| 研究概要 |
物体間の衝突によって生じる衝撃を和らげるためには,物体間に緩衝材を挿入することが考えられるが,衝撃を受ける物体に生じる変形量や絶対変位,減速度等を適切に調整することはできない.当該研究では車両衝突時における乗員損傷を低減するための協調制御システムを検討した.シートベルトやエアバッグなどが乗員の拘束装置および緩衝材として機能しているが,これらを協調して機能させるための制御を検討した.既存の乗員保護装置による乗員に対する拘束のタイミングを正確に再現するため,マルチボディダイナミクスを用いたモデル化とシミュレーションを行った.このモデルを低次元化した上で,乗員の上肢ならびに下肢への損傷を最小限に抑えるために必要な拘束力の最適化問題を設定した.乗員保護装置としては,シートベルトとニーボスルターを想定し,これらの拘束力の上限を定め,乗員の損傷を抑制するための最適拘束力を求めた.さらにセミアクチュエータを実装することを想定したシミュレーションを実施し,制御系の改良を検討した.また,同時に協調制御システムをDSP(Digital Signal Processor)上に構築し,既存の実験装置おいてアクチュエータの動作確認を行った.一方,制御系のロバスト性の検証を行うため,モデル上の各パラメータに変動を与え,制御系への影響の度合いをMATLABにより検証した.この結果,セミアクティブ制御においても,荷重目標値に追従させる制御系の持つロバスト性は十分に高いことを示した.
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