(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車試験における反復的使用のための装置であって、
自転車フレームと、
前記自転車フレームに取り付けられた本体であって、胴部と一対の脚部とを備え、前記一対の脚部の各脚部は、相互に対して枢動可能に接続された上側部分及び下側部分を含む、という本体と、
前記一対の脚部の各々の前記上側部分を第1枢動点の回りで枢動可能に駆動する上側駆動器であって、前記第1枢動点は前記胴部の底部部分上に配設される、という上側駆動器と、
前記一対の脚部の夫々の一方の前記上側部分を、該一対の脚部の夫々の一方の前記上側部分に対応する下側部分に関して枢動可能に駆動する下側駆動器であって、前記上側駆動器及び前記下側駆動器は呼応して作動することで、前記脚部の上側及び下側部分を関節運動させて、前記一対の脚部の各々の末端を円形軌道経路に沿い移動させ、ペダル踏み運動を再現する、という下側駆動器と、
を備える、装置。
【請求項２】
前記本体は、首部、頭部、一対の腕部、及び、複数の長寸支持体を更に備え、該複数の長寸支持体の各々は、前記胴部、前記一対の脚部、前記首部、前記頭部及び前記一対の腕部に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
当該装置は、前記本体上に取付けられた表皮を更に含み、該表皮及び前記本体は、人体のレーダ断面積を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記上側駆動器は、第1上側駆動ユニット及び第2上側駆動ユニットを含み、該第1上側駆動ユニット及び該第2上側駆動ユニットは各々、第1部分及び第2部分を有し、
前記第1上側駆動ユニット及び前記第2上側駆動ユニットの各々の前記第1部分は、前記第1枢動点の回りに枢動可能に取付けられ、前記第1上側駆動ユニット及び前記第2上側駆動ユニットの各々の前記第2部分は、前記一対の脚部の夫々の一つの脚部の上側部分に対して枢動可能に結合される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記一対の脚部の各々の前記上側部分は、第1上側位置と第2上側位置との間で枢動可能であり、
前記第1上側駆動ユニットは、前記一対の脚部の一方の前記上側部分を、前記第1上側位置と前記第2上側位置との間で移動させるべく、第1上側枢動点の回りで第1角度だけ枢動させ、
前記第2上側駆動ユニットは、前記一対の脚部の他方の前記上側部分の部分を、前記第1上側位置と前記第2上側位置との間で移動させるべく、第2上側枢動軸の回りで第2角度だけ枢動させ、
前記第1角度は前記第2角度と同一であり、
前記一対の脚部の上側部分の一方は、前記一対の脚部の上側部分の他方が前記第2上側位置へと移動するにつれ、前記第1及び第2の上側位置の間で交互すべく、前記第1上側位置へと移動する、
請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記下側駆動器は、第1下側駆動ユニット及び第2下側駆動ユニットを含み、
前記第1下側駆動ユニットは、前記一対の脚部の一方の脚部の前記上側部分を、該一対の脚部の夫々の一方の下側部分に対して機械的に接続し、
前記第2下側駆動ユニットは、前記一対の脚部の他方の前記上側部分を、該一対の脚部の該他方の下側部分に対して機械的に接続する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記一対の脚部の各々の前記下側部分は、該一対の脚部の対応上側部分に関し、第1下側位置と第2下側位置との間で枢動可能であり、
前記第1下側駆動ユニットは、前記一対の脚部の一方の前記下側部分を、前記第1下側位置と前記第2下側位置との間で移動させるべく、夫々の上側部分に関し、第1下側枢動点の回りで第3角度だけ枢動させ、
前記第2下側駆動ユニットは、前記一対の脚部の他方の前記下側部分を、前記第1及び第2の下側位置の間で移動させるべく、夫々の上側部分に関し、第2下側枢動点の回りで第4角度だけ枢動させ、
前記一対の脚部の下側部分の一方は、該一対の脚部の下側部分の他方が前記第2下側位置へと移動するときに、前記第1下側位置へと移動する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
当該装置は、前記上側駆動器及び前記下側駆動器の両方と通信するプログラム可能な制御ユニットであって、前記一対の脚部のペダル踏み運動を生成すべく前記上側駆動器及び前記下側駆動器を作動する、というプログラム可能な制御ユニットを更に含み、
前記プログラム可能な制御ユニットは、前記一対の脚部の各々の夫々の下側部分の末端を円形軌道経路に沿い移動させるべく、前記上側駆動器及び前記下側駆動器を作動する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
自動車試験における反復的使用のための装置であって、試験車両が該装置に衝撃して該装置に対する負荷を生成するという装置において、
該装置は、
滑動体に対して取付けられた自転車フレームと、
胴部と一対の脚部とを備える本体であって、前記一対の脚部の各脚部は、相互に対して枢動接続された上側部分及び下側部分を含む、という本体と、
前記一対の脚部の各々の前記上側部分を第1枢動点の回りで枢動可能に駆動する上側駆動器であって、前記第1枢動点は前記胴部の底部部分上に配設される、という上側駆動器と、
前記一対の脚部の夫々の一方の前記上側部分を、該一対の脚部の夫々の一方の前記上側部分に対応する下側部分に関して枢動可能に駆動する下側駆動器であって、前記上側駆動器及び前記下側駆動器は呼応して作動することで、前記脚部の上側及び下側部分を関節運動させてペダル踏み運動を再現する、という下側駆動器と、
前記胴部に固定的に取り付けられ、前記自転車フレームに着脱可能に取り付けられた着脱可能部材であって、該着脱可能部材は、所定負荷に対する遭遇時に、前記自転車フレームから離脱すべく構成され、当該装置は、前記本体が前記自転車フレームから結合解除されたときに、試験車両からの負荷を運動エネルギへと散逸することから、当該装置は自動車試験において反復的に使用され得る、という着脱可能部材と、
を備える、装置。
【請求項１０】
前記自転車フレームは、複数のビーム及びボルトを含み、
該複数のビームの内の一つのビームは、上側末端を有する座席支持ビームであり、
前記着脱可能部材は、前記座席支持ビームの前記上側末端に対して着脱可能に係合され、
前記ボルトは、前記座席支持ビームの前記上側末端に対して取付けられ、
前記着脱可能部材は、前記ボルトに対して着脱可能に係合すべく構成されたソケットである、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記本体上に取付けられると共に、人体のレーダ断面積を有するという表皮を更に含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記上側駆動器は、
第1上側駆動ユニットと、
第2上側駆動ユニットであって、前記第1上側駆動ユニット及び該第2上側駆動ユニットは各々、第1部分及び第2部分を有する、という第2上側駆動ユニットと、
を更に含み、
前記第1上側駆動ユニット及び前記第2上側駆動ユニットの各々の前記第1部分は、前記第1枢動点の回りで枢動可能に取付けられ、前記第1上側駆動ユニット及び前記第2上側駆動ユニットの各々の前記第2部分は、前記一対の脚部の夫々の一方の前記上側部分に対して枢動可能に結合される、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記一対の脚部の各々の前記上側部分は、第1上側位置と第2上側位置との間で枢動可能であり、
前記第1上側駆動ユニットは、前記一対の脚部の一方の前記上側部分を、前記第1上側位置と前記第2上側位置との間で移動させるべく、第1上側枢動点の回りで第1角度だけ枢動させ、
前記第2上側駆動ユニットは、前記一対の脚部の他方の前記上側部分の部分を、前記第1上側位置と前記第2上側位置との間で移動させるべく、第2上側枢動軸の回りで第2角度だけ枢動させ、
前記第1角度は前記第2角度と同一であり、
前記一対の脚部の上側部分の一方は、前記一対の脚部の上側部分の他方が前記第2上側位置へと移動するにつれ、前記第1及び第2の上側位置の間で交互すべく、前記第1上側位置へと移動する、
請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記下側駆動器は、第1下側駆動ユニット及び第2下側駆動ユニットを含み、
前記第1下側駆動ユニットは、前記一対の脚部の一方の前記上側部分を、該一対の脚部の該一方の前記下側部分に対して機械的に接続し、
前記第2下側駆動ユニットは、前記一対の脚部の他方の前記上側部分を、該一対の脚部の該他方の前記下側部分に対して機械的に接続し、
前記一対の脚部の各々の前記下側部分は、該一対の脚部の対応上側部分に関し、第1下側位置と第2下側位置との間で枢動可能であり、
前記第1下側駆動ユニットは、前記一対の脚部の一方の前記下側部分を、第1下側位置と第2下側位置との間で移動させるべく、夫々の上側部分に関し、第1下側枢動点の回りで第3角度だけ枢動させ、
前記第2下側駆動ユニットは前記一対の脚部の他方の前記下側部分を、前記第1及び第2の下側位置の間で移動させるべく、夫々の上側部分に関し、第2下側枢動点の回りで第4角度だけ枢動させ、
前記一対の脚部の下側部分の一方は、該一対の脚部の下側部分の他方が前記第2下側位置へと移動するときに、前記第1下側位置へと移動する、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記上側駆動器及び前記下側駆動器の両方と通信するプログラム可能な制御ユニットであって、ペダル踏み運動を生成すべく前記上側駆動器及び前記下側駆動器を作動する、というプログラム可能な制御ユニットを更に含み、
前記プログラム可能な制御ユニットは、前記一対の脚部の各々の夫々の下側部分の末端を円形軌道経路に沿い移動させるべく、前記上側駆動器及び前記下側駆動器を作動する、請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に関する相互参照
本出願は、2015年6月3日に出願されると共に“自動車試験において使用される自転車乗員代用体”と称された米国仮特許出願第62/170,411号の特典を主張するものであり、該出願は言及したことにより全体的に本明細書中に援用される。
本明細書は、概略的には自動車試験において反復的に使用される装置に関し、更に詳細には、人間の脚のペダル踏み運動を擬態すべく構成された装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車企業は、車両の衝突を回避もしくは緩和する自律的緊急制動システムの如き、精密な能動制御システム(“System”)を開発している。特に、上記システムは、自転車乗員との衝突を回避もしくは緩和すべく設計され得る。現在のシステムは、自転車の検出を要すると共に、カメラ、LIDAR、及び／または、レーダの如きセンサを使用して自転車を検出している。自転車は、各センサにより認識される所定の形状及び輪郭を有する。自転車及び車両は種々の行動を実施すべく使用されると共に、そのときの自律的制動システムの性能が評価される。
【０００３】
実際の自転車を用いた緊急制動システムの評価は、問題的なことがある。更に、自転車乗員のペダル踏み運動は、幾つかの光学的センサ及びレーダ・システムの性能に影響することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、自転車の断面積パターンと同様であるレーダ用のそれを有し、自転車乗員の形状及びサイズと同様のそれを有し、試験車両からの負荷に耐え、且つ、試験車両に対する破損を最小限とする装置に対する要望が存在する。更に、システムの光学的センサ及びレーダの性能を評価するために、自転車乗員のペダル踏み運動を擬態すべく構成された装置を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態において、自動車試験における反復的使用のための装置は、人体の各寸法を有する本体を含む。該本体は、胴部と一対の脚部とを含む。各脚部は、相互に対して枢動可能に接続された上側部分及び下側部分を含む。上記装置は、上側駆動器及び下側駆動器を更に含む。上記上側駆動器は、上記脚部の各々の上記上側部分を、上記胴部の底部部分上に配設された第1枢動点の回りで、枢動可能に駆動する。上記下側駆動器は、上記脚部の上記上側部分を、上記脚部の下側部分に関し、枢動可能に駆動する。上記上側及び下側の駆動器は呼応して作動することで、上記脚部の上側及び下側部分を関節運動させて人的な自転車乗員のペダル踏み運動を再現する。
【０００６】
別実施形態において、自動車試験における反復的使用のための装置は、滑動体に対して着脱可能に取付けられた自転車フレームを含む。上記装置は、人体の各寸法を有する本体を更に含む。上記本体は、胴部と一対の脚部とを含む。各脚部は、相互に対して枢動接続された上側部分及び下側部分を含む。上記装置は更に、上側駆動器及び下側駆動器を含む。上記上側駆動器は、上記脚部の各々の上記上側部分を、上記胴部の底部部分上に配設された第1枢動点の回りで枢動可能に駆動する。上記下側駆動器は、上記脚部の上記上側部分を、該脚部の上記下側部分に関して枢動可能に駆動する。上記上側駆動器及び下側駆動器は呼応して作動することで、上記脚部の上側及び下側部分を関節運動させて、人的な自転車乗員のペダル踏み運動を再現する。
【０００７】
上記胴部は、所定負荷に対する遭遇時に、上記自転車フレームから離脱すべく上記自転車フレームに対して着脱可能に係合すべく構成された着脱可能部材を含む。上記装置は、上記本体が上記自転車フレームから結合解除されたときに、試験車両からの負荷を運動エネルギへと散逸する。従って、上記装置は自動車試験において反復的に使用され得る。
【０００８】
本明細書中に記述される実施形態により提供されるこれらの及び付加的な特徴は、図面と併せて以下の詳細な説明を考慮すれば更に十分に理解されよう。
【０００９】
図面中に示された実施形態は本質的に例証的かつ例示的であり、各請求項により定義された主題を制限することは意図されない。例示的実施形態に関する以下の詳細な説明は、同様の構造が同様の参照番号により表されるという以下の図面と併せて読破されたときに理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本明細書中に示され且つ記述された一つ以上の実施形態に係る、自動車試験において使用される代表的な装置を示す図である。
【図２】本明細書中に示され且つ記述された一つ以上の実施形態に係る、図１に示された装置の上側及び下側の駆動器を示す斜視図である。
【図３ａ】本明細書中に示され且つ記述された一つ以上の実施形態に係る、図１に示された装置の各脚部の運動を示す図である。
【図３ｂ】図３ａに示された装置の進行された各脚部を示す図である。
【図４】本明細書中に示され且つ記述された一つ以上の実施形態に係る、図１に示された装置の股関節運動を示すグラフである。
【図５】本明細書中に示され且つ記述された一つ以上の実施形態に係る、図１に示された装置の膝関節運動を示すグラフである。
【図６】本明細書中に示され且つ記述された一つ以上の実施形態に係る、図１に示された装置の股関節運動及び膝関節運動を示すグラフである。
【図７】本明細書中に示され且つ記述された一つ以上の実施形態に係る、着脱可能部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、自動車試験において使用される装置の実施形態に対する参照が詳細に為される。該装置は、自動的緊急制動システムの如き自動車の能動制御システムを正確に評価するために、自転車乗員の運動を再現する信号を各センサに提供すべく構成される。該装置は更に、自動車試験用車両からの負荷を運動エネルギへと変換することにより該負荷に耐えるべく構成される。
【００１２】
各実施形態において、上記装置は、所定サイズとされた人的な自転車乗員の形状を呈すべく寸法設定されたパッドにより形成された本体を有する。該本体は、胴部及び一対の脚部を含む。上記装置は更に、上側及び下側の駆動器を含む。上記上側及び下側の駆動器は、自転車のペダル踏み動作を擬態すべく、各脚部を関節運動させるべく構成される。特に、上記上側駆動器は、股関節の回りにおける人間の大腿の関節運動を擬態すべく、各脚部の上側部分を第1軸心の回りで運動させるべく構成される。上記下側駆動器は、膝関節の回りにおける人間の脹ら脛(ふくらはぎ)及び大腿の関節運動を擬態すべく、各脚部を中央部分の回りに屈曲させるべく構成される。従って、上記装置は、能動制御システムの有効性を適切に評価するために、該能動制御システムのセンサにより認識される適切な固有特徴を提供する。
【００１３】
更に、各実施形態は、車両衝撃の負荷を運動エネルギへと変換すべく、自転車フレームに対して着脱可能に取付けられた本体を有する装置も提供する。上記負荷の変換によれば、自動車試験における反復的使用に対して上記装置を保持することが支援される。
【００１４】
本明細書においては、自動車試験において車両のシステムの有効性を評価する装置の種々の実施形態、及び、自動車試験において車両のシステムの有効性を評価する装置の作用が、更に詳細に記述される。
【００１５】
図１は、自動車の緊急制動システムの如き能動制御システムの試験の如き自動車試験において使用される装置の一例を描いている。装置10は、人的な自転車乗員の形状を呈すべく寸法設定された本体12を含んでいる。本体12は、胴部12a、首部12b、頭部12c、一対の腕部12d、12e、及び、一対の脚部12f、12gを形成すべくパッド16内に各々が概略的に封入された(破線で示された)複数の長寸支持体14を含む。脚部12f、12gは、夫々、人間の大腿を再現する上側部分18、及び、人間の脹ら脛を再現する下側部分20を含む。装置10は更に、該装置10に対して実際の人間のレーダ断面を提供すべく、本体12上に取付けられた表皮層22を含み得る。
【００１６】
本体12のサイズは、所望の試験条件に基づいて変更され得ることを理解すべきである。例えば、本体12は子供を再現すべく使用され得ると共に、丸み付けされた胴部を備えた本体12は、肥満者を再現すべく使用され得る。従って、各図中に示された寸法は例示目的で提供されており、添付の各請求項の有効範囲を制限するものでないことを理解すべきである。
【００１７】
腕部12d、12eは、腕部12d／12eの上側部分を下側部分12d／12eに関して関節運動させるべく、各腕部12d、12eの中央部分の回りに配設された腕部継手24を含み得る。該腕部継手24は、腕部12d、12eの上側部分を腕部12d／12eの下側部分に対して固定すべく構成され得る。商的なマネキンにおいて使用される腕部継手を例示的に含め、現在、当業界において公知であり且つ使用されている一切の腕部継手は、本明細書における用法に対して適合化され得る。従って、腕部12d、12eは、自転車代用物に関して種々の胴部姿勢を呈すべく、関節結合され得る。同様に、胴部12a及び頭部12cは、所望の乗車姿勢を呈すべく関節結合され得る。
【００１８】
図２は、上側駆動器28及び下側駆動器30の実施形態を表している。上側駆動器28は、(図１に示された如く)脚部12f、12gの上側部分18を、胴部12aの下側部分20に対して作用的に接続する。上側駆動器28は、自転車をペダル踏みするときに人間の大腿が関節運動されるのと同様の様式で、脚部12f、12gの上側部分18を胴部12aの回りで枢動させるべく構成される。
【００１９】
上側駆動器28は、第1上側駆動ユニット28a及び第2上側駆動ユニット28bを有するものとして、例示的に示される。第1及び第2の上側駆動ユニット28a、28bは、本体12の下側部分20の両側に夫々に配設される。第1上側駆動ユニット28a及び第2駆動ユニット28bは、夫々の第1及び第2の上側駆動シャフト28c、28dを含む。第1及び第2の上側駆動ユニット28a、28bは、夫々の第1及び第2の上側駆動シャフト28c、28dを回転させる。第1及び第2の上側駆動ユニット28a、28bは、夫々の第1及び第2の上側駆動シャフト28c、28dを回転させるべく構成された電気モータであり得る。
【００２０】
再び図１を参照すると、装置10は、上側及び下側駆動器28、30を制御すべく構成されたプログラム可能な制御ユニット32を含み得る。幾つかの実施形態において、プログラム可能な制御ユニット32は更に、遠隔制御器34からの命令信号を受信すべく構成され得る。遠隔制御器34は、脚部12f、12gの関節運動を命令するための入力を伴っている。装置10は更に、上側及び下側の駆動器28、30に給電するバッテリ36を含んでいる。プログラム可能な制御ユニット32及びバッテリ36は、試験車両からの衝撃時に保護されるべく、パッド16内に配設される。代替的に、上記装置は、パーソナルコンピュータ、タブレット、スマートフォンなどの如きコンピュータ処理デバイスにより制御され得る。従って、装置10は、試験条件を促進すべく遠隔的に制御され得る。
【００２１】
図３ａ及び図３ｂは、ペダル踏み運動を擬態する様式で関節運動している一対の脚部12f、12gを例示的に示している。脚部12f、12gの関節運動の説明は、図２、図３ａ及び図３ｂを参照して提供される。第1及び第2の上側駆動ユニット28a、28bは、呼応して作動することで、一対の脚部12f、12gの各々の上側部分18を、第1上側位置(“1UP”)と第2上側位置(“2UP”)との間で枢動させる。第1上側駆動ユニット28aは、脚部12fを第1上側位置1UPと第2上側位置2UPとの間で運動させるべく、該脚部12fの上側部分18を第1上側枢動点(“1UPP”)の回りで第1角度F1だけ枢動させる。第1上側枢動点1UPPは、第1上側駆動シャフト28cにより定義され得る。同様に、第2駆動ユニット28bは、脚部12gを第1上側位置1UPと第2上側位置2UPとの間で運動させるべく、脚部12gの上側部分18の部分を第2上側枢動軸(“2UPP”)の回りで第2角度F2だけ枢動させる。第1角度F1は、第2角度F2と同一である。第2上側枢動点2UPPは、第2上側駆動シャフト28dにより定義され得る。
【００２２】
図４は、夫々の第1及び第2の上側枢動点1UPP、2UPPの回りにおける脚部12f、12gの夫々の上側部分18の回転を表すグラフである。図４は、相互に独立的に枢動されつつある脚部12f及び12gの上側部分18を示している。第1及び第2の角度F1及びF2は、概略的に五十(50)度である。脚部12f、12gは、半波長だけ離間されて同一位相で枢動され、その場合、一方の脚部12f／12gは、他方の脚部12g／12fが第2上側位置2UPにあるときに、第1上側位置1UPに到達する。
【００２３】
第1及び第2の上側駆動ユニット28a、28bは、相互に独立的に動作すべく構成される。図３ａは、第1上側位置1UPにおける脚部12fの上側部分18、及び、第2上側位置2UPにおける脚部12gの上側部分18を示している。図３ｂは、第2上側位置2UPにおける脚部12fの上側部分18、及び、第1上側位置1UPにおける脚部12gの上側部分18を示している。脚部12f、12gは、自転車をペダル踏みするときにユーザの各大腿が運動するのと同一の様式で、夫々の1UPP及び2UPPの回りで回転することにより、第1及び第2の上側位置1UP、2UPの間で交互運動する。
【００２４】
図２は、下側駆動器30の実施形態も示している。下側駆動器30は、上側駆動器28と呼応して動作することで、自転車乗員のペダル踏み動作を擬態する様式で脚部12f及び12gを起動する。下側駆動器30は、脚部12f、12gの夫々の上側部分18を、該脚部12f、12gの夫々の下側部分20に対して作用的に接続する。上記下側駆動器は、脹ら脛に関して大腿が屈曲することを膝関節が許容するのと同一様式で、脚部12f、12gの夫々の上側部分18に関して該脚部12f、12gの夫々の下側部分20を屈曲させるべく構成される。
【００２５】
下側駆動器30は、第1下側駆動ユニット30a及び第2下側駆動ユニット30bを含む。第1下側駆動ユニット30a及び第2下側駆動ユニット30bは、各脚部12f、12gの上側部分18を、夫々の脚部12f、12gの夫々の下側部分20に対して機械的に接続する。第1及び第2の下側駆動ユニット30a、30bは、電気モータであり得る。第1及び第2の下側駆動ユニット30a、30bは、各々、対応する第1及び第2の下側駆動シャフト30c、30dを含んでいる。
【００２６】
脚部12f、12gの下側部分20は、対応する上側部分18に関し、第1下側位置(“1LP”)と第2下側位置(“2LP”)との間で枢動可能である。第1下側駆動ユニット30aは、脚部12fを第1下側位置1LPと第2下側位置2LPとの間で運動させるべく、脚部12fの下側部分20を、対応する上側部分18に関し、第1下側枢動点(“1LPP”)の回りで第3角度F3だけ枢動させる。同様に、第2駆動ユニット30bは、脚部12gを第1及び第2の下側位置の間で運動させるべく、脚部12gの下側部分20を、対応する上側部分18に関し、第2下側枢動点(“2LPP”)の回りで第4角度F4だけ枢動させる。
【００２７】
図３ａ及び図３ｂは、上側部分18に関して脚部12f、12gの下側部分20を運動させる下側駆動ユニット30a、30bを示している。図３ａは、脚部12gの下側部分が第2下側位置2LPにあるときに、第1下側位置1LPにおける脚部12fの下側部分を示している。図３ｂは、脚部12gの下側部分が第1下側位置1LPにあるときに、第2下側位置2LPにおける脚部12fの下側部分を示している。上側及び下側の部分18、20は、第1及び第2下側位置1LP、2LPの間を運動するときに、夫々の第1及び第2の下側枢動点1LPP、2LPPの回りで枢動される。
【００２８】
図３ａ及び図３ｂはまた、軌道経路に沿う、第1上側位置、第1下側位置、及び、第2上側位置及び第2下側位置の間における運動において束縛された脚部12f、12gの足部12hも示している。特に、上記軌道経路は円形であることから、レーダ反射表皮層を備えたとき、脚部12f、12gの運動は、自転車をペダル踏みしている自転車乗員のレーダ信号を提供する。従って、上記装置は、脚部12f、12gの下側部分20に関して該脚部12f、12gの上側部分18を、自転車をペダル踏みしているときに人間の脚部が関節運動されるのと同様の様式で枢動させるべく構成されることを理解すべきである。
【００２９】
図５は、夫々の第1及び第2の下側枢動点1LPP、2LPPの回りにおける脚部12f、12gの下側部分20の回転を描くグラフである。図５は、相互に独立的に枢動されつつある脚部12f及び12gの下側部分20を示している。第3及び第4の角度F3及びF4は、概略的に七十五(75)度である。脚部12f、12gは半波長だけ離間されて同一位相で枢動され、その場合、一方の脚部12f／12gは、他方の脚部12g／12fが第2下側位置2LPにあるときに、第1下側位置1LPに到達する。
【００３０】
図６は、脚部12f、12gの下側部分20及び上側部分の回転を描くグラフである。該グラフは、脚部12f、12gの運動の角度に関して自転車乗員のペダル踏み運動を例示するものであり、限定的ではない。例えば、上記グラフは1.2秒の発生間隔を有する膝関節の運動を示しているが、該発生間隔は、自転車乗員の所望の進行の速度を擬態すべく、増大もしくは減少され得る。図６は、脚部12f、12gが、独立的に関節運動されるが、自転車のペダル踏み動作を再現する運動を生成すべく、如何にして相互に呼応して作動するかを示している。図３ａ及び図３ｂも参照すると、人間の自転車乗員が自転車をペダル踏みするのと同様の様式で、概略的に円形の軌道に沿って各足部12hを運動させるべく、各脚部は関節運動される。しかし、人間の自転車乗員が実際の自転車を操作するのとは異なり、実際のペダルは必要とされない、と言うのも、斯かる部材は、試験車両により破損され得るからである。
【００３１】
作動時に、装置10は基台200に対して取付けられ得る。基台200は、(不図示の)自動車試験用車両の経路中に上記装置を載置すべく、(不図示の)駆動器により牽引され得る。上記自動車試験用車両は、当該能動制御システムの有効性を評価すべく、緊急制動システムまたは衝突回避システムの如き能動制御システムを備え得る。
【００３２】
プログラム可能な制御ユニット32は、上側及び下側の駆動器28、30を起動する。脚部12f、12gは、自転車乗員のペダル踏み動作を再現すべく運動せしめられる。プログラム可能な制御ユニット32は、遠隔制御器34から命令信号を受信すべく構成され得る。プログラム可能な制御ユニット32は、脚部12f、12gを種々の速度で運動させるべく、該脚部12f、12gを起動し得る。脚部12f、12gは、図３ａ及び図３ｂに示された如く、第1上側位置1UPと第2上側位置2UPとの間で運動可能である。特に、脚部12f、12gの上側部分18は、夫々の第1及び第2の上側枢動点1UPP、2UPPの回りで枢動する。同時的に、脚部12f、12gの下側部分20は、夫々の第1及び第2の下側枢動点1LPP、2LPPの回りで枢動し、各足部12hを概略的に円形の軌道に沿って運動させる。
【００３３】
上記能動制御システムは、自転車乗員のペダル踏み運動を検出すべく構成された各センサを含む。従って、装置10は、上記能動制御システムの有効性を評価する上で有用である。すなわち、上記装置は、各センサの有効性を評価する上で有用である。例えば、能動制御システムで使用され得るセンサは、レーダであり得る。レーダ信号は、レーダ断面を、ペダル踏みしている自転車乗員に対する基準物のそれと比較することにより、自転車乗員の存在を決定すべく処理される。上記装置は、ペダル踏みしている自転車乗員の運動を提供すると共に、レーダ反射表皮層を有し得ることから、該装置は、自転車乗員を表すレーダ信号を提供する。故に、自転車乗員を検出するという上記レーダの機能の有効性が、評価され得る。
【００３４】
能動制御システムに対して使用される別の例は、カメラである。上記能動制御システムは、ペダル踏み運動の基準画像を含み得る。カメラ・プロセッサは、カメラ画像を処理し、自転車乗員の存在を検出する。装置10は、人間の身体として形状化されると共に、脚部12f、12gは、ペダル踏みしている自転車乗員を同一様式で運動を行う。従って、装置10は、自転車乗員を検出する上でカメラの有効性を評価するのに有用である。
【００３５】
ユーザは、支持ビーム102の上側末端102a上に着脱可能部材50を押圧することにより、該支持ビーム102上に本体12を容易に取付け得る。故に、装置10'は、次続的な試験に対して準備ができている。従って、装置10'は、自動車試験における反復的使用に対して構成される。更に、装置10'は、自動車試験に対する準備時間を短縮すべく、構成が単純である。
【００３６】
図１及び図７を参照すると、自動車試験における反復的使用のための別の代表的な装置10'が提供される。装置10'は、該装置10を試験車両が衝撃するという自動車試験において使用され得る。装置10は、試験車両による複数回の負荷を吸収すべく構成される。装置10は、基台200に対して取付けられた自転車フレーム100を含む。基台200は、(不図示の)駆動器により牽引されるべく構成され得るか、または、図１に示された如く静止的であり得る。
【００３７】
図７に示された装置10'において、本体12'は、自転車フレーム100から取り外されるべく構成される。装置10'は、胴部12a上に配設された着脱可能部材50を含む。該着脱可能部材50は、所定の負荷に対する遭遇時に、自転車フレーム100から離脱すべく、自転車フレーム100に対して着脱可能に係合すべく構成される。従って、装置10は、上記本体が自転車フレームからで結合解除されたときに、試験車両からの負荷を運動エネルギへと散逸する。衝撃を運動エネルギへと変換すると、上記自転車フレームの構造に対する損傷が低減されると共に、自動車試験における反復的使用に対する状態に上記装置を維持することが支援される。
【００３８】
自転車フレーム100は、複数本のビーム102、104、106、108、110、112で形成され得る。各ビームの内の一本は、上側末端102aを有する座席支持ビーム102である。支持ビーム102の上側末端102aは、ボルト114を含み得る。着脱可能部材50は、上記ナットに対して着脱可能に係合すべく寸法設定され得る。例えば、着脱可能部材50は、ボルト114に係合すべく構成されたソケット50aであり得る。
【００３９】
作動時に、装置10'は基台200に対して取付けられ得る。基台200は、(不図示の)自動車試験用車両の経路中に上記装置を載置すべく、(不図示の)駆動器により牽引され得る。上記自動車試験用車両は、当該能動制御システムの有効性を評価すべく、緊急制動システムまたは衝突回避システムの如き能動制御システムを備え得る。代替的に、上記評価は衝撃の研究に向けられ得、その場合、自動車試験用車両及び装置10'は、相互に衝突することが意図される。自動車試験用車両と装置10'との間の衝突の場合、本体12は基台200から変位される。特に、着脱可能部材50は、支持ビーム102の上側末端102aから離脱し、衝撃を運動エネルギへと変換すると共に、装置10'を次続的な試験に対して保持する。
【００４０】
ユーザは、着脱可能部材50を支持ビーム102の上側末端102a上に押圧することにより、本体12を支持ビーム102上に容易に取付け得る。故に、装置10'は、次続的な試験の準備ができている。従って、装置10'は、自動車試験における反復的使用に対して構成される。更に、装置10'は、自動車試験に対する準備時間を短縮すべく、構成が単純である。
【００４１】
今や、本明細書中に記述された実施形態は、自動的緊急制動システムの如き自動車の能動制御システムを正確に評価するために、自転車乗員の運動を再現する信号を各センサに提供すべく構成された装置に関することを理解すべきである。該装置は更に、自動車試験における反復的使用に対する状態となるべく、自動車試験用車両からの負荷を運動エネルギへと変換することにより該負荷に耐えるべく構成される。
【００４２】
本明細書においては、特定実施形態が図示かつ記述されてきたが、権利請求された主題の精神及び有効範囲から逸脱せずに他の種々の変更及び改変が為され得ることを理解すべきである。更に、本明細書においては、権利請求された主題の種々の見地が記述されてきたが、斯かる見地は組み合わせて利用される必要はない。故に、添付された各請求項は、権利請求された主題の有効範囲内である全ての斯かる変更及び改変を包含することが意図される。
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む。
〔態様１〕
自動車試験における反復的使用のための装置であって、
胴部と一対の脚部とを備える本体であって、前記一対の脚部の各脚部は、相互に対して枢動可能に接続された上側部分及び下側部分を含む、という本体と、
前記一対の脚部の各々の前記上側部分を第1枢動点の回りで枢動可能に駆動する上側駆動器であって、前記第1枢動点は前記胴部の底部部分上に配設される、という上側駆動器と、
前記一対の脚部の夫々の脚部の前記上側部分を、該一対の脚部の前記脚部の対応する下側部分に関して枢動可能に駆動する下側駆動器であって、前記上側駆動器及び下側駆動器は呼応して作動することで前記脚部の上側及び下側部分を関節運動させてペダル踏み運動を再現する、という下側駆動器と、
を備える、装置。
〔態様２〕
前記本体は、首部、頭部、及び、一対の腕部を更に備える、態様１に記載の装置。
〔態様３〕
前記本体は、複数の長寸支持体を更に備え、該複数の長寸支持体の各々は、前記胴部、一対の脚部、首部、頭部及び一対の腕部を夫々形成すべくパッドにより被包される、態様２に記載の装置。
〔態様４〕
当該装置は、前記本体上に取付けられた表皮層を更に含み、該表皮層及び前記本体は、人体のレーダ断面を有する、態様１に記載の装置。
〔態様５〕
前記上側駆動器は、第1上側駆動ユニット及び第2上側駆動ユニットを含み、該第1上側駆動ユニット及び該第2上側駆動ユニットは各々、第1部分及び第2部分を有し、
前記第1上側駆動ユニット及び前記第2駆動ユニットの各々の前記第1部分は、前記第1枢動点の回りの主要駆動器に対して枢動可能に取付けられ、前記第1駆動ユニット及び第2駆動ユニットの各々の前記第2部分は、前記一対の脚部の対応脚部の上側部分に対して枢動可能に結合される、態様１に記載の装置。
〔態様６〕
前記一対の脚部の各々の前記上側部分は、第1上側位置と第2上側位置との間で枢動可能であり、
前記第1上側駆動ユニットは、前記一対の脚部の一方の脚部の前記上側部分を、前記第1上側位置と前記第2上側位置との間で運動させるべく、第1上側枢動点の回りで第1角度だけ枢動させ、
前記第2駆動ユニットは、前記一対の脚部の他方の脚部の前記上側部分の部分を、前記第1位置と前記第2位置との間で運動させるべく、第2上側枢動軸の回りで第2角度だけ枢動させ、
前記第1角度は前記第2角度と同一であり、
前記一対の脚部の夫々の上側部分の一方は、前記一対の脚部の夫々の上側部分の他方が前記第2上側位置へと運動するにつれ、前記第1及び第2の上側位置の間で交互運動すべく、前記第1上側位置へと運動する、
態様５に記載の装置。
〔態様７〕
前記下側駆動器は、第1下側駆動ユニット及び第2下側駆動ユニットを含み、
前記第1下側駆動ユニットは、前記一対の脚部の一方の脚部の前記上側部分を、該一対の脚部の該一方の脚部の対応下側部分に対して機械的に接続し、
前記第2下側駆動ユニットは、前記一対の脚部の他方の脚部の前記上側部分を、該一対の脚部の該他方の脚部の対応下側部分に対して機械的に接続する、態様１に記載の装置。
〔態様８〕
前記一対の脚部の各々の前記下側部分は、該一対の脚部の対応上側部分に関し、第1下側位置と第2下側位置との間で枢動可能であり、
前記第1下側駆動ユニットは、前記一対の脚部の一方の脚部の前記下側部分を、第1下側位置と第2下側位置との間で運動させるべく、夫々の上側部分に関し、第1下側枢動点の回りで第3角度だけ枢動させ、
前記第2駆動ユニットは前記一対の脚部の他方の脚部の前記下側部分を、前記第1及び第2の下側位置の間で運動させるべく、夫々の上側部分に関し、第2下側枢動点の回りで第4角度だけ枢動させ、
前記一対の脚部の各下側部分の一方は、該一対の脚部の各下側部分の他方が前記第2下側位置へと運動するときに、前記第1下側位置へと運動する、態様７に記載の装置。
〔態様９〕
前記上側駆動器及び前記下側駆動器の両方と通信するプログラム可能な制御ユニットであって、前記一対の脚部のペダル踏み運動を生成すべく前記上側駆動器及び前記下側駆動器を起動する、というプログラム可能な制御ユニットを更に含む、態様１に記載の装置。
〔態様１０〕
前記プログラム可能な制御ユニットは、前記一対の脚部の各々の夫々の下側部分の末端を円形軌道経路に沿い運動させるべく、前記上側駆動器及び前記下側駆動器を起動する、態様９に記載の装置。
〔態様１１〕
当該装置を試験車両が衝撃して該装置に対する負荷を生成するという、自動車試験における反復的使用のための装置であって、
該装置は、
滑動体に対して取付けられた自転車フレームと、
胴部と一対の脚部とを備える本体であって、前記一対の脚部の各脚部は、相互に対して枢動接続された上側部分及び下側部分を含む、という本体と、
前記一対の脚部の各々の前記上側部分を第1枢動点の回りで枢動可能に駆動する上側駆動器であって、前記第1枢動点は前記胴部の底部部分上に配設される、という上側駆動器と、
前記一対の脚部の夫々の脚部の前記上側部分を、該一対の脚部の前記脚部の対応する下側部分に関して枢動可能に駆動する下側駆動器であって、前記上側駆動器及び下側駆動器は呼応して作動することで前記脚部の上側及び下側部分を関節運動させてペダル踏み運動を再現する、という下側駆動器と、
前記胴部上に配設された着脱可能部材であって、該着脱可能部材は、所定負荷に対する遭遇時に、前記自転車フレームから離脱すべく前記自転車フレームに対して着脱可能に係合すべく構成され、当該装置は、前記本体が前記自転車フレームから結合解除されたときに、試験車両からの負荷を運動エネルギへと散逸することから、当該装置は自動車試験において反復的に使用され得る、という着脱可能部材と、
を備える、装置。
〔態様１２〕
前記自転車フレームは、複数本のビームを含み、
該複数本のビームの内の一本のビームは、上側末端を有する座席支持ビームであり、
前記着脱可能部材は、前記座席支持ビームの前記上側末端に対して着脱可能に係合される、態様１１に記載の装置。
〔態様１３〕
当該装置は、前記座席支持ビームの前記上側末端に対して取付けられたボルトを更に含み、
前記着脱可能部材は、前記ボルトに対して着脱可能に係合すべく構成されたソケットである、態様１２に記載の装置。
〔態様１４〕
前記本体上に取付けられると共に、人体のレーダ断面を有するという表皮層を更に含む、態様１１に記載の装置。
〔態様１５〕
前記上側駆動器は、
主要駆動ユニットと、
第1上側駆動ユニットと、
第2上側駆動ユニットであって、前記第1上側駆動ユニット及び該第2上側駆動ユニットは各々、第1部分及び第2部分を有する、という第2上側駆動ユニットと、
を更に含み、
前記第1上側駆動ユニット及び前記第2駆動ユニットの各々の前記第1部分は、前記主要駆動器に対し、前記第1枢動点の回りで枢動可能に取付けられ、前記第1駆動ユニット及び前記第2駆動ユニットの各々の前記第2部分は、前記一対の脚部の夫々の脚部の前記上側部分に対して枢動可能に結合される、態様１１に記載の装置。
〔態様１６〕
前記一対の脚部の各々の前記上側部分は、第1上側位置と第2上側位置との間で枢動可能であり、
前記第1上側駆動ユニットは、前記一対の脚部の一方の脚部の前記上側部分を、前記第1上側位置と前記第2上側位置との間で運動させるべく、第1上側枢動点の回りで第1角度だけ枢動させ、
前記第2駆動ユニットは、前記一対の脚部の他方の脚部の前記上側部分の部分を、前記第1位置と前記第2位置との間で運動させるべく、第2上側枢動軸の回りで第2角度だけ枢動させ、
前記第1角度は前記第2角度と同一であり、
前記一対の脚部の夫々の上側部分の一方は、前記一対の脚部の夫々の上側部分の他方が前記第2上側位置へと運動するにつれ、前記第1及び第2の上側位置の間で交互運動すべく、前記第1上側位置へと運動する、
態様１５に記載の装置。
〔態様１７〕
前記下側駆動器は、第1下側駆動ユニット及び第2下側駆動ユニットを含み、
前記第1下側駆動ユニットは、前記一対の脚部の一方の脚部の前記上側部分を、該一対の脚部の該一方の脚部の対応下側部分に対して機械的に接続し、
前記第2下側駆動ユニットは、前記一対の脚部の他方の脚部の前記上側部分を、該一対の脚部の該他方の脚部の対応下側部分に対して機械的に接続する、態様１１に記載の装置。
〔態様１８〕
前記一対の脚部の各々の前記下側部分は、該一対の脚部の対応上側部分に関し、第1下側位置と第2下側位置との間で枢動可能であり、
前記第1下側駆動ユニットは、前記一対の脚部の一方の脚部の前記下側部分を、第1下側位置と第2下側位置との間で運動させるべく、夫々の上側部分に関し、第1下側枢動点の回りで第3角度だけ枢動させ、
前記第2駆動ユニットは前記一対の脚部の他方の脚部の前記下側部分を、前記第1及び第2の下側位置の間で運動させるべく、夫々の上側部分に関し、第2下側枢動点の回りで第4角度だけ枢動させ、
前記一対の脚部の各下側部分の一方は、該一対の脚部の各下側部分の他方が前記第2下側位置へと運動するときに、前記第1下側位置へと運動する、態様１７に記載の装置。
〔態様１９〕
前記上側駆動器及び前記下側駆動器の両方と通信するプログラム可能な制御ユニットであって、ペダル踏み運動を生成すべく前記上側駆動器及び前記下側駆動器を起動する、というプログラム可能な制御ユニットを更に含む、態様１１に記載の装置。
〔態様２０〕
前記プログラム可能な制御ユニットは、前記一対の脚部の各々の夫々の下側部分の末端を円形軌道経路に沿い運動させるべく、前記上側駆動器及び前記下側駆動器を起動する、態様９に記載の装置。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
0006603176.tif 000007
【図６】
0006603176.tif 000008
【図７】
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