26th Internal Technical Conference on The Enhanced Safety of Vehicles (ESV):Student Safety Technology Design Competition (SSTDC)に参加して
日本大学工学部 バイオメカニクス研究室
修士 2 年 大槻脩
修士 1 年 筒井克海
学部 4 年 望月涼太
1. 概要

ストレーションは展示ブースにて各チームが作

日 本 大 学 工 学 部 バ イ オメ カ ニ ク ス 研 究 室 は成したスケールモデルやプロトタイプ，ポスター「2019 年学生安全技術デザインコンペティショなどを用いて実施した（図 1）．また，オーラルプン 日本大会」（主催：国土交通省，日本大会運営：

レゼンテーションはスライドを用いての発表で自動車技術会）で最優秀賞を受賞し，2019 年 6 月あり，発表時間等の規定はなく，各チーム 20～30

10 日から 13 日にかけてオランダ・アイントホー分間の発表を行った．

フ ェ ン で 開 催 さ れ た 26th Internal Technical

表 1．SSTDC スケジュール

Conference on The Enhanced Safety of Vehicles (以下日付時間

内容ESV) 内 の Student Safety Technology Design

6月10日

8:30～17:30

展示＆説明・質疑応答

6月11日

8:00～18:00

展示＆説明・質疑応答

Competition (以下 SSTDC)に日本代表チームとし6月12日て出場し，作品の展示・デモンストレーション・プレゼンテーションを実施した．ESV は 2 年に 1

6月13日

度各国の自動車安全に関する研究者が集まり自9:30～12:00

ジャッジデモンストレーション

14:00～16:30

オーラルプレゼンテーション

8:00～12:00

展示＆説明・質疑応答

12:45～13:30

表彰・閉会式

動車の安全技術向上を目的として開催される国際会議である．SSTDC はその会議の中で各国の予選で選ばれた学生が自動車の安全技術に関するアイデアを発表し，その独自性や有用性，実現性を競うコンペティションであり，学生が研究や設計の体験を通じて，自動車安全のエンジニアを育成することを目的としている．
2. 大会概要
ESV 国際会議は 4 日間開催され SSTDC は期間中に展示ブースとプレゼン会場で行われた(表 1)．

図 1．日本チーム（日本大学）の展示ブース：作
成したプロトタイプと計測機器を展示し，概要を説明するためのポスターを壁に貼った．他のチームより展示物が多かったため，NHTSA との事前打合せにおいて机を追加申請して使用した．

SSTDC では各チームが開発した作品を展示ブースで説明するデモンストレーションとスライドを用いてプレゼン会場で研究概要を説明するオーラルプレゼンテーションを行い，審査員の採点によって最優秀賞，優秀賞が決定される．デモン
1

2

4

3

自動車のプロトタイプを展示し，説明を行っていた．プロトタイプを横に倒し，横転した場合の傷害を評価した．
プロトタイプは持参せず，展示ブースにはポスタ３枚と実験中の動画を流す為のパソコンを２台設置し，説明を行なっていた．

Post-Crash Safety

Autonomous Vehicle AACNを用いた自動運転アルゴリズ
ムの開発Issues

Automatic Vehicle Damage andPassenger Injury Assessment

Health monitoring and Emergency
braking algorithm for automateddriving vehicle Fail-Safe System

Oregon State University, OR, UnitedStatesSchool of Mechanical andAerospace Engineering, Seoul
National University, Korea

自動運転車の衝突後の乗客傷害通知システムの開発

4

7

ポスタとモニタのみで説明をしていた．衝突が起こった場合に乗後突を想定した予防安全システムの員におこる傷害を想定したアル開発
ゴリズムを用いての説明を行っていた．

白線の書かれた自作のマットに車のミニチュアを２台並べて追従させよる走行コースを設置し，自動Autonomous Vehicleるシステムと，自立衝突回避システム運転化された車を走行させていIssuesの開発
た．

Crash Compatibility

Pre-Rear-End Positioning andRisk Extenuation System(PREPARES)

Virginia Tech Transportation
Institute (VTTI), VA, United States

3

参加人数

現在の安全基準では評価されていな ダミーのほかに計測用パソコン
い脊椎骨折と腹部傷害の評価を可能 １台，説明動画用のパソコン１台とポスタ３枚を展示した．とする新型ダミーの開発

展示方法

Autonomous Collision Avoidance
System for Collaborative Vehicle
Platooning

Dummy Design andInstrumentation

Development of new lumbarabdominal dummy for vehicle
occupants

Nihon University Biomechanics
Team, Japan

研究概要

California Polytechnic State
University, San Luis Obispo, CA,
United States

プロジェクトカテゴリー

プロジェクト名

参加チーム

表 2．参加チームとその研究テーマ

3. 参加チーム
表 2 に参加チームとその研究テーマを示す．
チーム，韓国代表 1 チーム，アメリカチーム 3 チ

SSTDC においては各国から 5 チームが参加し，プームの計 5 チームで決勝大会が行われた．過去にロジェクトカテゴリーに示すような分野の自動はヨーロッパのチームが参加していたが，本大会車安全に関する研究の発表が行われた．研究テーではヨーロッパのチームは参加しておらず，アメマとしては自動運転，予防安全，自動通報システ
リカチームが多かった．

ム，衝突安全などさまざまであった．日本代表 14．日本代表の日本大学工学部バイオメカニクス
研究室展示について
4.1 研究概要
我々の研究室では大学病院と共同で交通事故実態調査を行っており，その結果から現在の安全基準では評価されていない脊椎と腹部の傷害件数が増加していることが判明した．脊椎骨折，腹図 2b．脊椎ダミーの計測面：脊椎ダミーは，交通事故で最も骨折が多い第一腰椎の上下にロードセルを 6 個入れ，荷重を測定することで傷害評価を実施した．荷重計を前方，中央，後方に設置し，荷重分布を調べることで前方のみが変形する圧迫骨折と，全体が変形する破裂骨折の傷害を評価できる．脊椎は食用動物の脊椎を購入して材料実験を行い，動物→ヒト→ダミーによる傷害評価を実施した．

部傷害の評価を可能とするダミーを開発し，コンペティションにて発表した（図 2a）．脊椎ダミー
は動的評価を可能とするために金属とウレタンを用い作成し，計測面に加えられた荷重を測定することで傷害評価をした（図 2b）．腹部ダミーはゴムチューブを用い，内圧変化を測定することで傷害評価をした（図 2c）．動物実験や被験者実験の結果から，しきい値を決定しており，計測された荷重と内圧はパソコンの計測画面に表示される（図 2d）．傷害評価はしきい値を超える荷重をダミーに負荷することで実施した．

図 2c．腹部を１つの空間としてとらえ内圧変化を測定することで，サブマリン現象が起こった際に，シートベルトがずれあがることによって発生する腹部傷害が評価できる．腹部も食用腸や被験者負荷実験に基づき，衝撃耐性値を設定した．

図 2a．展示した腰椎・腹部傷害評価ダミー：腰椎部と腹部に荷重を負荷することで交通事故時に発生する脊椎骨折・腹部傷害を評価した．事故調
査解析，動物実験，被験者実験の結果に基づきダミー試作を実施し，プロトタイプを三モデル製作しており，これら実験，設計，加工までには３か年を要している．傷害を忠実に再現するために高い加工精度が必要であり，試行錯誤しながらダミーを完成させた．

図 2d．計測画面：独自に開発したデータロギング
システムにより脊椎と腹部の傷害を計測する．傷
害しきい値を超える脊椎荷重・腹部内圧が発生す
ると，ランプが黄色に点灯し，傷害が発生する領域になるとランプが赤色に点灯する．

3

4.2 ジャッジデモンストレーション概要

4.3 プレゼンテーション概要

ジャッジデモンストレーションは実機を用いプレゼンテーションは発表 15 分，質疑応答 5 分て，開発したコンセプトを紹介するものである．

で行われ，約 100 人が入る部屋で両脇に設置され開発したダミーに計測器を接続し手で荷重を加たモニターを用いて説明をした（図 4）．

え，しきい値を超えると傷害が発生する様子をパソコンの計測画面を用いて説明した．脊椎は圧迫骨折と破裂骨折の発生メカニズムについて説明し，腹部はサブマリン現象が起こった際の腹部傷害の発生メカニズムについて説明した（図 3）．

図 4．プレゼンテーション説明の様子：発表はデモンストレーションでの説明が難しい事故調査の事例や実験結果などを中心に動画を交え解説した．
内蔵 T シャツにより交通事故時の受傷機転を説明したことが評価につながった，と大会審査員の

図 3.デモンストレーションの様子：内蔵を模した
自作 T シャツを着てシートベルト着用乗員の交通事故時の挙動を再現し，脊椎傷害と腹部傷害を視覚的に説明した．

方からコメントをいただいた．説明の際，一気に会場が盛り上がったため，海外での発表は日本以上にエンターテイメント性が必要だと感じた．

デモンストレーションは約 20 分で，説明をしている最中に審査員が感じた疑問点などを質問

5．表彰チーム
SSTDC では，参加チームの中から最優秀チーム，されその場で答える形式であった．質問内容はダ優秀チームがそれぞれ１校ずつ選ばれる．

ミー全体を完成させる予定はあるのか，実車に取り付けて評価することができるのか，といった今最優秀賞

後の発展性を問う質問が多かった．また，他の研究機関との差別化はできているか，実際の衝突時

California Polytechnic State University (USA)の傷害を評価できているのかといった，実用を目“Autonomous Collision Avoidance System的とした質問が多かった．

for Collaborative Vehicle Platooning”

一般来場者は約 70 名で，初日が一番多かった．
優秀賞

日本で開催された人とくるまのテクノロジー展
での質疑応答ではどのような研究をやっている

Virginia Tech Transportation Institute (USA)のか，というような概要の説明を求める傾向があ“Pre-Rear-End Positioning andったが，ESV 国際会議での質疑応答では腹部と脊Risk Extenuation System”

椎の傷害評価が可能になれば，どんな良いことが今回の最優秀賞チームはカメラによって車線あるのか，というようなビジネスに繋がるかどうを検知し前の車を追従する車のミニチュアを開かの説明を求める傾向があった．
4発したカルフォルニア・ポリテクニック・ステーすることができたのではないかと思う．

ト大学のチームであった．

国際会議としてみれば，不慣れな英語のプレゼ

背景を丁寧に説明するチームもあれば動画をンテーションに加え，自分達の作品がいかに有用多く使用したチームもあり，国によって発表の仕であるかを主張，さらに誇大にでも主張する能力

方や参加人数も様々であったが特にアメリカチが必要であり，受身の教育を受けてきた我々日本ームのプレゼンテーション力の高さを実感した．

人に比して，ディスカッションを日常的に体験し両チームとも自動運転に着目し，独自の視点かている欧米人との論破できる能力の差をつめなら問題解決の方法を検討していた．特に最優秀賞

ければ，世界で勝つことは難しいと感じた．に選ばれたチームのプロトタイプは，追従する車

後日，NHTSA の SSTDC 責任者である Arthurが白線からはみ出さずに走り，歩行者の模型を避Carter さんから日本チームと入賞チームの差は，けて走行し，車線変更するなど技術力の高さを感僅差であったと報告をうけた．非常に残念な気持

じた．

ちではあるが，各国の代表チームと接戦を繰り広げることができたいへん価値のある大会であった．
謝辞
今回このようなたいへん貴重で意義深い経験のための機会を設けてくださった SSTDC 実行委員長の Arthur Carter さんをはじめとする NHTSAの方々にはたいへんお世話になりました．さらに，英語での発表を指導してくださったトヨタ自動図 5．各代表チームの集合写真

車の古平さん，トヨタテクニカルディベロップメ
ントの Ashley Baker さん，プレゼンテーションの6．まとめ

英語発表を遠隔で指導して頂いたアデレード大研究室では SSTDC の取り組みを卒研や修士研学の Giulio Ponte さん，審査会場で見守っていた究とは切り離し，１つのクラブ活動のような形態

だいた本田技術研究所の上地さん，本大会ならびで実施してきた．機械工学の強みを生かすべくに日本大会を運営してくださった大津さんをはCAD による設計，工作機械による加工を実施したじめとする自動車技術会の皆様に心より御礼申ことに加え，バイオメカニクス研究室として交通し上げます．

事故の調査解析や関連する実験を取り入れてダミー開発を実施した．SSTDC の取り組みは，スポーツ競技でオリンピックを目指すように選手（自分達学生）と監督（教員：西本哲也教授）が一体となり，優勝を目指すために日々活動を実施してきた．残念ながら入賞はできなかったものの展示を見ていただいた来場者の技術者の方には，日本
人は常によいものをつくろうとする改良のものづくりを得意とすることがみてとれる，との感想をいただいており，日本人の持ち味を海外に発信
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