JP2014032019A - 車重算出装置、波状路、および車重算出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両1の重量を算出する車重算出装置10であって、位置情報と波状路の角周波数とを対応させて記憶する記憶部105と、車両1の重量を演算する制御部101とを備え、制御部101は、車両1の鉛直方向の加速度と、記憶部105が記憶した車両1の現在位置に対応する波状路の角周波数とに基づき車両1の重量を演算する。
【選択図】図3
Description
本発明の実施の形態1における各構成について、図1、および、図2を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る車重算出装置および周辺構成を示すブロック図である。また、図2は本発明の実施の形態1に係る3軸加速度センサの機能を説明する図である。
本発明の実施の形態1に係る車重算出装置10の動作について、図3を用いて説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係る車重算出装置が行う動作例を示すフロー図である。
固有角周波数ωk=√(ばね定数k/車両重量m)・・(式1)
で表すことができる。
車両重量m=ばね定数k*固有角周波数ωk*固有角周波数ωk・・(式2)
と表すことができる。
車両重量m*X’’=ばね定数k+S*sin(ωt)・・(式3)
となる。Sは波状路から与えられる外力の振幅である。
の形は、
X=(S/m)/(ωk^2−ω^2)*sin(ωt)・・(式4)
となる。
X’’=(S/m)*(ω^2)/(ω^2−ωk^2)*sin(ωt)・・(式5)となる。
本実施の形態によれば、3軸加速度センサ104が検出した車両1の鉛直方向の加速度と、記憶部105が記憶した車両1の現在位置に対応する波状路の角周波数とに基づき車両1の重量を演算することで、統計的フィルタを用いずに車重の算出を行い、車重の算出の演算負荷を低下させ、かつ、誤差の少ない車重算出ができるという効果を奏する。
本実施の形態では、車両の振動モデルを1自由度系でモデル化したが、これに限定するものではない。例えば、タイヤとサスペンションを別個のばねであると考えた2自由度系でモデル化してもよい。また、前輪と後輪のそれぞれのタイヤとサスペンションを別個のばねであると考えた4自由度系でモデル化してもよい。
Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
10 車重算出装置
101 制御部
102 GPS受信機(現在位置取得部)
103 車輪速センサ
104 3軸加速度センサ
105 記憶部
106 報知部
107 通信部
20 車体
21a、21b、21c、21d 車輪
22a、22b、22c、22d ばね
23 合成ばね
車両重量m=ばね定数k/(固有角周波数ωk)^2・・(式2)
と表すことができる。
Claims (13)
- 車両の重量を算出する車重算出装置であって、
位置情報と波状路の角周波数とを対応させて記憶する記憶部と、
前記車両の重量を演算する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記車両の鉛直方向の加速度と、前記記憶部が記憶した前記車両の現在位置に対応する波状路の角周波数とに基づき前記車両の重量を演算する車重算出装置。 - 前記制御部は、前記記憶部が記憶した異なる複数の波状路の角周波数と、前記車両の鉛直方向の複数の加速度とに基づき前記車両の重量を演算する、請求項1記載の車重算出装置。
- 前記記憶部が記憶した前記車両の現在位置に対応する波状路の角周波数は、前記波状路の前記車両の鉛直方向の変位に対応する角周波数である、請求項1記載の車重算出装置。
- 前記記憶部は、前記車両の振動モデルをばね定数kを有するばねでモデル化した場合の前記ばね定数kを記憶し、
前記制御部は、前記記憶部が記憶した異なる複数の波状路の角周波数と、前記車両の鉛直方向の複数の加速度とから前記ばねの固有角周波数ωkを算出し、前記記憶部が記憶したばね定数kと前記固有角周波数ωkを二乗した値との積を前記車両の重量として演算する、請求項2記載の車重算出装置。 - 前記制御部に制御され、音情報または光情報にて過積載を報知する報知部をさらに備え、
前記記憶部は前記車両の最大重量をさらに記憶し、
前記制御部は、演算した前記車両の重量が、前記記憶部が記憶した前記車両の最大重量以上である場合、過積載を報知させるように前記報知部を制御する、請求項1記載の車重算出装置。 - 前記車両の鉛直方向の加速度を検出し前記制御部へ出力する加速度センサと、
前記車両の現在位置を検出し前記制御部へ出力する現在位置取得部と、をさらに備えた請求項1記載の車重算出装置。 - 車両の重量を算出するために形成した波状路であって、前記車両の鉛直方向に所定の角周波数で変位するように形成した波状路。
- 前記波状路は、複数の区間に区分され、この複数の区間ごとに異なる複数の角周波数で変位するように形成された、請求項7記載の波状路。
- 前記波状路は、所定の角周波数で変位する区間と、異なる所定の角周波数で変位する区間との間に平坦路を形成した、請求項8記載の波状路。
- 車両の重量を算出する車重算出方法であって、前記車両の鉛直方向の加速度と、前記車両の現在位置に対応する波状路の角周波数とに基づき前記車両の重量を演算する車重算出方法。
- 前記車両の鉛直方向の複数の加速度と、異なる複数の前記波状路の角周波数と、に基づき前記車両の重量を演算する、請求項10記載の車重算出方法。
- 前記車両の現在位置に対応する波状路の角周波数は、前記波状路の前記車両の鉛直方向
の変位に対応する角周波数である、請求項10記載の車重算出方法。 - 前記車両の振動モデルをばね定数kを有するばねでモデル化し、前記異なる複数の波状路の角周波数と、前記車両の鉛直方向の複数の加速度とから前記ばねの固有角周波数ωkを算出し、前記ばね定数kと前記固有角周波数ωkを二乗した値との積を前記車両の重量として算出する、請求項11記載の車重算出方法。
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