特許 7677745 シャーシダイナモメータ及びシャーシダイナモメータの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-05-07

(45)【発行日】2025-05-15

(54)【発明の名称】シャーシダイナモメータ及びシャーシダイナモメータの制御方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/007 20060101AFI20250508BHJP

【ＦＩ】

G01M17/007 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2024518353

(86)(22)【出願日】2023-09-14

(86)【国際出願番号】 JP2023033498

【審査請求日】2024-03-22

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】株式会社ＴＭＥＩＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】桑原 惇

(72)【発明者】

【氏名】神山 泰

(72)【発明者】

【氏名】琴尾 浩介

(72)【発明者】

【氏名】大塚 淳司

【審査官】黒田 浩一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－１７５２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２２／２５５２３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／０５９３８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭６３－１１７２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１６２６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２０３８６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １７／００７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両における４つのタイヤを載置する４つのローラを有するシャーシダイナモメータであって、
前記４つのタイヤは前輪側タイヤ対及び後輪側タイヤ対を含み、前記前輪側タイヤ対及び前記後輪側タイヤ対のうち一方が第１種タイヤ対として規定され、他方が第２種タイヤ対として規定され、
前記第１種タイヤ対は左右に配置される第１種左タイヤと第１種右タイヤとを含み、
前記第２種タイヤ対は左右に配置される第２種左タイヤと第２種右タイヤとを含み、
前記４つのローラは、前記第１種左タイヤを載置する第１種左ローラと、前記第１種右タイヤを載置する第１種右ローラと、前記第２種左タイヤを載置する第２種左ローラと、前記第２種右タイヤを載置する第２種右ローラとを含み、
前記シャーシダイナモメータは、
前記第１種左タイヤの基準方向に対する角度である左タイヤ切れ角度を示す左操舵角情報と、前記第１種右タイヤの前記基準方向に対する角度である右タイヤ切れ角度を示す右操舵角情報とを検出する操舵角検出機構と、
前記左操舵角情報及び前記右操舵角情報に基づき、前記車両の走行状態に適合するように、前記４つのローラそれぞれを回転駆動するローラ駆動制御処理を実行するローラ駆動制御機構とを備え、
前記車両の走行状態は、操舵旋回状態及び直進状態を含み、
前記ローラ駆動制御機構は、旋回判定処理を実行する操舵モデルコントローラを含み、
前記ローラ駆動制御処理は前記旋回判定処理を含み、
前記旋回判定処理は、前記左操舵角情報及び前記右操舵角情報に基づき比較用旋回半径を算出し、前記比較用旋回半径と判定用旋回半径との比較結果に基づき、前記車両の走行状態が前記操舵旋回状態であるか前記直進状態であるかを判定する処理である、
シャーシダイナモメータ。

【請求項2】

請求項１記載のシャーシダイナモメータであって、
前記ローラ駆動制御機構は、前記４つのローラに対応する４つのローラ駆動指令に基づき、前記４つのローラを回転駆動するローラ駆動処理を実行するローラ駆動機構を含み、
前記操舵モデルコントローラは、前記４つのローラ駆動指令を出力するローラ制御処理を実行し、
前記ローラ駆動制御処理は前記ローラ駆動処理及び前記ローラ制御処理を含む、
シャーシダイナモメータ。

【請求項3】

請求項２記載のシャーシダイナモメータであって、
前記操舵モデルコントローラは、前記旋回判定処理によって前記車両の走行状態が前記操舵旋回状態であると判定された旋回判定時に旋回制御処理を実行し、
前記ローラ制御処理は前記旋回制御処理を含み、
前記旋回制御処理は、
(a) 前記４つのタイヤそれぞれの操舵旋回半径である４つの操舵旋回半径を算出するステップと、
(b) 前記４つのローラそれぞれの回転速度である４つのローラ回転速度を測定するステップと、
(c) 前記４つの操舵旋回半径及び前記４つのローラ回転速度に基づき、前記４つのローラに対応する４つの制御目標速度を算出するステップと、
(d) 前記４つの制御目標速度に基づき前記４つのローラ駆動指令を出力するステップとを含む
シャーシダイナモメータ。

【請求項4】

請求項２記載のシャーシダイナモメータであって、
前記操舵モデルコントローラは、前記旋回判定処理によって前記車両の走行状態が前記直進状態であると判定された直進判定時に直進制御処理を実行し、
前記ローラ制御処理は前記直進制御処理を含み、
前記直進制御処理は、
(a) 前記４つのローラに対応する４つの制御目標速度を同一の共通速度に設定するステップと、
(b) 前記４つの制御目標速度に基づき前記４つのローラ駆動指令を出力するステップとを含む、
シャーシダイナモメータ。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれかに記載のシャーシダイナモメータであって、
前記操舵角検出機構は、
前記第１種左タイヤにおける測定対象領域を検出対象として、前記第１種左タイヤにおける前記左タイヤ切れ角度を検出して前記左操舵角情報を得る左側変位センサと、
前記第１種右タイヤにおける測定対象領域を検出対象として、前記第１種右タイヤにおける前記右タイヤ切れ角度を検出して前記右操舵角情報を得る右側変位センサとを含む、
シャーシダイナモメータ。

【請求項6】

請求項１から請求項４のいずれかに記載のシャーシダイナモメータであって、
前記操舵角検出機構は、
前記操舵モデルコントローラと、
前記車両のステアリング操作時におけるハンドル角度を検出して、検出したハンドル角度を示すハンドル角度情報を得るハンドル角度センサと、
複数種の角度ペア情報を有する操舵角変換テーブルとを含み、前記複数種の角度ペア情報は、複数種のハンドル角度に対応する形式で複数種の左タイヤ旋回角度及び複数種の右タイヤ旋回角度が示された情報であり、前記複数種の左タイヤ旋回角度はそれぞれ前記左タイヤ切れ角度に対応し、前記複数種の右タイヤ旋回角度はそれぞれ前記右タイヤ切れ角度に対応し、
前記操舵モデルコントローラは前記左操舵角情報及び前記右操舵角情報を認識する操舵角認識処理を実行し、
前記操舵角認識処理は、前記操舵角変換テーブルを参照して、前記複数種の左タイヤ旋回角度及び前記複数種の右タイヤ旋回角度のうち、前記ハンドル角度情報が示すハンドル角度に対応する左タイヤ旋回角度及び右タイヤ旋回角度を選択し、選択した左タイヤ旋回角度及び右タイヤ旋回角度を示す情報を前記左操舵角情報及び前記右操舵角情報として認識する処理である、
シャーシダイナモメータ。

【請求項7】

請求項１から請求項４のいずれかに記載のシャーシダイナモメータであって、
前記左操舵角情報及び前記右操舵角情報に基づき、前記第１種左ローラ及び前記第１種右ローラそれぞれを旋回駆動するローラ旋回処理を実行するローラ旋回機構をさらに備え、
前記ローラ旋回処理は、前記第１種左ローラと前記第１種左タイヤとの左側位置関係、及び前記第１種右ローラと前記第１種右タイヤとの右側位置関係がそれぞれ所定の位置関係になるように、前記第１種左ローラ及び前記第１種右ローラそれぞれを旋回駆動する処理である、
シャーシダイナモメータ。

【請求項8】

車両における４つのタイヤを載置する４つのローラを有するシャーシダイナモメータの制御方法であって、
前記４つのタイヤは前輪側タイヤ対及び後輪側タイヤ対を含み、前記前輪側タイヤ対及び前記後輪側タイヤ対のうち一方が第１種タイヤ対として規定され、他方が第２種タイヤ対として規定され、
前記第１種タイヤ対は左右に配置される第１種左タイヤと第１種右タイヤとを含み、
前記第２種タイヤ対は左右に配置される第２種左タイヤと第２種右タイヤとを含み、
前記４つのローラは、前記第１種左タイヤを載置する第１種左ローラと、前記第１種右タイヤを載置する第１種右ローラと、前記第２種左タイヤを載置する第２種左ローラと、前記第２種右タイヤを載置する第２種右ローラとを含み、
前記４つのローラは、４つのローラ駆動指令に基づき回転駆動され、
前記シャーシダイナモメータは、
前記第１種左タイヤの基準方向に対する角度である左タイヤ切れ角度を示す左操舵角情報と、前記第１種右タイヤの前記基準方向に対する角度である右タイヤ切れ角度を示す右操舵角情報とを検出する操舵角検出機構を備え、
前記シャーシダイナモメータの制御方法は、
(X) 前記左操舵角情報及び前記右操舵角情報に基づき比較用旋回半径を算出し、前記比較用旋回半径と判定用旋回半径との比較結果に基づき、前記車両の走行状態が操舵旋回状態であるか直進状態であるかを判定する旋回判定処理を実行するステップと、
(Y) 前記ステップ(X)によって前記車両の走行状態が前記操舵旋回状態であると判定された旋回判定時に、旋回制御処理を実行するステップと備え、
前記ステップ(Y)で実行される前記旋回制御処理は、
(a) 前記４つのタイヤそれぞれの操舵旋回半径である４つの操舵旋回半径を算出するステップと、
(b) 前記４つのローラそれぞれの回転速度である４つのローラ回転速度を測定するステップと、
(c) 前記４つの操舵旋回半径及び前記４つのローラ回転速度に基づき、前記４つのローラそれぞれの制御目標速度である４つの制御目標速度を算出するステップと、
(d) 前記４つの制御目標速度に基づき前記４つのローラ駆動指令を出力するステップとを含む、
シャーシダイナモメータの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両の各種走行試験に用いられるシャーシダイナモメータ及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のシャーシダイナモメータは、車両（自動車）の走行試験を行う際に用いられており、主要構成要素としてローラ装置を含んでいる。

【0003】

従来のシャーシダイナモメータとして、例えば、特許文献１に開示されたシャーシダイナモメータがある。

【0004】

特許文献１で開示された従来のシャーシダイナモメータは、試験車両となる四輪駆動車が予め設定された操舵角及び試験速度で路上を旋回走行する状態をシミュレートしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開昭６３－１４８１４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に代表される従来のシャーシダイナモメータは、ローラを旋回させるローラ旋回機構を有していないため、車両の走行状態が操舵旋回状態であった場合に、ローラ旋回機構の挙動を想定することなく行われている。

【0007】

このため、従来のシャーシダイナモメータは、操舵旋回状態を含む車両の走行試験を精度良く行えないという問題点があった。

【0008】

本開示は上記問題点を解決するためになされたもので、操舵旋回状態を含む車両の走行状態に適合して、車両の走行試験を精度良く行うことができるシャーシダイナモメータを得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示に係るシャーシダイナモメータは、車両における４つのタイヤを載置する４つのローラを有するシャーシダイナモメータであって、前記４つのタイヤは前輪側タイヤ対及び後輪側タイヤ対を含み、前記前輪側タイヤ対及び前記後輪側タイヤ対のうち一方が第１種タイヤ対として規定され、他方が第２種タイヤ対として規定され、前記第１種タイヤ対は左右に配置される第１種左タイヤと第１種右タイヤとを含み、前記第２種タイヤ対は左右に配置される第２種左タイヤと第２種右タイヤとを含み、前記４つのローラは、前記第１種左タイヤを載置する第１種左ローラと、前記第１種右タイヤを載置する第１種右ローラと、前記第２種左タイヤを載置する第２種左ローラと、前記第２種右タイヤを載置する第２種右ローラとを含み、前記シャーシダイナモメータは、前記第１種左タイヤの基準方向に対する角度である左タイヤ切れ角度を示す左操舵角情報と、前記第１種右タイヤの前記基準方向に対する角度である右タイヤ切れ角度を示す右操舵角情報とを検出する操舵角検出機構と、前記左操舵角情報及び前記右操舵角情報に基づき、前記車両の走行状態に適合するように、前記４つのローラそれぞれを回転駆動するローラ駆動制御処理を実行するローラ駆動制御機構とを備える。

【発明の効果】

【0010】

本開示のシャーシダイナモメータにおけるローラ駆動制御機構は、左操舵角情報及び右操舵角情報に基づきローラ駆動制御処理を実行するため、車両の走行状態が操舵旋回状態であっても、車両の走行試験を精度良く行うことができる。

【0011】

本開示の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施の形態のシャーシダイナモメータに関し、車両の載置後の構成を模式的に示す斜視図である。

【図2】本実施の形態のシャーシダイナモメータにおける変位センサ及びその周辺を模式的に示す説明図である。

【図3】図２のＡ－Ａ断面を模式的に示す説明図である。

【図4】ローラ旋回機構の構成を模式的に示す説明図である。

【図5】タイヤに設けられた距離測定領域の内容を模式的に示す説明図である。

【図6】本実施の形態の変位センサによる角度測定情報の取得方法を示すフローチャートである。

【図7】本実施の形態のシャーシダイナモメータにおけるローラ駆動制御機構の構成を模式的に示す説明図である。

【図8】本実施の形態のシャーシダイナモメータにおけるローラ旋回機構の駆動系を模式的に示す説明図である。

【図9】図７で示した操舵モデルコントローラによる制御動作を示すフローチャート（その１）である。

【図10】図７で示した操舵モデルコントローラによる制御動作を示すフローチャート（その２）である。

【図11】旋回判定処理の処理内容を示す説明図である。

【図12】車両の走行状態を模式的に示す説明図である。

【図13】本実施の形態におけるローラ旋回機構の旋回制御方法の処理手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜実施の形態＞
（全体構成）
図１は本実施の形態のシャーシダイナモメータ１に関し、車両６０の載置後の構成を模式的に示す斜視図である。なお、図１にＸＹＺ直交座標系を示している。

【0014】

図１に示すように、４つのローラ装置２のローラ対２０上に車両６０の４つのタイヤ６が載置される。各ローラ装置２は、車両６０のタイヤ６を載置するローラ対２０を有している。さらに、車両６０に対する試験を行う際は、図示しない車両固定手段によって、車両６０が４つのローラ装置２のローラ対２０上に載置された状態で固定される。

【0015】

床面５０上において、車両６０の前方（＋Ｙ方向）にＸ方向を長手方向、Ｚ方向を短手方向とした矩形状の画像シミュレータ６２が設けられる。シミュレーション補助部材である画像シミュレータ６２は、車両６０から視覚認識可能な全景色を表示する表示機能を有している。

【0016】

また、車両６０は図示しない外界センサを有しても良い。外界センサとして、コーナーセンサ等に利用されるレーダ及びライダー(LiDAR)やサイドカメラ（サイド電子ミラー）等が考えられる。

【0017】

シャーシダイナモメータ１は、必要に応じて車両６０のタイヤ６の操舵角情報や画像シミュレータ６２等を用い、必要に応じて車両６０の上記外界センサからの情報を受け、車両６０に対する走行試験を行う。走行試験には、車両６０のタイヤ６を旋回されるタイヤ旋回動作と、タイヤ旋回動作に併せてローラ対２０を旋回されるローラ旋回動作とを伴う試験が含まれる。

【0018】

（車両６０の用語規定について）
本明細書において、車両６０のタイヤ６を第１種タイヤ対と第２種タイヤ対とに分類している。以下で述べる実施の形態では、車両６０の４つのタイヤ６に関し、前輪側タイヤ対及び後輪側タイヤ対のうち、前輪側タイヤ対を第１種タイヤ対と規定し、後輪側タイヤ対を第２種タイヤ対と規定している。

【0019】

したがって、第１種タイヤ対は左右に配置される第１種左タイヤと第１種右タイヤとを含んでおり、前輪側のタイヤ６Ｌが第１種左タイヤとなり、前輪側のタイヤ６Ｒが第１種右タイヤとなる。

【0020】

同様に、第２種タイヤ対は左右に配置される第２種左タイヤと第２種右タイヤとを含んでおり、後輪側のタイヤ６Ｌが第２種左タイヤとなり、後輪側のタイヤ６Ｒが第２種右タイヤとなる。

【0021】

４つのローラは、第１種左タイヤである前輪側左タイヤを載置する第１種左ローラと、第１種右タイヤである前輪側右タイヤを載置する第１種右ローラと、第２種左タイヤである後輪側左タイヤを載置する第２種左ローラと、第２種右タイヤである後輪側右タイヤを載置する第２種右ローラとに分類される。図１では４つのローラとして４つのローラ対２０が示されている。

【0022】

（変位センサ７の構成）
図２は本実施の形態のシャーシダイナモメータ１における変位センサ７及びその周辺を模式的に示す説明図である。同図にＸＹＺ直交座標系を記している。後述するように、変位センサ７は操舵角検出機構の第１の態様の主要構成要素となる。

【0023】

旋回台３２Ｌを有するローラ旋回機構３Ｌ（左側旋回機構）は、第１種左ローラとなるローラ対２０（前方ローラ２０Ｆ＋後方ローラ２０Ｂ）を左側旋回対象物として、ローラ旋回方向Ｒ２に沿って左側旋回対象物を旋回させる左側ローラ旋回動作を実行する。なお、旋回台３２Ｌは左側ローラ旋回動作時にローラ旋回方向Ｒ２に沿って旋回する。

【0024】

同様に、旋回台３２Ｒを有するローラ旋回機構３Ｒ（右側旋回機構）は、第１種右ローラとなるローラ対２０（前方ローラ２０Ｆ＋後方ローラ２０Ｂ）を右側旋回対象物として、ローラ旋回方向Ｒ２に沿って右側旋回対象物を旋回させる右側ローラ旋回動作を実行する。なお、旋回台３２Ｒは右側ローラ旋回動作時にローラ旋回方向Ｒ２に沿って旋回する。

【0025】

図２では第１種左ローラ上に第１種左タイヤであるタイヤ６Ｌが載置され、第１種右ローラ上に第１種右タイヤであるタイヤ６Ｒが載置されている状態を示している。

【0026】

左側変位センサ７Ｌは、タイヤ６Ｌにおける後述する距離測定領域９０を検出対象として、タイヤ６Ｌの固定基準方向（前後方向；Ｙ方向）に対する角度（操舵角）である左タイヤ切れ角度を検出して左操舵角情報Ｓ７Ｌを得ている。すなわち、左操舵角情報Ｓ７Ｌは角度変位量として、左側変位センサ７Ｌで検出された左タイヤ切れ角度を示している。なお、タイヤ角度検出範囲３７Ｌは左側変位センサ７Ｌによる検出範囲を示している。

【0027】

同様に、右側変位センサ７Ｒは、タイヤ６Ｒにおける距離測定領域９０を検出対象として、タイヤ６Ｒの固定基準方向に対する角度である右タイヤ切れ角度を検出して右操舵角情報Ｓ７Ｒを得ている。右操舵角情報Ｓ７Ｒは角度変位量として、右側変位センサ７Ｒによって検出された右タイヤ切れ角度を示している。タイヤ角度検出範囲３７Ｒは右側変位センサ７Ｒによる検出範囲を示している。

【0028】

なお、本実施の形態で用いるタイヤ６の固定基準方向は、ローラ旋回動作によって変化しない。このように、本実施の形態ではタイヤ切れ角度用の基準方向として固定基準方向を採用している。

【0029】

左側変位センサ７Ｌは旋回台３２Ｌの外部領域に固定配置され、右側変位センサ７Ｒは旋回台３２Ｒの外部領域に固定配置される。すなわち、左側変位センサ７Ｌは、左側旋回機構による左側ローラ旋回動作の実行時に移動しない位置に固定配置されるため、左側旋回対象物に含まれない。同様に、右側変位センサ７Ｒは、右側旋回機構による右側ローラ旋回動作の実行時に移動しない位置に固定配置されるため、右側旋回対象物に含まれない。

【0030】

図３は図２のＡ－Ａ断面を模式的に示す説明図である。図３にＸＹＺ直交座標系を記している。同図に示すように、タイヤ６（タイヤ６Ｌ）は、下方に測定対象領域として距離測定領域９０を有しており、距離測定領域９０内に直線方向（図３ではＹ方向）に沿って複数の測定ポイント９が設けられる。複数の測定ポイント９は左側変位センサ７Ｌによって認識可能な特徴を有している。左側変位センサ７Ｌによって認識可能な特徴として、例えば、凸部等、様々な形状が考えられる。

【0031】

左側変位センサ７Ｌは、左側変位センサ７Ｌ（の検出点）から複数の測定ポイント９それぞれまでの複数の（センサ・タイヤ間）測定距離を検出して距離情報を得る距離検出機能を有している。なお、右側変位センサ７Ｒも左側変位センサ７Ｌと同様、図３で示した断面構成及び距離検出機能を有していることは勿論である。

【0032】

図４はローラ旋回機構３の構成を模式的に示す説明図である。同図に示すローラ旋回機構３は左側旋回機構（ローラ旋回機構３Ｌ）及び右側旋回機構（ローラ旋回機構３Ｒ）それぞれに共通の構造である。ローラ旋回機構３Ｌは、ローラ旋回機構３Ｌ及びローラ旋回機構３Ｒを総称して単に「ローラ旋回機構３」と称する場合がある。

【0033】

ローラ旋回機構３は旋回構造体３１（ローラ装置２）、旋回軸受３４、基台３６、及び旋回用モータ４２（４２Ｌ，４２Ｒ）を主要構成要素として含んでいる。旋回構造体３１は旋回台３２（３２Ｌ，３２Ｒ）及び旋回ベッド３５を含み、ローラ対２０を有するローラ装置２と一体化されている。ローラ旋回機構３は、図３では図示を省略している後述するモータドライブ装置１９及びエンコーダ５５を構成要素として含んでいる。

【0034】

旋回用モータ４２は速度制御が可能なギヤ付モータである。旋回用モータ４２の先端にはギヤが取り付けられ、基台３６の外周に取り付けられたギヤ（図示せず）とかみ合わせている。したがって、旋回用モータ４２の回転により、旋回ベッド３５を旋回させることができる。

【0035】

旋回軸受３４は旋回可能に旋回ベッド３５を支持しており、旋回軸受３４の中心を旋回中心として、旋回用モータ４２の動力で旋回ベッド３５を旋回させている。旋回ベッド３５の回転に伴い、旋回構造体３１が回転する。

【0036】

このように、ローラ旋回機構３は、旋回用モータ４２によって旋回される旋回構造体３１を有している。したがって、ローラ旋回機構３Ｌは、旋回用モータ４２Ｌの動力で旋回構造体３１を旋回させることにより、図２に示すように、旋回台３２Ｌがローラ旋回方向Ｒ２に沿って旋回する。同様に、ローラ旋回機構３Ｒは、旋回用モータ４２Ｌの動力で旋回構造体３１を旋回させることにより、図２に示すように、旋回台３２Ｒがローラ旋回方向Ｒ２に沿って旋回する。

【0037】

以下、左側変位センサ７Ｌ及び右側変位センサ７Ｒを総称する場合は単に「変位センサ７」と称し、左操舵角情報Ｓ７Ｌ及び右操舵角情報Ｓ７Ｒを総称する場合は単に「操舵角情報Ｓ７」と称する場合がある。

【0038】

図５はタイヤ６に設けられた距離測定領域９０（測定対象領域）の内容を模式的に示す説明図である。同図に示すように、距離測定領域９０内において複数の測定ポイント９として８つの測定ポイント９１～９８が設けられる。８つの測定ポイント９１～９８は複数の測定ポイントの一例であり、測定ポイントの数が８つに限定されないことは勿論である。

【0039】

図６は変位センサ７による操舵角情報Ｓ７の取得方法を示すフローチャートである。以下、図５及び図６を参照して操舵角情報Ｓ７の取得内容を説明する。

【0040】

まず、ステップＳＴ１において、測定ポイント座標演算処理を実行する。測定ポイント座標演算処理は、以下の部分ステップＳＴ１－１及びＳＴ１－２を含んでいる。

【0041】

ステップＳＴ１－１は、「変位センサ７から測定ポイント９１～９８それぞれへの距離を測定距離Ｌ９１～Ｌ９８として得る」部分ステップである。変位センサ７は、変位センサ７から測定ポイント９１～９８までの距離を検出して、測定距離Ｌ９１～Ｌ９８を得ている。このように、変位センサ７は、変位センサ７から複数の測定ポイント（測定ポイント９１～９８）それぞれまでの複数の測定距離（測定距離Ｌ９１～Ｌ９８）を得る距離検出機能を有している。

【0042】

ステップＳＴ１－２は、「測定距離Ｌ９１～Ｌ９８から測定ポイント９１～９８の水平面（ＸＹ平面）上における座標位置を測定座標Ｃ９１～Ｃ９８として得る」部分ステップである。

【0043】

このように、部分ステップＳＴ１－１及びＳＴ１－２を含む測定ポイント座標演算処理（ＳＴ１）を実行することにより、複数の測定ポイントである測定ポイント９１～９８における測定座標Ｃ９１～Ｃ９８を複数の測定座標として得ることができる。

【0044】

次に、ステップＳＴ２において、ステップＳＴ１で取得した、各々が座標位置を示す測定座標Ｃ９１～Ｃ９８に基づき、回帰線であるタイヤ用近似直線を求める。このタイヤ用近似直線がタイヤ６の方向を示す直線となる。

【0045】

その後、ステップＳＴ３において、予め準備した基準方向とタイヤ用近似直線との間に形成される角度から、タイヤ切れ角度を得る。なお、本実施の形態では、基準方向として、車両６０の前後方向である直進方向（Ｙ方向）等を示す固定基準方向が採用されている。したがって、ローラ旋回機構３Ｌで得られたタイヤ切り角度が左タイヤ切れ角度となり、ローラ旋回機構３Ｒで得られたタイヤ切れ角度が右タイヤ切れ角度となる。

【0046】

そして、ステップＳＴ４において、変位センサ７は、ステップＳＴ３で算出されたタイヤ切れ角度を示す操舵角情報Ｓ７を出力する。すなわち、操舵角情報Ｓ７は角度変位量としてタイヤ切れ角度を示している。

【0047】

このように、本実施の形態のシャーシダイナモメータ１は、距離検出機能を有する変位センサ７を用いて、タイヤ６に設けられた距離測定領域９０（測定対象領域）を検出対象として、角度変位量であるタイヤ切れ角度を求めることができる。

【0048】

したがって、左側変位センサ７Ｌは第１種左タイヤの基準方向に対する角度である左タイヤ切れ角度を示す左操舵角情報Ｓ７Ｌを検出し、右側変位センサ７Ｒは第１種右タイヤの前記基準方向に対する角度である右タイヤ切れ角度を示す右操舵角情報Ｓ７Ｒを検出する。

【0049】

（シャーシダイナモメータ１のローラ駆動制御機構）
図７は本実施の形態のシャーシダイナモメータ１におけるローラ駆動制御機構の構成を模式的に示す説明図である。同図に示すように、ローラ駆動制御機構はダイナモ制御装置７５、左側変位センサ７Ｌ、右側変位センサ７Ｒ及びハンドル角度センサ５を含む制御系とローラ駆動機構ＤＭ１とを主要構成要素として含んでいる。

【0050】

ローラ駆動機構ＤＭ１は、モータドライブ装置２６Ｌ、２６Ｒ、２７Ｌ及び２７Ｒ、前輪左ローラ駆動用モータ５８Ｌ、前輪右ローラ駆動用モータ５８Ｒ、後輪左ローラ駆動用モータ６８Ｌ、後輪右ローラ駆動用モータ６８Ｒ、エンコーダ５９Ｌ，５９Ｒ，６９Ｌ及び６９Ｒを主要構成要素として含んでいる。

【0051】

図７に示すように、上述した制御系とローラ駆動機構ＤＭ１との組合せがシャーシダイナモメータ１におけるローラ駆動制御機構となる。

【0052】

ローラ駆動制御機構は、左操舵角情報Ｓ１Ｌ及び右操舵角情報Ｓ１Ｒに基づき、車両６０の走行状態に適合するように、４つのローラそれぞれを回転駆動するローラ駆動制御処理を実行する。

【0053】

なお、ローラ駆動制御処理は、後述するように、操舵角認識処理、旋回判定処理、ローラ駆動処理及びローラ制御処理を含んでいる。

【0054】

ダイナモ制御装置７５は操舵モデルコントローラ２２、接点Ｐ１～Ｐ４、及び操舵角変換テーブルＴ１を主要構成要素として含んでいる。

【0055】

操舵モデルコントローラ２２は後述する旋回判定処理及びローラ制御処理を実行する。なお、ローラ制御処理は後述する旋回制御処理及び直進制御処理を含んでいる。

【0056】

接点Ｐ１～Ｐ４は切替信号ＳＸを受け、切替信号ＳＸが“Ｈ”のとき、接点Ｐ１，Ｐ３を有効にし、接点Ｐ２，Ｐ４を無効にする。一方、切替信号ＳＸが“Ｌ”のとき、接点Ｐ１，Ｐ３を無効にし、接点Ｐ２，Ｐ４を有効にする。

【0057】

操舵角検出機構の第１の態様は、左側変位センサ７Ｌ及び右側変位センサ７Ｒを含む構成となる。

【0058】

左側変位センサ７Ｌは、第１種左タイヤにおける距離測定領域９０（測定対象領域）を検出対象として、第１種左タイヤにおける左タイヤ切れ角度を検出して左操舵角情報Ｓ７Ｌを得る。

【0059】

右側変位センサ７Ｒは、第１種右タイヤにおける距離測定領域９０（測定対象領域）を検出対象として、第１種右タイヤにおける右タイヤ切れ角度を検出して右操舵角情報Ｓ７Ｒを得る。

【0060】

操舵角検出機構の第１の態様を用いる場合、切替信号ＳＸは“Ｌ”となり、接点Ｐ２，Ｐ４が有効とされる。したがって、接点Ｐ２を介して左操舵角情報Ｓ７Ｌがそのまま左操舵角情報Ｓ１Ｌとして操舵モデルコントローラ２２に取り込まれ、接点Ｐ４を介して右操舵角情報Ｓ７Ｒがそのまま右旋回情報Ｓ１Ｒとして操舵モデルコントローラ２２に取り込まれる。

【0061】

操舵角検出機構の第２の態様は、操舵モデルコントローラ２２と操舵角変換テーブルＴ１とハンドル角度センサ５とを含む構成となる。操舵モデルコントローラ２２は操舵角検出機構の第２の態様として採用される場合、後述する操舵角認識処理を実行する。

【0062】

ハンドル角度センサ５は、車両６０のステアリング操作時におけるハンドル角度を検出して、検出したハンドル角度を示すハンドル角度情報Ｓ５を得る。

【0063】

操舵角変換テーブルＴ１は複数種の角度ペア情報を有しており、複数種の角度ペア情報は、複数種のハンドル角度に対応する形式で複数種の左タイヤ旋回角度及び複数種の右タイヤ旋回角度が示された情報であり、複数種の左タイヤ旋回角度はそれぞれ左タイヤ切れ角度に対応し、複数種の右タイヤ旋回角度はそれぞれ右タイヤ切れ角度に対応している。なお、操舵角変換テーブルＴ１は、例えば、特開2022-175289号公報（図７，図１３）で開示された操舵角変換テーブルＴ１に対応する。

【0064】

操舵モデルコントローラ２２は、ハンドル角度情報Ｓ５を受け、ハンドル角度情報Ｓ５に基づき操舵角変換テーブルＴ１から、左操舵角情報Ｓ１Ｌ及び右旋回情報Ｓ１Ｒを取得する操舵角認識処理を実行する。操舵角認識処理はローラ駆動制御処理に含まれる処理であり、操舵角検出機構として第２の態様を採用する場合にのみ実行される。

【0065】

操舵角検出機構の第２の態様を用いる場合、切替信号ＳＸは“Ｈ”となり、接点Ｐ１，Ｐ３が有効とされる。したがって、操舵モデルコントローラ２２は接点Ｐ１，Ｐ３を介して操舵角変換テーブルＴ１とアクセスすることができる。

【0066】

操舵角認識処理は、操舵角変換テーブルＴ１を参照して、複数種の左タイヤ旋回角度及び複数種の右タイヤ旋回角度のうち、ハンドル角度情報Ｓ５が示すハンドル角度に対応する左タイヤ旋回角度及び右タイヤ旋回角度を選択し、選択した左タイヤ旋回角度及び右タイヤ旋回角度を示す情報を左操舵角情報Ｓ１Ｌ及び右旋回情報Ｓ１Ｒとして取得する処理である。

【0067】

上述した操舵角認識処理の実行によって、操舵角変換テーブルＴ１において選択された左タイヤ旋回角度を示す情報が左操舵角情報Ｓ１Ｌとして、接点Ｐ１を介して操舵モデルコントローラ２２に取り込まれ、操舵角変換テーブルＴ１において選択された右タイヤ旋回角度を示す情報が右操舵角情報Ｓ１Ｒとして、接点Ｐ３を介して操舵モデルコントローラ２２に取り込まれる。

【0068】

このように、本実施の形態の操舵角検出機構は第１の態様または第２の態様を採用することにより、第１種左タイヤの基準方向（Ｙ方向）に対する角度である左タイヤ切れ角度に対応する左タイヤ旋回角度を示す左操舵角情報Ｓ１Ｌと、第１種右タイヤの基準方向に対する角度である右タイヤ切れ角度に対応する右タイヤ旋回角度を示す右旋回情報Ｓ１Ｒとを検出することができる。

【0069】

なお、図７で示すダイナモ制御装置７５は、操舵角検出機構の第１及び第２の態様を選択的に使用する構成であるが、操舵角検出機構の第１及び第２の態様のうち少なくとも一つを使用できる構成であれば、操舵モデルコントローラ２２の制御下でローラ駆動制御処理を実行することができる。

【0070】

図８は本実施の形態のシャーシダイナモメータ１におけるローラ旋回機構３の駆動系を模式的に示す説明図である。

【0071】

同図に示すように、シャーシダイナモメータ１は、旋回コントローラ１５とローラ旋回機構３とを含んでいる。ローラ旋回機構３はモータドライブ装置１９（１９Ｌ，１９Ｒ）、旋回用モータ４２（４２Ｌ，４２Ｒ）及びエンコーダ５５を主要構成要素として含んでいる。なお、旋回コントローラ１５はダイナモ制御装置７５内の構成要素となっている。ただし、図８では、図７で示した操舵角検出機構の第１及び第２の態様、操舵モデルコントローラ２２等の図示を省略している。

【0072】

図８に示すように、旋回コントローラ１５は、操舵角検出機構から操舵角情報Ｓ１（左操舵角情報Ｓ１Ｌ＋右操舵角情報Ｓ１Ｒ）を受け、操舵角情報Ｓ１が示すタイヤ切れ角度に対応する操舵角度を求める。

【0073】

そして、旋回コントローラ１５は、求めた操舵角度を指示する操舵角指示情報ＳＧをモータドライブ装置１９に出力する。モータドライブ装置１９は、操舵角指示情報ＳＧが指示する操舵角度に合致する旋回角度でのローラ旋回動作を指示する駆動制御信号Ｓ１９を旋回用モータ４２に出力する。なお、モータドライブ装置１９は、エンコーダ５５からエンコーダ情報Ｓ５５をフィードバック信号として受信している。エンコーダ情報Ｓ５５には旋回構造体３１の基準方向に対する旋回角度の測定値が含まれる。

【0074】

したがって、モータドライブ装置１９Ｌによって旋回用モータ４２Ｌが駆動されることにより、ローラ旋回機構３Ｌ（左側旋回機構）は、第１種左ローラをローラ旋回方向Ｒ２に沿って旋回させる左側ローラ旋回動作を実行する。同様に、モータドライブ装置１９Ｒによって旋回用モータ４２Ｒが駆動されることにより、ローラ旋回機構３Ｒ（左側旋回機構）は、第１種右ローラをローラ旋回方向Ｒ２に沿って旋回させる右側ローラ旋回動作を実行する。

【0075】

図９及び図１０は、図７で示した操舵モデルコントローラ２２による制御動作を示すフローチャートである。以下、図９及び図１０を参照して操舵モデルコントローラ２２による制御動作を説明する。

【0076】

まず、ステップＳＴ１０において、外部機器７０からの運転開始を示す操舵運転指令信号Ｓ７０の受信をトリガとしてシャーシダイナモメータ１の操舵運転が開始する。

【0077】

ステップＳＴ１１において、操舵モデルコントローラ２２及び旋回コントローラ１５を含むコントローラが待機状態に設定される。

【0078】

その後、ステップＳＴ１２において、車両６０の操舵運転が開始される。すなわち、シャーシダイナモメータ１上の車両６０が走行状態となる。

【0079】

次に、ステップＳＴ１３において、変位センサ７（左側変位センサ７Ｌ＋右側変位センサ７Ｒ）の使用の有無が確認され、変位センサ７を使用する場合(YES)はステップＳＴ１４に移行し、変位センサ７を使用しない場合(NO)はステップＳＴ１５に移行する。

【0080】

ステップＳＴ１３がＹＥＳの場合に実行されるステップＳＴ１４において、操舵角検出機構の第１の態様（左側変位センサ７Ｌ＋右側変位センサ７Ｒ）が採用される。したがって、“Ｌ”の切替信号ＳＸによって接点Ｐ１～Ｐ４のうち、接点Ｐ２，Ｐ４が有効となり、接点Ｐ１，Ｐ３が無効となる。

【0081】

その結果、左側変位センサ７Ｌで検出された左操舵角情報Ｓ７Ｌがそのまま左操舵角情報Ｓ１Ｌとして、右側変位センサ７Ｒで検出された右操舵角情報Ｓ７Ｒがそのまま右操舵角情報Ｓ１Ｒとして、操舵モデルコントローラ２２に取り込まれる。

【0082】

このように、操舵角検出機構の第１の態様が採用されると、旋回コントローラ１５は、左操舵角情報Ｓ７Ｌ及び右操舵角情報Ｓ７Ｒを左操舵角情報Ｓ１Ｌ及び右操舵角情報Ｓ１Ｒとして取得することができる。

【0083】

ステップＳＴ１３がＮＯの場合に実行されるステップＳＴ１５において、操舵角検出機構の第２の態様（操舵モデルコントローラ２２＋操舵角変換テーブルＴ１＋ハンドル角度センサ５）が採用される。したがって、“Ｈ”の切替信号ＳＸによって接点Ｐ１～Ｐ４のうち、接点Ｐ１，Ｐ３が有効となり、接点Ｐ２，Ｐ４が無効となる。

【0084】

その結果、ハンドル角度情報Ｓ５に基づき、操舵角変換テーブルＴ１内で選択された左タイヤ旋回角度を示す情報が左操舵角情報Ｓ１Ｌとして、操舵角変換テーブルＴ１内で選択された右タイヤ旋回角度を示す情報が右操舵角情報Ｓ１Ｒとして、操舵モデルコントローラ２２に取り込まれる。

【0085】

このように、操舵角検出機構の第２の態様が採用されると、旋回コントローラ１５は、操舵角認識処理が実行することにより、左操舵角情報Ｓ１Ｌ及び右操舵角情報Ｓ１Ｒを取得することができる。

【0086】

ステップＳＴ１４またはステップＳＴ１５の実行後に実行されるステップＳＴ１６において、操舵モデルコントローラ２２及び旋回コントローラ１５を含むコントローラが駆動状態に設定される。

【0087】

操舵モデルコントローラ２２は操舵モデル主要ルーチンＳＭに含まれるステップＳＴ１７～ＳＴ２３の処理とステップＳＴ２４～ＳＴ２６の処理と実行する。

【0088】

ステップＳＴ１７において、操舵モデルコントローラ２２は、車両６０の走行状態が直進状態か旋回状態かを判定する旋回判定処理を実行する。

【0089】

以下、旋回判定処理について詳述する。図１１は旋回判定処理の処理内容を示す説明図である。図１１にＸＹＺ直交座標系を記している。操舵モデルコントローラ２２は左操舵角情報Ｓ１Ｌに基づき左操舵角θｌを認識し、右操舵角情報Ｓ１Ｒに基づき右操舵角θｒを認識している。なお、図１１では前輪側タイヤ対が第１種タイヤ対として旋回する車両６０を示している。

【0090】

また、車両６０のホイールベースＷＬ、前輪トレッドＴｆ、後輪トレッドＴｂは予め認識されている。また、判定用旋回半径（ｍ）として最大旋回半径Ｒmaxが予め設定されている。最大旋回半径Ｒmaxは例えば２００～５００（ｍ）の範囲で設定される。

【0091】

したがって、以下の式(1)を適用して左操舵角θｌから比較用後輪左半径Ｒbl0を求め、以下の式(2)を適用して右操舵角θｒから比較用後輪右半径Ｒbr0を求めることができる。

【0092】

【数1】

【0093】

【数2】

【0094】

上述した比較用後輪左半径Ｒbl0及び比較用後輪右半径Ｒbr0がそれぞれ比較用旋回半径（ｍ）となる。

【0095】

そして、操舵モデルコントローラ２２は、｛｜Ｒbl0｜＞Ｒmax｝または｛｜Ｒbr0｜＞Ｒmax｝の場合は直進状態と判定し、｛｜Ｒbl0｜≦Ｒmax｝かつ｛｜Ｒbr0｜≦Ｒmax｝の場合は操舵旋回状態と判定する。

【0096】

このように、操舵モデルコントローラ２２はステップＳＴ１７において、左操舵角情報Ｓ１Ｌ及び右操舵角情報Ｓ１Ｒに基づき、比較用旋回半径（Ｒbl0，Ｒbr0）を算出し、比較用旋回半径と判定用旋回半径（Ｒmax）との比較結果に基づき、車両６０の走行状態が操舵旋回状態であるか直進状態であるかを判定する旋回判定処理を実行している。

【0097】

そして、ステップＳＴ１８において、操舵旋回状態と判定された場合(YES)はステップＳＴ１９に移行し、直進状態と判定された場合(NO)はステップＳＴ２４に移行する。

【0098】

ステップＳＴ１８でＹＥＳの場合に、ステップＳＴ１９～ＳＴ２６（ＳＴ２４を除く）を含む旋回制御処理が実行され、ステップＳＴ１８でＮＯの場合に、ステップＳＴ２４～ＳＴ２６を含む直進制御処理が実行される。

【0099】

図１２は車両６０の走行状態を模式的に示す説明図である。図１２にＸＹＺ直交座標系を記している。以下、図１２を参照して旋回制御処理について説明する。

【0100】

まず、ステップＳＴ１９において、操舵旋回中心Ｃ０を決定する。操舵旋回中心Ｃ０は、後輪基準線ＢＬ上において、後輪中心点ＰＢから｛（Ｒbl0＋Ｒbr0）／２｝の距離に存在する。なお、後輪基準線ＢＬは後輪タイヤ６，６の中心を結びＸ方向に沿って延びる線であり、後輪中心点ＰＢは後輪基準線ＢＬ上において後輪６，６の中心となる点である。

【0101】

その後、ステップＳＴ２０において、４つのタイヤ６それぞれの操舵旋回中心Ｃ０からの操舵旋回半径（ｍ）を求める。４つの操舵旋回半径は、後輪左半径Ｒbl、後輪右半径Ｒbr、前輪左半径Ｒfl、及び前輪右半径Ｒfrを含んでいる。

【0102】

まず、比較用旋回半径（Ｒbl0，Ｒbr0）に基づき以下の式(3)を適用することにより、後輪左半径Ｒblを求める。

【0103】

【数3】

【0104】

次に、式(3)で求めた後輪左半径Ｒblから以下の式(4)を適用して後輪右半径Ｒbrを求める。

【0105】

【数4】

【0106】

その後、式(3)で求めた後輪左半径Ｒblから以下の式(5)を適用して前輪左半径Ｒflを求める。

【0107】

【数5】

【0108】

次に、式(4)で求めた後輪右半径Ｒbrから以下の式(6)を適用して前輪右半径Ｒfrを求める。

【0109】

【数6】

【0110】

このように、ステップＳＴ２０において、式(3)～式(6)を適用することにより、４つのタイヤ６それぞれの操舵旋回中心Ｃ０からの操舵旋回半径を求めることができる。

【0111】

そして、ステップＳＴ２１において、４つのローラそれぞれの回転速度を測定する。４つのローラの回転速度(ｋｍ／ｈ)は、前輪左測定速度Ｍｆｌ、前輪右測定速度Ｍｆｒ、後輪左測定速度Ｍｂｌ、後輪右測定速度Ｍｂｒを含んでいる。

【0112】

図７に示すように、エンコーダ５９Ｌから前輪左ローラ駆動用モータ５８Ｌのエンコーダ情報Ｓ５９Ｌがモータドライブ装置２６Ｌにフィードバックされ、モータドライブ装置２６Ｌは、エンコーダ情報Ｓ５９Ｌに基づき、第１種左ローラの前輪左測定速度Ｍｆｌを示す前輪左モータ速度情報ＰＶ１Ｌを操舵モデルコントローラ２２にフィードバックする。したがって、操舵モデルコントローラ２２は前輪左モータ速度情報ＰＶ１Ｌを参照することにより、第１種左ローラの回転速度（Ｍｆｌ）を認識することができる。

【0113】

エンコーダ５９Ｒから前輪右ローラ駆動用モータ５８Ｒのエンコーダ情報Ｓ５９Ｒがモータドライブ装置２６Ｒにフィードバックされ、モータドライブ装置２６Ｒは、エンコーダ情報Ｓ５９Ｒに基づき前輪右測定速度Ｍｆｒを示す前輪右モータ速度情報ＰＶ１Ｒを操舵モデルコントローラ２２にフィードバックする。したがって、操舵モデルコントローラ２２は前輪右モータ速度情報ＰＶ１Ｒを参照することにより、第１種右ローラの回転速度（Ｍｆｒ）を認識することができる。

【0114】

エンコーダ６９Ｌから後輪左ローラ駆動用モータ６８Ｌのエンコーダ情報Ｓ６９Ｌがモータドライブ装置２７Ｌにフィードバックされ、モータドライブ装置２７Ｌは、エンコーダ情報Ｓ６９Ｌに基づき、第２種左ローラの後輪左測定速度Ｍｂｌを示す後輪左モータ速度情報ＰＶ２Ｌを操舵モデルコントローラ２２にフィードバックする。したがって、操舵モデルコントローラ２２は後輪左モータ速度情報ＰＶ２Ｌを参照することにより、第２種左ローラの回転速度（Ｍｂｌ）を認識することができる。

【0115】

エンコーダ６９Ｒから後輪右ローラ駆動用モータ６８Ｒのエンコーダ情報Ｓ６９Ｒがモータドライブ装置２７Ｒにフィードバックされ、モータドライブ装置２７Ｒは、エンコーダ情報Ｓ６９Ｒに基づき、第２種右ローラの後輪右測定速度Ｍｂｒを示す後輪右モータ速度情報ＰＶ２Ｒを操舵モデルコントローラ２２にフィードバックする。したがって、操舵モデルコントローラ２２は後輪右モータ速度情報ＰＶ２Ｒを参照することにより、第２種右ローラの回転速度（Ｍｂｒ）を認識することができる。

【0116】

その後、ステップＳＴ２２において、基準速度Ｖｄ（ｋｍ／ｈ）と基準旋回半径Ｒｄ（ｍ）とを算出する。基準速度Ｖｄは以下の式(7)から求められ、基準旋回半径Ｒｄは以下の式(8)から求められる。

【0117】

【数7】

【0118】

【数8】

【0119】

次に、ステップＳＴ２３において、ステップＳＴ２２で得られた基準速度Ｖｄ及び基準旋回半径Ｒｄに基づき、４つのローラそれぞれの制御目標速度(ｋｍ／ｈ)を算出する。４つの制御目標速度は、前輪左目標速度Ｖｆｌ、前輪右目標速度Ｖｆｒ、後輪左目標速度Ｖｂｌ、後輪右目標速度Ｖｂｒを含んでいる。

【0120】

前輪左目標速度Ｖｆｌは前輪左半径Ｒflを以下の式(9)に適用することにより算出され、前輪右目標速度Ｖｆｒは前輪右半径Ｒfrを以下の式(10)に適用することにより算出される。

【0121】

【数9】

【0122】

【数10】

【0123】

同様に、後輪左目標速度Ｖｂｌは後輪左半径Ｒblを以下の式(11)に適用することにより算出され、後輪右目標速度Ｖｂｒは後輪右半径Ｒbrを以下の式(12)に適用することにより算出される。

【0124】

【数11】

【0125】

【数12】

【0126】

ステップＳＴ２３の後に実行されるステップＳＴ２５において、操舵モデルコントローラ２２は、互いに異なる速度となる４つの制御目標速度(ｋｍ／ｈ)で４つのローラを回転駆動すべくモータトルクを分配する。

【0127】

その後、ステップＳＴ２６において、ステップＳＴ２５によるモータトルクの分配内容に沿って、操舵モデルコントローラ２２は４つのローラ駆動指令を出力する。

【0128】

４つのローラ駆動指令には、前輪左モータトルク指令ＳＬ１Ｌ、前輪右モータトルク指令ＳＬ１Ｒ、後輪左モータトルク指令ＳＬ２Ｌ、及び後輪右モータトルク指令ＳＬ２Ｒが含まれる。

【0129】

操舵モデルコントローラ２２は前輪左モータトルク指令ＳＬ１Ｌをモータドライブ装置２６Ｌに出力する。モータドライブ装置２６Ｌは、前輪左モータトルク指令ＳＬ１Ｌに従い前輪左目標速度Ｖｆｌに達成するように前輪左ローラ駆動用モータ５８Ｌを駆動する。その結果、前輪左ローラ駆動用モータ５８Ｌによって第１種左ローラは前輪左目標速度Ｖｆｌで回転駆動される。モータドライブ装置２６Ｌによる前輪左ローラ駆動用モータ５８Ｌの駆動処理の際、エンコーダ５９Ｌからのエンコーダ情報Ｓ５９Ｌがモータドライブ装置２６Ｌにフィードバックされる。

【0130】

操舵モデルコントローラ２２は前輪右モータトルク指令ＳＬ１Ｒをモータドライブ装置２６Ｒに出力する。モータドライブ装置２６Ｒは、前輪右モータトルク指令ＳＬ１Ｒに従い前輪右目標速度Ｖｆｒに達成するように前輪右ローラ駆動用モータ５８Ｒを駆動する。その結果、前輪右ローラ駆動用モータ５８Ｒによって第１種右ローラは前輪右目標速度Ｖｆｒで回転駆動される。モータドライブ装置２６Ｒによる前輪右ローラ駆動用モータ５８Ｒの駆動処理の際、エンコーダ５９Ｒからのエンコーダ情報Ｓ５９Ｒがモータドライブ装置２６Ｒにフィードバックされる。

【0131】

操舵モデルコントローラ２２は後輪左モータトルク指令ＳＬ２Ｌをモータドライブ装置２７Ｌに出力する。モータドライブ装置２７Ｌは、後輪左モータトルク指令ＳＬ２Ｌに従い後輪左目標速度Ｖｂｌに達成するように後輪左ローラ駆動用モータ６８Ｌを駆動する。その結果、後輪左ローラ駆動用モータ６８Ｌによって第２種左ローラは後輪左目標速度Ｖｂｌで回転駆動される。モータドライブ装置２７Ｌによる後輪左ローラ駆動用モータ６８Ｌの駆動処理の際、エンコーダ６９Ｌからのエンコーダ情報Ｓ６９Ｌがモータドライブ装置２７Ｌにフィードバックされる。

【0132】

操舵モデルコントローラ２２は後輪右モータトルク指令ＳＬ２Ｒをモータドライブ装置２７Ｒに出力する。モータドライブ装置２７Ｒは、後輪右モータトルク指令ＳＬ２Ｒに従い後輪右目標速度Ｖｂｒに達成するように後輪右ローラ駆動用モータ６８Ｒを駆動する。その結果、後輪右ローラ駆動用モータ６８Ｒによって第２種右ローラは後輪右目標速度Ｖｂｒで回転駆動される。モータドライブ装置２７Ｒによる後輪右ローラ駆動用モータ６８Ｒの駆動処理の際、エンコーダ６９Ｒからのエンコーダ情報Ｓ６９Ｒがモータドライブ装置２７Ｒにフィードバックされる。

【0133】

このように、操舵モデルコントローラ２２は、最終的に４つのローラ駆動指令（ＳＬ１Ｌ、ＳＬ１Ｒ、ＳＬ２Ｌ、及びＳＬ２Ｒ）を出力するローラ制御処理として旋回制御処理を実行する。

【0134】

なお、ステップＳＴ２２の変形例として、基準速度Ｖｄ及び基準旋回半径Ｒｄ算出用の式(7)及び式(8)の内容を車両６０の諸元に応じて適宜変更する態様も考えられる。

【0135】

次に、ステップＳＴ１８でＮＯの場合に実行されるステップＳＴ２４～ＳＴ２６を含む直進制御処理を説明する。

【0136】

ステップＳＴ２４において、４つのローラそれぞれの制御目標速度(ｋｍ／ｈ)を同一の共通速度に設定する。すなわち、前輪左目標速度Ｖｆｌ、前輪右目標速度Ｖｆｒ、後輪左目標速度Ｖｂｌ及び後輪右目標速度Ｖｂｒは同一の共通速度に設定される。

【0137】

ステップＳＴ２４の後に実行されるステップＳＴ２５において、操舵モデルコントローラ２２は、４つの制御目標速度で４つのローラを回転駆動すべくモータトルクを分配する。

【0138】

その後、ステップＳＴ２６において、ステップＳＴ２５によるモータトルクの分配内容に沿って、操舵モデルコントローラ２２は４つのローラ駆動指令を出力する。

【0139】

このように、操舵モデルコントローラ２２は、最終的に４つのローラ駆動指令（ＳＬ１Ｌ、ＳＬ１Ｒ、ＳＬ２Ｌ、及びＳＬ２Ｒ）を出力するローラ制御処理として直進制御処理を実行する。

【0140】

上述したように、操舵モデルコントローラ２２は、車両６０の走行状態が操舵旋回状態であると判定された旋回判定時におけるローラ制御処理として、ステップＳＴ１９～ＳＴ２６（ステップＳＴ２４を除く）を含む旋回制御処理を実行している。

【0141】

一方、操舵モデルコントローラ２２は、車両６０の走行状態が直進状態であると判定された直進判定時におけるローラ制御処置として、ステップＳＴ２４～ＳＴ２６を含む直進制御処理を実行している。このように、操舵モデルコントローラ２２の制御下で実行されるローラ制御処理は旋回制御処理及び直進制御処理を含んでいる。

【0142】

そして、ローラ制御処理に応答して、ローラ駆動機構ＤＭ１は、４つのローラに対応する４つのローラ駆動指令（ＳＬ１Ｌ、ＳＬ１Ｒ、ＳＬ２Ｌ、及びＳＬ２Ｒ）に基づき、対応する４つのローラを回転駆動するローラ駆動処理を実行する。

【0143】

図１３は、旋回コントローラ１５の制御下で行うローラ旋回機構３の旋回制御方法の処理手順を示すフローチャートである。

【0144】

同図を参照して、ステップＳＴ３１において、第１の態様または第２の態様の操舵角検出機構を用いて操舵角情報Ｓ１を受信する。操舵角情報Ｓ１は左操舵角情報Ｓ１Ｌ及び右操舵角情報Ｓ１Ｒを含んでいる。

【0145】

その後、ステップＳＴ３２において、旋回コントローラ１５は、ステップＳＴ３１で求めた操舵角度（左操舵角度，右操舵角度）を指示する操舵角指示情報ＳＧをモータドライブ装置１９に出力する。

【0146】

そして、ステップＳＴ３３において、モータドライブ装置１９が旋回用モータ４２に駆動制御信号Ｓ１９を出力するモータ制御により、ローラ旋回機構３にローラ旋回動作を実行させる。

【0147】

この際、ローラ旋回機構３によるローラ旋回動作は、操舵角指示情報ＳＧが指示する操舵角度に対応する旋回角度で旋回構造体３１が旋回するように実行される。

【0148】

このように、ローラ旋回制御部である旋回コントローラ１５は操舵角指示情報ＳＧを出力することにより、図１３で示すローラ旋回処理を実行している。このローラ旋回処理は、ローラ対２０とタイヤ６とが所定の位置関係になるように、ローラ旋回機構３にローラ旋回動作を実行させる処理となる。

【0149】

なお、ローラ旋回機構３はローラ旋回機構３Ｌ及びローラ旋回機構３Ｒを含んでおり、モータドライブ装置１９はローラ旋回機構３Ｌ用のモータドライブ装置１９Ｌとローラ旋回機構３Ｒ用のモータドライブ装置１９Ｒとを含んでいる。また、旋回用モータ４２はローラ旋回機構３Ｌ用の旋回用モータ４２Ｌとローラ旋回機構３Ｒ用の旋回用モータ４２Ｒを含んでいる。

【0150】

したがって、ローラ旋回機構３Ｌによるローラ旋回処理によって、第１種左ローラと第１種左タイヤとの左側位置関係が所定の位置関係になるように、第１種左ローラを旋回駆動することできる。

【0151】

同様に、ローラ旋回機構３Ｒによるローラ旋回処理によって、第１種右ローラと第１種右タイヤとの右側位置関係が所定の位置関係になるように、第１種右ローラを旋回駆動することできる。

【0152】

なお、図１３で示したステップＳＴ３１～ＳＴ３３を含む旋回コントローラ１５の制御下で行われる処理は、図９及び図１０で示したステップＳＴ１０～ＳＴ２６を含む操舵モデルコントローラ２２の制御下で行われる処理と並行して実行される。

【0153】

（効果）
本実施の形態１のシャーシダイナモメータ１は、図７で示すダイナモ制御装置７５、左側変位センサ７Ｌ、右側変位センサ７Ｒ、ハンドル角度センサ５及びローラ駆動機構ＤＭ１を含むローラ駆動制御機構を有している。

【0154】

本実施の形態のシャーシダイナモメータ１におけるローラ駆動制御機構は、操舵角情報Ｓ１Ｌ及び右操舵角情報Ｓ１Ｒに基づき、車両６０の走行状態（操舵旋回状態，直進状態）に適合するように、４つのローラそれぞれを回転駆動するローラ駆動制御処理を実行する。なお、前述したように、ローラ駆動制御処理は、操舵角認識処理、旋回判定処理、ローラ駆動処理及びローラ制御処理（旋回制御処理、直進制御処理）を含んでいる。

【0155】

したがって、本実施の形態のシャーシダイナモメータ１は、車両６０の走行状態が操舵旋回状態であっても、車両６０の走行試験を精度良く行うことができる。

【0156】

本実施の形態のシャーシダイナモメータ１における操舵モデルコントローラ２２は、図１０で示したステップＳＴ１７，ＳＴ１８を含む旋回判定処理を実行することにより、車両６０の走行状態が操舵旋回状態であるか直進状態であるか精度良く判定することができる。

【0157】

その結果、本実施の形態のシャーシダイナモメータ１は、車両６０の操舵旋回状態と直進状態とで処理内容を変えてローラ制御処理を実行することにより、車両６０の走行試験を精度良く行うことができる。

【0158】

本実施の形態のシャーシダイナモメータ１は、４つのローラ駆動指令を出力するローラ制御処理を実行する操舵モデルコントローラ２２と、４つのローラ駆動指令に基づき４つのローラを回転駆動するローラ駆動処理を実行するローラ駆動機構ＤＭ１とを備えている。

【0159】

このため、本実施の形態のシャーシダイナモメータ１は、操舵モデルコントローラ２２の制御下及びローラ駆動機構ＤＭ１の駆動下で、車両６０の走行状態に適合して、４つのローラを精度良く回転駆動することができる。

【0160】

本実施の形態のシャーシダイナモメータ１における操舵モデルコントローラ２２は、ステップＳＴ１９～ＳＴ２６（ＳＴ２４を除く）を含む旋回制御処理を実行することにより、車両６０の操舵旋回状態に適合して、４つのローラを精度良く回転駆動するための４つのローラ駆動指令を出力することができる。

【0161】

本実施の形態のシャーシダイナモメータ１における操舵モデルコントローラ２２は、ステップＳＴ２４～ＳＴ２６を含む直進制御処理を実行することにより、車両６０の直進状態に適合して、４つのローラを精度良く回転駆動するための４つのローラ駆動指令を比較的簡単に出力することができる。

【0162】

本実施の形態のシャーシダイナモメータ１は、左側変位センサ７Ｌ及び右側変位センサ７Ｒを操舵角検出機構の第１の態様として利用している。

【0163】

左側変位センサ７Ｌは、第１種左タイヤに設けられた測定対象領域（距離測定領域９０）を検出対象としているため、精度の高い左タイヤ切れ角度を検出することができる。同様に、右側変位センサ７Ｒは、第１種右タイヤに設けられた測定対象領域を検出対象としているため、精度の高い右タイヤ切れ角度を検出することができる。

【0164】

その結果、本実施の形態のシャーシダイナモメータ１は、操舵角検出機構の第１の態様を用いることにより、車両６０の走行状態が操舵旋回状態であっても、車両６０の走行試験をより精度良く行うことができる。

【0165】

本実施の形態のシャーシダイナモメータ１は、ハンドル角度センサ５、操舵角変換テーブルＴ１及び操舵モデルコントローラ２２による操舵角認識処理を、操舵角検出機構の第２の態様として利用している。

【0166】

したがって、シャーシダイナモメータ１における操舵モデルコントローラ２２は、ハンドル角度情報Ｓ５に基づき、操舵角変換テーブルＴ１を参照して操舵角認識処理を実行することができる。このため、本実施の形態のシャーシダイナモメータ１は、タイヤ６の膨らみ等の外乱ノイズが発生しても、左タイヤ切れ角度及び右タイヤ切れ角度に対応する正確な左タイヤ旋回角度及び右タイヤ旋回角度を示す情報を、左操舵角情報Ｓ１Ｌ及び右操舵角情報Ｓ１Ｒとして認識することができる。

【0167】

本実施の形態のシャーシダイナモメータ１におけるローラ旋回機構３は、上述した左側及び右側位置関係がそれぞれ所定の位置関係になるように、左操舵角情報Ｓ１Ｌ及び右操舵角情報Ｓ１Ｒに精度良く同期したローラ旋回処理を実行することができる。

【0168】

なお、左側位置関係は上述した第１種左ローラ及び第１種左タイヤに関する位置関係であり、右側位置関係は上述した第１種右ローラ及び第１種右タイヤに関する位置関係である。

【0169】

（シャーシダイナモメータ１の制御方法）
本実施の形態では、シャーシダイナモメータ１の制御方法として図９及び図１０で示した処理手順を実行している。

【0170】

すなわち、本実施の形態におけるシャーシダイナモメータ１の制御方法は、以下のステップ(X)及び(Y)を含んでいる。

【0171】

ステップ(X)…左操舵角情報Ｓ１Ｌ及び右操舵角情報Ｓ１Ｒに基づき比較用旋回半径（ｍ）を算出し、比較用旋回半径と判定用旋回半径（ｍ）との比較結果に基づき、車両６０の走行状態が操舵旋回状態であるか直進状態であるかを判定する旋回判定処理を実行する。

【0172】

なお、比較用旋回半径として例えば式(1)で求めた比較用後輪左半径Ｒbl0や式(2)で求めた比較用後輪右半径Ｒbr0が考えられる。また、判定用旋回半径として上述した最大旋回半径Ｒmaxが考えられる。ステップ(X)は図１０のステップＳＴ１７，ＳＴ１８に相当する処理となる。

【0173】

ステップ(Y)…ステップ(X)によって車両６０の走行状態が操舵旋回状態であると判定された旋回判定時に、旋回制御処理を実行する。

【0174】

ステップ(Y)は、図１０で示した、ステップＳＴ２４除くステップＳＴ１７～ＳＴ２６の処理に対応する。

【0175】

上述したステップ(Y)の旋回制御処理は以下のステップ(a)～(d)を含んでいる。

【0176】

ステップ(a)…４つのタイヤ６０それぞれの操舵旋回半径である４つの操舵旋回半径（ｍ）を算出する。

【0177】

なお、４つの操舵旋回半径は、上述した式(3)を適用して算出される後輪左半径Ｒbl、上述した式(4)を適用して算出される後輪右半径Ｒbr、上述した式(5)を適用して算出される前輪左半径Ｒfl、上述した式(6)を適用して算出される前輪右半径Ｒfrを含んでいる。

【0178】

ステップ(b)…４つのローラそれぞれの回転速度である４つのローラ回転速度(ｋｍ／ｈ)を測定する。

【0179】

なお、４つのローラ回転速度は、前輪左測定速度Ｍｆｌ、前輪右測定速度Ｍｆｒ、後輪左測定速度Ｍｂｌ、及び後輪右測定速度Ｍｂｒを含んでいる。

【0180】

ステップ(c)…４つの操舵旋回半径及び４つのローラ回転速度に基づき、４つのローラそれぞれの制御目標速度である４つの制御目標速度(ｋｍ／ｈ)を算出する。

【0181】

なお、４つの制御目標速度は、前輪左目標速度Ｖｆｌ、前輪右目標速度Ｖｆｒ、後輪左目標速度Ｖｂｌ、及び後輪右目標速度Ｖｂｒを含んでいる。

【0182】

ステップ(d)…４つのタイヤ目標速度に基づき４つのローラ駆動指令をローラ駆動機構ＤＭ１に出力する。

【0183】

なお、４つのローラ駆動指令は、前輪左モータトルク指令ＳＬ１Ｌ、前輪右モータトルク指令ＳＬ１Ｒ、後輪左モータトルク指令ＳＬ２Ｌ、及び後輪右モータトルク指令ＳＬ２Ｒを含んでいる。

【0184】

ステップ(a)は図１０のステップＳＴ２０に対応する処理であり、ステップ(b)は図１０のステップＳＴ２１に対応する処理である。また、ステップ (c)は図１０のステップＳＴ２２，ＳＴ２３に対応する処理であり、ステップ (d)は図１０のステップＳＴ２５，ＳＴ２６に対応する処理である。

【0185】

本実施の形態のシャーシダイナモメータ１の制御方法は、上述したステップ(a)～(d)を含むステップ(Y)の旋回制御処理を実行して４つのローラ駆動指令をローラ駆動機構ＤＭ１に出力することにより、車両６０の操舵旋回状態に適合して、４つのローラを回転駆動するための４つのローラ駆動指令を精度良く出力することができる。

【0186】

＜その他＞
なお、本実施の形態では、第１種タイヤ対を前輪側タイヤ対とし、第２種タイヤ対を後輪側タイヤ対としたが、第１種タイヤ対を後輪側タイヤ対とし、第２種タイヤ対を前輪側タイヤ対として、左操舵角θｌ及び右操舵角θｒの検出対象を後輪側タイヤ対とし、ローラ旋回機構３及び変位センサ７を後輪側に設ける等の変形構成も可能である。

【0187】

また、上述した実施の形態では、車両６０のタイヤ６を載置する「ローラ」として、ツインローラ構成のローラ対２０を示したが、ローラ対２０に替えてシングルローラ構成の単体のローラを用いても良い。

【0188】

本開示は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、本開示がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

【符号の説明】

【0189】

１ シャーシダイナモメータ
３，３Ｌ，３Ｒ ローラ旋回機構
５ ハンドル角度センサ
６，６Ｌ，６Ｒ タイヤ
７ 変位センサ
７Ｌ 左側変位センサ
７Ｒ 右側変位センサ
９，９１～９８ 測定ポイント
１５ 旋回コントローラ
１９，１９Ｌ，１９Ｒ，２６Ｌ，２６Ｒ，２７Ｌ，２７Ｒ モータドライブ装置
２０ ローラ対
２０Ｂ 後方ローラ
２０Ｆ 前方ローラ
２２ 操舵モデルコントローラ
３２，３２Ｌ，３２Ｒ 旋回台
４２，４２Ｌ，４２Ｒ 旋回用モータ
５５，５９Ｌ，５９Ｒ，６９Ｌ，６９Ｒ エンコーダ
５８Ｌ 前輪左ローラ駆動用モータ
５８Ｒ 前輪右ローラ駆動用モータ
６０ 車両
６８Ｌ 後輪左ローラ駆動用モータ
６８Ｒ 後輪右ローラ駆動用モータ
７５ ダイナモ制御装置
ＤＭ１ ローラ駆動機構
Ｔ１ 操舵角変換テーブル

【要約】

本開示は、車両の走行状態に適合して、車両の走行試験を精度良く行うことができるシャーシダイナモメータを得ることを目的とする。そして、本開示のシャーシダイナモメータ（１）における操舵モデルコントローラ（２２）は、左操舵角情報（Ｓ１Ｌ）と右操舵角情報（Ｓ１Ｒ）とを用いて算出された比較用旋回半径と判定用旋回半径との比較結果に基づき、車両（６０）の走行状態が操舵旋回状態であるか直進状態であるかを判定する旋回判定処理を実行する。そして、操舵モデルコントローラ（２２）は、操舵旋回状態の判定時に実行するローラ制御処理として旋回制御処理を実行する。旋回制御処理は、車両（６０）の操舵旋回状態に適合するように、４つのローラを回転駆動するための４つのローラ駆動指令をローラ駆動機構（ＤＭ１）に出力する処理である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】