クルマの快適性を測る：3次元マネキンの役割

クルマの快適性を測る：3次元マネキンの役割

快適な車内空間を作るための工夫

車を設計する上で、人が心地よく過ごせるかはとても大切です。運転する人、隣に乗る人、後ろに乗る人、誰もが気持ちよく過ごせるように、様々な工夫がされています。広く感じる空間、座り心地の良い座席、ちょうど良い温度など、居心地を良くする技術は常に進化しています。しかし、心地よさを数字で表して、設計に活かすには、基準となるものが必要です。そこで活躍するのが、３次元の人形です。

この人形は、人の体の形や大きさを精密に再現したものです。様々な体型のものを用意し、車の中に座らせてみます。すると、どの体型の人が、どの座席で、どのように座ると、窮屈に感じるかなどが分かります。例えば、天井の高さが十分か、足元は広々としているか、視界は良好かなどを確認できます。また、座席の背もたれの角度や座面の硬さなども、この人形を使って検証します。最適な角度や硬さを細かく調整することで、長時間座っていても疲れにくい、快適な座席を開発することができるのです。

さらに、温度や湿度、風の流れなども、心地よさには大きく影響します。エアコンの風量や吹き出し口の位置を調整することで、車内全体をムラなく快適な温度に保つことができます。窓からの日差しや外の騒音なども考慮し、断熱材や遮音材を適切に配置することで、静かで落ち着いた空間を作り出す工夫もされています。

このように、３次元の人形を活用することで、様々な体型の人の心地よさを客観的に評価し、設計に反映することができます。快適な車内空間は、運転の疲れを軽減し、安全運転にも繋がります。自動車メーカーは、乗る人みんなが快適に過ごせる車を作るために、日々研究開発に取り組んでいるのです。

人体模型を使った測定

人の形をした模型を使って、車の中の広さを測る新しい方法があります。この模型は、３次元マネキンと呼ばれ、人の体の形をまねて作られています。車の座席に座る人の姿勢を再現できるので、頭上の空間や足の空間など、車内の広さを正しく測ることができます。

これまで、車内の広さを測る時には、シートの形や素材によって座る人の姿勢が変わってしまうため、正確に測るのが難しいという問題がありました。例えば、柔らかいシートに座ると深く沈み込みますが、硬いシートに座ると浅くしか沈み込みません。そのため、同じ車でもシートの種類によって、実際に人が座った時の広さが異なってしまいます。また、測る人によっても結果が変わることもあり、どの車が本当に広いのかを比べるのが難しいという問題もありました。

３次元マネキンを使うことで、シートの形や素材による違いや、測る人による違いをなくし、どの車でも同じ方法で広さを測ることができるようになりました。これは、どの車にも同じ物差しを当てはめて測るのと同じで、車種による比較がしやすくなります。

３次元マネキンは、衝突実験で使う人形とは違います。衝突実験の人形は、事故の時の衝撃を測るために作られていますが、３次元マネキンは、人が普通に座っている時の姿勢を再現するために作られています。そのため、より実際に近い形で車内の広さを測ることができます。

このように、３次元マネキンを使うことで、より正確で、比較しやすい車内空間の測定が可能になり、車選びの際に役立つ情報提供が可能になります。これにより、消費者は自分の体格や好みに合った車を選ぶことがより容易になります。

マネキンの進化と日本独自の規格

自動車の設計において、乗員の居住空間の快適性は重要な要素です。快適な室内空間を実現するために、設計段階では乗員の体格データに基づいた設計が不可欠です。その際に活躍するのが、人間の体形を模したマネキンです。初期のマネキンは、主に欧米人の体形を基準に作られていました。しかし、日本人の体形は欧米人とは異なるため、そのままでは日本人のための自動車設計には適していませんでした。

そこで、1970年、日本人の体形に合わせたマネキンが開発され、日本工業規格（JIS D 4607）として定められました。この規格は、日本人乗員の平均的な体格を基に、頭や胴体、手足の寸法、関節の可動域などが細かく規定されています。これにより、自動車の室内寸法をより正確に測定することが可能になり、日本人の体格に適したハンドル位置やシート形状、ペダル配置などを設計できるようになりました。

この日本独自の規格は、国内で販売される自動車の快適性向上に大きく貢献しています。例えば、小柄な女性でも運転しやすいように、ペダルやハンドルの位置が調整され、また、大柄な男性でも窮屈さを感じないようなヘッドクリアランス（頭上空間）やレッグルーム（足元空間）が確保されるようになりました。

JIS規格に基づくマネキンは、衝突安全試験にも活用されています。衝突時に人体が受ける衝撃を計測し、シートベルトやエアバッグなどの安全装置の性能評価に重要な役割を果たしています。このように、日本独自のマネキン規格は、自動車の快適性向上だけでなく、安全性向上にも大きく寄与しているのです。

様々な測定への応用

立体模型を使った計測は、頭上や足元の空間の広さを調べるだけでなく、様々な用途で活用されています。自動車の開発では、運転席に座った人の目位置からの視界の確認がとても重要です。この視界のことをアイポイントと呼びますが、立体模型を使うことで、アイポイントからの前方視界や周辺視界を正確に計測することができます。例えば、前方の信号や標識、左右の車両や歩行者などが、どの程度見やすいかを確認できます。

また、運転のしやすさを評価するためにも、立体模型は役立ちます。ハンドルや足元の操作装置までの距離、そして様々な操作機器の配置が適切かどうかを、立体模型を使って計測します。ハンドルを握った時の腕や肩の角度、アクセルやブレーキペダルを踏んだ時の足の角度なども計測することで、無理のない姿勢で運転できるかを検証できます。さらに、事故が起きた際に、乗員が怪我をする危険性を評価するためにも、立体模型は使われています。衝突時の乗員の動きをシミュレーションすることで、シートベルトやエアバッグの効果、車内の突起物による危険性などを調べることができます。

これらの計測データは、自動車の設計段階で非常に重要な役割を果たします。設計者は、計測データに基づいて座席の位置やハンドルの角度、操作機器の配置などを調整し、より快適で安全な車内空間を作り上げます。立体模型を使った計測技術は、自動車の安全性や快適性を向上させる上で、欠かせないものとなっています。近年では、様々な体格や年齢の立体模型が開発されており、より多くの人の体型に合わせた自動車開発が可能になっています。

マネキンによる更なる快適性向上への期待

自動車の室内を、より快適な空間にするために、人体模型を使った様々な研究が進められています。これまでにも、人体模型はシートの形状や配置を決める際に役立ってきましたが、近年の技術革新により、その活躍の場はさらに広がっています。

特に注目されているのが、三次元の人体模型です。従来の人体模型よりも精密な形状と可動域を持つため、より現実に近い乗車姿勢を再現することができます。これにより、様々な体格や年齢層の人々が、実際に乗車した時の快適さを、より正確に予測することが可能になります。例えば、高齢者の体型を模した人体模型を使えば、高齢者が乗り降りしやすいシートの位置や高さ、また、運転中の姿勢を保ちやすいハンドルやペダルの配置などを検討することができます。

また、子供の体型を模した人体模型を使えば、チャイルドシートの安全性や快適性を向上させることができます。チャイルドシートは、子供の成長に合わせて適切なサイズを選ぶことが重要ですが、人体模型を使えば、様々な体格の子供に最適なチャイルドシートの形状や取り付け方法を検証することができます。

さらに、三次元人体模型による計測データと、実際に人が乗車した際の感覚的な評価を組み合わせることで、より精度の高い快適性評価が可能になります。例えば、シートの硬さや素材、空調の温度や風量など、数値化しにくい要素についても、人体模型による計測データと人間の感覚的な評価を組み合わせることで、最適な値を導き出すことができます。

このように、三次元人体模型は、自動車の快適性向上に大きく貢献しています。今後、ますます多様な体型の三次元人体模型が開発され、人間の感覚的な評価との組み合わせが進むことで、あらゆる人にとって、より快適な車内空間が実現すると期待されます。これにより、誰もが安心して快適に移動できる、より良い社会の実現につながるでしょう。

別名：お尻の位置測定器

立体模型は、自動車の座席を作る上で無くてはならない道具です。この模型は、人の体の形を模しており、様々な寸法を測るために使われます。特に、お尻の位置、つまり腰からお尻にかけての部分の最も突き出た点を基準として様々な測定を行います。このことから「お尻の位置測定器」と呼ばれることもあります。

この突き出た点は「尻の位置点」と呼ばれ、人がどのように座るかを決める重要な点です。人が快適に座れるかどうかは、この尻の位置点と座席との位置関係によって大きく左右されます。座席の設計や配置を考える際には、この尻の位置点を基準にして、背もたれや座面、頭もたれの位置などを調整していく必要があります。

立体模型を使うことで、様々な体格の人を想定した座席を作ることが可能になります。例えば、背の高い人、低い人、体の大きい人、小さい人など、様々な体型の人に対応した座席を設計できます。さらに、立体模型は、人が実際に座っている時の姿勢を再現できるため、より現実に近い状態で測定を行うことができます。これにより、より快適で安全な座席の開発につながります。

「尻の位置測定器」という呼び名は、立体模型の役割を的確に表しています。立体模型は、単なる人形ではなく、人の体の構造や動きを再現することで、自動車の快適性を高めるための重要な役割を担っています。この測定器を使って、自動車メーカーは、より多くの人にとって快適な車作りを進めています。快適な座り心地を実現するために欠かせない道具と言えるでしょう。