2016 Fiscal Year Annual Research Report
Basic Research on an In-Car Crib with Joint Application of Regular and Inverted Pendulum Mechanisms
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24560279
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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, 教授 (70186089)
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2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 機械力学・制御 / 衝撃制御 / 乗員保護装置 / 幼児用補助装置 / 衝撃緩和 / 振り子 / 倒立振り子 / 衝突実験装置 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
車に乗せられている幼児の安全確保のため、振り子式のチャイルドベッドを倒立振り子のようにアームで支え、そのアームの回転減衰をセミアクティブ制御で調整することにより、衝突時の幼児に作用する衝撃力を許容値以下に抑えることのできる安全装置の開発が最終目的であり、本研究では数値シミュレーションにより基礎的なデータを集めて設計指針を得ると共に、模型実験によりその有用性を確認した。衝突初期に衝撃力を緩和できる振り子式の特徴と動き出し難さから寝台の移動距離を抑えることのできる倒立振り子式の特徴を併せ持つ点、車上の装置であることから充分なエネルギー供給が得にくい状況を考慮してセミアクティブ制御により衝撃力を緩和する点が提案する装置の特徴である。
現在までに、振り子・倒立振り子併用式チャイルドベッドとそのセミアクティブ制御則を提案し、数値シミュレーションにより実物大のチャイルドベッドと制御システムの有効性を車内で寝台が移動できる距離を考慮しながら車両に-30Gの加速度が作用する衝突時に寝台に作用する加速度を目標値の-24Gに減らせることを確認するとともに設計指針を得た。次に実験模型を製作するとともに、本学自動車工学センターにある小型衝突実験設備の走路（20m）に設置されているリニア誘導モータ用制御システムを構築して実験模型を搭載した台車を-15.6m/s＾2で急減速させられること、積層圧電アクチュエータにより自転車用ディスクブレーキを駆動する模型実験用アクチュエータを製作して1msのサンプリングタイムでの制御が可能であることを確認してきた。
平成28年度は、引き続き模型実験を実施し、台車の加速度に強いローパスフィルタをかけているため、その遅れで衝突直後に目標値を超えるが、ほぼ目標値の-12m/s＾2付近に寝台加速度を保てることを確認した。衝撃減衰器を設計して実際に衝突させる実験の準備もした。
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| Remarks |
本年度は、制御実験風景のショートムービーを更新し、掲載決定の論文および発表した国際会議録２本を参考文献としてリンクした。
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