○○センター第３期地域事業計画

Transcription

1 光ファイバセンサを用いた自動車の振動 衝撃検出 つくばセンター 計測フロンティア研究部門構造体診断技術研究グループ津田浩連絡先 研究のポイント 波長変調型光ファイバセンサ Fiber Bragg grating(fbg) を利用した振動 衝撃計測システムの開発 ファイバ リングレーザをベースとした小型で安価に構築できるシステムで サブ Hz~MHz の広帯域振動検出が可能 センサシステムの特長 ひずみゲージと圧電センサの両方の機能を有する多機能センサ 電磁波非障害 多重化可能 優れた防爆性 耐食性 研究の内容 FBG センサ出力 ひずみ, 時間 秒 ひずみゲージによる振動測定との比較 圧電センサ出力 FBG センサ出力 時間 ミリ秒 圧電素子による衝撃検知との比較.6m.1m 従来の光センサシステム ( 左 ) との比較

2 スクリーン 右後方 後方用プロジェクター つくばセンター ドライビングシミュレータを用いた運転行動計測ヒューマンライフテクノロジー研究部門ユビキタスインタラクショングループ佐藤稔久連絡先 ターゲットプロジェクター 前方用プロジェクター 車両キャビン スピードメータタコメータヘッドアップディスプレイ 車内情報用コンピュータ 電動 6 軸モーション 空間配置型スピーカ 操作計測センサ 音響システム ステアリング制御用 PCI カード モーション制御装置ホストコンピュータ映像生成コンピュータ 道路交通法改正や走行安全対策の事前評価, 衝突警報に対するドライバ受容性の評価など, 実環境では実施の難しい道路交通環境での運転行動データを収集 分析 産総研 DS の 4 つの特徴 ターゲットプロジェクターによる中心視野の高解像度化 ドライバーの視野特性 ( 中心視と周辺視 ) を再現するために中心視野付近の高解像度化 偏光フィルターを使った後方用映像 偏光フィルター 踏切通過前での一旦停止義務解除時におけるドライバ行動の評価 複数の警報システムに対するドライバの知覚 識別 理解の評価 直接見ると重なっているルームミラーとサイドミラーの視野でも ドライバーからはそれぞれのミラーの映像だけが見えるように偏光フィルターを設置 空間配置型スピーカーによる音場の再現 実際のテストコースでエンジン音を 8 方向から録音 マイクと同一の方向にスピーカーを配置して実際の音場を DS 車内に再現 道路の継ぎ目での音と振動の再現 首都高などにみられる道路の継ぎ目 道路の継ぎ目にタイヤが乗った時, 実際の首都高で記録した音波形と振動波形を再生

3 つくばセンター 計測用車両を用いた実路での運転行動計測ヒューマンライフテクノロジー研究部門ユビキタスインタラクショングループ佐藤稔久連絡先 ドライブレコーダ 前方風景撮影用 ドライバモニター用 D-GPS sensor 左車線撮影用 先行車用レーザレーダ 車両速度, 車体加速度, 車体角速度 GPSによる位置および進行方位 ステアリング操舵角, ウインカー操作 先行車 後続車までの距離 相対速度 アクセル ブレーキペダル踏み込み量 アクセル ブレーキペダル上の足の有無 ビデオカメラ映像 ( 前方, 後方, 左右白線, ドライバー顔 ) 実験参加者 前期実験 後期実験 実験参加者 A 実験参加者 B 実験参加者 C 68 歳 65 歳 7 歳 73 歳 7 歳 74 歳 実験参加者 D 66 歳 71 歳 後続車用レーザレーダ 加速度センサ角速度センサ 後方風景撮影用 ステアリング操舵角センサウインカー操作センサ 車輪速センサー 右車線撮影用 研究事例 : 高齢ドライバーの先行車追従行動の経年変化 先行車との追従場面 解析区間 走行ルート Frequency rate 4% 3% 2% 1% % 加速.6.4 ~.5.5~1 1~ ~2 2~ ~3 THW(sec) 3~ ~4 前期実験後期実験 4~4.5 先行車との THW の分布 前期実験 4.5~5 5~ Frequency rate 4% 3% 2% 1% % ~.5.5~1 1~ ~2 2~ ~3 3~3.5 THW(sec) 3.5~4 ペダルセンサー 普段の運転行動を定量的に解明するために実路での運転行動データを収集 分析 1 車間距離の取り方 2 相対速度に応じた加減速の仕方 加速.6.4 前期実験後期実験 4~ ~5 後続車との THW の分布 後期実験 5~ 6 号バイパス 加速度 (m/sec 2 ) 加速度 (m/sec 2 ).2 E 分析項目 -THW(Time Headway= 車間距離 / 車速 ) - 先行車との相対速度 - 自車の加速度 -.4 減速 -.6 減速 Closing 相対速度 (m/sec) Opening Closing 相対速度 (m/sec) Opening 高齢ドライバーは,5 年の経過により車間距離は長めになっているものの, 先行車が離れていく際に加速をより強くする傾向となる -.4

4 次世代タイヤ材料の粗視化シミュレーション ナノシステム研究部門ソフトマターモデリンググループ森田裕史連絡先 架橋ゴム タイヤ用高分子材料 フィラー + = ( ポリマー ) (CB Si) フィラー充填高分子材料 ナノサイス の硬い粒子と高分子メルトを混合物 ハイフ リット 効果 補強効果等で適用を期待 低燃費 ( 転がり抵抗 ) 高いグリップである 青 : ポリマー灰色 : フィラー 環境適合タイヤ用の材料開発が急務 フィラー充填高分子材料の材料設計へ 階層構造の存在 高分子材料シミュレーションシステム msec プラットフォーム 特に フィラー界面の構造 フィラーの分散構造 フィラー界面の効果 フィラーの分散の効果これらをシミュレーションしたい! µsec Nse c psec fsec GOURMET MUFFIN SUSHI 多相構造シミュレーター平均場シミュレーター PASTA レオロジーシミュレーター COGNAC 粗視化 MDシミュレーター シミュレーションエンジン nm µm mm m フィラー界面効果を含む粗視化 MD シミュレーション ポリマー中にフィラーが分散した構造中の 粗視化分子動力学シミュレーション 粗視化 MD シミュレーションによって フィラー充填系における高分子鎖のダイナミクスについて シミュレーションを行い 界面近傍の高分子鎖の動きを捉えることで界面の設計について議論する 少数フィラー充填時の構造 防衛大 慶応大 東京大学との共同研究 多数フィラー充填時の構造 多数のフィラーを含む分散構造シミュレーション ポリマーブレンドの相分離構造中における フィラーの分散構造のシミュレーション TDGL 法等の相分離構造シミュレーション法に粒子のダイナミクスを組み合わせたシミュレーション法を開発 混錬を含むダイナミクスをシミュレーションし フィラーの分散を検証する 相分離初期の構造 関連情報共同研究コンソーシアムの立ち上げ予定 : 212 年 4 月 ~ ゴム エラストマーにおける理論 シミュレーション基礎研究会 相分離 3 次元構造 ネットワーク構造

5 中部センター 高感度水素漏れ検知センサの開発 研究の狙いと内容 熱電式水素センサは マイクロ素子化技術開発として NEDO プロジェクトの水素安全利用等基盤技術開発 熱電式水素センサの研究開発 で開発された シリコンウェハ上に薄膜状の熱電膜 触媒膜 電極 配線 ヒータを形成したマイクロセンサ素子を製造し 高感度で且つ 耐久性に優れた性能を確認した 先進製造プロセス研究部門電子セラミックプロセス研究グループ申ウソク伊豆典哉伊藤敏雄連絡先 : 研究開発の成果.5~5 ppm 検知の水素センサ 水素ステーションで 1 年間性能実証 ベンチャー設立による実用化 新しい応用展開 ( 呼気計測 ) 開発した水素センサ 開発したセンサの実証実験 3 圧縮器上部 水素ステーションでのフィールドテスト 水素から他のガスへ マルチガスセンサ 2 蓄圧器上部 1 ディスペンサー内部

6 つくばセンタートラックの隊列走行の研究開発 知能システム研究部門フィールドロボティクス研究グループ加藤晋連絡先 無駄な燃料消費を ITS( 高度道路交通システム ) 技術の導入で軽減 高効率な物流を目指したトラックの自動運転 隊列走行技術の開発 安全と受容性を考慮した HMI( ヒューマンマシンインターフェース ) 現在 日本の CO2 排出量の約 2% は運輸部門であり その約 9 割が自動車からの排出です そのため自動車交通では 安全対策だけでなく環境や省エネルギーへの対策が重要な課題です NEDO は 28 年度から 5 年間の予定で 省エネルギー効果の高い ITS 技術の実用化を促進するため エネルギー ITS 推進事業 を実施しています その研究開発プロジェクトの 1 つとして 短い車間距離による走行空気抵抗低減と無駄のない速度制御により燃費向上を目指す自動運転 隊列走行システムの開発を 産総研を含め 15 研究機関が協力して行っています 本研究は 鳥や魚の群れのように互いに協調して高密度で走行するクルマ社会を将来像とした技術開発の一部であり 高効率な幹線物流システムの実用化を目指し 既存の高速道路で走行可能な装置構成と高い安全と信頼性に配慮した構築が特徴です 現在 3 台の大型トラックで 車速 8 km /h 緊急停止時を含め車間距離保持 1m±1m 車線保持 ±.1m の隊列走行を実現し 空気抵抗減少で約 8% の燃費を向上しています ( 最終目標は車間 4m 約 15% 燃費向上 ) 産総研では これまでの自動運転等の研究実績に基づき 安全性と受容性を考慮した HMI 等の技術開発とその評価等を行っています 大型トラック 3 台による隊列走行 ( 車間 1m,8km/h) 連携可能な技術 知財 自動運転 隊列走行システムの安全と信頼性評価 自動運転 隊列走行トラックの HMI 技術とその評価 隊列故障時の衝撃吸収装置の開発とその応用 自動運転 運転支援に関するセンシシング 通信 情報処理 制御 HMI 等の各要素技術とシステム化技術 謝辞 : 本研究は 新エネルギー 産業技術総合開発機構 (NEDO) のエネルギー ITS 推進事業 自動運転 隊列走行に向けた研究開発 により行われているものです ドライバ運転から自動隊列走行への操作支援と 故障検出を考慮した車内外の情報提供 HMI