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ESTACAの学生チームが、 SHINING 3DのFreeScan Trak Novaを活用し、プジョー207スパイダーを完全電動のヒルクライムマシンに改造しました。

概要

2024年後半、フランスの工学系高等教育機関ESTACA Lavalの学生チームは、ガソリンエンジン搭載のレーシングカー「プジョー207スパイダー」を100%電動のヒルクライムマシンに改造するプロジェクト「FUJ-E」を開始しました。
[画像1: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/148722/11/148722-11-5b4b338c77fe0399b70abaa99f6a4bf2-1071x565.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
ESTACAフォーミュラチーム

チームの課題は、車両の俊敏性を維持し、FIA（国際自動車連盟）のモータースポーツ規則に準拠しながら、すべての熱機関の関連部品を高性能な電動パワートレインに置き換えることでした。

これを実現するには、空力最適化、カスタム部品の設計、そしてチーム間の連携のために、ボディとシャーシの高精度かつ高解像度の3Dモデルが不可欠でした。そこで、SHINING 3Dの3Dスキャン技術が導入されました。

課題

プジョー207スパイダーは、内燃機関を動力源とするレーシングカーとして設計されていたため、FUJ-Eチームは以下の課題に直面しました：
- エンジン、排気装置、燃料タンクなど熱機関の関連部品をすべて取り外す。
- 総重量を約900kgに抑えながら、220 kW (約300 馬力) の電動パワートレインを搭載する。
- 過度の重量増加なしに、複数回のフルレース登坂を可能とする十分なバッテリー容量を確保する。
- エンジンマウント、バッテリー配置、冷却システム、電子機器など、車両の内部構造を見直す。

[画像2: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/148722/11/148722-11-4d77dbd9ef6179fd0230bc01d2c0524b-1000x563.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
プジョー207スパイダー
[画像3: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/148722/11/148722-11-ae6acfdd1186b44a283748b3ab3cdd8d-1000x563.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]

ソリューション：SHINING 3DのFreeScan Trak Nova

1. ボディスキャン
最高の精度を確保するため、Novaトラッカーの校正と設置が完了した後、ボディのスキャンを複数段階で実施しました。作成された高精度の3Dモデルは、空力解析、ボディ改造、およびカスタムパーツ製作に活用されます。
[画像4: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/148722/11/148722-11-e79d5a29769d11d4874f0ec8e1c50d93-1536x784.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
プジョー207スパイダーのボディスキャン
[画像5: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/148722/11/148722-11-bec55333ddfface05cb4164aabbb8f71-1536x760.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
3Dスキャンされたデータ

2. シャーシスキャン
次に、ボディ部品を取り外してSHINING 3Dのスキャナーでシャシーをスキャンしました。このステップは、電気部品のマウントやサポート構造の設計に極めて重要です。

このプロセスによって取得した完全かつ正確な3Dモデルは、モーター、バッテリーパック、冷却システム、配線などをデジタル上で正確に統合することを実現します。また、このモデルは機械的な制約の予測、利用可能なスペース内での部品配置の最適化などにも活用できます。
[画像6: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/148722/11/148722-11-324b7ef3404f86dbad619943f742c296-1536x830.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
ジョー207スパイダーのシャーシスキャン
[画像7: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/148722/11/148722-11-02eef15391095044966920cba266468b-1536x848.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
3Dスキャンされたデータ

3Dスキャンによるデジタルデータ

スキャンして後処理した結果、以下の二つのファイルが得られました。
- ボディの3Dモデル：空力解析用。
- シャーシの3Dモデル：改造部品の設計用。

[画像8: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/148722/11/148722-11-1db5287bd4726265693f2cd9748946b9-1357x798.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
ボディの3Dモデル
[画像9: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/148722/11/148722-11-ea876a7a820b7240d9e6d54f68070784-1351x805.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
シャーシの3Dモデル

これらのファイルは高精度のメッシュモデルであり、STL形式でエクスポート可能で、ESTACAの学生が使用する主要なCADソフトウェアと互換性があります。

このデジタル化のおかげで、各チームは車両を分解することなく、信頼性と使いやすさを兼ね備えた共通のベースから作業を進めることが可能になりました。これにより、以下の作業が簡素化されました：
- 空力シミュレーション解析
- 部品マウントのカスタム設計
- チーム間の技術的な計画立案

教育と連携

ESTACAの学生が主導したFUJ-Eプロジェクトにおいて、SHINING 3Dは車両の全体3Dスキャンという重要な段階で技術サポートを提供しました。現場では、技術指導や知識の共有を通じて、より深いパートナーシップが実現しました。

FreeScan Trak Novaについて

[画像10: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/148722/11/148722-11-1c2b782e13f08410e8c742a4e81e845f-1000x1000.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]

FreeScan Trak Novaは、極めて高い携帯性、生産性、汎用性を備え、高精度で効率的な大規模測定を必要とする産業の多様なニーズに対応するよう設計されています。

・柔軟で分離可能なシステム
・コンパクトで機敏な動的トラッキング
・ワイヤレスで軽量な設計
・統合されたビデオフォトグラメトリー (VPG)



FreeScan Trak Nova詳細
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SHINING 3Dについて

高精度3Dビジョン技術の研究と革新に注力
2004年に設立されたSHINING 3Dは、高精度3Dデジタル製品の研究・開発・製造・応用に20年以上専念してきました。3Dビジョン技術の研究と革新に注力することで、アクセスしやすく、効率的で、ハイテクなソリューションを提供しています。SHINING 3Dは、3Dデジタル技術の普及と応用を推進し、3Dデジタル技術分野をグローバルに発展させることを目指しています。
中国の杭州に本社を置き、日本の東京、ドイツのシュトゥットガルト、アメリカのサンリアンドロとタンパ、中国の成都、天津、香港で子会社を運営しています。