2017 Fiscal Year Research-status Report
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15K18007
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
中川 智皓 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70582336)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 運動力学 / パーソナルモビリティ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，環境保全，高齢社会への対応，移動権の確保といった観点から，歩行の延長をコンセプトとした新しい個人の移動手段，パーソナルモビリティ・ビークル（PMV）の開発が国内外で進んできている．これまでパーソナルな移動手段として，電動スクータ，電動アシスト自転車，電動車椅子が普及している．最近では，オートリフト式の福祉モビリティや新しいデザインと動きの着席型車両も登場している．平行に２つの車輪を有し，制御によって安定性を保持する倒立振子型車両も市販されている．操縦者は，重心移動によって車両を自由に操ることができる．このように，移動の負担を低減させるPMVは，持ち運びや省スペース性の観点から，近年軽量小型化されることが望まれている．しかしながら，車両が軽量になると，車両は人の重量と同程度となり，人との相互作用が無視できなくなる．本研究では，小型のパーソナルモビリティ・ビークル(PMV)の操縦性を向上させること，また操縦性の評価方法を提案することを目的とする．車両単体での走行性能を考えるのではなく，車両と人間の力学的インタラクションを詳細に把握することで，車両の姿勢安定性および操縦性を評価する．PMVの形態（平行二輪や直列二輪，四輪）に応じた操縦性向上のための走行安定化技術を構築する．
当該年度は，小径車輪を用いた直列二輪試作機の改良を行い，操縦性を向上させた．また，平行二輪（倒立振子型車両）では自動制動を加えた制御系を提案し，その有効性を実験において確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では，軽量車両を取り扱い，車両と人間の力学的インタラクションを把握することが重要な点である．当該年度においては，これまでに得られた理論上の知見を活かし，実験において提案の制御系の効果を確認した．自動制動を導入した倒立振子型車両の速度条件や人間の操縦特性のばらつきを考察し，普段使用しうる走行速度域内において提案手法が有効であることを示した．また操縦者による意図的な急制動の実験結果から，倒立振子型車両におけるTTC 及び反応時間を求め，TTC と反応時間を閾値とした安全システムの提案を行った．また，小径車輪を用いた直列二輪の乗車実験では，昨年度明らかとなった操縦性向上に必要な制御課題をクリアし，直進・旋回ともにステアバイワイヤ機構を付加して人間がスムーズに操縦できることを示した．よって，これはPMVの操縦性の評価と向上のための指針となったといえ，おおむね順調に進展していると判断する．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の推進方策は，次の通りである．PMVと人間の操縦において，意図的に人間がPMVを作動させて姿勢安定化を図る場合と，PMVの動き（例えば自動制動）に応じて人間が姿勢安定化を図る場合の差異を考察する．それにより，より詳細に状況に応じた操縦性の評価が可能になると考えられる．
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| Causes of Carryover |
PMVの走行に関する被験者実験について，研究室内での実施が可能となったため，当初計画の人件費・謝金が減り，次年度使用額が生じた．しかしながら，車両の改良での部品など必要となるため次年度に繰り越す．
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