(57)【要約】【課題】一定速度で走行を行っている姿勢での空気抵抗を求め、従来よりも誤差の少ない空気抵抗を求めることができる空気抵抗測定装置を提供すること。【解決手段】走行路面ＲＤに連続して配置され、被計測車両ＴＭの全輪ＦＷ，ＲＷが同時に接触可能な走行方向の長さおよびその直交方向の幅を有した計測板２と、この計測板２の上を車両が走行したときに、タイヤ外周表面が計測板２に伝達する力であるタイヤ表面力を計測する計測手段と、を備えた空気抵抗測定装置とした。【選択図】図１
2008076225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定速度で走行する被計測車両の、タイヤ外周表面が路面に伝達する力であるタイヤ表面力を測定し、
この測定されたタイヤ表面力から、被計測車両の空気抵抗を求めることを特徴とする空気抵抗測定方法。
【請求項２】
前記タイヤ表面力は、全輪のタイヤ表面力を合計した値から求めることを特徴とする請求項１に記載の空気抵抗測定方法。
【請求項３】
走行路面に連続して配置され、被計測車両の全輪が同時に接触可能な走行方向の長さおよびその直交方向の幅を有した計測板と、
この計測板の上を車両が走行したときに、タイヤ外周表面が前記計測板に伝達する力であるタイヤ表面力を計測する計測手段と、
を備えていることを特徴とする空気抵抗測定装置。
【請求項４】
前記計測板が、前記走行方向の正逆方向に移動可能に支持手段に支持され、
前記計測手段が、前記計測板に対して前記走行方向の正逆方向に作用する荷重を測定する荷重センサと、この荷重センサの出力に基づき前記タイヤ表面力を求める演算手段と、を備えていることを特徴とする請求項３に記載の空気抵抗測定装置。
【請求項５】
前記演算手段が、被測定車両が前記計測板上を走行したときに全輪が同時に計測板に乗っているときの荷重センサの出力に基づいて前記タイヤ表面力を求めることを特徴とする請求項４に記載の空気抵抗測定装置。
【請求項６】
前記計測板に対してその移動方向に初期荷重を与える付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の空気抵抗測定装置。
【請求項７】
前記計測板に対して前記走行方向の正逆方向に作用する加速度を検出する加速度センサが設けられ、
前記演算手段が、前記加速度センサの出力に基づいて、前記被計測車両の車輪の計測板接触状態を判定することを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか１項に記載の空気抵抗測定装置。
【請求項８】
前記計測板に、被計測車両の乗り込みを検出する乗り込み検出手段が設けられ、
前記演算手段は、前記乗り込み検出手段が検出した被計測車両の乗り込みのタイミングと、あらかじめ入力された被計測車両のホイールベース長と、から、全輪が計測板に接触している時間を求め、この時間内の前記荷重センサの出力に基づいて、タイヤ表面力を求めることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の空気抵抗測定装置。
【請求項９】
前記被計測車両が計測板上を走行しているときの、風速、風向、大気圧、大気温度の少なくとも１つを計測する周辺環境計測手段を備え、
前記演算手段が、前記周辺環境計測手段の計測値に基づいて、タイヤ表面力から得られた空気抵抗を補正することを特徴とする請求項３〜請求項８のいずれか１項に記載の空気抵抗測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行時に車両に作用する空気抵抗を測定する空気抵抗測定方法および空気抵抗測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の空気抵抗を測定する方法として、風洞実験設備を用いて測定する方法が周知である。
また、この大がかりな風洞実験設備を用いない測定方法として、車両を、エンジン動力を遮断した惰性直進状態（コーストダウン走行）として、車両に作用する抵抗を測定する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この抵抗測定方法は、以下のように行う。
すなわち、車両を実路において一定速度で走行させた状態から、トランスミッションのギア位置をニュートラルなどにすることで、タイヤへ伝達されるエンジン駆動力を遮断し、車両を慣性で直進させるコーストダウン試験を実行する。そして、このときの時間変化（ΔＴ）に対する車両の走行速度変化（ΔＶ）を計測し、車両の質量および車両のタイヤなどの回転慣性質量（ｍ）から、車両のトータルの走行抵抗を求める。
【０００４】
この走行抵抗は、タイヤを主とした転がり抵抗、駆動軸抵抗、空気抵抗が含まれる。そこで、駆動軸抵抗は、車両をジャッキアップなどによりタイヤを路面から浮かした状態でコーストダウン走行状態として求めることができる。
【０００５】
また、転がり抵抗は、低車速走行時には、空気抵抗をほとんど無視できることから、低車速でコーストダウン走行を行い、このときの走行抵抗から駆動軸抵抗分を差し引くことで、転がり抵抗およびその抵抗式の常数および係数を求める。
【０００６】
また、空気抵抗は、高速走行時の走行抵抗の大半を占めることから、高速でコーストダウン走行を行い、既に得られた空気抵抗以外の因子の抵抗式と、今回得られた走行抵抗データから、空気抵抗およびその常数や係数を求める。
【特許文献１】特開平８−２４７９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、従来、走行抵抗を求める場合には、車両をコーストダウン走行させて求めるようにしている。
しかしながら、コーストダウン走行時には、減速状態となっているため、このときの車両姿勢は、定速走行状態の車両姿勢に対して前傾姿勢となっている。
【０００８】
これに対し、車両の空気抵抗として計測したいのは、エンジン駆動力をタイヤで伝達して一定速度で走行を行っている状態での空気抵抗であって、このときの車両姿勢が上述のコーストダウン走行時の前傾姿勢と異なる。
このため、上述のコーストダウン走行時に求めた空気抵抗が、実際の走行時の空気抵抗と異なるという問題があり、かつ、このコーストダウン走行時に求めた空気抵抗に基づいて得られたデータにも誤差が生じるという問題を招く。
【０００９】
本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、一定速度で走行を行っている姿勢での空気抵抗を求め、実際の走行時の空気抵抗との誤差の少ない空気抵抗を求めることができる、空気抵抗測定方法および空気抵抗測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するために、本発明は、一定速度で走行する被計測車両のタイヤ表面力を測定し、このタイヤ表面力から、被計測車両の空気抵抗を求めることを特徴とする空気抵抗測定方法とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、一定速走行時のタイヤ表面力を計測し、このタイヤ表面力から空気抵抗を求めるようにしたため、実際の走行状態で最も一般的なエンジン駆動力を路面に伝達している状態の走行姿勢での空気抵抗を得ることができる。
よって、従来のように、減速状態の走行姿勢で空気抵抗を求める場合と比較して、誤差を少なくすることができる。
【００１２】
ここで、タイヤ外周面力から空気抵抗を算出する方法を簡単に説明する。
実路を一定速度で走行する車両の走行抵抗は、下記の式（ａ）に示すように、タイヤ転がり抵抗とメカニカル抵抗と空気抵抗との合算値である
車両定速走行時の走行抵抗＝タイヤ転がり抵抗＋メカニカル抵抗＋空気抵抗  …（ａ）
なお、タイヤ転がり抵抗は、タイヤトレッド面が路面と接する際に生じるタイヤ変形で損失される抵抗である。また、メカニカル抵抗は、車軸ベアリングフリクションによる抵抗や、ディスクブレーキパッドとロータとがブレーキ液圧が作用していなくとも自然にすれて生じる抵抗などの集合である。また、空気抵抗は、車体に作用する空気流動による抵抗である。
【００１３】
さらに、タイヤ外周面が路面に伝達する力は、ドライブシャフトがタイヤに伝達した力から、「タイヤ転がり抵抗」および「メカニカル抵抗」を差し引いた力である。
【００１４】
したがって、タイヤ外周面力は、下記の式（ｂ）で表すことができる。
タイヤ外周面力＝ドライブシャフトの力−タイヤ転がり抵抗−メカニカル抵抗…（ｂ）
【００１５】
上記の式（ａ）および式（ｂ）から、タイヤ外周面が路面に伝達する力（これを、タイヤ表面力とする）は、「空気抵抗」と等価である。
【００１６】
このように、実路を一定速度で走る車両の進行方向のタイヤ表面力の合算値が、実路の空気抵抗と等価であるから、車両のタイヤ表面力を計測することで車両の空気抵抗を求めることができる。
【００１７】
以上のように、本発明では、実路を一定速度で走行している状態の空気抵抗を求めることができるため、コーストダウン走行時の前傾姿勢で空気抵抗を求めるのと比較して、実際の走行時の空気抵抗との誤差を無くして、より精度の高い空気抵抗を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この実施の形態の空気抵抗測定装置は、走行路面（ＲＤ）に連続して配置され、被計測車両（ＴＭ）の全輪（ＦＷ，ＲＷ）が同時に接触可能な走行方向の長さおよびその直交方向の幅を有した計測板（２）と、この計測板（２）の上を車両が走行したときに、タイヤ外周表面が前記計測板（２）に伝達する力であるタイヤ表面力を計測する計測手段と、を備えていることを特徴とする空気抵抗測定装置とした。
【実施例１】
【００１９】
図１〜図８に基づいて本発明の最良の実施の形態の実施例１の空気抵抗測定装置Ａおよびこの空気抵抗測定装置Ａによる空気抵抗測定方法について説明する。
【００２０】
まず、実施例１の空気抵抗測定装置Ａの構成を説明する。
図１に示すように、実施例１の空気抵抗測定装置Ａは、走行路面ＲＤを切削して形成された設置凹部１に設置されており、計測板２を備えている。
【００２１】
この計測板２は、計測板本体２０と、キャタピラ部材２１，２２とを備えている。
計測板本体２０は、金属などで板状に形成されており、設置凹部１において走行路面ＲＤとの間に高さ方向の段差が生じない高さで支持台（支持手段）４に支持されている。なお、計測板本体２０は、矢印ＦＲで示す被計測車両ＴＭの走行方向に、被計測車両ＴＭの前輪ＦＷおよび後輪ＲＷを同時に乗せることが可能な長さおよび幅に形成されており、本実施例１の場合、被計測車両ＴＭを含む試験対象車両のホイールベースの２倍を目安に６ｍ程度の長さに形成されている。
【００２２】
キャタピラ部材２１，２２は、計測板本体２０と略同幅の複数の板をいわゆるキャタピラ状に結合して形成されたもので、計測板本体２０の前記走行方向の両端部に連結されており、設置凹部１に設置された大ローラ３１，３２に支持されている。
【００２３】
計測板本体２０と支持台４との間には、小ローラ４ａが複数介在されている。これらの小ローラ４ａは、低フリクションで回動するもので、図２に示すように、支持台４の長手方向（走行方向）に所定の間隔を空けて複数並設されている。すなわち、計測板２の上を被計測車両ＴＭが矢印ＦＲで示す走行方向へ走行して計測板２にタイヤ表面力が作用したときに、計測板２が、タイヤ表面力の作用方向（走行方向の正逆方向）へ移動可能に支持台４に支持されている。
【００２４】
また、計測板本体２０が走行方向に移動するのに伴い、キャタピラ部材２１，２２は、大ローラ３１，３２を回動させながら大ローラ３１，３２の外周に沿って移動し、計測板２と設置凹部１の縁部との干渉が防止される。
【００２５】
大ローラ３１，３２は、それぞれ回動軸３１ｃ，３２ｃを中心に回動可能に支持されており、図２に示すように、各回動軸３１ｃ，３２ｃのそれぞれに一対設けられている。
なお、回動軸３１ｃ，３２ｃは、それぞれ、計測板２の幅方向に延在され、設置凹部１の底面１ａに設置された架台３１ａ，３２ａに立設されたブラケット３１ｂ，３２ｂに回動可能に支持されている。
【００２６】
また、大ローラ３１，３２の外周には、図１に示すように、キャタピラ部材２１，２２に噛み合う複数の係合歯３１ｄ，３２ｄが形成されている。さらに、大ローラ３１，３２の図中下部には、架台３１ａ，３２ａに設けられたストッパ３１ｅ，３２ｅと係合可能な係合突起３１ｆ，３２ｆが外径方向に突出して形成されている。したがって、大ローラ３１，３２は、係合突起３１ｆ，３２ｆとストッパ３１ｅ，３２ｅとの間に設けられた隙間の範囲内で、走行方向およびその逆方向に回動可能となっている。
【００２７】
大ローラ３１，３２の一方の大ローラ３１の回動軸３１ｃには、図２に示すように、トルクメータ（荷重センサ）５１が設けられている。このトルクメータ５１は、被計測車両ＴＭのタイヤ外表面力により計測板２が変位して、キャタピラ部材２１，２２が大ローラ３１を回動させるときのトルクを計測する。すなわち、この計測されたトルクと大ローラ３１の回転半径とにより、後述するように計測板２に作用するタイヤ表面力を求める。
【００２８】
なお、大ローラ３１は、図１に示すウエイト（付勢手段）３１ｇにより矢印ＦＲの走行方向とは逆方向に初期荷重が与えられている。これにより、計測板２に作用する、小ローラ４ａや大ローラ３１，３２のベアリングフリクションなどのフリクションをキャンセルさせて、トルクメータ５１の計測精度が悪化することが防止されている。
【００２９】
また、トルクメータ５１の検出値は、図３に示す処理装置（演算手段）６に入力される。この処理装置６は、トルクメータ５１に加えて、第１赤外線センサ５２、第２赤外線センサ５３、時間計測タイマ５４、加速度計５５、風向計５６、風速計５７、大気圧計５８、大気温計５９が接続されている。
【００３０】
加速度計５５および両赤外線センサ５２，５３は、図１に示すように、計測板本体２０の中に設置されている。
加速度計５５は、被計測車両ＴＭが、計測板２に乗っている際に、タイヤ表面力が計測板２に作用した際に生じる加速度を計測するものである。
【００３１】
両赤外線センサ５２，５３は、被計測車両ＴＭの前部に設置されている赤外線発信機６１から発信される信号を関知するもので、計測板本体２０の走行方向の両端部に設置されている。これらの赤外線センサ５２，５３は、あらかじめ設定された間隔で配置されており、この間隔と赤外線発信機６１からの入力のタイミングとに基づいて、被計測車両ＴＭの速度および計測板２上の位置を算出することができる。
【００３２】
風向計５６、風速計５７、大気圧計５８、大気温計５９は、１つの計測ユニット（周辺環境計測手段））５０にまとめて組み付けられており、計測板２の上の被計測車両ＴＭの周囲の環境影響である、風向、風速、大気圧、大気温度を計測する。
【００３３】
次に、実施例１の空気抵抗測定装置Ａを用いて空気抵抗を計測する方法の概略を説明する。
車両の走行抵抗値は、車速に依存した、下記の式（１）に示す３項２次式で表すことができる。
（Ｗ／ｇ）（１＋ｆ）（ｄＶ／ｄｔ）＝ＤＴ＋ＤＲ＋Ｄａ  …（１）
なお、Ｗは車両の重量（単位：ｋｇ）、ｇは重力加速度（ｍ／ｓｅｃ２）、Ｖは車両速度（ｍ／ｓｅｃ）、ＤＴは駆動軸損失、ＤＲは転がり抵抗損失、Ｄａは空気抵抗損失である。
【００３４】
また、駆動軸損失ＤＴ、転がり抵抗損失ＤＲ、空気抵抗損失Ｄａは、それぞれ、下記の式（２）（３）（４）で表すことができる。
ＤＴ＝Ｗ（τ０＋ｂＶ）  …（２）
ＤＲ＝Ｗ（ｆ０＋ｋＶ２）  …（３）
Ｄａ＝Ｃｄ（１／２ｇ）×Ｖ２Ｆ  …（４）
【００３５】
なお、上記式において、τ０は駆動軸損失の常数項の係数、ｂは駆動損失の速度比例項の係数、ｆ０は転がり抵抗損失の定数項の係数、ｋは転がり抵抗損失の速度の二乗比例項の係数、Ｆは車両の前面面積（ｍ２）である。
【００３６】
そこで、実路を一定速度で走行する車両の走行抵抗は、下記の式（５）に示すように、タイヤトレッド面が路面と接する際に生じるタイヤ変形で損失される「タイヤ転がり抵抗」、車軸ベアリングフリクションによる抵抗や、ディスクブレーキパッドとロータとがブレーキ液圧が作用していなくとも自然にすれて生じる抵抗などの集合である「メカニカル抵抗」および車体に作用する空気流動による「空気抵抗」から構成されている。
車両定速走行時の走行抵抗＝タイヤ転がり抵抗＋メカニカル抵抗＋空気抵抗  …（５）
なお、上記の式（５）のメカニカル抵抗は、下記の式（６）で表すことができる。
メカニカル抵抗＝ハブベアリング抵抗＋ブレーキ引きずり抵抗  …（６）
【００３７】
さらに、動力の伝達を路面と接するタイヤ外周面について考えると、タイヤ外周面が路面に伝達する力（これを、タイヤ表面力とする）は、ドライブシャフトがタイヤに伝達した力から、「タイヤ転がり抵抗」および「メカニカル抵抗」を差し引いた力である。
【００３８】
したがって、タイヤ表面力は、下記の式（７）で表すことができる。
タイヤ表面力＝ドライブシャフトの力−タイヤ転がり抵抗−メカニカル抵抗…（７）
【００３９】
上記の式（５）および式（７）から、タイヤ外周面が路面に伝達する力であるタイヤ表面力は、「空気抵抗」と等価である。
【００４０】
そこで、実施例１の空気抵抗測定装置Ａでは、実路を一定速で走る車両の進行方向のタイヤ表面力の合算値が、実路の空気抵抗と等価であることに着目して、空気抵抗測定装置Ａの計測板２の走行時のタイヤ表面力を計測し、この計測値から空気抵抗を算出するようにしたものである。
【００４１】
次に、実施例１の空気抵抗測定装置Ａの処理装置６において、タイヤ表面力および空気抵抗を求める処理の流れを図４〜図５のフローチャートにより説明する。
【００４２】
ステップＳ１〜Ｓ８は、データを蓄積する処理である。
まず、ステップＳ１では、被計測車両ＴＭの情報を入力する。この入力情報は、少なくとも、被計測車両ＴＭのホイールベースの長さと、前輪駆動、後輪駆動、四輪駆動の種別である。これらの入力は、手作業で行ってもよいし、被計測車両ＴＭに与えられたタグ情報などを読みとるようにしてもよい。
【００４３】
次に、ステップＳ２では、第１赤外線センサ５２に入力があるか否か判定し、第１赤外線センサ５２へ入力があった場合、ステップＳ３に進み、この入力がない場合には、ステップＳ２を繰り返す。なお、この第１赤外線センサ５２に入力があった場合、被計測車両ＴＭが計測板２に乗り込む寸前の位置まで達したことを示している。
【００４４】
ステップＳ３では、計測の基準となる開始基準時間Ｔｓを設定し、この開始基準時間Ｔｓを０（これを以下、タイムＺＥＲＯと称する）とする。
続くステップＳ４で、データ収集を開始するトリガ信号をＯＮとするとともに、このトリガ信号ＯＮの１秒前からのデータを蓄積する設定を行う。すなわち、被計測車両ＴＭが、計測板２に乗り込む前の時点からのデータを蓄積する。
【００４５】
ステップＳ５では、トルクメータ５１、両赤外線センサ５２，５３、時間計測タイマ５４、加速度計５５、風向計５６、風速計５７、大気圧計５８、大気温計５９からの信号の取り込みを開始する。
【００４６】
次のステップＳ６では、第２赤外線センサ５３から入力があるか否か判定し、入力があった場合には、続くステップＳ７において、前輪離脱寸前時間Ｔｅを設定する。この前輪離脱寸前時間Ｔｅは、計測板本体２０から前輪ＦＷが降板する直前の時間である。
【００４７】
さらにステップＳ８では、データ収集を終了するトリガ信号をＯＮとするとともに、このトリガ信号がＯＮとなってから、１秒後までデータの蓄積を行った後、データの蓄積を終了する。
【００４８】
データの蓄積を終えると、ステップＳ９において、平均化処理を行う。すなわち、ステップＳ９では、蓄積データから、計測時間、平均車速Ｖｍ、平均大気温、平均大気圧、平均風速、平均風向を求める。
【００４９】
続く、ステップＳ１０〜Ｓ１３では、抽出するデータの仕分けを行う。
ステップＳ１０では、単位時間当たりの加速度計５５の出力変化を算出する。
【００５０】
ステップＳ１１では、加速度計５５の出力変化値の波形により、図６〜図８に示す各フェーズＰ１，Ｐ２，Ｐ３のいずれであるか、および各時間ｔ１，ｔ２，ｔ３を求める。
なお、第１フェーズＰ１は、計測板２に、前輪ＦＷのみが乗った状態、第２フェーズＰ２は、前輪ＦＷおよび後輪ＲＷ、すなわち全輪が乗った状態、第３フェーズＰ３は、後輪ＲＷのみが乗った状態をいう。
また、ｔ１は、前輪ＦＷが計測板本体２０に乗り込んだ時点のタイムＺＥＲＯからの経過時間であって前輪乗り込み時間と称し、ｔ２は車両前後輪ＦＷ，ＲＷが計測板本体２０に乗り込んだ時点のタイムＺＥＲＯからの経過時間であって全輪乗り込み時間と称し、ｔ３は前輪ＦＷが計測板本体２０から降りた時点のタイムＺＥＲＯからの経過時間であって前輪離脱時間と称する。
【００５１】
ステップＳ１２では、加速度計５５により求めた全輪乗り込み時間ｔ２とは別に、算出全輪乗り込み時間Ｔ２を計算により求める。この算出全輪乗り込み時間Ｔ２は、開始基準時間Ｔｓ（タイムＺＥＲＯ）から全輪が乗り込むのに要する時間を、平均車速Ｖｍと被計測車両ＴＭのホイールベース値とに基づいて算出するもので、下記式（８）により求める。
Ｔ２＝ホイールベース／平均車速  …（８）
【００５２】
ステップＳ１３では、算出全輪乗り込み時間Ｔ２から前輪離脱寸前時間Ｔｅまでの加速度計５５の出力およびトルクメータ５１の出力を抽出する。なお、この算出全輪乗り込み時間Ｔ２から前輪離脱寸前時間Ｔｅまでの間の時間帯は、全輪ＦＷ，ＲＷが確実に平坦な計測板本体２０に乗っている時間帯である。
【００５３】
次に、ステップＳ１４では、全輪乗り込み時間Ｔ２から前輪離脱寸前時間Ｔｅまでのトルクメータ５１の出力の、単位時間あたりの変化を算出する。
【００５４】
さらに、ステップＳ１５では、単位時間当たりのトルクメータ５１の出力変化および加速度計５５の出力変化が、ある条件以下であり、安定した状態と判定できる区間を決定する。
【００５５】
次のステップＳ１６では、その区間のトルクメータ５１の出力を平均化し、さらに、大ローラ３１の半径に基づいて、タイヤ表面力を下記式（９）により算出し、これを空気抵抗とする。
タイヤ表面力＝Ｎｍ／ｍ  …（９）
なお、Ｎｍは、トルクメータ出力平均値、ｍは、大ローラ３１の腕の長さ（半径）である。
【００５６】
次の、ステップＳ１７〜Ｓ１９は、気象補正を行う。
すなわち、ステップＳ１７において、風向風速計測値から、走行方向の風速成分を算出する。この風速成分と、被計測車両ＴＭの平均車速とにより、被計測車両ＴＭに作用した風速を算出し、ステップＳ１６で得られた空気抵抗損失Ｄａに補正を加える。
【００５７】
ステップＳ１８では、基準条件、例えば、大気温度２０℃、大気圧１０１ｋＰａ、と実験時の条件とを比較し、空気抵抗にさらに空気密度の補正を行う。
【００５８】
ステップＳ１９では、補正後の空気抵抗（＝空気抵抗損失Ｄａ）および既知の車両前面面積Ｆから抵抗係数Ｃｄを算出する。
【００５９】
すなわち、前述の式（４）において、空気抵抗損失Ｄａと車両前面面積Ｆおよび速度Ｖが分かれば、抵抗係数Ｃｄを求めることができる。
以上で、処理を終了する。
【００６０】
次に、被計測車両ＴＭとして、後輪駆動車を用いた場合の計測例を説明する。
この計測時には、被計測車両ＴＭを一定車速で走行させて、図１に示すように、計測板２の上を、矢印ＦＲで示す方向に通過させる。
【００６１】
このとき、図１に示すように、被計測車両ＴＭが計測板２に接近して前輪ＦＷが計測板２に乗り込む際に、第１赤外線センサ５２において赤外線発信機６１の赤外線が検出されると、フローチャートのステップＳ２以降の処理が開始され、その１秒前からのデータの蓄積が開始される（ステップＳ４）。また、被計測車両ＴＭが第２赤外線センサ５３の位置に達して、計測板２から前輪ＦＷが降りる寸前になると、前輪離脱寸前時間Ｔｅが設定されて、その１秒後までのデータが蓄積される（ステップＳ７）。
【００６２】
このようにして蓄積された、トルクメータ５１の出力は、図６に示すようになる。 ここで、トルクメータ５１の出力波形は、計測板２が走行方向（図１の矢印ＦＲ方向）に押される力をマイナスとし、走行方向と逆方向に押される力をプラスとしている。なお、作動説明上、計測板２を支える小ローラ４ａのフリクションおよび計測板２の重量は無視している。
【００６３】
この図に示すように、被計測車両ＴＭの非駆動輪である前輪ＦＷが計測板２に乗り込んだ第１フェーズＰ１では、トルクメータ５１の計測値は、図示のように、非駆動輪の転がり抵抗分だけマイナス出力となる。
【００６４】
その後、駆動輪である後輪ＲＷが計測板２に乗り込んで、計測板２に全輪ＦＷ，ＲＷが接触した第２フェーズＰ２では、トルクメータ５１の出力は、タイヤ表面力の合計値が計測されて、プラスの出力となる。この状態のタイヤ外表面力が空気抵抗に相当する。
【００６５】
そして、前輪ＦＷが計測板２から降板して、駆動輪である後輪ＲＷのみが計測板２に乗っている第３フェーズＰ３では、トルクメータ５１の出力は、空気抵抗に前輪転がり抵抗を加えた値となる。
【００６６】
その後、後輪ＲＷも計測板２から降りると、トルクメータ５１の出力値は、図示のように「０」となる。このとき、正確には、ウエイト３１ｇによるプリロードから装置の機械的フリクションを差し引いた出力となる。
【００６７】
なお、図６では、各フェーズＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、トルクメータ５１の出力値で示しているが、各フェーズＰ１，Ｐ２，Ｐ３の変化タイミングである各時間ｔ１，ｔ２，ｔ３は、ステップＳ１１の処理に基づいて、加速度計５５の出力に基づいて求めている。
このように、加速度計５５の出力に基づいて前輪乗り込み時間ｔ１、全輪乗り込み時間ｔ２、前輪離脱時間ｔ３を求めることにより、計測板２に対するトルク入力状態の変化タイミングを高い精度で検出するようにしている。
【００６８】
また、空気抵抗を求めるのに用いるタイヤ表面力は、後輪駆動車の場合、第２フェーズＰ２の出力であり、このときのトルクメータ５１の出力に基づいて、ステップＳ１６においてタイヤ表面力を求める。
【００６９】
さらに、本実施例１では、この第２フェーズＰ２におけるトルクメータ５１の出力として、算出全輪乗り込み時間Ｔ２から前輪離脱寸前時間Ｔｅとの間のデータを用いるようにしている（ステップＳ１４〜Ｓ１６）。これにより、全輪ＦＷ，ＲＷが確実に平坦な計測板本体２０に接触しているときのトルクメータ５１の出力が用いられ、キャタピラ部材２１，２２に接触している出力を排除している。
なお、本実施例１では、トルクメータ５１の出力には、プリロードからベアリングフリクションなどの機械的フリクションを差し引いた値が加算されているため、その加算分を差し引く補正を行って、タイヤ表面力を求めるようにしている。
【００７０】
さらに、得られたタイヤ表面力および補正値に基づいて、空気抵抗損失Ｄａを算出するとともに、抵抗係数Ｃｄを算出する。
【００７１】
次に、被計測車両ＴＭとして、前輪駆動車を用いた場合について説明する。
図７は、被計測車両ＴＭとして、前輪駆動車を用いた場合のトルクメータ５１の出力波形を示している。
【００７２】
前輪駆動車の場合、前輪ＦＷのみが乗り込んだ第１フェーズＰ１では、前輪ＦＷが駆動輪であることから、トルクメータ５１の出力は、空気抵抗に非駆動輪（後輪ＲＷ）の転がり抵抗が加わった値となっている。
【００７３】
一方、その後の全輪ＦＷ，ＲＷが計測板２に乗り込んだ第２フェーズＰ２では、トルクメータ５１の出力値は、非駆動輪である後輪ＲＷの転がり抵抗であるマイナス値分が差し引かれた値となり、この値が、空気抵抗を示している。
【００７４】
そして、駆動輪である前輪ＦＷが計測板２から降板した第３フェーズＰ３では、計測板２が、非駆動輪である後輪ＲＷの転がり抵抗分だけ走行方向に押され、トルクメータ５１の出力はマイナスとなる。
【００７５】
したがって、前輪駆動車の場合も、第２フェーズＰ２の出力に基づいて、空気抵抗が算出される。
【００７６】
次に、被計測車両ＴＭとして、四輪駆動車を用いた場合について説明する。
四輪駆動車の場合、前輪ＦＷのみが計測板２に乗り込んだ第１フェーズＰ１では、トルクメータ５１の出力は、図８に示すように、前輪ＦＷが計測板２を押す力（Ｆ１）に相当するプラス出力となる。
【００７７】
その後、全輪ＦＷ，ＲＷのタイヤ表面力が計測板２に作用するフェーズＰ２では、トルクメータ５１の出力は、さらに大きな値となり、これが、空気抵抗に相当する。
【００７８】
その後、前輪ＦＷが降板して後輪ＲＷのみが計測板２に乗った第３フェーズＰ３となると、トルクメータ５１の出力は、後輪ＲＷが計測板２を押す力（Ｆ２）に相当するプラス出力となる。
【００７９】
以上のように、実施例１では、実路を一定速度で走行している状態のタイヤ表面力を求め、これから空気抵抗を求めるため、コーストダウン走行時の前傾姿勢で空気抵抗を求めるのと比較して、実際の走行時の空気抵抗との誤差を無くして、より精度の高い空気抵抗を求めることができる。
【００８０】
また、実施例１では、計測板２に対する各車輪ＦＷ，ＲＷの接触状態の異なる各フェーズＰ１，Ｐ２，Ｐ３の変化タイミングである各時間ｔ１，ｔ２，ｔ３を、加速度計５５の出力に基づいて求めるようにしている。この加速度計５５の出力は、各車輪ＦＷ，ＲＷが計測板２を押す力の変化に即座に対応するため、各時間ｔ１，ｔ２，ｔ３を、トルクメータ５１の出力に基づいて求めるのと比較して、高応答性かつ高精度で求めることができる。
【００８１】
さらに、実施例１では、タイヤ表面力を算出する第２フェーズＰ２のデータとして、算出全輪乗り込み時間Ｔ２から前輪離脱寸前時間Ｔｅまでの時間帯のデータを用いるようにしている。これは、全輪ＦＷ，ＲＷが、平坦な計測板本体２０に接触しているときのトルクメータ５１のデータであり、後輪ＲＷがキャタピラ部材２１，２２に接触しているときのデータを排除することで、より正確なタイヤ表面力を求めることができる。よって、キャタピラ部材２１，２２に接触したデータを含む場合と比較して、実際の空気抵抗との誤差をより排除することができる。
【００８２】
加えて、実施例１では、ステップＳ１５において、トルクメータ５１および加速度計５５の出力が安定した状態と判定できる区間のデータを用いるようにしている。よって、この判定を行わない場合に比べて、外乱影響（例えば、計測板２上のごみや小石や水などの影響）を排除して、より高精度に空気抵抗を求めることが可能となる。
【００８３】
さらに、実施例１では、計測板２を、その周辺の走行路面ＲＤと略同一高さに配置し、両者に段差が生じないように配置しているため、被計測車両ＴＭを一定速度で実施例装置Ａの計測板２上を走行させる際に、段差が存在する場合と比較して、安定して走行させて、安定したデータを得ることができる。これにより、誤差の発生を抑えることができる。
【００８４】
また、実施例１では、計測板２を、平坦な計測板本体２０と、その両端部のキャタピラ部材２１，２２と、で構成し、キャタピラ部材２１，２２を大ローラ３１，３２により巻き取り、計測板２が、設置凹部１の開口縁部と干渉しないようにした。したがって、トルクメータ５１および加速度計５５の出力が、このような干渉およびその反力の影響を受けるのを防止して、精度向上を図ることができるとともに、装置の耐久性の向上を図ることができる。
【００８５】
加えて、大ローラ３１にウエイト３１ｇを設けて、走行方向とは逆方向に初期荷重を与え、小ローラ４ａや大ローラ３１，３２のベアリングフリクションなどのフリクションをキャンセルさせている。このため、ウエイト３１ｇによる初期加重を与えない場合に比べて、トルクメータ５１によるタイヤ表面力の検出精度向上を図ることができる。
【００８６】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態および実施例１を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態および実施例１に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００８７】
すなわち、実施例１では、計測板２を平坦な計測板本体２０とキャタピラ部材２１，２２とで形成した例を示したが、これに限定されず、例えば、図９に示す平坦な計測板２００のみで構成してもよい。この計測板２００は、スライド支持手段２０４を介して走行路面ＲＤにスライド可能に支持されている。また、スライド支持手段２０４には、計測板２００が所定量スライドしたところで、それ以上のスライドを規制するストッパや、スライド方向に作用する荷重を検出するトルクセンサが設けられているものとする。
【００８８】
また、実施例１では、各フェーズＰ１，Ｐ２，Ｐ３の変化タイミングを加速度計５５の出力で求めるようにした例を示したが、これをトルクメータ５１の出力で検出するようにしてもよい。あるいは、タイヤ表面力の算出には、第２フェーズＰ２におけるトルクメータ５１の出力がわかればよいため、加速度計５５を廃止して、ステップＳ１４〜Ｓ１６の計算のみにより第２フェーズＰ２を求めるようにしてもよい。
【００８９】
また、本発明における計測板２に対してその移動方向に初期荷重を与える付勢手段は、実施例１で示したウエイト３１ｇに限定されない。要するに付勢手段は、計測板に対して走行方向の正逆方向に作用するフリクションをキャンセルできるものであればよく、ウエイト３１ｇの他にもスプリングなどの他の手段を用いることができ、また、設置位置も、計測板２に直接付勢力を入力するなど、他の位置としてもよい。
【００９０】
また、実施例１では、乗り込み検出手段として、被計測車両ＴＭに設けられた赤外線発信機６１から発信される赤外線を検出する第１赤外線センサ５２を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、タイヤに接触して乗り込みを検出する手段などの他の手段を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態の実施例１の空気抵抗測定装置Ａの構成を示す全体図である。
【図２】本発明の実施の形態の実施例１の空気抵抗測定装置Ａの要部を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態の実施例１の空気抵抗測定装置Ａの演算手段に相当する処理装置６を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態の実施例１の空気抵抗測定装置Ａの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態の実施例１の空気抵抗測定装置Ａの処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態の実施例１の空気抵抗測定装置Ａにおいて後輪駆動車の測定時のトルクメータ５１の出力例を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の実施の形態の実施例１の空気抵抗測定装置Ａにおいて前輪駆動車の測定時のトルクメータ５１の出力例を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の実施の形態の実施例１の空気抵抗測定装置Ａにおいて四輪駆動車の測定時のトルクメータ５１の出力例を示すタイムチャートである。
【図９】本発明の実施の形態の他の例の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９２】
２     計測板
４     支持台（支持手段）
６      処理装置（演算手段）
３１ｇ ウエイト（付勢手段）
５０   計測ユニット（周辺環境計測手段））
５１   トルクメータ（荷重センサ）
５２   第１赤外線センサ（乗り込み検出手段）
５５   加速度計（加速度センサ）
ＦＷ   前輪
ＲＷ   後輪
ＲＤ   走行路面
ＴＭ   被計測車両
【図１】
2008076225.tif 000003
【図２】
2008076225.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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