2002 Fiscal Year Annual Research Report
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12650236
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| Research Institution | Kanagawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
川島 豪 神奈川工科大学, 工学部, 助教授 (70186089)
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| Keywords | 救急自動車 / 運動制御 / 乗り心地 / 寝台 / 振り子 / 最適制御 / LQI制御 / ストレッチャー |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、救急自動車がカーブを通過する際に生じる遠心力による横力、加速・減速時に生じる前後慣性力が寝台上の患者に与える負担を軽減するため、患者に作用する力を常に寝台と垂直方向に制御する強制振り子式寝台を開発することである。本システムは、振り子式機構を採用することで救急車にとって最も重要な制御系がダウンしたときのパッシブセーフティーを確保している。さらに、車両に作用する加速度が一定のときには寝台を傾けるエネルギーを必要としないためエネルギー源が限られている車載用として適しているという特徴を有する。また、振り子の回転中心を患者の重心にほぼ一致させることで、患者の車酔いを防ぐとともに、患者に対する制御系のロバスト性も確保している。しかし、車両に作用する加速度が急激に変化するところでは寝台のロール運動、ピッチ運動の遅れにより寝台面上に左右・前後加速度が生じてしまう。そこで本年度は、これを抑えるフィードフォワードシステムを強制振り子式寝台に付加し、その有効性を走行実験により確認した。
1.昨年度同定されたハンドル角と車速から車両に作用する左右加速度を推定する1次遅れモデルに加え、本年度はブレーキペダルに踏力計を取り付け、定速走行からブレーキペダル踏力一定でトラックを停車させる実験を初速度を変えて実施し、ブレーキペダル踏力と車速から車両に作用する前後加速度を推定する1次遅れモデルを同定した。
2.ハンドル角、車速、ブレーキペダル踏力から車両に作用する左右・前後加速度を推定して寝台面を適切に傾斜させるフィードフォワード・フィードバック併用制御システムを構築し、走行実験により寝台面上加速度をフィードバック制御のみの場合より抑えられることを確認した。
3.振動絶縁装置と組み合わせて走行実験し、開発された強制振り子式寝台が柔らかい振動絶縁装置の上でも有効に作用することを確認した。
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