まるい形の交差点「ラウンドアバウト」のひみつ

担当講師:吉岡 慶祐

「ラウンドアバウト(Roundabout)」と呼ばれる円形のかたちをした交差点を知っていますか?
このラウンドアバウト,欧米を中心とした海外ではごく一般的な交差点の形式ですが,日本では最近になってようやく注目されるようになり,全国各地で徐々に数が増えてきています。

ところで,なぜ,このようなまるい形の交差点を作るのでしょうか?そして,まるい形にすることでどのような利点があるのでしょうか。

授業では,ラウンドアバウトの歴史,日本で普及するに至った経緯について説明し,ラウンドアバウトがもつ特徴やメリットなどを工学的な視点から解説します。

長野県須坂市のラウンドアバウト
長野県須坂市のラウンドアバウト
イギリスのミニラウンドアバウト
イギリスのミニラウンドアバウト
アメリカのターボラウンドアバウト
アメリカのターボラウンドアバウト

”エンジンとモーター”実は最強タッグ!車のカーボンニュートラル化技術最前線

担当講師:飯島 晃良

自動車を走らす動力の方式は,「ガソリンエンジン」「ディーゼルエンジン」「電気自動車」,「ハイブリッドカー」「プラグインハイブリッドカー」「燃料電池車」など,実に様々です。
これらの方式にはそれぞれに利点と欠点があるため,日々,それらの欠点を解決するための研究が行われています。 

この教室では,自動車のエンジンとエコカーの仕組みを学びます。
そのうえで,自動車の様々な方式の動力源について,「狙い」「利点」「欠点や課題」を考え,将来の動力の源(パワーソース)について考えます。

高効率エンジンの研究
高効率エンジンの研究

図面を描いてみよう-設計図面入門-

担当講師:飯島 晃良

身の回りにある様々な製品を作るためには,図面が必要です。
機械工学科では,国際規格に基づいた図面の読み描きをしっかり学びます。
これによって,グローバルなものづくりの世界で通用する図面を描けるようになります。

この講義では,“ものづくり”のための図面の読み方と描き方をやさしく学びます。
また,実際に簡単な製品の図面を描く体験をしてもらいます。受講者全員参加型のワークショップ形式で実施します。

車窓から眺める計測技術

担当講師:松村 太陽

世界の鉄道と比較し秒単位の正確さで運転している日本の鉄道は,今や毎日の通学や休みの旅行の際,私たちにとって大切な足となっています。これは同時に,時間どおりに走ること,一度に多人数が移動できること,安全であることが当然であることを意味しています。

そんな鉄道を工学者の観点から見てみると,電気,機械,土木,建築などの複数の分野が協力し支え合う,巨大なシステムとなっています。一つ一つの分野を見てみると,いずれも大量輸送,高速性,定時性を確保する為に,安全と信頼というキーワードが必須事項となっています。

これらのキーワードを実現するためには,先ずは現状を知ることから始まります。列車はどこにいるのか。信号は何色か。装置は安全に作動しているのか。ここで各分野と協力しあい活躍するのが,計測技術です。

本講義では,鉄道における計測技術に注目し,安全に対する立場や視点,設計思想,人と装置の主従関係,システムとしての安全確保,自動化,情報利用について,実例を交え具体的にご紹介致します。

コンピューターに物を見させる

担当講師:門馬 英一郎

今,デジタルカメラやスマートフォンには「ヒトの顔」を見付ける機能が搭載されています。
では,どのように探しているのでしょうか?実は,これらの機器に搭載されているコンピューターは「ヒト」も「顔」も探していません。それどころか「顔」を構成する「目」も「鼻」も「口」も探していません。

一方で,私達が「ヒトの顔」を見付けるのはとても簡単です。遠くからでも「ヒト」を見付け,頭の位置にある「顔」を見付けられます。また,「^-^」のような記号や,汚れた壁のシミや木目などの模様からも「目」や「口」などのパーツから「顔」を見付けてしまいます。

「ヒトの顔」を例にしましたがコンピューターに「物」を見させるには私達とは全く違った考え方が必要になります。
このような話を含めた画像処理の話を皆さんにお話ししたいと考えています。

未来はすぐそこに自動運転技術

担当講師:齊藤 健

自動運転と聞くと,車に乗り込んで指示を与えれば目的地まで自動で移動する技術と想像する方もいらっしゃると思います。
実は自動運転にはレベルがあり,前述の人間による運転が不要な自動運転はレベル5の完全自動運転を指します。
自動運転レベル1は,現在多くの車に搭載されている自動ブレーキや前の車について走るアダプティブクルーズコントロール,車線からはみ出ないレーンキープアシストを指しています。
2020年11月11日にHONDAが世界で初めて自動運転レベル3の型式指定を国土交通省から取得しました。

本講義では,自動運転に使用される技術や,現在どこまで実現しているかをわかりやすく説明します。

つながるクルマが実現する安全・安心-CASE・MaaSが実現する近未来交通社会-

担当講師:関根 太郎

自動車を取り巻く環境は100年に一度の変革期と言われ,CASE(Connected,Autonomous,Shared and Service,Electric)と呼ばれる次世代自動車技術の実用化やMaaS(Mobility as a Service)といったシームレスでユーザー中心のサービスの実現に向けて,車載通信機器を搭載したコネクテッド車両の普及が世界的に始まっています。

この講義では,CASE・MaaSが目指す近未来の交通社会を紹介すると共に,それを実現する上で重要なコネクテッド技術の研究動向について紹介します。
例えば,コネクテッド車両から取得されたデータをビッグデータとして解析することで,高度運転支援システムや完全自動運転の実現,オンタイムでシームレスな移動経路案内の実現,持続可能な社会インフラの維持管理システムの構築,そして大規模災害時発生時の減災・避難・救援へ利用など,皆さんの生活に身近な場面から社会全体に至るまでの多様な研究動向とその実現に必要な科学技術を知ることで,皆さんが学んでいる物理や数学が世の中でどのように役立っているか理解を深めて頂ければ幸いです。

コネクテッド集配車両を利用した路面摩耗状況の計測システム
コネクテッド集配車両を利用した路面摩耗状況の計測システム

ものの形が変わることとエネルギー

担当講師:星野 倫彦

ものに力を加えると形が変わります。
(1)ものがバネの場合,加えている力を取り除くと元の形に戻ろうとする動きを始めますが,元の形に戻った所で動きを止めるのではなく,振動という往復運動になります。しかし,この振動も時間が経つと動きが小さくなり,やがては止まってしまいます。
(2)ものが粘土の場合,加えた力を取り除いても力によって作られた形のままとなり,ばねのように戻ることはありません。

この2つの場合とも加えた力による仕事がエネルギーとなりますが,バネの場合は弾性エネルギーとして蓄積され,粘土の場合は変形の際に内部摩擦により熱エネルギーへと変って放出されてしまいます。
このエネルギーが変換されることと,集まったエネルギーが拡散していくことを具体的な実験で理解します。

また,粘土の変形は,いろいろな力を加えた結果としてできる形と無駄な変形をさせずに作った形が存在し,できた製品に強度の違いが生じることも実験します。
その後,自動車の車体などの金属板を所要の形に作るのに,様々な工夫がなされていることを紹介します。

粘土の変形イメージ図
車のエネルギーイメージ図

空を飛ぶ ―飛行機から空飛ぶ車まで―

担当講師:関谷 直樹

私たちが想像していた映画やアニメに登場する空を飛ぶ車とは少し異なりますが,現在,世界各地で空を飛ぶ車の開発が盛んに行われています.

この講義では空を飛ぶ原理から始め,映画やアニメに登場するような空を飛ぶ車が実現可能か試算するところまでお話しします.

サイクロイドプロペラ
サイクロイドプロペラ

自動運転で渋滞をなくせるか?

担当講師:青山 恵里

私たちの生活をより便利に,快適にしてくれると期待される自動運転ですが,自動運転によって渋滞をなくすことはできるでしょうか?
そもそも,なぜ渋滞が起きるのでしょうか?そして,自動運転と人による運転とでは何が変わるのでしょうか?

授業では,まず,車の流れの特徴や,渋滞が起きるメカニズムの説明をします.その上で,自動運転が渋滞をなくすことができるのか,一緒に考えてみましょう.

都内での自動車交通流の観測
都内での自動車交通流の観測
カナダでの現地調査
カナダでの現地調査
米国での現地調査
米国での現地調査