JP2014084100A - 車両重量および重心推定システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両の荷重を推定する荷重推定システムは、車両を支持する少なくとも1つのタイヤと、タイヤの回転から回転カウントを生成するタイヤ回転カウンターと、車両の移動距離を計測する距離計測手段と、移動距離および回転カウントからタイヤの有効半径を計算する有効半径計算手段と、有効半径から車両のタイヤによって運ばれている荷重を計算する荷重推定手段と、を備える。
【選択図】図5
Description
「ANN」または「人工ニューラルネットワーク」は、学習フェーズの間、ネットワークを通して流れる外部または内部情報に基づいて、その構造を変更する非線形統計データモデリングのための適応ツールである。ANNニューラルネットワークは、入力と出力との間の複雑な関係をモデル化するため、またはデータ中のパターンを見つけ出すために用いられる、非線形統計データモデリングツールである。
(A)横方向加速度ayの計測;
(B)回転角 φ;
(C)トラック幅lwの情報;
(D)CGhRの高さの情報;
横方向加速度ayの計測および回転角は、IMU(Inertial Measurement Unit)から取得することが可能であり、回転角は、カルマンフィルタリング近似を用いて、回転速度から推定することができる。トラック幅lwは、車両に決められた値の定数である。
RLS問題を解く手順は以下の通りである。
ステップ0:未知数パラメータθ(0)および共分散マトリックスP(0)を初期化し、忘却因子λを設定する。
ステップ1:システム出力y(t)を計測し、回帰ベクトルφ(t)を計算する。
ステップ2:識別エラーe(t)を計算する。
e(t)=y(t)−φT(t)・θ(t−1)
ステップ3:ゲインk(t)を計算する。
k(t)=P(t−1)φ(t)[λ+φT(t)P(t−1)φ(t)]−1
ステップ4:共分散マトリックスを計算する。
P(t)=(1−k(t)φT(t))λ−1P(t−1)
ステップ5:未知数パラメータを更新する。
θ(t)=θ(t−1)+k(t)e(t)
ステップ6:各時間ステップに対してステップ1〜5を繰り返す。
推定手順実装モデルが図7に示されている。車両72は、回帰ベクトル74(ψ=maycosφ+mgsinφ)を用いて解析され、方程式y=ψTθを用いて、
Claims (20)
- 車両の荷重を推定する荷重推定システムであって、
車両を支持する少なくとも1つのタイヤと、
タイヤの回転から回転カウントを生成するタイヤ回転カウンターと、
車両の移動距離を計測する距離計測手段と、
前記移動距離および前記回転カウントからタイヤの有効半径を計算する有効半径計算手段と、
前記有効半径から前記車両のタイヤによって運ばれている荷重を計算する荷重推定手段と、を備える荷重推定システム。 - 前記距離計測手段は、グローバルポジショニングシステムを含む、請求項1に記載の荷重推定システム。
- 前記有効半径計算手段は、グローバルポジショニングシステムにより計測された距離を前記回転カウントと2πとの積で除算することによって、前記タイヤの前記有効半径を計算する、請求項2に記載の荷重推定システム。
- 前記タイヤの1回転にかかる時間を計測する回転時間計測手段をさらに備える、請求項3に記載の荷重推定システム。
- 前記タイヤの前記有効半径と2πとの積を前記1回転にかかる時間で除算することによって、車速を計算する車速計算手段をさらに備える、請求項4に記載の荷重推定システム。
- 前記タイヤのタイヤ圧およびタイヤ温度を計測するタイヤ圧および温度モニタリング手段をさらに備える、請求項5に記載の荷重推定システム。
- 前記荷重推定手段は、入力として前記タイヤ圧、タイヤ温度、有効半径、および車速を受信し、前記入力から荷重推定アルゴリズムを用いて荷重推定値を計算する計算手段を有する、請求項6に記載の荷重推定システム。
- 前記荷重推定アルゴリズムへの入力としての前記タイヤ圧、タイヤ温度、および車速からタイヤ垂直剛性を求めるタイヤ垂直剛性計算手段をさらに備える、請求項7に記載の荷重推定システム。
- 前記荷重推定アルゴリズムは、入力として、前記タイヤ垂直剛性、タイヤの前記有効半径、およびタイヤオリジナル半径を受信する回帰的最小二乗アルゴリズムを含む、請求項8に記載の荷重推定システム。
- 前記車両は複数のタイヤによって支持され、
前記荷重推定手段は、前記複数のタイヤによって運ばれるそれぞれの荷重を使用可能に計算する、請求項7に記載の荷重推定システム。 - 推定された前記車両によって運ばれる総荷重は、前記複数のタイヤのそれぞれの荷重の合計を含む、請求項10に記載の荷重推定システム。
- 前記推定された総荷重から前記車両の重心を推定する重心高さ推定手段をさらに備える、請求項11に記載の荷重推定システム。
- タイヤの回転から回転カウントを求めることと、
車両の移動距離を計測することと、
前記移動距離および前記回転カウントから、前記タイヤの有効半径を計算することと、
前記有効半径から前記車両の前記タイヤにより運ばれた荷重を計算することと、を含む、車両の荷重を推定値を求める方法。 - 前記車両の移動距離を計測することは、グローバルポジショニングシステムの使用を含む、請求項13に記載の方法。
- 前記タイヤの有効半径を計算することは、前記グローバルポジショニングシステムによって計測された距離を、前記回転カウントおよび2πの積で除算することを含む、請求項14に記載の方法。
- 前記タイヤの一回転にかかる回転時間を計測することと、
前記タイヤの前記有効半径および2πの積を前記回転時間で除算することによって車速を計算することと、をさらに含む、請求項14に記載の方法。 - 前記タイヤのタイヤ圧およびタイヤ温度を計測することと、
荷重推定アルゴリズムを用いて、荷重推定の計算において、前記タイヤ圧、タイヤ温度、有効半径、および車速を用いることと、をさらに含む、請求項16に記載の方法。 - 前記タイヤ圧、タイヤ温度、および車速からタイヤ垂直剛性を求めることと、
前記タイヤ垂直剛性を前記荷重推定アルゴリズムにおいて用いることと、をさらに含む、請求項17に記載の方法。 - 複数のタイヤそれぞれの荷重の総和によって、前記車両によって運ばれた総荷重を推定することをさらに含む、請求項18に記載の方法。
- 前記推定された総荷重から、前記車両の重心を推定することをさらに含む、請求項19に記載の方法。
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