JP2010526292A - 車両運転を模擬するシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

本発明の車両運転を模擬するシステムは、ペダル作動プログラムを有するコンピュータを含み、該ペダル作動プログラムには、予め決められた運転プロファイルに従ってコンピュータからペダルセンサー出力器への車両の運転に関する信号を生成する指令が含まれる。本発明の車両運転を模擬する方法は、ペダル作動プログラム有するコンピュータを配備するステップと、ペダルセンサー出力器への車両状態に関する出力信号をもたらすようにペダル作動プログラムを動作させるステップと、ペダル作動プログラム内においてプログラム可能な運転プロファイルを実行するように機関制御ユニットに出力信号を伝達するステップとを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両運転を模擬するシステムおよび方法に関する。具体的には、本発明は、車両のドラバビィティ（運転のしやすさ）を評価するためにアクセル及び／またはブレーキペダルの入力を模擬するシステムおよび方法に関する。

自動車製造業者は、しばしば、動力計にて車両性能を試験する。このような試験の間においては、機関状態、加速および制動に関する試験及びデータを記録するために、アクセルおよびブレーキペダルの機械的作動が周期的に模擬される。各試験を標準化するためには、あるいは、各車両に対する試験を標準化するためには、試験パラメータ（例えば、アクセル／ブレーキペダルの作動）が繰り返し可能であることが重要となる。現状においては、これらの機能を遂行するために運転ロボットが典型的には使用される。運転ロボットは、アクセル／ブレーキペダルを操作するために機械的作動器を使用する。しかしながら、運転ロボットは、車両の床部への堅固な取付けを必要とする複雑な機構体であるがゆえに問題が生じる。運転ロボットの堅固な取付けは、例えば人間の運転者によるロード試験が所望されるときに、運転シートに運転者が座ることを困難なものとする。

従って、繰り返し可能な様式にて車両運転を模擬するシステムおよび方法に対する改良の要望がある。

本発明の一実施形態によれば、車両運転を模擬するシステムであってペダル作動プログラムを有するコンピュータを備えるシステムが提供される。ペダル作動プログラムは、選択された運転プロファイルに従ってコンピュータからペダルセンサー出力器に対する車両運転に関する信号を生成する指令を含む。

本発明の別の実施形態によれば、車両運転を模擬する方法が、ペダル作動プラグラムを有するコンピュータを配備するステップを有し、ペダル作動プラグラムを動作させて、車両状態に関するペダルセンサー出力器に対する出力信号を起こし、機関制御ユニットに出力信号を伝達して、ペダル作動プラグラム内にてプログラム可能な運転プロファイルを実行する。

本発明のさらに別の実施形態によれば、車両運転を模擬する方法が、ペダル作動プラグラムを有するコンピュータを配備するステップを有し、車両運転に関する運転プロファイルを選択して、選択された運転プロファイルに従って出力信号を生成して、該出力信号をペダルセンサー出力器に伝達して、制御信号を機関制御ユニットに伝達して運転プロファイルを実行する。

本発明の具体的に示された実施形態の以下の詳細な記載は、添付図面と併せて解釈することにより、最もよく理解されうる。

本発明の一つ以上の実施形態に係る車両運転を模擬する好適なシステムの概略図である。 本発明の一つ以上の実施形態に係る車両運転を模擬する方法の一例を示すフローチャートである。

図１を参照すると、車両運転を模擬する好適なシステム１０が示されている。システム１０は概して、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２０、マイクロコントローラ３０、デジタル・アナログ変換器４０及び停止スイッチ(kill switch)５０を有する。以下に記載されるように、これらの構成品は、例えば車両のペダルセンサー出力器６０および／または機関制御ユニット（ＥＣＵ）７０などのシステム１０の他の部品との接続を通して、例えば加速や制動のような車両状態を制御するように構成される。

好適なシステムの構成品に関して、ＰＣ２０は、ポータブル、デスクトップ、ラップトップコンピュータのいかなるコンピュータでもよく、メモリー及びＣＰＵを有して標準的なオペレーティングシステム（運用システム）にて動作するコンピュータとされうる。ＰＣ２０は、シリアルケーブルを介してマイクロコントローラ３０に接続されてもよい。マイクロコントローラ３０は、いかなる集積回路あるいは少なくとも８ビット出力可能なコンピュータを有してもよく、概して、例えばＣＰＵ、通信インターフェイス及び記憶装置を含む。ここで考慮されるマイクロコントローラ３０は概して、様々な供給メーカから入手可能である。ペダル作動プロファイルプログラム（以下に説明）および／またはマイクロコントローラ３０の機能性はＰＣ２０と統合されうる。

システム１０のマイクロコントローラ３０はペダル作動プログラム３２を含み、また、マイクロコントローラ３０は一実施形態においては車両に残されて敷設されてもよい。ペダル作動プログラム３２は、所望の運転プロファイルに従って出力信号３６を生成する指令を含む。特に以下に説明するように、運転プロファイルは、所望のパラメータに従い（例えば、アクセルペダルおよび／またはブレーキペダルの指令セットなどの）車両を運転操作する指令セットを含む。例えば、模擬的に広がる道において頻繁な加速／減速がなされる場合に車両がどのように機能するのかを技術者が知りたい場合には、技術者は、このような運転プロファイルをペダル作動プログラム３２から選択しうる。ペダル作動プログラム３２はまた、丘、湾曲路あるいは追い越しなどにおける運転を模擬する運転プロファイルを含んでもよい。代替として、車両の性能試験に関心がある技術者は、ペダル作動プログラム３２によりもたらされるべき運転プロファイルとして、長時間にわたり所定の加速を単に入力してもよい。従って、運転プロファイルは、マイクロコントローラ３０内のペダル作動プログラム３２によりもたらされる所望のいかなる車両運転をも含みうる。

さらに理解されうるように、ここに記載されるペダル作動プログラムの機能は、所望の作業を実行するソフトウェア、ファームウェアおよび／または関連するハードウェアを使用して実行されうる。例えば、記載された種々の機能性は、汎用用途あるいは特殊用途のプログラミング言語あるいはプログラムを使用して、一連の指令、コード、ファイルあるいはコマンドとしてプログラムされることができ、また、一つ以上の汎用用途あるいは特殊用途のコンピュータ、プロセッサー、他の制御回路あるいはネットワーク上で実行されうる。

図１を参照すると、出力信号は、４−６−８デジタル出力信号としてマイクロコントローラ３０を出て、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）４０ａ及び４０ｂを通過する。デジタル・アナログ変換器４０ａ及び４０ｂは、以下に説明するように、ペダルセンサー出力器６０を通して最終的に加速および／または制動を制御するディスクリート電圧(discrete voltage)にマイクロコントローラ３０のデジタル信号を変換する。図１に示されるような一実施形態においては、システム１０は、マイクロコンピュータ３０から分離されている二つのＤＡＣ４０ａ及び４０ｂを有する。しかしながら、他の実施形態においては、一つ以上のＤＡＣおよび／またはそれらの機能性が、マイクロコントローラ３０内に統合されてもよい。

ペダル作動プログラムおよび所望の運転プロファイルに従って、マイクロコントローラ３０は、（ディスクリート電圧信号４６をもたらす）ＤＡＣ４０ａ及び４０ｂを通過してペダルセンサー出力器６０（一実施形態においては例えば、ペダルセンサーの配線用ハーネスおよび／または出力ワイヤー）に至るデジタル信号３６を出力する。図１に示す一実施形態においては、ディスクリート電圧信号４６は、停止スイッチ５０ａおよび５０ｂを最初に通過する。この停止スイッチ５０ａおよび５０ｂは、故障あるいは問題が生じた際に、ペダルセンサー出力器６０に伝達される全ての信号を操作者あるいは技術者が終了させることを可能とする。電圧信号４６は、一つ以上のペダルセンサーのセンサー出力器に達する。通常の運転操作においては、ペダルセンサー出力器６０は概して、機械的な入力形態のアクセルペダルからの機械的入力を受容する。本発明のシステム１０は、ペダルが提供するものと同様の様式で（ＥＣＵに伝達される）模擬的入力をペダルセンサー出力器に適用する。換言すると、ここに記載されるシステムは実際に、ペダル入力を通常に表わすペダルセンサー出力（ペダルの機械的出力）を所望のプロファイルに置き換えることができる。

図１を参照すると、ペダルセンサー出力器６０がマイクロコントローラ３０からの電圧信号を受けると、ペダルセンサー出力器６０は、ペダル作動プログラム３２から選択された運転プロファイルに従って車両状態を制御するためにＥＣＵに制御信号６２を出力する。ペダルセンサー出力器による制御信号の生成は、（例えば、制御信号が出力信号であるような）出力信号自体が変更されることなく、ＥＣＵに出力信号を単に中継するものとされうる。一実施形態においては、ペダル作動プログラム３２は、車両の加速を制御する。このような実施形態においては、マイクロコントローラ３０は、ＤＡＣ４０ａ及び４０ｂ（電圧信号４６）を通して直接的にアクセルペダル出力器に信号３６を出力してもよい。ペダル作動プログラム３２が、付加的に（あるいは個別的に）制動を制御するように設定される場合においては、マイクロコントローラ３０は、ＤＡＣ４０ａ及び４０ｂ（電圧信号４６）を通して直接的にブレーキペダル出力器に信号３６を出力してもよい。

ここに記載されたペダル作動プログラム３２およびシステム１０の適用によれば、（一筋の道にわたり車両においてなされる所望の加速および／または制動を含む）所望の運転プロファイルが繰り返し可能に模擬されうる。運転操作においては、図１および図２を参照すると、ペダル作動プログラム３２を始動する前に、０％および１００％での、あるいは、その周辺でのアクセルペダル（あるいは、別の実施形態においてはブレーキペダル）の出力信号がステップ１１０にて決定される。運転者が実行するようなことを模擬することができるあらゆる可能性のある出力が作り出されうる。ペダル作動プログラム３２の所望の運転プロファイルが、ステップ１２０でＰＣ２０から検索されてステップ１３０にて選択される。各運転プロファイルは最終的には、ペダルセンサー出力器に適用される電圧量に関連する。

一実施形態においては、ペダル作動プログラムを介して生成される電圧信号は、所望の運転プロファイルに従ってステップ出力あるいはランプ出力（ramp output）を追従するように選択されうる。このような実施形態においては、始動及び最大電圧がＰＣに入力される（ステップ１３０）。別の実施形態においては、運転プロファイルには、一筋の道にわたる車両運転を模擬するために、予め決定された始動、走行及び最大電圧が含まれる。マイクロコントローラ３０は、選択された運転プロファイルおよび／またはペダル作動プログラムに従って出力信号３６を生成する（ステップ１４０）。出力信号３６はデジタル・アナログ変換器あるいは他の装置により電圧信号４６に変換される（ステップ１５０）。電圧信号４６はペダルセンサー出力器６０により受けられ、ペダルセンサー出力器は、ペダル作動プログラムから選択された運転プロファイルに従って車両運転を制御するようにＥＣＵを制御する制御信号６２を生成する（ステップ１６０）。

少なくとも幾つかの実施形態における一つの特徴は、堅固に取り付けられるロボットを使用することなく、各試験あるいは各車両に対してドライバビィリティ試験を繰り返し実行することができる。さらに、本発明のマイクロコントローラは、車両に残されて敷設されるように構成されてもよい。このような実施形態においては、運転プロファイルは協働するパソコンを通して選択されうる。別の実施形態においては、マイクロコントローラがＰＣ無しに使用されうる。さらに、人間の運転者が試験している間あるいは顧客による標準的な運転操作の間において課題が決定される場合には、ここに記載されるシステムによれば該課題は電子的に再現されうる。これらの課題の再現は、新車両および中古車両における潜在的な問題領域の評価への製造業者に対する助力において有益となる。

本発明の特定の実施形態および態様が示され記載されてきたが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、様々な他の変形および変更がなされうる。さらに、種々の進歩的な態様が記載されてきたが、これらの態様は組合せ体として利用される必要はない。よって、特許請求の範囲の各請求項において本発明の範囲内にある全て変形や変更がカバーされる。

Claims (19)

1. 車両運転を模擬するシステムであって、
   ペダル作動プログラムを有するコンピュータを具備し、
   前記ペダル作動プログラムには、選択された運転プロファイルに従って前記コンピュータからペダルセンサー出力器への車両の運転に関する信号を生成する指令が含まれる、システム。
2. 前記コンピュータは、パーソナルコンピュータに接続されるマイクロコントローラを有する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記ペダルセンサー出力器に前記信号を伝達する前に、前記信号を電圧信号に変換するデジタル・アナログ変換器をさらに有する、請求項１に記載のシステム。
4. 前記デジタル・アナログ変換器と前記ペダルセンサー出力器との間に接続された停止スイッチをさらに有する、請求項３に記載のシステム。
5. 前記ペダルセンサー出力器は、アクセルペダルセンサー出力器である、請求項１に記載のシステム。
6. 前記ペダルセンサー出力器は、前記運転プロファイルに従って車両運転を遂行するように機関制御ユニットを制御する制御信号を生成する、請求項１に記載のシステム。
7. 前記コンピュータは、前記車両が道路を走行中においても前記車両に残されて敷設されるように構成される、請求項１に記載のシステム。
8. 車両運転を模擬する方法であって、
   ペダル作動プログラム有するコンピュータを配備するステップと、
   ペダルセンサー出力器への車両状態に関する出力信号をもたらすように前記ペダル作動プログラムを動作させるステップと、
   前記ペダル作動プログラム内においてプログラム可能な運転プロファイルを実行するように機関制御ユニットに前記出力信号を伝達するステップとを有する、方法。
9. 前記出力信号を電圧信号に変換するステップをさらに有する、請求項８に記載の方法。
10. 前記ペダルセンサー出力器内の電圧信号を、前記機関制御ユニットに伝達される制御信号に変換するステップをさらに有する、請求項９に記載の方法。
11. 前記ペダル作動プログラムを動作させるステップは、車両状態に関する運転プロファイルを選択するステップを有する、請求項８に記載の方法。
12. 前記運転プロファイルは、前記車両状態に関する予め決定された指令を含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記車両状態には加速が含まれる、請求項８に記載の方法。
14. 前記車両が道路を走行中においても前記車両に前記コンピュータが残されて敷設されているように構成するステップをさらに有する、請求項８に記載の方法。
15. 車両運転を模擬する方法であって、
    ペダル作動プログラムを有するコンピュータを配備するステップと、
    車両運転に関する運転プロファイルを選択するステップと、
    前記選択された運転プロファイルに従って出力信号を生成するステップと、
    ペダルセンサー出力器に前記出力信号を伝達するステップと、
    前記運転プロファイルを実行するように機関制御ユニットに制御信号を伝達するステップとを有する、方法。
16. 前記出力信号を電圧信号に変換するステップをさらに有する、請求項１５に記載の方法。
17. 前記運転プロファイルは、前記車両状態に関する予め決定された指令を含む、請求項１５に記載の方法。
18. 前記車両が道路を走行中においても前記車両に前記コンピュータが残されて敷設されているように構成するステップをさらに有する、請求項１５に記載の方法。
19. 前記ペダルセンサー出力器内において前記制御信号を生成するステップをさらに有する、請求項１５に記載の方法。

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