解決のポイント
- 画像と材質情報を活用した高精度な予測モデルの構築
- ROMによる加速度波形の高精度再現
- 設計初期の迅速な検討を支援
画像と機械学習による加速度波形の高精度予測
歩行者頭部保護の設計効率化に向けて、画像処理と機械学習を組み合わせた ROM(Reduced Order Model)を構築しました。
全103打点に対して頭部インパクタ試験シミュレーションを実施し、各打点位置から加速度波形を予測するためのROM(簡易予測モデル)を構築しました。学習には50ケースを使用し、残りの53ケースで交差検証を行った結果、非常に高い精度で加速度波形の予測が可能であることが確認されました。
入力データには、各打点位置の縦断面・横断面画像を使用し、内部構造の材質情報(ヤング率)をグレースケールで表現。これにより、HIC値に影響する構造的特徴を画像としてとらえ、機械学習モデルに反映させることが可能になりました。出力はHICの実数値だけでなくインパクタの加速度波形そのものであり、従来は困難だった詳細挙動の再現が可能となるため、設計判断の妥当性が大きく向上します。
この技術を活用すれば、任意の断面形状図から加速度波形を予測できるため、設計初期段階から安全性能を考慮した設計判断が可能になります。また、同様の手法を他車種にも応用できる可能性があるため、安全設計の効率化と標準化に大きく貢献することが期待されます。
縦断面画像
横断面画像
精度検証(53ケース) 赤:ROM(ODYSSEE) 青 LS-DYNAによるシミュレーション
解析工数削減と高精度予測の両立
歩行者保護性能の向上には、高精度な評価と効率的な設計検討の両立が求められます。画像処理と機械学習を活用した本アプローチは、設計初期から安全性能を見据えた判断を可能にし、開発効率の向上に貢献します。
詳細な検証内容や適用事例については、下部の「お役立ち資料」をご覧ください。

