株式会社フォトロン

今日の自動車やパーツメーカーにおける研究開発分野では、ハイスピードカメラを使った撮影、計測が必要不可欠になっています。
特に、「燃費の向上」「車体の軽量化」「安全性への取り組み」といったテーマでは、現象の理解とその改善方法を検討する際にハイスピードカメラは重要な開発ツールとなっています。ここでは、その代表的な運用事例を紹介いたします。

世界各地で排ガス規制が強化されている中、より効率的な燃焼が可能なエンジンの開発は非常に重要なテーマとなっています。最近では、ガソリンエンジンの超希薄燃焼、ディーゼルエンジンのクリーン低温燃焼など、従来とは燃焼方式が異なるエンジンの開発において、今まで以上にハイスピードカメラを用いた可視化が重要視されています。

また、より詳細に最適な燃焼条件を把握するため、イメージンテンシファイアとカップリングしたOHラジカルなどの紫外領域の撮影、分光器とカップリングした燃焼火炎のスペクトル分布解析、あるいは2色温度法を用いた燃焼火炎の温度解析などでもFASTCAM SA-Zが使われています。

燃費向上への別アプローチとして、車両の軽量化も重要なテーマとなっており、チタン合金、ステンレス鋼のような難削材や、CFRP（炭素繊維強化プラスチック）などの新素材の導入が本格化しています。
新素材を用いたパーツの開発においては、画像から被写体のひずみ分布を計測することができるDIC（デジタル画像相関）システムの導入が盛んになっています。このようなDICシステムにもハイスピードカメラが使用されており、引張試験、荷重試験、振動試験など幅広い分野でのひずみ計測に弊社製品が使用されています。

難削材の加工において、従来通りの加工条件では工具寿命が著しく低下するため、最適な加工条件を新たに算出する必要があり、ハイスピードカメラによる可視化ニーズが高まっています。特に、切削動力計の計測波形と高速画像を高精度に同期取得できるシステムが幅広く運用されています。

また、同じく車両、パーツの新素材として注目を集めているアルミに関しては、従来の鉄部品とは溶接の条件が異なるため、溶接の可視化と条件の最適化のためにもFASTCAM Multiが使われています。

乗員保護や歩行者保護の研究分野において、多くのハイスピードカメラが衝突実験に使用されています。特に、昨今では側突やオフセット衝突時の安全基準が強化されているため、サイドカーテンエアバッグの研究開発が重要視されています。

オフセット衝突時においてはダミーの動きが回転を伴うため、3次元、あるいは6自由度での動画解析ニーズが高まっています。
3次元、6自由度の画像解析においては高い解像度が求められるため、フルHDの高画質で車載での撮影ができるFASTCAM Mini WX100が多くの衝突実験分野で採用されています。

自動車開発の最前線において、ハイスピードカメラを使った可視化と計測は幅広い用途で活用されており、今後もより一層の性能アップが期待されています。
フォトロンでは、そのようなニーズに応えるべく最先端の技術を注いだハイスピードカメラ「FASTCAM」の開発を進めていき、今後も自動車の研究開発に貢献できるよう尽力してまいります。