JP2014215242A - 車両用試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用試験装置の位置・姿勢を、車両用試験装置と試験品搭載用車体との拘束状態を保ったまま中立位置に安全に復帰させることのできる車両用試験装置を提供する。
【解決手段】中央のモーションベース３の位置・姿勢を中立位置に戻すための指令値を生成する第１の戻し指令値生成部７６と、前記モーションベース３から他のモーションベース４〜７への相対的な方位を表す方位値Ｒ(t)を算出し、前記モーションベース３の位置・姿勢と、前記方位値Ｒ(t)とを用いて、前記他のモーションベース４〜７の位置・姿勢を算出して、他のモーションベース４〜７の位置・姿勢を中立位置に戻すための指令値を生成する第２の戻し指令値生成部７７とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車部品や車両の性能試験を行う車両用試験装置に関する。

特許文献１には、車両用試験装置として、横方向に移動可能な前後一対の横移動架台と、これらの横移動架台上面に左右一組ずつ設けられた４組の６自由度油圧シリンダ群と、これらの６自由度油圧シリンダ群の上端にそれぞれ連結された４つの旋回昇降架台と、これらの４つの旋回昇降架台上にそれぞれ設けられ、車両の４つの車輪が載せられる４つの回転ベルトとを備えた装置が記載されている。

特開２００８−１７５７７８号公報 特開２００６−１３８８２７号公報 特開２００９−５３６７３６号公報

しかし特許文献１に記載の車両用試験装置では、試験が終了したときなどに、安全を考慮して、車両用試験装置の位置・姿勢をどのようにして中立状態に戻せばよいのかについて、考慮されていない。
そこで本発明は、車両用試験装置の位置・姿勢を、車両用試験装置と試験品搭載用車体との拘束状態を保ったまま、車両用試験装置を中立位置に安全に復帰させることのできる車両用試験装置を提供することを目的とする。

本発明は、４つの車軸が取り付けられるとともに、試験品が搭載される試験品搭載用車体と、試験品搭載用車体及び各車軸を支持し、かつ試験品搭載用車体及び各車軸にそれぞれ６自由度の運動をさせるための複数のモーションベースと、車両モデルに基づいて、モーションベースの位置・姿勢の指令値を与える制御部とを含む車両用試験装置にかかるものである。前記制御部は、モーションベース間の相対的な位置・姿勢関係を保持したまま、各モーションベースを中立位置に段階的に戻すための指令値を生成することを特徴とする。

前記構成によれば、制御部は、モーションベース間の相対的な位置・姿勢関係を保持したまま、前記各モーションベースを中立位置に段階的に戻すための指令値を生成するので、車両用試験装置と試験品搭載用車体との拘束状態又は車両用試験装置と試験品との拘束状態を保証しながら、安全に、かつ簡単にモーションベースを、中立位置の状態に戻すことができる。

前記制御部は、複数のモーションベースのうちの一台の位置・姿勢を中立位置に戻すための指令値を生成する第１の戻し指令値生成部と、前記一台のモーションベースから他のモーションベースへの相対的な方位を表す方位値を算出し、前記一台のモーションベースの位置・姿勢と、前記方位値とを用いて、前記他のモーションベースの位置・姿勢を算出して、前記他のモーションベースを中立位置に戻すための指令値を生成する第２の戻し指令値生成部とを有するものであってもよい。

この構成であれば、２種類の指令値生成部を用意し、第１の戻し指令値生成部によって、複数のモーションベースのうちの一台の位置・姿勢を中立位置に戻しながら、第２の戻し指令値生成部によって、他のモーションベースの位置・姿勢を算出して、前記他のモーションベースを、前記一台のモーションベースとの関係を保ったまま中立位置に戻すことができる。したがって、車両用試験装置と試験品搭載用車体との拘束状態又は車両用試験装置と試験品との拘束状態を保証しながら、安全に、かつ簡単にモーションベースを、中立位置の状態に戻すことができる。

前記モーションベースは、前記試験品搭載用車体を支持し、かつ前記試験品搭載用車体に６自由度の運動をさせるための第１モーションベースと、前記各車軸を支持し、前記各車軸に６自由度の運動をさせるための４つの第２モーションベースとを含むものであってもよい。この構成によれば、第２モーションベースによって各車軸が支持されている状態で、第１モーションベースによって試験品搭載用車体に直接に力を加えることができる。これにより、実車両の加速時、減速時等に車体に作用する慣性力と同様な力を、車輪（車軸）を支持している部材に対して車体を相対的に走行させることなく、試験品搭載用車体に与えることができる。実車両が走行しているときに路面状況などの外部から車軸に与えられる回転力と同様な回転力を、車軸に付与することができるようになる。

本発明によれば、車両用試験装置の試験が終了したとき、あるいは試験を中止するときなどに、試験対象である車体や機械部品に不要な力や変位を与えることなく、前記モーションベースと前記試験品搭載用車体との機械的拘束を保ったまま、車両用試験装置を中立位置に安全に戻すことができる。

本発明の実施形態に係る車両用試験装置の外観を図解的に示す概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両用検査システムの概略的な電気的構成を示すブロック図である。 （ａ）は戻し動作が開始される時点での各モーションベース３，４，５，６，７の位置・姿勢を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は中立位置に戻し終わった時点での各モーションベース３，４，５，６，７の位置・姿勢を模式的に示す斜視図である

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用試験装置の外観を図解的に示す概略斜視図である。
車両用試験装置ＤＭＳは、左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪の４つの車輪に対応する４つの車軸２１Ｓ，２２Ｓ，２３Ｓ，２４Ｓ（２１Ｓ，２２Ｓは他の部材のため隠れているので図示せず）が取り付けられるとともに試験品が搭載される試験品搭載用車体２と、試験品搭載用車体２を支持しかつ試験品搭載用車体２に６自由度の運動をさせるための第１モーションベース３と、各車軸２１Ｓ，２２Ｓ，２３Ｓ，２４Ｓを支持し、かつ各車軸２１Ｓ，２２Ｓ，２３Ｓ，２４Ｓに６自由度の運動をさせるための４つの第２モーションベース４，５，６，７とを含む。

図１においては、試験品搭載用車体２の前端が符号２ｆで示され、試験品搭載用車体２の後端が符号２ｒで示されている。試験品搭載用車体２の４つの車軸２１Ｓ，２２Ｓ，２３Ｓ，２４Ｓの外端部には、回転力を車軸に与えるための４つの電動モータ（以下「外力付加用モータ」という。）３１，３２，３３，３４の出力軸が連結されている。各電動モータ３１，３２，３３，３４は、実車両が走行しているときに外部から各車軸に加えられる回転力（外力）と同様な回転力を、対応する車軸２１Ｓ、２２Ｓ、２３Ｓ、２４Ｓに個別に付与するためのものである。外力には、たとえば、実車両が走行している場合に路面摩擦等に起因して各車軸に与えられる回転負荷、実車両が坂道を下っている場合に各車軸に路面を介して与えられる回転力等が含まれる。

試験品搭載用車体２には、各種の自動車部品の試験品が搭載される。この実施形態では、試験品搭載用車体２には、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：electric power steering）４０と、左後輪の車軸２３Ｓ及び右後輪の車軸２４を電動モータによって駆動するための後輪駆動モジュール５０とが試験品として搭載されている。
この実施形態では、ＥＰＳ４０は、コラムアシスト式ＥＰＳである。ＥＰＳ４０は、よく知られているように、ステアリングホイール８１と、ステアリングホイール８１の回転に連動して前輪を転舵する転舵機構（図示せず）と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構８３とを含んでいる。ステアリングホイール８１と転舵機構８２とは、ステアリングシャフトを介して機械的に連結されている。

転舵機構は、ステアリングシャフトの下端に設けられたピニオンと、ピニオンと噛み合うラックが設けられたラック軸とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸の各端部は、タイロッド、ナックルアーム等を介して前輪に連結されている。操舵補助機構８３は、操舵補助力を発生するための電動モータ（以下「アシストモータ」という。）と、アシストモータの出力トルクをステアリングシャフトに伝達するための減速機構とを含む。

さらに、ＥＰＳ４０は、アシストモータを制御するためのＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit）（以下「ＥＰＳ用ＥＣＵ」という）と、ラック軸の軸方向の変位位置を検出するための直線変位センサを含んでいる。
後輪駆動用モジュール５０は、後輪用の車軸２３Ｓ，２４Ｓを回転駆動するための電動モータ（以下「後輪駆動モータ」という。）と、後輪駆動モータの回転力を後輪用の車軸２３Ｓ，２４Ｓに伝達するための伝達機構と、後輪駆動モータを制御すためのＥＣＵ（以下「後輪駆動モータ用ＥＣＵ」という。）と、後輪用車軸２３Ｓ，２４Ｓの両方又はいずれか一方の回転角を検出するための回転角センサを含んでいる。伝達機構は、クラッチ及び減速機構を含んでいる。伝達機構は、クラッチ及び減速機構のいずれか一方のみを含んでいてもよい。

各モーションベース３，４，５，６，７は、床上に載置された定盤１０上に固定されている。各モーションベース３，４，５，６，７は、よく知られているように、定盤１０に固定された固定ベース１１と、固定ベース１１の上方に配置された可動ベース（ムービンクベース）１２と、固定ベース１１と可動ベース１２との間に連結され、可動ベース１２に６自由度の運動（前後、左右、上下、ロール、ピッチ及びヨーの各運動）をさせるためのピストン状のアクチュエータ１３と、アクチュエータ１３を駆動制御するモーションコントローラ（図示略）から構成されている。アクチュエータ１３は、６個の電動シリンダから構成されている。モーションコントローラは、前記６自由度の各運動に相当する信号の入力に応じて、アクチュエータ１３内蔵の駆動モータに駆動電流を与えるためのドライバ回路から構成されている。

第１モーションベース３の可動ベースには、試験品搭載用車体２の中央部が載せられた状態で試験品搭載用車体２が固定されている。つまり、第１モーションベース３の可動ベースの上面に、試験品搭載用車体２の下面の中央部が取り付けられている。つまり、試験品搭載用車体２は、第１モーションベース３によって支持されている。
外力付加用モータ３１，３２，３３，３４のモータ本体は、それぞれ第２モーションベース４，５，６，７の可動ベース１２に、弾性シート部材３０を介して載せられた状態で固定されている。つまり、外力付加用モータ３１，３２，３３，３４のモータ本体は、弾性シート部材３０を介して第２モーションベース４，５，６，７に支持されている。言い換えれば、各車軸２１Ｓ、２２Ｓ、２３Ｓ、２４Ｓは、弾性シート部材３０及び対応する外力付加用モータ３１，３２，３３，３４のモータ本体を介して、第２モーションベース４，５，６，７に支持されている。また、各外力付加用モータ３１，３２，３３，３４を制御するためのモータ制御装置３５、３６，３７，３８（図２参照）が、試験品搭載用車体２に搭載されている。

これらの外力付加用モータ３１，３２，３３，３４により、実車両が走行しているときに外部から各車軸に加えられる回転力（外力）と同様な回転力を、対応する車軸２１Ｓ、２２Ｓ、２３Ｓ、２４Ｓに個別に付与することができる。これにより、実際の運転状況に応じた駆動負荷、サスペンション挙動を再現することが可能となる。
また、この車両用試験装置ＤＭＳでは、第１モーションベース３のアクチュエータ１３を駆動制御し、第２モーションベース４，５，６，７のアクチュエータ１３を個別に駆動制御することによって、各種の車体姿勢を作ることができる。したがって、各モーションベース３，４，５，６，７のアクチュエータ１３を全体的に制御することにより、ローリング、ピッチング及びヨーイングを含む各種の車両走行姿勢を再現することが可能である。

図２は、車両用検査システム１００の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
車両用検査システム１００は、ドライビングシミュレータ６０と、車両用試験装置ＤＭＳと、アクチュエータ制御部７０とを備えている。ドライビングシミュレータ６０は、仮想的に車両の運転をシミュレートするものであり、運転者によって操作される。車両用試験装置ＤＭＳには、アシストモータ４１、アシストモータ４１を制御するためのＥＰＳ用ＥＣＵ４２、後輪駆動モータ５１、後輪駆動モータ５１を制御すための後輪駆動モータ用ＥＣＵ５２、各モーションベース３，４，５，６，７を駆動するモーションコントローラ３Ｃ，４Ｃ，５Ｃ，６Ｃ，７Ｃ 、及びモータ制御装置３５、３６，３７，３８が搭載されている。モータ制御装置３５、３６，３７，３８は、それぞれ外力付加用モータ３１，３２，３３，３４を駆動する装置である。

アクチュエータ制御部７０は、車両用試験装置ＤＭＳの各モーションベース３，４，５，６，７のモーションコントローラ３Ｃ，４Ｃ，５Ｃ，６Ｃ，７Ｃ、及び車両用試験装置ＤＭＳに搭載されているモータ制御装置３５、３６，３７，３８を制御する装置であり、これらのアクチュエータ制御部７０の制御機能は、コンピュータに搭載されたプログラムによって実現される。

ＥＰＳ用ＥＣＵ４２は、ラック軸の軸方向の変位位置を検出するための直線変位センサ（図示略）を含んでいる。後輪駆動モータ用ＥＣＵ５２は、後輪用車軸２３Ｓ，２４Ｓの両方又はいずれか一方の回転角を検出するための回転角センサ（図示略）とを含んでいる。
ドライビングシミュレータ６０からは、ドライバの運転操作に応じた操舵角情報（ハンドル角情報）、アクセル開度情報、ブレーキ踏力情報等が出力される。ドライビングシミュレータ６０から出力される操舵角情報は、車両用試験装置ＤＭＳに搭載されているＥＰＳ用ＥＣＵ４２に送られる。ドライビングシミュレータ６０から出力されるアクセル開度情報は、車両用試験装置ＤＭＳ搭載されている後輪駆動モータ用ＥＣＵ５２に送られる。ドライビングシミュレータ６０から出力されるブレーキ踏力情報は、アクチュエータ制御部７０に送られる。ブレーキ踏力情報は、ブレーキ踏込量情報であってもよい。

ＥＰＳ用ＥＣＵ４２は、ドライビングシミュレータ６０から送られてくる操舵角情報に基づいて操舵トルクを決定し、決定した操舵トルクに応じてアシストモータ４１を駆動制御する。また、ＥＰＳ用ＥＣＵ４２は、直線変位センサの出力信号に基づいて、ＥＰＳ４０に含まれているラック軸の軸方向変位量（以下「ラック軸変位量」という。）及びラック軸の軸方向変位速度（以下「ラック軸変位速度」という。）を計測して、アクチュエータ制御部７０に送る。

後輪駆動モータ用ＥＣＵ５２は、ドライビングシミュレータ６０から送られてくるアクセル開度情報に基づいて、後輪駆動モータ５１のトルク指令値を決定し、決定したトルク指令値に応じて後輪駆動モータ５１を駆動制御する。また、後輪駆動モータ用ＥＣＵ５２は、回転角センサの出力信号に基づいて、後輪用の車軸２３Ｓ，２４Ｓの回転速度（以下「車軸回転速度」という。）を測定して、アクチュエータ制御部７０に送る。

アクチュエータ制御部７０は、車両モデル７１と、指令値生成部７２と、戻し制御部７４と、切り替えスイッチＳＷとを備えている。
車両モデル７１には、ドライビングシミュレータ４１から出力されるブレーキ踏力情報、ＥＰＳ用ＥＣＵ４２から送られてくるラック軸変位量及びラック軸変位速度及び後輪駆動モータ用ＥＣＵ５２から送られてくる車軸回転速度が入力される。車両モデル７１は、これらの入力情報に基づいて、ドライビングシミュレータ４１によってシミュレートされている運転状況に応じた車体の位置・姿勢、各車輪の位置・姿勢及び各車軸に加えられている外力を生成する。

指令値生成部７２は、車両モデル７１によって生成された車体の位置・姿勢、各車輪の位置・姿勢に基づいて、各モーションベース３，４，５，６，７それぞれに対する位置・姿勢指令値を、一定周期ごとに生成する。また、指令値生成部７２は、車両モデル７１によって生成された各車軸に加えられている外力に基づいて、各外力付加用モータ３４，３５，３６，３７それぞれに対するトルク指令値とを生成する。

切り替えスイッチＳＷは指令値生成部７２によって切り替え制御される。切り替えスイッチＳＷは、指令値生成部７２が位置・姿勢指令値をモーションコントローラ３Ｃ，４Ｃ，５Ｃ，６Ｃ，７Ｃに送信する経路と、戻し制御部７４において計算される位置・姿勢指令値をモーションコントローラ３Ｃ，４Ｃ，５Ｃ，６Ｃ，７Ｃに送信する経路とを切り替えるスイッチである。機械的なスイッチでも電子的に構成されたスイッチでもよい。

戻し制御部７４は、モーションベース３，４，５，６，７を中立位置に戻し始める時点で、各モーションベース３，４，５，６，７の可動ベース１２の位置・姿勢を特定する戻しスタート位置・姿勢特定部７５と、モーションベース３，４，５，６，７のうちの一台、例えば中央のモーションベース３の可動ベース１２の位置・姿勢を中立位置に戻すための指令値を生成する第１の戻し指令値生成部７６と、前記モーションベース３から他のモーションベース４，５，６，７への相対的な方位を表す座標変換行列Ｒを算出し、前記モーションベース３の位置・姿勢と、前記座標変換行列Ｒとを用いて、前記他のモーションベース４，５，６，７の位置・姿勢を中立位置に戻すための指令値を生成する第２の戻し指令値生成部７７とを有する。

指令値生成部７２によって生成された各モーションベース３，４，５，６，７に対する位置・姿勢指令値は、対応するモーションベース３，４，５，６，７のモーションコントローラ３Ｃ，４Ｃ，５Ｃ，６Ｃ，７Ｃに与えられる。各モーションコントローラ３Ｃ，４Ｃ，５Ｃ，６Ｃ，７Ｃは、指令値生成部７２から与えられた位置・姿勢指令値に基づいて、対応するアクチュエータ１３を制御する。これにより、各モーションベース３，４，５，６，７の可動ベース１２は、位置・姿勢指令値に応じた位置・姿勢となるように運動する。

指令値生成部７２によって生成された各外力付加用モータ３１，３２，３３，３４それぞれに対するトルク指令値は、対応するモータ制御装置３５、３６，３７，３８に与えられる。各モータ制御装置３５、３６，３７，３８は、指令値生成部７２から与えられたトルク指令値に基づいて、対応する外力付加用モータ３１，３２，３３，３４を制御する。これにより、各外力付加用モータ３１，３２，３３，３４からは、トルク指令値に応じたモータトルクが発生する。

このようにして、試験品搭載用車体２又は試験品搭載用車体２に搭載された試験品の試験が行われる。
試験が終了した場合、又はいずれかのモーションベース３，４，５，６，７の６自由度の運動が可動範囲の限界に達してしまったこと等により試験が中止される場合がある。この時点で、モーションベース３，４，５，６，７を、試験対象である車体や機械部品に不要な力や変位を与えることなく、前記モーションベースと前記試験品搭載用車体との機械的拘束を保ったまま、中立位置に戻す必要がある。ここで「中立位置」とは、前記試験品搭載用車を安全に取り外せる位置・姿勢を言い、各モーションベースの可動ベース１２は水平状態となっている。また、中立位置においては、各アクチュエータ１は、最も伸びた状態と最も縮んだ状態との間の中点にある。試験を始める時点ではこの中立位置からスタートするが、試験を終わる時点でも、この中立位置に戻す必要がある。

車両用試験装置ＤＭＳでは試験品搭載用車体２を、各モーションベース３，４，５，６，７で支持しているため、多支持点間の相対位置関係を保ちながら、協調することが求められる。もし戻す過程において、相対位置関係が保てなくなったまま中立位置に戻そうとすると、車両用試験装置ＤＭＳは、試験品搭載用車体２を拘束できなくなるおそれがあり、モーションベースが破損する等、危険である。

そこで本発明の実施形態では、試験が終了した時点又は試験が中止された時点で、指令値生成部７２は、切り替えスイッチＳＷを操作して、位置・姿勢指令値をモーションコントローラ３Ｃ，４Ｃ，５Ｃ，６Ｃ，７Ｃに送信する経路を遮断するとともに、第１の戻し指令値生成部７６及び第２の戻し指令値生成部７７の各位置・姿勢指令値をモーションコントローラ３Ｃ，４Ｃ，５Ｃ，６Ｃ，７Ｃに送信する経路を閉じる。

以下、第１の戻し指令値生成部７６及び第２の戻し指令値生成部７７の行う位置・姿勢指令値の算出手順を説明する。
図３（ａ）は試験が終了した時点又は試験が中止された時点での各モーションベース３，４，５，６，７の位置・姿勢を模式的に示す斜視図であり、図３（ｂ）は中立位置に戻し終わった時点の各モーションベース３，４，５，６，７の位置・姿勢を模式的に示す斜視図である。モーションベース３，４，５，６，７の上に設置されている試験品搭載用車体２を１枚の板で示している。

図３（ｂ）の中立位置では、各モーションベース３，４，５，６，７の高さは等しく、試験品搭載用車体２は水平面内にある。水平面内に前後位置座標軸ｘ、左右位置座標軸ｙを設定し、垂直上向き座標軸をｚとする。ロール角ｒ、ピッチ角ｐ、ヨー角ｙは、図３（ｂ）の中立位置での座標軸ｘ，ｙ，ｚを基準にして設定するものとする。
第１の戻し指令値生成部７６及び第２の戻し指令値生成部７７は、図３（ａ）の各モーションベース３，４，５，６，７の状態を図３（ｂ）の状態に移行させるための位置・姿勢指令値を算出する。その算出手順を詳しく説明する。

まずモーションベース３について、第１の戻し指令値生成部７６が行う演算手順を［数１］に示す。

ここでベクトル［ｘ(t),ｙ(t),ｚ(t)］₃はモーションベース３の可動ベース１２の中心部の位置座標を示す。（ｔ）はそれが時間の関数であることを示す。各モーションベースの戻し操作をスタートさせる時刻をｔ＝０とする。［ｘ(0),ｙ(0),ｚ(0)］₃は時刻ｔ＝０における戻し始めのモーションベース３の中心部の位置座標を示す。時刻ｔ＝０から始めて、一定周期ごとに時刻を進めていく。αはその時間の進行を示すパラメータであり、０からスタートし、時間の経過に沿って１まで変化する。

ベクトル［ｘc,ｙc,ｚc］は中立位置におけるモーションベース３の可動ベース１２の中心部の位置座標を示す。中立位置におけるモーションベース３の位置は予め決められた位置であるので、［ｘc,ｙc,ｚc］は定数である。
この［数１］に従って、第１の戻し指令値生成部７６は、時刻ｔ＝０からｔまで進む間に、モーションベース３の座標を、図３（ａ）の戻し始め状態から図３（ｂ）の戻し終わり状態に徐々に移行させる。

次にモーションベース４，５，６，７について、第２の戻し指令値生成部７７の行う演算手順を［数２］に示す。

ここでベクトル［ｘ(t),ｙ(t),ｚ(t)］_4〜7は、モーションベース４，５，６，７の可動ベース１２の中心部の位置座標を示す。（ｔ）はそれが時間の関数であることを示す。ベクトル［ｘ(t),ｙ(t),ｚ(t)］₃は、時刻ｔでのモーションベース３の可動ベース１２の中心部の位置座標を示し、［数１］に従って求められる。［Ｖx,Ｖy,Ｖz］はモーションベース３の可動ベース１２の中心部からモーションベース４，５，６，７の可動ベース１２の中心部まで延ばされた位置ベクトル（定数）である。

［Ｒ(t)］はモーションベース３の姿勢（試験品搭載用車体２の姿勢と言い換えても良い）を表す座標変換行列であり、時間の関数である。モーションベース３のロール角、ピッチ角、ヨー角をそれぞれｒ(t)，ｐ(t)，ｙ(t)とし、cosｒ(t)＝Ｃｒ，cosｐ(t)＝Ｃｐ，cosｙ(t)＝Ｃｙ，sinｒ(t)＝Ｓｒ，sinｐ(t)＝Ｓｐ，sinｙ(t)＝Ｃｙと置くと、［Ｒ(t)］は次の３つの行列Ｒroll，Ｒpitch，Ｒyawの積ＲrollＲpitchＲyawで表される。

前記［数２］に示されるように、モーションベース４，５，６，７の位置は、モーションベース３の位置［ｘ(t),ｙ(t),ｚ(t)］₃と、モーションベース３の姿勢を表す座標変換行列［Ｒ(t)］と、モーションベース３からモーションベース４，５，６，７に延ばされた位置ベクトル（定数）［Ｖx,Ｖy,Ｖz］とに基づいて算出することができる。
第２の戻し指令値生成部７７は、この［数２］に従って、時刻ｔ＝０からｔまで進む間に、モーションベース３の座標を、図３（ａ）の戻し始め状態から図３（ｂ）の戻し終わり状態に移行させる。

次に、全てのモーションベース３，４，５，６，７の姿勢を表すロール角、ピッチ角、ヨー角［ｒ(t),ｐ(t),ｙ(t)］_3〜7の動きを［数６］に示す。

ここで、ベクトル［ｒ(t),ｐ(t),ｙ(t)］_3〜7は各モーションベース３，４，５，６，７のロール角、ピッチ角、ヨー角を示し、それぞれは時間の関数である。各モーションベース３，４，５，６，７の戻し操作をスタートさせる時刻をｔ＝０とする。時刻ｔ＝０から始めて、一定周期ごとに時刻を進めていく。αはその時間の進行を示すパラメータである。中立位置におけるモーションベース３，４，５，６，７の姿勢は、［０，０，０］で表される。これは、ロール角ｒは、ピッチ角ｐ、ヨー角ｙを、図３（ｂ）の中立位置での水平垂直の座標軸ｘ，ｙ，ｚを基準にして定義したからである。

以上の［数２］〜［数６］を使って、時刻ｔ＝０からｔまで進む間に、第１の戻し指令値生成部７６によって、モーションベース３を図３（ａ）の戻し始め状態から、図３（ｂ）の戻し終わり状態すなわち中立位置 に移行させることができる。また、第２の戻し指令値生成部７７によって、他のモーションベース４，５，６，７を図３（ａ）の戻し始め状態から、図３（ｂ）の戻し終わり状態すなわち中立位置に移行させることができる。

特に本発明の実施形態では、［数２］から分かるように、モーションベース４，５，６，７の位置を、モーションベース３の位置［ｘ(t),ｙ(t),ｚ(t)］₃と、モーションベース３の姿勢を表す座標変換行列［Ｒ(t)］と、定数位置ベクトル［Ｖx,Ｖy,Ｖz］とを用いて算出している。したがって、モーションベース４，５，６，７の位置は、モーションベース３の位置［ｘ(t),ｙ(t),ｚ(t)］₃とモーションベース３の姿勢を表す座標変換行列［Ｒ(t)］とを基準として算出されることになり、モーションベース４，５，６，７は、モーションベース３とともに、試験品搭載用車体２の平面内にとどまる。この結果「いずれかのモーションベース４，５，６，７の位置・姿勢が試験品搭載用車体２の平面から外れる」というおそれはなくなる。

これにより、車両用試験装置ＤＭＳと試験品搭載用車体２との拘束を保ちながら、全てのモーションベース３，４，５，６，７を中立位置に戻すことができ、車両用試験装置と試験品搭載用車体との拘束状態を保証することができる。したがって、安全に、かつ簡単に試験品搭載用車体２を車両用試験装置から取り外すことができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は実施形態に限られるものではない。例えば前記では、中央のモーションベース３の位置・姿勢を基準として、他のモーションベース４，５，６，７の位置・姿勢を算出していたが、基準となるモーションベースは、中央のモーションベース３に限られるものではない。他のモーションベース４，５，６，７のいずれかを基準とすることも可能である。その他、本発明の範囲内で種々の設計変更を施すことが可能である。

１…車両用試験装置、３…第１モーションベース、４〜７…第２モーションベース、１２…可動ベース、１３…アクチュエータ、７０…アクチュエータ制御部、７１…車両モデル、７２…指令値生成部、７４…戻し制御部、７５…戻しスタート位置・姿勢特定部、７６…第１の戻し指令値生成部、７７…第２の戻し指令値生成部

Claims (3)

1. ４つの車軸が取り付けられるとともに、試験品が搭載される試験品搭載用車体と、前記試験品搭載用車体及び前記各車軸を支持し、かつ前記試験品搭載用車体及び前記各車軸にそれぞれ６自由度の運動をさせるための複数のモーションベースと、車両モデルに基づいて、前記モーションベースの位置・姿勢の指令値を与える制御部とを含む車両用試験装置であって、
   前記制御部は、前記モーションベース間の相対的な位置・姿勢関係を保持したまま、前記各モーションベースを中立位置に段階的に戻すための指令値を生成する、車両用試験装置。
2. 前記制御部は、前記複数のモーションベースのうちの一台の位置・姿勢を中立位置に戻すための指令値を生成する第１の戻し指令値生成部と、
   前記一台のモーションベースから他のモーションベースへの相対的な方位を表す方位値を算出し、前記一台のモーションベースの位置・姿勢と、前記方位値とを用いて、前記他のモーションベースの位置・姿勢を算出して、前記他のモーションベースの位置・姿勢を中立位置に戻すための指令値を生成する第２の戻し指令値生成部とを有する、請求項１記載の車両用試験装置。
3. 前記モーションベースは、
   前記試験品搭載用車体を支持し、かつ前記試験品搭載用車体に６自由度の運動をさせるための第１モーションベースと、前記各車軸を支持し、前記各車軸に６自由度の運動をさせるための４つの第２モーションベースとを含む、請求項１又は請求項２に記載の車両用試験装置。

Images