(57)【要約】【目的】電源電圧の電圧変動に影響されず、正確な測定データをソフト的に実現する。【構成】交流電源８から電圧を供給されて作動するライディングシミュレータ１のサーボモータ５における角度変化データを測定し、これと併行して電圧測定器９によりその間の電圧を計測して電圧変動データとする。これら角度変化データと電圧変動データをフロッピーディスク１０・１１へそれぞれ記録し、別の第２コンピュータ１２へ読み込み、角度変化データに基づいて実測応答データを演算する。また、電圧変動データにより補正値を得、この補正値により実測応答データを補正して補正応答データとし、これを用いて基準値との間でデータ判定を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源にてサーボモータを駆動して所定の出力を得るサーボモータ作動装置に対してその出力状態を判定するための方法において、
前記サーボモータ作動装置を所定条件で作動させてその出力を計測することにより実測応答データを得るとともに、前記出力の計測と同時に、電圧測定器により前記サーボモータに供給される電源電圧の変動を計測して電圧変動データを得、この電圧変動データに基づき、コンピュータにて前記実測応答データを補正して補正応答データを作成し、この補正応答データに基づいて前記サーボモータ作動装置の出力状態を判定することを特徴とするサーボモータ作動装置の作動判定方法。
【請求項２】
前記サーボモータ作動装置は車両用運転シミュレータであり、前記実測応答データは同装置におけるサーボモータの所定動作に要する作動時間を含むことを特徴とする請求項１に記載したサーボモータ作動装置の作動判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、サーボモータ作動装置の作動判定方法において、サーボモータの電圧変動に伴う影響を補正できるようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーボモータ作動装置の一例として、サーボモータにより車体姿勢を変化させるようにした運転シミュレータは公知であり、例えば、自動２輪車の運転教習用に使用するものがある（一例として、特許文献１参照）。このような運転シミュレータは、コンピュータを備え、内蔵する教習ソフトを用いて模擬走行でき、このとき運転操作に応じて車体姿勢を変化させるようになっている。また、応答性測定ソフトによりサーボモータの応答性を測定して合否判定を行い、応答性が基準値から外れたときは、予め設定された複数のパラメータから一つを選択してサーボモータの応答性を調整するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−０８８６０５号公報
【０００４】
このパラメータは、サーボモータに対する電圧変動の影響を修正するものであり、電源電圧の変動によってシュミレーション結果に異常を生じることがあるため、不合格の場合は、パラメータを変更して運転シミュレータの設定を変更しなければならない。
図５は、このような自動２輪車の運転シミュレータにおいて、サーボモータの応答性測定及び調整をする方法につき、容易に考えられると思われる一例を示す。まず、運転シミュレータの電源を入れ（Ｓ・１）、応答計測用ソフトを起動する（Ｓ・２）。応答測定は、左右のフロントフォークを所定角度傾けた状態からの戻り時間、例えば、５°傾斜から０°に戻るまでの角度と時間を計測する。この測定結果に基づいて応答データを演算する（Ｓ・３）。
【０００５】
応答データは所定の基準角度になるまでに要する時間であり、例えば、０°から３．５°までに変化する時間を演算する。続いて、この応答データを所定の基準値と比較してデータ判定を行う（Ｓ・４）。この判定は応答データが、例えば１６５±５ミリ秒の範囲にあれば合格となる。基準値以内であれば合格として応答性測定を終了する。不合格の場合は、何らかの特性不良が考えられるため、応答計測用ソフトを終了させ（Ｓ・５）、サーボアンプのパラメータを変更し（Ｓ・６）、再びＳ・２から反復する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで上記応答性が不合格となる原因は、測定対象である運転シミュレータ毎のバラツキや運転シミュレータの電源状態の差に基づく電圧変動によることが多い。特に、電源電圧の変動に原因がある場合は、これによる異常を回避するべく、何回もパラメータを変更して上記応答性測定の反復を行わなければならず、煩雑で手間のかかる作業になった。また、このような電源電圧の異常を回避するためには、安定化電源を用いることが考えられるが、このような電源装置は高価であるため、このような高価な電源装置を要さず、測定方法のみにおいて解決することが求められる。そこで本願発明はこのような要請の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本願における発明でのサーボモータ作動装置の作動判定方法に係る請求項１の発明は、電源電圧にてサーボモータを駆動して所定の出力を得るサーボモータ作動装置に対してその出力状態を判定するための方法において、
前記サーボモータ作動装置を所定条件で作動させてその出力を計測することにより実測応答データを得るとともに、前記出力の計測と同時に、電圧測定器により前記サーボモータに供給される電源電圧の変動を計測して電圧変動データを得、この電圧変動データに基づき、コンピュータにて前記実測応答データを補正して補正応答データを作成し、この補正応答データに基づいて前記サーボモータ作動装置の出力状態を判定することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、上記請求項１において、前記サーボモータ作動装置が車両用運転シミュレータであり、前記実測応答データが同装置におけるサーボモータの所定動作に要する作動時間を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１によれば、実測応答データの計測と同時に、電源の電圧変動を計測して電圧変動による補正値を得、これに基づいてコンピュータにて実測応答データを補正して補正応答データを作成し、この補正応答データを用いて予め設定されている基準値と比較して合否を判定する。
【００１０】
したがって、補正応答データは、電源の電圧変動を補正したものであるから、サーボモータの電圧変動による作動状態の変動に影響されずに、サーボモータ作動装置の作動判定ができることになる。その結果、高価な装置を設けなくても済む。
【００１１】
また、電圧変動が生じてた場合でも、サーボモータのパラメータを変更せずに合否判定が可能になる場合があるので、応答測定が簡単になる。しかも、サーボモータのパラメータを変更して作動調整することが必要になる場合でも、これを何回も繰り返さずことなく、比較的少ない回数で調整できるから、簡単かつ安価に正確な判定が可能となる。
【００１２】
請求項２によれば、サーボモータ作動装置としての運転シミュレータに対する作動判定が容易・正確になるから、品質安定に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて実施形態を説明する。図１は運転シミュレータに対する応答性の測定方法を示す図、図２は測定方法のフロー図である。なお、この測定方法は、前記従来例と同じ自動２輪車の運転シミュレータにおける測定方法に関するものである。
【００１４】
図１において、１は運転シミュレータの略図であり、基台１上に自動２輪車の模擬車両３が姿勢制御機構４を介して支持される。姿勢制御機構４はサーボモータ５を備え、模擬車両３の車体姿勢を制御自在になっている。模擬車両３に乗車した乗員は、スクリーン６を見ながら、そこに表示される教習コースの上を模擬走行する。
【００１５】
スクリーン６の表示は、模擬車両３に対する運転者の運転操作に対応して第１コンピュータ７で制御される。第１コンピュータ７は、運転シミュレータ１の制御装置であり、各種センサで検知される運転操作データに基づいて模擬車両３の車体姿勢を制御する。第１コンピュータ７は、教習ソフトと応答性測定ソフトを備えている。さらに、サーボモータ５は電源８からの駆動用交流で駆動され、このときの電圧変化は電圧測定器９にてモニターされ、電圧変動が測定される。
【００１６】
ところで、この運転シミュレータ１は、姿勢制御機構４のサーボモータ５が回転作動角を変化することにより車体姿勢を変化させて、運転者に実走行時の運転姿勢を体感させる。このような車体姿勢は車体の加速度に対応することが必要であり、この加速度は左右のフロントフォークの伸縮速度変化により把握できる。一方、運転シミュレータ１においては、フロントフォークに対応する左右の軸（ＲＬ軸とする）がサーボモータ５の回転によって変化する傾斜角度を測定することにより加速度を把握できる。したがって、忠実な加速度を実現させるには、サーボモータ５の回転応答性を基準値に保つことが必要になる。そこで、この応答性を基準値に維持するとともに、必要により補正できるにするために応答性測定ソフトも備えている。
【００１７】
以下、この運転シミュレータ１における応答性測定について説明する。第１コンピュータ７において、応答性測定ソフトにより、サーボモータ５を作動させて、模擬車両３の車体を所定角度傾けて左右のフロントフォークを所定角度傾けた状態を作り、この状態から通常状態までの戻り時間を計測して、経過時間と傾斜角度を時系列に測定した角度変化データを得る。具体的には上記従来例と同様に５°の傾斜状態から０°の通常状態に戻し、その間における時系列角度データを測定する。
【００１８】
同時に、電源８からサーボモータ５を駆動するために供給される電源電圧を所定サンプリング間隔（例えば、０．４ミリ秒）で電圧測定器９により測定し、電圧変動データを得る。このとき電源８は交流であり、電圧は交流の例えばＲ・Ｓ相間を測定する。
【００１９】
この例では、第１コンピュータ７によって得られた角度変化データと、電圧測定器９によって得られた電圧変動データは、それぞれフロッピーディスク（フロッピーは登録商標）１０、１１に格納されて別の場所に設けられたパソコン等の第２コンピュータ１２へ送られ、ここでそれぞれが読み込まれる。各データをフロッピーディスク１０、１１に格納するのは、応答性の演算及び合成を運転シミュレータ１の第１コンピュータ７と別の第２コンピュータ１２で行えるようにデータを転送するためである。但し、フロッピーディスク１０、１１は記録媒体の一例であり、データを転送するには公知の各種媒体が利用可能である。また、オンライン転送も可能である。
【００２０】
さらに、運転シミュレータ１の第１コンピュータ７と別の第２コンピュータ１２を用いる理由は、第２コンピュータ１２に設けられた後述のデータ変換ソフト及びデータ合成ソフトが、第１コンピュータ７の専用ソフトでは動作しない汎用ソフト上で使用可能なものであるため、この汎用ソフトを第１コンピュータ７へもインストールすることなく処理するようにして、ソフト費用を節約するためである。したがって、第１コンピュータ７側に上記汎用ソフトをインストールしてさらにデータ変換ソフト及びデータ合成ソフトをインストールすれば、上記データの転送や別の第２コンピュータ１２による処理を省略できる。
【００２１】
第２コンピュータ１２において、角度変化データはデータ変換ソフトによりデータ変換されて応答性データとされる。この応答性データは、データ合成ソフトにより、電圧変動データに基づいて予め設定されたところにより合成されて補正応答データとなる。さらにこの補正応答データに基づいてデータ判定がされ、不合格の場合はサーボモータのサーボアンプに対するパラメータを補正する。
【００２２】
図２は、応答性の判定方法及びサーボアンプのパラメータを示すグラフであり、縦軸に車体を傾けた角度、横軸に車体が水平に戻るまでの復元時間をとってある。この応答性は、フロントフォークの右及び左軸の角度変化の速さを示し、加速度に対応する。
【００２３】
この場合、基準角度３．５°を設定したとき、０°から３．５°までの角度変化に要した応答時間が基準値１６５±５ミリ秒の範囲であれば合格とし、これより外れれば不合格とする。但し、この応答性は計測時のサーボモータにおけるサーボアンプのパラメータ設定により変化する。図中の曲線ａ〜ｅは予め設定された複数のパラメータを示す。応答性測定した結果、データ判定が不合格になった場合は、パラメータを変更してサーボアンプを調整するようになっている。
【００２４】
図３は電圧変動データの計測方法を示し、２００Ｖの電圧が測定条件の下限である１８０Ｖ付近へ一時的に降下する場合を示す。このとき電圧測定器９は、時系列に電圧値をモニターしており、これを電圧変動データとしてフロッピーデスク１０へ保存する。
【００２５】
この電圧変動データは、第２コンピュータ１２において、データ合成ソフトにより補正データへ加工される。このとき、隣り合う３点間の平均値を計算し、電圧が下がる状態の区間においてのみ作成し、上昇時、定常時及び１８０Ｖ以下の異常時では作成しない。
【００２６】
また、この平均値は、予め電圧降下と応答時間の相関を実測して、この相間データを第２コンピュータ１２へ格納されている比較データと比較されて補正データが作成される。比較データは、例えば、電圧２００、１９０、１８０Ｖのとき、それぞれ、１６６、１７０、１８０ミリ秒のように設定する。
【００２７】
このようにして得られた補正データは、データ合成ソフトにより、応答性データと合成されて評価用データとなる。このとき、応答性データの補正は、電圧変動データの平均値にて一定範囲内にて電圧が下がる状態の区間においてのみ行われる。
【００２８】
図４は応答性測定における全体のフローチャートである。まず、運転シミュレータの電源を入れ（Ｓ・１０）、運転シミュレータ１の第１コンピュータ７において、応答計測ソフトを起動し（Ｓ・１１）、ＲＬ軸を５°傾けた状態から通常状態の０°まで戻る際の角度変化と時間を時系列に測定することにより応答測定を実施する（Ｓ・１２）。この測定された角度変化データをフロッピーディスク１０に格納する（Ｓ・１３）。
【００２９】
こフロッピーディスク１０を他の場所にある別の第２コンピュータ１２へ移して、その角度変化データを第２コンピュータ１２へ読み込む（Ｓ・１４）。続いて、この第２コンピュータ１２にてデータ変換ソフトを起動し（Ｓ・１５）、読み込まれた角度変化データに基づいて、通常状態の０°から基準角度３．５°までの角度変化に要した時間を演算し、実測応答データを演算して記憶する（Ｓ・１６）。
【００３０】
また、第１コンピュータ７においては、角度変化データの測定と同時に、電圧測定ソフトを起動し（Ｓ・１７）、電圧測定器９によりサーボモータ５の駆動電圧における変動データを測定し、これを電圧変動データとしてフロッピーディスク１１に格納する（Ｓ・１８）。このフロッピーディスク１１を第２コンピュータ１２へ移して、その電圧変動データを第２コンピュータ１２へ読み込む（Ｓ・１９）。
【００３１】
続いて、この第２コンピュータ１２にてデータ合成ソフトを起動し（Ｓ・２０）、電圧変動データを予め記憶されている比較データと比較して補正値を決定し、この補正値を予め記憶されている実測応答データに合成して補正することにより補正応答データを作成する（Ｓ・２１）。
【００３２】
この補正応答データは、予め設定されている判定基準（図２）と比較されて、合否のデータ判定が行われる（Ｓ・２２）。すなわち、補正応答データが基準値の１６５±５ｍ・ｓｅｃの範囲にあれば合格、そうでなければ不合格となる。例えば、実測応答データが１８５ミリ秒であっても、電圧補正をかけることにより１６８ミリ秒であれば合格となる。
【００３３】
データ判定が合格の場合は応答性測定を終了する。不合格の場合は、サーボモータに対する電圧異常が考えられるため、応答計測ソフトを終了させ（Ｓ・２３）、サーボアンプのパラメータを予め設定されているもののうちのいずれかに適宜変更し（Ｓ・２４）、再びＳ・１１から応答性測定を反復する。
【００３４】
このように、本願発明によれば、電源電圧の所定変動範囲では、電圧変動に影響されずに、正確な判定が可能になり、パラメータを変更して何回も測定を繰り返さなくても済むため、判定が迅速になる。また、高価な安定化電源装置の使用を不要にできる。しかも運転シミュレータの作動を正確に維持できるので、品質保証を高めることができる。
【００３５】
なお、本願発明は、運転シミュレータのみならず、サーボモータで作動する各種装置、例えば、搬送装置などの動作測定に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】測定装置の構成図
【図２】測定方法のフロー図
【図３】電圧変動データの計測方法を示す図
【図４】本願発明方法におけるフローチャート
【図５】背景技術におけるフローチャート
【符号の説明】
【００３７】
１：運転シミュレータ、２：基台、３：模擬車両、４：姿勢制御機構、５：サーボモータ、６：スクリーン、７：第１コンピュータ７、８：交流電源、９：電圧測定器、１０・１１：フロッピーディスク、１２：第２コンピュータ１２
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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