(57)【要約】車両衝突シミュレータ（１００）は、複数のアクチュエータ（１２０，１８０，２００，２１０）を用いて、衝突事象の運動又は力をシミュレートする。車両衝突シミュレータは、解析のため試験体又は車両（１０６）を支持するシミュレーション・プラットフォーム（１０２）を含む。プラットフォーム（１０２）が、衝突加速軌道に沿って加速され、そして力が、プラットフォームに付与されて、衝突パルス又は事象をシミュレートする。力が、動的運動シミュレーションのためシミュレーション・プラットフォーム（１０２）「上に搭載された」又はそれに結合された複数のアクチュエータにより、シミュレーション・プラットフォーム（１０２）に付与される。多重の軸方向力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚが、現実の衝突試験に対する複雑な衝突運動又は力をシミュレートするため付与される。
2006521564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シミュレーション・プラットフォームと、
前記シミュレーション・プラットフォームに並進可能に固定された複数のアクチュエータを含む運動発生器と、
前記複数のアクチュエータを作動させて、シミュレートされた衝突運動又は力を前記シミュレーション・プラットフォームに付与するよう構成された運動コントローラと
を備える車両衝突シミュレータ。
【請求項２】
前記運動コントローラに結合された速度発生器を更に備え、当該速度発生器を動作させて、衝突加速度を前記シミュレーション・プラットフォームに付与するよう構成されている請求項１記載の車両衝突シミュレータ。
【請求項３】
前記シミュレーション・プラットフォームが、ベース・スレッド上に搭載され、
前記速度発生器が、前記ベース・スレッドに結合されて、前記ベース・スレッドを加速又は運動させて、衝突加速度を前記シミュレーション・プラットフォームに付与する
請求項２記載の車両衝突シミュレータ。
【請求項４】
前記複数のアクチュエータが、前記ベース・スレッド上に搭載され、且つそれと共に加速ストロークに沿って運動可能である請求項３記載の車両衝突シミュレータ。
【請求項５】
前記ベース・スレッドが、対向して離間しているレールから形成された軌道に沿って運動可能である請求項３記載の車両衝突シミュレータ。
【請求項６】
前記複数のアクチュエータが、前記シミュレーション・プラットフォームに結合され、且つ力及び運動Ｆｚを前記シミュレーション・プラットフォームのｚ軸に沿って、且つ前記プラットフォームのｘ軸に沿った力及び運動Ｆｘ又はｙ軸に沿った力及び運動Ｆｙのうちの１つの力及び運動を付与するよう構成されている請求項１記載の車両衝突シミュレータ。
【請求項７】
前記複数のアクチュエータが、前記シミュレーション・プラットフォームに結合されて、多軸力成分を有する合成力Ｆｒ又は運動を付与する請求項１記載の車両衝突シミュレータ。
【請求項８】
前記複数のアクチュエータが、前記シミュレーション・プラットフォームの対向した両端に結合され、且つシミュレートされた衝突加速度を付与するため前記運動コントローラにより作動可能である請求項１記載の車両衝突シミュレータ。
【請求項９】
前記シミュレーション・プラットフォームの対向した両端に結合されて、ｙ軸に沿った力Ｆｙをシミュレートする複数のアクチュエータと、
前記シミュレーション・プラットフォームに結合されて、ｚ軸に沿った力Ｆｚをシミュレートする複数のアクチュエータと
を含む請求項１記載の車両衝突シミュレータ。
【請求項１０】
シミュレーション・プラットフォームと、
前記シミュレーション・プラットフォームに作動的結合されて、ｚ軸に沿ったＦｚ、ｘ軸に沿ったＦｘ、又はｙ軸に沿ったＦｙの複数の多軸力を前記シミュレーション・プラットフォームに付与する複数のアクチュエータを含む運動発生器と、
前記複数のアクチュエータを作動させて、複数の多軸力を付与するよう構成された運動コントローラと
を備える車両衝突シミュレータ。
【請求項１１】
前記複数のアクチュエータが、前記ベース・スレッド上に搭載され、且つ衝突加速度をシミュレートするためそれと共に軌道に沿って運動可能である請求項１０記載の車両衝突シミュレータ。
【請求項１２】
前記複数のアクチュエータが、前記ベース・スレッドと前記プラットフォームとの間に傾いて配置されて、Ｆｚ力成分及び力成分Ｆｘ又は力成分Ｆｙを含む合成力を付与する請求項１１記載の車両衝突シミュレータ。
【請求項１３】
前記複数のアクチュエータが、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に対して力Ｆｘ、力Ｆｙ及び力Ｆｚを付与するよう作動可能である請求項１０記載の車両衝突シミュレータ。
【請求項１４】
前記シミュレータが、衝突加速パルスを前記ベース・スレッドに付与する速度発生器を含む請求項１１記載の車両衝突シミュレータ。
【請求項１５】
前記シミュレーション・プラットフォームが、前記複数のアクチュエータを介して前記ベース・スレッドに結合されている請求項１１記載の車両衝突シミュレータ。
【請求項１６】
前記複数のアクチュエータが、力Ｆｘをｘ軸に沿って付与して、衝突加速度をシミュレートし、且つ力Ｆｚ及び力Ｆｙを付与して、衝突運動をシミュレートする請求項１０記載の車両衝突シミュレータ。
【請求項１７】
シミュレーション・プラットフォームと、
加速度又は力を前記シミュレーション・プラットフォームに付与して、衝突加速度又は運動をシミュレートするよう構成されたシミュレータと、
ビデオ・カメラを含み、シミュレートされた衝突事象のイメージを捕捉して、前記シミュレータの動作を制御するビデオ・イメージング・システムと
を備える車両衝突シミュレータ。
【請求項１８】
前記ビデオ・イメージング・システムが、加速度又は運動のフィードバックを前記シミュレータに与えるイメージ・プロセッサを含む請求項１７記載の車両衝突シミュレータ。
【請求項１９】
車両衝突をシミュレートする方法であって、
ベース・スレッドにオンボードで担持されたプラットフォームを有する当該ベース・スレッドを加速することにより衝突加速パルスをシミュレートするステップと、
衝突力又は運動を、前記ベース・スレッド上に搭載された複数のアクチュエータを介してシミュレートするステップと
を備える方法。
【請求項２０】
前記の衝突加速度及び前記衝突力又は運動が、前記複数のアクチュエータを制御するためビデオ・イメージング・システムからのフィードバックに基づいてシミュレートされる請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
衝突力又は運動をシミュレートする前記ステップが、６自由度に対して運動をシミュレートする請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
車両衝突をシミュレートする方法であって、
シミュレーション・プラットフォームに接続された複数のアクチュエータを制御して、力を前記シミュレーション・プラットフォームへ多重のｘ軸、ｙ軸又はｚ軸に沿って付与して、衝突加速度又は運動をシミュレートするステップを備える方法。
【請求項２３】
衝突加速度又は運動をシミュレートする前記ステップが、前記複数のアクチュエータを作動させて、多重の力、即ち、力Ｆｚ、力Ｆｘ又は力Ｆｙを前記シミュレーション・プラットフォームに付与するステップを備える請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
衝突加速度又は運動をシミュレートする前記ステップが、車両衝突のピッチ、ヨー及び回転運動をシミュレートする請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
前記シミュレーション・プラットフォームを担持するベース・スレッドを加速して、衝突加速度をシミュレートするステップを更に備える請求項２２記載の方法。
【請求項２６】
複数のアクチュエータを制御する前記ステップが、力Ｆｘを与えて、衝突加速度をシミュレートする請求項２２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の背景］
車両衝突シミュレータは、衝突の動力学をシミュレートして、衝突事象中における車両乗員の安全性及び条件を評価する。衝突シミュレータは、実際の試験衝突からのデータ、又はコンピュータ・モデルを用いて、評価のため衝突中における車両の運動を物理的にシミュレートする。シミュレートされた衝突中に、速度又は加速度が、試験体を担持するプラットフォームに付与されて、衝突中の車両の加速度をシミュレートする。静止取り付け台上の、又はシミュレーション装置又は試験体上に搭載されたセンサ又は計測器は、評価のため試験データを収集する。
【０００２】
前面衝撃衝突中に、車両は、水平加速、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）、上下浮動（ｈｅａｖｅ）、上下振動（ｂｏｕｎｃｅ）、及び／又は他の運動（ｍｏｔｉｏｎｓ）を経験する。水平に加速している試験体に対するピッチ、上下浮動、上下振動及び他の運動のシミュレーションは、衝突又は前面衝撃の試験シミュレーションを増強する。本発明は、これら及び他の局面に対処し、そして以前には分からなかった解法を提供する。
【０００３】
［発明の概要］
本発明は、運動又は力のシミュレーションを含む車両衝突シミュレータに関する。車両衝突シミュレータは、解析のため試験体又は車両を支持するシミュレーション・プラットフォームを含む。当該プラットフォームが、加速され、そして力が、そのプラットフォームに付与されて、衝突パルス又は事象をシミュレートする。力を、シミュレーション・プラットフォーム「上に搭載された（ｏｎ−ｂｏａｒｄ）」又はそれに結合された複数のアクチュエータによりシミュレーション・プラットフォームに付与して、動的運動シミュレーションを行う。多軸力（ｍｕｌｔｉ−ａｘｉａｌ  ｆｏｒｃｅｓ）が、付与されて、より現実の衝突試験のため複雑な衝突運動又は力をシミュレートする。
【０００４】
［好適な実施形態の詳細な説明］
本発明は、シミュレーション・プラットフォーム１０２を含む車両衝突シミュレータ又はシステム１００に関連する。衝突運動又は加速が、シミュレーション・プラットフォーム１０２に付与されて、衝突パルス又は事象をシミュレートする。試験動作のため、車両フレーム、バック（ｂｕｃｋ）、車ダッシュ（ｖｅｈｉｃｌｅ  ｄａｓｈ）、シートのような試験体１０６が、シミュレーション・プラットフォーム１０２上に支持される。トランスデューサ、計測器又はセンサが、シミュレーション・プラットフォーム１０２又は試験体１０６に取り付けられ、又は代わりに、シミュレーション・プラットフォーム１０２から離れた「オフボード（搭載されない状態）（ｏｆｆ−ｂｏａｒｄ）」で取り付けられて、シミュレートされる衝突事象中の衝突データを収集することができる。衝突データを用いて、シミュレートされる衝突事象に対する車両（例えば、フレーム、バック、ダッシュ又はシート）又は乗員の反作用及び相互作用を解析する。
【０００５】
図１に概略的に示されるように、衝突システム１００は、速度発生器１１０を含み、衝突加速又はパルスを、シミュレーション・プラットフォーム１０２に水平の加速軌道に沿って（即ち、図示されたｘ、ｙ、ｚ座標系１１４に対してｘ軸１１２に沿って）供給する。速度発生器１１０は、システム・コントローラ１１８の加速度コントローラ１１６により作動される。加速度コントローラ１１６は、制御信号又は入力を速度発生器１１０に与えて、当該速度発生器１１０を作動又は制御して、衝突加速度を実際の衝突加速度データ又はモデル加速度プロフィールに基づいてシミュレートするよう構成されている。
【０００６】
衝突シミュレーション・システム１００はまた、シミュレーション・プラットフォーム１０２に結合された運動発生システムを含み、ｘ軸軌道に沿った運動に加えて衝突運動又は力をシミュレートする。図１に示された実施形態においては、この運動発生システムは、シミュレーション・プラットフォーム１０２に対して並進可能に固定され、且つシミュレーション・プラットフォーム１０２と共に移動可能で、追加の衝突運動又は力を付与する複数のアクチュエータ１２０−１、１２０−２を含む。複数のアクチュエータ１２０−１、１２０−２は、システム・コントローラ１１８の運動（ｍｏｔｉｏｎ）コントローラ１２４により作動されて、衝突事象の運動又は力をシミュレートする。
【０００７】
図１に図示された実施形態においては、アクチュエータ１２０−１、１２０−２は、矢印１３２により示されるようにｚ軸１３０に対して力Ｆｚ又は運動を付与するよう作動可能である。力Ｆｚの印加を用いて、衝突シミュレーションのための上下振動又は上下浮動をシミュレートする。アクチュエータ１２０−１、１２０−２は、シミュレーション・プラットフォーム１０２の（ｘ軸１１２に沿った）長手方向に対して離間していて、ピッチ又はピッチング運動（ｐｉｔｃｈｉｎｇ  ｍｏｔｉｏｎ）をシミュレーション・プラットフォーム１０２に付与する。特に、アクチュエータ１２０−１、１２０−２は、長手方向に離間したアクチュエータ１２０−１と１２０−２との間で異なる力Ｆｚを与えて、ｙ軸１４０に対して矢印１３８により示されるようなピッチング運動を与えるよう作動される。ピッチング角度又は振幅は、アクチュエータ１２０−１と１２０−２との間の振幅差の関数である。
【０００８】
説明したように、アクチュエータ１２０−１、１２０−２は、シミュレーション・プラットフォーム１０２に対して並進可能に固定され且つ当該シミュレーション・プラットフォーム１０２と共に移動可能で、衝突運動及び力をシミュレーション・プラットフォーム１０２に、当該シミュレーション・プラットフォーム１０２の加速に関係なく固定した位置で付与する。図示された実施形態において、アクチュエータ１２０−１、１２０−２は、「オフボード」であり、そして概略的に示されるようにベース（基台）又は固定装置（ｆｉｘｔｕｒｅ）に回転可能に接続されている。しかしながら、応用は、図１に示される特定の実施形態に限定されるものではない。２つのアクチュエータ１２０−１、１２０−２が図示されているが、シミュレーションは、図示のその２つのアクチュエータ１２０−１、１２０−２に限定されるものではない。
【０００９】
図２は、ベース・スレッド（ｂａｓｅ  ｓｌｅｄ）１５０「上に搭載され」且つ当該ベース・スレッド１５０と共に移動可能で、軌道１５２に沿ったシミュレーション・プラットフォーム１０２の運動をシミュレートするシミュレーション・プラットフォーム１０２の一実施形態を示す。ベース・スレッド１５０は、システム・コントローラ１１８の加速度コントローラ１１６により制御又は作動される速度発生器１１０−１により軌道１５２に沿って加速される。「オンボード」のプラットフォーム１０２は、ベース・スレッド１５０により加速されて、シミュレーション・プラットフォーム１０２（及び試験体１０６）の運動又は加速をシミュレートする。
【００１０】
図示された実施形態においては、シミュレータは、減速形速度発生器（ｄｅｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ  ｖｅｌｏｃｉｔｙ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１１０−２を含み、衝突パルス又はシミュレーションに続いてシミュレーション・プラットフォーム１０２の速度を遅くし、又は減速する。減速形速度発生器１１０−２を含めることにより、試験シミュレーションに必要とされるシステムの寸法又は長さ（例えば、軌道１５２の長さ）が低減される。図２の図示された実施形態が減速形速度発生器１１０−２を含むが、応用は、加速形速度発生器（ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ  ｖｅｌｏｃｉｔｙ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１１０−１及び減速形速度発生器１１０−２を含む図２の特定の実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
図示された実施形態においては、シミュレーション・プラットフォーム１０２は、アクチュエータ１２０−１、１２０−２を介してベース・スレッド１５０に結合されて、衝突運動又は力を加速化プラットフォーム（ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇ  ｐｌａｔｆｏｒｍ）１０２に付与する。示されるように、アクチュエータ１２０−１、１２０−２は、ベース・スレッド１５０「上に搭載され」且つそれと共に移動可能であって、加速化プラットフォーム１０２が加速ストロークに沿って及びその後に移動又は加速するにつれて、衝突運動又は力（力Ｆｚ）をシミュレーション・プラットフォーム１０２に付与する。アクチュエータ１２０−１、１２０−２は、運動コントローラ１２４を介して独立に作動されて、所望の衝突運動又は力を付与する。
【００１２】
図３は、軌道又はレール１５４、１５６に沿って移動可能である複数の「オンボード」アクチュエータ１２０−１，１２０−２，１２０−３，１２０−４を含む衝突シミュレータ又はシステム１００−３の一実施形態を示し、そこにおいて、類似の参照番号を用いて、前の図面における類似の構成要素を示す。図示のように、アクチュエータ１２０−１，１２０−２，１２０−３，１２０−４が、力Ｆｚを付与するよう作動されて、上下浮動及び上下振動のようなｚ軸に沿った並進運動をシミュレートし、そして長手方向に離間した（即ち、ｘ軸に対して長手方向に離間した）アクチュエータ１２０−１，１２０−２，１２０−３，１２０−４を介してｙ軸１４０に対する回転又はピッチング運動を付与する。
【００１３】
図示された実施形態においては、シミュレーション・プラットフォーム１０２は、アクチュエータ１２０−１，１２０−２，１２０−３，１２０−４及び結合アセンブリ１６０を介してベース・スレッド１５０に運動可能に結合されている。図示のように、結合アセンブリ１６０は、ブラケット１６４を介してベース・スレッド１５０に回転可能に結合され、そしてブラケット１６６を介してシミュレーション・プラットフォーム１０２に回転可能に結合されて、シミュレーション・プラットフォーム１０２の（ｙ軸１４０に対する）回転運動及び（ｚ軸１３０に沿った）並進運動を可能にする。
【００１４】
図示された実施形態においては、アクチュエータは、力又は運動をシミュレーション・プラットフォーム１０２に付与するためアクチュエータ・シリンダに対して可動のピストンを備える。アクチュエータは、空圧的に、油圧的に、又は電気アクチュエータのような代替の方法を用いて、力及び速度を供給して、シミュレーション・プラットフォーム１０２を作動して、衝突運動をシミュレートすることができる。アクチュエータの構成要素の電気エネルギ蓄積装置又は高圧畜圧器タンク、圧力管路、及びポンプは、図示された実施形態においてベース・スレッド１５０「上に搭載されて」担持されることができる。しかしながら、応用は、それに限定されるものではない。
【００１５】
図４及び図５は、複数の自由度に対して可動のシミュレーション・プラットフォーム１０２を含み、複雑な衝突運動をシミュレートする衝突シミュレータ・システム１００−４の一実施形態を示す。シミュレーション・プラットフォーム１０２は、軌道又はトラック１５４，１５６に沿って可動のベース・スレッド１５０に結合されて、前の実施形態において説明されたように、加速パルスをシミュレーション・プラットフォーム１０２に付与する。運動（ｍｏｔｉｏｎ）発生器は、複数の「オンボード」のアクチュエータ１８０−１，１８０−２，１８０−３，１８０−４を含む。運動コントローラ１２４−４は、アクチュエータ１８０−１，１８０−２，１８０−３，１８０−４に結合されて、当該複数のアクチュエータ１８０−１，１８０−２，１８０−３，１８０−４を独立に作動して、特定の衝突運動又は力をシミュレートする。
【００１６】
図示された実施形態においては、運動コントローラ１２４−４は、例えば油圧システムのための弁アセンブリ１８４の動作を介して、複数のアクチュエータ１８０−１，１８０−２，１８０−３，１８０−４を独立に作動し、又は代替として、他のシステムを用いて、複数のアクチュエータ１８０−１，１８０−２，１８０−３，１８０−４を独立に作動するが、しかし応用は、特定の実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
図４及び図５に示されるように、アクチュエータ１８０−１，１８０−２、並びにアクチュエータ１８０−３，１８０−４は、シミュレーション・プラットフォーム１０２の横断方向幅（ｙ軸１４０）に対して離間している。アクチュエータ１８０−１，１８０−２，１８０−３及び１８０−４は、ベース・スレッド１５０とシミュレーション・プラットフォーム１０２との間に傾けて配置され、それによりアクチュエータ１８０−１，１８０−２，１８０−３，１８０−４は、ｚ軸１３０に沿ったＦｚ力成分及びｙ軸１４０に沿ったＦｙ力成分を含む合成力Ｆｒを付与する。
【００１８】
シミュレーション・プラットフォーム１０２は、アクチュエータ１８０−１，１８０−２，１８０−３，１８０−４を介してベース・スレッド１５０に結合される。アクチュエータ１８０−１，１８０−２，１８０−３，１８０−４は、シミュレーション・プラットフォーム１０２及びベース・スレッド１５０に運動可能に結合されて、複数の自由度に対してシミュレーション・プラットフォーム１０２を支持して、多軸の並進及び回転運動を与える。アクチュエータ１８０−１，１８０−２，１８０−３，１８０−４は、運動コントローラ１２４−４を介して作動されて、多軸の並進運動又は力Ｆｚ及びＦｙを、そして多軸の回転運動を力成分Ｆｙ及びＦｚを介して付与する。
【００１９】
図４及び図５が特定の「オンボード」の実施形態を示すが、応用は、それに限定されるものではなく、そしてアクチュエータ１８０−１，１８０−２，１８０−３，１８０−４は、シミュレーション・プラットフォーム１０２に並進運動するように取り付けられ且つベース（基台）又は固定装置に回転可能に接続されて、「スレッドレス（ｓｌｅｄ−ｌｅｓｓ）」システムのため多軸力Ｆｘ及びＦｚをシミュレーション・プラットフォーム１０２に与えることができる。
【００２０】
図６は、衝突シミュレータ・システム１００−６を示し、当該衝突シミュレータ・システム１００−６は、ｘ軸１１２、ｙ軸１４０、ｚ軸１３０に沿った多軸の並進運動又は力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ、及びｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の周りの回転運動（例えば、回転（ｘ）、ピッチ（ｙ）及びヨー（ｚ））を含む６自由度に対して浮揚可能に支持されるシミュレーション・プラットフォーム１０２を備える。概略的に示されるように、運動コントローラ１２４−６は、シミュレーション・プラットフォーム１０２に結合されて、衝突シミュレーションのため、例えば、ｙ軸の周りのピッチ、ｚ軸に沿った上下浮動及び上下振動、ｙ軸に沿った横断方向運動、ｚ軸の周りのヨー、及びｘ軸の周りの回転、及びｘ軸に沿った長手方向の運動、又は他の運動を含む６自由度に対する運動又は力をシミュレートする。運動コントローラ１２４−６は、シミュレーション・プラットフォーム１０２が衝突事象をシミュレートするため加速されるように、ブロック１８８により示される運動（ｍｏｔｉｏｎ）発生器又はアクチュエータを制御する。
【００２１】
図７から図９は、６自由度に対する多軸運動シミュレーションを含むシミュレーション・システム１００−７の一実施形態を示し、そこにおいて、類似の参照番号が前の図面の類似の構成要素に対して用いられている。示されるように、このシミュレーション・システム１００−７は、複数のアクチュエータ２００−１，２００−２，２００−３，２００−４，２００−５，２００−６を含み、当該複数のアクチュエータ２００−１，２００−２，２００−３，２００−４，２００−５，２００−６は、図８及び図９に示されるように、ベース・スレッド１５０「上に搭載されて」、そしてベース・スレッド１５０に対してシミュレーション・プラットフォーム１０２を接続又は支持する。
【００２２】
図７及び図８に示されるように、アクチュエータ２００−１，２００−２，２００−３，２００−４，２００−５，２００−６は、シミュレーション・プラットフォーム１０２とベース・スレッド１５０との間でｘ軸に対して傾けて配置されて、Ｆｚ成分及びＦｘ成分を含む合成力Ｆｒを与えて、ｘ軸１１２及びｚ軸１３０に対して並進運動を与える。示されるように、アクチュエータ２００−１，２００−２，２００−３，２００−４，２００−５，２００−６のベース端部２０４は、長手方向で（ｘ軸に関して）当該アクチュエータ２００−１，２００−２，２００−３，２００−４，２００−５，２００−６のプラットフォーム端部２０６からずれている（オフセットされている）。
【００２３】
図７及び図９に示されるように、当該アクチュエータ２００−１，２００−２，２００−３，２００−４，２００−５，２００−６のベース端部２０４はまた、Ｆｙ力成分を与えるためｙ軸１３４に対して、プラットフォーム端部２０６から横断方向にずれている（オフセットされている）。Ｆｙ，Ｆｘ，Ｆｚの力成分は、６自由度に対して、（例えば、ｘ，ｙ，ｚの軸に対して）多軸の並進運動又は力、及び回転運動（回転、ピッチ及びヨー）を与える。アクチュエータ２００−１，２００−２，２００−３，２００−４，２００−５，２００−６の端部２０４及び２０６は、球状接続部（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ）を介してベース・スレッド１５０及びシミュレーション・プラットフォーム１０２に結合されて、６自由度に対してシミュレーション・プラットフォーム１０２の多軸運動を可能にする。
【００２４】
図１０及び図１１は、シミュレータ・システム１００−１０の代替の「オフボード又はスレッドレス」の実施形態をを示し、そこにおいて、類似の参照番号は、前の図面における類似の構成要素を示すため用いられている。示されるように、シミュレータ・システム１００−１０は、試験体又は試験車両（図示せず）を担持する浮動状態のシミュレーション・プラットフォーム１０２を含む。複数のピストン／シリンダ・アクチュエータ２１０は、シミュレーション・プラットフォーム１０２に結合され、そして加速及び他の衝突運動をシミュレートするよう作動される。
【００２５】
示されるように、シミュレータ・システム１００−１０は、複数の水平に指向された（即ち、ｘ軸）アクチュエータ２１０−１，２１０−２を含み、当該アクチュエータ２１０−１，２１０−２は、運動コントローラ２１２の制御の下で運動／加速又は力Ｆｘをｘ軸に沿って与えるよう指向されて、衝突加速をシミュレートする。示されるように、運動コントローラ２１２の制御の下で、ｚ軸に沿った運動又は力Ｆｚは、複数の垂直に指向されたアクチュエータ２１０−３，２１０−４，２１０−５，２１０−６を介してシミュレーション・プラットフォーム１０２に付与され、そして運動又は力Ｆｙは、複数の横断方向に支持されたアクチュエータ２１０−７，２１０−８，２１０−９，２１０−１０を介してシミュレーション・プラットフォーム１０２に付与される。
【００２６】
示されるように、シミュレーション・プラットフォーム１０２は、複数のアクチュエータ２１０−１乃至２１０−１０を介してベース又は固定の支持体２２２及び固定の支持体又は壁２２４，２２６，２２８，２３０に対して浮揚可能に支持される。アクチュエータ２１０−１及び２１０−２は、球状接続部を介してシミュレーション・プラットフォーム１０２及び固定の支持体２２４の対向した両端部２３２と２３４との間に結合される。アクチュエータ２１０−３，２１０−４，２１０−５，２１０−６は、ベース又は支持体２２２に結合されて、力Ｆｚをシミュレーション・プラットフォーム１０２の表面に対して付与する。アクチュエータ２１０−７，２１０−８，２１０−９，２１０−１０は、シミュレーション・プラットフォーム１０２及び固定の支持体２２８，２３０の対向した両側２３６と２３８との間に延在して、運動コントローラ２１２の入力に応答して運動及び／又は力Ｆｙを付与して、衝突加速及び力をシミュレートする。
【００２７】
アクチュエータ２１０−１から２１０−１０は、球状接続部を介してシミュレーション・プラットフォーム１０２及び支持体２２４，２２６，２２８，２３０に結合されて、選択されたピストンを所望の衝突プロフィールに基づいて伸張又は後退させることにより複雑な運動及び力を付与する。特定のアクチュエータの種類及び数又はアクチュエータの向きが示されたが、この「スレッドレス」のシステムの応用は、アクチュエータ２１０−１から２１０−１０の特定の種類、その数、又はそれらに対する向きに限定されるものではない。
【００２８】
従って、記載のように、本発明の応用は、複数の「オンボード」のアクチュエータを介して力Ｆｘ，Ｆｙ又はＦｚを与えるため、図４から図５に、又は図７から図９に示されるようなスレッド型（ｓｌｅｄ−ｔｙｐｅ）のシステムを、又は代替として、アクチュエータ２１０−１及び２１０−２を介して加速又は減速される「スレッドレス」システムを含む。代替として、多軸力は、ベース・スレッド（ｂａｓｅ  ｓｌｅｄ）「上に搭載された」アクチュエータと、力をベース・スレッド１５０を介してシミュレーション・プラットフォーム１０２に供給するよう適合されたアクチュエータとの組み合わせを介してシミュレーション・プラットフォーム１０２に供給されることができる。例えば、多軸力Ｆｘ，Ｆｙ又はＦｚは、ベース・スレッド１５０「上に搭載された」アクチュエータを介して供給され、そして加速が、ベース・スレッド１５０を介して「オフボード」のアクチュエータによりシミュレーション・プラットフォーム１０２に供給されることができる。
【００２９】
説明したように、衝突シミュレーション・システムは、衝突加速及び運動をシミュレートして、車両反応及び乗員の安全を解析する。図１２に示されるように、システムは、加速度／運動コントローラ１２４、２１２を用いて、ブロック２４０により示されるように実際の衝突データ又はモデル化されたシミュレーションに基づいて、運動及び加速を試験体に付与する。本発明は、試験シミュレーションからフィードバックを与えて、制御パラメータを較正又は調整し、それによりシミュレータが、実際の又はモデル化された衝突運動又は加速を正確にシミュレートする。図１２に示されるように、運動及び加速フィードバック２４２は、ビデオ・イメージング・システム２４４により与えられる。
【００３０】
ビデオ・イメージング・システム２４４は、ディジタル・イメージャ（ｉｍａｇｅｒ）又はＣＣＤ（電荷結合デバイス）を用いて、シミュレーション・プラットフォーム１０２、乗員、又は衝突シミュレーションの時間経過したイメージ２４６、即ち、を捕捉する。当該イメージ２４６は、イメージ・プロセッサ２４８により処理されて、時間に対するシミュレーション・プラットフォーム１０２又は試験体１０６又は乗員の加速度及び／又は運動プロフィール２５０−１，２５０−２を抽出して、運動フィードバック２４２を運動コントローラ１１６，１２４，２１２に与えて、当該フィードバック２４２に基づいてシミュレーションの動作パラメータを調整する。
【００３１】
ビデオ・イメージング・システム２４４は、システム又はシミュレーション・プラットフォーム１０２「上に搭載される」よう位置決めされ、及び／又はシステム又はシミュレーション・プラットフォーム１０２に対してオフボード状態に位置決めされる。イメージ・プロセッサ２４８又はシミュレータ１１６，１２４，２１２へのフィードバック又はイメージ・データは、オンラインであって、動的シミュレーション制御を与え、又はオフラインであって、複数のシミュレーション又は試験をモデル化して、実際の又はモデル化された衝突データ２４０に対する試験パラメータを調整することができる。図示の一実施形態においては、ビデオ・イメージング・システム２４４が、ダミー又は乗員に結合されて、損傷データを収集し、そしてシミュレータの試験パラメータ又は力が、処理された損傷データに基づいて試験シミュレーションのための所望の損傷判定基準又はプロフィールに対して調整される。
【００３２】
本発明が好適な実施形態を参照して説明されたが、当業者は、本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなしに形式及び詳細において変更を行い得ることを認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、動的運動シミュレーションを含む車両衝突シミュレータの一実施形態の概略図である。
【図２】図２は、動的運動シミュレーションのための複数の「オンボード」アクチュエータを含む車両衝突シミュレータの一実施形態の概略図である。
【図３】図３は、動的運動シミュレーションのための複数の「オンボード」アクチュエータを含む車両衝突シミュレータの一実施形態の概略図である。
【図４】図４は、動的運動シミュレーションのため多軸並進及び回転運動を与えるよう構成された複数のアクチュエータ又はシステムを含む車両衝突シミュレータの一実施形態を概略的に示す。
【図５】図５は、動的運動シミュレーションのため多軸並進及び回転運動を与えるよう構成された複数のアクチュエータ又はシステムを含む車両衝突シミュレータの一実施形態を概略的に示す。
【図６】図６は、動的運動シミュレーションのため多軸並進及び回転運動を与えるよう構成された複数のアクチュエータ又はシステムを含む車両衝突シミュレータの一実施形態を概略的に示す。
【図７】図７は、動的運動シミュレーションのため多軸並進及び回転運動を与えるよう構成された複数のアクチュエータ又はシステムを含む車両衝突シミュレータの一実施形態を概略的に示す。
【図８】図８は、動的運動シミュレーションのため多軸並進及び回転運動を与えるよう構成された複数のアクチュエータ又はシステムを含む車両衝突シミュレータの一実施形態を概略的に示す。
【図９】図９は、動的運動シミュレーションのため多軸並進及び回転運動を与えるよう構成された複数のアクチュエータ又はシステムを含む車両衝突シミュレータの一実施形態を概略的に示す。
【図１０】図１０は、複数のアクチュエータを含み、加速及び他の衝突運動をシミュレートする車両衝突シミュレータの一実施形態を概略的に示す。
【図１１】図１１は、複数のアクチュエータを含み、加速及び他の衝突運動をシミュレートする車両衝突シミュレータの一実施形態を概略的に示す。
【図１２】図１２は、シミュレーション制御のためのビデオ・システム・フィードバックの概略図である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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