振動と騒音を減らして、自動車を「人間中心設計」に

車の振動や騒音を低減する

自動車の設計を、振動や騒音を低減するという観点から考えたとき、車本体の構造だけではなく、乗る人がどう感じるかが大事です。車を運転している間、路面の凹凸やエンジン内部での爆発によってさまざまな振動や騒音が発生し、乗っている人の体はずっとそれにさらされています。振動や騒音の程度によって、人は不快感を覚えたり疲れを感じたりします。例えば、乗り物酔いという現象は、車の振動によって人の体が揺れ、不快感を覚え、起こります。車は毎日乗る場合もあれば、長時間運転することもあります。さほど不快でないレベルの振動でも、繰り返し作用すると不快や疲れを感じることもあるのです。

不快感や疲れの感じ方を分析する

実は振動の感覚を分析するのは簡単なことではありません。振動はお尻や背中、頭などと感じる部位もさまざまですし、状況による感じ方の違いや個人差があるからです。自動車の振動を分析する場合には、実際にシートに座ってさまざまな振動パターンを経験してもらい、どの振動が不快だったかをモニターしてもらう実験を行います。また、シートに座って2時間程度運転中の視界を模してゲームのように場面が変わっていく画面を見ながらハンドル操作をしてもらい、実験前と終わった後で体前屈をして体の硬さの変化を調べたり、心拍や唾液などの生理量を計測して、疲れの度合いを見る方法もあります。

「人体モデリング」による人間中心設計

コンピュータの予測技術の進歩で、今では自動車のシートの振動はコンピュータ内で予測シミュレーションができつつあります。乗り心地のよさを追求するには、乗っている人の体を力学的にモデル化して、構造物の予測の中に組み入れる必要があります。これは「人体モデリング」と呼ばれ、人体の特性や感覚を分析する手段として注目されています。
自動車の振動の測定は、機械の機能としての数値を測定するだけでなく、それを人間がどう感じるかを考える「人間中心設計」に生かされていこうとしているのです。

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先生情報 / 大学情報

東京都立大学システムデザイン学部機械システム工学科教授吉村卓也先生

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機械工学

メッセージ

機械工学科で振動や騒音の研究をしています。私は高校生のとき、物理学、特に力学に興味がありました。その力学をものづくりに応用できるところに魅力を感じて機械工学科に進みました。
振動・騒音の研究とは、具体的にいうと、例えば静かな自動車、乗り心地のよい車をつくるためにはどういう技術をそこに投入して力学的な解析をしていけばよいかということを探っていきます。物理学、力学に興味があるならとても面白い、やりがいのある分野だと思いますので、ぜひチャレンジしてください！

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