【手続補正書】
【提出日】平成19年9月3日(2007.9.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】非線形バネシミュレート装置および非線形バネシミュレートプログラム記憶媒体
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バネの剛性を表わすバネ係数が変化する非線形バネの特性をシミュレートする非線形バネシミュレート装置であって、
所定周期で繰り返す標本化時期ごとの、バネ両端の速度をそれぞれｖ１，ｖ２としたときの速度差ｖ１−ｖ２を取得する速度差取得部と、
前記速度差取得部で取得した、次期標本化時期の速度差ｖ１−ｖ２と、該次期標本化時期のバネ係数Ｋとを用い、
【数１】
2007149124.tif 000001
に基づいて該次期標本化時期のバネの力の変化ｆ´を求め、さらに、該式（１）に基づいて求められた、該次期標本化時期を含む過去の標本化時期のバネの力の変化ｆ´を用い、
【数２】
2007149124.tif 000002
に基づいて該次期標本化時期のバネの力ｆを求める力算出部と、
次期標本化時期を含む過去の標本化時期の速度差ｖ１−ｖ２に基づいて、該次期標本化時期のバネ係数Ｋを求めて前記力算出部に設定するバネ係数算出部とを備えたことを特徴とする非線形バネシミュレート装置。
【請求項２】
前記バネ係数算出部は、前記力算出部における前記次期標本化時期のバネの力ｆの算出に先立って該次期標本化時期のバネ係数Ｋを求めて該力算出部に設定するものであり、
前記力算出部は、前記速度差取得部で取得した次期標本化時期の速度差ｖ１−ｖ２と、前記バネ係数算出部から今回設定を受けた次期標本化時期のバネ係数Ｋとを用い、前記式（１）に基づいて該次期標本化時期のバネの力の変化ｆ´を求め、今回求めた該次期標本化時期のバネの力の変化ｆ´を用いるとともに、該式（１）に基づいて前回までに求めておいた、該次期標本化時期よりも前の過去の標本化時期のバネの力の変化ｆ´を用い、前記（２）式に基づいて該次期標本化時期のバネの力ｆを求めるものであることを特徴とする請求項１記載の非線形バネシミュレート装置。
【請求項３】
前記バネ係数算出部は、バネの撓みδとバネ係数Ｋとの対応関係を記憶しておく記憶手段を有し、次期標本化時期を含む過去の標本化時期の速度差ｖ１−ｖ２を用いた式
【数３】
2007149124.tif 000003
に従って該次期標本化時期のバネの撓みδを求め、前記対応関係に基づいて、該撓みδから該次期標本化時期のバネ係数Ｋを求めるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の非線形バネシミュレート装置。
【請求項４】
バネの剛性を表わすバネ係数Ｋが変化する非線形バネの一種である空気バネの特性をシミュレートする非線形バネシミュレート装置であって、
所定周期で繰り返す標本化時期ごとの、容積変化ΔＶを取得する容積変化取得部と、
前記容積変化取得部で取得した、次期標本化時期の容積変化ΔＶと、該次期標本化時期のバネ係数Ｋとを用い、式
【数４】
2007149124.tif 000004
に基づいて該次期標本化時期の内圧の変化Ｐ´を求め、さらに、該式（４）に基づいて求められた、該次期標本化時期を含む過去の標本化時期の内圧の変化Ｐ´を用い、
【数５】
2007149124.tif 000005
に基づいて該次期標本化時期の内圧Ｐを求める内圧算出部と、
次期標本化時期を含む過去の標本化時期の容積変化ΔＶに基づいて、該次期標本化時期のバネ係数Ｋを求めて前記内圧算出部に設定するバネ係数算出部とを備えたことを特徴とする非線形バネシミュレート装置。
【請求項５】
前記バネ係数算出部は、前記内圧算出部における前記次期標本化時期の内圧Ｐの算出に先立って該次期標本化時期のバネ係数Ｋを求めて該内圧算出部に設定するものであり、  前記内圧算出部は、前記容積変化取得部で取得した次期標本化時期の容積変化ΔＶと、前記バネ係数算出部から今回設定を受けた次期標本化時期のバネ係数Ｋとを用い、前記式（４）に基づいて該次期標本化時期の内圧の変化Ｐ´を求め、今回求めた該次期標本化時期の内圧の変化Ｐ´を用いるとともに、該式（４）に基づいて前回までに求めておいた、該次期標本化時期よりも前の過去の標本化時期の内圧の変化Ｐ´を用い、前記（５）式に基づいて、該次期標本化時期の内圧Ｐを求めるものであることを特徴とする請求項４記載の非線形バネシミュレート装置。
【請求項６】
前記バネ係数算出部は、
【数６】
2007149124.tif 000006
但し、ｐｏは、シリンダ外部の大気圧、
Ｖは、シリンダ容積
Ｖｏは、シリンダ内圧ｐがｐｏの時のシリンダ容積、
ｎは、ポリトローブ変化を決める指数であって、
ｎ＝０：等圧変化
ｎ＝１：等温変化
ｎ＝κ：断熱変化（κは比熱比）
ｎ＝∞：等容変化
を表わす。
あるいは該式（６）と等価なテーブルを記憶しておく記憶手段を有し、次期標本化時期を含む過去の標本化時期の容積変化ΔＶを用い、式
【数７】
2007149124.tif 000007
に従って該次期標本化時期の容積Ｖを求め、前記式（６）あるいは該式（６）と等価なテーブルに基づいて、該次期標本化時期の容積変化ΔＶおよび容積Ｖから該次期標本化時期のバネ係数Ｋを求めるものであることを特徴とする請求項４又は５記載の非線形バネシミュレート装置。
【請求項７】
前記記憶手段は、前記式（６）に代わる、該式（６）をテイラー展開した式
【数８】
2007149124.tif 000008
あるいは該式（８）と等価テーブルを記憶しておくものであって、
前記バネ係数算出部は、該式（８）あるいは該式（８）と等価なテーブルに基づいて、
該次期標本化時期のバネ係数Ｋを求めるものであることを特徴とする請求項６記載の非線形バネシミュレート装置。
【請求項８】
コンピュータ内で実行されて、該コンピュータを、バネの剛性を表わすバネ係数が変化する非線形バネの特性シミュレートする非線形バネシミュレート装置として動作させる非線形バネシミュレートプログラムを記憶した非線形シミュレートプログラム記憶媒体であって、
前記コンピュータを、
所定周期で繰り返す標本化時期ごとの、バネ両端の速度をそれぞれｖ１，ｖ２としたときの速度差ｖ１−ｖ２を取得する速度差取得部と、
前記速度差取得部で取得した、次期標本化時期の速度差ｖ１−ｖ２と、該次期標本化時期のバネ係数Ｋとを用い、
【数９】
2007149124.tif 000009
に基づいて該次期標本化時期のバネの力の変化ｆ´を求め、さらに、該式（１）に基づいて求められた、該次期標本化時期を含む過去の標本化時期のバネの力の変化ｆ´を用い、
【数１０】
2007149124.tif 000010
に基づいて該次期標本化時期のバネの力ｆを求める力算出部と、
次期標本化時期を含む過去の標本化時期の速度差ｖ１−ｖ２に基づいて、該次期標本化時期のバネ係数Ｋを求めて前記力算出部に設定するバネ係数算出部とを備えた非線形バネシミュレート装置として動作させる非線形バネシミュレートプログラムを記憶したことを特徴とする非線形バネシミュレートプログラム記憶媒体。
【請求項９】
前記バネ係数算出部は、前記力算出部における前記次期標本化時期のバネの力ｆの算出に先立って該次期標本化時期のバネ係数Ｋを求めて該力算出部に設定するものであり、
前記力算出部は、前記速度差取得部で取得した次期標本化時期の速度差ｖ１−ｖ２と、前記バネ係数算出部から今回設定を受けた次期標本化時期のバネ係数Ｋとを用い、前記式（１）に基づいて該次期標本化時期のバネの力の変化ｆ´を求め、今回求めた該次期標本化時期のバネの力の変化ｆ´を用いるとともに、該式（１）に基づいて前回までに求めておいた、該次期標本化時期よりも前の過去の標本化時期のバネの力の変化ｆ´を用い、前記（２）式に基づいて該次期標本化時期のバネの力ｆを求めるものであることを特徴とする請求項１記載の非線形バネシミュレート装置。
【請求項１０】
前記バネ係数算出部は、バネの撓みδとバネ係数Ｋとの対応関係を記憶しておく記憶手段を有し、次期標本化時期を含む過去の標本化時期の速度差ｖ１−ｖ２を用い、式
【数１１】
2007149124.tif 000011
に従って該次期標本化時期のバネの撓みδを求め、前記対応関係に基づいて、該撓みδから該次期標本化時期のバネ係数Ｋを求めるものであることを特徴とする請求項８又は９記載の非線形バネシミュレートプログラム記憶媒体。
【請求項１１】
コンピュータ内で実行されて、該コンピュータを、バネの剛性を表わすバネ係数Ｋが変化する非線形バネの一種である空気バネの特性をシミュレートする非線形バネシミュレート装置として動作させる非線形バネシミュレートプログラムを記憶した非線形シミュレートプログラム記憶媒体であって、
前記コンピュータを、
所定周期で繰り返す標本化時期ごとの、容積変化ΔＶを取得する容積変化取得部と、
前記容積変化取得部で取得した、次期標本化時期の容積変化ΔＶと、該次期標本化時期のバネ係数Ｋとを用い、式
【数１２】
2007149124.tif 000012
に基づいて該次期標本化時期の内圧の変化Ｐ´を求め、さらに、該式（４）に基づいて求められた、該次期標本化時期を含む過去の標本化時期の内圧の変化Ｐ´を用い、
【数１３】
2007149124.tif 000013
に基づいて該次期標本化時期の内圧Ｐを求める内圧算出部と、
次期標本化時期を含む過去の標本化時期の容積変化ΔＶに基づいて、該次期標本化時期のバネ係数Ｋを求めて前記内圧算出部に設定するバネ係数算出部とを備えた非線形バネシミュレート装置として動作させる非線形バネシミュレートプログラムを記憶したことを特徴とする非線形バネシミュレートプログラム記憶媒体。
【請求項１２】
前記バネ係数算出部は、前記内圧算出部における前記次期標本化時期の内圧Ｐの算出に先立って該次期標本化時期のバネ係数Ｋを求めて該内圧算出部に設定するものであり、  前記内圧算出部は、前記容積変化取得部で取得した次期標本化時期の容積変化ΔＶと、前記バネ係数算出部から今回設定を受けた次期標本化時期のバネ係数Ｋとを用い、前記式（４）に基づいて、該次期標本化時期の内圧の変化Ｐ´を求め、今回求めた該次期標本化時期の内圧の変化Ｐ´を用いるとともに、該式（４）に基づいて前回までに求めておいた、該次期標本化時期よりも前の過去の標本化時期の内圧の変化Ｐ´を用い、前記（５）式に基づいて、該次期標本化時期の内圧Ｐを求めるものであることを特徴とする請求項１０記載の非線形バネシミュレートプログラム記憶媒体。
【請求項１３】
前記バネ係数算出部は、
【数１４】
2007149124.tif 000014
但し、ｐｏは、シリンダ外部の大気圧、
Ｖは、シリンダ容積
Ｖｏは、シリンダ内圧ｐがｐｏの時のシリンダ容積、
ｎは、ポリトローブ変化を決める指数であって、
ｎ＝０：等圧変化
ｎ＝１：等温変化
ｎ＝κ：断熱変化（κは比熱比）
ｎ＝∞：等容変化
を表わす。
あるいは該式（６）と等価なテーブルを記憶しておく記憶手段を有し、次期標本化時期を含む過去の標本化時期の容積変化ΔＶを用い、式
【数１５】
2007149124.tif 000015
に従って該次期標本化時期の容積Ｖを求め、前記式（６）あるいは該式（６）と等価なテーブルに基づいて、該次期標本化時期の容積変化ΔＶおよび容積Ｖから該次期標本化時期のバネ係数Ｋを求めるものであることを特徴とする請求項１１又は１２記載の非線形バネシミュレートプログラム記憶媒体。
【請求項１４】
前記記憶手段は、前記式（６）に代わる、該式（６）をテイラー展開した式
【数１６】
2007149124.tif 000016
あるいは該式（８）と等価テーブルを記憶しておくものであって、
前記バネ係数算出部は、該式（８）あるいは該式（８）と等価なテーブルに基づいて、
該次期標本化時期のバネ係数Ｋを求めるものであることを特徴とする請求項１３記載の非線形バネシミュレートプログラム記憶媒体。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４５】
【数１３】
2007149124.tif 000017