分野横断型研究

愛知工業大学 研究プロジェクト 分野横断型研究

教員が有する要素技術を結集し、多面的な視野から研究を加速させるため、分野を横断するプロジェクトを実施しています。

プロジェクト一覧

【学部学科等の垣根を越えた分野横断型研究】
名駅地下街の防災力と利便性の向上および維持管理の効率化 ~3次元の切り口から~

研究の目的
名古屋駅を中心として地下街と地下駅からなる地下空間ネットワークが形成されているが、その中核をなす地下街を対象とした研究である。名駅地下街の3次元モデルを切り口にして、3次元避難シミュレーションによる、適切な避難誘導方法の検討、3次元バーチャルリアリティ空間を利用した自己位置把握方法の提案、地下空間には欠くことのできない空調設備のモデル化や点検記録のデータベース化により、名駅地下街の防災力と利便性の向上や維持管理の効率化の方法を具体的に示すことが研究の目的である。
研究内容・実績
2017年度
地下街の3次元モデルを作成するために必要となるデータを様々な角度から収集。土木測量が可能な場合には、3次元レーザ計測機や写真計測機を使って測量。躯体図面が入手できる場合には、現況との差異を現場で確認したうえで躯体図を利用。その他、公開されている信頼できる情報を利用。入手した情報を基に、3次元モデルを作成。
2018年度

【防災力の向上】

各地下街単位で外水氾濫を想定した避難シミュレーションを実施。滞留発生場所を明らかにするとともに、望ましい避難ルートを検討。

【利便性の向上】

自己位置把握の手がかりが失われやすい地下街であるが、その手がかりを地上の建物や風景から得ることができるよう、携帯端末を使い地下街にいながら地上を透視できるARアプリケーションを作成。

【維持管理の効率化】

地上と同じように、安全に来街者が地下街を利用できるようにするため、地下街には大規模な空調設備が導入されている。日常点検や月例点検などで生成される膨大なデータを効率よく記録・保存し、必要なデータをピンポイントで閲覧できるデータベースを作成。
2019年度

【防災力の向上】

地下街からの避難先は地上の歩道であるが、駐輪場や電柱などの設置物により避難先エリアが限定されてしまう。このような避難先の環境を考慮したシミュレーションを行い、避難元から避難先までを含めたトータルでの避難方法を検討。

【利便性の向上】

地下街には地下1階の商店街の下に、地下2階として駐車場が併設されている場合がある(エスカとユニモール)。エスカを対象にして、地下駐車場の利用者も含めた地下街全体の利用者に対して、迷うことなく目的の場所(店舗や駐車位置)に向かうことができるARアプリケーションを開発。

【維持管理の効率化】

作成したデータベースを管理業務担当者からの意見を反映して改良するとともに、空調機械室の3次元モデルを作成し、維持管理担当者の新人教育に役立つような訓練コンテンツを作成。
各分野横断のイメージと教員一覧
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研究報告

【学部学科等の垣根を越えた分野横断型研究】
災害時の安全な給水システムの確保に関する分野横断型研究

研究の背景
近年、南海トラフ巨大地震発生の確率が高まっている。このような将来の懸念や過去の痛ましい教訓から、国や地方自治体における防災・減災の意識はますます高まっている。民間においても事業継続コンサルティング、災害用浄水システム、災害情報管理システムなどの危機管理ビジネスが拡大している。
研究の目的
そこで本研究では、災害時の救命に資する生存水かつ生活水の確保を目的とする。震災時には、地殻変動に起因して有害化学物質が地下水に溶出することがある。簡易浄水器はすでに市販されているが、水溶性の高い有害な無機化合物(ふっ素化合物、ヒ素、金属イオンなど)に対する除去効率は低く、より高性能な吸着剤の開発が待たれる。一方、貯水タンク等の水供給施設に対し、土木・機械工学の知見により頑健性を確保する。また貯水タンクの破損や設置状況等を安全に把握するため、自律ロボットを活用する。本研究により震災直後の数日間における生存のための水、復旧が進む段階での生活水の確保が可能となる。さらには恒常的に水質改善が望まれる海外地域にも展開が見込まれる。
研究・開発内容の概念図
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研究報告

【学部学科等の垣根を越えた分野横断型研究】
人にやさしい遠隔操縦付き自動運転車開発プロジェクト
AIT Project on Human‐friendly Autonomous Vehicle with Remote‐control: HAVRec

研究の背景
近年、過疎地や都心部で運転免許を返上した高齢者の交通手段として市街地における自動走行車の実現は急を要する。しかし、現在研究が盛んな完全自動走行車の多くは、高速道路や自動走行車用のインフラ設備が整った限定空間での実現が優先されている状況である。自転車や歩行者、他の自動車が多く行き交う市街地では、様々な状況を想定すると安全保証のための技術的課題が多岐に亘る上、各々のレベルが著しく高いからである。自動走行車をめぐるこのような需要と供給のずれに対し、通常時の車両制御や障害物検知等の周辺監視は現状の技術の範囲で自動走行車自身が行い、それが持て余す状況においては遠隔地の監視者に状況判断・遠隔操作を求める形態の自動走行車も検討が始まっている。しかし、現状の完全自動運転における遠隔操縦は非常時における緊急手段的な意味合いが非常に強く、未解決・未着手な課題が多数存在する。
研究の目的
本研究では「人間が得意とすることは人間が、機械が得意とすることは機械が行う」という概念に基づき、自宅敷地内や駐車場といった、時に交通ルールに反した運転が必要とされる「ラスト100ヤード」の走破を目指した遠隔操縦付き自動運転システムの実現を目指す。更に、本研究では「人にやさしい」をキーワードに、【1】遠隔操作する操縦者の負担が軽い、【2】自動運転車の搭乗者が安心して乗ることができる、【3】自動運転車の周囲に存在する他車、自転車、歩行者が自動運転車に安心感を持てる、遠隔操縦付き自動運転システムの実現を目指した要素技術並びに全体システムの開発を行う。上記研究の実機プラットフォームとして、豊田市より貸与頂いた一人乗り電気自動車「COMS(コムス)」を使用する。
想定する遠隔操縦付き自動運転車の研究・開発内容の概念図
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