JP2007522452A - ダイナモメータ用車両固定機構 - Google Patents

Abstract

自動車をシャシーダイナモメータ（１４）に固定するためのシャシーダイナモメータ（１４）への取り付け用固定機構（４８）であって、固定機構（４８）がシャシーダイナモメータ（１４）に取り付けられるときに、シャシーダイナモメータ（１４）上の自動車に係合可能であり、これにより、自動車を固定して自動車がシャシーダイナモメータ（１４）上で略静止状態に留まることを保証する車体係合部材（１２４）と、自動車を固定するために直交する３方向（Ｂ，Ｃ，Ｄ）で車体係合部材（１２４）を移動させ自動車と係合させる少なくとも１つのアクチュエータ（１０６，１１８）及びロードビーム（９８）とを含み、アクチュエータ（１０６，１１８）は、遠隔操作可能な制御システム用である。車体係合部材（１２４）は、自動車のアクスルハウジング（９４）に固定されるフック状のブラケット（９６）に係合するピン（１２４）であってよい。

Description

本発明は、自動車をシャシーダイナモメータ上に固定するためのシャシーダイナモメータへの取り付け用固定機構に関する。本発明は、また、固定機構を含む自動車の模擬運転若しくは試験用シャシーダイナモメータを含む装置に関する。本発明は、更に、固定機構で用いられる車両取り付け用ブラケットに関する。

シャシーダイナモメータは、自動車の種々の性能パラメータを計測するために用いられ、それらのパラメータから、自動車における考えられるエンジン、ドライブとレイン若しくはサスペンションの不具合が診断されることができる。シャシーダイナモメータは、自動車の模擬運転用の装置における一構成要素であることもでき、例えば、本願と同時に出願された本出願人による係属中の国際出願番号Ｎｏ．ＰＣＴ／ＡＵ２００５／０７６２４２、タイトル“Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ Ｄｒｉｖｉｎｇ ｏｆ ａ Ｍｏｔｏｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ”に開示されるような、運転者訓練若しくは模擬レーシング用のものがある。

シャシーダイナモメータは、典型的には、自動車の駆動輪を回転可能に支持する対のローラを含み、自動車の“運転者”が、自動車の制御を操作して、駆動輪に出力を付与して駆動輪を回転させている間、自動車が静止状態を保つようにし、これにより、ローラを回転させて、これから、自動車が試験されている場合には、不具合診断を可能とする種々の信号が取り出され、若しくは、本出願人による上述の同日出願に係る国際出願番号Ｎｏ．ＰＣＴ／ＡＵ２００５／０７６２４２に開示されるような運転模擬用の仮想的な風景画像の生成を可能とする信号が取り出される。

安全性に対する危険を最小化するため、試験されている自動車若しくはダイナモメータ装置上で模擬運転セッションに用いられる自動車は、その駆動輪が、動力下で駆動されている際に、自動車の制御の重大な逸脱によりローラから不注意に逸脱するのを防止すべく、ダイナモメータに対して所定位置に固定されるべきである。典型的には、自動車は、シャシーダイナモメータ上に、自動車とシャシーダイナモメータとの間の多数の拘束チェーン、バンド、ロープ等のマニュアル固定具により、拘束される。

しかしながら、この固定方法は、シャシーダイナモメータの生産的な使用に対する利用可能な時間を減らすので、時間が掛かり非効率である。例えば、本出願人による上述の同日出願に係る国際出願番号Ｎｏ．ＰＣＴ／ＡＵ２００５／０７６２４２に開示されるような、特に模擬ドラッグレーシング用の自動車の模擬運転用装置の構成要素としてのシャシーダイナモメータの場合、装置の動作が商業的に実行可能であることを保証すべく、レーシング模擬装置を介した車両のスループットをできるだけ高くすることが望ましい。

本発明は、自動車をシャシーダイナモメータ上に固定するためのシャシーダイナモメータへの取り付け用固定機構であって、
当該固定機構がシャシーダイナモメータに取り付けられるときに、シャシーダイナモメータ上の自動車に係合可能であり、自動車を固定して自動車がシャシーダイナモメータ上で略静止状態に留まることを保証する車体係合部材と、
自動車を固定するために車体係合部材を自動車との係合状態に移動させる少なくとも１つのアクチュエータであって、遠隔操作可能な制御システム用のアクチュエータとを含む、固定機構を提供する。

固定機構は、自動車が試験若しくは模擬運転セッション中に静止状態に留まることを保証することにより安全性を提供する他、遠隔的に制御可能とされ（即ち、固定機構が取り付けられてよいシャシーダイナモメータから離間した操作位置を有することができる）、これは、追加的に、自動車が、その駆動輪がシャシーダイナモメータのローラ上に乗ると非常に速やかに固定されることができ、また、試験若しくは模擬運転セッションの終了後非常に速やかに解放されることができるという、利点を提供する。これにより、固定機構が取り付けられるシャシーダイナモメータが、自動車の高いスループットを有することができ、これにより、自動車がマニュアル式に拘束ロープ、チェーン、バンド等により固定される場合に比べて、シャシーダイナモメータの使用の利益姓が増す。

固定機構は、主に、油圧式、空気圧式若しくは電気的システムである制御システム用として構成されて良く、従って、固定機構は、少なくとも１つの対応した動作可能なアクチュエータ、例えば、それぞれ、油圧ラム、空気圧ラム若しくは電気モータのいずれかを含む。

好ましくは、アクチュエータは、固定機構の複数のアクチュエータの１つであり、複数のアクチュエータは、車体係合部材が自動車を係合できるように、少なくとも２つの略直交する軸に沿って車体係合部材を移動させるように動作可能である。より好ましくは、複数のアクチュエータは、少なくとも３つの略直交する軸に沿って移動させるために動作可能であり、第１の軸は、シャシーダイナモメータ上の自動車の横方向に延び、第２の軸は、自動車の長手方向に延び、第３の軸は、自動車に対して近接及び離反するシャシーダイナモメータに略垂直な方向に延びる。

好ましくは、アクチュエータは、空気圧式に動作可能なピストン及びシリンダタイプのアクチュエータである。

固定機構の車体係合部材は、駆動輪に直接関連する自動車の構造部品に係合するのがよい。例えば、駆動されるリジットアクスル後輪を有する自動車に対しては、この構造部品は、リアアクスルハウジングであってよく、若しくは、或いは、駆動輪が独立懸架されている場合、車輪ハブのナックル組立体に直接関連する場所、例えばスプリングやショックアブソーバのようなサスペンション構成要素をマウントするブラケットであってよい。車両係合部材が駆動輪に直接関連する構造部品に係合する理由は、安全性を高めることであり、というのは、車体のその他の部品が係合される場合には、ダイナモメータ装置のローラ上での駆動輪の“抑制(拘束)”が間接的となり、即ち、車両サスペンションが、固定機構の車体係合部材が車両を係合する位置と、支持体に接触する車体の部分即ち駆動輪との間に介在することになるからである。かかる間接的な車両の固定によれば、支持体上の駆動輪のホイールスピンが発生しうり、これにより、車両の固定の安定性のみならず模擬運転セッション又は試験にも悪影響を与える。

固定機構の車体係合部材は、車両の修正無しに車両を係合するように構成されてよい。例えば、車体係合部材は、車両の適切な部品上に引っ掛かるフック状の部位を含んでよい。しかしながら、より通常的には、車体係合部材は、車体上の特別に設定された部分、例えば車体の適切な部品に固定されるブラケットに係合するように構成される。かかるブラケットは、例えばリアアクスルハウジングに搭載されるフックの形態であってよく(後に説明)、この場合、車体係合部材は、ピンであってよい（後に説明）。車体係合部材に対してその他の可能性は、駆動輪のリムの内側に係合するローラを含む。これは、車体の駆動輪(複数も可)が特別に設けられるリム(複数も可)を有することを必要とする。

模擬運転用装置が理想的にできるだけ広範な車体に対応すべきであり、全ての車両の安全な固定を保証することを想定すると、好ましくは、装置を使用するあらゆる車両は、固定機構の車体係合部材が係合する特別なブラケット又は予め車両に係合されたブラケットを有することである。かかるブラケットは、車種により異なるが、車体係合部材の一形態がそれらに係合できるという共通性を有する。好ましくは、固定機構の車体係合部材が、ピンであり、如何なる所与のブラケットも、ピンを受け入れる穴若しくは開口を含むように構成される。

本発明は、また、シャシーダイナモメータ装置上に自動車が固定されるようにする自動車固定用ブラケットであって、自動車の駆動輪に直接関連する自動車の構造部品に固定される部位と、
開口ないし穴を有するその他の部位とを含み、前記装置の固定機構の車体係合部材が、自動車を固定するために当該ブラケット及びそれに伴い車両に係合するために、該開口ないし穴の中に又は開口ないし穴を通って移動可能である、ブラケットを提供する。

本発明は、また、自動車の試験若しくは模擬運転用装置であって、シャシーダイナモメータ上に自動車を固定するための上記固定機構が取り付けられるシャシーダイナモメータを含む、装置を提供する。

理想的には、シャシーダイナモメータに取り付けられるような固定機構は、少なくとも２つ、好ましくは３つの略直交する軸に沿って車体係合部材を移動させるように動作可能である複数のアクチュエータを有し、一の軸は、シャシーダイナモメータ上の自動車の横方向に延び、その他の軸は、自動車の長手方向に延び、第３の軸は、自動車に対して近接及び離反するシャシーダイナモメータに略垂直な方向に延びる。

好ましくは、制御システムは、固定機構のアクチュエータを動作させるために含められ、該制御システムは、シャシーダイナモメータから離間した（即ちは遠隔にある）操作位置を有する。制御システムは、上述の如く、主に、油圧式、空気圧式若しくは電気システムであってよく、従って、固定機構は、少なくとも１つの対応した動作可能なアクチュエータ、例えば、それぞれ、油圧ラム、空気圧ラム若しくは電気モータのいずれかを含むことになる。典型的には、制御システムは、電気部品、例えば操作者による操作のためのポジションスイッチを、油圧又は空気圧部品のいずれと共に含んでよい。好ましくは、制御システムは、主に、空気圧システムであり、車体固定機構は、車両を係合する部材を移動させるための少なくとも１つの空気圧で作動可能なアクチュエータを含む。

好ましくは、ビデオモニタシステムが、車体固定機構を見せるため、及び、その可視的な表示を制御システムの遠隔位置で提供するために、含められ、これにより、人間の操作者が、制御システムを操作しながら車体固定機構の車体係合部材の移動を監視することができる。

これより、本発明の理解を深めるため、及び、本発明の具現化方法を示すため、本発明の好ましい実施例が、添付図面を参照して、非限定的な例示により説明される。

図１は、自動車１２が停止したままでの自動車１２の模擬運転用の装置１０を示し、シャシーダイナモメータ１４を含み、その上に、自動車１２がダイナモメータ１４の入口ランプ(傾斜板)１６を介して駆動されることができる。シャシーダイナモメータ１４は、関連したフレーム１８を備え、フレーム１８は、装置１０の他の構成要素を担持する。これらの他の構成要素は、可視ディスプレイシステムのビューイングスクリーン構成２０、及び、プロジェクタ２２，２４，２６のある部分を含む。ビューイングスクリーン構成２０は、自動車１２の前部を横切って延在するフロントスクリーン部２８、及び、自動車１２の各側部に沿って、それぞれ、ある距離だけ延在するサイドスクリーン部３０，３１（サイドスクリーン部３０は、図１では明瞭化のための図示を省略）を含む。各サイドスクリーン部３０，３２は、フロントスクリーン部２８から１２０度傾斜される。可視ディスプレイシステムの３つのプロジェクタ２２，２４，２６がフレーム１８上に搭載され、それぞれ、それぞれのスクリーン部上に仮想的な風景画像を投影する。即ち、プロジェクタ２２は、反対側のフロントスクリーン部２８上に画像を投影し、プロジェクタ２４は、反対側のサイドスクリーン部３２上に投影し、プロジェクタ２６(図２では隠れている)は、反対側のサイドスクリーン部３０上に投影する。プロジェクタ２２，２４，２６は、パナソニック(登録商標)ＤＬＰ（ＴＭ）ベースのプロジェクタＮｏ．ＰＴ−ＤＳ５００Ｅであってよく、これらは、それぞれのスクリーン部２８，３０，３２上に投映する高品質の広角レンズを備える。

フロントスクリーン部２８は、アクチュエータ３６（例えば、油圧若しくは空気圧式のピストン及びシリンダラム）を介して２つの側方構造ポール３４に対して搭載され、アクチュエータ３６は、フロントスクリーン部２８を、サイドスクリーン部３０,３２に対して上昇させ(図４参照)、自動車１２及びその運転者が、模擬運転セッションに参加し終わった後に、シャシーダイナモメータ１４の出口ランプ３８を介して装置１０から出ることができるように動作する。フロントスクリーン部２８及びアクチュエータ３６は、構造ポール３４に関連付けられ、フロントスクリーン部２８が、上昇位置にあるときに、先ずサイドスクリーン部３０，３２の隣接するエッジから僅かに(例えば、数ｍｍだけ)離れる方向に移動され、アクチュエータ３６により上昇される際に、サイドスクリーン部３０，３２の隣接するエッジとの間に隙間があるようにする。

模擬レーシング用の装置１０に対しては、フレーム１８には、観衆が模擬レースを見れるように、その他のより大きな可視ディスプレイスクリーン４０が搭載されてもよい。

シャシーダイナモメータ１４は、プラットフォーム４２を有し、シャシーダイナモメータに関して知られているような、自動車１２の後輪４６及び前輪４７を回転可能に係合及び支持する対のローラ４４の形態で支持体を含む。自動車１２の後輪４６は、駆動輪であり、前輪４７が操舵輪である。従って、ローラ４４は、自動車１２の運転者が、ある速度で自動車１２の駆動輪４６を回転させるために、自動車の制御、例えば変速(自動でない場合)及びアクセルを操作している間、自動車１２が静止状態を維持できるようにする(装置１０は、車両の駆動輪が前輪若しくは後輪又は車輪の前輪及び後輪の対の双方であるいずれにもセットアップされることができうる)。駆動輪４６の回転は、それに対応して、関連したローラ４４の対を回転させ、それを介して、自動車１２の種々の性能パラメータ、例えば加速度、速度（ＲＰＭ）、馬力、トルク、設定距離での移動時間が、測定されることができる。かかる性能パラメータの測定は、シャシーダイナモメータに対して知られているように、自動車１２の車輪４６に対のローラ４４を介して付与される荷重を変化させることを含んでよい。異なるホイールベースを有する異なる車両に対応するために調整可能である(調整能力は図示されず)、適切なシャシーダイナモメータは、オーストラリア、ビクトリア３１４０、リリデール、インダストリーコートにあるＤＹＮＯ ＤＹＮＡＭＩＣＳから取得可能である。

シャシーダイナモメータ１４は、また、対のローラ４４上に自動車１２が配置されるとシャシーダイナモメータ１２に自動車１２を固定する固定機構４８(図１には、概略的に図示され、後方側の対のローラ４４の各ローラ間に配置される。)を含む。固定機構４８及びその動作は、以下で、図４及び図５を参照して詳説されるが、広い観点では、それは、遠隔操作可能な制御システム(図１において参照符号５０により概略的に指示)に関連し、種々の異なるタイプ及びサイズの車両をローラ４４上の所定位置に固定することができるように調整可能である。それは、車両を所定位置に保持するため、自動車１２のような車両を係合する部材を含む。固定機構４８は、ローラ４４上で速度を持って車輪４６が駆動されている間に自動車１２が静止状態を保つことを保証するという安全機能である。

シャシーダイナモメータ１４は、更に、装置１０の直近から離れる方向に自動車１２からの排気ガスを搬送する構成を含む。この構成は、自動車１２からの排気ガスを抽出ダクト５４内に向けて偏向させる偏向プレート５２を含む。ダクト５４は、排気ガスをダクト５４内に引くための抽出ファン若しくは他の手段(図１に図示せず)を含んでよい。偏向プレート５４は、ダイナモメータ１４のプラットフォーム４２に５６にてヒンジ結合され、装置１０の不使用時にダクト５４に対するカバーを提供する。偏向プレート５２は、そのヒンジ５６まわりにアクチュエータ５８（油圧又は空気圧式であってよい。）を介して回動可能であり、アクチュエータ５８は、偏向プレート５２とダイナモメータ１４の間に回動可能に取り付けられる。

運転指示若しくは模擬ドラッグ若しくはサーキットレースに参加するために使用される自動車１２は、バーコード６０及び／又は、例えば“スマートカード” のような電子装置６２、又はその他の電子タグのような装置のような、遠隔読み取り可能な装置を含んでよく、その目的及び機能は、以下で詳説される。リーダ／送信機６４は、バーコード６０及び／又は電子装置６２との協働／動作のため、フレーム１８（プロジェクタ２２の近傍）上に搭載される。

図３を参照するに、装置１０は、装置１０の種々の構成要素を制御し、運転模擬ソフトウェアを含むコンピューター６６を含む。バーコード６０及び／又は自動車１２上又はその中に含まれてよい電子装置６２を遠隔的に読み取るためのリーダ６４（送信機と一体でもよい）は、コンピューター６６にデータリンク６８を介して接続される。自動車１２に関する関連データは、バーコード装置６０又は電子装置６２からリーダ６４により取得され、コンピューター６６にデータリンク６８を介して入力される。送信機は、好ましくは、コンピューター６６からのデータを装置６２に送信して電子装置６２により記憶される自動車６２に関する情報を更新するために、リーダ６４に結合される。かかる送信された情報は、例えば、模擬１／４マイルドラッグレースにおける自動車の性能のデータであってよい。

シャシーダイナモメータ１４の各対のローラ４４は、ブレーキユニット７０（“リターダ”としても知られており、図３には１つだけ概略的に図示されている）に関連付けられ、ブレーキユニット７０は、コンピューター６６にデータリンク７２により示すように動作可能に接続される（知られているように、アナログからデジタルへのインターフェースが各ブレーキユニット７０に関連付けられるだろう）。シャシーダイナモメータにおいて知られているように、対のローラ４４を介して自動車１２の駆動輪４６にかかる荷重を変化させるための、コンピューター６６からブレーキユニット７０へのデータフロー、及び、ブレーキユニット７０からコンピューター６６へのデータフィードバックであって、それから自動車１２の関連する性能パラメータが導出可能なデータフィードバックが存在する。

コンピューター６６は、また、フロントスクリーン部２８を上昇させるアクチュエータ３６、及び、偏向プレート５２に対するアクチュエータ５８の動作を制御する。従って、コンピューター６６からの信号ライン７４は、それぞれ、フロントスクリーン部２８を上昇させるラム３８、及び、偏向プレート５２に対するアクチュエータ５８を動作させるため、それぞれのコンバータ／ドライバ４６，４８に接続される。少なくとも１つのアクチュエータ１８を含む固定機構４８は、遠隔操作可能な制御システム５０により動作される。図３における参照符号１１８は、固定機構４８に対するアクチュエータ要求を概略的にのみ示すものであり、固定機構４８に対して、例えば３つの直交する軸に沿った、移動範囲を提供するために多数のアクチュエータが用いられてもよい。機構４８，４６からのライン７９上での安全連動信号は、コンピューター６６に接続されて良く(例えば信号ライン７４を介して)、シャシーダイナモメータ１４上に自動車１２が固定されるまでシャシーダイナモメータ１４の動作を防止する。更に、コンピューター６６は、信号ライン８４を介して、ダクト５４における排出ガス抽出ファン８２及びブロアファン８０のオン／オフ動作を制御する。ブロアファン８０（他の図には図示されず）は、自動車１２の前部に、サイドスクリーン部３０，３２（例えば、図１、図２参照）における穴８６を介して冷却エアを供給するために設けられる。

コンピューター６６は、また、データリンク８８により指示されるように、ビューイングスクリーン構成２０に対する可視ディスプレイシステムの３つのプロジェクタ２２，２４，２６、及び、設定される場合にスクリーン４０を動作させる。コンピューター６６は、また、典型的には、キーボードやタッチスクリーン９０のようなデータ入力設備及びプリンタ９２のような出力装置を含むことになる。

装置１０は、また、好ましくは、装置１０上の自動車の運転者の操舵操作を測定する操舵検出構成１４０であって、対のトランスデューサ１４２，１４４を含む操舵検出構成１４０を含む。操舵検出構成１４０は、好ましくは、シャシーダイナモメータ１４上に、自動車１２の操舵輪４７の近傍に配置され、例えば図２では、自動車１２の左前輪４７の近傍に示されている（尚、操舵検出構成１４０は、図２及び図３に示されているが、図１では明瞭化のために図示が省略されている）。

図３は、コンピューター６６へのトランスデューサ１４２，１４４及び電子処理回路１６０の接続を示す。ライン１６２上の操舵移動の信号は、ビューイングスクリーン構成２０上の仮想的な風景画像(即ち、全てのスクリーン部２８，３０，３２上の画像) を運転者の操舵移動に同期して反映させるために、模擬ソフトウェアにより利用され、これにより、“取り囲む”仮想的な現実環境の現実感が高められる。

操舵検出構成１４０を含む装置１０に対しては、好ましくは、操舵輪４７は、ローラ４４上で支持されない、というのは、これは、操舵の“自然なフィーリング”を損なうからである。従って、プラットフォーム又はスイベルプレート(図示せず)が、操舵輪４７に対して平らな表面を提供するために、プラットフォーム等がない場合に操舵輪４７が上に載置されることになるロール４４上に配置されて良い。或いは、前輪操舵自動車の駆動される後輪４６に対してのみローラ４４を提供するシャシーダイナモメータ１４が、用いられてもよい。

固定機構４８及びその動作が、図４及び図５を参照して説明される。図４及び図５は、左側の後輪４６近傍のリアアクスルハウジング９４を介して自動車１２を固定する機構４８の半分だけを示す(明瞭化のため、図８では、自動車の後輪４６及び車輪４６が載置される対のローラ４４の図示を省略している)。図示されたものに類似する構成が、自動車１２の反対側に対しても設けられる。機構４８は、フック９６（１つだけ図示）のような、ブラケットが、自動車１２のリアアクスルハウジング９４に、例えば溶接により、永久的に取り付けられることを必要とする。フック９６は、安全性のため自動車１２の前部に向けて開口している。固定機構４８は、各端部（１つだけ図示）に配置される回動軸１００を有するロードビーム９８を含み、回動軸１００を介してロードビーム９８は、ダイナモメータ１４の両側の構造サイドビーム１０２に回動可能に取り付けられる(図５は、１つだけサイドビーム１０２を示す)。湾曲したブラケットアーム１０４は、ロードビーム９８にその中心付近で取り付けられ、アクチュエータ１０６（例えば、油圧若しくは空気圧式のピストン／シリンダラム）が、ロードビーム９８を回動させるためにブラケットアーム１０４及びシャシーダイナモメータ１４に回動可能に取り付けられる(図５からは、明瞭化のため、ブラケットアーム１０４及びコントローラ１０６が省略されている)。図４上の矢印Ｂは、アクチュエータ１０６の作動を介したロードビーム９８の回動を指示する。シャシーダイナモメータ１４の対のローラ４４は、ベアリング１１０内に搭載されるそれぞれのアクスル１０８を有し、当該ベアリング１１０は、それぞれの構造サイドビーム１０２上に搭載される。図示されないのは、サイドビーム１０２間に配置されるダイナモメータの構造ビームに搭載される、１１０のようにベアリング内の各ローラ４４の他方から延びるアクスル１０８の搭載である。ロードビーム９８は、対のローラ４４の下方で且つその間に配置されるように、サイドビーム１０４に回動可能に取り付けられる。ロードビーム９８は、サイドビーム１０２間のシャシーダイナモメータ１４の全幅に亘って設けられる。

ロードビーム９８の上部は、ロードビーム９８に沿った摺動のためにブロック１１４を係留式（captively）に保持するスライドウェイ（摺動路）１１２を含む。ブロック１１４は、アクチュエータ１１６(例えば、油圧若しくは空気圧式のピストン及びシリンダラム)に接続され、アクチュエータ１１６は、回動軸１００近傍でロードビーム９８に取り付けられ、矢印Ｃで示すように、ロードビーム９８に沿ってブロック１１４を往復動させるように動作可能である。ブロック１１４は、その他のアクチュエータ１１８（例えば、油圧若しくは空気圧式のピストン及びシリンダラム）を担持し、アクチュエータ１１８は、矢印Ｄで示すように、ブロック１１４に対して上下に移動可能である。ブロック１１４は、アクチュエータ１１８に対して横方向の安定性を付与し且つ案内するガイドロッド１２０を含む。明瞭化のため、アクチュエータ１１６，１１８を駆動する手段（例えば、遠隔操作可能な制御システム５０の構成要素である適切な供給からの油圧若しくは空気圧式のホース接続）が、図４及び図５では省略され、同様に、図１及び図２でアクチュエータ３６，５８が省略されている。

マウンチング１２２におけるアクチュエータ１１８の上部には、アクチュエータ１１８を超えて略水平に延びるピン１２４が取り付けられる。また、その他のアクチュエータ１１６、ブロック１１４、アクチュエータ１１８及びピン１２の構成(図示せず)が、ロードビーム１８上にその他方の端部近傍に配置される。

固定機構４８（車体係合部材、即ちロードビーム９８と共に、ピン１２４、アクチュエータ１０６，１１６及び１１８を含み、図３では参照符号１１８により表される。）は、制御システム５０（図１及び図３では参照符号５０により概略的に示されるが、他の図では示されていない）により遠隔的に操作可能である。制御システム５０は、アクチュエータ１０６，１１６及び１１８の動作を制御するため例えばシャシーダイナモメータ１４の脇に配置される操作者のコンソールないしブース１２６における操作スイッチを含む。制御スイッチは、アクチュエータ１０６，１１６，１１８に動力を付与する空気圧システムを動作させるための“ジョイスティック”タイプのスイッチであってよい。“ジョイスティック”タイプのスイッチは、固定機構４８のそれぞれの側のそれぞれのアクチュエータをそれぞれに動作させるために設けられてよい。シャシーダイナモメータ１４は、また、車体固定機構４８の操作を撮像し、操作者のコンソールないしブース１２６内に配置されたビデオスクリーン１３０上で少なくともピン１２４の動き及び可能な場合にはアクチュエータ１０６，１１６，１１８の動きをも表示するために配置されたビデオカメラ１２８を含むビデオ監視システム(図１においてのみ概略図示)を含み、操作者が、ピン１２４を望みどおり移動させるため制御システム５０のスイッチを操作者が操作する際に、かかる動きを見れるようにする。

方向Ｂ，Ｃ，Ｄにおける制御システム５０を介したアクチュエータ１０６，１１６，１１８の適切な動作により、ピン１２４は、図５に示すように、フック９６の前部に係合するように位置合わせ可能である（ロードビーム９８の反対側のアクチュエータに対しても同様）。アクチュエータ１１８は、更に、制御システムを介して、フック９６上で“引き下げ動作”をするように動作可能であり、これにより、シャシーダイナモメータ１４のローラ４４上の所定位置に、自動車１２を、そのリアアクスルハウジング９４を介して、固定する。制御システム５０によるアクチュエータ１０６の動作を介したロードビーム９８の回動Ｂは、異なる自動車に対して、フック９６に対するピン１２４の係合位置の許容誤差を吸収する。異なる“引き下げ”力が、対のローラ４４上での車輪４６の負荷荷重を変化させるために、アクチュエータ１１８により印加されてよい。当業者であれば、固定機構４８及びフック９６は、それらにかかる荷重及び力に対応するために適切な構造的な保全性を有しなければならないことを理解するだろう。

機構４８の変形例では、制御された略長手方向の移動Ｂを提供するアクチュエータ１０６が、省略されてよく、その位置に、各ピン１２４を対のローラ４４の各ローラ間で長手方向に略中心化する予め引張りを受けたスプリング若しくはその他の付勢手段が設けられてもよい。これは、自動車１２を係合する機構４８の有用性を妥協せず、ローラ４４上で自動車１２が“運転”されている際に、ローラ４４上で自動車１２の前後の幾らかの移動を許容する利点を有し、これにより、装置１０での模擬運転セッションの現実性が高まる。

本発明の範囲内として、車両に対するフック９６のようなブラケットの取り付けを必要としない代替的な固定機構が設けられてよいが、本発明の装置を用いる車両は、通常的には、ピン１２４が係合するブラケットが装着されることが想定される。従って、想到されることとして、適切なフック構成は、フック構成が、例えば、機構４８に対してリアアクスルハウジングのように、車両の適切な構造部品上に引っ掛かるように移動できるような移動の範囲Ｂ，Ｃ，Ｄを提供する適切なアクチュエータに関連付けられてよい。かかる代替例として、図４及び図５の固定機構４８のピン１２４は、リアアクスルハウジング９４上に引っ掛かるように適切に形状付けられ且つ方向付けられたフックに置換され、また、これは、利用可能なスペース内に納まるようにアクチュエータ組立体１０６−１１６−１１４−１１８の幾らかの修正を必要とするが、かかる修正は、機械の分野の当業者によってなされうる。この代替例では、フックは、安全性のために車両の後部に開口するよう方向付けられるだろう、即ち、ローラ４４上での車輪４６の“前方”運転が、フックの開口に対して反対方向となるだろう。

これより、模擬運転用装置１０の動作が説明される。

シャシーダイナモメータ１４上で自動車１２が運転される前に、レーシング模擬器１０は、フロントスクリーン部２８が下降位置になり、固定機構４８(図３では図示せず)が作動不能な位置になり、偏向プレート５２が閉じられるように、セットアップされる。また、対のローラ４４は、効果的にロックされるよう制動され、自動車１２がその上で駆動できるようにされる。操作者により上下動可能なプレート(図示せず)は、各対のローラ４４の間に配置されてもよい。かかるプレートが上昇位置にあるとき、自動車１２は、ローラ４４の‘隆起’を乗り越えなくて良く、シャシーダイナモメータ１４上の所定位置まで容易に駆動されることができる。自動車１２が正確に位置決めされるとき、プレートは、下降され、車輪４６，４７が、自動車１２が支持されるべきローラ４４に接触する位置へと至らしめられる。自動車１２がシャシーダイナモメータ１４に近づいた際に、自動車１２のバーコード装置６０又はドラッグタグ６２は、リーダ６４により読み取られ、コンピューター６６が、自動車１２のホイールベースに適するように対のローラ４４に間隔を与えるべく、シャシーダイナモメータ１４の調整を開始できるようにする。自動車１２が対のローラ４４上へと駆動されると、自動車１２がレーシング模擬器１０においてレースに対する認証が取れた場合、コンソール１２６内の操作者は、機構４８が自動車１２を所定位置に固定するように制御システム５０を操作する。固定機構４８に対する選択肢は、自動車１２の運転者が、固定機構４８のアクチュエータ１１８により負荷されることになる拘束圧を事前に選択できるように、入口ランプ１６近くに設備(図示せず)を設置することである。拘束圧は、約２〜８バール間であってよい。これは、運転者に、利用可能な馬力の犠牲下で、より良好な牽引を付与するより大きな圧力を選択する選択肢を付与し、より大きな利用可能な馬力のためのより少ない圧力であるがローラ４４上のホイールスピンの可能性が高くなるのとは対照的となる。コンピューター６６は、次いで、自動車１２に対してレーシング模擬器１０をセットアップするのを開始する。これは、リーダ／送信機６４を介して“ドラッグタグ”６２から取得された自動車１２に関するデータに従ったものであってよい。従って、コンピューター６６は、アクチュエータ５８が偏向プレート５２を上昇させるように適切な信号を信号ライン７４で送信する。ブレーキユニット７０（複数も可）は、自動車１２をレース模擬に適合させるためにローラ対４４を介してある一定の荷重を課すために、ライン７２上での信号を介して調整されてもよい。例えば、ある一定の“回転抵抗”が必要とされてもよい。ここで、レーシング模擬器１０は、模擬ドラッグレースを開始のためのセットアップされた状態ないし条件が整った状態となる。

コンピューター６６は、例えば１／４マイルのドラッグレースに対する模擬ソフトウェアを含み、模擬ソフトウェアは、レーシング模擬器１０が模擬ドラッグレースを開始のためにセットアップされると同時に自動的に開始される。このソフトウェアは、可視ディスプレイシステムを介して、実際の１／４マイルのドラッグレースに対して知られているように、運転者がスタートできるように光のシーケンスをフロントスクリーン部２８上に表示する。最終の開始ライトを受信すると同時に、運転者は、実際のレースを開始したかのように、自動車１２のアクセルを踏み、スクリーン構成２０上の仮想的な風景表示は、対のローラ４４からのフィードバックを介して車輪４６の速度に応じて進展する。模擬ソフトウェアは、コンピューターの画像生成器及びそれに伴いプロジェクタ２２，２４，２６を駆動して、あたかも、運転者が自動車１２を競争させているかのように、ビューイングスクリーン構成２０上に、前方に広がる及び通過する現実的な３次元の仮想的な前方(フロントスクリーン部２８上に)及び側方(サイドスクリーン部３０,３２上に)の風景画像を表示するようにし、当該仮想的な風景画像は、対のローラ４６か介して測定される自動車１２の駆動輪４６の速度に同期した進展を有する。従って、アクセルを介した全ての速度変化、変速、及び制動が、検出され、コンピューター６６に供給されて、仮想的な風景画像の進展が制御される。自動車１２の運転者は、ビューイングスクリーン構成２０（非常に大きくてよく、より大きな現実性を描画するため、例えば各スクリーン部は４．５ｍ×３．３７５ｍであってよい。）のフロントスクリーン部２８上に目の焦点を合わせると、自己の自動車１２内で実際のドラックレースの参加の感覚を受ける一方、自動車１２は、止まったままであり、固定機構４８によりシャシーダイナモメータ１４上の所定位置に固定されている。

模擬レースの開始と同時に、コンピューター６６は、ブロアファン８０の動作を開始し、それに対する出口８６は、自動車１２の前部へとエアが吹き付けられるように配置され、模擬レース中、エンジンを冷却する。排気ガス抽出ダクト５４内の抽出ファン８３(図４参照)も、コンピューター６６により、ブロアファン８０と同時にオンにされる。

模擬１／４マイルドラッグレースの終了時、運転者／自動車１２の組み合わせに対してレースを完了するのに要した時間が、フロントスクリーン部２８に表示され、“ドラッグタグ”６２により記憶されるべく、“ドラッグタグ”６２にリーダ／送信機６４により送信される。従って、“ドラッグタグ”６２は、当該レースに対するレース番号及び時間のデータを記憶でき、運転者が、模擬ドラッグレースの開始及び終了時にフロントスクリーン部２８上に、一連の模擬レースでの自己の時間の履歴を表示させることができる。

フロントスクリーン部２８上で運転者／自動車１２のレース時間の短い表示後、操作者は、制御システム５０を操作して、固定機構４８を解放し、コンピューター６６は、偏向プレート５２の閉成、フロントスクリーン部２８の上昇、対のローラ４４のロックを開始し、その際、運転者は、自動車１２を運転してシャシーダイナモメータ１４を前方に離れてその出口ランプ３８上へ至らしめることができる。レース模擬器１０は、従って、入口ランプ１６を介してその他の自動車を受け入れる準備ができた状態になる。

装置１０は、また、模擬サーキットレース用に使用されてもよく、これは、模擬ドラッグレーシングに関する上述の説明とは、追加的に、模擬サーキットレース中の運転者の操舵操作をコンピューター６６に入力するために操舵検出構成１４０が動作されて、模擬ソフトウェアが、画像生成器及びそれに伴いプロジェクタ２２，２４，２６を駆動して、運転者の操舵操作に同期させてビューイングスクリーン構成２０上での仮想的な風景画像を横方向に反映させることができるようにする点が、異なる。即ち、仮想的な風景画像は、運転者により駆動輪４６に負荷される出力及び運転者の操舵操作の双方に同期して実時間で進展（遷移）する。

サーキットレーシング用に使用される装置１０に対しては、自動車１２の操舵輪４７は、好ましくは、ローラ４４により支持されず、その代わり、（上述の如く）ローラ４４上又はそれらの間の支持プレート上に支持されてもよい。或いは、シャシーダイナモメータ１４は、自動車１２の操舵輪４７を支持せず自動車１２の駆動輪４６のみを支持するローラを含むタイプであってよい。

装置１０は、サーキットレーシングに代えて、運転者訓練用に使用されてもよい(この場合、模擬ソフトウェアは、上述のドラッグないしサーキットレーシングに対するスタート手順を供給する必要がない)。シャシーダイナモメータ１４上の所定位置に自動車１２を既に固定させた運転者訓練用の装置１０が設けられてもよく、この場合、学習者たる運転者は、自己の車両を所有する必要がなく、バーコード装置６０若しくは“ドラッグタグ”６２の使用が不必要となる。一般的に、運転者訓練用の装置１０は、前輪操舵の後輪駆動車両を収容するようにセットアップされることになる。

ダイナモメータ１４は、４対よりも少ないローラ４４を含んでよく、例えば、車両の駆動輪を回転可能に支持する２対だけのローラを含んでよく、それらが、前後いずれの対の車輪であってもよい。また、自動二輪車のような二輪車に対するレース模擬器を提供することも本発明の範囲内であり、この場合、ダイナモメータの構成要素は、自動二輪車の前後何れかの輪若しくは両輪に対してローラを含む支持プラットフォームや、両輪に対する稼動支持体のタイプの回転可能なプラットフォームを含んでよい。

上述の如く本発明による固定機構は、ダイナモメータが、上述の模擬運転用装置の部品であるか、又は、単独の自動車試験用のシャシーダイナモメータであるかにより、シャシーダイナモメータへの取り付け用に別々に供給されてもよい。

上述の本発明は、上述した以外の変形、改良及び／又は追加を受けやすく、理解すべきこととして、本発明は、添付の特許請求の範囲内に入る全ての変形、改良及び／又は追加を含む。

本発明の一実施例による固定機構の使用を示す自動車の模擬運転用装置の概略的な側面図である。 自動車を含む図１の装置の概略的な等角図である。 図１及び図２に示すような装置の制御及びディスプレイ要素の動作可能な関連性のブロック図である。 図１に示すような装置内の車両に対する本発明の一実施例による固定機構の構成要素を示す斜視図である。 図１の運転模擬装置の部品及びそこに固定される車両の部品の関連性及び取り付けを示す図４の固定機構の構成要素の背面図である。

Claims (20)

1. 自動車をシャシーダイナモメータ上に固定するためのシャシーダイナモメータへの取り付け用固定機構であって、
   当該固定機構がシャシーダイナモメータに取り付けられるときに、シャシーダイナモメータ上の自動車に係合可能であり、自動車を固定して自動車がシャシーダイナモメータ上で略静止状態に留まることを保証する車体係合部材と、
   自動車を固定するために車体係合部材を自動車との係合状態に移動させる少なくとも１つのアクチュエータであって、遠隔操作可能な制御システム用のアクチュエータとを含む、固定機構。
2. 前記アクチュエータは、当該記機構の複数のアクチュエータのうちの１つであり、前記複数のアクチュエータは、前記車体係合部材が自動車と係合するように、前記車体係合部材を、少なくとも２つの略直交する軸に沿って移動させるために動作可能である、請求項１に記載の固定機構。
3. 前記複数のアクチュエータは、前記車体係合部材を、少なくとも３つの略直交する軸に沿って移動させるために動作可能であり、第１の軸は、シャシーダイナモメータ上の自動車の横方向に延び、第２の軸は、自動車の長手方向に延び、第３の軸は、自動車に対して近接及び離反するシャシーダイナモメータに略垂直な方向に延びる、請求項２に記載の固定機構。
4. 前記アクチュエータは、空気圧式に動作可能なピストン及びシリンダアクチュエータである、請求項１〜３のいずれかに記載の固定機構。
5. 前記車体係合部材は、自動車の駆動輪に直接関連する自動車の構造部品上に引っ掛かるフックの形状の部位を含み、自動車の弾性サスペンションが含まれる自動車の固定を回避する、請求項１〜４のいずれかに記載の固定機構。
6. 前記車体係合部材は、自動車に固定されるブラケットであって、対応する形状に形成されたブラケットに、係合する形状を有する部位を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の固定機構。
7. 前記車体係合部材は、前記ブラケットに係合するピンであり、前記ブラケットは、前記ピンを受け入れる凹部又は穴を含む、請求項６に記載の固定機構。
8. 自動車の模擬運転若しくは試験用の装置であって、
   シャシーダイナモメータ上に自動車を固定するための請求項１〜７のいずれかに記載の固定機構が取り付けられるシャシーダイナモメータを含む、装置。
9. シャシーダイナモメータは、自動車の駆動輪を回転可能に支持する対のローラを含み、前記固定機構は、シャシーダイナモメータに、対のローラの２つのローラ間に取り付けられて、前記固定機構の車体係合部材が、自動車の駆動輪のアクスルハウジング又はアクスルハウジングに固定されるブラケットに係合できるようにする、請求項８に記載の装置。
10. 前記固定機構は、シャシーダイナモメータの両側のサイドビーム間に延在し前記サイドビームに回動可能に取り付けられるロードビームを含み、複数のアクチュエータの１つは、ロードビームを回動させるように動作可能であり、これにより、前記車体係合部材が、シャシーダイナモメータ上の自動車の略長手方向に延在する軸に沿って移動可能となる、請求項９に記載の装置。
11. 前記固定機構は、シャシーダイナモメータの両側のサイドビーム間に延在し前記サイドビームに回動可能に取り付けられるロードビームを含み、該ロードビームは、付勢手段を含み、該ロードビームが、弾性的に回動するようにして、前記車体係合部材が、前記略中央位置に向かう付勢力を受けながら前記対のローラの略中央位置からシャシーダイナモメータ上の自動車の略長手方向に延在する軸に沿って移動可能となるようする、請求項９に記載の装置。
12. 前記ロードビームは、摺動路を含み、ブロックが、前記ロードビームに、前記摺動路に沿った摺動移動のために、摺動可能に搭載され、複数のアクチュエータのうちの１つのアクチュエータは、前記ブロックを前記摺動路に沿って摺動させるように動作可能であり、これにより、前記車体係合部材が、シャシーダイナモメータ上の自動車の横方向に延びる軸に沿って移動可能となる、請求項１０又は１１に記載の装置。
13. 複数のアクチュエータのうちの更なる１つのアクチュエータは、前記ブロック上に搭載され、前記車体係合部材は、前記更なる１つのアクチュエータ上に搭載され、これにより、前記更なる１つのアクチュエータは、前記車体係合部材を、シャシーダイナモメータ上の自動車に対して近接及び離反するシャシーダイナモメータに略垂直な方向に延びる軸に沿って移動させるように動作可能となる、請求項１２に記載の装置。
14. 前記固定機構のアクチュエータを動作させる制御システムを含み、該制御システムは、シャシーダイナモメータから離間した操作位置を有する、請求項８〜１３のいずれかに記載の装置。
15. 前記制御システムは、複数のアクチュエータのそれぞれの空気圧式動作のために設けられる、請求項１４に記載の装置。
16. 前記制御システムは、アクチュエータを操作する空気圧システムを動作させるジョイスティックタイプの制御スイッチを含む、請求項１５に記載の装置。
17. 前記固定機構を撮像するビデオモニタシステムであって、制御システムの操作位置にて前記固定機構の可視的な表示を提供するビデオモニタシステムを更に含み、人間の操作者が、制御システムを操作しながら前記固定機構の前記車体係合部材の移動を監視できるようにする、請求項１４〜１６のいずれかに記載の装置。
18. 自動車が請求項８〜１７のいずれかに記載の装置のシャシーダイナモメータに固定されるようにする自動車固定用ブラケットであって、
    自動車の駆動輪に直接関連する自動車の構造部品に固定される部位と、
    開口ないし穴を有するその他の部位とを含み、前記請求項８〜１７のいずれかに記載の装置の固定機構の車体係合部材が、自動車を固定するために当該ブラケット及びそれに伴い車両に係合するために、該開口ないし穴の中に又は開口ないし穴を通って移動可能である、ブラケット。
19. 前記開口ないし穴を有する部位は、フックのような形状にされる、請求項１８に記載のブラケット。
20. 前記自動車の構造部品に固定される部位は、当該ブラケットが該構造部品に固定されるときに、前記フックのような形状の部位が自動車の前方に向いて開口するように、形状が形成される、請求項１９に記載のブラケット。

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