JP2016519295A - 車両と試験物体との間の衝突を生起するためのシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、衝突体（１０２）、特に車両と、試験物体（１０１）との間の衝突または衝突に近い状況を生起するためのシステム（１００）に関する。システム（１００）は、試験物体（１０１）を固定プレート（１０６）の上で取外し可能であるように連結可能な連結機構を備える固定プレート（１０６）と、固定プレート（１０６）に固定された駆動ベルト（１０７）と、駆動ベルト（１０７）を駆動するための駆動体（１０９）を備える駆動ユニット（１０８）とを有している。駆動ユニット（１０８）、駆動ベルト（１０７）、および固定プレート（１０６）は、直接的に地面（１０３）の上で、駆動体（１０９）が駆動ベルト（１０７）と固定プレート（１０６）を地面（１０３）に沿って動かすように配置可能である。連結機構は、試験物体（１０１）が固定プレート（１０６）に連結されていて、衝突体（１０２）と試験物体（１０１）との間の衝突前の事前設定された動作点を過ぎたときに固定プレート（１０６）から能動的に連結解除可能であるように制御可能であり、それにより、衝突体（１０２）と試験物体（１０１）との間の衝突時には試験物体（１０１）が固定プレート（１０６）から連結解除されている。

Description

本発明は、衝突体、例えば車両と試験物体との間の衝突を生起するためのシステムに関し、かつ、衝突体と試験物体との間の衝突を生起する方法に関する。

例えば自動車のための種々のアシストシステムのような現代の車両システムを試験するために、試験されるべき車両と試験物体との間で、衝突または衝突に近い状況が生じさせられる。

車両と試験物体との間の衝突のために、例えば車両または試験物体が特定の位置で静止するように配置され、衝突相手が特定の速度まで加速される。例えば道路交通での２台の車両の衝突や、車両と人間との衝突のような現実に近い衝突状況を生じさせるために、車両と試験物体が両方とも動かされて、衝突を生起する。その際には、特に車両アシストシステムを現実に近い形で試験することができる。

独国特許出願公開第１０２００８０３０２０８Ａ１号明細書は、試験車両と衝突物体との間で衝突状況または衝突に近い状況を生起する装置および方法を開示している。試験車両と衝突物体が、例えばロープのような連結装置を介して機械的に連結され、相互に近づくように動かされて、衝突を生起する。

独国特許出願公開第１０２０１１０１２５４２Ａ１号明細書は、実験車両と目標物体との間の走行状況、特に衝突に近い走行状況や衝突を含む走行状況をシミュレートないし模倣するための試験装置を開示している。目標物体は案内ロープと結合されており、案内ロープに沿って動かされる。案内ロープは、２つの固定装置の間において地面付近で初期応力をかけられている。実験車両を目標物体の方向へ動かすことができ、実験車両と目標物体との間の衝突の時点で、特定の負荷閾値を超過したときに目標物体が案内ロープから連結解除される。

本発明の課題は、試験体と試験物体との間の衝突を生起するためのシステムを提供することにあり、この衝突は現実の交通状況を現実に近い形で模倣する。

この課題は、それぞれ独立請求項に基づく、試験体と試験物体との間の衝突または衝突に近い状況を生起するためのシステムによって解決され、ならびに、試験体と試験物体との間の衝突または衝突に近い状況を生起する方法によって解決される。

本発明の第１の態様では、衝突体、特に車両と、試験物体との間の衝突または衝突に近い状況を生起するためのシステムが記載される。このシステムは、連結機構を備えた固定プレートを有しており、連結機構によって試験物体を固定プレートへ取外し可能であるように連結可能である。さらにこのシステムは、固定プレートに固定された駆動ベルトを有している。さらにこのシステムは、駆動ベルトを駆動するための駆動体を備える駆動ユニットを有しており、駆動ユニット、駆動ベルト、および固定プレートは、地面の上で、駆動体が駆動ベルトと固定プレートを地面に沿って動かすように配置可能である。

また後で詳しく説明する一例としての実施形態では、連結機構は、試験物体が固定プレートに連結されていて、衝突体と試験物体との間の衝突の前の事前設定された動作点を過ぎたときに固定プレートから連結解除されるように制御可能であり、それにより、衝突体と試験物体との間の衝突時には、試験物体が、特に機械的に、固定プレートから連結解除されている。

本発明の別の態様では、衝突体と試験物体との間の衝突または衝突に近い状況を生起する方法が記載される。この方法によると、駆動ユニット、駆動ベルト、および固定プレートは、地面の上で、駆動体が駆動ベルトと固定プレートを地面に沿って動かすように配置される。駆動ベルトは固定プレートに固定されている。さらに連結機構は、試験物体が固定プレートに連結されていて、衝突体と試験物体との衝突の前の事前設定された動作点を超えたときに、固定プレートから連結解除されるように制御され、それにより、衝突体と試験物体との間の衝突時には、試験物体が（特に機械的に）固定プレートから連結解除されている。

固定プレートは、地面に載せて、駆動ベルトにより地面に沿って動かすことができ、それにより、固定プレートは地面に沿って摺動する。一例としての実施形態では、固定プレートがローラを有することができ、それにより、固定プレートは地面に沿って転動する。さらに、固定プレートは平らに、平坦に、かつ乗り上げランプを有するように構成されており、それにより、試験体が固定プレートに乗り上げてその上で減速させることができ、固定プレートや試験体の損傷を生じることがない。換言すると、固定プレートは、第１の厚みを備える縁部領域と、縁部領域によって少なくとも部分的に取り囲まれる、第２の厚みを備える中央領域とを有しており、第１の厚みは第２の厚みよりも小さくなっている。このように比較的厚い中央領域で、例えば後で説明する磁石のような特定の器具ないし機能部材のための取付スペースを創出することができる。第２の厚みは、およそ２０ｍｍから３０ｍｍを有しており、特におよそ２５ｍｍを有している。縁部領域と中央領域との間には、地面に対しておよそ１０°の勾配を有する、ランプに類似する面ないし傾斜の緩やかな段階（図６参照）が延びている。このような固定プレートの平坦な構成は、意図しない反射や測定センサの誤測定、例えば試験されるべき運転者アシストシステムの誤測定を防止する。固定プレートは、例えば突風や加速力に対する安定性を試験体に与えるために、ある程度の最低寸法ないし最低質量を必要とすることがあり得る。固定プレートは、例えばおよそ１０ｋｇからおよそ１５ｋｇ（キログラム）を有している。

さらに固定プレートは、固定プレートが地面の上に載る載置面を有している。載置面は１メートルの長さと、およそ半メートルの幅とを有している。このように、固定プレートは少なくとも１つの歩幅の長さを有しており、試験物体としての試験ダミーを脚が開いた状態で固定プレートに固定することができる。

試験体は、例えば車両であってよく、例えば乗用車、トラック、またはバスであってよい。さらに、試験体は、自転車および／またはオートバイであってよい。

試験物体は、例えば人間、自転車の運転者、および／またはオートバイの運転者を模倣したダミー物体である。さらに、試験物体は他の車両であってよく、それにより、このシステムによって２台の車両の衝突をシミュレートし、模倣することができる。試験物体は、例えば動物、交通標識、標柱、あるいは樹木などをシミュレートすることもできる。

固定プレートは、試験物体を固定プレートに連結するために連結機構を有している。連結機構は、例えば機械式の連結機構である。例えば連結機構は、試験物体にある対応する固定装置（例えば収容アイレット）に係合して試験物体を固定プレートに連結する、例えば繰出し可能なフックのような係合部材を有することができる。連結機構の係合部材は、例えば解放位置へと動かすことができ、それにより、試験物体を離して固定プレートから連結解除するために、係合部材を試験物体の固定装置から外すことができる。

さらに連結機構は磁気式の連結機構であってよく、後でまた詳細に説明するように、例えば永久磁石と電磁石とを有することができる。ベルトは固定プレートに堅固かつ取外し不能に固定されている。駆動ベルトは載置面によって地面の上に緩やかに載っており、駆動ベルトに初期応力をかける必要はない。載置面の幅は、駆動ベルトの縁部面すなわち高さないし厚みよりも何倍も大きく、例えば少なくとも５倍の大きさである。駆動ベルトの載置面の幅は、駆動ベルトの長手方向に対して垂直方向に駆動ベルトが延びる方向を定義する。駆動ベルトを駆動する駆動力は、実質的に長手方向に沿って作用する。

駆動ベルトは、小さい高さに基づき、駆動ベルトの長手方向の周りへ曲げ柔軟性があり、ないしはねじることが可能である。例えば載置面は載置領域で地面に平坦に載っており、駆動ベルトの方向転換領域のところで、例えば駆動体のところで、駆動ベルトが約９０°だけ長手方向の周りにねじられている。

さらに駆動ベルトは、大きな幅に基づき、載置面の法線方向の周りには曲げ剛性があり、それにより固定プレートの良好な案内を生起する。

駆動ベルトは長手方向でほぼ非弾性的であり、それにより固定プレートの加速中および運動中に、伸長による相対運動を低減する。以下においては、駆動チェーンも駆動ベルトとして理解することができる。さらに、駆動ベルトは、さらに後で詳細に説明するとおり、例えば歯付きベルトであってもよい。駆動ベルトは、張力をかけずに地面の上に載置可能であり、駆動ベルト、固定プレート、または試験体を損傷させることなく試験体が駆動ベルトの上で走行することができるように平坦に、ないしは細く構成されている。
駆動ユニットは、例えば駆動体として、摩擦接合または形状接合を介して駆動ベルトと連結された駆動可能な駆動ローラ、例えばウインチやローラを有している。

さらに駆動ユニットは、駆動ベルトを駆動ローラに圧着して、摩擦接合の場合には最小のスリップが生じるようにし、あるいは形状接合のケースでは存在しない初期応力によって駆動ベルトで歯飛びが生じないようにする圧着部材を有している。駆動ローラの駆動によって、駆動ベルトおよびこれに伴って同じく固定プレートを地面に沿って動かすことができる。

さらに駆動ユニットは、駆動体を駆動するためのモータを有することができる。モータは、例えば電気で作動するモータまたは内燃機関であってよい。

別の一例としての実施形態では、連結機構は、試験物体が固定プレートに負荷依存的に連結されるように構成されており、それにより、試験物体と衝突体との間で衝突の結果として機械的な負荷を超えたとき、すなわち事前設定された衝突力／衝突衝撃を超えたとき、試験物体が固定プレートから連結解除されるようになっている。換言すると「負荷依存的な」連結とは、希望される強度での衝突衝撃のときに試験物体が固定プレートから連結解除されることを意味している。連結機構が試験物体を固定プレートから連結解除する衝突衝撃は、試験物体、衝突体、または連結機構の大きな障害を回避することができるように選択される。例えば負荷依存的な連結機構は、例えばスナップ・フック結合ないし形状接合式の結合、または摩擦接合式の結合、例えばプレス嵌めが適用されることによって、試験物体を固定プレートに連結することができる。

例えば連結機構は上で説明したように、特に、試験物体が加速、運動している間に試験物体が固定プレートの上に固定、連結されているように制御可能である。衝突直前の動作点のとき、連結機構は試験物体を固定プレートから離し、それにより、試験物体は衝突体と衝突したとき、固定プレートから機械的に連結解除された状態で存在することになる。機械的に連結解除されたということは、試験体の連結部材と連結機構の連結部材とが衝突時に機械的に係合していないことを意味しており、または、固定プレートと試験物体との間で、例えば磁気的な相互作用に基づく保持力が存在せず、ないし、ほとんど存在しないことを意味している。

動作点は、例えば試験体が試験物体と衝突する前の時点を表している。さらに動作点は、試験体と試験物体との間の間隔または相対速度を表すことができる。

それにより、試験物体、固定プレート、および連結機構の連結部材が、試験体と試験物体との間の衝突に基づいて損傷を被らないことが実現される。試験物体が衝突時に固定プレートから連結解除されているからである。これに加えて、衝突体と試験物体との間の現実に近い衝突が模倣される。

衝突事故のとき、すなわち衝突体としての車両と人間との間の衝突のとき、人間は現実には地面から分断される。人間の足裏と地面との間には、車両との衝突時に作用する摩擦力が発生する。このような現実の衝突を、衝突体と試験物体との間の衝突を生起するための本発明のシステムによって相応に模倣することができる。衝突の動作時点で、連結機構は試験物体を固定プレートから連結解除し、それにより、試験物体は機械的に連結解除された状態で固定プレートの上に載る。したがって、試験物体と固定プレートとの間では、試験物体と固定プレートのそれぞれの接触面の間の摩擦力だけが作用する。それにより、いっそう厳密な試験結果によって実現することができる、衝突体と試験物体との間の衝突の現実に近い模倣が与えられる。

本発明のさらに別の一例としての実施形態では、駆動ベルトは歯付きベルトであり、駆動体は歯付きベルト車を有している。歯付きベルトは、歯付きベルト車と形状接合式にスリップなく連結されて、駆動部材を介して駆動ローラに圧着することができる。平坦な駆動ベルトが長手方向の周りに９０°で設置され、ないしはねじられ、それにより駆動ベルトが駆動輪をいわば取り囲む。

歯付きベルトは、歯付きベルト車の対応する噛合部の中へ形状接合式に入る歯をもつ駆動ベルトとして理解される。歯付きベルトの内面には、歯付きベルト車ないし駆動ローラの外面にある対応する歯の中に係合する歯が配置されており、もしくはその逆となっている。

歯付きベルトの歯は、ゴム、例えばネオプレン、またはプラスチック、例えばポリウレタンから成形されていてよい。歯付きベルトの歯と歯付きベルト車の歯との間の噛合部の形状接合により、いっそう高い力をいっそう正確に伝達することができる。しかも、歯付きベルトと歯付きベルト車との間のスリップが排除され、それにより、歯付きベルトと連結された固定プレートの運動のいっそう正確な制御が可能となる。特に、歯付きベルトを駆動ベルトとして利用することによって、試験物体の自然な方向変化をシミュレートするために、固定プレートをより良く往復運動させることができる。

さらに、システムの組立ないし設置が簡素化される。歯付きベルトは、歯付きベルト車との形状接合に基づいて初期応力をかけなくてもよく、張力をかけずに地面の上に載せておくことができるからである。このように、初期応力ステップを実施しなくてすむので、システムの短い組立時間が可能である。

特に、歯付きベルトは従来の取組みに比べて初期応力をかけなくてすむので、例えば駆動ユニットおよび場合により方向転換ローラなど、システムの各装置と各部材を単に地面に立てるだけで十分であり、固定手段を用いて地面へ堅固に固定しなくてよい。駆動ベルトに沿って初期応力が作用しないので、それぞれの装置の載置面と地面との間の摩擦が排除され、それにより、固定プレートが加速、運動するときにこれらが滑ることはない。このように、システムの各装置を地面に固定する役目を果たす組立ステップがすべて不要となる。したがって、システムの設置ないし組立を明らかに迅速化することができる。

本発明のさらに別の一例としての実施形態では、駆動ユニットは圧着部材を有しており、駆動ベルトは駆動体と駆動部材との間に通されている。圧着部材は駆動ベルトを駆動体に対して押圧する。このように、例えば駆動ベルトと駆動体との間の摩擦が保証され、それにより、駆動ベルトと駆動体との間のスリップが低減され、ないしは阻止される。さらに、駆動ベルトが歯付きベルトであるケースでは、圧着部材が歯付きベルトを歯付きベルト車に対して押圧すれば、歯付きベルト車との形状接合が保証される。

駆動ベルトが張力なしに地面の上に載っているときには、圧着部材によって、駆動輪の駆動トルクが駆動ベルトへと伝達され、駆動ベルトが運動中に駆動体から外れないことを保証することができる。

さらに別の一例としての実施形態では、システムは、駆動ユニットに対して間隔をおいて地面の上に配置可能である方向転換ローラをさらに有している。平坦な駆動ベルトが設置され、ないしねじられて、方向転換ローラおよび駆動ユニットの周りに通され、例えば閉じたループを形成する。

さらに別の一例としての実施形態では、連結機構は、第１の磁石、例えば永久磁石と、第２の磁石、特に制御可能な電磁石とを有している。第１の磁石と第２の磁石は、固定プレートに配置される。特に、第１の磁石と第２の磁石は、固定プレートの内部に配置されていてよく、周囲から封止することができる。

第１の磁石は、試験物体にある第３の磁石との、特に磁化可能なプレートとの協働作用で試験物体を固定プレートに連結する磁気的な保持力を生成可能であるように、固定プレートに配置されている。

第２の磁石は、保持力に抗して作用し、反発力の事前設定された値を超過したときに試験物体を固定プレートから連結解除する磁気的な反発力を生成可能であるように、固定プレートに配置されている。

保持力と反発力は、試験物体にある第３の磁石ないし磁化可能なプレートと協働作用する。試験物体は、例えば金属成分、永久磁石、または電磁石を有することができる。

第１の磁石によって、特に永久磁石によって、試験物体を簡単な仕方で固定プレートに連結することができる。第２の磁石が制御されて、磁気的な保持力に抗して作用する反発力が生成されることによって、衝突体との衝突の前に試験物体が連結解除される。

例えば磁気的な保持力と磁気的な反発力が相殺され、それにより、試験物体が固定プレートから連結解除される。さらに、磁気的な反発力は、磁気的な保持力よりも若干大きくなっていてよく、それにより、反発力がさらに試験物体の重力に抗して作用する。このように、試験物体を浮遊して摩擦のない状態で、固定プレートの上に載せることができる。したがって、衝突体と試験物体との間の希望される衝突条件を的確に調整することができる。

別案として、磁気的な保持力は磁気的な反発力よりも高くなっていてよく、それにより、この関連においては、それにもかかわらず、試験物体が固定プレートから（機械的に）連結解除されたとみなされる。磁気的な保持力が磁気的な反発力よりも例えば若干高く選択されると、例えば試験物体と固定プレートとの間でいっそう高い摩擦力をシミュレートし、的確に模倣することができる。

さらに別の一例としての実施形態では、システムは、試験物体に対して相対的な衝突体の位置を測定するセンサ装置をさらに有している。さらに、このシステムは、信号とデータを交換するために、一方におけるセンサ装置および他方における連結機構と接続された制御ユニットを有しており、それにより、制御ユニットは、衝突体の測定された位置と速度に依存して連結機構を制御する。

センサ装置は、例えば地面に載っている押圧プレートを有することができ、その上を衝突体が走行することができる。さらにセンサ装置は、衝突体の通過を測定する光バリアを有することができる。さらにセンサ装置は、衝突体と試験物体との間の間隔と速度についての情報を制御ユニットへ送るディファレンシャルＧＰＳであってよい。

センサ装置が衝突体の通過を検知すると、制御ユニットは相応に連結機構を制御することができ、試験物体を固定プレートから連結解除して外すことができる。

センサ装置によって、衝突体と試験物体との間の衝突前の非常に短い時間内に、試験物体を固定プレートから連結解除することができる。このように、固定プレートの上の衝突体との衝突の直前まで固定プレートが連結されていてよく、それにより、例えば突風やその他の環境要因のような障害となる要因が、試験物体へ衝突前にマイナスの影響を与えて、例えば押し倒すことがない。

さらに別の実施形態では、さらに制御ユニットは、信号およびデータを交換するために駆動ユニットと接続されており、それにより、制御ユニットは測定された衝突体の位置に依存して駆動ユニットを制御するようになっている。駆動ユニットの正確な制御によって、何らかの動作点での固定プレートおよびそれに応じた試験物体の加速度と速度を、正確に調整することができる。それにより、衝突体と試験物体との間の希望される衝突ないし衝突に近い状況を的確に調整することができる。このことは、走行アシストシステムの試験で有益になり得るという利点がある。

信号を伝送するために、無線式の伝送技術、例えばブルートゥース技術、ワイヤレスＬＡＮ技術、ＮＦＣ（近距離通信）技術などを適用することができる。制御ユニット、センサ装置、試験物体、および／または固定プレートは、無線式のデータ伝送を可能にするために、相応に送信ユニットおよび／または受信ユニットを有している。

さらに別の一例としての実施形態では、システムは、地面に沿った試験物体の事前設定された運動経過のデータが保存されたデータバンクを有している。データバンクユニットはデータを交換するために制御ユニットと接続されており、それにより、制御ユニットがこのデータに基づいて駆動ユニットを制御するようになっている。試験物体の運動経過は、例えば人間の一定の歩行ないし一定の疾走を模倣することができる。さらに、急に立ち止まったり、急に走り出したり、急に方向転換をしたりする人間をシミュレートする運動経過を模倣することができる。このように、試験物体としての人間と衝突体との間の現実に近い交通状況を模倣することができる。

付言しておくと、さまざまな発明対象物に関して本発明の実施形態について説明してきた。特に、本発明のいくつかの実施形態は装置請求項を用いて説明し、本発明の他の実施形態は方法請求項を用いて説明している。しかしながら、本件出願の教示内容で当業者にただちに明らかとなるように、明示的に別段の断りがない限り、発明対象物の１つの類型に属している構成要件の組み合わせに追加して、発明対象物の異なる類型に属する構成要件の任意の組み合わせも可能である。

次に、本発明のさらなる説明とより良い理解のために、添付の図面を参照しながら実施例について詳しく説明する。

本発明の一例としての実施形態に基づく、衝突体と試験物体との間の衝突を生起するためのシステムを示す模式図である。 本発明の一例としての実施形態に基づく、磁気的な連結機構を有する固定プレートの上の試験物体を示す模式図である。 本発明の一例としての実施形態に基づく、駆動ベルトが歯付きベルトとして構成されている、衝突体と試験物体との間の衝突を生起するためのシステムを示す模式図である。 試験体のさまざまな運動経過を示す模式図である。 本発明の一例としての実施形態に基づく制御ユニットを示す模式図である。 本発明の一例としての実施形態に基づく固定プレートを示す模式図である。 本発明の一例としての実施形態に基づく、衝突体１０２と試験物体との間の衝突または衝突に近い状況を生起するためのシステムを示す斜視図である。 本発明の一例としての実施形態に基づく、圧着ローラを備える圧着部材を示す模式図である。 本発明の一例としての実施形態に基づく、圧着ベルトを備える圧着部材を示す模式図である。

図面中の同一または類似のコンポーネントには、同一の符号が付されている。各図面の図は模式的なものである。

図１は、衝突体１０２、例えば車両と、試験物体１０１との間の衝突を生起するためのシステム１００を示している。システム１００は、固定プレート１０６と、駆動ベルト１０７と、駆動ユニット１０８とを有している。固定プレート１０６は連結機構を有しており、これによって試験物体１０１を固定プレート１０６の上で取外し可能であるように連結可能である。駆動ベルト１０７は固定プレート１０６に固定されており、駆動ユニット１０８によって駆動される。駆動ユニット１０８、駆動ベルト１０７、および固定プレート１０６は、地面１０３の上で、駆動ユニット１０８が駆動ベルト１０７および固定プレート１０６を地面１０３に沿って動かすように配置可能である。

連結機構は、試験物体１０１が固定プレート１０６に連結されて、衝突体１０２と試験物体１０１との間の衝突前の事前設定された動作点を過ぎたときに固定プレート１０６から連結解除されるように制御可能であり、それにより、衝突体１０２と試験物体１０１との間の衝突のときには、すなわち衝突の時点では、試験物体１０１は固定プレート１０６から機械的に連結解除されている。

図１に示すシステム１００による試験サイクル中、衝突体１０２は固定プレート１０６の方向へ第１の速度で走行する。固定プレート１０６は、駆動ベルト１０７を通じて駆動ユニット１０８により同じく動かされ、第２の速度で動く。このとき、固定プレート１０６は、例えば衝突体１０２の運動方向に対して直交する方向へ動く。別案として、固定プレート１０６の運動方向と衝突体１０２との間の任意の角度を調整することができる。

連結機構は、衝突体１０２と試験物体１０１との衝突の直前に、試験物体１０１が固定プレート１０６から連結解除されるように構成されている。それにより、試験物体１０１と衝突体１０２との間の衝突時に、試験物体１０１は固定プレートに堅固に機械的に連結されていない。このことは、連結機構のどのコンポーネントも衝突時に試験物体１０１と連結されておらず、それにより、衝突による連結機構の当該コンポーネントの故障のリスクが低くなるという利点がある。それに加えて、現実に近い衝突がシミュレートされる。試験物体１０１が固定プレート１０６ないし連結機構から機械的に連結解除されていて、例えば固定プレート１０６の上に単に載っているからである。それにより、固定プレート１０６に対する試験物体１０１の重力と、試験物体１０１の載置面と固定プレート１０６との間の自然の摩擦だけがシミュレートされる。このように、例えば試験物体１０１としての人間が両足（靴のゴム底）でアスファルトの上に載っている現実に近い状況が模倣される。衝突の直前になって初めて、例えば０．１ｍｓから２ｓの間の時間内に、固定プレート１０６が試験物体１０１から連結解除されるので、衝突前のこの動作点までは、試験物体１０１が固定プレート１０６から外れてしまうことなく、固定プレート１０６が迅速な方向変更を行ったり任意の加速を行ったりすることができる。それによって、例えば衝突体１０２にある走行アシストシステムを試験することができる。

駆動ベルト１０７は、固定プレート１０６と駆動ユニット１０８の駆動体１０９との間に延びている。さらに、駆動ユニット１０８は圧着部材１１０を有することができ、それにより、圧着部材１１０と駆動体１０９との間に駆動ベルト１０７が通される。このように、駆動ベルト１０７が圧着部材１１０によって駆動体１０９に対して押圧され、それにより、駆動トルクおよび／または摩擦接合を駆動体１０９から駆動ベルト１０７へと伝達することができる。

図１に示すように、駆動ベルト１０７は閉じたループを形成することができる。そして駆動ベルト１０７は、一方では駆動体１０９の周り、および他方では方向転換ローラ１１２の周りを延びている。方向転換ローラ１１２にも、駆動ベルト１０７を方向転換ローラ１１２に押し付けるために、同じく圧着部材１１０’が配置されていてよい。固定プレート１０６は、駆動体１０９と方向転換ローラ１１２との間で駆動ベルト１０７の領域に固定されている。駆動体１０９は、例えばモータ１１１によって駆動され、モータ１１１は、例えば電動モータまたは内燃機関である。

駆動ベルト１０７は、固定プレート１０６に堅固かつ取外し不能に固定されている。駆動ベルト１０７は載置面によって地面１０３の上に緩やかに載っており、駆動ベルト１０７に初期応力をかける必要はない。載置面の幅ｂは、駆動ベルト１０７の縁部面すなわち高さないし厚みの何倍かの大きさであり、例えば少なくとも５倍の大きさである。駆動ベルト１０７は、小さい高さに基づき、駆動ベルトの長手方向の周りに曲げ柔軟性があり、ないしはねじり可能である。例えば載置面は、載置領域で地面１０３の上に平坦に載っており、載置面の方向転換領域のところで、例えば駆動体１０９のところで、載置面が約９０°だけ長手方向の周りにねじられている。さらに、駆動ベルト１０７は、大きい幅ｂに基づき、載置面の法線を中心とする撓曲に対しては曲げ剛性があり、それにより、運動方向ないし長手方向（二重矢印を参照）に沿った固定プレート１０６のより良い案内を生起する。

連結機構は、例えば手動式に制御することができ、それにより、制御ユニット１０５が手動式に操作されて、固定プレート１０６を試験物体１０１から外すことができる。

さらにシステム１００は、試験物体１０１に対して相対的な衝突体１０２の位置を測定するセンサ装置１０４を有することができる。センサ装置１０４は、例えば衝突体１０２が上を走行したときに相応の信号を出力する押圧プレートとして構成されていてよい。図１では、センサ装置１０４は、例えば光センサないし光バリアとして構成されている。光バリアは衝突体１０２の通過を測定する。さらにセンサ装置１０４は、衝突体１０２の速度を追加的に測定することができる。センサ装置１０４は測定された信号を制御ユニット１０５に送る。制御ユニット１０５はさらに連結機構と接続されており、それにより、衝突体１０２の測定された位置に依存して、制御ユニット１０５が連結機構を制御するようになっている。例えば制御ユニット１０５は、センサ装置１０４から、試験体１０２の動作点ないし時点と速度とを受け取ることができる。さらに制御ユニット１０５は、例えば衝突体１０２と固定プレート１０６との間の間隔ｘを知る。測定されたこれらのデータをもとに、衝突体１０２と固定プレート１０６の上の試験物体１０１との間の衝突が起こる時点を算出することができる。制御ユニット１０５は、測定されたこの衝突時点に基づき、試験物体１０１が固定プレート１０６から連結解除される連結解除時点を算出し、この時点に応じて連結機構を制御する。

さらに制御ユニット１０５は、駆動ユニット１０８と信号およびデータを交換するために接続されていてよい。このように制御ユニット１０５は、例えば試験物体１０１ないし固定プレート１０６の特定の運動経過を設定することができる（図４）。特に衝突体１０２に対して相対的な固定プレート１０６の速度を制御することで、衝突体１０２と試験物体１０１との間の衝突を的確に生起することができ、あるいは、試験物体１０１と衝突体１０２との間の衝突に近い状況をシミュレートすることができる。試験物体１０１と衝突体１０２との間の衝突に近い状況の場合、衝突体１０２が試験物体１０１を試験物体１０１の運動方向で見て試験物体１０１の手前で、または試験物体１０１の後で通り過ぎる状況をシミュレートすることができる。

図２は、固定プレート１０６と試験物体１０１を詳細に示している。固定プレート１０６の連結機構は、例えば第１の磁石、例えば永久磁石２０２と、制御可能な第２の磁石、例えば電磁石２０３とを有している。試験物体１０１はそれに応じて磁石装置２０４ないし磁化可能なプレートを（第３の磁石として）有している。磁石装置２０４は、金属材料ないし磁性材料または同じく永久磁石もしくは電磁石を有することができ、それにより、永久磁石２０２と電磁石２０３の磁力が磁石装置２０４と相互作用することができる。換言すると、磁力を通じて、ないしは生成される磁気的な保持力ＦＨを通じて、永久磁石２０２によって試験物体１０１を固定プレート１０６に連結することができる。

固定プレート１０６は、電磁石２０３を作動させるために、エネルギー蓄積器２０５を有することができる。さらにそれに応じて、送信装置および／または受信装置と、これに対応する制御ユニットとを固定プレート１０６に組み込むことができる。

試験物体１０１が固定プレート１０６に連結された状態のとき、電磁石２０３は不作動化されており、それにより、永久磁石２０２の磁気的な保持力ＦＨが試験物体１０１を固定プレート１０６へ連結する。衝突の直前に電磁石２０３を作動化させることができ、それにより、磁気的な保持力ＦＨと実質的に反対向きに作用する磁気的な反発力ＦＡが生成される。このとき、磁気的な反発力ＦＡは、磁気的な保持力ＦＨがほぼ完全に、ないしは完全に中和されて、試験物体１０１が固定プレート１０６から連結解除される程度の大きさに選択される。磁気的な反発力ＦＡが保持力ＦＨよりもわずかに大きい場合、または保持力ＦＨよりもわずかに小さい場合にも、固定プレート１０６から試験物体１０１が連結解除された状態であると理解することができる。磁気的な反発力ＦＡが磁気的な保持力ＦＨよりも小さいケースでは、試験物体１０１はわずかな磁気的な保持力ＦＨをもって固定プレート１０６に保持される。それにより、例えば試験物体１０１の載置面と固定部材１０６との間の比較的高い摩擦作用をシミュレートすることができる。磁気的な反発力ＦＡが磁気的な保持力ＦＨよりも大きいケースでは、固定プレート１０６に作用する試験物体１０１の重力を減らすことができ、それにより、試験物体１０１の載置面と固定プレート１０６との間の低減された静止摩擦をシミュレートすることができる。試験体１０１は、例えば磁気的な反発力ＦＡが十分に大きければ、固定プレート１０６の上で浮遊した状態で位置決めすることができる。

固定プレート１０６は、例えば地面１０３の上に載置面によって載置することができ、または図２に示すようにローラ２０１を装備することができ、それにより、固定プレート１０６は地面１０３に沿って転動する。

図３は、システム１００の別の一例としての実施形態を示しており、駆動ベルト１０７は歯付きベルト３０１として構成されており、駆動ユニット１０８は歯付きベルト車３０２を有している。歯付きベルト３０１は多数の歯３０３を有しており、これらの歯が、歯のある歯付きベルト車３０２へ形状接合式に係合し、そのようにして、歯付きベルト３０１と歯付きベルト車３０２との間で形状接合式の接触ないし形状接合式の連結が成立する。
歯付きベルト３０１の歯３０３と歯付きベルト車３０２の形状接合式の接触により、スリップのない駆動が可能である。歯付きベルト３０１は閉じたループとして構成されていてよく、歯付きベルト車３０２またはこれに追加して間隔をおく別の歯付きベルト車３０２’の周囲に延びて、相応の歯付きベルト車３０２，３０２’との間で形状接合式の接触部をそれぞれ形成する。これに追加して、歯付きベルト３０１を対応する歯付きベルト車３０２，３０２’に対して追加的に押圧するために、相応の圧着部材１１０，１１０’を対応する歯付きベルト車３０２，３０２’に構成することができる。歯付きベルト３０１は小さい高さに基づき、駆動ベルト１０７ないし歯付きベルト３０１の長手方向の周りに曲げ柔軟性があり、ないしはねじり可能である。載置面は、地面１０３の上の載置領域で平坦に位置しており、載置面の方向転換領域のところで、例えば歯付きベルト車３０２，３０２’のところで、載置面が約９０°だけ長手方向の周りにねじられている。さらに駆動ベルト１０７は大きい幅ｂに基づき、載置面の法線ｎの周りには曲げ剛性があり、それにより、運動方向ないし長手方向（二重矢印を参照）に沿った固定プレート１０６のより良い案内を生起する。歯３０３は、載置領域で地面１０３の方向に向くことができ、または、図３に示すように地面１０３から離れる方を向くことができる。

駆動ベルト１０７が歯付きベルト３０１として構成されることで、および、歯付きベルと車３０２が利用されることで、歯付きベルト駆動装置が創出される。それによって固定プレート１０６のいっそう迅速な方向変更を可能にすることができ、それにより、試験物体１０１の多種多様な運動経過をシミュレートすることができる（図４参照）。さらに、歯付きベルト３０１を張力をかけずに地面１０３の上に載せることができ、歯付きベルト車３０２，３０２’の間で歯付きベルト３０１に初期応力をかけなくてよい。このことはシステム１００の設置を容易にする。そのうえ、歯付きベルト３０１の欠如する初期応力に基づき、いかなる初期応力も駆動ユニット１０８および／または方向転換ローラ１１２に作用しないので、駆動ユニット１０８および方向転換ローラ１１２を単に地面１０３の上に載置することができる。地面１０３の上で駆動ユニット１０８または方向転換ローラ１１２を固定するための固定部材が不要である。地面１０８と、駆動ユニット１０８および／または方向転換ローラ１１２の載置面との間の静止摩擦だけで、歯付きベルト３０１を希望どおりに駆動するのに足りる。

図４には、さまざまな多数の運動経過４００が示されている。本件システムにより、これらの種々の運動経過４００を試験物体１０１について模倣することができる。例えば、試験物体１０１ないし固定プレート１０６を１つの方向に沿って連続的に動かすことができ、あるいは不連続的に、すなわち中断をしたり速度を変えたりしながら、１つの運動方向に沿って動かすことができる。図４には矢印によって運動方向が示されている。矢印は、一例として、円によって図示された中断を追加的に示唆している。矢印の中の比較的短い中断部は、例えば停滞する運動ないし不連続の運動を示しており、これを相応に模倣することができる。

さまざまな運動経過４００は、例えばデータバンク装置に保存され、制御ユニット１０５によって的確に呼び出すことができる。

図５は、利用者によって操作することができる制御ユニット１０５を示している。制御ユニット１０５は、図５に示すように、例えばポータブルコンピュータ、例えばノートブックやタブレットＰＣであってよい。さらに、データバンクユニットが制御ユニット１０５にセットアップされている。利用者は、例えば試験物体１０１および／または試験体１０２の速度を設定することができる。さらに自動モードを選択することができ、それにより、特定の設定された運動経過４００が実行される。制御ユニット１０５は、それに応じて駆動ユニット１０８および／または試験体１０２の速度を制御する。

図６は、固定プレート１０６の一例としての実施形態を示している。固定プレート１０６は、例えば周回する平坦化された段階６０２を有しており、それにより、試験体１０２が衝突後にいっそう容易に固定プレート１０６へ乗り上げることができるようになっている。固定プレート１０６の向かい合う個所には、駆動ベルトを固定可能である固定部材６０１が設けられている。固定プレート１０６の表面には、永久磁石２０２と電磁石２０３が示されている。電磁石２０３を手動式に作動化または不作動化するために、スイッチ６０３が設けられている。さらに、固定プレート１０６は、例えば充電接続部６０４を有しており、電流供給のために固定プレート１０６に組み込まれているバッテリを充電するために、これに充電器ないし電源プラグを接続可能である。インターフェース６０５を介して、例えば電磁石やデータ伝送を制御可能である、固定プレート１０６に組み込まれた制御ユニットをプログラミングし、および／または充電することができる。

図７は、衝突体１０２と試験物体１０１との間の衝突または衝突に近い状況を生起するためのシステム１００の斜視図を示している。地面１０３の上に、駆動ユニット１０８、固定プレート１０６、および方向転換ローラ１１２が配置される。駆動ベルト１０７はループを形成し、駆動ユニット１０８と方向転換ローラ１１２との間に延びている。さらに試験体１０２の通過を測定するためにセンサ装置１０４、例えば光バリア構造が組み込まれる。図７に示す各部材１０４，１０６，１０７，１０８，１１２は、簡単な仕方により地面の上に載置することができ、固定手段を必要とすることがない。

図７に図示するように、駆動ベルト１０７は、一例としての実施形態では（初期）応力をかけて地面１０３の上に載置可能であってよい。

図８は、例えば図１と図３に模式的に示している圧着部材１１０の一例としての実施形態を示している。圧着部材１１０は、回転可能であるように支承された、例えば３つ、４つ、またはそれ以上の圧着ローラ８０１を有することができる。特にそれぞれの圧着ローラ８０１は、駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２における駆動ベルト１０７の入口部または出口部に配置される。

圧着ローラ８０１の回転軸は、駆動体１０９（駆動ローラ）の回転軸と平行に配置されており、または、方向転換ローラ１１２の回転軸に準じて配置されている。圧着ローラ８０１は、圧着力ＦＰを駆動ベルト１０７に対して及ぼす。駆動ローラ８０１の圧着力ＦＰは、基本的に、駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２の回転軸の方向に作用する。したがって、圧着ローラ８０１によって駆動ベルト１０７を駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２に対して押圧することができ、それにより、良好な付着接合または形状接合（駆動ベルトがＶベルトである場合）が、駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２と駆動ベルト１０７との間に生じる。圧着ローラ８０１は駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２の回転軸に関して平行な回転軸を有しており、圧着ローラ８０１はそれに応じて駆動ベルト１０７と一緒に回転するので、駆動ベルト１０７と圧着ローラ８０１との間の摩擦およびこれに伴う磨耗が最低限に抑えられる。

図９は、少なくとも２つの圧着ローラ８０１と追加的に２つのテンションローラ９０２とを有する、圧着部材１１０の別の一例としての実施形態を示している。圧着ローラ８０１およびテンションローラ９０２の周りに圧着ベルト９０１が延びている。圧着ベルト９０１は閉じたループを形成する。

駆動ベルト１０７は、駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２の表面と、圧着ベルト９０１との間を延びている。圧着ベルト９０１は圧着ローラ８０１により、圧着力ＦＰによって駆動ベルト１０７の方向へ、かつ駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２の表面の方向へ押圧される。圧着力ＦＰは、駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２の回転軸の方向で作用する。

テンションローラ９０２は、一例として駆動ベルト１０７から間隔をおいて配置されており、圧着ベルト９０１に張力をかけるようにセットアップされている。テンションローラ９０２は、駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２の回転軸と平行な回転軸を有している。さらに、テンションローラ９０２は、圧着ベルト９０１にテンション方向ＦＳをもって初期応力をかける。テンション方向ＦＳは、相応のテンションローラ９０２から、特に駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２の回転軸に対して反対方向に延びている。このようにして圧着ベルト９０１に張力がかけられる。圧着ローラ８０１は特に駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２に対して相対的に、圧着ベルト９０１の一部が駆動ベルト１０７の周りに、ないしは駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２の表面の周りに密着して、平面力が生成されるように配置されている。この平面力が、駆動ベルト１０７を駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２の表面に押し付ける圧着力ＦＰとして作用する。このように、駆動ベルト１０７は、圧着ローラ８０１の領域で駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２へ点状に押圧されるだけでなく、圧着ベルト９０１により、駆動ベルト１０７と圧着ベルト９０１との間の全接触面を介して、駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２の表面に押し付けられる。このように、駆動ベルト１０７と、駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２の表面との間で高い静止摩擦が創出される。したがって、駆動ベルト１０７が広い面領域にわたって駆動体１０９ないし方向転換ローラ１１２の表面に付着するように当接することが保証され、それにより、例えば駆動トルクを駆動ベルト１０７へ保全的に損失なく、かつスリップなしに伝達可能である。

補足として付言しておくと、「含んでいる」というのはそれ以外の部材やステップを排除するものではなく、また、不定冠詞“ｅｉｎｅ”や“ｅｉｎ”は複数を排除するものではない。さらに付言しておくと、上記の各実施例のうちの１つを参照した上で説明されている構成要件やステップは、上に説明した別の実施例の他の構成要件やステップとの組み合わせでも適用することができる。特許請求の範囲の符号は、限定とみなすべきものではない。

１００ システム
１０１ 試験物体
１０２ 衝突体
１０３ 地面
１０４ センサ装置
１０５ 制御ユニット
１０６ 固定プレート
１０７ 駆動ベルト
１０８ 駆動ユニット
１０９ 駆動体
１１０ 圧着部材
１１１ モータ
１１２ 方向転換ローラ
２０１ ローラ
２０２ 永久磁石
２０３ 電磁石
２０４ 磁石装置
２０５ エネルギー蓄積器
３０１ 歯付きベルト
３０２ 歯付きベルト車
３０３ 歯
４００ 運動経過
６０１ 固定部材
６０２ 平坦化された段階
６０３ スイッチ
６０４ 充電接続部
６０５ インターフェース
８０１ 圧着ローラ
９０１ 圧着ベルト
９０２ テンションローラ
ＦＨ 保持力
ＦＡ 反発力
ｂ 駆動ベルトの幅
ｎ 載置面の法線
ＦＰ 圧着力
ＦＳ 張力

Claims (15)

1. 衝突体、特に車両と、試験物体との間の衝突または衝突に近い状況を生起するためのシステムであって、当該システムは、
   前記試験物体を固定プレートの上で取外し可能であるように連結可能である連結機構を備える固定プレートと、
   前記固定プレートに固定された駆動ベルトと、
   前記駆動ベルトを駆動するための駆動体を備える駆動ユニットと、
   を含み、
   前記駆動ユニット、前記駆動ベルト、および前記固定プレートは、直接的に地面の上で、前記駆動体が前記駆動ベルトと前記固定プレートを前記地面に沿って動かすように配置可能である、
   システム。
2. 前記連結機構は、前記試験物体が前記固定プレートに負荷依存的に連結されるように構成されており、それにより、前記試験物体と前記衝突体との間の衝突の結果として機械的な負荷を超過したときに前記試験物体は前記固定プレートから連結解除されるようになっている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記連結機構は、前記試験物体が前記固定プレートに連結されていて、前記衝突体と前記試験物体との間の衝突前の事前設定された動作点を過ぎたときに前記固定プレートから能動的に連結解除可能であるように制御可能であり、それにより、前記衝突体と前記試験物体との間の衝突時には前記試験物体は前記固定プレートから連結解除されている、請求項１に記載のシステム。
4. 前記駆動ベルトは前記地面の上に載置するための載置面と縁部面とを有しており、
   前記載置面の幅は前記縁部面の高さよりも大きく、それにより、前記駆動ベルトは前記駆動ベルトの長手方向の周りに曲げ柔軟性があってねじり可能であるとともに、前記駆動ベルトは前記載置面の法線の周りには曲げ剛性があるようになっている、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記駆動ベルトは歯付きベルトであり、前記駆動体は歯付きベルト車であり、
   前記歯付きベルトは前記歯付きベルト車と形状接合式に連結されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記駆動ベルトは張力をかけずに前記地面の上に載置可能である、請求項５に記載のシステム。
7. 前記駆動ベルトは張力をかけて前記地面の上に載置可能である、請求項５に記載のシステム。
8. 前記駆動ユニットは圧着部材を有しており、
   前記駆動ベルトは前記駆動体と前記圧着部材との間に通されており、
   前記圧着部材は前記駆動ベルトを前記駆動体に対して押圧する、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記駆動ユニットから間隔をおいて前記地面の上に配置可能な方向転換ローラをさらに有しており、
   前記駆動ベルトは前記方向転換ローラおよび前記駆動ユニットの周りに通されており、それにより閉じたループを形成する、請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記固定プレートは少なくとも１つのローラを有しており、該ローラによって前記固定プレートが前記地面に沿って転動可能である、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記連結機構は、第１の磁石、特に永久磁石と、制御可能な第２の磁石、特に電磁石とを有しており、
    前記第１の磁石は、前記試験物体にある第３の磁石との、特に磁化可能なプレートとの協働作用で前記試験物体を前記固定プレートに連結する磁気的な保持力（ＦＨ）を生成可能であるように前記固定プレートに配置されており、
    前記第２の磁石は、前記保持力に抗して作用し、反発力（ＦＡ）の事前設定された値を超過したときに前記試験物体を前記固定プレートから能動的に連結解除する磁気的な反発力（ＦＡ）を生成可能であるように前記固定プレートに配置されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
12. 前記試験物体に対して相対的な前記衝突体の位置を測定するセンサ装置と、
    前記センサ装置および前記連結機構と信号およびデータを交換するために接続された制御ユニットとをさらに有しており、それにより、前記衝突体の測定された位置に依存して前記制御ユニットは前記連結機構を制御するようになっている、請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 前記制御ユニットはさらに前記駆動ユニットと信号およびデータを交換するために接続されており、それにより、前記衝突体の測定された位置に依存して前記制御ユニットは前記駆動ユニットを制御するようになっている、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記地面に沿った前記試験物体の事前設定された運動経過のデータが保存されたデータバンクユニットをさらに有しており、
    前記データバンクユニットは前記制御ユニットとデータを交換するために接続されており、それにより、前記制御ユニットは前記データに基づいて前記駆動ユニットを制御するようになっている、請求項１３に記載のシステム。
15. 衝突体と試験物体との間の衝突または衝突に近い状況を生起する方法であって、当該方法は、
    駆動ユニット、駆動ベルト、および固定プレートを地面の上に配置する工程であって、それにより、前記駆動ユニットは前記駆動ベルトおよび前記固定プレートを前記地面に沿って動かし、前記駆動ベルトは前記固定プレートに固定されている、配置工程と、
    前記固定プレートの連結機構を制御する工程であって、それにより、前記試験物体は前記固定プレートに連結されていて、前記衝突体と前記試験物体との間の衝突前の事前設定された動作点を過ぎたときに前記固定プレートから連結解除されるようになっており、それにより、前記衝突体と前記試験物体との間の衝突時には前記試験物体は前記固定プレートから連結解除されている、制御工程と、
    を含む、方法。

Images