JPH0625712B2 - シャシダイナモ上の自動車運転用ロボット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ｛産業上の利用分野｝ 本発明は、シャシダイナモを用いて車両の性能試験を行
う場合に使用する自動車運転用ロボットに関するもので
ある。

｛従来の技術｝ 各種モード運転によるエミッションや燃費試験その他の
目的のために完成自動車などをシャシダイナモ上で、あ
らかじめ定めた走行パターンで走行させることが行われ
ている。そして、この自動車走行が、省力化及び運転の
再現性の向上などのためにロボットで行われている。

この自動車運転用ロボットは、各アクチュエータで各ペ
ダルを操作するために必要なペダルの動作範囲その他を
あらかじめ学習している。

このペダルの操作のための学習を、従来は、各アクチュ
エーチを人が手動操作し、それがペダルに接した踏込み
開始位置及びペダルを最大に踏み込んだときの最大踏込
み位置、その他を前記の人が目視で確認し、その各デー
タを順次に入力装置を操作して入力し、その信号を制御
装置に送って学習させている。

｛発明が解決しようとする課題｝ 従来の自動車運転用ロボットは、前記のように、アクチ
ュエータを手動操作して、それで各ペダルを踏込む場合
の踏込み開始位置及び最大踏込み位置その他を人が視覚
で確認しながら、その学習をさせているから、多くの手
間が必要であるとともに、前記各位置の確認に個人差が
生じる問題があり、これらの学習にかなりの熟練と長時
間とを要するなどの問題がある。

そして、実車の走行シュミレート運転においては、前記
の学習をしているのみである。したがって、例えば、発
進制御は、アクチュエータでアクセルペダルを踏み込ん
だ時のエンジンの回転数をモニタし、その回転数が所要
の回転数を達することによって、アクセルペダルの踏込
みを停止し、クラッチを接続している。

しかし、前記モニタに対するエンジン回転数の応答遅れ
などのために、アクセルペダル用のアクチュエータの制
御が不適切になって、アクセルペダルの踏込み量がオー
バーになったり、踏込み量が不足する場合が生じる。し
たがって、前記クラッチ接続時のエンジンの回転数が高
すぎて、その走行速度が前記走行パターンに定められた
走行速度から外れたり、またはクラッチ接続時のエンジ
ンの回転数が低すぎて、エンジンの回転にノッキングが
生じたり、またはエンジンが停止するようなことが生
じ、設定された走行パターンに沿って、自動車をスムー
ズに運転することが困難な場合が生じる問題もある。

本発明は、上記のような課題を解決するものであって、
アクチュエータでペダルを操作する学習を容易にかつ適
確に行い、かつ走行シュミレート運転をスムーズに行う
ことが可能なシャシダイナモ上の自動車運転用ロボット
をうることを目的とするものである。

｛課題を解決するための手段｝ 本発明のシャシダイナモ上の自動車運転用ロボットにお
ける第１発明は、ペダルを操作する各アクチュエータ
に、ペダルに接触したことを検出する接触センサが設け
られるとともに、ブレーキペダル用アクチュエータには
踏力センサが設けられ、かつ各アクチュエータに、その
ストロークを検出するストロークセンサが設けられて、
前記接触センサの出力信号に基づいて、アクチュエータ
のペダル踏込みストローク量をストロークセンサで検出
し（例えば、ペダル接触位置を基準として最大踏込み位
置を検出する）、ブレーキペダルを踏み込んだアクチュ
エータのストローク量とブレーキ踏力との関係を、その
ストロークセンサと踏力センサの各出力信号から読込む
ことを特徴とするものである。

第２発明は、前記第１発明に、さらに、無負荷時のアク
セルペダルを踏み込んだアクチュエータのストローク量
とエンジン回転数との関係を、エンジン回転数検出手
段、ストロークセンサの各出力信号に基づいて読込み、
かつ、クラッチペダル用アクチュエータで踏み込んだク
ラッチを復帰させて、駆動車輪またはシャシダイナモの
ローラ回転開始時、またはエンジンの回転数低下時を検
出して、クラッチペダル用アクチュエータのクラッチ接
続開始位置を、そのストロークセンサが検出することを
特徴とするものである。

前記接触センサとしては、例えば近接スイッチがあり、
ストロークセンサとしては、例えばエンコーダが使用さ
れる。そして、前記各アクチュエータは、そのすべてが
１台のロボット本体に装着されていても、それらが個別
に設けられて、それが各ペダルの位置に配置されるもの
でもよい。これらのアクチュエータは、サーボモータ、
ステッピグモータ、空気圧、油圧などの任意のものを駆
動源とするものが使用できる。

｛作 用｝ 第１発明と第２発明のロボットにおける、各アクチュエ
ータの動作特性の学習は、各アクチュエータを順次に動
作させると、それに設けられた接触センサがペダルに接
触して信号を出力するから、この信号をアクチュエータ
の踏込み開始位置として、アクチュエータによるペダル
の踏込みが停止するまでのアクチュエータのストローク
量をストロークセンサが検出する。

また、ブレーキ用アクチュエータでブレーキペダルを徐
々に踏み込んで、その時のアクチュエータの踏込みスト
ローク量とブレーキ踏力との関係を、ストロークセンサ
と踏力センサの各出力信号から読み取る。

第２発明は、さらに、無負荷時にアクセルペダルをアク
チュエータで踏み込んで、この踏込み時のアクチュエー
タのスクローク量とエンジン回転数との関係を、スクロ
ークセンサの出力信号とエンジン回転数検出手段の出力
信号から求める。また、アクチュエータが最大に踏み込
んだクラッチペダルを徐々に復帰させて、駆動車輪また
はシャシダイナモローラの回転開始時、またはエンジン
回転数の低下を検出し、この検出に基づいてストローク
センサでアクチュエータのクラッチ接続開始位置（半ク
ラッチ）を読込むものである。

｛実施例｝ 本発明の自動車運転用ロボットの実施例を図面について
説明する。これは前記第１発明と第２発明に対応するも
のである。

図において、１はロボットで、これは基台２に取付けら
れた本体３に、アクセルペダル用アクチュエータ４、ブ
レーキペダル用アクチュエータ５、クラッチペダル用ア
クチュエータ６及びシフトレバー用アクチュエータ７を
設けて構成されている。

前記ペダル用アクチュエータ４，５，６のそれぞれは、
サーボモータ（図示省略）などで往復動させるスライド
アーム4a,5a,6bを支持部材4b,5b,6bに設けて構成されて
いる。

そして、アクチュエータ４，５，６のそれぞれに、スラ
イドアーム4a,5a,6bのストロークを検出するエンコーダ
などのストロークセンサ4c,5c,6cが取付けられ、かつス
ライドアーム4a,5a,6bのそれぞれの先端に、それらがペ
ダルに接触したことを検出する近接スイッチなどの接触
センサ4d,5d,6dが取付けられ、さらに、ブレーキペダル
用アクチュエータ５のスライドアーム5aの先端には、そ
れぞれブレーキペダルを踏み込んだときの力を検出する
踏力センサ5eが取付けられている。

前記シフトレバー用アクチュエータ７は、シフトレバー
を移動操作するためにＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に
移動させるように構成された支持アーム８の先端に、シ
フトレバーの先端部を保持する断面逆凹形状の保持体９
が取付けられたものである。

10はアクセルペダル、11はブレーキペダル、12はクラッ
チペダルである。

13は走行シュミレート運転に使用される自動車で、その
運転者用シート14に前記ロボット１が載置固定され、か
つ駆動車輪15がシャシダイナモのローラ16に載置されて
いる。17は前記ローラ13の回転検出器、18は制御装置
で、これに前記ストロークセンサ4c,5c,6c、接触センサ
4d,5d,6d、踏力センサ5e、回転検出器14各出力信号その
他必要なデータが入力されて記憶する。

前記ロボット１に対する学習は、まず、シフトレバー用
アクチュエータ７の保持体９でシフトレバー（図示省
略）の先端部を保持させて、ティチーング図面（図示省
略）に従って、手動リモコン装置（図示省略）でアクチ
ュエータ７を操作して、それにニュートラルその他の各
変速位置を学習させる。

次に、第４図(A) に示したように、支持部材4bにスライ
ドアーム4aが収納されたアクチュエータ４を作動させる
と、その接触センサ4dが、第４図(B) に示したように、
アクセルペダル10に接触し信号を出力するから、その信
号をアクセルペダル10に対するアクチュエータ４の踏込
み開始位置として制御装置18が記憶する。そして、第４
図(C) に示したように、アクチュエータ４がアクセルペ
ダル10を最大に踏み込んで、そのスライドアーム4aのス
ライドが不能になると、ストロークセンサ4cが、前記踏
込み開始位置を基点としてアクチュエータ４によるアク
セルペダル10のストローク量を検出し、それを制御装置
18が記憶する。同様にして、アクチュエータ５，６につ
いてもそれらの接触センサ5d,6dとストロークセンサ5c,
6cの各出力信号で、アクチュエータ５，６の各ストロー
ク量を制御装置18が記憶する。

また、アクチュエータ５でブレーキペダル11を踏込み開
始位置から最大踏込み位置まで徐々に踏み込んで、その
間のストロークセンサ5cと踏力センサ5eの各出力信号に
よって、アクチュエータ５の踏込みストローク量と踏力
センサ5eの出力（踏力）との関係を制御装置18に記憶さ
せる。

さらに、エンジンをかけ、かつアクチュエータ６でクラ
ッチペダル12を最大踏込み位置まで踏み込んで、シフト
レバー用アクチュエータ７でシフトレバーをニュートラ
ルから１stの位置に移動させてから、アクチュエータ７
のスライドアーム6aを徐々に後退させて、クラッチペダ
ル12を復帰させる。そして、クラッチが接続されると、
シャシダイナモのローラ13が回転を開始し、それを回転
検出器14が検出して信号を出力するから、その信号から
アクチュエータ６のクラッチ接続開始位置をストローク
センサ6cで検出し、それを制御装置18が記憶する。

なお、クラッチの接続開始を、ローラ16の回転開始で検
出しているが、これは駆動車輪15の回転開始時、または
エンジン回転数の低下時の検出で行うことも可能であ
る。

そして、シフトレバー用アクチュエータ７でシフトレバ
ーをニュートラルにしてから、アクチュエータ４でアク
セルペダル10を踏込み開始位置から最大踏込み位置まで
徐々に踏み込んで、その間のストロークセンサ4cとエン
ジン回転数検出手段（図示省略）の各出力信号によっ
て、アクチュエータ４の踏込みストローク量とエンジン
回転数との関係を制御装置18に記憶させる。

このように、アクチュエータ４，５，６のそれぞれを順
次に動作させて、ストロークセンサ4c,5c,6c、接触セン
サ4d,5d,6d、踏力センサ5e及び回転検出器14、エンジン
回転数検出手段の各出力信号で、ペダル10,11,12を操作
するために必要なすべての学習を行うから、これらの学
習を熟練などを要することなく容易にかつ適確に行うこ
とができる。

このロボット１は、前記の各学習を行っているから、実
車の走行シュミレート運転においても、例えば、発進制
御は、アクチュエータ６でクラッチペダル12を最大踏込
み位置まで踏込み、この状態で、シフトレバー用アクチ
ュエータ７でシフトレバーをニュートラルから１stにシ
フトチエンジする。そして、所定のエンジン回転数にな
るようにアクチュエータ４でアクセルペダル10を踏込
み、アクチュエータ６をクラッチ接続開始位置に戻して
から、クラッチが半クラッチから所定のエンジン回転数
になるように、アクチュエータ６でクラッチペダル12を
操作してクラッチを接続することができるから、クラッ
チ接続をスムーズに行うことができる。

また、走行速度制御のためにアクチュエータ５でブレー
キペダル11を操作するときも、制御装置18がブレーキペ
ダル11を踏み込んだアクチュエータ５のストローク量と
ブレーキ踏力との関係をデータとして記憶しているか
ら、速度制御もスムーズに行うことができる。

｛発明の効果｝ 本発明のシャシダイナモ上の自動車運転用ロボットにお
ける、請求項(1)、(2)の発明のそれぞれは、上記のよう
に、各ペタルを操作する各アクチュエータに、ペダルに
接触したことを検出する接触センサが、さらに、ブレー
キペダル用アクチュエータには踏力センサがそれぞれ設
けられ、かつ各アクチュエータに、そのストロークを検
出するストロークセンサが設けられたものである。

そして、前記各接触センサで、そのアクチュエータのペ
ダル踏込み開始位置を検出して、アクチュエータの最大
踏込み位置までのストローク量をストロークセンサで検
出し、この各検出信号を制御装置に入力して記憶させ
る。また、ブレーキペダルを踏み込んだアクチュエータ
のストローク量とブレーキ踏力との関係を求めるが、こ
れも前記ストロークセンサと踏力センサの各出力信号で
読み取るものである。

請求項(2)の発明は、さらに、無負荷時のアクセルペダ
ルを踏み込んだアクチュエータのストローク量とエンジ
ン回転数との関係を求めるが、これもストロークセンサ
とエンジン回転数検出手段の各出力信号で読み取る。ま
た、アクチュエータのクラッチの接続開始位置を求める
が、これもアクチュエータでクラッチを復帰させたとき
の、駆動車輪またはシャシダイナモのローラ回転開始
時、またはエンジンの回転数低下時を検出して、そのア
クチュエータのストローク量をストロークセンサの出力
信号で読み取る。

したがって、これらの学習のすべてを熟練などを要する
ことなく、短時間で容易にかつ適確に行うことができ
る。

そして、請求項(1)、(2)のロボットは、前記の学習をし
ているから、走行シュミレート運転における各制御をス
ムーズに行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はロボットの正面
図、第２図はロボットの拡大平面図、第３図は学習時の
説明図、第４図(A) 、(B) 、(C) はアクチュエータによ
るペダルの踏込み状態の説明図である。 １：ロボット、４，５，６：ペダル用アクチュエータ、
4c,5c,6c：ストロークセンサ、4d,5d,6d：接触センサ、
5e：踏力センサ、７：シフトレバー用アクチュエータ、
10：アクセルペダル、11：ブレーキペダル、12：クラッ
チペダル、18：制御装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ペダルを操作する各アクチュエータに、ペ
   ダルに接触したことを検出する接触センサが設けられる
   とともに、ブレーキペダル用アクチュエータには踏力セ
   ンサが設けられ、かつ各アクチュエータに、そのストロ
   ークを検出するストロークセンサが設けられて、前記接
   触センサの出力信号に基づいて、アクチュエータのペダ
   ル踏込みストローク量をストロークセンサで検出し、ブ
   レーキペダルを踏み込んだアクチュエータのストローク
   量とブレーキ踏力との関係を、そのストロークセンサと
   踏力センサの各出力信号から読込むシャシダイナモ上の
   自動車運転用ロボット。
2. 【請求項２】ペダルを操作する各アクチュエータに、ペ
   ダルに接触したことを検出する接触センサが設けられる
   とともに、ブレーキペダル用アクチュエータには踏力セ
   ンサが設けられ、かつ各アクチュエータに、そのストロ
   ークを検出するストロークセンサが設けられて、前記接
   触センサの出力信号に基づいて、アクチュエータのペダ
   ル踏込みストローク量をストロークセンサで検出し、ブ
   レーキペダルを踏み込んだアクチュエータのストローク
   量とブレーキ踏力との関係、及び無負荷時のアクセルペ
   ダルを踏み込んだアクチュエータのストローク量とエン
   ジン回転数との関係を、エンジン回転数検出手段、前記
   ストロークセンサの各出力信号に基づいて読込み、か
   つ、クラッチペダル用アクチュエータで踏み込んだクラ
   ッチを復帰させて、駆動車輪またはシャシダイナモのロ
   ーラ回転開始時、またはエンジンの回転数低下時を検出
   して、クラッチペダル用アクチュエータのクラッチ接続
   開始位置を、そのストロークセンサが検出するシャシダ
   イナモ上の自動車運転用ロボット。