|
要旨集●Vol.37 No.2（2002年6月発行）
研究報告
|
|
p.27
|
|
|
|
|
|
|
|
Calculational methods to predict the
vibration of an internal combustion engine have become
more important as demands for matching the lighter weight
of automobiles with low vibration levels and for reducing
the development period have been increasing. The former
studies of engine vibration are categorized into two
groups. One deals with structural vibration (elastic
vibration) in relatively higher frequencies. The other
deals with kinematic vibration (rigid body motion) in
low frequencies. Recently, it is becoming more important
to analyze structural and kinematic coupled vibration
in middle range frequencies. In this study, we developed
an engine vibration analysis system (EVAS) for a computer
aided design software, which can comprehensively analyze
structural and kinematic coupled vibration in a wide
range. A new formulation using a local observer frame
and eigenmodes was proposed to efficiently calculate
the structural and kinematic coupled vibration of the
moving elastic body. In addition, some types of force
elements were developed to express the transmitting
force from a body to another body or the boundary conditions.
The developed program was applied to a real engine model
and verified by experiment under running conditions.
自動車の低燃費化と静粛性向上に向けた軽量・低騒音化と開発期間短縮のニーズに対応するため，バーチャル試作のCAEツールとして，エンジンの振動予測手法の開発が望まれている。エンジン振動予測に関する従来の研究対象は，シリンダブロック放射音など高周波域の弾性振動と，アイドル振動など低周波域の機構的な剛体運動に分類される。しかしながら，近年の更なる静粛化要求に伴い，従来手法では解析困難な中周波域の機構運動と弾性振動の連成挙動が問題になってきた。
本研究では，機構運動と弾性振動の連成挙動を高速・高精度に計算する新たな解析理論を考案し，機構運動と弾性振動の連成挙動を含んで全周波数域のエンジン振動が予測できるソフトEVASを開発した。EVASでは，局所観測座標系を導入することにより，物体の機構運動と弾性振動をモード座標で統一的に表現し，従来の解析理論より運動方程式を大幅に簡素化した。また，すべり軸受など構成要素間のジョイントを模擬するため，ジョイントの種類に応じた汎用の力要素を作成し，任意のエンジン形式に対応できるようにした。
|
|
P.34
|
|
|
|
|
木佐貫義勝，佐久間茂，三木一生，松岡章雄，
長谷川純爾，吉田伸一，菊池厚躬，河野元嗣
|
|
|
市場事故での車両の衝突安全性や乗員保護装置の有用性を確認するには，乗員の受傷状況を再現し，傷害発生メカニズムを明らかにする必要がある。特に重症患者の致死的内臓損傷の存在を予測する上では，詳細な傷害解析が必要と考えられる。本報告では，骨格や軟組織がモデル化されており，計算機による傷害予測が可能な人体全身FE
(Finite Element) モデルTHUMS (Total HUman Model for Safety)
を用いて，市場交通事故での乗員傷害を再現した結果を紹介する。対象とした事故は車両単独の前面衝突事故であり，事故条件が傷害内容に及ぼす影響についても考察した。その結果，肋骨骨折及び複数の傷害の受傷予測結果から，提案した交通事故傷害の再現方法により事故傷害が再現可能であることを示すと共にTHUMSが傷害再現のための有効なツールであることを確認した。
|
|
P.42
|
|
|
|
|
|
|
|
Terrestrial digital broadcasting services in Japan
will start in 2003, and conventional analog broadcasting
will be terminated in 2011. However, it has been reported
that the mobile reception quality for the terrestrial
digital broadcasting is significantly reduced for
high bit rate transmissions such as high definition
television broadcasting. In this study, the reception
quality of terrestrial digital broadcasting when the
directional pattern of the mobile terminal is controlled
has been experimentally investigated using an experimental
radio wave. As a result, it is confirmed that the
reception probabilities by controlling the directional
pattern are significantly improved compared to an
omni-directional antenna. Especially, it is found
that the improvement in the reception probability
is greatly increased as the electric field strength
decreased. Thus, it is expected that the directional
pattern control is an effective method for improving
the reception quality and expanding the service area
of the terrestrial digital broadcasting.
地上波を用いたディジタルTV放送は2003年に本放送が開始され，2011年にはアナログ放送からディジタル放送に全面的に移行する予定である｡しかし，自動車などの移動体で地上ディジタル放送を受信する場合，受信映像が途切れるなど受信品質が大きく劣化することが明らかとなっている｡
本論文では，指向性制御技術による受信品質改善効果について，地上ディジタル放送の試験電波を利用して実験的に検討した結果を述べる｡実験の結果，指向性を電波環境に適応して制御することにより，アンテナ１素子で受信した場合に比べ受信品質を大きく改善できることが分かった。特に，電界強度の弱い地域において受信品質改善効果が大きいことから，指向性制御技術は受信エリア拡大に大きく寄与できるものと期待できる。
|
|
p.47
|
|
| |
|
棚橋巌，北岡広宣，馬場美也子，
森博子，寺田重雄，寺本英二
|
| |
渋滞低減や環境改善のためのITS導入の効果予測や交通施策の事前評価に交通流シミュレータが不可欠である。我々は，交通情報システムの導入効果予測を目的に広域交通流シミュレータNETSTREAM
(NETwork Simulator for TRaffic Efficiency And Mobility)
を開発した。初期のNETSTREAM Iでは広域交通流の計算を高速に行うため，車の流れを流体近似し密度移動させるブロック密度法を用いて交通情報システムによる渋滞低減効果予測を行い，情報利用車の割合に対する交通状況の変化を推定した。また，1998年の長野オリンピック開催時の交通状況予測を行い，警察庁および長野県警の交通規制や信号制御などの施策検討に貢献した。さらにITS導入評価に必要とされる個々の車両挙動計算が可能な交通流モデルを用いたNETSTREAM
IIを開発し，豊田市においてイベント開催時の交通状況予測を行い，パーク＆バスライド実施時のシャトルバス運行計画の検討に活用された。今後，NETSTREAMの特長を生かして，動的経路案内に必要なリアルタイム交通状況予測への応用や大気環境改善を目指す自動車の排出量推計に必要な交通流予測に応用する予定である。
|
|
p.54
|
|
| |
|
|
| |
ECUs ( Electronic Control Units ) are embedded controllers
in automobiles. The number of ECUs in each automobile
is increasing and their functions are becoming more
complex in order to meet environmental requirements
and satisfy market needs. It is important to make
these ECUs reliable for the sake of customer safety.
Since space and cost reduction are high priorities
for automobile applications, there is a demand for
improved circuit reliability with the minimum amount
of hardware addition.
This paper presents a fail-safe ECU system using
dynamically reconfigurable FPGA ( Field Programmable
Gate Array). The FPGA is configured to be fault detectors
and functions as a monitor for the control circuits
under normal operating conditions. If a fault in one
ECU is detected, the FPGA is dynamically reconfigured
to be a backup circuit for the faulty control circuit.
Because of this dynamic reconfiguration it is possible
for the proposed fail-safe ECU system to be small,
compared with conventional hardware. Example fail-safe
circuits using dynamically reconfigurable FPGA, such
as the Xilinx 6200 series, have been designed and
evaluated.
自動車の組込型制御装置としてECU (Electronic Control Unit)は広く使用されている。高まる環境や安全などのニーズに対応するために，自動車一台当たりのECU数は増加し続けており，その機能は複雑化している。複雑化するECUシステムでは信頼性向上が重要となってきているが，組込装置として実装面から小型であることも重要であるため，最小限の付加ハードウェアで信頼性を向上させることが求められている。本報告では動的再構成可能なFPGA
(Field Programmable Gate Array) を使用したフェールセーフ機能付きのECUシステムを提案する。通常動作時にはFPGAを故障検出回路として構成しECUの故障を監視させる。故障検出時にはFPGAを故障したFPGAのバックアップ回路として動的に再構成する。動的再構成によりフェールセーフ用の専用回路を個別に装備する必要がなくなり，ECUシステムの小型化と信頼性向上が可能となる。例として，Xilinx
6200シリーズを用いた回路設計を行って，リアルタイム制御ECUへの適用評価した結果を示す。
|
|
p.61
|
|
| |
|
|
| |
The manganese peroxidase (MnP) produced by Phanerochaete
chrysosporium, which catalyzes the oxidation of Mn2+
to Mn3+, is easily inactivated by the H2O2
present in the reaction. We attempted to increase
the H2O2 resistance by the conformational
stabilization around the H2O2-binding
pocket. Based on its structural model, the engineering
of oxidizable Met residues located near the pocket
to non-oxidizable Leu residues showed a significant
improvement. The immobilized MnP mutant (IMnP; M67L/M237L/M273L)
in mesoporous material (FSM-16) showed a high H2O2
stability, more than 100 fold greater than wild type
MnP. However, the stability of the immobilized wild
type MnP was not improved as much as that for the
immobilized IMnP.
This new strategy involving protein engineering
and immobilization in mesoporous materials would be
applicable for other enzymes which have an unstable
binding pocket.
リグニン分解酵素の一つであるマンガン分解酵素はリグニン等のポリマーの分解が可能であることが知られており，大変有用な酵素であるが，熱や過酸化水素に弱く実用化に至っていない。今回タンパク質工学の手法を用いた活性中心付近の改変により，酵素自身を過酸化水素耐性とすることに成功した
( 元の酵素の5倍程度 ）。さらにこれをメソ多孔体で固定化 することにより，100倍以上の耐性を付与することに成功した。
このバイオ技術とナノ材料技術の融合による安定化技術は，結合ポケットを有する酵素等の有用タンパク質に広く応用可能であると考える。
|
|
|
