JP5435691B2 - 車両性能評価試験装置及び車両性能評価試験方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両性能の評価試験を行う車両性能評価試験装置及び車両性能評価試験方法に関し、特に、車両のペダルを押圧装置により自動的に押圧操作して車両性能の評価試験を行う車両性能評価試験装置及び車両性能評価試験方法に関する。

自動車等の車両について、制動距離や制動力といった車両制動に係わる車両性能評価試験をするためには、車両を実際に走行させながら所定の押圧力でブレーキペダルを押圧する必要がある。運転者によってブレーキペダルの押圧操作を正確に行うことは困難である。

上記問題を対処すべく、運転者の代わりにブレーキペダルの押圧操作を自動的に行う車両性能評価試験装置が提案されている。この車両性能評価試験装置によって所定の押圧力で正確にブレーキペダルを押圧して車両性能評価試験の精度を向上させることができる。この従来の車両性能評価試験装置は、車両の各ペダルを其々操作するアクチュエータと、其々のアクチュエータを制御する制御部とを備えて構成される。車両性能評価試験装置を運転席のシートの上に搭載して固定し、制御部がアクチュエータを駆動して、対応するペダルを所定の押圧で押圧するようにしている（特許文献１）。

また、他の従来の車両性能評価試験装置ではシリンダとピストンとを備え、ピストンの一端をブレーキペダルに固定し、シリンダの一端を運転席のシートの側面部に固定して、ピストンを駆動させてブレーキペダルを押圧するようにしている（特許文献２）。
特開平５−３１２６８６号公報 特開２００２−２８６５９０号公報

しかしながら、上記の特許文献１における車両性能評価試験装置では、本体を運転席のシートに搭載しているため、運転者が運転席に乗車することができないため、無人走行は可能であるが運転者が運転席に乗車した状態で車両を走行させることができない。また、上記の特許文献２における車両性能評価試験装置では、シリンダの一端をシートの側面部に固定しているため、減速度により運転席のシートが撓み、シートの撓みを受けてシリンダ位置が可変して、正確にブレーキペダルを押圧することができないといった問題があった。

そこで、本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、車両の走行試験において運転者が乗車可能であり、減速度による押圧装置の位置ズレを小さくし、正確に車両の操作部材を押圧することができる車両性能評価試験装置及び車両性能評価試験方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、運転者より押圧操作される操作部材を押圧する押圧装置と、前記押圧装置により前記操作部材を押圧操作して車両性能の評価試験を行う制御部とを有し、前記押圧装置は、前記押圧装置の一端側に設けられ、前記押圧装置の一端を前記操作部材に係合する第１係合部と、前記押圧装置を車両鋼板に固定する固定部と、を備え、前記操作部材と前記押圧装置の一端との前記第１係合部は、玉軸部の構成により、車両進行方向に対する、前後方向、左右方向、及び上下方向のうち少なくとも１つの方向の稼働に対し、完全追従するように固定され、前記操作部材に追従する関節部を前記操作部材の押圧方向に移動する駆動部を有し、該駆動部はリニアモ―夕で構成され、前記関節部を構成する第１関節部と第２関節部とを連結し車両性能評価試験時に常に負荷がかかる棒状部材に、該棒状部材の棒軸方向で押圧方向である直線方向に、トリップ状態を生じさせる設定以上の圧力が掛かった場合、前記棒状部材と前記操作部材に対し押圧力を伝達する伝達部材との係合を解除する第２係合部を有する、車両性能評価試験装置であって、 前記車両性能評価試験装置は、前記操作部材の遊び部分から前記操作部材の踏力の立ち上がりポイントを検知する検知部を備え、前記制御部は、前記車両性能評価試験開始毎に、前記検知部で検知した前記操作部材の踏力の立ち上がりポイントに前記操作部材を可動させるよう前記押圧装置を制御することを特徴とする。

本発明によれば、押圧装置を車両鋼板に固定することで、運転者の体重や加減速によって生じる押圧装置の位置ズレを小さくできる。これにより、正確に車両の操作部材を押圧でき、車両性能評価試験を正確に行うことができる。又、運転者が運転席に乗車した状態で車両を走行させることができるため、運転者のフィーリングも評価することができる。

上記発明において、前記押圧装置は、前記操作部材の円弧状の軌跡に追従するための関節部をさらに備えることを特徴とする。本発明によれば、関節部を備えることによって、係合部は操作部材が押し込まれる軌跡に追従することができ、操作部材の位置に係わらず正確に車両の操作部材を押圧することができる。

上記発明において、前記押圧装置は、前記関節部を前記操作部材に対して直線運動させる駆動部をさらに備える。本発明によれば、駆動部の駆動を直線運動としたため、回転運動を直線運動に変換する際に必要なリンク部が不要となる。これにより、リンク部により生じるガタを低減することができ、計測精度、繰返し再現性を向上できる。

本発明は、運転者より押圧操作される操作部材を押圧する押圧装置と、前記押圧装置により前記操作部材を押圧操作して車両性能の評価試験を行う制御部とを有し、前記押圧装置は、前記押圧装置の一端側に設けられ、前記押圧装置の一端を前記操作部材に係合する第１係合部と、前記押圧装置を車両鋼板に固定する固定部と、前記操作部材の円弧状の軌跡に追従するための関節部と、前記関節部を前記操作部材に対して直線運動させる駆動部と、を備え、前記操作部材と前記押圧装置の一端との前記第１係合部は、玉軸部の構成により、車両進行方向に対する、前後方向、左右方向、及び上下方向のうち少なくとも１つの方向の稼働に対し、完全追従するように固定され、前記操作部材に追従する前記関節部を前記操作部材の押圧方向に移動する駆動部を有し、該駆動部はリニアモ―夕で構成され、前記関節部を構成する第１関節部と第２関節部とを連結し車両性能評価試験時に常に負荷がかかる棒状部材に、該棒状部材の棒軸方向で押圧方向である直線方向に、トリップ状態を生じさせる設定以上の圧力が掛かった場合、前記棒状部材と前記操作部材に対し押圧力を伝達する伝達部材との係合を解除する第２係合部を有する、車両性能評価試験装置であって、
前記車両性能評価試験装置は、前記操作部材の遊び部分から前記操作部材の踏力の立ち上がりポイントを検知する検知部を備え、前記制御部は、前記車両性能評価試験開始毎に、前記検知部で検知した前記操作部材の踏力の立ち上がりポイントに前記操作部材を可動させるよう前記押圧装置を制御することを特徴とする。

本発明によれば、押圧装置を車両鋼板に固定することで、運転者の体重や加減速によって生じる押圧装置の位置ずれを小さくできる。これにより、正確に操作部材を押圧でき、車両性能評価試験を正確に行うことができる。又、運転者が運転席に乗車した状態で車両を走行させることができるため、運転者のフィーリングも評価することができる。また、関節部を備えることによって、係合部は操作部材が押し込まれる軌跡に追従することができ、操作部材の位置に係わらず正確に車両の操作部材を押圧することができる。さらに、駆動部の駆動を直線運動としたため、回転運動を直線運動に変換する際に必要なリンク部が不要となる。これにより、リンク部により生じるガタを低減することができ、計測精度、繰返し再現性を向上できる。

上記発明において、前記車両鋼板は、車両用シートを固定するための鋼板及びステアリングシャフトを固定するための鋼板の少なくとも一方であることを特徴とする。

上述の構成によれば、押圧装置を剛性の高い車両用シートやステアリングシャフトを固定するための鋼板に固定することで、押圧装置の位置ズレを無くすことができる。また、例えば車両用シートを固定する鋼板に押圧装置の後端を固定し、ステアリングシャフトを固定する鋼板に押圧装置の前端を固定することで、押圧装置が車両前後、上下、左右方向でしっかりと固定されて、運転者の体重や加減速により押圧装置の位置がずれることを抑制する。

上記発明において、前記関節部は、第１の関節部と第２の関節部とを含み、前記第１の関節部と前記第２の関節部を連結するための棒状の連結部を備えることを特徴とする。上述の構成によれば、押圧装置は、２つの関節部を有することで、車種や仕様によって異なる操作部材の軌道に対応することができる。また、棒状の連結部を、２つの関節部によって、押圧装置で生じる押圧力を正確に車両の操作部材に伝達することができる。

上記発明において、前記駆動部は、リニアモータで構成されていることを特徴とする。本発明によれば、駆動部をリニアモータとすることで、非接触伝達構造であるためメンテナンスの必要がなくなる。また、リニアモータを用いることで摺動抵抗を低減することができるため、繰返し再現性を向上することができる。

上記発明において、前記リニアモータは、前記関節部を前記操作部材の押圧方向へ移動するリニアモータ可動子と、前記リニアモータ可動子の両側に配置され、前記車両の前後方向に伸びるリニアモータ固定子と、を備えることを特徴とする。

上記発明において、前記押圧装置は、前記操作部材に対する車両の前後方向の位置、前記操作部材に対する車両の高さ方向の位置及び前記操作部材に対する車両の車幅方向の位置のうち少なくとも一つを調整する調整部を備えることを特徴とする。上述の構成によれば、押圧装置は、車種や仕様により位置の異なる操作部材に対応することができる。

上記発明において、前記押圧装置は、前記操作部材に対する押圧力が所定以上加わった場合に、前記操作部材に対する押圧操作を解除する解除機構を備えることを特徴とする。上述の構成によれば、操作部材にかかる押圧力が過負荷時に、解除機構により押圧操作を解除することができるため、押圧装置を保護することができる。また、走行試験中において緊急時に運転者が操作部材を踏み込んだ場合に、解除機構によって押圧操作を解除することで、運転者は押圧装置によるロックを受けずに操作部材を奥まで踏み込むことができ、運転者の安全を確保することができる。

上記発明において、前記解除機構は、前記操作部材に対して押圧力を伝達する伝達部材と、前記伝達部材と係合し、前記伝達部材に対して直線方向の負荷がかかった場合に前記伝達部材との係合状態を解除する係合部と、を備えることを特徴とする。本発明によれば、係合状態を解除するという簡単な構成で運転者の安全性を確保することができる。

上記発明において、前記解除機構は、アキシャルガードによって構成されていることを特徴とする。本発明によれば、アキシャルガードによって係合状態の解除を実現することができる。

上記発明において、前記制御部は、車両の加速度を検出する加速度センサが検出した加速度の大きさに基づいて前記車両の揺り返しを判定し、前記判定した車両の揺り返し結果に基づいて前記車両の停止を判定し、前記車両の停止判定に基づいて前記押圧装置を制御することを特徴とする。この構成によれば、加速度センサの出力によって停車判定を行うようにしたため、車速センサの有無に影響されることはない。また、ベンチテストの場合でも、加速度センサの出力を制動トルクへ置き換えて、停車判定を行うことができる。

上記発明において、前記操作部材を押し込む圧力を検知する圧力検知部と、前記直線運動を行う駆動部のストローク量を検知する第１ストローク量検知部と、前記操作部材の押圧面に対して略垂直の位置から前記操作部材のストローク量を検知する第２ストローク量検知部と、を備え、前記制御部は、前記圧力検知部で検知した押し込む圧力が所定の圧力になったときの前記第１ストローク量検知部で検知した第１ストローク量と前記第２ストローク量検知部で検知した第２ストローク量の相関に基づいて、前記駆動部のストローク量を決定し、前記決定した駆動部のストローク量に応じて前記駆動部を制御することを特徴とする。本発明の構成によれば、操作部材を押し込む力が所定値以上にならないようにすることができ、必要以上の力が加わってしまうことにより装置が壊れてしまうことを防止できる。

上記発明において、前記駆動部は、所定のトルク値により制御されており、前記制御部は、車両の加速度を検出する加速度センサからの信号を検出し、前記加速度センサが検出した加速度の大きさに応じて、前記駆動部のトルク値へフィードバックすることを特徴とする。上述の構成によれば、制御部は、加速度センサが検出した減速加速度に比例した駆動部のトルク値を自動で可変させることができ、押圧装置の装置質量による操作部材のフィーリングの変化を抑制することができる。

上記発明において、前記操作部材の遊び部分から前記操作部材の踏力の立ち上がりポイントを検知する検知部を備え、前記制御部は、評価試験開始毎に、前記検知部で検知した操作部材の踏力の立ち上がりポイントに前記操作部材を可動させるよう前記押圧装置を制御することを特徴とする。上記構成によれば、操作部材の遊び部分から操作部材の踏力の立ち上がるポイントを自動で検出し、評価試験開始前に上記ポイントに可動させることにより評価試験の定量化を可能にできる。

本発明によれば、運転者より押圧操作される操作部材を押圧する押圧装置と、前記押圧装置により前記操作部材を押圧操作して車両性能の評価試験を行う制御部とを有し、前記押圧装置は、前記押圧装置の一端側に設けられ、前記押圧装置の一端を前記操作部材に係合する第１係合部と、前記押圧装置を車両鋼板に固定する固定部と、を備え、前記操作部材と前記押圧装置の一端との前記第１係合部は、玉軸部の構成により、車両進行方向に対する、前後方向、左右方向、及び上下方向のうち少なくとも１つの方向の稼働に対し、完全追従するように固定され、押圧操作される前記操作部材に追従する関節部を、前記操作部材の押圧の方向に移動する駆動部を有し、該駆動部はリニアモ―夕で構成され、前記関節部を構成する第１関節部と第２関節部とが連結され車両性能評価試験時に常に負荷がかかる棒状部材に、該棒状部材の棒軸方向で押圧方向である直線方向に、トリップ状態を生じさせる設定以上の圧力が掛った場合、前記棒状部材と前記操作部材に対し押圧力を伝達する伝達部材との係合を解除する第２係合部を具備し、車両の性能評価を試験するステップを有する、車両性能評価試験方法であって、前記車両性能評価試験装置は、前記操作部材の遊び部分から前記操作部材の踏力の立ち上がりポイントを検知する検知部を備え、前記制御部は、車両性能評価試験開始毎に、前記検知部で検知した前記操作部材の踏力の立ち上がりポイントに前記操作部材を可動させるよう前記押圧装置を制御するステップを有する、ことを特徴とする。

本発明によれば、運転者が運転席に乗車した状態で車両を走行させることができるため、運転者のフィーリングも評価することができる。また、関節部を備えることによって、係合部は操作部材が押し込まれる軌跡に追従することができて、操作部材の位置に係わらず正確に車両の操作部材を押圧することができる。さらに、駆動部の駆動を直線運動としたため、回転運動を直線運動に変換する際に必要なリンク部が不要となる。これにより、リンク部により生じるガタを低減することができ、計測精度、繰返し再現性を向上できる。

上記発明において、車両の加速度を検出する加速度センサが検出した加速度の大きさに基づいて前記車両の揺り返しを判定するステップと、前記判定した車両の揺り返し結果に基づいて前記車両の停止を判定するステップと、前記車両の停止判定結果に基づいて前記押圧装置を制御するステップと、をさらに有することを特徴とする。

上記発明において、前記操作部材に対する押圧力が所定以上加わった場合に、前記操作部材に対する押圧操作を解除するステップをさらに有することを特徴とする。

上記発明において、前記押圧装置が前記操作部材を押し込む圧力が所定の圧力になったときの前記直線運動を行う駆動部の第１ストローク量を検知するステップと、前記押圧装置が前記操作部材を押し込む圧力が所定の圧力になったときの前記操作部材の押圧面に対して略垂直の位置から前記操作部材の第２ストローク量を検知するステップと、前記操作部材を押し込む圧力が所定の圧力になったときの第１ストローク量と前記第２ストローク量の相関に基づいて、前記駆動部のストローク量を決定するステップと、前記決定した駆動部のストローク量に応じて前記駆動部を制御するステップと、をさらに有することを特徴とする。

上記発明において、車両の加速度を検出する加速度センサが検出した加速度の大きさに応じて、前記駆動部のトルク値へフィードバックするステップをさらに有することを特徴とする。

上記発明において、前記操作部材の遊び部分から前記操作部材の踏力の立ち上がりポイントを検知するステップと、評価試験開始毎に、前記検知した操作部材の踏力の立ち上がりポイントに前記操作部材を可動させるよう前記押圧装置を制御するステップと、をさらに有することを特徴とする。

本発明によれば、車両の走行試験において運転者が乗車可能であり、運転者の体重や加減速による押圧装置の位置ズレを小さくし、正確に車両の操作部材を押圧することができる車両性能評価試験装置及び車両性能評価試験方法を提供することができる。

以下、発明の最良の実施形態について、車両の走行試験において、車両のブレーキペダルを自動制御により押圧する車両性能評価試験装置について、添付図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明に係る車両性能評価試験装置におけるブレーキ踏込装置の車両搭載状態を示した斜視図である。図１に示すように、ブレーキ踏込装置１０は、ペダルアクチュエータユニット２０、玉軸部３０、アームユニット４０、支脚ユニット５０、リニアアクチュエータユニット６０、ケース８０、及び固定ユニット９０を備えている。

ブレーキ踏込装置１０は、押圧装置として機能し、運転者より押圧操作されるをブレーキペダル１を自動で所定の押圧力で押圧する。ブレーキ踏込装置１０は、ケース８０の左右に設けられた取手８２を使って、運転席側のシート４の前方であるフロントフロア３に搭載される。ケース８０は、車両後方側を固定する固定ユニット９０と、車両前方側を固定する固定治具９１を取り付ける取付部を備える。この固定ユニット９０と固定治具９１がブレーキ踏込装置１０を車両鋼板に固定する固定部に相当する。固定ユニット９０は、シャフト９３と、シャフト９３を保持するシャフトホルダ９５と、シャフト９３の両端に設けられた固定ブラケット９２とを備える。固定ブラケット９２は、シート４を車両鋼板に固定するシートレール５と一緒にシートアンカボルト６で共締めされている。また、固定治具９１の上端は、ステアリングシャフトが車両に固定している車両鋼板であるリーンフォースメント（図示せず）付近に取り付けられている。固定治具９１の下端はケース８０の取付部に取り付けられている。

固定ユニット９０と固定治具９１を剛性の高い鋼板に固定することで加減速によって生じる押圧装置の位置ズレを小さくすることができる。また、ブレーキ踏込装置１０の後端をシート４を固定する鋼板に固定し、ブレーキ踏込装置１０の前端をステアリングシャフトを固定する鋼板に固定することで、押圧装置が車両前後上下左右方向でしっかりと固定されるため、車両の急な加速や減速で押圧装置の位置がズレることを防止することができる。

ケース８０は、車両後方側に上方に向けて突出する２つのスライドレール８１を備える。其々のスライドレール８１は、固定ユニット９０のシャフトホルダ９５をスライドレール８１に沿って上下にスライドすることができる。

リニアアクチュエータユニット６０は、ケース８０の中に収納されており、詳細は後述するが、リニアモータ可動子６２が車両前後方向に直線的にスライドするリニアモータ６１を備える（図１１参照）。このリニアモータ６１は、駆動部として機能し、関節部をブレーキペダル１に対して直線運動させる。

支脚ユニット５０は、リニアモータ可動子６２の上部に取り付けられたオフセットプレート７１に固定されている（図１１参照）。また、支脚ユニット５０は、リニアモータ可動子６２と一緒に車両前後方向にスライド運動をする。支脚ユニット５０の上部は、アームユニット４０の一端を支持する。

アームユニット４０は、リンク部４１、アーム４３、及びシャフト４５を備える。リンク部４１は、シャフト４５とアーム４３とを軸支する。アーム４３の一端はリンク部４１に軸支され、他端はペダルアクチュエータユニット２０に設けた玉軸部３０に連結されている。玉軸部３０は、ペダルアクチュエータユニット２０とアームユニット４０のアーム４３とを軸支する。リンク部４１が第１の関節部、玉軸部３０が第２の関節部、アーム４３がリンク部４１と玉軸部３０を連結するための棒状の連結部として機能する。シャフト４５の一端はリンク部４１に軸支され、他端は支脚ユニット５０によって支持される。リンク部４１と玉軸部３０よってブレーキペダル１の円弧状の軌跡に追従させて、リニアモータ６１の駆動力をペダルアクチュエータユニット２０に伝達する。ペダルアクチュエータユニット２０は、ブレーキ踏込装置１０の一端側に設けられており、ブレーキ踏込装置１０の一端をブレーキペダル１に係合するものである。このペダルアクチュエータユニット２０は、リニアモータ６１の直線運動に応じて、ブレーキペダル１を踏み込む又は引き戻す動作を行う。

また、図１に示すように、ブレーキ踏込装置１０は、シート４に搭載せずに、シート４前方のフロントフロア３に搭載している。このため、運転手がシート４に座ることができるので、本実施形態の車両性能評価試験装置は、車両の走行試験において車両性能評価試験に用いることができる。

次に、ブレーキ踏込装置１０を構成するペダルアクチュエータユニット２０及び玉軸部３０の構成について説明する。

図２及び図３は、本発明に係わるブレーキ踏込装置のペダルアクチュエータユニット及び玉軸部の構成を示した説明図である。尚、図３は、図２におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。

図２及び図３で示すように、ペダルアクチュエータユニット２０は、ロードセルベース２１、ペダルクランプ２２、ペダルカバー２３、ロードセル２４及び玉軸部３０を備える。ロードセルベース２１は、ブレーキペダル１が踏み込まれる押圧面に当接する。ペダルクランプ２２は、ブレーキペダル１の押圧面の裏面側に当接し、ロードセルベース２１を上下左右の４カ所で固定し、ロードセル２４がブレーキペダル１の押圧面の中央にくるようにして、ブレーキペダル１を挟持する。

ロードセル２４は、ロードセルベース２１の中央に設けられ、ブレーキペダル１が踏み込まれる圧力（踏力）を検知するセンサである。また、ロードセル２４は、薄型の円柱状の頂面に突出部２６を有する。この突出部２６は、ブレーキペダル１の押圧面の略中央に配設され、ベース部３１に当接している。ロードセル２４で検知した踏力は、専用ハーネス（図示せず）を介して、後述する制御部１１０へ送られる。

ペダルカバー２３は、ロードセル２４を保護するようにロードセルベース２１の外側に備える。このペダルカバー２３は、人の踏力を測定するために設けられている。また、ペダルカバー２３の中央には、アームユニット４０と連結する玉軸部３０を備える。また、ペダルカバー２３は、緊急時に運転者によってブレーキペダル１を踏めるように踏面２５を有する。

玉軸部３０は、ベース部３１、リングボール３２、及びボール軸支部３３を備える。ベース部３１は、ペダルカバー２３の略中央に固定され、ロードセル２４の突出部２６に接触している。また、ベース部３１の車両後側には円筒体３４を設け、円筒体３４の内部空間にボール軸支部３３を係止する。

リングボール３２は、車両前方側に球体３５と、車両後方側にボルト３６を有している。ボール軸支部３３は、球体３５と同一曲面を内面に有しており、その内面において球体３５の外周面と係合しリンクボール３２を軸支する。リングボール３２の球体３５がボール軸支部３３の曲面を摺動することにより、リンクボール３２のボルト３６を上下左右自在に可動することができる。また、リングボール３２のボルト３６は、アームユニット４０の連結孔４２にて連結される（図１０参照）。

次に、ブレーキ踏込装置１０を構成するペダルアクチュエータユニット２０及び玉軸部３０の機能について説明する。

玉軸部３０は、リニアモータ６１の直線運動によって生じた押圧力をアームユニット４０からペダルアクチュエータユニット２０へ伝達する。詳細に説明すると、まず、アームユニット４０側からの押圧力がリンクボール３２の球体３５に伝達する。このとき、上述したリングボール３２とボール軸支部３３の軸支の構成によりアームユニット４０から伝達される押圧力の方向が、ブレーキペダル１の押圧面に対して略垂直な方向へ変換される。次に、球体３５からボール軸支部３３を介してベース部３１へ押圧力が伝達される。次に、ベース部３１へ伝達された圧力は、ロードセル２４を介してロードセルベース２１へ伝達する。このとき、ロードセル２４は、ロードセル２４に加わった圧力（踏力）を検知して、制御部１１０へその圧力値を送信する。

ブレーキペダル１は、ロードセル２４に加わった押圧力を受けて、その押圧力に応じて円弧状に車両前方側へ移動する。ブレーキペダル１を挟持しているペダルアクチュエータユニット２０と玉軸部３０は、ブレーキペダル１に追従して移動する。このとき、ブレーキペダル１の押圧面の方向は、ブレーキペダル１の円弧状の移動によって可変する。そこで、上述したリングボール３２とボール軸支部３３の軸支の構成により、ブレーキペダル１の円弧状の運動に追従することができる。

以上の通り、ブレーキ踏込装置１０は、関節部である玉軸部３０を備えることによって、ペダルアクチュエータユニット２０はブレーキペダル１が押し込まれる軌跡に追従することができて、ブレーキペダル１の位置に係わらず正確に車両のブレーキペダル１を押圧することができる。

また、ボール軸支部３３が軸支したリンクボール３２の球体３５の中心は、ベース部３１に対して中央となる位置となっている。更に、ペダルアクチュエータユニット２０及び玉軸部３０は、ブレーキペダル１の押圧面の法線上に、ロードセル２４の突出部２６、ベース部３１、及びリンクボール３２の球体３５の中心を配設している。このため、リニアモータ６１によって生じた直線運動を伝達する各構成が1つの直線上に配設されていることで、アームユニット４０からの押圧力をロスすることなく、効率よくブレーキペダル１へ伝達することができる。又、ロードセル２４による圧力の検知精度を高めることができる。

また、ベダルアクチュエータユニット２０は、玉軸部３０の後端側でアームユニット４０との脱着が可能である。ベダルアクチュエータユニット２０をブレーキペダル１へ取り付ける作業を、ブレーキ踏込装置本体を車内に搭載する前に行うことができるので、作業スペースが確保できてスムーズに行うことができる。

次に、ブレーキ踏込装置１０を構成する固定ユニット９０の構成について説明する。

図４は、本発明に係わるブレーキ踏込装置の固定ユニットを示した斜視図である。図５は、本発明に係わるブレーキ踏込装置の固定ユニットを車両鋼板に固定した状態を示した説明図である。

図４に示すように、固定ユニット９０は、ブレーキ踏込装置１０のケース８０の車両後方側に設ける。固定ユニット９０は、固定ブラケット９２、シャフト９３、ブラケットホルダ９４、及びシャフトホルダ９５を備える。ケース８０は、２つのシャフトホルダ９５が上下方向にスライドできる２つのスライドレール８１を備える。

シャフト９３は、車両左右方向に配設され、２つのシャフトホルダ９５によって支持される。また、シャフト９３は、シャフトホルダ９５に併せて上下方向にスライドする。

２つのブラケットホルダ９４は、シャフト９３の両端に其々設けられ、下側に固定ブラケット９２を備えている。ブラケットホルダ９４は、シャフト９３を挟み込む形状を有し、締付ボルトによりシャフト９３を挟持する。この締付ボルトを緩めると、ブラケットホルダ９４はシャフト９３の軸方向に対して移動可能となり、ブラケットホルダ９４に設けられた固定ブラケット９２を車両左右方向へ移動することできる。

また、図５に示すように、２つの固定ブラケット９２は、２つのシートアンカ５にシート４と一緒に車両鋼板に固定される。また、固定ブラケット９２は、車両鋼板に固定するための取付孔９６を有する。

ここで、固定ユニット９０によりブレーキ踏込装置１０を固定する手順を説明する。

まず、シートアンカ５を車両床側の車両鋼板（リーンフォースメント）に固定するシートアンカボルト６を取り外す。次に、２つのシャフトホルダ９５のスライドレール８１の位置を固定する調整ネジを緩めて、固定ブラケット９２がシートアンカ５の直上に来るように、シャフト９３を車両上下方向にスライドさせる。次に、ブラケットホルダ９４の調整ネジを緩めて、固定ブラケット９２がシートアンカ５の直上に来るように、２つの固定ブラケット９２を車幅方向に移動させる。次に、シートアンカ５の上側に固定ブラケット９２を重ね、固定ブラケット９２の取付孔９６をシートアンカ５のシートアンカボルト６用の孔に合わせる。次に、最初に取り外したシートアンカボルト６を固定ブラケット９２の上から取付孔９６へ挿入して、固定ブラケット９２とシートアンカ５とを一緒に車両鋼板に共締めする。最後に、緩めたシャフトホルダ９５の調整ネジ及びブラケットホルダ９４の調整ネジを締める。

上記手順で示すように、固定ユニット９０は、車種や仕様によって異なるシートアンカ５の高さや間隔に対応することができる。また、ブレーキ踏込装置１０を車両鋼板のうち剛性が高い部位に固定することで、ブレーキ踏込装置１０を転倒させることなく安定に固定することができる。また、シートアンカボルト６を使用することで、新たに固定具を用意する必要がないため、コストを低減することができる。

次に、ブレーキ踏込装置１０のブレーキペダル１に対する位置を調整するための構成及び方法について説明する。

図６は、本発明に係わるブレーキ踏込装置の固定ユニットに対するケースの位置調整を示した斜視図である。

固定ユニット９０の固定ブラケット９２が車両鋼板に固定されている状態において、ブレーキ踏込装置１０をシャフト９３に沿って車幅方向に移動することができる。

ブレーキ踏込装置１０をシャフト９３に沿って車幅方向に移動する手順を説明する。まず、シャフト９３を固定しているシャフトホルダ９５の締付ビスを緩める。次に、ブレーキ踏込装置１０のアームユニット４０のアーム４３が、ブレーキペダル１及びペダルアクチュエータユニット２０の中央に位置するように、取手８２を用いてブレーキ踏込装置１０の本体を車両左右方向に移動する。最後に、先程緩めた締付ビスを締め付けてシャフトホルダ９５をシャフト９３に固定する。

図７は、本発明に係わるブレーキ踏込装置の支脚ユニットの前後方向の位置調整を示した斜視図である。

図７に示すように、ブレーキ踏込装置１０の支脚ユニット５０は、アームホルダ５１と、支脚ブロック５２とを備える。支脚ブロック５２は、リニアアクチュエータユニット６０のオフセットプレート７１に固定される。支脚ブロック５２の上部に設けたアームホルダ５１は、アームユニット４０を支持する。

リニアアクチュエータユニット６０のオフセットプレート７１は、車両前後方向に２列に複数の取付孔７２を設ける。支脚ブロック５２は、オフセットプレート７１の任意の取付孔７２に合わせて固定する。つまり、支脚ブロック５２を固定する取付孔７２の選択によって、支脚ブロック５２を車両前後方向の所望の位置に調整することができる。

図８は、本発明に係わるブレーキ踏込装置のアームユニットの前後方向の位置調整を示した斜視図である。

図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、アームユニット４０の後端部分は、シャフト４５がアキシャルガード４７を貫通して、ガイドスリープ４４の内筒に挿入した構造である。アキシャルガード４７及びガイドスリープ４４の構造についての詳細は、図１２で説明する。アームホルダ５１は、ガイドスリープ４４を支持する。アームホルダ５１は、ガイドスリープ４４を両側から挟持する形状を有し、挟持用の締付ビスを緩めると、ガイドスリープ４４の固定位置を車両前後方向に調整することができる。例えば、アームユニット４０を前方に移動したい場合、アームホルダ５１がガイドスリープ４４を車両前方側へ移動した位置で固定することで、シャフト４５が車両前方に移動して、アームユニット４０を前方に移動することができる。

ブレーキ踏込装置１０を前後方向に位置調整を行う場合、アームユニット４０を玉軸部３０と連結させて、アームユニット４０の軸方向の中心線がペダルアクチュエータユニット２０に対して略垂直となるように留意し、且つ、アーム４３とペダルアクチュエータユニット２０が成す角度を留意しながら、支脚ユニット５０及びアームユニット４０の前後方向の位置調整を行う。アーム４３とペダルアクチュエータユニット２０が成す角度が狭くなると、玉軸部３０のリンクボール３２の回動許容範囲が狭くなる可能性があり、玉軸部３０の軸動機能が十分に発揮されないことがある。そのため、アーム４３とペダルアクチュエータユニット２０が成す角度が所定の角度になるように支脚ユニット５０及びアームユニット４０の前後方向の位置調整を行う。

また、ブレーキ踏込装置１０の車両前後方向の調整を行う際には、まず、図７で示した支脚ユニット５０を前後方向に位置調整を行う。次に、図８で示したアームホルダ５１によるアームユニット４０を前後方向に微調整を行うことで、適切な位置調整ができる。

図９は、本発明に係わるブレーキ踏込装置の支脚ユニットの高さ位置調整を示した側面図である。

上述したアーム４３とペダルアクチュエータユニット２０が成す角度を所定の範囲内になるように調整を行う際に、車両前後方向のみで調整ができなかった場合は、支脚ユニット５０の高さ方向の位置調整を行う。図９に示すように、支脚ユニット５０の高さ方向の位置調整は、高さ調整ブロック５３で行う。高さ調整ブロック５３は、支脚ユニット５０の支脚ブロック５２の下側に挿入され、支脚ブロック５２と一緒にオフセットプレート７１に固定される。支脚ユニット５０の高さ方向の位置調整は、高さ調整ブロック５３が挿入される個数によって調整することができる。

図９（ａ）は、支脚ユニット５０の高さ方向の位置調整が不要である場合の状態を示している。図９（ｂ）では、支脚ブロック５２の下側に高さ調整ブロック５３を一つ挿入した状態を示している。図９（ｃ）では、支脚ブロック５２の下側に更に一つ挿入して、高さ調整ブロック５３が２つの挿入された状態を示している。

図６から図９で示したブレーキ踏込装置１０のブレーキペダル１に対する位置を調整するための構成から、ブレーキ踏込装置１０は、ブレーキペダル１に対する車両の前後方向の位置、ブレーキペダル１に対する車両の高さ方向の位置及びブレーキペダル１に対する車両の車幅方向の位置を調整でき、ブレーキ踏込装置１０は、車種により異なるブレーキペダル１の位置や高さにフレキシブルに対応することができる。

また、リニアモータ６１が直線運動する直線上にブレーキペダル１を正確に配置することができるので、リニアモータ６１の直線運動をブレーキペダル１へ効率良く伝達でき、精度の良いブレーキ性能評価試験が可能となる。

次に、リニアアクチュエータユニット６０の構成について説明する。図１０は、本発明に係わるブレーキ踏込装置のリニアアクチュエータユニット及びアームユニットの構成を示した側面図である。また、図１１は、本発明に係わるブレーキ踏込み装置のリニアアクチュエータユニットの構成を示した断面図である。尚、図１１は、図１０のＢ―Ｂ断面である。

図１０及び図１１に示すように、リニアアクチュエータユニット６０は、リニアモータ６１、アッパープレート６４、ＬＭガイド６６、レールベース６５、リニアスケール６７、及びオフセットプレート７１を備える。

リニアモータ６１は、リンク部４１等の関節部をブレーキペダル１の押圧方向へ移動するＴ字状のリニアモータ可動子６２と、その両側に配設された車両前後方向に伸びる２つの壁状のリニアモータ固定子６３と備える。リニアモータ６１は、其々のリニアモータ固定子６３の側壁面に設けたマグネットと、リニアモータ可動子６２の両側面に設けたコイルとで生じる磁界によって推進力及び制動力を得る装置である。其々のリニアモータ固定子６３の側壁面に設けたマグネットは、Ｓ極とＮ極の磁性板を交互につなげた板状を成している。

リニアモータ６１のスライド方向は、リニアモータ可動子６２のコイルに流れる電流の向きによって決定される。また、リニアモータ６１のスライド量及びトルクは、リニアモータ可動子６２のコイルに流れる電流量によって決まる磁界の強さと、コイルに電流が流れた時間によって決定される。

また、リニアモータ６１は、後述する制御部１１０からの入力信号に基づいて、リニアモータ可動子６２の駆動及び制動を行う。つまり、制御部１１０が、リニアモータ６１のスライド方向、スライド量及びトルクを決定する。また、リニアモータ６１は、出力したトルクの値を制御部１１０へ送信する。

レールベース６５は、其々のリニアモータ固定子６３の外側に設けられており、上部にＬＭガイド６６を有している。レールベース６５は、ケース８０の内側に車両前後方向に伸びる矩形体である。

アッパープレート６４は、リニアモータ可動子６２の上部に固定している。また、アッパープレート６４は、ＬＭガイド６６のレール状を移動するベアリングを設ける。アッパープレート６４は、ＬＭガイド６６によりスライドする方向と範囲が規制され、リニアモータ可動子６２によりレールベース６５の上面をスライドする。

オフセットプレート７１は、アッパープレート６４の上面に設け、支脚ユニット５０を取り付ける複数の取付孔７２（図７参照）を有する。上述したように、支脚ブロック５２は、オフセットプレート７１の任意の取付孔７２に合わせて固定する。リニアモータ可動子６２は、下から順にアッパープレート６４、オフセットプレート７１、支脚ブロック５２、アームユニット４０のガイドスリープ４４が取り付けられている構成となっている。よって、リニアモータ可動子６２が直線運動すると、追従してアームユニット４０が直線運動を行う。

リニアスケール６７は、ストロークセンサ６８とレールスケール６９とを有する。ストロークセンサ６８は、リニアモータ可動子６２と一緒に直線運動を行うアッパープレート６４の側面に固定され、リニアモータ可動子６２と同じ直線運動を行う。レールスケール６９は、レールベース６５の側壁面に固定され、レールベース６５の各位置に対応する目盛を有する。

リニアスケール６７によるリニアモータ６１のスライド量を測定する手順を説明する。

まず、リニアモータ６１が駆動する前に、ストロークセンサ６８は、駆動前の位置におけるレールスケール６９の目盛を検知して、検知した始点位置情報を制御部１１０へ送信する。次に、リニアモータ６１が駆動した後に、ストロークセンサ６８は、駆動後の位置におけるレールスケール６９の目盛を検知して、検知した終点位置情報を制御部１１０へ送信する。最後に、制御部１１０は、駆動前の始点位置情報と駆動後の終点位置情報との差からリニアアクチュエータユニット６０がスライドしたスライド量を算出する。

また、リニアアクチュエータユニット６０は、更に、遮蔽板７４とリミットセンサ７３を備える。遮蔽板７４は、ストロークセンサ６８の下側に設けられ、リニアモータ可動子６２により、リニアモータ可動子６２と同じスライド運動を行う。

リミットセンサ７３は、一方のレールベース６５の外側に車両前後方向に２つ設けられている。リミットセンサ７３の光電部は、遮蔽板７４が所定の位置にスライドすることで遮蔽される。リミットセンサ７３の光電部が遮蔽板７４によって遮蔽されると、遮蔽されたことを示す信号が制御部１１０へ送信される。制御部１１０は、この信号を受信するとリニアモータ６１を緊急停止させ、緊急停止情報を後述するホストＰＣ１２２へ送信する。リミットセンサ７３により、リニアモータ６１の誤動作を防止して、安全なブレーキ試験評価試験装置を提供することができる。

リニアモータ６１を採用することで、モータ駆動自体を直線運動としたため、回転運動を直線運動に変換する際に必要なリンク部が不要となる。これにより、リンク部により生じるガタを低減することができ、計測精度、繰返し再現性を向上できる。また、駆動部をリニアモータ６１とすることで、非接触伝達構造であるためメンテナンスの必要がなくなる。また、摺動抵抗を低減することができるため、繰返し再現性を向上することができる。

次に、ブレーキ踏込装置１０の連結部であるアームユニット４０の構成を説明する。図１０に示すように、アームユニット４０は、リンク部４１、アーム４３、ガイドスリープ４４、シャフト４５、及びアキシャルガード４７を備える。

リンク部４１は、アーム４３とシャフト４５を連結している。また、リンク部４１は、アーム４３の中心線に対して垂直なビスで軸支しているため、アーム４３を上下方向に可動することができる。また、リンク部４１は、リンク部４１の中心線、アーム４３の中心線、及びシャフト４５の中心線が同一上になるように設ける。

アーム４３は、車両前方側の先端に玉軸部３０と連結する連結孔４２を有する。連結孔４２は、リンクボール３２のボルト３６に螺合する。アーム４３の車両後方側はリンク部４１により軸支される。

シャフト４５は、車両前方側ではリンク部４１と連結し、車両後方側ではシャフト４５の末端側を円筒状で覆ったガイドスリープ４４と接触している。ガイドスリープ４４は、中空を有した円筒体である。その中空にシャフト４５の末端側を挿入して、ガイドスリープ４４の側の底面がシャフト４５の末端と接する。また、ガイドスリープ４４は、支脚ユニット５０のアームホルダ５１によって支持される。

次に、ブレーキ踏込装置１０の連結部であるアームユニット４０の機能を説明する。

図１０に示すように、ブレーキペダル１を押圧して踏み込む場合は、リニアモータ６１のリニアモータ可動子６２が車両前方へ所定の位置決め又は所定のトルクでスライドし、リニアモータ可動子６２と一緒に支脚ユニット５０が車両前方へスライドし、支脚ユニット５０に固定されたシャフト４５も一緒に車両前方へスライドする。リンク部４１は、ブレーキペダル１の円弧運動に追従し、アームユニット４０は、アーム４３に伝動されたトルクでペダルアクチュエータユニット２０及びブレーキペダル１を押圧する。ブレーキペダル１は、アームユニット４０による押圧によって踏み込まれる。

次に、ブレーキペダル１を引き戻す場合は、リニアモータ６１のリニアモータ固定子６３が車両後方へ所定の位置決め又は所定のトルクでスライドし、リニアモータ可動子６２と一緒に支脚ユニット５０は車両後方へスライドし、アームユニット４０のシャフト４５も一緒に車両後方へスライドする。アームユニット４０は、リニアモータ６１の所定の位置決め又は所定のトルクで後方へ引かれ、ペダルアクチュエータユニット２０及びブレーキペダル１を引く。ブレーキペダル１は、ペダルアクチュエータユニット２０とともに引き戻される。

次に、ブレーキペダル１に対する押圧力が所定以上に加わった場合に、ブレーキペダル１に対する押圧操作を解除するアキシャルガードについて説明する。図１２は、本発明に係わるブレーキ踏込装置に設けたアキシャルガードの機構を示した側方断面図である。尚、図１２（ａ）は、通常時におけるアキシャルガードの連結状態を示す。また、図１２（ｂ）は、過負荷時におけるアキシャルガードのトリップ状態を示す。

図１２（ａ）に示すように、アキシャルガード４７は、ブレーキペダル１に対して押圧力を伝達する伝達部材としてのシャフト４５と、このシャフト４５に設けられた溝４６が設けられており、溝４６の円周上に沿うように複数の鋼球４９を有する。また、アキシャルガード４７は、鋼球４９をシャフト４５の軸方向に固定する固定プレート４８ｂと、固定プレート４８ｂを押しつける板バネ４８ａとを有する。通常時では、板バネ４８ａによって反力が生じて固定プレート４８ｂが押し返されて、固定プレート４８ｂが鋼球４９を保持する。また、鋼球４９はシャフト４５の溝４６に嵌合しており、鋼球４９によってシャフト４５をアキシャルガード４７に連結させている。

また、通常時においては、シャフト４５の末端面は、ガイドスリープ４４の内側底面と接触している。そのため、ガイドスリープ４４は、ブレーキ踏込装置１０によるブレーキ踏込み時に、車両後方にシャフト４５に対して力がかかっても、シャフト４５がアームホルダ５１から車両後方へ抜けることを防止できる。

図１２（ｂ）に示すように、過剰な圧力がシャフト４５にかかると、アキシャルガード４７は、板バネ４８ａが変形し、固定プレート４８ｂによって鋼球４９を押し返す力が低減する。そのため、鋼球４９がシャフト４５の溝４６から外れるトリップ状態となる。その結果、シャフト４５は係止状態から解放されて、アキシャルガード４７から取り出すことができる。尚、このトリップ状態を生じさせる圧力を調整ネジ４８ｃにて調整が可能である。

例えば、運転者によって、緊急停止のためにペダルアクチュエータユニット２０ごとブレーキペダル１を強く踏み込む場合に、アキシャルガード４７が無いと、リニアモータ６１によってロックされてしまうため、ブレーキペダル１を踏み込むことができなくなり、車両を停止させることが困難になる。アキシャルガード４７を用いてシャフト４５を解放することで、運転者がブレーキペダル１を踏み込んで、安全に車両を停止させることができる。

図１２で示した構成によれば、ブレーキペダル１にかかる押圧力が過負荷時に、解除機構により押圧操作を解除することができるため、ブレーキ踏込装置１０を保護することができる。また、走行試験中において緊急時に運転者が操作部材を踏み込んだ場合に、ブレーキ踏込装置１０が押圧操作を解除できるので、押圧装置によるロックを受けずにブレーキペダル１を奥まで踏み込むことができ、これによって運転者の安全性を確保することができる。

次に、車両試験評価試験装置の制御構成について、図１３にて説明する。図１３に示すように、車両性能評価試験装置１００は、ブレーキ踏込装置１０、制御部１１０、ハンディコントローラ１２１、ホストＰＣ１２２、及び電源ユニット１２３を備える。

ブレーキ踏込装置１０は、ペダルアクチュエータユニット２０に設けられたブレーキペダル１に加わる踏力を検知するロードセル２４と、リニアモータ６１の位置情報を検知するストロークセンサ６８と、リニアアクチュエータユニット６０を所定のトルクでスライドさせるリニアモータ６１とを有する。

制御部１１０は、ブレーキペダル１の円弧状の軌跡に追従するにリニアモータ６１を直線運動させてブレーキ踏込装置１０によりブレーキペダル１を押圧操作して車両性能の評価試験を行う。又、制御部１１０は、ハンディコントローラ１２１及びホストＰＣ１２２からの入力に基づいて、ブレーキ踏込装置１０を制御する。制御部１１０は、ホストＰＣ１２２で設定されたリニアモータ駆動条件を信号に変換してリニアモータ６１へ送信する。ブレーキ踏込装置１０は、制御部１１０から送信された信号に基づいてリニアモータ６１を出力させる。リニアモータ６１の出力により、リニアアクチュエータユニット６０がスライド運動し、これに追従するようにアームユニット４０がペダルアクチュエータユニット２０を押し込む。ペダルアクチュエータユニット２０内にあるロードセル２４は、押し込んだ踏力を検知して、制御部１１０へ検知した踏力を送信する。また、リニアモータ６１は、出力したトルク値を制御部１１０へ送信する。

また、リニアアクチュエータユニット６０に設けられストロークセンサ６８は、現在のリニアモータ可動子６２の位置情報を検知し、その検知情報を制御部１１０へ送信する。制御部１１０は、リニアモータ６１を出力させる前に検知したリニアモータ可動子６２の待機位置から測定したリニアモータ可動子６２の現在の位置情報を減算して、リニアモータ可動子６２のストローク量を算出する。

試験車両１３０は、ブレーキ踏込装置１０によるブレーキ踏込操作によって作動したブレーキ制動の状態を検出する各種センサを備える。車速センサ１３１は、試験車両１３０の車速を検知する。また、加速度センサ１３２は、試験車両１３０の減速度を検知する。油圧センサ１３３は、ブレーキペダル１の踏込み量及び踏力によって変動するブレーキ系統の油圧を検知する。また、油温センサ１３４は、ブレーキ系統にかかる力や周囲の環境によって変動する油温を検知する。各種センサで検知された各情報は、制御部１１０へ送信される。

また、制御部１１０は、加速度センサ１３２からの信号を検出し、加速度センサ１３２が検出した減速度の大きさに応じて、リニアモータ可動子６２のトルク値へフィードバックする。

ハンディコントローラ１２１は、運転席周辺に設けられ、運転者又は同乗者によってブレーキ踏込装置１０の開始及び停止を行う操作手段である。ハンディコントローラ１２１からの入力操作は制御部１１０へ送られる。制御部１１０は、入力信号に応じて、ブレーキ踏込装置１０を制御する。ハンディコントローラ１２１により、操作者のタイミングでブレーキ制動性能の評価試験を行うことができる。

ホストＰＣ１２２は、制御部１１０の制御に係わる設定、ブレーキ踏込装置１０への開始及び停止の操作、ブレーキ試験中のモニタリング、ブレーキ試験後のブレーキ性能解析、及び上記の機能を表示する表示装置として用いる。ホストＰＣ１２２と制御部１１０は、双方向通信可能なケーブルによって接続する。また、ホストＰＣ１２２は、測定したブレーキ試験結果を記憶する記憶手段としても機能する。この装置以外で取得したデータ又は測定したブレーキ試験結果からその時のブレーキ踏込装置１０を再現駆動させることも可能である。この再現駆動の機能により、複数回の同じ試験を行うことができて、ブレーキ制動性能の評価試験の精度を向上させることができる。

上述で示した車両性能評価試験装置１００の制御構成により、制御部１１０は、ブレーキ踏込装置１０を制御するとともに、制御時に車両の走行状態やブレーキ系統の状態を監視して、ブレーキの制動の評価を行うことができる。更に、ホストＰＣ１２２との連携によって、試験目的に応じたブレーキ踏込装置１０の駆動を何度でも同じ駆動状態で行うことができる。また、制御部１１０は、加速度センサ１３２が検出した減速度に比例したリニアモータ６１のトルク値を自動で可変させることができ、ブレーキ踏込装置１０の装置質量によるブレーキペダル１のフィーリングの変化を抑制することができる。なお、車両性能評価試験装置１００の制御部１１０が所定のプログラムを実行することにより本発明の車両性能評価試験方法を実行する。

次に、ペダルのストロークの精度を向上する際の処理について説明する。図１４は、本発明の実施形態に係わる制御部によるペダルストロークの初期設定の方法を示した説明図である。図１４（ａ）に示すように、まず、ブレーキペダル１のペダルストローク測定治具１４０を、ブレーキ踏込装置１０のケース８０に装着する。次に、ペダルストローク測定治具１４０の上側にポジションセンサ１４１をセットする。その際に、ポジションセンサ１４１をブレーキペダル１の踏込面の中央に垂直となる位置に配置する。ポジションセンサ１４１は、ブレーキペダル１の押圧面に対して略垂直の位置からのブレーキペダル１のストローク量を検知することができる。ポジションセンサ１４１は、検知したストローク量の情報を制御部１１０へ出力する。ストロークセンサ６８は、直線運動を行うリニアモータのストローク量を検知する。ロードセル２４は、ブレーキペダル１の押し込む圧力を検知する。

次に、リニアアクチュエータユニット６０を駆動し、所定の直線運動の試行を数回実行する。この試行時に、制御部１１０は、ストロークセンサ６８からリニアモータ６１のスライド量、ポジションセンサ１４１からのブレーキペダル１のストローク量、及びロードセル２４からのペダルアクチュエータユニット２０にてブレーキペダル１にかかる踏力の検出値を受信する。

図１４（ｂ）は、制御部１１０が算出した踏力とリニアモータ６１のスライド量との関係、及び、踏力とブレーキペダル１のストローク量との関係を示したグラフである。縦軸にロードセル２４で検知したブレーキペダル１にかかる踏力と、ポジションセンサ１４１及びストロークセンサ６８で検知したストローク量を示し、横軸に試行時の時間（時刻）を示したグラフである。曲線１５３は、試行時におけるロードセル２４で検知した踏力である。また、直線１５１は、ストロークセンサ６８が検知したリニアモータ６１のストローク量を示す。また、直線１５２は、ポジションセンサ１４１が検知したブレーキペダル１のストローク量を示す。そして、制御部１１０は、ロードセル２４で検知した押し込む圧力が所定の圧力になったときのストロークセンサ６８で検知した第１ストローク量とポジションセンサ１４１で検知した第２ストローク量の相関に基づいて、リニアモータ６１のストローク量を決定し、決定した駆動部のストローク量に応じてリニアモータ６１を制御する。

具体的には、図１４（ｂ）に示すように、制御部１１０は、ポジションセンサ１４１が検知したブレーキペダル１のストローク量が１ｍｍとなった時間１５４とする。また、制御部１１０は、ロードセル２４が検知した踏力が５０Ｎとなった時間１５５との間を相関抽出時間１５６とする。そして、制御部１１０は、この相関抽出時間１５６における直線１５１、直線１５２を最小二乗法によってグラフの勾配と切片を求める。この試行を複数回行い、グラフの勾配の平均値を求めて、これを係数ｅとする。制御部１１０は、この係数ｅを用いてブレーキペダル１に５０Ｎ以上が掛からないようにリニアモータ６１のストローク量を決定する。これにより、ブレーキペダル１に対して与える力を所定の値に抑えることができる。

尚、このペダルストロークの初期設定が終了したら、ペダルストローク測定治具１４０及びポジションセンサ１４１を取り外すことで、ブレーキ制動性能の評価試験時に運転者の運転の邪魔とならないため、安全に評価試験を実施することができる。

車両性能評価試験装置１００は、ブレーキ制動性能の評価試験を行う際に、ブレーキペダル１の遊び量の測定を実行する。車両毎に異なるブレーキペダル１の遊び量を測定することで、ブレーキ評価試験時の結果のバラツキを無くし精度の高い試験結果を得ることができる。その測定手順について説明する。

図１５は、本発明の実施形態に係わる制御部によるブレーキペダルの遊び量を自動調整する方法を示した説明図である。図１５（ａ）は、縦軸をロードセル２４が検知したブレーキペダル１に加わる踏力とし、横軸をブレーキ踏込装置１０でブレーキペダル１を踏み込む試行時間（時刻）として示したグラフ１６１である。ブレーキ踏込装置１０が踏込み開始時は、ブレーキペダル１の遊び部分１６２であるため、踏力の勾配が小さいが、遊び部分１６２が終了してブレーキ圧がかかる制動部分１６３では踏力の勾配が大きくなる。この踏力の勾配が変化する点を検出点１６４とする。制御部１１０は、この試行操作を複数回おこなって、検出点１６４の平均値をブレーキペダル１の遊び部分１６２の終点と設定する。制御部１１０及びロードセル２４は、ブレーキペダル１の遊び部分からブレーキペダル１の踏力の立ち上がりポイントを検知する検知部として機能する。

この試行操作を自動で行うことで、ブレーキペダル１の遊び量を自動で測定することができるため、ブレーキ評価試験に必要な初期設定にかかる手間を軽減することができる。更に、この試行操作を図１４で示したペダルストロークの測定と同時に行うことで、初期設定にかかる時間も軽減することができる。

図１５（ｂ）は、走行試験時において、縦軸をロードセル２４が検知したブレーキペダル１に加わる踏力とし、横軸をブレーキ踏込装置１０がブレーキペダル１を踏み込む試行時間（時刻）を示したグラフ１６６，１６７である。ブレーキペダルの遊び部分１６５では、路面の状況や車体の振動といった影響で、ロードセル２４にノイズが波形として検出されてしまう。また、グラフ１６６のように、ブレーキ圧がかかる制動部分でもノイズの波形の影響を受けた状態で踏力を測定してしまう恐れがある。

制御部１１０は、図１５（ａ）で測定したブレーキペダル１の遊び部分の終点時の踏力をゼロ点として、グラフ１６７のようにブレーキペダル１の制動部分はゼロ点から踏力の勾配が開始されるようにオフセット１６９して、自動で修正を行う。このとき、ゼロ点に復帰させるまでの時間１６８をなるべく短くして、ブレーキ制動性能の評価試験の結果に影響を与えないようにする。また、制御部１１０は、評価試験開始毎に、制御部１１０及びロードセル２４で検知したブレーキペダル１の踏力の立ち上がりポイントにブレーキペダル１を可動させるようブレーキ踏込装置１０を制御する。

図１５で示したブレーキペダル１の遊び量の測定を実行することにより、ブレーキペダル１の遊び部分からブレーキペダル１の踏力の立ち上がるポイントを自動で検出し、評価試験開始前に上記ポイントに可動させることにより評価試験の定量化を可能にできる。また、振動によるノイズの波形の影響を小さくすることができるので、精度のよいブレーキ制動性能の評価試験を定量的に行うことができる。

図１６は、本発明の実施形態に係わる制御部による車両の停車判定方法を示した説明図である。図１６は、縦軸を加速度センサ１３２が検知した減速度（Ｇ）とし、横軸を走行試験測定時間としたグラフ１７１である。走行試験では、走行している車両が完全に停止したことを検知する必要がある。そこで、制御部１１０は、車両制動時に生じる減速度（Ｇ）が所定値１７３を超えたか否かを判定する。制御部１１０は、減速度が所定値１７３を超えた場合、その後に起こる車両停止時の揺り返し１７２を検知して車両が停止したか否かを判定する。制御部１１０は、加速度センサ１３２が検出した減速度の大きさのパターンと、予め設定されている揺り返しのパターンとを比較し、車両の揺り返しを判定する。そして、制御部１１０は、判定した車両の揺り返しに基づいて車両の停止を判定し、前記車両の停止判定に基づいてブレーキペダル１を制御する。

図１６で示した構成によれば、加速度センサ１３２の出力によって停車判定を行うようにしたため、車速センサの有無に影響されない。また、ベンチテストの場合でも、加速度センサ１３２の出力を制動トルクへ置き換えて、停車判定を行うことができる。また、減速度（Ｇ）を基準とした車両評価試験では、車両が停車しているにもかかわらずブレーキペダル１を踏込もうとしてしまう恐れがあったが、停車判定を行うことで回避することができる。

このように、本実施形態の車両性能評価試験装置によれば、車両の走行試験において運転者が乗車可能であり、加減速による押圧装置の位置ズレを小さくし、正確に車両の操作部材を押圧することができる。

尚、本実施形態において、操作部材としてブレーキペダル１を例にとって説明したが、特にこれに限定しない。例えば、アクセルペダル２やクラッチペダルに適用してもよい。

また、本実施形態において、ブレーキ踏込装置１０の固定位置をシートアンカ５やステアリングシャフトが固定されるリーンフォースメントに固定しているが、特にこれに限定しない。ブレーキ踏込装置１０の前側と後側を車両の剛性が高いリーンフォースメントに固定すれば、ブレーキ踏込装置１０の浮きが生じず、精度の高い評価試験ができる。

また、本実施形態において、ブレーキペダル１の高さに応じて、ブレーキ踏込装置１０の高さを調整する手段として、支脚ユニット５０の高さ調整ブロック５３で説明しているが、特にこれに限定しない。例えば、リニアアクチュエータユニット６０やケース８０の底上げを可能とする高さ調整用治具を用いてもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、特許請求の範囲の概念を逸脱しない範囲で、上記実施の形態の構造に種々の変形や変更を施すことも可能である。

本発明の実施形態に係る車両性能評価試験装置のブレーキ踏込装置の車両搭載状態を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係わるブレーキ踏込装置のペダルアクチュエータユニットの構成を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係わるブレーキ踏込装置のペダルアクチュエータユニット及び玉軸部の構成を示した断面図である。 本発明の実施形態に係わるブレーキ踏込装置の固定ユニットの構成示した斜視図である。 本発明の実施形態に係わるブレーキ踏込装置の固定ユニットを車両に固定した状態を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係わるブレーキ踏込装置の固定ユニットに対するケースの位置調整を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係わるブレーキ踏込装置の支脚ユニットの前後方向の位置調整を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係わるブレーキ踏込装置のアームユニットの前後方向の位置調整を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係わるブレーキ踏込装置の支脚ユニットの高さ位置調整を示した側面図である。 本発明の実施形態に係わるブレーキ踏込装置のリニアアクチュエータユニットの構成を示した側面図である。 本発明の実施形態に係わるブレーキ踏込装置のリニアアクチュエータユニットの構成を示した断面図である。 本発明の実施形態に係わるブレーキ踏込装置のアーム部に設けたアキシャルガードの機構を示した側方断面図である。 本発明の実施形態に係る車両性能評価試験装置の制御構成を説明したブロック図である。 本発明の実施形態に係る制御部によるペダルストロークの初期設定の方法を示した説明図である。 本発明の実施形態に係わる制御部によるブレーキペダルの遊び量を自動調整する方法を示した説明図である。 本発明の実施形態に係わる制御部による車両の停車判定方法を示した説明図である。

符号の説明

１ ブレーキペダル
４ シート
５ シートアンカ
６ シートアンカボルト
１０ ブレーキ踏込装置
２０ ペダルアクチュエータユニット
２４ ロードセル
３０ 玉軸部
４０ アームユニット
４１ リンク部
４２ 連結孔
４３ アーム
４４ ガイドスリープ
４７ アキシャルガード
５０ 支脚ユニット
６０ リニアアクチュエータユニット
６１ リニアモータ
６７ リニアスケール
８０ ケース
８１ スライドレール
９０ 固定ユニット
９２ 固定ブラケット
９３ シャフト
９６ 取付孔
１００ 車両性能評価試験装置
１１０ 制御部

Claims (19)

1. 運転者より押圧操作される操作部材を押圧する押圧装置と、前記押圧装置により前記操作部材を押圧操作して車両性能の評価試験を行う制御部とを有し、
   前記押圧装置は、
   前記押圧装置の一端側に設けられ、前記押圧装置の一端を前記操作部材に係合する第１係合部と、
   前記押圧装置を車両鋼板に固定する固定部と、を備え、
   前記操作部材と前記押圧装置の一端との前記第１係合部は、玉軸部の構成により、車両進行方向に対する、前後方向、左右方向、及び上下方向のうち少なくとも１つの方向の稼働に対し、完全追従するように固定され、
   前記操作部材に追従する関節部を前記操作部材の押圧方向に移動する駆動部を有し、該駆動部はリニアモ―夕で構成され、
   前記関節部を構成する第１関節部と第２関節部とを連結し車両性能評価試験時に常に負荷がかかる棒状部材に、該棒状部材の棒軸方向で押圧方向である直線方向に、トリップ状態を生じさせる設定以上の圧力が掛かった場合、前記棒状部材と前記操作部材に対し押圧力を伝達する伝達部材との係合を解除する第２係合部を有する、車両性能評価試験装置であって、
   前記車両性能評価試験装置は、前記操作部材の遊び部分から前記操作部材の踏力の立ち上がりポイントを検知する検知部を備え、前記制御部は、前記車両性能評価試験開始毎に、前記検知部で検知した前記操作部材の踏力の立ち上がりポイントに前記操作部材を可動させるよう前記押圧装置を制御することを特徴とする車両性能評価試験装置。
2. 前記押圧装置は、前記操作部材の円弧状の軌跡に追従するための関節部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の車両性能評価試験装置。
3. 前記押圧装置は、前記関節部を前記操作部材に対して直線運動させる駆動部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の車両性能評価試験装置。
4. 運転者より押圧操作される操作部材を押圧する押圧装置と、前記押圧装置により前記操作部材を押圧操作して車両性能の評価試験を行う制御部とを有し、
   前記押圧装置は、
   前記押圧装置の一端側に設けられ、前記押圧装置の一端を前記操作部材に係合する第１係合部と、
   前記押圧装置を車両鋼板に固定する固定部と、
   前記操作部材の円弧状の軌跡に追従するための関節部と、
   前記関節部を前記操作部材に対して直線運動させる駆動部と、を備え、
   前記操作部材と前記押圧装置の一端との前記第１係合部は、玉軸部の構成により、車両進行方向に対する、前後方向、左右方向、及び上下方向のうち少なくとも１つの方向の稼働に対し、完全追従するように固定され、
   前記操作部材に追従する前記関節部を前記操作部材の押圧方向に移動する駆動部を有し、該駆動部はリニアモ―夕で構成され、
   前記関節部を構成する第１関節部と第２関節部とを連結し車両性能評価試験時に常に負荷がかかる棒状部材に、該棒状部材の棒軸方向で押圧方向である直線方向に、トリップ状態を生じさせる設定以上の圧力が掛かった場合、前記棒状部材と前記操作部材に対し押圧力を伝達する伝達部材との係合を解除する第２係合部を有する、車両性能評価試験装置であって、
   前記車両性能評価試験装置は、前記操作部材の遊び部分から前記操作部材の踏力の立ち上がりポイントを検知する検知部を備え、前記制御部は、前記車両性能評価試験開始毎に、前記検知部で検知した前記操作部材の踏力の立ち上がりポイントに前記操作部材を可動させるよう前記押圧装置を制御することを特徴とする車両性能評価試験装置。
5. 前記車両鋼板は、車両用シートを固定するための鋼板及びステアリングシャフトを固定するための鋼板の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両性能評価試験装置。
6. 前記関節部は、第１の関節部と第２の関節部とを含み、
   前記第１の関節部と前記第２の関節部を連結するための棒状の連結部を備えることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載の車両性能評価試験装置。
7. 前記リニアモータは、
   前記関節部を前記操作部材の押圧方向へ移動するリニアモータ可動子と、
   前記リニアモータ可動子の両側に配置され、前記車両の前後方向に伸びるリニアモータ固定子と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の車両性能評価試験装置。
8. 前記押圧装置は、前記操作部材に対する車両の前後方向の位置、前記操作部材に対する車両の高さ方向の位置及び前記操作部材に対する車両の車幅方向の位置のうち少なくとも一つを調整する調整部を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両性能評価試験装置。
9. 前記押圧装置は、前記操作部材に対する押圧力が所定以上加わった場合に、前記操作部材に対する押圧操作を解除する解除機構を備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の車両性能評価試験装置。
10. 前記解除機構は、アキシャルガードによって構成されていることを特徴とする請求項９に記載の車両性能評価試験装置。
11. 前記制御部は、車両の加速度を検出する加速度センサが検出した加速度の大きさに基づいて前記車両の揺り返しを判定し、前記判定した車両の揺り返し結果に基づいて前記車両の停止を判定し、前記車両の停止判定に基づいて前記押圧装置を制御することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の車両性能評価試験装置。
12. 前記操作部材を押し込む圧力を検知する圧力検知部と、
    前記直線運動を行う駆動部のストローク量を検知する第１ストローク量検知部と、
    前記操作部材の押圧面に対して略垂直の位置から前記操作部材のストローク量を検知する第２ストローク量検知部と、を備え、
    前記制御部は、前記圧力検知部で検知した押し込む圧力が所定の圧力になったときの前記第１ストローク量検知部で検知した第１ストローク量と前記第２ストローク量検知部で検知した第２ストローク量の相関に基づいて、前記駆動部のストローク量を決定し、前記決定した駆動部のストローク量に応じて前記駆動部を制御することを特徴とする請求項３から請求項１１のいずれかに記載の車両性能評価試験装置。
13. 前記駆動部は、所定のトルク値により制御されており、
    前記制御部は、車両の加速度を検出する加速度センサからの信号を検出し、前記加速度センサが検出した加速度の大きさに応じて、前記駆動部のトルク値へフィードバックすることを特徴とする請求項３から請求項１２のいずれかに記載の車両性能評価試験装置。
14. 前記フィードバックによって、前記押圧装置の装置質量による前記操作部材のフィーリングの変化を抑制することを特徴とする請求項１３に記載の車両性能評価試験装置。
15. 運転者より押圧操作される操作部材を押圧する押圧装置と、前記押圧装置により前記操作部材を押圧操作して車両性能の評価試験を行う制御部とを有し、
    前記押圧装置は、
    前記押圧装置の一端側に設けられ、前記押圧装置の一端を前記操作部材に係合する第１係合部と、
    前記押圧装置を車両鋼板に固定する固定部と、を備え、
    前記操作部材と前記押圧装置の一端との前記第１係合部は、玉軸部の構成により、車両進行方向に対する、前後方向、左右方向、及び上下方向のうち少なくとも１つの方向の稼働に対し、完全追従するように固定され、
    前記操作部材に追従する関節部を前記操作部材の押圧方向に移動する駆動部を有し、該駆動部はリニアモ―夕で構成され、
    前記関節部を構成する第１関節部と第２関節部とが連結され車両性能評価試験時に常に負荷がかかる棒状部材に、該棒状部材の棒軸方向で押圧方向である直線方向に、トリップ状態を生じさせる設定以上の圧力が掛った場合、前記棒状部材と前記操作部材に対し押圧力を伝達する伝達部材との係合を解除する第２係合部を具備し、車両の性能評価を試験するステップを有する、車両性能評価試験方法であって、
    前記車両性能評価試験装置は、前記操作部材の遊び部分から前記操作部材の踏力の立ち上がりポイントを検知する検知部を備え、前記制御部は、車両性能評価試験開始毎に、前記検知部で検知した前記操作部材の踏力の立ち上がりポイントに前記操作部材を可動させるよう前記押圧装置を制御するステップを有する、ことを特徴とする車両性能評価試験方法。
16. 車両の加速度を検出する加速度センサが検出した加速度の大きさに基づいて前記車両の揺り返しを判定するステップと、
    前記判定した車両の揺り返し結果に基づいて前記車両の停止を判定するステップと、
    前記車両の停止判定結果に基づいて前記押圧装置を制御するステップと、をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の車両性能評価試験方法。
17. 前記押圧装置が前記操作部材を押し込む圧力が所定の圧力になったときの前記直線運動を行う駆動部の第１ストローク量を検知するステップと、
    前記押圧装置が前記操作部材を押し込む圧力が所定の圧力になったときの前記操作部材の押圧面に対して略垂直の位置から前記操作部材の第２ストローク量を検知するステップと、
    前記操作部材を押し込む圧力が所定の圧力になったときの第１ストローク量と前記第２ストローク量の相関に基づいて、前記駆動部のストローク量を決定するステップと、
    前記決定した駆動部のストローク量に応じて前記駆動部を制御するステップと、をさらに有することを特徴とする請求項１５または請求項１６のいずれかに記載の車両性能評価試験方法。
18. 車両の加速度を検出する加速度センサが検出した加速度の大きさに応じて、前記駆動部のトルク値へフィードバックするステップをさらに有することを特徴とする請求項１５から請求項１７のいずれかに記載の車両性能評価試験方法。
19. 前記フィードバックによって、前記押圧装置の装置質量による前記操作部材のフィーリングの変化を抑制することを特徴とする請求項１８に記載の車両性能評価試験方法。

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