. Morales, T. Yamaguchi, E. Takeuchi, Y. Yoshihara, H. Okuda, T. Suzuki, Y. Ninomiya

    IEEE Int. Conf. on Intelligent Transportation Systems     頁: 1147 - 1152   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.1109/ITSC.2017.8317797

  21. 運転教習員型運転支援の提案とその評価 査読有り

    山口 拓真, 奥田 裕之, 鈴木 達也, 早川 聡一郎, 池浦 良淳, 武藤 健二, 伊藤 隆文

    自動車技術会論文集   48 巻 ( 3 ) 頁: 717 - 724   2017年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:自動車技術会  

    CiNii Books

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MISC 10

  1. 受け入れられる運転知能を目指して―人の行動予測を用いた低ストレスな協調制御

    奥田 裕之, 山口 拓真  

    システム/制御/情報65 巻 ( 9 ) 頁: 370 - 376   2021年9月

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    記述言語:日本語  

    CiNii Books

  2. インタラクティブな横断タスクにおける視線切り替えに基づく歩行者の横断判断のモデル化と解析

    西本宇志, 黒田颯人, 山口拓真, 奥田裕之, 鈴木達也, 脇坂龍, 伴和徳  

    自動車技術会大会学術講演会講演予稿集(Web)2021 巻   2021年

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  3. アンシラリーサービス参加のための車載蓄電池を共有するスマートコミュニティにおけるEVとEMS間の協調制御

    原拓郎, 山口拓真, 稲垣伸吉, 鈴木達也  

    自動制御連合講演会(CD-ROM)63rd (Web) 巻   2020年

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  4. 二次計画法を用いたEV協調型マルチ拠点EMSの提案

    渋谷拓己, 鈴木達也, 山口拓真, 稲垣伸吉  

    自動制御連合講演会(CD-ROM)63rd (Web) 巻   2020年

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  5. 市街地での合流時における運転指導下での高齢ドライバの運転行動解析

    奧田峻也, 山口拓真, 吉原佑器, 青木宏文, 山岸未沙子, 二宮芳樹, 竹内栄二朗, 奥田裕之, 鈴木達也  

    自動車技術会大会学術講演会講演予稿集(CD-ROM)2018 巻   頁: ROMBUNNO.029   2018年5月

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  6. エネルギーマネジメントのための車使用予測

    稲垣 伸吉, 川島 明彦, 山口 拓真, 鈴木 達也  

    計測と制御56 巻 ( 7 ) 頁: 509 - 514   2017年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 計測自動制御学会  

    DOI: 10.11499/sicejl.56.509

  7. INSとマルチレイヤーLIDARを用いた高精度自己位置推定に基づく一般公道での自動運転

    赤井直紀, 竹内栄二朗, 山口拓真, MORALES Luis Yoichi, 吉原佑器, 奥田裕之, 鈴木達也, 二宮芳樹  

    自動車技術会大会学術講演会講演予稿集(CD-ROM)2017 巻   2017年

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  8. インピーダンス制御を用いた操舵介入支援における減衰比を用いた制御パラメータ設計

    石川拓磨, 早川聡一郎, 堤成可, 山口拓真, 池浦良淳, 鈴木達也  

    自動車技術会大会学術講演会講演予稿集(CD-ROM)2017 巻   2017年

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  9. 車の駐車と移動の予測手法の提案

    清水修, 鈴木達也, 稲垣伸吉, 伊藤みのり, 川島明彦, 山口拓真  

    自動車技術会大会学術講演会講演予稿集(CD-ROM)2017 巻   2017年

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  10. 減衰比に基づくインピーダンス制御型操舵介入支援システムのドライバ受容性評価

    田中捷, 石川拓磨, 早川聡一郎, 堤成可, 山口拓真, 池浦良淳, 鈴木達也  

    計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)18th 巻   2017年

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科研費 7

  1. 他者とのインタラクションを考慮したモデル予測型知能の創出と自動運転車両への実装

    研究課題/研究課題番号:19H00763  2019年4月 - 2022年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    鈴木 達也, 山口 拓真, 奥田 裕之

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    担当区分:研究分担者 

    本応募課題では、説明可能、かつデータによりアップデート可能な他者モデルとそれに基づく予測、さらには予測に基づいた制約付き最適化ベースの行動決定手法を統合した知能をモデル予測型知能と呼び、自動車運転を対象としてその有用性を検証する。モデル予測型知能の中に、自己との因果関係を明記した周辺他者の行動モデルを持つことで周辺他者とのインタラクションを考慮することが可能となる。特に他者の判断モデルに焦点を当て、他者が判断しやすい状況を作り出すよう自己の行動を決定する制御手法を創出する。本応募課題は、深層学習型AIとも知識型AIとも異なる第三極のAIの枠組み構築を目指すものと言える。
    本課題では、説明可能な他者モデルとそれに基づく予測、さらには予測に基づいた制約付き最適化ベースの行動決定手法を統合した知能をモデル予測型知能と呼び、小型のパーソナルモビリティへの実装を想定してその有用性を検証した。特にモデル予測型知能の中に、自己との因果関係を明記した周辺他者の行動モデルを持つことで周辺他者とのインタラクションを考慮した知能を実現することが可能となった。さらには、他者モデルの中でも特に他者の判断モデルに焦点を当て、その判断エントロピーに注目することで他者がより判断しやすい状況を作り出すよう自己の行動を決定する制御手法を創出し、検証実験においてその有用性をを確認した。
    本研究では、知能化機械に求められる高次の知能として、他者とのスムーズなインタラクションを行う知能の実現を目指した。そのため、他者モデルを明示的に組み込んだモデル予測型のアーキテクチャを提案し、他者の判断のエントロピーをできるだけ小さくするという制御スキームを提案した。この考え方はいわゆる「説明可能なAI」の一翼を担う考え方となる。提案した手法を小型のパーソナルモビリティに実装し、歩行者とのインタラクションを伴う検証実験によりその有用性を検証した。この成果はパーソナルモビリティにとどまらず、今後は一般道でのレベル4を目指す自動運転の制御アーキテクチャの基本的な考え方になると期待される。

  2. ダイナミクスモデルによるドライバ間の意思決定スキームの構築

    研究課題/研究課題番号:18K18103  2018年4月 - 2021年3月

    科学研究費助成事業  若手研究

    山口 拓真

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:3770000円 ( 直接経費:2900000円 、 間接経費:870000円 )

    本研究では,駐車車両付近のすれ違い行動をPWARXモデルと呼ばれるハイブリッドダイナミカルシステムを用いて解析を行った.対象としたすれ違い行動では,相手に道を譲る,あるいは先に道を進むという二種類の行動が考えられる.また,その際には相手の行動を考慮しする必要があり,インタラクティブなタスクとなっている.そこで,この離散的な判断と連続的な運転行動を同時に表現する手法として,PWARXモデルを用いて運転行動における判断特性の解析をした.モデルによる予測速度と観測データの誤差を評価したところ,1.5割程度の誤差で予測できることが確認できた.
    車の運転は他の交通参加者を考慮してスムーズかつ安全に走行しなければならない.そのため,他の交通参加者がどう動くか,どのように判断するか考慮しながら行動する必要がある.運転支援や自動運転を実現するためには,このようなインタラクティブな運転行動をモデル化する必要があるため,判断と操作を同時に表現可能なPWARXモデルという手法を用いてモデル化を行った.

  3. ダイナミクスモデルによるドライバ間の意思決定スキームの構築

    2018年4月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業:若手B 

    山口 拓真

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:3770000円

  4. 知能化自動車のためのスーパーバイザ型協調制御とその実証

    研究課題/研究課題番号:16H02353  2016年4月 - 2019年3月

    鈴木 達也

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    担当区分:研究分担者 

    次世代の知能化自動車では、自動運転から手動運転まで、システムとドライバが幅広い協調形態をとり得るアーキテクチャが求められる。本研究では、システム/ドライバの協調系が満たすべき要件として、1.安全性が確保されること、2.ドライバの受容性が高いこと、3.支援システムの経験を通してドライバ自身の運転特性が改善されること、の3要件を設定した。この3要件を満たす協調制御系として、指導員型運転支援、すなわち運転知能に基づいて生成される許容可能行動集合内に車両挙動を制約する新しい支援制御を提案し、80名程度の被験者を対象として認知科学的見地を交えてその妥当性を検証した。
    近未来の知能を持った自動車とドライバの協調関係において、安全性の確保や受容性の向上は喫緊の重要な課題である。しかしながら、通常は支援をすればするほどドライバ自身の運転能力は劣化するとされており(認知的廃用性萎縮)、この点は知能を持った機械と人間の関係を考えるうえで重要なポイントとなる。本研究では、高齢者の実時間での運転支援と運転者自身の運転能力向上を両立させる新しい支援手法を提案した。研究の最終段階では、その特徴に鑑み、提案手法を「指導員型の運転支援」と名付けた。これにより近未来の知能を持った機械と人間の関係に関する新たな一つの形態を示すことができた。

  5. 知能化自動車のためのスーパーバイザ型協調制御とその実証

    2016年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業:基盤A(研究分担者) 

    鈴木達也

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    資金種別:競争的資金

  6. 交通とエネルギーマネジメントを両立させる電気自動車の利用予測

    研究課題/研究課題番号:16K18167  2016年4月 - 2018年3月

    山口 拓真

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:2990000円 ( 直接経費:2300000円 、 間接経費:690000円 )

    電気自動車は大容量の蓄電池を搭載し、交通だけではなくエネルギーマネジメントシステムへの利用も提案されている。しかし、蓄電池として使用できる時間帯は運転していない状況のみに
    限られるため、各ドライバーの利用状況に合わせた車の使用予測が必要となる。
    そこで本申請課題では、車載蓄電池を利用するために必要な車の利用予測手法を確立し、乗り物と蓄電池としての利用を両立させる電気自動車のマネジメント手法を提案し、その有効性を示した。

  7. 交通とエネルギーマネジメントを両立させる電気自動車の利用予測

    2016年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業:若手B 

    山口 拓真

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:2990000円

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