くるまの乗り降り
自動車の「乗りやすさ」と「降りやすさ」は、人口全体の高齢化に伴って自動車業界の重要な設計基準となってきています。
例えば窓枠などに手すりを取り付けることは可能ですが、最適な位置はどこかということは未だに課題の一つです。次の例は、窓枠上に設置した手すりの位置が、自動車から出る時に必要な筋肉運動にどのように影響するかを示しています。
解析結果を見ると、高い場所にある手すりの負荷のほうが少ないように見えますが、ある一定の位置より高くなるとそれ以上の効果が望めないこともわかります。このような自由度の高い位置決めは、高度に最適化された現代の自動車のような製品の設計に大変重要となるでしょう。
ペダル設計
良いペダルとはどのようなものでしょうか。
ドライバーが疲れを感じることなく、簡単に自動車を操縦できるものと考えれば良いでしょうか。ペダルは、ドライバーの運転感覚を高め、また重力に対するドライバーの脚部を支えるための力学フィードバック機構を備えています。
しかし、その設計は複雑です。この複雑さはペダル機構そのものよりも、人体の脚部との関係に由来しています。脚部とペダルの組み合わせは非常に複雑な機構システムを形成し、システム全体を考慮しなければペダルの操作性について正しく判断することはできません。
右の図は、組込まれたバネがペダルを踏み込んだ際に受ける力をシミュレーションした結果です。バネの張力に関係なく、踏み込みが深いほどペダルを容易に動かせることが分かります。このような予測をシミュレーション無しに行うのは大変困難でしょう。
ステアリング/コーナリング
コーナリングの際に起こる遠心力に身体が耐えられるよう、様々な環境で支える必要があります。F1レースのドライバーの場合、受ける遠心力が２Gを 超えることがあります。この図は、レースドライバーがハンドルをしっかり握ることで身体のバランスをとっている状況を示しています。上半身の筋肉に対する 負荷は限界まで達し、自動車を操縦する能力は著しく低下します。
ここまで極端な状況でなくとも、自動車の運転には遠心力と疲労が伴います。AnyBodyを利用すれば、シート、シートベルト、その他の環境が与える様々な支持条件の影響を実験することができます。
