专利名称：用于测力计的车辆固定机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连接到底盘测力计并用于将机动车辆固定到所述测力计上的固定机构。本发明还涉及一种包括所述固定机构的设备，该设备用于机动车辆的测试或模拟驾驶且包括底盘测力计。本发明进一步涉及一种与车辆相连并用于所述固定装置的支架。
背景技术：
底盘测力计用于检测机动车辆的各种性能参数，根据这些参数可以对车辆中可能的引擎、动力传动系统或悬件故障进行诊断。一个底盘测力计也可以是用于机动车辆模拟驾驶的设备中的一个组件，例如，在驾驶训练或者模拟赛车方面所公开的专利申请情况，所述专利申请的国际申请号为PCT/AU2005/...，名称为“用于机动车辆模拟驾驶的设备”，该专利申请目前与本申请共同提交并在审理中。
一个底盘测力计通常包括辊对，用于旋转地支撑车辆的驱动轮，使得车辆在保持静止的同时，车辆的“驾驶者”操作车辆的控制器向驱动轮提供动力并使驱动轮旋转，从而使辊旋转并通过该辊可得出各种信号，如果正在检测该车辆，则所述信号可用于故障诊断，或者如上面提到的申请人同时提交的国际申请号为PCT/AU/2005/...的申请中所公开的那样，所述信号用于为驾驶模拟器产生虚拟景物影像。
为使安全风险最小化，在测力计设备上正在检测的或处于模拟驾驶过程中的机动车辆，应被固定到相对于测力计的适当位置，以阻止该车辆的驱动轮在动力驱动下意外地与辊脱离而致使车辆失控。通常，使用许多用于牵制的链、带、绳或者类似物件，通过手动固定将车辆限制在底盘测力计上。然而，由于这样减少了测力计用于有效使用的可用时间，因此这种固定方法缓慢而低效。例如，在测力计用作机动车辆模拟驾驶设备的部件的情况下，特别是对于模拟赛车的情况，如上面提到的申请人同时提交的国际申请号为PCT/AU/2005/...的申请中所公开的那样，期望测力计具有尽可能高的车辆通过能力，以通过所述赛车模拟设备，从而确保该设备在商业化方面可行。
发明内容
本发明提供了一种连接到一个底盘测力计上并用于将机动车辆固定到所述底盘测力计上的固定机构，该固定机构包括一个车辆接合组件，当所述固定机构连接到所述底盘测力计时，该车辆接合组件能够接合所述底盘测力计上的车辆，从而固定该车辆，确保该车辆基本固定在所述底盘测力计上，所述固定机构还包括至少一个致动器，用于移动所述车辆接合组件接合所述车辆，其中所述致动器用于一个远程可操作的控制系统。
所述固定机构，除了通过在测试或模拟驾驶过程中确保车辆保持静止以提供安全之外，还能够远程可控(也就是说，能够有一个操作地点，与所述固定机构所连接的测力计分开)，此外，还提供了一个优点即只要车辆的驱动轮位于测力计的辊上就能够很快地固定车辆，而在测试或模拟驾驶过程结束后也能够很快地松开车辆。这样，使得所述具有固定机构连接其上的测力计具有车辆的高通过能力，从而，与使用牵制绳、链、带或类似物件手动固定其中车辆的测力计相比，增加了使用所述测力计的收益性。
所述固定机构可用于一个控制系统，该控制系统主要为一个气动、液压或者电子系统，因此所述固定机构将包括至少一个相应可操作的致动器，例如，分别可为气动冲件、液压冲件或者电子马达。
优选地，所述致动器是固定机构的多个致动器中的一个，所述多个致动器可操作以沿着至少两个基本上正交的坐标轴移动车辆接合组件，使车辆接合组件与车辆接合。更优选地，所述多个致动器可操作以沿着三个基本上正交的坐标轴移动车辆接合组件，其中一个轴沿着测力计上车辆的横向延伸，另一个轴基本上沿着车辆的纵向延伸，第三个轴基本上沿着测力计的法向以朝向和离开所述车辆的方向延伸。
较佳地，所述致动器为气动可操作活塞或者气缸类型的致动器。
固定机构的车辆接合组件应接合与驱动轮直接连接的车辆结构部件。例如，对于具有刚性轴后轮驱动的车辆，这种结构部件可以是后轴架，或者，如果驱动轮独立悬置，这种结构部件可位于直接连接轮毂关节组件的位置，例如其上安装有诸如弹簧或减震器的悬置组件的支架。车辆接合组件接合直接连接到驱动轮的结构部件，是为了增加安全性，因为，如果接合车辆的其它部分，将驱动轮“下拉”到设备测力计的辊上是间接的，即，车辆悬架将会位于固定机构的车辆接合组件接合车辆的位置与接触支撑物的车辆部分即驱动轮之间。由于这种车辆的间接固定，可能发生驱动轮在支撑上的旋转，从而不仅对于车辆固定的稳固性而且对于模拟驾驶过程都有负面影响。
固定机构的车辆接合组件可以接合车辆而不改变车辆。例如，车辆接合组件可以为一个钩形部分用来钩住车辆的适当部分。然而，更常见的是，车辆接合组件将接合车辆专门提供的部件，例如固定到车辆适当位置的支架。这种支架例如可为钩形，安装在后轴架上(如下文将要描述的)，在这种情况下，车辆接合组件可以为一个销(同样如下文将要描述的)。车辆接合组件的另一个可能是包括一个辊轴来接合驱动轮的轮缘内部。这样可能需要车辆驱动轮具有专门提供的轮缘。
如果所述测力计设备可理想地适用于尽可能广的各种车辆，为确保所有车辆安全固定，较佳地，任何要使用所述设备的车辆，都预先安装有一种特别的配件，如一个或多个专用支架，以接合固定机构的车辆接合组件。这种支架将根据不同车辆类型而有所不同，但有一个共同点是，都具有一种车辆接合组件能够与其接合的形式。较佳地，固定机构的车辆接合组件是一种销，而任意提供的支架具有一个孔或开口用于承接所述销。
本发明还提供这样一种用于固定到机动车辆的支架，使得该车辆固定到底盘测力计设备上，该支架包括一个部分，用于固定到与所述车辆的驱动轮直接相连的车辆结构部件，所述支架还包括具有一个开口或孔的另一个部分，所述设备的固定机构的车辆接合组件，可移动进入或穿过所述开口或孔，使所述车辆接合组件接合所述支架，从而接合所述车辆，以固定所述车辆。
本发明还提供用于机动车辆测试或机动车辆模拟驾驶的设备，该设备包括一个底盘测力计，该底盘测力计包括一种如上所述的固定机构与该底盘测力计相连，用于将机动车辆固定到所述底盘测力计上。
理想地，所述连接到底盘测力计的固定机构将包括多个致动器，这些致动器可操作以沿着至少两个且较佳地沿着三个基本上正交的坐标轴移动车辆接合组件，其中一个轴沿着测力计上车辆的横向延伸，另一个轴基本上沿着车辆的纵向延伸，第三个轴基本上沿着测力计的法向以朝向和离开所述车辆的方向延伸。
较佳地，还包括一个控制系统，用于操作所述固定机构的各致动器，该控制系统具有与底盘测力计分开(即远离)的操作地点。如上所述的控制系统，主要可为液压、气动或电子系统，因而该固定机构将包括至少一个相应可操作的致动器，例如，分别可为气动冲件、液压冲件或电子马达。通常，该控制系统可以包括电子组件，例如操作员操作的位置开关，以及气动或液压组件。较佳地，该控制系统主要为一个气动系统，所述车辆固定机构包括至少一个气动可操作的致动器，用来移动组件以接合车辆。
较佳地，还包括一个视像监视系统，用来观察车辆固定机构以及将该固定机构的视像显示提供到控制系统的远程操作地点，使得操作员在操作控制系统的同时监视固定机构的车辆接合组件的运动。
为了更好地理解本发明并显示其如何实现，将仅通过非限制性示例、并参照附图对本发明的优选实施例进行描述。
图1是根据本发明一个实施例的示出一种固定机构的使用的机动车辆模拟驾驶设备的侧视示意图。
图2是示出机动汽车的图1中所示设备的等同示意图。
图3是显示图1和图2所示设备的控制和显示组件的可操作连接的示意框图。
图4是根据本发明一个实施例，显示图1所示模拟驾驶设备中用于车辆的固定机构组件的透视示意图。
图5是图4中的固定机构组件的端视示意图，显示所示固定机构组件与图1中模拟驾驶设备部件以及固定于该设备上的车辆的连接。
具体实施例方式
图1显示设备10，用于模拟驾驶机动汽车12，而机动汽车12保持静止，设备10包括一个底盘测力计14，汽车12可以通过测力计14的进入坡道16在测力计14上行驶。底盘测力计14具有一个与其相连并承载设备10其它组件的框架18。这些其它组件包括视屏装置20的一些部分和视觉显示系统的投影机22、24和26。视屏装置20包括一个在汽车12前方横向展开的前屏部分28和分别沿汽车12的两侧延伸一段距离的侧屏部分30和32(为了清楚，图1省略了侧屏部分30)。每个侧屏部分30和32都与前屏部分28成120度角。视觉显示系统的三个投影机22、24和26安装在框架18上，每个投影机用于将虚拟景物影像投影到相应的屏幕部分上，也就是说投影机22投影影像到对面的前屏部分28上，投影机24投影到对面的侧屏部分32上，而投影机26(在图2的视图中被挡住)投影到对面的侧屏部分30上。投影机22、24和26可以是松下公司基于数字光源处理器的PT-DS500E型投影机(Panasonic DLP(TM)Based Projectors No.PT-DS500E)，以提供高质量的广角镜头用于投影到相应的屏部分28、30和32。
前屏部分28通过致动器36(例如，气动或液压活塞和气缸冲件)相对于两个侧部结构杆34安装，致动器36的作用是将前屏部分28相对于侧屏部分30和32升起，使得汽车12及其驾驶者在参与完模拟驾驶过程之后，能够通过底盘测力计14的出站坡道38离开设备10。前屏部分28和致动器36与结构杆34相连，使得当前屏部分28被升起时，前屏部分28首先移动以稍微离开(例如，仅几毫米)侧屏部分30和32的相邻边缘，使得当前屏部分28被致动器36升起时，在它与侧屏部分30和32的相邻边缘之间出现间隙。
对于用于模拟赛车的设备10，也可在框架18上安装另一个较大的视觉显示屏40供观众观看模拟竞赛。
底盘测力计14具有一个平台42，还包括辊对44形式的支撑物，用来支撑和旋转接合汽车12的后轮46和前轮47，如同所知的底盘测力计一样。汽车12的后轮46是驱动轮而前轮47为转向轮。因此，当汽车12的驾驶者操作汽车的控制器件，例如变速杆(如果不是自动的)和加速器，使汽车12的驱动轮46高速旋转时(设备10可设置为适用于车辆前轮驱动，或后轮驱动，或前后轮驱动的情况)，提供辊44用来保持汽车12固定。驱动轮46的旋转相应地旋转相关的辊对44，通过辊对44，汽车12的各项性能参数，如加速度、速度(RPM)、马力、转矩以及行驶一段设定距离所需的时间都能够进行测量。如同所知的底盘测力计一样，这些性能参数的测量可包括改变通过辊对44施加到汽车12的车轮46上的负载。可调节以兼容具有不同前后车轮轴距的不同车辆的适合的底盘测力计(这种可调节能力在图中未示出)，可从澳大利亚维多利亚3140百合溪谷工业园的绝妙动力(DYNODYNAMICS of industry court，Lilydale)得到。
根据本发明的一个实施例，底盘测力计14还包括一个固定机构48(仅在图1中示意性图示，且位于后辊对44的辊之间)，一旦汽车12放置到辊对44上时，用固定机构48将汽车12固定到测力计14上。下文将参照图4和图5对固定机构48及其操作进行更详细地描述，但是总的来说，固定机构48连接到一个远程可操作的控制系统(在图1中由参照标号50示意性地表示)并且可调节，从而使之将不同型号和尺寸的车辆固定到辊44上的适当位置。固定机构48包括组件，用于接合车辆，如汽车12，并使之保持在适当位置。固定机构48是一个安全部件，以确保当汽车12车轮46在辊44上高速行驶时，汽车12保持静止。
底盘测力计14还包括一个装置，用来将汽车12的排放气体转离设备10的附近。该装置包括一个导流板52，用于将汽车12的排放气体导入吸收管道54内。管道54可以包括一个抽排气风扇或其他装置(图1未示出)，用于将排放气体吸进管道54中。导流板52铰接到测力计14的平台42的56处，并且当不使用装置10时，向管道54提供盖子。导流板52通过致动器58(可为气动或液压)绕其铰接枢纽56旋转，致动器58被枢转地连接在导流板52与测力计14之间。
将用于驾驶教学或参与模拟短程加速赛车或环道赛车的汽车12，可包括一个包含汽车12有关数据的远程可读器件，如一种条形码60和/或一种电子器件62，例如，“智能卡”或其他电子标签类器件，其目的和作用将在下文进行更详细地说明。一个阅读器/发射器64安装在框架18上(靠近投影机22)，用于与条形码60和/或电子器件62工作/协同工作。
参照图3，用于模拟驾驶的设备10包括电脑66，控制设备10的各组件，并包含驾驶模拟软件。阅读器64(可以与发射器组合)用来读取置于汽车12之内或之上的远程可读的条形码器件60和/或电子器件62，并通过数据线路68连接到电脑66上。阅读器64从条形码60或电子器件62获取汽车12的相关数据，并将其通过数据线路68输入电脑66。较佳地，发射器与阅读器64组合，用于将数据从电脑66传输至器件62，以更新电子器件62保存的汽车12相关信息。这些被传输的信息可以是，例如，在模拟1/4英里短程加速赛车中的汽车性能数据。
底盘测力计14的每对辊44都连接一个制动单元70(如所知的“减速器”-图3只示意性地图示出一个制动单元)，如数据线路72所示，制动单元70被可操作地连接到电脑66(如所知，每个制动单元70应连接一个模拟-数字接口)。从电脑66到制动单元70的数据流，通过辊对44来改变施加到汽车12的驱动轮46上的负载，也有从制动单元70反馈到电脑66的数据，从中可得出汽车12的相关性能参数，如同已知的底盘测力计一样。
电脑66还控制用于升起前屏部分28的致动器36的操作，并控制用于导流板52的致动器58的操作。因此，电脑66的信号线路74连接到相应的转换器/驱动器76和78，分别操作用于升起前屏部分28冲件36和用于导流板52的致动器58。包括至少一个致动器118的固定机构48，由远程可操作的控制系统50操作。注意，图3中的参考标号118只是示意性地表示固定机构48的致动器要求，因为可包括多个致动器为固定机构48提供一个移动范围，例如沿三个正交坐标轴移动的范围。在线路79上来自机构48-76的安全互锁信号连接到电脑66(例如通过信号线路74)，以防止测力计14在车辆12固定到测力计14上之前工作。另外，电脑66通过信号线路84控制吹风扇80的开关操作和管道54内的抽排气风扇82的操作。吹风扇80(在其他图中未示出)通过侧屏部分30和32(例如，见图1和2)中的孔86，向汽车12的前方提供冷空气流。
电脑66还如数据线路88所示，为视屏装置20以及，如果提供了的，屏幕40，操作视觉显示系统的三个投影机22、24和26。电脑66通常还将包括数据输入设备，如键盘或触摸屏90，和输出设备，如打印机92。
较佳地，设备10还包括一个控制传感装置140，例如一对传感器142和144，用来检测设备10上的机动车辆驾驶者的操作行为。控制传感装置140较佳地位于测力计14上并邻近汽车12的转向轮47，例如在图2中显示为邻近汽车12的左前轮47(注意，控制传感装置140在图2和图3中显示，而图1则为了清楚起见将其省略)。
图3示出传感器142和144以及电子处理电路160与电脑66的连接。通过模拟软件利用操作动作在线路162上的信号，将虚拟景物影像转映到视屏装置20上(即，将影像转映到所有屏幕部分28、30和32上)，并与驾驶者的操作动作同步，从而增加“环绕的”虚拟现实环境的真实感。
对于包括控制传感装置140的设备10，较佳地，转向轮47并不被支撑在辊44上，因为这样降低了操作的“自然感觉”。因此辊44的上方可以放置一个转向轮47可以放置其上的平台或旋转平板(未示出)，以向转向轮47提供一个平面。否则，可以使用一种底盘测力计14，其中提供的辊44只用于前轮控制机动车辆的后驱动轮46。
现在将参照图4和图5描述固定机构48及其操作。图4和图5只示出机构48的一半，通过汽车12的左侧后轮46旁边的后轴架94固定汽车12(为了清楚，图4省略了汽车后轮46以及后轮46放置其上的一对辊44)。在汽车12的另一侧也提供了与所示相似的装置。机构48需要支架，如吊钩96(只示出一个)，可将其通过焊接等方式永久连接到汽车12的后轴架94上。为了安全，吊钩96的开口朝向汽车12的前方。固定机构48包括一个在每端都具有一个枢轴100(只示出一个)的负载梁98，通过枢轴100，负载梁98枢转地连接到测力计14上相对的结构侧梁102(图5只示出一个侧梁102)。弯曲的支架臂104连接到负载梁98上靠近其中心的位置，一个致动器106(例如一个气动或液压活塞/气缸冲件)枢转地连接到支架臂104，并连接到底盘测力计14，用来枢转负载梁98(为了清楚，图5省略了支架臂104和致动器106)。图4的箭头B表示负载梁98通过致动器106的作用进行旋转运动。所述测力计的辊对44具有相应的安装在轴承110中的轴108，所述轴承110安装在相应的结构侧梁102上。未示出的是，轴108从每个辊44的另一侧延伸安装在诸如110的轴承中，而所述轴承安装在位于侧梁102之间的所述测力计的结构横梁上。负载梁98枢转地连接到侧梁102上，使其位于辊对44的之间和下方。负载梁98横跨测力计14的侧梁102之间的宽度。
负载梁98的顶部包括一个滑道112，能够支持一个滑块114沿负载梁98滑动。滑块114连接到一个致动器116(例如气动或液压活塞和气缸冲件)，致动器116连接到负载梁98且靠近枢轴100，并可操作滑块114沿负载梁98往复移动，如箭头C所指示。滑块114带有另一个致动器118(例如气动或液压活塞和气缸冲件)，可相对于滑块114上下移动，如箭头D所指示。滑块114包括导向杆120用来为致动器118导向和提供侧向稳定性。为了清楚，图4和图5省略了驱动致动器116和118的装置(例如来自适合的设备的气动或液压软管连接-为远程可操作的控制系统50的组件)，同样地，图1和图2也省略了驱动致动器36和58的装置。
一个连接到位于致动器118顶部的座架122内的销124，基本上水平地延伸超出致动器118。此外，另一致动器116、滑块114、致动器118和销124装置(未示出)也位于负载梁98上且靠近负载梁98的另一端。
固定机构48(包括一个车辆接合组件，即销124，和致动器106、116和118以及负载梁98，如图3中参考标号118所示)由控制系统50(由图1和图3中参考标号50示意性地表示，而在其他图中未示出)远程操作。控制系统50包括位于操作控制台或操作间126中(只在图1中示意性地示出)的操作开关，所述操作控制台或操作间可位于例如底盘测力计14旁边，以控制致动器106、116和118的操作。所述控制开关可以为“操纵杆”式开关，用来操作一个气动系统向致动器106、116和118提供动力。“操纵杆”式开关可用于分别操作固定机构48每侧的每个致动器。测力计14还包括一个视像监视系统(只在图1中示意性地示出)，包括视像摄影机128用于观察车辆固定机构48的操作，并在视像屏幕130上至少显示销124的运动，也有可能还显示致动器106、116和118的运动，视像屏幕130位于操作控制台或操作间126内，使得操作员在操作控制系统50的开关以按照所需移动销124时，观察所述显示在视像屏幕130上的这种运动。
通过控制系统50在B、C和D方向上适当操作致动器106、116和118，如图5所示将销124定位接合在吊钩96的前方(对于负载梁98上的相对的各致动器与此类似)。进一步通过所述控制系统操作致动器118在吊钩96上“下拉”，从而通过汽车12的后轴架94将汽车12固定到测力计14的辊44上。通过控制系统50操作致动器106进行的负载梁98的转动B，适应在销124与吊钩96接合位置的容许限度，并且适应不同的机动车辆。致动器118可施加不同的“下拉”力，来改变车轮46在辊对44上的负载。技术人员应该理解，固定机构48和吊钩96必须具有足够的结构完整性，来适应它们将要承受的负载和作用力。
在固定机构48的一种改变结构中，提供受控的基本上为纵向运动C的致动器106可省略，而在这个位置可以提供一个预紧弹簧或其他偏置装置，通常纵向地集中每个销124位于辊对44的辊之间。这样并不妨碍使用机构48接合汽车12，还具有优点，即允许汽车12在辊44上进行一些前后运动，就像正在辊44上“驾驶”一样，这样增加了在设备10上的模拟驾驶过程的真实感。
在本发明范围内，可以提供一个可替换的固定机构，该固定机构不需要诸如吊钩96的支架连接到车辆，尽管认为，使用本发明设备的车辆将通常会有安装有支架用于接合销124。这样，对于机构48，可以想象，一个适合的吊钩装置可以连接到提供B、C和D方向移动范围的适合的致动器，使得吊钩装置能够被移动以吊住车辆的一个适当的结构组件，例如后轴架。这种替换的一个例子是，图4和图5中固定机构48的销124可替代为具有适合形状和方向的吊钩，以吊住后轴架94，不过这可能需要对传动组件106-116-114-118作些改变以装配到可用空间中，这种改变可以由机械技术人员来完成。在这种替换情况下，为了安全，吊钩可取向为开口朝向车辆后方，也就是使车轮46在辊44上的“向前”行驶的方向与吊钩的开口方向相反。
现在将说明用于模拟驾驶的设备10的操作。
在汽车12行驶到底盘测力计14上之前，将设置赛车模拟器10，使得前屏部分28将位于降低的位置，固定装置48将位于不操作位置，而导流板52将关闭。各辊对44也将被止动以有效锁定，以使汽车12行驶到各辊对44上。多个板(未示出)可位于各辊对44的辊44之间，这些板能够由操作员升起或降下。当这些板处于升起位置时，汽车12能够容易地行驶进入测力计14上的适当位置，而不必驶过辊44的“凸起”。当汽车12正确定位后，能够将这些板降下，使车轮46和47接触辊44，而将汽车12支撑在辊44上。当汽车12靠近底盘测力计14时，汽车12的条形码器件60或“赛车标签”62由阅读器64读取，电脑66以此开始调节测力计14，使辊对44的间隔适应于汽车12的前后车轮轴距。一旦汽车12已被行驶到辊对44上，如果汽车12被授权可以在赛车模拟器10中进行赛车，控制台126的操作员操作控制系统50使机构48将汽车12固定在适当位置。固定机构48的一个选择是在进站坡道16的附近提供一种设施(未示出)，用于使汽车12的驾驶者预先选择固定机构48的致动器118将要施加的制动压力。制动压力可在2-8巴之间。这使驾驶者可选择较大压力以提供更好的牵制，但却降低了可用马力，与之相反的是，选择较小的压力会有较大的可用马力，但车轮在辊44上旋转的可能性也较高。随后，电脑66进一步开始为汽车12设置赛车模拟器10。这可以根据阅读器/发射器64已从“赛车标签”62得到的汽车12相关数据来进行。于是电脑66在信号线路74上向致动器58传输适当的信号来升起导流板52。制动单元70也可以利用一个线路72上的信号、并通过辊对44施加一定的负载来使汽车12适用于赛车模拟。例如，可能需要某个“摇摆阻力”。现在，赛车模拟器10已适用于或设置为可开始进行模拟短程加速赛车。
电脑66包括模拟软件，例如对于1/4英里的短程加速赛车，一旦赛车模拟器10被设置为开始进行短程加速赛车，模拟软件就自动启动。该软件通过视觉显示系统在前屏部分28上为驾驶者开始而显示光序列，如同所知的1/4英里的短程加速赛车一样。在收到最后的开始之光时，驾驶者如同开始真正的赛车一样压下汽车12的加速器，显示在屏幕装置20上的虚拟景物影像，根据由各辊对44反馈得到的车轮46的速度而行进。模拟软件驱动电脑的影像发生器并驱动投影机22、24和26在视屏装置20上逼真显示赛场前面(在前屏部分28上)和侧面(在侧屏部分30和32上)的三维虚拟景物影像以及所经过的三维虚拟风景，如同驾驶者正在使用汽车12进行赛车一样，这些虚拟景物影像的行进，与通过各辊对44检测到的汽车12驱动轮46的速度同步。因此，所有由加速、换档和减速产生的速度改变都被检测并提供给电脑66来控制虚拟景物影像的行进。汽车12的驾驶者用他/她的眼睛注视视屏装置20的前屏部分28(视屏装置20可以相当大，例如每个屏幕部分可为4.5米×3.375米，以实现更强的真实感)，在自己的汽车12里体验参与真正短程加速赛车的感觉，而同时汽车12保持不动，且由固定机构48固定在底盘14上的适当位置。
在模拟赛车开始的同时，电脑66启动吹风扇80操作，而出口86配合吹风扇80，使空气吹到汽车12前方来冷却其引擎以持续进行模拟赛车。排气吸收管道54内的抽排气风扇82，也在吹风扇80启动的同时由电脑66打开。
当1/4英里短程加速赛车结束时，驾驶者/汽车12组合完成比赛所用的时间显示在前屏部分28上，并由阅读器/发射器64传送到“赛车标签”62并保存在其中。因此，“赛车标签”62能够保存本次比赛的编号和时间数据，使得驾驶者在模拟短程加速赛车的开始和结束时，都能够使他/她的一系列模拟赛车的时间历史显示在前屏部分28上。
当在前屏部分28短暂显示驾驶者/汽车12的比赛时间之后，操作员操作控制系统50松开固定机构48，电脑66开始关闭导流板52，升起前屏部分28，并锁定各辊对44，因而，驾驶者能够驾驶汽车12向前离开底盘测力计14通过其出站坡道38。这样，赛车模拟器10准备通过其进站坡道16接收另一车辆。
设备10还可以用于模拟环道赛车，这与上述的模拟短程加速赛车的区别在于，控制传感装置140在环道赛车过程中，还操作将驾驶者的操作行为输入到电脑66中，模拟软件以此驱动电脑的影像发生器并驱动投影机22、24和26，将虚拟景物影像横向转映到视屏装置20上，并与驾驶者的操作行为同步。也就是说，虚拟景物影像实时地行进，且与驾驶者施加到驱动轮46上的功率和与驾驶者的操作行为都保持同步。
对于用于环道赛车的设备10，汽车12的转向轮47较佳地不由辊44支撑，可替代地，转向轮47可由辊44之间或其上方的支撑板(如上面所提到的)支撑。可选地，可使用一种类型的测力计14，其中包括的辊44仅用来支撑汽车12驱动轮46，而不支撑其转向轮47。
设备10可以用于驾驶训练而非环道赛车(在用于驾驶训练的情况下，模拟软件不需提供如上所述的用于短程加速赛车或环道赛车的开始过程)。设备10还可在已将汽车12固定到测力计14适当位置的情况下，用于驾驶训练，这样免除了驾驶学习者要拥有他/她自己的车辆的要求，并使得不需使用条形码器件60和/或“赛车标签”62。通常，用于驾驶训练的设备10将被设置为适用于后轮驱动而前轮从动的车辆。
所述测力计包括的辊对44可少于4对，例如，可以只包括两对辊，以旋转支撑车辆的驱动轮，驱动轮可以是前轮对或后轮对。在本发明的范围内，还可向诸如摩托车的两轮车辆提供赛车模拟器，在这种情况下，测力计组件可以包括一个支撑平台，该支撑平台包括针对摩托车前轮、或后轮、或前后轮的辊，或包括针对两个轮的可动支撑的转动平台类型。
根据本发明，这样的固定机构可以单独提供连接在底盘测力计上，无论该测力计是如上面所述作为模拟驾驶设备的一部分，还是用于测试机动车辆的独立的底盘测力计。
这里描述的本发明，除了上面具体描述的情况以外，还允许进行改变，修改和/或增加，应该理解，本发明包括在后附权利要求范围内的所有这些改变、修改和/或增加。
权利要求
1.一种连接到底盘测力计上、并用于将机动车辆固定到所述底盘测力计上的固定机构，该固定机构包括车辆接合组件，当所述固定机构连接到底盘测力计时，该车辆接合组件能够接合所述底盘测力计上的车辆，从而固定该车辆，确保该车辆在所述底盘测力计上基本保持静止，所述固定机构还包括至少一个致动器，用于移动所述车辆接合组件接合所述车辆以固定所述车辆，其中所述致动器与一个可远程操作的控制系统一起使用。
2.根据权利要求1所述的固定机构，其中所述致动器是所述机构的多个致动器中的一个，其中所述多个致动器能够操作以沿着至少两个基本上正交的轴移动所述车辆接合组件，使所述车辆接合组件与所述车辆接合。
3.根据权利要求2所述的固定机构，其中所述多个致动器能够操作以沿着三个基本上正交的轴移动所述车辆接合组件，其中一个轴沿着所述底盘测力计上车辆的横向延伸，另一个轴基本上沿着所述车辆的纵向延伸，第三个轴基本上沿着所述底盘测力计的法向以朝向和离开所述车辆的方向延伸。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的固定机构，其中所述致动器为可气动操作的活塞和气缸致动器。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的固定机构，其中所述车辆接合组件包括钩形部分，用于钩住与车辆驱动轮直接连接的车辆结构部件，从而避免包括车辆弹性悬挂的车辆固定。
6.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的固定机构，其中所述车辆接合组件包括具有一定形状的部分，其与固定到车辆上的具有互补形状的支架接合。
7.根据权利要求6所述的固定机构，其中所述车辆接合组件为销，用于与所述支架接合，所述支架包括用于承接所述销的孔或者凹口。
8.用于机动车辆测试或机动车辆模拟驾驶的设备，该设备包括一个底盘测力计，该底盘测力计包括与之连接的如权利要求1-7中任一权利要求所述的固定机构，用于将机动车辆固定到所述底盘测力计上。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述底盘测力计包括辊对，用于可旋转地支撑机动车辆的驱动轮，而其中所述固定机构连接到所述底盘测力计上所述辊对的两辊之间，使得所述固定机构的车辆接合组件与所述机动车辆驱动轮的轴架接合，或与固定到该轴架上的支架接合。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述固定机构包括负载梁，该负载梁在所述底盘测力计的相对的侧梁之间延伸，且枢转地连接到所述侧梁，所述多个致动器中的一个致动器能够操作转动所述负载梁，从而所述车辆接合组件能够沿着所述基本上沿着所述底盘测力计上机动车辆的纵向延伸的轴移动。
11.根据权利要求9所述的设备，其中所述固定机构包括负载梁，该负载梁在所述底盘测力计的相对的侧梁之间延伸，且枢转地连接到所述侧梁，其中所述负载梁包括能够使该负载梁弹性转动的偏置装置，使得所述车辆接合组件能够沿着所述基本上沿着所述底盘测力计上机动车辆的纵向延伸的轴，移动离开处于所述辊对间的大致中心位置，所述偏置力朝向所述的大致中心位置。
12.根据权利要求10或11所述的设备，其中所述负载梁包括滑道和限制地安装在所述负载梁上并用于沿所述滑道滑动的滑块，所述多个致动器中的一个致动器能够操作所述滑块沿着所述滑道滑动，从而所述车辆接合组件能够沿着在所述底盘测力计上机动车辆的横向上延伸的所述轴移动。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述多个致动器中的另一个致动器安装在所述滑块上，所述车辆接合组件安装在所述另一个致动器上，从而所述另一个致动器能够操作所述车辆接合组件沿着在所述底盘测力计的法向上朝向和离开所述底盘测力计上车辆的方向上延伸的所述轴移动。
14.根据权利要求8-13中任一权利要求所述的设备，包括控制系统，用于操作所述固定机构的致动器，该控制系统具有离开所述底盘测力计的操作地点。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述控制系统提供所述多个致动器中的每个致动器的气动操作。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述控制系统包括操纵杆式控制开关，以操作用于操作所述致动器的气动系统。
17.根据权利要求14-16中任一权利要求所述的设备，进一步包括视像监视系统，用于观察所述固定机构，并将所述固定机构的视像显示提供到所述控制系统的操作地点，使操作员在操作所述控制系统时监视所述固定机构的车辆接合组件的运动。
18.一种固定到机动车辆上的支架，用于将所述机动车辆固定到如权利要求8-17中任一权利要求所述设备的底盘测力计上，所述支架包括一个部分，用于固定到与所述机动车辆的驱动轮直接相连的机动车辆结构部件，所述支架还包括具有开口或孔的另一个部分，如权利要求8-17中任一权利要求所述设备的固定机构的车辆接合组件，能够移动进入或穿过所述开口或孔，使所述车辆接合组件接合所述支架，从而接合所述车辆，以固定所述车辆。
19.根据权利要求18所述的支架，其中所述具有开口或孔的部分为钩形。
20.根据权利要求19所述的支架，其中所述固定到机动车辆结构部件的部分的形状，使得当所述支架固定到所述结构部件时，所述钩形部分将朝向所述机动车辆的前方开口。
全文摘要
一种连接到一个底盘测力计(14)的固定机构(48)，用于将机动车辆固定到所述底盘测力计(14)上。该固定机构(48)包括一个车辆接合组件(124)，当固定机构(48)连接到底盘测力计(14)时，该车辆接合组件(124)能够与底盘测力计(14)上的车辆相接合从而固定该车辆，以确保该车辆在所述底盘测力计(14)上基本上保持静止，所述固定机构还包括至少一个致动器(106，118)和一个负载梁(98)，用于在三个正交方向(B，C，D)移动车辆接合组件(124)并与所述车辆相接合以固定该车辆，其中致动器(106，118)用于一个远程可操作的控制系统。所述车辆接合组件可为一个销(124)，用于接合固定到车辆后轴架(94)上的钩形支架(96)。
文档编号F16M13/02GK1926017SQ200580006427
公开日2007年3月7日 申请日期2005年2月2日 优先权日2004年2月3日
发明者内维尔·詹姆斯·邦德 申请人:拽牫特格有限公司