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2006 年度 実績報告書

機能性素材センサを実装した構造異常検知車体の開発と車体健全性評価

研究課題

研究課題/領域番号 17560234
研究機関日本大学

研究代表者

青木 義男  日本大学, 理工学部, 教授 (30184047)

研究分担者 泉 隆  日本大学, 理工学部, 教授 (30120372)
福田 敦  日本大学, 理工学部, 教授 (90208950)
キーワードモニタリング / 機械学習 / スマートセンサ / 構造健全性評価 / 自動車 / 衝突検知
研究概要

本研究は、車載用の多機能でコンパクトな衝突検知システムを構築し、ITS技術および車両安全技術の進展に貢献しようとするものである。平成18年度は、昨年までに先行開発した衝撃検知システムのセンサ特性の検討と共に、自動車のプラスチック製バンパーや鋼板ボディパネルへの実装を行い、部材レベルと実車に登載した状態で様々な衝撃荷重条件における低速衝撃ならびに高速衝撃試験によってひずみ応答波形の測定を行い、衝撃を受ける部位の変化に伴う衝撃応答波形の相違などを調べた。センサ特性については、圧電ポリマーセンサは感度が高くしかも大きな衝撃に対しても計測可能であることを実証した。また、超弾性合金センサは大きな変形に追従し、動的特性の測定や破損検知にも利用できることが判明した。
次に衝撃応答波形からウェーブレット変換などの信号処理技術を利用して、測定した衝撃応答波形の特徴抽出を行い、入力信号レベルや波形形状の相違から、損傷度合いや損傷形態との関連付けが可能か否かを検討した。この結果、離散ウェーブレット変換による周波数帯別の時系列データに実効値の相違が明確に現れることが確認され、特徴の判別に利用できる可能性があることを示唆した。
また、実車バンパーに登載した衝突検知システムについてアイドリング時と停車時に、バンパーの各部に比較的小さな衝撃を与え、2、3の同定アルゴリズムを用いて、その応答信号から衝撃位置やその大きさの推定を試みた。その結果、拡張型線型識別器であるサポートベクターマシンによる推定結果の精度が最も高く、衝撃力とその入力位置の推定が可能であることを実証した。
この他、超弾性合金センサを車体ドア内部に組み込んだ落錘衝撃試験も行って、その破壊プロセスや衝撃エネルギー量について測定を行ったが、衝撃時の変形については超弾性合金センサの実装方法や端末処理について今後の課題が残った。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (11件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 離散ウェーブレット変換に基づく特徴抽出を用いた自動車構造の健全性モニタリングの研究2007

    • 著者名/発表者名
      田畑昭久, 青木義男, 安藤主賢, 加藤雅崇
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集A編 73巻725号

      ページ: 10-17

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 局所フレキシビリティ法による機械締結部の健全性評価2006

    • 著者名/発表者名
      青木義男, 田畑昭久, 山田泰生, 邉 吾一
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集A編 72巻724号

      ページ: 1921-1927

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Application of Support Vector Machines to Health Monitoring of Vehicle Structure2006

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Tabata, Yoshio Aoki
    • 雑誌名

      Proceedings of Joint 3rd International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 7th International Symposium on advanced Intelligent Systems

      ページ: 1548-1552

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Application of Support Vector Machines to Health Monitoring of Vehicle Structure2006

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Tabata, Yoshio Aoki
    • 雑誌名

      Proceedings of International Workshop on Multidisciplinary Design Exploration

      ページ: 73-76

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 自動車からの排気ガス予測の現状と課題2006

    • 著者名/発表者名
      福田 敦, 前山徳久, 白川泰樹, 椿貴博
    • 雑誌名

      国際交通安全学会誌 31巻1号

      ページ: 46-55

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Height Measurement using Sphere Matching Method in the Stereo Vision System2006

    • 著者名/発表者名
      Takashi Izumi et al.
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A 126巻6号

      ページ: 504-510

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Development and Impact Behaviors of AL Door Guarder Beam Reinforced with CFRP for Side Collision of Automobiles2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Aoki, Goichi Ben, Yuka Iizuka
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials Vols. 334-335

      ページ: 197-200

  • [雑誌論文] Development and Impact Behaviors of CFRP Guarder Belt for Side Collision of Automobiles2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Aoki, Goichi Ben, Isao Kobayashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the l2^<th> U.S.-Japan Conference on Composite Materials

      ページ: 422-430

  • [雑誌論文] A Study on the Introduction of Bus Rapid Transit System in Asian Developing Cities - A Case Study on Bangkok Metropolitan Administration Project -2006

    • 著者名/発表者名
      Thaned Satiennam, Atsushi Fukuda, Ryosuke Oshima
    • 雑誌名

      IATSS Research, Journal of International Associational of Traffic and Safety Sciences Vol. 30, No. 2

      ページ: 59-69

  • [雑誌論文] Introduction of Signal Control Strategy for Nearside Bus Stop to Im prove Bus Operation along Two-lane Arterial2006

    • 著者名/発表者名
      Thaned Satiennam, Atsushi Fukuda, Toshiaki Muroi
    • 雑誌名

      土木計画学研究・論文集 Vol. 23, No. 4

      ページ: 811-818

  • [雑誌論文] Travel Time Measurement by Vehicle Sequence Matching Method - Evaluation Method of Vehicle Sequence using Levenshtein Distance -2006

    • 著者名/発表者名
      Takashi lzumi et al.
    • 雑誌名

      SICE-ICASE International Joint Conference 2006 Proceedings

      ページ: 1625-1629

  • [図書] 「専門基礎ライブラリー」機械力学2007

    • 著者名/発表者名
      金原粲, 末益博志, 金原勲, 青木義男, 荻原慎二, 久保光徳
    • 総ページ数
      184
    • 出版者
      実教出版

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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