研究発表 - 清水　浩

高効率な電気自動車用駆動システムに関する研究

松ケ浦史郎, 大前学, 清水浩 (慶応大); 河上清源 (科学技術振興事業団)

日本機械学会交通・物流部門大会講演論文集, 

2001年

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電気自動車の駆動方式のうち，ダイレクト駆動方式は伝達ロスが少なく高効率が期待でき車体にエンジンルームを用意する必要がなく空間効率が高い。バネ下重量の増加による悪影響が懸念されるが，慶応大学で開発された電気自動車ＫＡＺでは，大径の１輪を小径の２輪で置き換えるタンデムサスペンションとダイレクト駆動方式を組み合わせることにより問題の軽減をはかり，またモーターの高速化，強力磁石の採用，高密度巻線方式の採用により駆動ユニットの小型軽量化を図った。実車実験の結果，時速３１１キロメートルを記録した。

電気自動車のコンポーネント・バッテリー埋め込み式フレームの剛性に関する研究

有冨雄策, 大前学, 河上清源, 清水浩 (慶応大)

日本機械学会交通・物流部門大会講演論文集, 

2001年

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電気自動車は重くて場所を取る電池を搭載する必要がある。そのため，有効空間が少なくなる等の問題を解決する手段として，電池を押し出し成形の角型アルミフレームの中に収納するバッテリービルトイン式フレーム（ＢＢＦ）を開発した。そして電池とすべての電気部品を収納するコンポーネンツビルトイン式フレーム（ＣＢＦ）に拡張した。ＢＢＦをＣＢＦに拡張することにより，車内空間をより有効利用することができるだけではなく曲げ剛性全体で２１％向上，ねじり剛性全体で７％向上することが判明した。

電気自動車の新しいサスペンション　　８輪タンデムホイールサスペンション

大西将浩 (慶応大　大学院); 大前学, 河上清源, 清水浩 (慶応大)

日本機械学会交通・物流部門大会講演論文集, 

2001年

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空間効率の向上，運動性能の向上，乗り心地の向上に著しい効果がある，電気自動車向けの新しいサスペンションシステムであるＴＷＳ（Ｔａｎｄｅｍ　Ｗｈｅｅｌ　Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）を開発，特性を検証した。ＴＷＳの基本構造は４輪を小径の８輪に置き換え，隣り合う２輪を油圧配管で関連させた油空圧サスペンションである。ＴＷＳの特性を検証する為，シミュレーションと実験台車による試験を行った。その結果，極めて安定した運動性能の実現，バネ上振動の最大で５倍以上の低減等の圧倒的なＴＷＳの効果が明らかとなった。

局所的運用を目指した自動車の自動運転システムに関する研究

大前学, 清水浩 (慶応大　環境情報); 藤岡健彦 (東大)

日本機械学会交通・物流部門大会講演論文集, 

2001年

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本論文では，限定された空間での運用を目指した自動車の自動運転システムについて，その概要を説明し，限定された空間で要求される運動制御について報告する。限定された空間で機能するコントロールレベルの高い完全自動運転システムを早期に運用し，信頼性，ヒューマンファクター，運用法に関する知見を蓄積することを目的として制作している完全自動運転システムの構成，動作の概要を説明する。さらに，大きな曲率を有する軌道上を走行するための制御アルゴリズム，自動駐車のための制御アルゴリズムを提案し，実験評価を行った。

Traction-Force-Distribution Control of EV with In-Wheel Motors for Lane Keeping

Manabu OMAE, Hiroshi SIMIZU and Naohisa HASHIMOTO

18th International Electric Vehicle Symposium, 

2001年

New Concept for Developing Electric Vehicle -Software Oriented Development

Nozomi KAKIUCHI, Hiroshi SIMIZU, Manabu OMAE, and Dirk Van Gogh

18th International Electric Vehicle Symposium, 

2001年

Innovative Suspension Technology for Advanced EV -8 Wheeler Tandem Wheel Suspension System

Masahiro ONISHI, Kiyomoto KAWAKAMI, Shiro MATSUGAURA and Hiroshi SIMIZU

18th International Electric Vehicle Symposium, 

2001年

New frame structure of EV-Development of Component Built in Frame

Yusaku ARITOMI, Kiyomoto KAWAKAMI, Manabu Omae and Hiroshi SHIMIZU

International Electric Vehicle Symposium, 

2001年

KAZ’ the Super Electric Vehicle

H. Shimizu，K. Kawakami, Y. Kakizaki, S. Matsugaura, M. Onishi

18th International Electric Vehicle Symposium, 

2001年

Development of Fail-Safe Technologies in the Ultra-High Performance EV ‘KAZ’

K. Kawakami, S. Matsugaura, M. Onishi and H. Shimizu

18th International Electric Vehicle Symposium, 

2001年

Advanced Direct Drive System for New Concept Electric Vehicle “KAZ”

S. Matsugaura, K. Kawakami, H. Shimizu, A. Nakajima, T. Toshio, C. Murotani, S. Fuku

18th International Electric Vehicle Symposium, 

2001年

Concept of the “KAZ”, the Smart of a New Generation Car-Design

D. Gogh, H. Shimizu

18th International Electric Vehicle Symposium, 

2001年

Uniting Battery Built-in Frame and Lithium-ion Battery Technologies in Evs

K. Kawakami, H. Shimizu

Proceedings of the 17th International Electric Vehicle Symposium, 

2000年

Forthcoming breakthrough of EV-industry at production of ambulances

D. Gogh, S. Matsugaura, H. Shimizu

17th International Electric Vehicle Symposium, 

2000年

Development of a New Measurement Procedure and Test System for Electric Vehicle

K. Kawakami, Y. Kakizaki, Y. Kondo, K. Kato, K. Shimizu and H. Shimizu

16th International Electric Vehicle Symposium, 

1999年

インホイールドライブを用いた電気自動車のサスペンション解析

大西将浩, 松ケ浦史郎, 清水浩 (慶応大); 河上清源, 近藤美則 (環境研); 景山一郎 (日本大)

自動車技術会学術講演会前刷集, 

1999年

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インホイールドライブシステムではばね下重量の増加による乗心地の悪化，接地性の低下等が懸念される。本方式を採用している小型電気自動車「ルシオール」をモデルにシミュレーションにより乗心地への影響を検証した。実車諸元を採取してシミュレーションモデルを構築した。また実車の走行テストから得られた突起乗越しデータと対照するシミュレーション計算を行った。シミュレーション計算の再現性は良かった。インホイールドライブモデルとバネ下重量を軽量化したモデルを比較計算するとややインホイールドライブモデルは不利であるが，まだ十分に快適なレベルを満たしている。

Development of a New Measurement Procedure and Test System

K. Kawakami, Y. Kakizaki, Y. Kondo, K. Kato, K. Shimizu and H. Shimizu

Electric Vehicle・the 16th International Electric Vehicle Symposium (EVS-16), 

1999年

Design is Essential to Public Acceptance of Electric Vehicles

K. Kawakami, Y. Kondo and H. Shimizu

15th International Electric Vehicle Symposium(EVS-15), 

1998年

電気自動車バッテリービリトインフレームの剛性評価

笠場孝一, 佐藤大, 片桐一宗 (岩手大); 清水浩 (慶応大)

日本機械学会全国大会講演論文集, 

1998年

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バッテリービルトインフレーム（Ｂ．Ｂ．Ｆ．）とは次期電気自動車のフレームとして提案されている箱型構造物である。本研究では，単純な箱型構造物のねじり試験の結果をもとに，Ｂ．Ｂ．Ｆ．を用いて実車“ルシオール”の走行時のねじり剛性を計算，評価した。その結果，Ｂ．Ｂ．Ｆ．のねじり剛性値を定義するには，フレーム上のサスペンションの位置，車速，旋回半径等の諸条件を考慮し，箱型構造物に特有な変形挙動を把握しなければならないことが分かった。

高性能電気自動車ルシオールの評価

河上清源 (ＮＥＤＯ); 近藤美則 (環境研); 清水浩 (慶応大)

自動車技術会学術講演会前刷集, 

1998年

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付加価値の高いコミュータ用の直列接続型バッテリー式ＥＶのルシオール（Ｌｕｃｉｏｌｅ）を開発した。開発コンセプトは，超小型，高性能，高い安全性，低燃費などである。次項の技術によって開発した。１）モータ，ブレーキ，減速ギヤ，ハブなどをホイール内に搭載したインホイールドライブシステム，２）車体フレーム内の空間にバッテリーを搭載するバッテリービルトイン式フレーム，３）各種センサと専用充電器によるバッテリー管理システム。主な車両性能は，１０・１５モード航続距離１３０ｋｍ，原油換算燃費５０ｋｍ／ｌ，加速性能（０‐４００ｍ）１７．９ｓ，最高速度１５０ｋｍ／ｈなどである。アンケート調査の結果，好評を得た。

高齢者・障害者対応交通システムに関する研究　　全体のサーベイとパーソナルユースの超小型ＥＶの有用性の提示

鎌田実 (東大); 秋山哲男 (東京都大); 藤井直人, えん藤全孝 (神奈川県総合リハビリセ); 米田郁夫, 橋詰努 (東京都福祉機器セ); 山田稔 (茨城大); 清水浩 (慶応大)

リハ工学カンファレンス講演論文集, 

1998年

電気自動車用駆動システムの評価結果

野坂克紀, 足利正, 水野孝行, 久光行正 (明電舎); 吐合求 (ナブコ); 清水浩 (慶応大)

電気学会産業応用部門大会講演論文集, 

1998年

電気自動車とアジアカー

藤井修 (久留米工大); 清水浩 (環境研); 湊清之 (日本自動車研)

電気学会産業応用部門大会講演論文集, 

1998年

エコビークルのブレーキシステム

吐合求, 太地利夫 (ナブコ); 正田雅彦 (光洋精工); 小泉孝司 (大久保歯車工業);足利正 (明電舎); 清水浩 (慶応大)

電気学会産業応用部門大会講演論文集, 

1998年

障害者・高齢者の利用を前提とした電気自動車導入における道路空間の課題

秋山哲男 (東京都大); 山田稔 (茨城大); 鎌田実 (東大); 清水浩 (環境研)

自動車技術会学術講演会前刷集, 

1997年

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パーソナルカー普及の可能性を探るために，高齢者の交通実態と意識について調査した。障害者・高齢者用の低速パーソナルカーについてアンケート調査し，今後の車の使い方と他の手段への転換の可能性およびパーソナルカーに関する意識について分析した。意識調査は，高齢化が進展し自動車への依存度が高い地方都市の住宅地を対象にした。高齢者は通勤や日常交通で現存交通手段に不満が高く，新しい個別交通手段への期待が大きい。普及の展望を述べ，普及した場合の道路空間における課題を論じた。

環境低負荷型技術を導入したエコオフィスの評価

樋口修二, 橋本健 (新菱冷熱工業); 清水浩 (慶応大); 近藤美則 (環境研); 六川修 一 (東大)

空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集, 

1997年

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環境低負荷型技術の総合的かつ定量的な評価，最適な運転管理手法の確立を目的として，平成８年度の運転データを報告した。消費エネルギー原単位は１，６６７ＭＪ／ｍ２・Ｙｅａｒで，その内４６．０％を太陽エネルギーにて賄った。また，太陽光発電による３．５時間のピークシフト効果を確認できた。

高齢者・障害者が使いやすい自動車の研究　全体のコンセプトの抽出と重度障害者 用コンパクト型ＥＶのイメージ

鎌田実 (東大); 米田郁夫, 橋詰努 (東京都補装具研); 藤井直人, い藤全孝 (神奈川県総合リハビリセ); 清水浩 (環境研); 秋山哲男 (東京都大); 山田稔 (茨城大)

自動車技術会学術講演会前刷集, 

1997年

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福祉社会の理念実現のために，高齢者・障害者が使いやすい自動車を研究した。前報（同誌，１９９６‐５，ｐ２４１）の調査結果に基づき，ニーズの高い最高速度３０ｋｍ／ｈのコンパクトカーについて，具体的なイメージをまとめた。住民の環境意識の高まりや使い勝手から，電気自動車とした。振動，騒音，排ガス，乗降性，低床化，運転操作，自宅充電など多くの利点が期待できる。近距離移動にこの電気自動車を利用して移動の自由を拡大する一方，既存の電動車いすは，よりコンパクトにできる。

ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲデータの太陽光発電量推定への応用可能性について

間宮敦, 六川修一 (東大); 清水浩, 近藤美則 (環境研)

日本リモートセンシング学会学術講演会論文集, 

1997年

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本研究の目的は日射量とセル温度を推定するために人工衛星のデータを適用することである。衛星データとして米国気象衛星ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲのデータを用いた。大気のモデルは快晴日の太陽高度が比較的高いときに限定して，可視，近赤外域の観測値から光路輝度を推定し，日射の散乱成分を見積もり，地表の水平面日射量を推定する式を導いた。また，熱赤外域の観測値から，スプリットウインドウ法を応用して直接セル温度を推定する式を導いた

ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲを用いた日射分布推定

原裕一, 六川修一 (東大); 清水浩, 近藤美則 (環境研)

日本リモートセンシング学会学術講演会論文集, 

1997年

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地表面反射率，光路輝度，大気透過率の３パラメータを仮定によって透過率パラメータに統一して，対象地点における大気の影響を推定した。この値をＮＯＡＡ衛星の輝度画像からの，晴天・曇天時の場合における，日射強度推定式に代入して，比較的高精度の日射強度推定を行った。次に，得た日射分布を使って，標準モデルにおける太陽光発電量を推測した。

エコオフィス実測データによる多結晶太陽電池の季節間変動特性及び有効性

東麻衣子, 六川修一 (東大　大学院); 清水浩, 近藤美則 (環境研)

エネルギー・資源学会研究発表会講演論文集, 

1997年

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標記事務所建築に設けた太陽光発電システムのうち，多結晶太陽電池の季節による出力変動を調べた。システムを光電変換・回路損失・インバータ直交変換に分け，入力‐出力関係を定式化した。出力変動特性の傾向把握に，ウェーブレット変換を用いた。出力変動は，固有の周期を持つ複数の波の重ね合わせとして捕らえられる

環境低負荷型技術を組み合わせたエコオフィスの評価（第二報）

樋口修二, 橋本健 (新菱冷熱工業　中研); 清水浩, 近藤美則 (環境研)

エネルギー・資源学会研究発表会講演論文集, 

1997年

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前報の標記事務所建築について運転データの収集を行い，性能を評価した。一次エネルギーに換算したエネルギー消費量の算出，熱源システム・太陽光発電システム性能を求めた。夏の消費エネルギーの約４０％を太陽エネルギーでまかなった。空冷式ヒートポンプは発停動作によりＣＯＰが低下する。結晶系太陽電池は高温で性能が良い。

環境低負荷型技術を組み合わせたエコオフィスの評価（第一報）

近藤美則, 清水浩 (環境研); 橋本健, 樋口修二 (新菱冷熱工業　中研)

エネルギー・資源学会研究発表会講演論文集, 

1997年

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断熱性能を向上し太陽エネルギーを利用するエコオフィスを環境研究所内に建設した。その建物・設備・制御系統・計測監視システムの概要を紹介した。構造体の熱通過率は通常の１／４である。連系系統の太陽光発電，太陽熱吸収冷凍機・ヒートポンプによる空調を採用している。日射・気温・発電量・消費電力などをリアルタイムに計測する。

電気自動車の環境調和性

電気関係学会東海支部連合大会講演論文集, 

1997年

電気自動車用駆動システムの開発

永山和俊, 水野孝行, 足利正, 久光行正 (明電舎); 吐合求 (ナブコ); 清水浩 (慶応大)

電気学会産業応用部門大会講演論文集, 

1997年

A Fast Flux Control Method for Efficiency Optimized Operation of Induction Motor

H. Wang, H. Shimizu, J. Harada, J. Ochiai and K. Kawakami

14th International Electric Vehicle Symposium(EVS-14), 

1997年

Evaluation and Future development of the small EV ‘Luciole’

H. Shimizu, K. Kawakami and Y. Kondo

14th International Electric Vehicle Symposium(EVS-14), 

1997年