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

• 研究課題/領域番号: 24760188
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 中川 智皓 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70582336)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: パーソナルモビリティ / 運動力学 / マルチボディダイナミクス

研究成果の概要

本研究では，軽量のパーソナルモビリティ・ビークルとして，倒立振子型車両および４輪型立ち乗り式車両に着目し，車両および人間の運動を検討した．人間の重心移動に応じて前後に移動する倒立振子型車両については，マルチボディダイナミクスを用いた数値シミュレーションおよび三次元動作解析装置を用いた実験により，車体の形状（取っ手の有無等）が人間の挙動および車両の運動に与える影響を明らかにした．また，静的安定性を保持することが可能な車両の一例である４輪型立ち乗り式車両については，車両と詳細な人間モデルを構築し，姿勢安定化メカニズムについて検討し，車両のホイールベースや取っ手位置などの設計指針を示した．

研究成果

• [学会発表] 加速する立ち乗り式四輪型車両上の人間の重心挙動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森田悠介，中川智皓，新谷篤彦，伊藤智博
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第91期定時総会講演会
  • 発表場所: 大阪電気通信大学（大阪府寝屋川市）
  • 年月日: 2016-03-11
• [学会発表] 下肢の運動低下を考慮した立ち乗り式四輪型車両上の人間の運動解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森田 悠介，中川 智皓，新谷 篤彦，伊藤 智博
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部 第90期定時総会講演会
  • 発表場所: 京都大学（京都府・京都市）
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-17
• [学会発表] 立ち乗り式四輪型パーソナルモビリティ・ビークル上の人間の運動解析と実験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森田 悠介，中川 智皓，新谷 篤彦，伊藤 智博
  • 学会等名: 日本機械学会 Dynamics & Design Conference 2014
  • 発表場所: 上智大学（東京・四谷）
  • 年月日: 2014-08-26 – 2014-08-29
• [学会発表] Multibody Analysis of an Inverted-pendulum Vehicle and Driver Operation during Acceleration and Deceleration (2014)
  • 著者名/発表者名: C. Nakagawa, S. Arakawa, A. Shintani, T. Ito
  • 学会等名: 3rd Joint International Conference on Multibody System Dynamics/ The 7th Asian Conference on Multibody Dynamics
  • 発表場所: 釜山（韓国）
  • 年月日: 2014-06-30 – 2014-07-03
• [学会発表] Dynamic Behavior of Inverted Pendulum Vehicle and Driver during Deceleration (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Nakagawa, S. Arakawa, A. Shintani and T. Ito
  • 学会等名: roc. of ECCOMAS Multibody Dynamics 2013, 781-787 (2013).
  • 発表場所: Zagreb
• [学会発表] Multibody Analysis of a Human and Inverted-pendulum Vehicle with and without a Handle-hand Constraint (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Nakagawa, S. Arakawa, A. Shintani and T. Ito
  • 学会等名: Proc. of the ASME 2013 International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference} (IDETC/CIE) 2013, No.DETC2013-12047, 8 pages (2013)
  • 発表場所: Portland
• [学会発表] マルチボディダイナミクスを用いた加減速時における倒立振子型車両と操縦者の運動解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中川 智皓，荒川 俊介，新谷 篤彦，伊藤 智博
  • 学会等名: 日本機械学会 Dynamics & Design Conference 2013
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 立ち乗り式四輪型パーソナルモビリティビークルと操縦者の運動に関する基礎検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森田 悠介，新谷 篤彦，中川 智皓，伊藤 智博
  • 学会等名: 日本機械学会第22回 交通・物流部門大会（TRANSLOG2013
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 加速操作の違いによる倒立振子型車両と操縦者の挙動に関する基礎検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荒川俊介，中川智皓，新谷篤彦，伊藤智博
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部 第88期定時総会講演会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] マルチボディダイナミクスを用いた倒立振子型車両と操縦解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荒川俊介，中川智皓，新谷篤彦，伊藤智博
  • 学会等名: 日本機械学会 Dynamics and Design Conference 2012
  • 発表場所: 横浜
• [備考] 大阪府立大学 工学研究科 機械工学分野 機械力学研究室
  • URL: http://www.me.osakafu-u.ac.jp/dyna/index.html