2015 Fiscal Year Annual Research Report
車両の軽量化と高齢者の運転の相互作用ダイナミクスを利用した走行安定化技術の構築
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24760188
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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) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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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 |
高齢社会にける緊急の課題の一つとして，交通弱者のための歩行の代替となりうる移動手段の開発がある．足腰の衰えから長距離を歩くことが負担また困難な高齢者向けに，シニアカーなど歩行を補う移動手段が開発されている．シニアカーは，自動車に比べコンパクトで軽量であり，その手軽さから近年使用者が増えている．一方，シニアカーの増加に伴い，段差や傾斜での転倒，操作ミスなどの事故が増えている．シニアカーの他にも，パーソナルな移動手段として，電動三輪スクータ，電動アシスト自転車，電動車椅子が市販されている．電動ではない移動手段では，フレーム形状を工夫した自転車や軽量車椅子などが挙げられる．また，新しいモビリティとしては，倒立振子型車両が研究されている．これは平行に２つの車輪を有し，制御によって安定性を保持する乗り物である．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モビリティビークルは，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．安全性や安定性を確保するためには，人の影響を考慮した軽量車両のダイナミクスを把握し，それを考慮した車体設計，制御系を構築することが重要である．よって，本研究では車両の軽量化と人間の操縦についての相互作用を統合的に評価し，車両の走行安定化技術を構築することを目的とする．
最終年度においては，4輪型立ち乗り式車両に乗車する人間の重心移動について，様々な加速条件の下，数値シミュレーションを行い，立位姿勢を保持できる条件を明らかにした．また，試作車両を用いた実験では，基本的な動作を実現するとともに，立位姿勢が不安定になる場合も確認し，人間の重心移動を抑制する機構を提案した．
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