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本研究は、開発中のドライビングシミュレータにおけるハンドル操作時の操舵力に関して、実車運転時に発生する操舵力をリアルタイムで車両運動を演算し、それを模擬できる操舵システムの研究開発を行うことを目的とした。
操舵力は、操舵角、操舵角速度等により5自由度の車両運動の理論計算が算出され、その結果から保舵トルク、転舵トルクおよびホイールアライメントによる操舵力の理論計算が行われ、その操舵力に相当する信号をサーボモータに出力することにより模擬される。開発を行った操舵模擬システムは、操舵反力を発生させるサーボモータへの制御信号を直接ループのアナログ信号と、間接ループの車両運動計算によるディジタル信号によって時間遅れの低減が可能となり、またタイヤの特性を引き出すために操舵反力の伝達機構部にゴムトーションバーを組込み、力発生装置からの微振動の解消、タイヤのねじれ感の付与などを可能とした。さらに、ソフトウエアにより操舵の摩擦力、復元力および慣性力などを自由に設定できることにより実車の操舵感覚を模擬している。
操舵感覚の評価は、定量的に表せるものとハンドルの粘り感や滑らかさなど定量的に表せないものが存在する。本研究では、操舵感覚を評価するうえで実際の自動車とドライビングシミュレータの比較評価を8名の被験者により、操舵力の大きさ、保舵力の大きさ、ハンドルの滑らかさ、ハンドルの粘り感、ハンドルの戻り、中立点での保舵力の大きさの7項目について評価を行った。その結果、本研究で開発したドライビングシミュレータの操舵模擬システムは、実際の自動車の操舵力を模擬することが可能となり、またソフトウエアの変更により操舵感覚を変えることができることを得た。
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