JP7273559B2 - Wind tunnel test system, control method and program for wind tunnel test system - Google Patents

Wind tunnel test system, control method and program for wind tunnel test system Download PDF

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Description

本発明は、風洞実験システム、風洞実験システムの制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a wind tunnel test system, a control method for a wind tunnel test system, and a program.

従来、例えば下記の特許文献1には、風洞実験装置に関し、可動するムービングベルト上に接地された車両を、吊り線を介して荷重計測器に接続し、車両が上下方向に変位した際の吊り線の引っ張り量を空気力に変換することが記載されている。 Conventionally, for example, Patent Literature 1 below relates to a wind tunnel test apparatus, in which a vehicle grounded on a movable moving belt is connected to a load measuring instrument via a suspension wire, and suspension when the vehicle is displaced in the vertical direction is disclosed. It describes converting the amount of wire pull into aerodynamic force.

特開平6-341920号公報JP-A-6-341920

風洞実験で実車の状況を正確に反映させるためには、ムービングベルト上で車両モデルを操舵できるようにして、各種測定を行うことが望ましい。一方、ムービングベルト上で車両モデルが操舵できるようにすると、異常発生時などに車両モデルがムービングモデルから逸脱する可能性がある。例えば、車両モデルがムービングベルト上から落下するような事態が生じると、車両モデルやムービングベルトが損傷する可能性もある。 In order to accurately reflect the conditions of the actual vehicle in the wind tunnel experiment, it is desirable to perform various measurements with the vehicle model steered on a moving belt. On the other hand, if the vehicle model can be steered on the moving belt, the vehicle model may deviate from the moving model when an abnormality occurs. For example, if the vehicle model falls from the moving belt, the vehicle model and the moving belt may be damaged.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ベルト上で車両モデルが操舵できるようにするとともに、車両モデルがベルト上から逸脱した場合に、安全性を確保することが可能な、新規かつ改良された風洞実験システム、風洞実験システムの制御方法及びプログラムを提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problem, and an object of the present invention is to enable a vehicle model to be steered on the belt, and to control the vehicle model when the vehicle model deviates from the belt. An object of the present invention is to provide a new and improved wind tunnel test system, a control method for the wind tunnel test system, and a program capable of ensuring safety.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、後方に向けて移動するベルト上に接地し、前記ベルトの移動に伴い転動する車輪を有する車両モデルと、前記車両モデルを支持する支持部と、所定の場合に前記車両モデルを前記ベルト上から持ち上げる安全装置と、を備え、前記車両モデルは操舵が可能とされ、前記安全装置は、前記車両モデルの操舵に関するパラメータが、前記車両モデルの前記ベルトに対する速度に応じて設定された限界値を超えた場合に、前記車両モデルを持ち上げることを特徴とする、風洞実験システムが提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, a vehicle model having wheels that are in contact with a rearward moving belt and roll as the belt moves; and a vehicle model that supports the vehicle model. and a safety device for lifting the vehicle model from the belt in a predetermined case, the vehicle model being steerable, and the safety device being configured such that the parameters relating to steering of the vehicle model are the A wind tunnel testing system is provided that lifts the vehicle model when a limit value set according to the velocity of the vehicle model relative to the belt is exceeded.

上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、後方に向けて移動するベルト上に接地し、前記ベルトの移動に伴い転動する車輪を有する車両モデルと、前記車両モデルを支持する支持部と、所定の場合に前記車両モデルを前記ベルト上から持ち上げる安全装置と、前記車両モデルの前方に設置された基準点を撮影するカメラと、前記カメラが前記基準点を撮影した画像に基づいて前記車両モデルを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記カメラが前記基準点を撮影した画像から前記車両モデルの横ずれ量を算出し、前記横ずれ量と前記車両モデルの前記ベルトに対する速度とに基づいて、前記車両モデルの操舵を制御することを特徴とする、風洞実験システムが提供される In order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, there are provided a vehicle model having wheels that are in contact with a rearward moving belt and that roll as the belt moves; A support for supporting the vehicle model, a safety device for lifting the vehicle model from the belt in a predetermined case, a camera for photographing a reference point installed in front of the vehicle model, and an image of the reference point photographed by the camera. and a control device for controlling the vehicle model based on the above, wherein the control device calculates a lateral deviation amount of the vehicle model from an image of the reference point captured by the camera, and calculates the lateral deviation amount and the vehicle model. A wind tunnel testing system is provided for controlling the steering of the vehicle model based on the velocity relative to the belt.

また、前記安全装置は、前記車両モデルに上方から接続されたワイヤと、アクチュエータと、を有し、前記アクチュエータの作動に応じて前記ワイヤを上方に引っ張ることで、前記車両モデルを持ち上げるものであっても良い。 Further, the safety device has a wire connected to the vehicle model from above and an actuator, and lifts the vehicle model by pulling the wire upward according to the operation of the actuator. can be

上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、後方に向けて移動するベルト上に接地し、前記ベルトの移動に伴い転動する車輪を有する車両モデルと、前記車両モデルを支持する支持部と、所定の場合に前記車両モデルを前記ベルト上から持ち上げる安全装置と、を備え、前記安全装置は、前記車両モデルに上方から接続された3本のワイヤと、アクチュエータと、を有し、前記アクチュエータの作動に応じて前記3本のワイヤを上方に引っ張ることで、前記車両モデルを持ち上げることを特徴とする、風洞実験システムが提供される In order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, there are provided a vehicle model having wheels that are in contact with a rearward moving belt and that roll as the belt moves; and a safety device for lifting the vehicle model from the belt in a given case, the safety device comprising three wires connected to the vehicle model from above and an actuator. and pulling the three wires upward in response to actuation of the actuators to lift the vehicle model.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、後方に向けて移動するベルト上に接地し、前記ベルトの移動に伴い転動する車輪を有し、操舵が可能な車両モデルにおいて、前記車両モデルの操舵に関するパラメータが限界値を超えたか否かを判定するステップと、前記車両モデルの操舵に関するパラメータが前記限界値を超えた場合に、前記車両モデルを前記ベルト上から持ち上げるステップと、を備える、風洞実験システムの制御方法が提供される。 Further, in order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, a steering wheel having wheels that are grounded on a belt moving backward and roll along with the movement of the belt is provided and can be steered. determining whether or not a steering parameter of the vehicle model exceeds a limit value in the vehicle model; and moving the vehicle model from the belt if the steering parameter of the vehicle model exceeds the limit value. and a lifting step.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、後方に向けて移動するベルト上に接地し、前記ベルトの移動に伴い転動する車輪を有し、操舵が可能な車両モデルにおいて、前記車両モデルの操舵に関するパラメータが限界値を超えたか否かを判定する手段、前記車両モデルの操舵に関するパラメータが前記限界値を超えた場合に、前記車両モデルを前記ベルト上から持ち上げる手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。 Further, in order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, a steering wheel having wheels that are grounded on a belt moving backward and roll along with the movement of the belt is provided and can be steered. Means for determining whether or not a steering parameter of the vehicle model exceeds a limit value in the vehicle model, and lifting the vehicle model from the belt when the steering parameter of the vehicle model exceeds the limit value. A program is provided for causing a computer to function as a means.

以上説明したように本発明によれば、ベルト上で車両モデルが操舵できるようにするとともに、車両モデルがベルト上から逸脱した場合に、安全性を確保することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the vehicle model can be steered on the belt, and safety can be ensured when the vehicle model deviates from the belt.

本発明の一実施形態に係るシステムの構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of a system according to one embodiment of the present invention; FIG. 安全装置500により車両スケールモデルを上昇させた状態を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which the vehicle scale model is raised by the safety device 500; 車両スケールモデルを示す斜視図である。1 is a perspective view showing a vehicle scale model; FIG. カメラが撮影した画像の領域と、領域内の基準用LEDの位置を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an area of an image captured by a camera and positions of reference LEDs in the area; カメラが撮影した画像の領域と、領域内の基準用LEDの位置を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an area of an image captured by a camera and positions of reference LEDs in the area; 前輪の操舵と安全装置の制御を行う制御装置とその周辺の構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a control device that steers front wheels and controls a safety device and its surroundings. 安全装置を作動させる処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which activates a safety device. 制御可能な操舵角度限界値α0を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a controllable steering angle limit value α0; 横ずれ量yから操舵角θを算出する方法を説明するための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a method of calculating a steering angle θ from a lateral deviation amount y; ワイヤ角度βと車速vに基づいて、PID演算により操舵角θを演算する構成を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration for calculating a steering angle θ by PID calculation based on a wire angle β and a vehicle speed v;

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, constituent elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.

まず、図1を参照して、本発明の一実施形態に係る風洞実験システム1000の構成について説明する。本実施形態は、車両スケールモデルを使用した、ムービングベルト風洞において動的特性を評価するシステムに関する。図1に示すように、この風洞実験システム1000は、車両スケールモデル100、ムービングベルト200、ローラ300,310、ワイヤ400、安全装置500、基準用LED600、を有して構成されている。 First, referring to FIG. 1, the configuration of a wind tunnel testing system 1000 according to one embodiment of the present invention will be described. This embodiment relates to a system for evaluating dynamic characteristics in a moving belt wind tunnel using a vehicle scale model. As shown in FIG. 1, this wind tunnel test system 1000 comprises a vehicle scale model 100, a moving belt 200, rollers 300 and 310, a wire 400, a safety device 500, and a reference LED 600.

車両スケールモデル100は、ムービングベルト200上に接地し、ムービングベルト200の車両後方への動きに応じて転動する前輪110及び後輪120を備えている。前輪110は、ムービングベルト200上で操舵が可能とされている。より詳細には、前輪110は、操舵力を伝達するための操舵用アクチュエータ112が搭載されたステアリングラックとタイロッドにより、前輪110の転舵が可能とされている。 The vehicle scale model 100 has a front wheel 110 and a rear wheel 120 that are grounded on a moving belt 200 and roll according to the movement of the moving belt 200 toward the rear of the vehicle. Front wheels 110 are steerable on moving belts 200 . More specifically, the front wheels 110 can be steered by a tie rod and a steering rack on which a steering actuator 112 for transmitting steering force is mounted.

本実施形態の風洞実験システム1000では、一般的なスケール風洞で用いている、ムービングベルト200の上方に車両スケールモデル100を固定して支持する方法ではなく、ムービングベルト200上で操舵制御を行うことで、ムービングベルト200上に車両スケールモデル100を保持する。 In the wind tunnel test system 1000 of the present embodiment, steering control is performed on the moving belt 200 instead of the method of fixing and supporting the vehicle scale model 100 above the moving belt 200 used in a general scale wind tunnel. , the vehicle scale model 100 is held on the moving belt 200 .

前輪110及び後輪120は、それ自体が駆動力を発生させるものではない。このため、ムービングベルト200が動いた際に、車両スケールモデル100が後方に流されていくのを防ぐため、ワイヤ400が車両スケールモデル100を前方から支持する。 Front wheels 110 and rear wheels 120 do not themselves generate driving force. Therefore, the wire 400 supports the vehicle scale model 100 from the front in order to prevent the vehicle scale model 100 from being swept backward when the moving belt 200 moves.

安全装置500は、車両スケールモデル100を上昇させるためのワイヤ510を備えている。車両スケールモデル100がムービングベルト200上から逸脱する可能性がある場合に、ワイヤ510を矢印A1方向に引っ張ることで、車両スケールモデル100を上昇させる。 Safety device 500 includes wires 510 for raising vehicle scale model 100 . When there is a possibility that vehicle scale model 100 deviates from moving belt 200, vehicle scale model 100 is raised by pulling wire 510 in the direction of arrow A1.

また、車両スケールモデル100は、後輪120の車輪速を検出する車輪速センサ130と、上述した操舵用アクチュエータ112と、車両スケールモデル100の前方に設けられた基準用LED600を撮影するカメラ140を備えている。 The vehicle scale model 100 also includes a wheel speed sensor 130 that detects the wheel speed of the rear wheels 120, the steering actuator 112 described above, and a camera 140 that captures the reference LED 600 provided in front of the vehicle scale model 100. I have it.

図2は、安全装置500により車両スケールモデル100を上昇させた状態を示す模式図である。図2の下側には、安全装置500の構成を示している。安全装置500は、アクチュエータ520を備えている。アクチュエータ520が、ワイヤ510が接続された部材530を矢印A2方向に駆動することで、ワイヤが矢印A1方向に引っ張られ、車両スケールモデル100が上昇する。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the vehicle scale model 100 is raised by the safety device 500. As shown in FIG. The lower part of FIG. 2 shows the configuration of the safety device 500 . The safety device 500 has an actuator 520 . Actuator 520 drives member 530 to which wire 510 is connected in the direction of arrow A2, so that the wire is pulled in the direction of arrow A1, and vehicle scale model 100 rises.

図3は、車両スケールモデル100を示す斜視図である。図3に示す例では、車両スケールモデル100の前方の2箇所にワイヤ510が接続され、車両スケールモデル100の後方の1箇所にワイヤ510が接続されている。ワイヤ510で車両スケールモデル100の3点を同時に上方向に持ち上げ、平面を保ったまま車両スケールモデル1000をムービングベルト200から持ち上げる。なお、車両スケールモデル100を上昇させるためのワイヤ510の本数、ワイヤ510の配置は、図3の例に限定されるものではない。 FIG. 3 is a perspective view showing the vehicle scale model 100. As shown in FIG. In the example shown in FIG. 3 , wires 510 are connected to two locations on the front of vehicle scale model 100 and wire 510 is connected to one location on the rear of vehicle scale model 100 . Three points of the vehicle scale model 100 are simultaneously lifted upward by the wires 510, and the vehicle scale model 1000 is lifted from the moving belt 200 while maintaining the plane. The number of wires 510 and the arrangement of wires 510 for raising vehicle scale model 100 are not limited to the example in FIG.

上述のように、前輪110は、ムービングベルト200上で操舵が可能とされている。本実施形態では、車両スケールモデル100が備えるカメラ140が基準用LED600を撮影し、撮影領域内での基準用LED600の位置ずれ量を計測し、位置ずれ量に基づいて前輪110の操舵を行う。 As described above, front wheels 110 are steerable on moving belt 200 . In this embodiment, the camera 140 included in the vehicle scale model 100 photographs the reference LED 600, measures the amount of displacement of the reference LED 600 within the imaging area, and steers the front wheels 110 based on the amount of displacement.

図4A及び図4Bは、カメラ140が撮影した画像の領域142と、領域142内の基準用LED600の位置を示す模式図である。図4Aは、イニシャル設定時の状態を示しており、領域142の中央に基準用LED600が位置している。図4Aに示す基準用LED600の位置が基準点になる。 4A and 4B are schematic diagrams showing an area 142 of an image captured by the camera 140 and the position of the reference LED 600 within the area 142. FIG. FIG. 4A shows the state at the time of initial setting, in which the reference LED 600 is positioned in the center of the area 142. FIG. The position of the reference LED 600 shown in FIG. 4A becomes the reference point.

図4Bは、図4Aに対して基準用LED600の位置にずれが発生した状態を示している。図4Bにおいて、基準点からのずれ量は、ピクセル数から判定する。図4Bは、図4Aに対して2ピクセル分だけ基準用LED600の位置にずれが発生している。例えば、720dpiの場合、1ピクセル分のずれ量は0.353mmとして計測される。なお、1ピクセル分のずれ量は、カメラ140の光学系の諸元、撮像素子の諸元を考慮して適宜定めることができる。 FIG. 4B shows a state in which the position of the reference LED 600 is shifted with respect to FIG. 4A. In FIG. 4B, the amount of deviation from the reference point is determined from the number of pixels. In FIG. 4B, the position of the reference LED 600 is displaced by two pixels with respect to FIG. 4A. For example, in the case of 720 dpi, the displacement amount for one pixel is measured as 0.353 mm. Note that the deviation amount for one pixel can be appropriately determined in consideration of the specifications of the optical system of the camera 140 and the specifications of the imaging device.

図5は、前輪110の操舵と安全装置500の制御を行う制御装置700とその周辺の構成を示す模式図である。制御装置700は、カメラ140が撮影した画像データを2値化する2値化信号処理部710と、2値化した画像データに基づいて横ずれ量を計算する横ずれ量計算部720と、を有して構成されている。また、制御装置700は、車輪速センサ130が検出した車輪速から車速を取得する車速取得部730と、横ずれ量と車輪速に基づいて操舵量を計算する操舵量計算部740と、操舵量に基づいて操舵用アクチュエータ112、または安全装置500のアクチュエータ520を制御するアクチュエータ制御部750と、を有して構成されている。なお、車速取得部730は、ムービングベルト200の速度から車速を取得しても良い。制御装置700の各構成要素は、回路(ハードウェア)、またはCPUなどの中央演算処理装置とこれを機能させるためのプログラム(ソフトウェア)によって構成されることができる。 FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a control device 700 for steering the front wheels 110 and controlling the safety device 500 and its surroundings. The control device 700 includes a binarization signal processing unit 710 that binarizes the image data captured by the camera 140, and a lateral displacement amount calculation unit 720 that calculates the lateral displacement amount based on the binarized image data. configured as follows. The control device 700 also includes a vehicle speed acquisition unit 730 that acquires the vehicle speed from the wheel speed detected by the wheel speed sensor 130, a steering amount calculation unit 740 that calculates the steering amount based on the lateral deviation amount and the wheel speed, and a steering amount calculation unit 740. and an actuator control unit 750 that controls the steering actuator 112 or the actuator 520 of the safety device 500 based on the above. Note that the vehicle speed acquisition unit 730 may acquire the vehicle speed from the speed of the moving belt 200 . Each component of the control device 700 can be configured by a circuit (hardware) or a central processing unit such as a CPU and a program (software) for making it function.

図5に示すように、通常時は、操舵量計算部740が計算した操舵量に基づいて、前輪110の操舵を行う操舵用アクチュエータ112が制御される。これにより、ムービングベルト200上から車両スケールモデル100が逸脱することなく、風洞計測を行うことができる。 As shown in FIG. 5, normally, the steering actuator 112 that steers the front wheels 110 is controlled based on the steering amount calculated by the steering amount calculator 740 . Accordingly, wind tunnel measurement can be performed without the vehicle scale model 100 deviating from the moving belt 200 .

一方、異常時などには、前輪110の操舵量が大きくなり、ムービングベルト200上から車両スケールモデル100が逸脱する可能性がある。このような場合、安全装置500のアクチュエータ520を作動させ、図2に示したように、ワイヤ510を矢印A1方向に引っ張ることで、車両スケールモデル100を上昇させる。これにより、車両スケールモデル100がムービングベルト200上に接地していない状態となり、走行中の車両スケールモデル100を安全に持ち上げ、風洞実験システム1000を停止させることが可能となる。 On the other hand, in the event of an abnormality, etc., the amount of steering of the front wheels 110 increases, and there is a possibility that the vehicle scale model 100 will deviate from the moving belt 200 . In such a case, actuator 520 of safety device 500 is operated to pull wire 510 in the direction of arrow A1 as shown in FIG. 2, thereby raising vehicle scale model 100. FIG. As a result, the vehicle scale model 100 is not in contact with the moving belt 200, and the vehicle scale model 100 can be safely lifted while the vehicle is running, and the wind tunnel test system 1000 can be stopped.

図6は、安全装置500を作動させる処理を示すフローチャートである。先ず、ステップS10では、車輪速取得部730が車輪速を取得する。次のステップS12では、図7に示す閾値判定グラフを用いて、制御可能な操舵角度限界値α0を計算する。 FIG. 6 is a flow chart showing the process of activating the safety device 500. As shown in FIG. First, in step S10, the wheel speed acquisition section 730 acquires the wheel speed. In the next step S12, the controllable steering angle limit value α0 is calculated using the threshold determination graph shown in FIG.

図7に示す閾値判定グラフは、車速(横軸)に応じた、制御可能な操舵角限界値α0(縦軸)の特性を示している。図7に示すように、車速が高くなるほど、制御可能な操舵角限界値α0は低下する。図7に示す閾値判定グラフは、カメラ140した中央維持の車両運動シミュレーションにより、横ずれ量に対する操舵の収束性についてシミュレーションを行い、操舵限界を同定することで得ることができる。各速度ごとに収束操舵可能な角度には限界があるため、走行中に基準点とのずれ量を常に検出し、そのずれ量が閾値を超えた場合に安全装置500を作動させる。 The threshold judgment graph shown in FIG. 7 shows the characteristics of the controllable steering angle limit value α0 (vertical axis) according to the vehicle speed (horizontal axis). As shown in FIG. 7, the higher the vehicle speed, the lower the controllable steering angle limit value α0. The threshold judgment graph shown in FIG. 7 can be obtained by simulating the convergence of steering with respect to the amount of lateral deviation by simulating the motion of the vehicle while maintaining the center using the camera 140, and identifying the steering limit. Since there is a limit to the angle that can be converged and steered for each speed, the amount of deviation from the reference point is constantly detected during running, and the safety device 500 is activated when the amount of deviation exceeds the threshold.

次のステップS14では、カメラ140が撮影した画像から、横ずれ量計算部720が基準用LED600の横ずれ量yを計算する。 In the next step S<b>14 , the lateral deviation amount calculator 720 calculates the lateral deviation amount y of the reference LED 600 from the image captured by the camera 140 .

次のステップS16では、操舵量計算部740が、横ずれ量yから、基準用LED600の位置を図4Aに示す初期位置に戻すための操舵角θを算出する。図8は、横ずれ量yから操舵角θを算出する方法を説明するための模式図であって、上方から車両スケールモデル100、基準用LED600を見た状態を示している。図8に示すように、カメラ140が撮影した画像から算出した横ずれ量yと、ワイヤ400の長さ(ワイヤ長L)とから、ワイヤ角度βが以下の式(1)より算出される。
β=sin-1(y/L) ・・・(1)
In the next step S16, the steering amount calculator 740 calculates a steering angle θ for returning the position of the reference LED 600 to the initial position shown in FIG. 4A from the lateral deviation amount y. FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a method of calculating the steering angle θ from the lateral displacement amount y, and shows a state in which the vehicle scale model 100 and the reference LED 600 are viewed from above. As shown in FIG. 8, the wire angle β is calculated from the following equation (1) from the lateral displacement amount y calculated from the image captured by the camera 140 and the length of the wire 400 (wire length L).
β=sin −1 (y/L) (1)

ワイヤ角度βを0[deg]に収束させるための転舵制御を車両スケールモデル100に搭載した操舵用アクチュエータ112により行う。ワイヤ角度βは、操舵用アクチュエータ112の転舵角δを制御することにより線形比例して変化するため、以下の式(2)が成立する。なお、λは操舵用アクチュエータ112の固有の定数である。
δ*λ=β ・・・(2)
Steering control for converging the wire angle β to 0 [deg] is performed by the steering actuator 112 mounted on the vehicle scale model 100 . Since the wire angle β changes in linear proportion by controlling the turning angle δ of the steering actuator 112, the following equation (2) holds. λ is a specific constant of the steering actuator 112 .
δ*λ=β (2)

操舵角θは、以下の式(3)により算出される。ここで、Ksは操舵角と転舵角の係数であり、Kvは車速に関する係数である。また、vは車速である。
θ= Ks(δ*λ)*Kv(1/V) ・・・(3)
The steering angle θ is calculated by the following formula (3). Here, Ks is a coefficient of steering angle and turning angle, and Kv is a coefficient of vehicle speed. Also, v is the vehicle speed.
θ=Ks(δ*λ)*Kv(1/V) (3)

操舵によりワイヤ角度βが変わった場合、その角度に対する操舵角を設定し、制御情報を更新する。補助情報として加速度センサにより横変位を算出してもよい。図9は、ワイヤ角度βと車速vに基づいて、PID演算により操舵角θを演算する構成を示す模式図である。図9において、画像処理部760は、カメラ140が撮影した画像に基づいてワイヤ角度βを算出するブロックであり、上述した2値化信号処理部710、横ずれ量計算部720、操舵量計算部740の一部の構成に相当する。また、PID制御器1及びPID制御器2からなる破線で囲んだブロックは、操舵量計算部740に相当する。 When the wire angle β changes due to steering, the steering angle corresponding to that angle is set and the control information is updated. Lateral displacement may be calculated by an acceleration sensor as auxiliary information. FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration for calculating the steering angle θ by PID calculation based on the wire angle β and the vehicle speed v. As shown in FIG. In FIG. 9, an image processing unit 760 is a block that calculates the wire angle β based on the image captured by the camera 140, and includes the above-described binarized signal processing unit 710, lateral slip amount calculation unit 720, and steering amount calculation unit 740. corresponds to a part of the configuration of A block surrounded by a dashed line, which includes the PID controller 1 and the PID controller 2, corresponds to the steering amount calculator 740. FIG.

以上のように、ステップS16では、ワイヤ角度βと車速に基づいて、基準用LED600の位置を図4Aに示す初期位置に戻すための操舵角θを算出することができる。次のステップS18では、ステップS16で求めた操舵角θがステップS12で求めた操舵角限界値α0よりも大きいか否かを判定し、操舵角θが操舵角限界値α0よりも大きい場合はステップS20へ進む。 As described above, in step S16, the steering angle θ for returning the position of the reference LED 600 to the initial position shown in FIG. 4A can be calculated based on the wire angle β and the vehicle speed. In the next step S18, it is determined whether or not the steering angle θ obtained in step S16 is larger than the steering angle limit value α0 obtained in step S12. Proceed to S20.

ステップS20では、安全装置500を作動する。これにより、図2に示したように、車両スケールモデル100が上方に持ち上げられる。ステップS20の後は処理を終了する。 At step S20, the safety device 500 is activated. As a result, the vehicle scale model 100 is lifted upward as shown in FIG. After step S20, the process ends.

以上のように、図6の処理によれば、車両スケールモデル100に横ずれが発生した場合に、基準用LED600の位置を図4Aに示す初期位置に戻すための操舵角θが操舵角限界値α0よりも大きい場合は、安全装置500を作動する。これにより、操舵角θが車速に応じて定まる限界値α0よりも大きい場合に、車両スケールモデル100がムービングベルト200上から逸脱し、ムービングベルト200上から落下してしまうなどの事態を確実に抑止できる。 As described above, according to the process of FIG. 6, when the vehicle scale model 100 is laterally displaced, the steering angle θ for returning the position of the reference LED 600 to the initial position shown in FIG. 4A is equal to the steering angle limit value α0. If it is greater than , the safety device 500 is activated. This reliably prevents the vehicle scale model 100 from deviating from the moving belt 200 and falling from the moving belt 200 when the steering angle θ is greater than the limit value α0 determined according to the vehicle speed. can.

以上説明したように本実施形態によれば、車両スケールモデル100がムービングベルト200上から逸脱する可能性がある場合に、安全装置500を作動させて車両モデル100を持ち上げるようにした。従って、車両スケールモデル100がムービングベルト200上から落下するなどの事態を確実に抑止することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, when there is a possibility that the vehicle scale model 100 deviates from the moving belt 200, the safety device 500 is operated to lift the vehicle model 100. FIG. Therefore, it is possible to reliably prevent a situation such as the vehicle scale model 100 falling from the moving belt 200 .

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs can conceive of various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that these also naturally belong to the technical scope of the present invention.

100 車両スケールモデル
110 前輪
120 後輪
140 カメラ
200 ムービングベルト
400 ワイヤ
500 安全装置
510 ワイヤ
520 アクチュエータ
700 制御装置
100 vehicle scale model 110 front wheel 120 rear wheel 140 camera 200 moving belt 400 wire 500 safety device 510 wire 520 actuator 700 control device

Claims (6)

後方に向けて移動するベルト上に接地し、前記ベルトの移動に伴い転動する車輪を有する車両モデルと、
前記車両モデルを支持する支持部と、
所定の場合に前記車両モデルを前記ベルト上から持ち上げる安全装置と、
を備え
前記車両モデルは操舵が可能とされ、
前記安全装置は、前記車両モデルの操舵に関するパラメータが、前記車両モデルの前記ベルトに対する速度に応じて設定された限界値を超えた場合に、前記車両モデルを持ち上げることを特徴とする、風洞実験システム。
a vehicle model having wheels that are grounded on a rearward moving belt and that roll as the belt moves;
a support for supporting the vehicle model;
a safety device for lifting the vehicle model off the belt in predetermined cases;
with
the vehicle model is enabled to steer;
A wind tunnel experiment, wherein the safety device lifts the vehicle model when a steering parameter of the vehicle model exceeds a limit value set according to the speed of the vehicle model relative to the belt. system.
後方に向けて移動するベルト上に接地し、前記ベルトの移動に伴い転動する車輪を有する車両モデルと、
前記車両モデルを支持する支持部と、
所定の場合に前記車両モデルを前記ベルト上から持ち上げる安全装置と、
前記車両モデルの前方に設置された基準点を撮影するカメラと、
前記カメラが前記基準点を撮影した画像に基づいて前記車両モデルを制御する制御装置と、
を備え
前記制御装置は、前記カメラが前記基準点を撮影した画像から前記車両モデルの横ずれ量を算出し、前記横ずれ量と前記車両モデルの前記ベルトに対する速度とに基づいて、前記車両モデルの操舵を制御することを特徴とする、風洞実験システム。
a vehicle model having wheels that are grounded on a rearward moving belt and that roll as the belt moves;
a support for supporting the vehicle model;
a safety device for lifting the vehicle model off the belt in predetermined cases;
a camera that captures a reference point installed in front of the vehicle model;
a control device for controlling the vehicle model based on an image of the reference point captured by the camera;
with
The control device calculates a lateral deviation amount of the vehicle model from the image of the reference point captured by the camera, and controls steering of the vehicle model based on the lateral deviation amount and the speed of the vehicle model relative to the belt. A wind tunnel test system characterized by :
前記安全装置は、前記車両モデルに上方から接続されたワイヤと、アクチュエータと、を有し、前記アクチュエータの作動に応じて前記ワイヤを上方に引っ張ることで、前記車両モデルを持ち上げることを特徴とする、請求項1又は2に記載の風洞実験システム。 The safety device has a wire connected to the vehicle model from above, and an actuator, and lifts the vehicle model by pulling the wire upward according to the operation of the actuator. , The wind tunnel test system according to claim 1 or 2. 後方に向けて移動するベルト上に接地し、前記ベルトの移動に伴い転動する車輪を有する車両モデルと、
前記車両モデルを支持する支持部と、
所定の場合に前記車両モデルを前記ベルト上から持ち上げる安全装置と、
を備え、
前記安全装置は、前記車両モデルに上方から接続された3本のワイヤと、アクチュエータと、を有し、前記アクチュエータの作動に応じて前記3本のワイヤを上方に引っ張ることで、前記車両モデルを持ち上げることを特徴とする、風洞実験システム。
a vehicle model having wheels that are grounded on a rearward moving belt and that roll as the belt moves;
a support for supporting the vehicle model;
a safety device for lifting the vehicle model off the belt in predetermined cases;
with
The safety device has three wires connected to the vehicle model from above and an actuator, and pulls the three wires upward in accordance with the operation of the actuator to move the vehicle model A wind tunnel test system characterized by lifting .
後方に向けて移動するベルト上に接地し、前記ベルトの移動に伴い転動する車輪を有し、操舵が可能な車両モデルにおいて、前記車両モデルの操舵に関するパラメータが限界値を超えたか否かを判定するステップと、
前記車両モデルの操舵に関するパラメータが前記限界値を超えた場合に、前記車両モデルを前記ベルト上から持ち上げるステップと、
を備えることを特徴とする、風洞実験システムの制御方法。
In a steerable vehicle model that is grounded on a belt that moves backward and has wheels that roll as the belt moves, it is determined whether or not a parameter related to steering of the vehicle model exceeds a limit value. a step of determining;
lifting the vehicle model from the belt when a steering parameter of the vehicle model exceeds the limit value;
A control method for a wind tunnel test system, comprising:
後方に向けて移動するベルト上に接地し、前記ベルトの移動に伴い転動する車輪を有し、操舵が可能な車両モデルにおいて、前記車両モデルの操舵に関するパラメータが限界値を超えたか否かを判定する手段、
前記車両モデルの操舵に関するパラメータが前記限界値を超えた場合に、前記車両モデルを前記ベルト上から持ち上げる手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
In a steerable vehicle model that is grounded on a belt that moves backward and has wheels that roll as the belt moves, it is determined whether or not a parameter related to steering of the vehicle model exceeds a limit value. a means of determining
means for lifting the vehicle model from the belt when a steering parameter of the vehicle model exceeds the limit value;
A program that allows a computer to function as a
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