JPH0735651A - 車両の衝突試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被試験車両を牽引ワイヤによって牽引走行さ
せ衝突バリアの直前のリリース点で前記牽引ワイヤを切
離して所望の車両速度で前記衝突バリアに衝突させる車
両の衝突試験装置において、被試験車両の車種、車重な
ど車両の相違に係わりなく前記所望の車両速度を高精度
に制御することができる車両の衝突試験装置を得る。 【構成】 衝突直前の被試験車両の走行抵抗を演算し、
該走行抵抗に基づいて牽引ワイヤを切離すリリース点か
ら衝突点までの被試験車両の減速量を演算して、該減速
量と衝突時における所望の目標車速とを加算した車速が
前記リリース点における車速になるように前記牽引ワイ
ヤを牽引する駆動電動機の回転速度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、車両を衝突バリアに衝
突させて車両強度、保護装置及び人体への影響を評価す
る車両の衝突試験装置に関する。

【従来の技術】従来から、車両の衝突試験方式として
は、図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すような
次の方式がなされている。 （ａ）．オープンループ方式 車両１を牽引ドーリ５に装着された牽引ワイヤ４により
スタート点Ｐ１から牽引走行させ、リリース点Ｐ２にて
牽引ドーリ５と牽引ワイヤ４を切離して衝突バリア６に
衝突させる。衝突点Ｐ３における車両速度は、牽引ワイ
ヤ４を巻取る巻取ドラム３を回転駆動する駆動電動機２
の回転速度の制御により所望の速度に制御される。 （ｂ）．閉ループ方式 駆動電動機２により駆動され牽引ワイヤ４の巻取と巻戻
しを同時に行う巻取ドラム３とテンションプーリ８を介
して閉ループに構成された牽引ワイヤ４の一点Ｐを車両
１に接続した牽引ドーリ５に装着する。巻取ドラム３の
駆動電動機２による回転駆動によって、車両１を牽引ワ
イヤ４によりスタート点Ｐ１から牽引走行させ、リリー
ス点Ｐ２にて牽引ドーリ５と牽引ワイヤ４と切離して衝
突バリア６に衝突させる。衝突点Ｐ３における車両速度
は、巻取ドラム３を回転駆動する駆動電動機２の回転速
度の制御により所望の速度に制御される。なお、テンシ
ョンプーリ８は衝突時における巻取ドラム３、駆動電動
機２などへのショックを緩和させるために使用する。 （ｃ）．そらせ車方式 そらせ車９を使用するほかは上記（ｂ）方式と同一な方
式である。そらせ車９は重ね巻きを防止すると共に、多
数回巻掛けることによりスリップの発生を防止して衝突
試験速度誤差を除去するために使用するものである。 （ｄ）．リニアモータ方式 車両１を牽引ドーリ兼用のリニアモータ２に接続し、リ
ニアモータのモータコイル２を制御してスタート点Ｐ１
から所定の速度で衝突バリア６に衝突させる。衝突点Ｐ
３における車両速度はリニアモータ２の制御により所望
の速度に制御される。 図１は、オープンループ方式を採用した従来の車両衝突
試験装置を示すものである。図１において、車両１は牽
引ドーリ５に装着された牽引ワイヤ４により牽引走行さ
れ所定の速度で衝突バリア（図示しない）に衝突する。
衝突時の車両速度（以下、単に「車速」ともいう）は、
牽引ワイヤ４を巻取る巻取ドラム３、すなわち駆動電動
機２の回転速度に依存するから、衝突試験に際しては駆
動電動機２の回転速度を制御して行われる。回転速度制
御装置１１は、車速演算装置１２からの速度制御信号ｖ
によって、駆動電動機２の回転速度が車両の走行距離Ｌ
（スタート点からの距離）に応じた車速Ｖになるよう該
駆動電動機２を加速制御するものである。また、車速演
算装置１２における走行距離は、車速に相当する駆動電
動機２の回転速度をパルスピックアップ１４にて検出し
該ピックアップ１４の検出パルス周波数を周波数−電圧
変換器１５にて電圧に変換した後、積分することによっ
て算出し測定している。すなわち、車両の走行距離Ｌは
車速を積分して得ることができる。そして、車両演算装
置１２における車両走行距離Ｌに対応する車速Ｖは、目
標車速設定器（１３−ａ）からの目標車速Ｖｓ（km／
h）と該目標速度Ｖｓに到達するまでの加速距離設定器
（１３−ｂ）からの走行距離Ｌ１(m)とによって得るこ
とができる。したがって、車両１はスタート点（車速Ｖ
＝０）から設定された走行距離Ｌ１(m)まで加速され、
その後、目標速度Ｖｓにて走行を続け該目標速度Ｖｓを
維持した状態で衝突バリア（図示しない）に衝突する。
このような従来の車両衝突試験装置は、車両１をスター
ト点Ｐ１（図３、参照）から牽引し車速演算装置１２の
演算出力に応じて加速走行距離Ｌ１まで加速走行させ、
目標速度Ｖｓに到達した後はその車速Ｖｓを維持させ衝
突点Ｐ３（図３、参照）直前のリリース点Ｐ２（図３、
参照）まで走行させてそのリリース点Ｐ２にて牽引ドー
リ５と牽引ワイヤ４、及び車両１と牽引ドーリ５を切離
して車両１を惰性の車速で衝突バリア（図示しない）に
衝突させている。衝突時の車速Ｖは光電センサあるいは
テープスイッチなどで検出して測定している。

【発明が解決しようとする課題】従来の車両衝突試験装
置は、牽引ワイヤ４と牽引ドーリィ５、及び牽引ドーリ
ィ５と車両１を切離すリリース点Ｐ２における車速Ｖは
高精度の目標車速Ｖｓに制御することができるが、リリ
ース点Ｐ２から衝突点Ｐ３に至るまでの距離（以下、
「空走距離」という）内は車速の制御がなされないの
で、該空走距離内において徐々に減速してしまい衝突点
Ｐ３における車速は所望する目標車速Ｖｓを下回ってし
まう。また、前記空走距離内における減速量は、被試験
車両の車種、車重、及びその走行抵抗によって大きく変
わるので、衝突点Ｐ３における車速は被試験車両毎に異
なってしまう。更に、リリース点Ｐ２から衝突点Ｐ３ま
での空走距離は通常１〜２mであるが、衝突点Ｐ３の直
前に撮影用ピットを施工する場合が多く７〜８mにもな
ることがあるので、そのような場合の衝突点Ｐ３におけ
る車速の相違は一層大きくなる。そうすると、衝突試験
での必要な車速は衝突点Ｐ３でのものであってリリース
点Ｐ２での車速ではないから、リリース点Ｐ２における
車速精度を向上させても空走距離内の減速量を補正しな
い限り必要な衝突点Ｐ３での車速精度は全く向上されな
い。このように、従来の車両衝突試験装置は衝突点Ｐ３
における車速精度の向上を図ることが難しいという問題
があった。本発明は、被試験車両の車種、車重などに係
わりなく、衝突試験装置として必要な衝突点における車
速を所望の目標車速に高精度で制御することができる車
両の衝突試験装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段、作用】 本発明
は、被試験車両に牽引ワイヤを接続し、該牽引ワイヤを
巻取る巻取ドラムを回転駆動する駆動電動機の回転速度
を制御して被試験車両を牽引走行させ、衝突直前に牽引
ワイヤを切離して衝突バリアに衝突させる車両の衝突試
験装置であって、衝突直前の被試験車両の走行抵抗を演
算し、該走行抵抗に基づいて前記牽引ワイヤを切離すリ
リース点から衝突点までの空走距離内における減速量を
演算して、該減速量と衝突時における所望の目標車速と
を加算した車速が前記リリース点における車速になるよ
うに前記駆動電動機の回転速度を制御し、それによって
前記衝突バリアに衝突する衝突点における車速を前記所
望の目標車速に制御するものである。

【実施例】以下、本発明の実施例を図２に基づいて説明
する。図２におけるワイヤ巻取りドラム３、駆動電動機
２、及び回転速度制御装置１１は、図１で示す従来の車
両衝突試験装置と同様、車両１の車速Ｖを制御するため
のものである。また、車速演算装置１２への車両走行距
離信号（Ｌ）を得るためのパルスピックアップ１４、周
波数−電圧変換器１５、及び積分器１６も図１で示す従
来の車両衝突試験装置と同様のものである。本実施例
は、従来の車両衝突試験装置の車速演算装置１２におい
て、演算装置１８で演算した空走距離内（リリース点か
ら衝突点までの距離）における減速量に基づいて、衝突
点における所望の目標車速を補正して衝突点における車
速の精度を向上させるものである。空走距離内において
生じる減速作用は、被試験車両の走行抵抗により生ずる
ものであり、その車両の走行抵抗（Ｆ）は、次式によっ
て求めることができる。

【数１】 但し、 Ａ，Ｂ，Ｃ，ｍ ： 車種に基づく係数 Ｗ ： 車重 （kg） Ｖ ： 車速 （km／h） Θ ： 衝突角度 （通常は、Θ＝０） また、空走距離内の減速量（ΔＶ）は、次式によって求
めることができる。

【数２】 但し、 α ： 減速度 （m／s²） Δｔ ： 空走時間 （ｓｅｃ） そして、減速度（α）は、

【数３】 但し、 Ｆ ： 走行抵抗 Ｗ ： 車重 （kg） g ： 重力加速度 （９．８０６６５m／S²） であり、空走時間（Δt）は、

【数４】 但し、 Ｖ ： 車速 （km／h） ΔＳ ： 空走距離 （m） であるから、空走距離内（ΔＳ）の減速量（ΔＶ）は、
上記（２）式に（３），（４）式を代入して、

【数５】 となり、重力加速度g，重量W，空走距離ΔS，及び上記
（１）式の演算により求めた走行抵抗Ｆから求めること
ができる。図２における、走行抵抗演算装置１７は、目
標車速設定器（１３−ａ），車重設定器（１３−ｃ），
車種設定器（１３−ｄ），及び衝突角度設定器（１３−
ｆ）から、上記（１）式の車速Ｖ（目標車速Ｖｓ），車
種に基づく係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，ｍ），車重（Ｗ），及び
ＳｉｎΘ（通常はΘ＝０，ＳｉｎΘ＝０）を取入れ、上
記（１）式の演算を行い、空走距離内における被試験車
両の走行抵抗を求めるものである。減速量演算装置１８
は、上記走行抵抗演算装置１７によって求めた走行抵抗
Ｆ，目標車速設定器（１３−ａ）からの目標車速Ｖｓ，
車重設定器（１３−ｃ）からの車重Ｗ，及び空走距離設
定器（１３−ｇ）からの空想距離ΔＳを取入れ、上記
（５）式の演算を行い空走距離内における車両１の減速
量（ΔＶ）を求めるものである。そして、車速演算装置
１２は、従来の車両衝突試験装置の車速演算装置（図
１、参照）と同じく、目標車速設定器（１３−ａ）から
の目標車速Ｖｓと、加速距離設定器（１３−ｂ）からの
加速距離Ｌ１、及び牽引走行距離Ｌ（パルスピックアッ
プ１４，周波数−電圧変換器１５，及び積分器１６によ
り検出し測定した被試験車両１の牽引走行距離）に基づ
いて、牽引走行距離（Ｌ）−車速（Ｖ）線図において実
線で示すような加速距離Ｌ１から衝突点Ｌ３に至るまで
目標車速Ｖｓを維持する牽引走行距離（Ｌ）に対する車
速（Ｖ）を求めるものであるが、上記減速量演算装置１
８において求めた空走距離ΔＳ内に減速する減速量ΔＶ
を入力することにより、鎖線で示すように、加速距離Ｌ
１から衝突点Ｌ３に至るまで、設定した目標車速Ｖｓに
減速量ΔＶを加算した車速Ｖ’ｓ（Ｖ’ｓ＝Ｖｓ＋Δ
Ｖ）を維持する牽引走行距離（Ｌ）に対する車速（Ｖ）
を求めることができる。以上のような車速演算装置１２
によって得られた牽引走行距離（Ｌ）−車速（Ｖ）線図
に則って牽引走行される被試験車両１は、加速距離Ｌ１
まで加速走行し、車速Ｖ’ｓに至ったＬ１点からリリー
ス点Ｌ２まで同一車速Ｖ’ｓを維持して走行し、該リリ
ース点Ｌ２にて牽引ワイヤ４による牽引が解かれ徐々に
減速しながら衝突点Ｌ３に至り、目標車速Ｖｓの状態で
衝突バリア（図示しない）に衝突することになる。以上
のことは、空走距離（ΔＳ）内における減速量（ΔＶ）
が、車両自体の要因による走行抵抗の影響のみを考慮し
たものにすぎないが、実際には、他の要因、例えば路面
状態に伴う走行抵抗が著しく変化して、空走行距離（Δ
Ｓ）内における減速量（ΔＶ）に影響を及ぼすこととな
るから、設定器１３内に路面状態係数など他の要因によ
る影響を補正する補正係数設定器（１３−ｅ）を設けれ
ば、より一層の衝突時における車速を目標速度Ｖｓに高
精度に制御することができる。 なお、本実施例におい
ては、被試験車両１の牽引走行距離（Ｌ）の測定を駆動
電動機２の回転数から求めているが、該車両自体の牽引
走行距離はもちろんのこと、牽引ドーリィ５あるいは牽
引ワイヤ４の走行距離を検出して被試験車両１の牽引走
行距離の測定をすることができる。また、本実施例にお
いては、走行抵抗演算装置１７と減速量演算装置１８を
別体としているが、それらを一体として設けることも、
一体として更に車速演算装置１２と一体として設けるこ
ともできることは言うまでもない。更に、本実施例は、
図１に示す（ａ）方式であるオープンループ方式を採用
したものであるが、同様に（ｂ），（ｃ）方式にも適用
できることも明かであろう。

【発明の効果】以上のとおりであるから、本発明によれ
ば、牽引ワイヤを切離すリリース点から衝突点までの距
離である空走距離が比較的長い場合であっても、衝突時
における車両速度を衝突試験装置が所望する目標速度に
高精度に制御することができる。また、衝突時における
車両速度は、車種、車重など被試験車両に関係なく、更
に路面状態など他の要因にも関係なく高精度に所望値に
制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の車両衝突試験装置

【図２】本発明の車両衝突試験装置（実施例）

【図３】車両衝突試験方式の概略図

【符号の説明】

１．被試験車両 ２．駆動電動機 ３．巻取ドラム ４．牽引ワイヤ ５．牽引ドーリィ ６．衝突バリア １１．回転速度制御装置 １２．車速演算装置 １３．各種設定器 １７．走行抵抗演算装置 １８．減速量演算装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被試験車両を牽引ワイヤによって牽引走
   行させ衝突バリアの直前のリリース点で前記牽引ワイヤ
   を切離して所望の車両速度で前記衝突バリアに衝突させ
   る車両の衝突試験装置であって、 前記牽引ワイヤを巻取る巻取ドラムを回転駆動する駆動
   電動機と、 前記被試験車両の牽引走行距離を検出し測定する走行距
   離測定装置と、 前記被試験車両の牽引距離に応じた所望の車両速度を演
   算する車速演算装置と、 前記車速演算装置にて演算した所望の車両速度に基づい
   て前記駆動電動機の回転速度を制御する回転速度制御装
   置と、 衝突時の目標車速設定値、及び少なくとも車種、車重に
   係る補正設定値から前記被試験車両の衝突直前の走行抵
   抗を演算する走行抵抗演算装置と、 前記走行抵抗演算装置にて演算した走行抵抗、前記衝突
   時の目標車速設定値、及び前記リリース点から衝突点ま
   での空走距離値から、該空走距離内における前記被試験
   車両の減速量を演算する減速量を演算する減速量演算装
   置と、を具備し、前記車速演算装置は、衝突時の目標車
   速設定値、該目標車速に達するまで加速させる加速距離
   設定値、及び前記減速量演算装置にて演算した減速量か
   ら、前記被試験車両の牽引距離に応じた所望の車両速度
   を演算するものであることを特徴とする車両の衝突試験
   装置。
2. 【請求項２】 被試験車両の衝突時の衝突角度設定値を
   前記走行抵抗演算装置の演算入力としたことを特徴とす
   る請求項１記載の車両の衝突試験装置。
3. 【請求項３】 試験路面状態に係る補正設定値を前記走
   行抵抗演算装置の演算入力としたことを特徴とする請求
   項１記載の車両の衝突試験装置。