Brake reaction force simulator
专利汇可以提供Brake reaction force simulator专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE: To easily adjust the reaction force when simulating the braking action in accordance with an acutal car, by using a servo motor, which can be controlled by a personal computer, to simulate the reaction force that is received when a driver operates the brake pedal in a driving simulator.
CONSTITUTION: The simulator consists of a brake pedal 1 which is operated by a driver, wire cables 2 and 5 which transmit a brake degree of opening VB and a reaction force T, a link 4, a rack 7, a pinion 12, a linear sliding potentiometer 8, a servo motor 11, a personal computer 9 which calculates the reaction force T and a motor driver 10 which drives the motor 11 by the signal of the force T from the computer 9.
COPYRIGHT: (C)1996,JPO，下面是Brake reaction force simulator专利的具体信息内容。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の走行状態を模擬するドライビングシミュレータにおいて、ドライバーがブレーキペダルを操作した時に受ける反力を模擬する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ドライビングシミュレータにおいて、ドライバーがブレーキペダル１を操作した時に受ける反力を模擬する装置として従来は、ばね、ワイヤーケーブル、リンクを用いたものがあり、その詳細を図６、図７
に示す。 図６はブレーキペダル１を操作していない時の状態図、図７はブレーキペダル１を操作した時の状態図である。
【０００３】ドライバーがブレーキペダル１を操作する事によりワイヤーケーブル２がケーブル皮膜３内部を移動する（ケーブル皮膜３は移動しない）ため、リンク４
は支点Ｂを中心に左方向に回転運動をする。 リンク４の回転運動によりワイヤーケーブル５はケーブル皮膜６内部を移動する（ケーブル皮膜６は移動しない）ため、ばね２６が縮まる。 ばね２６の復元力をワイヤーケーブル５、リンク４、ワイヤーケーブル２を介してブレーキペダル１に伝達させる事により得た反力をブレーキペダル１に発生させる事により模擬を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが実車では車種に応じて反力が異なるため、ドライビングシミュレータでブレーキの模擬を行う場合、容易に反力調整ができる事が必要である。 しかし、従来技術ではばね２６の復元力により反力を発生させているため、反力の調整を行うためには、ばね２６を交換しなければならないという欠点がある。
【０００５】本発明は、この欠点を解決するために、ブレーキ反力模擬装置の反力の調整が容易にできるようにする事を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達成させるために、ブレーキ開度の信号をパソコンが取り込み、内部で反力計算を行い、計算によって得た反力の信号をモータドライバに出力する事でサーボモータを駆動させ、その駆動力をブレーキペダルに伝達する事により反力を発生させるようにしたものである。
【０００７】
【作用】パソコンで行う反力計算によって得た反力の信号をモータドライバに出力する事でサーボモータを駆動させ、その駆動力をブレーキペダルに伝達する事により反力を発生させるようにした結果、反力計算のプログラムを変更する事により反力の調整を行うようにしているため、容易に反力の調整を行う事ができる。
【０００８】
【実施例】以下にこの発明の実施例を図１〜５により説明する。
【０００９】本実施例はドライビングシミュレータに用いたブレーキ反力模擬装置に関するものである。 図１、
２よりブレーキ反力模擬装置のシステム構成、図３〜５
よりブレーキ反力模擬装置の機構部について説明する。
【００１０】ブレーキ反力模擬装置のシステム構成について説明する。 図１はブレーキペダル１を操作していない時の状態図、図２はブレーキペダル１を操作した時の状態図である。 ドライバーがブレーキペダル１を操作する事によりワイヤーケーブル２がケーブル皮膜３内部を移動する（ケーブル皮膜３は移動しない）ため、リンク４は支点Ｂを中心に左方向に回転運動をする。 リンク４
の回転運動によりワイヤーケーブル５がケーブル皮膜６
内部を移動する（ケーブル皮膜６は移動しない）ため、
ラック７が左方向に移動する。 ラック７が左方向に移動する事により、直線摺動型ポテンショメータ８がブレーキ開度Ｖ Bを検出してその信号をパソコン９に転送している。 パソコン９は、ブレーキ開度Ｖ Bの信号を取り込んで内部で反力計算する事により得た反力Ｔの信号をモータドライバー１０に出力する事でサーボモータ１１を駆動させ、その駆動力をピニオン１２、ラック７、ワイヤーケーブル５、リンク４、ワイヤーケーブル２を介してブレーキペダル１に伝達する事により反力を発生させる。
【００１１】機構部について図３を用い説明する。 ラック７は、車体１３に取り付けたラックホルダ１４、１５
により支持している。 従って、ブレーキペダル１の操作、およびサーボモータ１１の駆動によりラック７が移動した時、ラック７とラックホルダ１４、１５との摩擦による摩耗が問題となる。 そこで、一例として、図５のように摩耗しにくく、かつ摩耗した時に交換可能なブシュ１６、１７をラックホルダ１４、１５に圧入し、ラック７がブシュ１６、１７の内面を移動するようにさせる。 また、ラック７をスムーズに動かすために、ブシュ１６、１７の内径Ｄがラックの直径ｄより０．０１〜
０．０５ｍｍ大きくさせる。
【００１２】図４に示すように、ケーブル皮膜６、ボルト１８に貫通穴があるため、ワイヤーケーブル５を貫通穴に通す事ができる。 また、ケーブル皮膜６の頭の直径ｄ'とボルト１８のざぐり穴の直径Ｄ'を等しくする事により、ケーブル皮膜６の頭をボルト１８のざぐり穴にはめこむ事が可能となる。 それにより、ケーブル皮膜６
を固定している。
【００１３】ワイヤケーブル２、５は、ブレーキペダル１によるブレーキ開度Ｖ Bの直線摺動型ポテンショメータ８への伝達、サーボモータ１１で発生した反力Ｔのブレーキペダル１への伝達の一要素として使っている。 従って、ブレーキ開度Ｖ B 、反力Ｔの伝達をスムーズに行わせるために各伝達要素（ラック７、リンク４、ブレーキペダル１）に対してワイヤーケーブル２、５の取付方法を工夫する必要がある。 ワイヤーケーブル２、５と各伝達要素との取付方法を図５により説明する。 ワイヤーケーブル５の一端をラック７に取り付けるためにビス２
０の貫通穴にワイヤーケーブル５を通し、かつワイヤーケーブル５を通したビス２０をラック７に取り付ける。
同様の方法でブレーキペダル１とワイヤーケーブル２、
リンク４とワイヤーケーブル２、リンク４とワイヤーケーブル５を取り付ける。
【００１４】ブレーキペダル１、リンク４はそれぞれ支点Ａ、Ｂを中心として回転させるため、図３に示すようにビス２１、２２で車体２３、２４に取り付ける。 直線摺動型ポテンショメータ８とラック７は、図５に示すようにビス２５で取り付ける事でブレーキ開度Ｖ Bの信号を直線摺動型ポテンショメータ８により検出できる。 パソコン内部の反力計算の例を図８に示す。 ここで反力Ｔ
をブレーキ開度Ｖ Bに比例させ、その比例定数を変更できるようにしたものであり、パターン１からパターン３
のいずれかを選択できる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、パソコン９上で動く反力計算のプログラムを変更する事により反力の調整が可能となるため、実車に合わせたブレーキの模擬を行わせるための反力の調整が従来の模擬方式に比べて容易となった。
【図１】本発明の全体構成を示す図。
【図２】ブレーキペダル１を操作した時の各構成要素の動きを示す図。
【図３】本発明によるブレーキ反力模擬装置機構詳細図。
【図４】ケーブル皮膜６の取付方法を示す分解図。
【図５】ラック７、直線摺動型ポテンショメータ８の取付方法を示す分解図。
【図６】ばね２６の復元力によるブレーキ反力模擬装置の構成を示す図。
【図７】ブレーキペダル１を操作した時の各構成要素の動きを示す図。
【図８】パソコン９内部の反力計算図。
１ ブレーキペダル、 ２ ワイヤーケーブル、 ３
ケーブル皮膜、 ４リンク、 ５ ワイヤーケーブル、
６ ケーブル皮膜、 ７ ラック、 ８直線摺動型ポテンショメータ、 ９ パソコン、 １０ モータドライバ、 １１ サーボモータ、 １２ ピニオン、 １
３ 車体、 １４ ラックホルダ、１５ ラックホルダ、 １６ ブシュ、 １７ ブシュ、 １８ ボルト、１９ ナット、 ２０ ビス、 ２１ ビス、 ２
２ ビス、 ２３ 車体、２４ 車体、 ２５ ビス、
２６ ばね、 ２７ ハンドル
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