JP2004317378A

JP2004317378A - Method and device for lissajouss wave creation, as well as litharge wave creation program

Info

Publication number: JP2004317378A
Application number: JP2003113365A
Authority: JP
Inventors: Masaya Miyazaki; 雅也宮崎
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-17
Also published as: JP4372447B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a Lissajouss wave creation method and a device therefor that can reduce the variation of a Lissajouss wave created from physical input quantity and physical output quantity with variation, as well as Lissajouss wave creation program. <P>SOLUTION: By dividing steering angle wave of steering angle of physical input quantity of repeated cycle and steering torque wave of steering torque which is physical output quantity into the increment input element group which carry out monotone increase and the decrement output element group which carry out monotone decrease, a litharge wave is created from the joint input element and the joint output element which are combined together after averaging out each element group. Consequently, it is made possible to reduce the variation of the Lissajouss wave created from physical input quantity with variation and physical output quantity. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力物理量と出力物理量とからリサージュ波形を作成するリサージュ波形作成方法に関し、さらに詳しくは、入力物理量あるいは出力物理量のいずれか一方を基準として入力物理量および出力物理量を平均化した後、リサージュ波形を作成するリサージュ波形作成方法および作成装置、並びにリサージュ波形作成プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
繰り返し変形等の入力に対する応答解析では、通常入力物理量と出力物理量とからリサージュ波形を作成し、このリサージュ波形の図形により入力物理量と出力物理量との関係、すなわち特性値を調べることが行われている。ここで、このリサージュ波形による入力物理量と出力物理量との特性値を用いた技術が提案されている。例えば、特許文献１に開示されている技術では、パワーステアリング装置において、車両の横加速度を入力物理量、操舵トルクを出力物理量とし、リサージュ波形を作成し、このリサージュ波形のヒステリシス幅を算出する。そして、このヒステリシス幅に基づき補助操舵トルクを算出し、この補助操舵トルクにより補助操舵、すなわち運転者の操舵操作を補助するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３０８１３１号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図１２は、従来例を示す図であり、同図（ａ）は入力物理量、同図（ｂ）は出力物理量、同図（ｃ）は作成されたリサージュ波形を示す図である。ここで、入力物理量および出力物理量を所定の周波数、例えば２００Ｈｚでサンプリングすると、繰り返し周期で入力される入力物理量は、同図（ａ）に示すように、図示しないサンプリング点を通過する入力波形１００となる。一方、入力物理量に応じて繰り返し周期で出力物理量は、同図（ｂ）に示すように、図示しないサンプリング点を通過する入力波形１１０となる。ここで、従来は、すべてのサンプリング点での入力物理量と出力物理量とから同図（ｃ）に示すようなリサージュ波形１２０を作成する。
【０００５】
しかしながら、入力物理量および出力物理量は、繰り返し周期で入力、出力されるので各周期でばらつきがある。このばらつきは、作成されたリサージュ波形１２０にも影響を与え、同図（ｃ）に示すように、リサージュ波形１２０がばらついた波形となる。リサージュ波形を作成する目的は、入力物理量と出力物理量との関係、すなわち特性値を算出し、この特性値に基づいて入力物理量と出力物理量を評価するために用いられる。このリサージュ波形１２０より算出される特性値としては、リサージュ波形１２０の入力物理量が０のときの出力物理量の偏差、リサージュ波形１２０の出力物理量が０のときの入力物理量の偏差、所定の入力物理量あるいは出力物理量におけるリサージュ波形１２０の傾き、リサージュ波形１２０の面積などがある。従来の作成されたリサージュ波形１２０では、ばらつきがあるため特性値を正確に算出することができず、リサージュ波形による評価が不正確なものとなっていた。
【０００６】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ばらつきのある入力物理量と出力物理量とから作成されるリサージュ波形のばらつきを低減することができるリサージュ波形作成方法および作成装置、並びにリサージュ波形作成プログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明では、繰り返し周期で入力される入力物理量と当該入力物理量に応じて出力される出力物理量とからリサージュ波形を作成するリサージュ波形作成方法において、入力物理量の入力波形を周期ごとのピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の入力要素とする工程と、入力波形を分割した位置で出力物理量の出力波形を分割し、複数個の出力要素とする工程と、入力要素の物理量の変化状態によりＡ入力要素群とＢ入力要素群とに分ける工程と、出力要素の物理量の変化状態によりＡ出力要素群とＢ出力要素群とに分ける工程と、Ａ入力要素群、Ｂ入力要素群、Ａ出力要素群、Ｂ出力要素群を平均化する工程と、平均化されたＡ入力要素とＢ入力要素を結合し、結合入力要素とする工程と、平均化されたＡ出力要素とＢ出力要素を結合し、結合出力要素とする工程と、結合入力要素と結合出力要素とからリサージュ波形を作成する工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、この発明では、繰り返し周期で入力される入力物理量と当該入力物理量に応じて出力される出力物理量とからリサージュ波形を作成するリサージュ波形作成方法において、出力物理量の出力波形を周期ごとのピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の出力要素とする工程と、出力波形を分割した位置で入力物理量の入力波形を分割し、複数個の入力要素とする工程と、出力要素の物理量の変化状態によりＡ出力要素群とＢ出力要素群とに分ける工程と、入力要素の物理量の変化状態によりＡ入力要素群とＢ入力要素群とに分ける工程と、Ａ出力要素群、Ｂ出力要素群、Ａ入力要素群、Ｂ入力要素群を平均化する工程と、平均化されたＡ出力要素とＢ出力要素を結合し、結合出力要素とする工程と、平均化されたＡ入力要素とＢ入力要素を結合し、結合入力要素とする工程と、結合入力要素と結合出力要素とからリサージュ波形を作成する工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
これらの発明によれば、ばらつきのある入力物理量（入力波形）および出力物理量（出力波形）を、入力要素および出力要素の物理量の変化状態、例えば複数個の入力要素のうち単調増加する入力要素をＡ入力要素群、単調減少する入力要素をＢ入力要素群に分割し、複数個の出力要素のうち単調増加する出力要素をＡ出力要素群、単調減少する出力要素をＢ出力要素群に分割し、各要素群を平均化した後、結合することでばらつきが低減された入力波形および出力波形とする。これにより、このばらつきが低減された入力波形と出力波形とからリサージュ波形を作成するので、ばらつきのある入力物理量と出力物理量とから作成されるリサージュ波形のばらつきを低減することができる。
【００１０】
また、この発明では、請求項１または２に記載のリサージュ波形作成方法において、入力波形あるいは出力波形をピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の入力要素あるいは出力要素とする前に、入力波形および出力波形のスムージングを行う工程を含むことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、例えば、サンプリング点で構成される離間的な入力物理量（入力波形）および出力物理量（出力波形）を連続的な入力波形および出力波形とすることができる。これにより、上記請求項１または２に記載の作用効果に加え作成されたリサージュ波形の精度を向上することができる。
【００１２】
また、この発明では、請求項３に記載のリサージュ波形作成方法において、入力波形および出力波形のスムージングを行う工程は、入力波形および出力波形を入力物理量あるいは出力物理量の所定間隔で線形補間する工程と、入力波形および出力波形を入力物理量あるいは出力物理量の所定間隔ごとの波形に変換する工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、例えば、隣接するサンプリング点の間に入力物理量あるいは出力物理量の所定間隔で補間点を設け、入力波形および出力波形をこの所定間隔ごとの波形に変換する。従って、入力波形および出力波形の周期ごとのピーク位置およびバレー位置の精度を向上することができる。これにより、作成されたリサージュ波形の精度を向上することができる。ここで、所定間隔とは、例えば入力物理量あるいは出力物理量のサンプリング間隔よりも短い入力物理量あるいは出力物理量の間隔であることが好ましい。
【００１４】
また、この発明では、請求項１〜４のいずれか１項に記載のリサージュ波形作成方法において、入力波形あるいは出力波形をピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の入力要素あるいは出力要素とする前あるいは入力波形および出力波形のスムージングを行う前に、入力波形あるいは出力波形の低周波ノイズおよび／または高周波ノイズを除去する工程を特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、低周波ノイズおよび／または高周波ノイズを除去し、入力物理量および出力物理量をリサージュ波形による評価に必要な周波数領域の入力波形および出力波形にする。従って、平均化される前の入力波形および出力波形は、不必要な周波数領域、すなわちノイズによるばらつきを低減することができる。これにより、リサージュ波形の精度をさらに向上することができる。
【００１６】
また、この発明では、請求項１〜５のいずれか１項に記載のリサージュ波形作成方法において、結合入力要素と結合出力要素とからリサージュ波形を作成した後、リサージュ波形から入力物理量と出力物理量との特性値を算出する工程を含むことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、ばらつきが低減されたリサージュ波形から入力物理量と出力物理量との特性値を算出する。これにより、正確に特性値を算出することができ、正確にリサージュ波形による評価を行うことができる。ここで、特性値とは、リサージュ波形の入力物理量が０のときの出力物理量の偏差、リサージュ波形の出力物理量が０のときの入力物理量の偏差、所定の入力物理量あるいは出力物理量におけるリサージュ波形の傾き、リサージュ波形の面積などがある。
【００１８】
また、この発明では、リサージュ波形の作成装置において、請求項１〜６のいずれか１項に記載のリサージュ波形の作成方法における各工程を処理する処理手段と、この処理手段に入力物理量と出力物理量その他のデータを与える入力手段と、処理手段により作成されたリサージュ波形あるいはリサージュ波形から算出された入力物理量と出力物理量との特性値を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、上記リサージュ波形を作成するリサージュ波形作成方法を実行させるための処理手段を備えている。従って、入力手段により入力されたばらつきのある入力物理量（入力波形）および出力物理量（出力波形）を単調増加する増加入力要素群および増加出力要素群と単調減少する減少入力要素群および減少出力要素群とに分割し、各要素群を平均化した後、結合することでばらつきが低減された入力波形および出力波形とすることができる。これにより、ばらつきが低減された入力波形と出力波形とからリサージュ波形を作成するので、ばらつきのある入力物理量と出力物理量とから作成されるリサージュ波形のばらつきを低減することができる。
【００２０】
また、この発明のリサージュ波形作成プログラムは、請求項１〜６のいずれか１項に記載のリサージュ波形作成方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、プログラムをコンピュータに読み取らせて実行することによって、請求項１〜６のいずれか１項に記載のリサージュ波形作成方法をコンピュータを利用して実現することができ、これらの各方法と同様の効果を得ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００２３】
リサージュ波形を作成する目的は、入力物理量と出力物理量との関係、すなわち特性値を算出することにある。図１は、この発明に係るリサージュ波形作成方法を実行するリサージュ波形作成装置の構成例を示す図である。ここでは、車両１が一定の間隔に設けられたパイロン２の間を矢印Ａに示すように走行（スラローム走行）することで、すなわち繰り返し周期で入力される入力物理量である操舵角とこの操舵角に応じて出力される出力物理量とからリサージュ波形を作成する場合について説明する。車両１には、上記操舵角および操舵トルクを検出する図示しないセンサなどが設けられている。
【００２４】
車両１がパイロン２を一定速度でスラロームするためには、図示しないステアリングホイールを繰り返し周期で操作する必要がある。つまり、繰り返し周期で操舵角がステアリングホイールに入力される。この入力された操舵角により、図示しないパワーステアリング装置などを介して操舵輪である車両の前輪のホイールに装着されたタイヤが操舵される。操舵角をステアリングホイールに入力すると、このステアリングホイールから操舵輪までの操舵機構による反力と操舵輪と路面との間に作用する力による反力との和が操舵トルクとなって、ステアリングホイールに出力される。
【００２５】
これら時間ごとに操舵角および操舵トルクは、入力手段である上記センサから図示しないインターフェースなどを介してリサージュ波形作成装置３に入力される。なお、上記車両１は、操舵角を入力物理量、操舵トルクを出力物理量として、リサージュ波形作成装置３に入力するが、これに限られるものではなく、車両１に図示しない横向加速度あるいはヨー角速度を検出するセンサを設け、これらを入力物理量あるいは出力物理量としても良い。
【００２６】
リサージュ波形作成装置３は、処理手段である記憶部３ａと処理部３ｂとで構成されている。このリサージュ波形作成装置３には、入出力装置４が接続されており、ここに備えられた入力手段４ａは上記車両１のセンサが検出した時間ごとの操舵角の物理量および操舵トルクの物理量を直接的に記憶部３ａや処理部３ｂに入力する指令などを与えるものである。また、入力手段４ａは、時間ごとの操舵角の物理量および操舵トルクの物理量をデータとして間接的に記憶部３ａや処理部３ｂに入力しても良い。ここで、入力手段４ａには、キーボード、マウス、マイク等の入力デバイスが使用することができる。
【００２７】
記憶部３ａには、本発明に係るリサージュ波形の作成方法を実現する本発明のリサージュ波形作成方法が組み込まれたリサージュ波形作成プログラムが格納されている。ここで、記憶部３ａは、ハードディスク装置等の固定ディスク装置、フレキシブルディスク、光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ等のストレージ手段、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００２８】
また、上記リサージュ波形作成プログラムは、必ずしも単一的に構成されるものに限られず、コンピュータシステムにすでに記憶されているプログラム、例えばＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）に代表される別個のプログラムと協働してその機能を達成するものであっても良い。また、図１に示す処理部３ｂの機能を実現するためのリサージュ波形作成プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶して、この記録媒体に記録されたリサージュ波形作成プログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより本発明に係るリサージュ波形の作成方法を実行しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器などのハードウェアを含むものとする。
【００２９】
処理部３ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリとＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）とにより構成されている。リサージュ波形作成の際には、上記のようにリサージュ波形作成装置３に入力された入力物理量である操舵角および出力物理量である操舵トルクのデータに基づいて、この処理部３ｂが上記リサージュ波形作成プログラムを処理部３ｂの図示しないメモリに読み込んで演算を行う。なお、処理部３ｂは、適宜演算途中の数値を記憶部３ａに格納し、格納した数値を適宜記憶部３ａから取り出して演算を行う。なお、この処理部３ｂは、上記リサージュ波形作成プログラムの替わりに専用のハードウェアにより実現されるものであっても良い。処理部３ｂが演算することで作成されたリサージュ波形あるいはこのリサージュ波形から算出された特性値などは、入出力装置４の表示手段４ｂにより表示される。ここで、表示手段４ｂには、ＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）や液晶表示装置等を使用することができる。また、この作成されたリサージュ波形あるいは特性値などは、図示しないプリンタに出力することができる。また、記憶部３ａは、処理部３ｂ内に設けられていても良いし、他の装置（例えば、データベースサーバ）内に設けられていても良い。また、入出力装置４を備えた図示しない端末装置から、リサージュ波形作成装置３に有線、無線のいずれかの方法でアクセスすることができる構成であっても良い。
【００３０】
〔第一実施形態〕
次に、リサージュ波形作成方法について説明する。図２は、第一の実施形態に係るリサージュ波形方法のフローチャートを示す図である。図３および図４は、第一の実施形態に係るリサージュ作成方法の説明図である。図５は、第一の実施形態に係るリサージュ作成方法で作成されたリサージュ波形を示す図である。図２に示すように、この発明に係るリサージュ波形作成方法は、まず入力物理量である操舵角と出力物理量である操舵トルクをリサージュ波形作成装置３に入力し（ステップＳＴ１）、入力波形である操舵角波形および出力波形である操舵トルク波形のノイズを除去する（ステップＳＴ２）。ここで、ノイズが除去された操舵角波形および操舵トルク波形は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、繰り返し周期の波形である操舵角波形１０および操舵トルク波形２０となる。
【００３１】
操舵角波形および操舵トルク波形のノイズを除去することで、これらの波形のばらつきを低減することができ、リサージュ波形の精度をさらに向上することができる。なお、操舵角波形および操舵トルク波形のノイズ除去は、予め図示しないノイズ除去手段により、操舵角および操舵トルクを作成されるリサージュ波形による評価に必要な周波数領域の波形にするものである。図３（ａ）および（ｂ）の波形は、具体的には、操舵角および操舵トルクの検出のためのサンプリングの周波数を２００Ｈｚとし、ノイズ除去手段である１０Ｈｚのローパスフィルタにより高周波ノイズを除去したものである。ここで、必要に応じて所定周波数のハイパスフィルタで操舵角波形および操舵トルク波形の低周波ノイズを除去しても良い。
【００３２】
次に、入力物理量である操舵角波形１０をその周期ごとのピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の入力要素１１とする（ステップＳＴ３）。図３（ｃ）に示すように、操舵角波形１０の各周期１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、…には、ピーク位置Ｂ、すなわち物理量である操舵角が最大の位置と、バレー位置Ｃ、すなわち物理量である操舵角が最小の位置が存在する。このピーク位置Ｂとバレー位置Ｃとで操舵角波形１０を分割し、分割されたものを入力要素１１とする。
【００３３】
次に、操舵角波形１０を複数個の入力要素１１に分割したピーク位置Ｂおよびバレー位置Ｃで出力物理量である操舵トルク波形２０を分割し、複数個の入力要素２１とする（ステップＳＴ４）。操舵トルク波形２０にも同様に周期２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、…ごとにピーク位置およびバレー位置が存在するが、操舵トルク波形２０を複数個の出力要素２１とする際には、操舵トルク波形２１のピーク位置およびバレー位置ではなく、図３（ｄ）に示すように、操舵角波形１０のピーク位置Ｂおよびバレー位置Ｃで分割する。
【００３４】
次に、入力要素１１をＡ入力要素群である増加入力要素群１２とＢ入力要素群である減少入力要素群１３とに分ける（ステップＳＴ５）。上記ステップＳＴ３で分割された入力要素１１には、入力物理量である操舵角が単調に増加する増加入力要素１１ａと操舵角が単調に減少する減少入力要素１１ｂとが含まれている（図４（ａ）参照）。このステップは、入力要素１１の物理量の変化状態、すなわち単調増加あるいは単調減少する入力要素１１をグループ化するものである。つまり、入力要素１１のうち、増加入力要素１１ａのすべてを１つの増加入力要素群１２とする。一方、入力要素１１のうち減少入力要素１１ｂのすべてを１つの減少入力要素群１３とする。
【００３５】
次に、出力要素２１を増加出力要素群２２と減少出力要素群２３とに分ける（ステップＳＴ６）。上記ステップＳＴ４で分割された出力要素２１には、入力要素１１のうち増加入力要素１１ａに対応する増加出力要素２１ａと、入力要素１１のうち減少入力要素１１ａに対応する減少出力要素２１ｂとが含まれている（図４（ｂ）参照）。このステップは、出力要素２１のうち増加出力要素２１ａのすべてを１つの増加出力要素群２２とする。一方、出力要素２１のうち減少出力要素２１ｂのすべてを１つの減少出力要素群２３とする。
【００３６】
次に、各要素群、増加入力要素群１２、減少入力要素群１３、増加出力要素群２２、減少出力要素群２３を平均化する（ステップＳＴ７）。まず、増加入力要素群１２に含まれる増加入力要素１１ａを平均化する。これにより、増加入力要素群１２に含まれる複数個の増加入力要素１１ａは、Ａ入力要素である１つの平均化された増加入力要素１４となる（図４（ａ）参照）。ここで、平均化する方法としては、例えば、各増加入力要素１１ａに含まれるサンプリング点（図示せず）における入力物理量である操舵角を平均化して、平均化されたサンプリング点における操舵角から平均化された増加入力要素１４を作成することが考えられる。その他の各要素群も、上記増加入力要素群１２の平均化と同様に行い、減少入力要素群１３からＢ入力要素である平均化された減少入力要素１５（図４（ａ）参照）、増加出力要素群２２からＡ出力要素である平均化された増加出力要素２４（図４（ｂ）参照）、減少出力要素群２３からＢ出力要素である平均化された減少出力要素２５（図４（ｂ）参照）を作成する。
【００３７】
次に、平均化された増加入力要素１４と減少入力要素１５を結合する（ステップＳＴ８）。上記平均化された増加入力要素１４と減少入力要素１５を結合することで、図４（ａ）に示すように、結合入力要素１６を作成する。この結合入力要素１６は、入力物理量である操舵角の繰り返し周期を平均化して１周期の波形としたものである。同様に平均化された増加出力要素２４と減少出力要素２５を結合する（ステップＳＴ９）。上記平均化された増加出力要素２４と減少出力要素２５を結合することで、図４（ｂ）に示すように、結合出力要素２６を作成する。この結合出力要素２６は、出力物理量である操舵トルクの繰り返し周期を平均化して１周期の波形としたものである。
【００３８】
次に、結合入力要素１６と結合出力要素２６とからリサージュ波形３０を作成する（ステップＳＴ１０）。つまり、繰り返し周期であった操舵角波形１０および操舵トルク波形２０はそれぞれ平均化され１周期の波形となり、この波形である結合入力要素１６と結合出力要素２６とから、図５に示すようにリサージュ波形３０を作成する。この作成されたリサージュ波形３０は、縦軸を操舵トルク、横軸を操舵角としたものである。リサージュ波形３０は、１本の線で構成されている。これは、結合入力要素１６と結合出力要素２６が１周期の波形であるため、ある操舵角に対応する操舵トルクは１または２箇所しか存在せず、閉じた波形であるためである。
【００３９】
そして、このリサージュ波形３０から、入力物理量である操舵角と出力物理量である操舵トルクとの関係、すなわち特性値を算出し、評価を行う（ステップＳＴ１１）。このリサージュ波形３０は、上述ように１本の線で構成されているため特性値を容易に算出することができる。例えば、リサージュ波形３０の操舵角が０のときの操舵トルクの偏差は約１．９、リサージュ波形３０の操舵トルクが０のときの操舵角の偏差は約０．７となる。これらの特性値（偏差など）を用いて、例えばタイヤに種類による剛性感の相違などを評価し、リサージュ波形の作成方法を終了する。
【００４０】
以上により、ばらつきのある操舵角などの入力物理量（操舵角波形１０）および操舵トルクなどの出力物理量（操舵トルク波形２０）を、Ａ入力要素群である単調増加する増加入力要素群１２と、Ａ出力要素群である単調増加する増加出力要素群２２と、Ｂ入力要素群である単調減少する減少入力要素群１３と、Ｂ出力要素群である減少出力要素群２３とに分割し、各要素群を平均化した後、結合することでばらつきが低減された入力波形である結合入力要素１６および出力波形である結合出力要素２６とする。これにより、このばらつきが低減された結合入力要素１６と結合出力要素２６とからリサージュ波形３０を作成するので、ばらつきのある操舵角などの入力物理量と操舵トルクなどの出力物理量とから作成されるリサージュ波形３０のばらつきを低減することができる。
【００４１】
〔第二実施形態〕
次に、他のリサージュ波形作成方法について説明する。図６は、第二の実施形態に係るリサージュ波形方法のフローチャートを示す図である。図７、図８および図９は、第二の実施形態に係るリサージュ作成方法の説明図である。図１０は、第二の実施形態に係るリサージュ作成方法で作成されたリサージュ波形を示す図である。図６に示すリサージュ波形の作成方法が図２に示すリサージュ波形の作成方法と異なる点は、ステップＳＴ２であるノイズ除去とステップＳＴ３である操舵角波形の分割との間に、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０のスムージングを行うことである（ステップＳＴ１２）。なお、他のステップは、第一の実施形態に係るリサージュ波形の作成方法と同様であるのでその説明は簡略する。
【００４２】
図６に示すように、この発明に係る他のリサージュ波形作成方法は、まず入力物理量である操舵角と出力物理量である操舵トルクをリサージュ波形作成装置３に入力し（ステップＳＴ１）、入力波形である操舵角波形および出力波形である操舵トルク波形のノイズを除去し（ステップＳＴ２）、図７（ａ）および（ｂ）に示すような繰り返し周期の波形である操舵角波形１０および操舵トルク波形２０とする。
【００４３】
次に、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０のスムージングを行う（ステップＳＴ１２）。つまり、図７（ｃ）に示すように、サンプリング点で構成される離間的な操舵角波形１０および操舵トルク波形２０は、例えば線形補間などでこのサンプリング点との間に補間点を設けることで、連続的な入力波形および出力波形とすることができる。これにより、作成されるリサージュ波形の精度を向上することができる。
【００４４】
具体的には、まず操舵角波形１０および操舵トルク波形２０を所定操舵角間隔で線形補間する（ステップＳＴ１２ａ）。操舵角波形１０および操舵トルク波形２０はサンプリング周期を２００Ｈｚとしているので、これらの波形は図７（ｃ）に示すように、０．００５秒ごとのサンプリング点により構成されている。ここでは、所定操舵角間隔を０．１度とし、図７（ｃ）に示すように、操舵角波形１０に補間点を設け、線形補間を行う。また、操舵トルク波形２０も同様に所定操舵角間隔（０．１°）で補間点を設け、線形補間を行う。なお、所定操舵角間隔は、上記のように操舵角波形１０あるいは操舵トルク波形２０のサンプリング間隔よりも短い間隔であることが好ましい。これは、サンプリング間隔よりも補間点を設ける間隔が長いと、この補間点を設け線形補間を行っても、操舵角波形１０および操舵トルク波形の精度があまり向上しないからである。
【００４５】
次に、線形補間された操舵角波形１０および操舵トルク波形２０を上記所定操舵角間隔の波形に変換する。つまり、上記線形補間された操舵角波形１０および操舵トルク波形２０は、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、操舵角０．１°ステップごとの操舵角波形１０´および操舵トルク波形２０´に変換される。以上により、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０のスムージングを行う。
【００４６】
次に、上記スムージングされた操舵角波形１０´をその周期ごとのピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の入力要素１１とする（ステップＳＴ３）。図８（ｃ）に示すように、ピーク位置Ｂとバレー位置Ｃとで操舵角波形１０´を分割し、分割されたものを入力要素１１とする。次に、操舵角波形１０´を複数個の入力要素１１に分割したピーク位置Ｂおよびバレー位置Ｃで上記スムージングされた操舵トルク波形２０´を分割し、複数個の入力要素２１とする（ステップＳＴ４）。図８（ｄ）に示すように、操舵角波形１０´のピーク位置Ｂおよびバレー位置Ｃで操舵トルク波形２０´を分割し、分割されたものを出力要素２１とする。
【００４７】
次に、入力要素１１をＡ入力要素群である増加入力要素群１２とＢ入力要素群である減少入力要素群１３とに分ける（ステップＳＴ５）。このステップは、入力要素１１のうち単調増加する増加入力要素１１ａのすべてを１つの増加入力要素群１２とし、入力要素１１のうち単調減少する減少入力要素１１ｂのすべてを１つの減少入力要素群１３とする。次に、出力要素２１をＡ出力要素群である増加出力要素群２２とＢ出力要素群である減少出力要素群２３とに分ける（ステップＳＴ６）。このステップは、出力要素２１のうち増加出力要素２１ａのすべてを１つの増加出力要素群２２とし、出力要素２１のうち減少出力要素２１ｂのすべてを１つの減少出力要素群２３とする。
【００４８】
次に、各要素群、増加入力要素群１２、減少入力要素群１３、増加出力要素群２２、減少出力要素群２３を平均化する（ステップＳＴ７）。まず、増加入力要素群１２に含まれる増加入力要素１１ａを平均化する。これにより、増加入力要素群１２に含まれる複数個の増加入力要素１１ａは、Ａ入力要素である１つの平均化された増加入力要素１４となる（図９（ａ）参照）。その他の各要素群も、上記増加入力要素群１２の平均化と同様に行い、減少入力要素群１３からＢ入力要素である平均化された減少入力要素１５（図９（ａ）参照）、増加出力要素群２２からＡ出力要素である平均化された増加出力要素２４（図９（ｂ）参照）、減少出力要素群２３からＢ出力要素である平均化された減少出力要素２５（図９（ｂ）参照）を作成する。
【００４９】
次に、平均化された増加入力要素１４と減少入力要素１５を結合する（ステップＳＴ８）。上記平均化された増加入力要素１４と減少入力要素１５を結合することで、図９（ａ）に示すように、結合入力要素１６を作成する。この結合入力要素１６は、入力物理量である操舵角の繰り返し周期を平均化して１周期の波形としたものである。同様に平均化された増加出力要素２４と減少出力要素２５を結合する（ステップＳＴ９）。上記平均化された増加出力要素２４と減少出力要素２５を結合することで、図９（ｂ）に示すように、結合出力要素２６を作成する。この結合出力要素２６は、出力物理量である操舵トルクの繰り返し周期を平均化して１周期の波形としたものである。
【００５０】
次に、結合入力要素１６と結合出力要素２６とからリサージュ波形３０´を作成する（ステップＳＴ１０）。つまり、繰り返し周期であった操舵角波形１０および操舵トルク波形２０はそれぞれ平均化され１周期の波形となり、この波形である結合入力要素１６と結合出力要素２６とから、図１０に示すようにリサージュ波形３０´を作成する。この作成されたリサージュ波形３０´は、縦軸を操舵トルク、横軸を操舵角としたものである。リサージュ波形３０´は、１本の線で構成されている。
【００５１】
そして、このリサージュ波形３０´から、入力物理量である操舵角と出力物理量である操舵トルクとの関係、すなわち特性値を算出し、評価を行う（ステップＳＴ１１）。このリサージュ波形３０は、上述ように１本の線で構成されているため特性値を容易に算出することができる。この特性値（偏差など）を用いて、例えばタイヤに種類による剛性感の相違などを評価し、リサージュ波形の作成方法を終了する。
【００５２】
以上により、ばらつきのある操舵角などの入力物理量（操舵角波形１０´）および操舵トルクなどの出力物理量（操舵トルク波形２０´）を、Ａ入力要素群である単調増加する増加入力要素群１２と、Ａ出力要素群である単調増加する増加出力要素群２２と、Ｂ入力要素群である単調減少する減少入力要素群１３と、Ｂ出力要素群である減少出力要素群２３とに分割し、各要素群を平均化した後、結合することでばらつきが低減された入力波形である結合入力要素１６および出力波形である結合出力要素２６とする。これにより、このばらつきが低減された結合入力要素１６と結合出力要素２６とからリサージュ波形３０´を作成するので、ばらつきのある操舵角などの入力物理量と操舵トルクなどの出力物理量とから作成されるリサージュ波形３０´のばらつきを低減することができる。また、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０の隣接するサンプリング点の間に操舵角の所定間隔で補間点を設け、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０をこの所定間隔ごとの波形、すなわち操舵角波形１０´および操舵トルク波形２０´に変換する。従って、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０の周期ごとのピーク位置およびバレー位置の精度を向上することができる。これにより、作成されたリサージュ波形３０´の精度を向上することができる。
【００５３】
〔実施例〕
ここでは、図１に示す、車両１が異なるタイプのタイヤＡ〜Ｅをホイールに装着し、スラローム走行する。そして、入力物理量である操舵角および出力物理量である操舵トルクとの関係、すなわち特性値をタイヤＡ〜Ｅごとのリサージュ波形の傾きとし、車両１におけるタイヤＡ〜Ｅごとの剛性感を評価する。
【００５４】
図１１は、リサージュ波形による評価方法の説明図である。まず、上記第一あるいは第二実施形態において説明したリサージュ波形の作成方法により、タイヤＡ〜Ｅごとの操舵角と操舵トルクとから、同図（ａ）に示すように、タイヤＡ〜Ｅごとのリサージュ波形を作成する。次に、同図（ｂ）に示すように、タイヤＡ〜Ｅごとのリサージュ波形からタイヤＡ〜Ｅごとの特性値である操舵角−５〜５間の傾きを算出する。
【００５５】
そして、このタイヤＡ〜Ｅごとの傾きから、同図（ｃ）に示すように、車両１におけるタイヤＡ〜Ｅごとの剛性感を評価する。ここで、剛性感は、正の値が剛性感が高いものとする。同図（ｃ）から、タイヤＡ〜Ｅのうち最も剛性感が高いものはタイヤＢであることが評価できる。以上から、ばらつきが低減されたリサージュ波形（タイヤＡ〜Ｅ）から入力物理量である操舵角と出力物理量である操舵トルクとの特性値を正確に算出することができ、正確にリサージュ波形による評価を行うことができる。
【００５６】
なお、上記第一および第二実施形態では、入力物理量である操舵角の操舵角波形１０をピーク位置１２およびバレー位置１３で分割し、このバレー位置１２およびピーク位置で操舵トルク波形２０を分割するが（ステップＳＴ３およびステップＳＴ４）、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、操舵角波形１０のかわりに出力物理量である操舵トルクの操舵トルク波形２０をまずこの操舵トルク波形２０の周期ごとのピーク位置およびバレー位置で分割し、この操舵トルク波形２０のピーク位置およびバレー位置で操舵角波形１０を分割しても良い。
【００５７】
また、上記第二実施形態では、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０のスムージングを行う際に（ステップＳＴ１２）、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０を所定操舵角間隔で線形補間し（ステップＳＴ１２ａ）、線形補間された操舵角波形１０および操舵トルク波形２０をこの操舵角間隔の操舵角波形１０´および操舵トルク波形２０´に変換するが（ステップＳＴ１２ｂ）、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０を所定操舵トルク間隔で線形補間し、線形補間された操舵角波形１０および操舵トルク波形２０をこの操舵トルク間隔の操舵角波形１０´および操舵トルク波形２０´に変換しても良い。
【００５８】
また、上記第一および第二実施形態では、入力物理量である操舵角および出力物理量である操舵トルクを時間ごとにサンプリングしているがこれに限定されるものではなく、入力される操舵角が所定の角度（例えば、０．１°ステップ）に到達した際に、出力される操舵トルクを直接検出するようなセンサを車両１に設けても良い。
【００５９】
上記第一および第二実施形態では、車両１のスラローム走行における入力物理量である操舵角と出力物理量である操舵トルクとからリサージュ波形を作成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ゴム材料の粘弾性試験のように応力、ひずみなどの入力物理量と出力物理量とからリサージュ波形を作成し、このリサージュ波形の特性値を算出し、リサージュ波形による評価を行うものであればいずれにも使用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１または２に記載の発明によれば、ばらつきのある入力物理量（入力波形）および出力物理量（出力波形）を、入力要素および出力要素の物理量の変化状態、例えば複数個の入力要素のうち単調増加する入力要素をＡ入力要素群、単調減少する入力要素をＢ入力要素群に分割し、複数個の出力要素のうち単調増加する出力要素をＡ出力要素群、単調減少する出力要素をＢ出力要素群に分割し、各要素群を平均化した後、結合することでばらつきが低減された入力波形および出力波形とする。これにより、このばらつきが低減された入力波形と出力波形とからリサージュ波形を作成するので、ばらつきのある入力物理量と出力物理量とから作成されるリサージュ波形のばらつきを低減することができる。
【００６１】
また、請求項３に記載の発明によれば、例えば、サンプリング点で構成される離間的な入力物理量（入力波形）および出力物理量（出力波形）を連続的な入力波形および出力波形とすることができる。これにより、上記請求項１または２に記載の作用効果に加え作成されたリサージュ波形の精度を向上することができる。
【００６２】
また、請求項４に記載の発明によれば、例えば、隣接するサンプリング点の間に入力物理量あるいは出力物理量の所定間隔で補間点を設け、入力波形および出力波形をこの所定間隔ごとの波形に変換する。従って、入力波形および出力波形の周期ごとのピーク位置およびバレー位置の精度を向上することができる。これにより、作成されたリサージュ波形の精度を向上することができる。
【００６３】
また、請求項５に記載の発明によれば、低周波ノイズおよび／または高周波ノイズを除去し、入力物理量および出力物理量をリサージュ波形による評価に必要な周波数領域の入力波形および出力波形にする。従って、平均化される前の入力波形および出力波形は、不必要な周波数領域、すなわちノイズによるばらつきを低減することができる。これにより、リサージュ波形の精度をさらに向上することができる。
【００６４】
また、請求項６に記載の発明によれば、ばらつきが低減されたリサージュ波形から入力物理量と出力物理量との特性値を算出する。これにより、正確に特性値を算出することができ、正確にリサージュ波形による評価を行うことができる。
【００６５】
また、請求項７に記載の発明によれば、リサージュ波形作成装置は、上記リサージュ波形を作成するリサージュ波形作成方法を実行させるための処理手段を備えている。従って、入力手段により入力されたばらつきのある入力物理量（入力波形）および出力物理量（出力波形）を単調増加する増加入力要素群および増加出力要素群と単調減少する減少入力要素群および減少出力要素群とに分割し、各要素群を平均化した後、結合することでばらつきが低減された入力波形および出力波形とすることができる。これにより、ばらつきが低減された入力波形と出力波形とからリサージュ波形を作成するので、ばらつきのある入力物理量と出力物理量とから作成されるリサージュ波形のばらつきを低減することができる。
【００６６】
また、請求項８に記載の発明によれば、プログラムをコンピュータに読み取らせて実行することによって、請求項１〜６のいずれか一つに記載のリサージュ波形作成方法をコンピュータを利用して実現することができ、これらの各方法と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るリサージュ波形作成方法を実行するリサージュ波形作成装置の構成例を示す図である。
【図２】第一の実施形態に係るリサージュ波形方法のフローチャートを示す図である。
【図３】第一の実施形態に係るリサージュ作成方法の説明図である。
【図４】第一の実施形態に係るリサージュ作成方法の説明図である。
【図５】第一の実施形態に係るリサージュ作成方法で作成されたリサージュ波形を示す図である。
【図６】第二の実施形態に係るリサージュ波形方法のフローチャートを示す図である。
【図７】第二の実施形態に係るリサージュ作成方法の説明図である。
【図８】第二の実施形態に係るリサージュ作成方法の説明図である。
【図９】第二の実施形態に係るリサージュ作成方法の説明図である。
【図１０】第二の実施形態に係るリサージュ作成方法で作成されたリサージュ波形を示す図である。
【図１１】リサージュ波形による評価方法の説明図である。
【図１２】図１２は、従来例を示す図であり、同図（ａ）は入力物理量、同図（ｂ）は出力物理量、同図（ｃ）は作成されたリサージュ波形を示す図である。
【符号の説明】
１車両
２パイロン
３リサージュ波形作成装置
４入出力装置
１０，１０´ 操舵角波形（入力波形）
１１入力要素
１１ａ増加入力要素
１１ｂ減少入力要素
１２増加入力要素群
１３減少入力要素群
１４平均化された増加入力要素
１５平均化された減少入力要素
１６結合入力要素
２０，２０´ 操舵トルク波形（出力波形）
２１出力要素
２１ａ増加出力要素
２１ｂ減少出力要素
２２増加出力要素群
２３減少出力要素群
２４平均化された増加出力要素
２５平均化された減少出力要素
２６結合出力要素
３０、３０´ リサージュ波形
Ｂピーク位置
Ｃバレー位置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a Lissajous waveform creation method for creating a Lissajous waveform from an input physical quantity and an output physical quantity, and more specifically, averages an input physical quantity and an output physical quantity based on one of an input physical quantity and an output physical quantity, and then performs Lissajous The present invention relates to a Lissajous waveform creation method and creation device for creating a waveform, and a Lissajous waveform creation program.
[0002]
[Prior art]
In response analysis to input such as repetitive deformation, a Lissajous waveform is usually created from an input physical quantity and an output physical quantity, and the relationship between the input physical quantity and the output physical quantity, that is, a characteristic value is examined by using the graphic of the Lissajous waveform. . Here, a technique using characteristic values of an input physical quantity and an output physical quantity based on the Lissajous waveform has been proposed. For example, in the technology disclosed in Patent Literature 1, in a power steering device, a Lissajous waveform is created using a lateral acceleration of a vehicle as an input physical quantity and a steering torque as an output physical quantity, and a hysteresis width of the Lissajous waveform is calculated. Then, an auxiliary steering torque is calculated based on the hysteresis width, and the auxiliary steering is assisted by the auxiliary steering torque, that is, the driver's steering operation is assisted.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-308131
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
12A and 12B are diagrams showing a conventional example. FIG. 12A shows an input physical quantity, FIG. 12B shows an output physical quantity, and FIG. 12C shows a created Lissajous waveform. Here, when the input physical quantity and the output physical quantity are sampled at a predetermined frequency, for example, 200 Hz, the input physical quantity input at a repetition period is, as shown in FIG. Become. On the other hand, the output physical quantity in a repetition cycle according to the input physical quantity becomes an input waveform 110 passing through a sampling point (not shown) as shown in FIG. Here, conventionally, a Lissajous waveform 120 as shown in FIG. 3C is created from input physical quantities and output physical quantities at all sampling points.
[0005]
However, the input physical quantity and the output physical quantity are input and output in a repetition cycle, and thus vary in each cycle. This variation also affects the created Lissajous waveform 120, and becomes a waveform in which the Lissajous waveform 120 varies as shown in FIG. The purpose of creating a Lissajous waveform is used to calculate a relationship between an input physical quantity and an output physical quantity, that is, a characteristic value, and evaluate the input physical quantity and the output physical quantity based on the characteristic value. The characteristic values calculated from the Lissajous waveform 120 include a deviation of the output physical quantity when the input physical quantity of the Lissajous waveform 120 is 0, a deviation of the input physical quantity when the output physical quantity of the Lissajous waveform 120 is 0, a predetermined input physical quantity or There are a slope of the Lissajous waveform 120 in the output physical quantity, an area of the Lissajous waveform 120, and the like. In the conventional Lissajous waveform 120, the characteristic value cannot be accurately calculated due to the variation, and the evaluation using the Lissajous waveform is inaccurate.
[0006]
Therefore, the present invention has been made in view of the above, and has been made in view of the above circumstances, and a Lissajous waveform creation method and a Lissajous waveform creation device capable of reducing variation in a Lissajous waveform created from a variable input physical quantity and a variable output physical quantity. It is an object to provide a waveform creation program.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, in a Lissajous waveform creation method for creating a Lissajous waveform from an input physical quantity input in a repetition cycle and an output physical quantity output according to the input physical quantity, an input waveform of the input physical quantity Dividing the input waveform at a peak position and a valley position for each cycle to form a plurality of input elements; and dividing the output waveform of the output physical quantity at the divided positions of the input waveform to form a plurality of output elements. Dividing the A input element group and the B input element group according to the change state of the physical quantity of the element, dividing the A input element group and the B output element group according to the change state of the physical quantity of the output element, Averaging the B input element group, the A output element group, and the B output element group; combining the averaged A input element and B input element to form a combined input element; Combines the A output element and B output element, a step of a combined output element, characterized in that it comprises a step of creating a Lissajous waveform from the coupled output element and the coupling input element.
[0008]
Further, according to the present invention, in a Lissajous waveform creation method for creating a Lissajous waveform from an input physical quantity input in a repetitive cycle and an output physical quantity output in accordance with the input physical quantity, the output waveform of the output physical quantity is set to a peak position for each cycle. And dividing the input waveform at the valley position into a plurality of output elements, dividing the input waveform of the input physical quantity at the divided position of the output waveform into multiple input elements, and changing the physical quantity of the output element Dividing the output element group into the A output element group and the B output element group by the following equation, dividing the input element group into the A input element group and the B input element group by the change state of the physical quantity of the input element, Averaging the input element group and the B input element group, combining the averaged A output element and B output element to form a combined output element, and averaging the A input element and the B input element. Combining element, characterized in that it comprises the steps of: a coupling input element, and a step of creating a Lissajous waveform from the coupled output element and the coupling input element.
[0009]
According to these inventions, an input physical quantity (input waveform) and an output physical quantity (output waveform) having variation are determined by changing the physical quantity of an input element and an output element, for example, an input element that monotonically increases among a plurality of input elements. The A input element group, the monotonically decreasing input element is divided into the B input element group, and the monotonically increasing output element among the plurality of output elements is divided into the A output element group, and the monotonically decreasing output element is divided into the B output element group. After averaging and combining the element groups, an input waveform and an output waveform whose variations are reduced by combining are obtained. As a result, a Lissajous waveform is created from the input waveform and the output waveform in which the variation is reduced, so that the variation in the Lissajous waveform created from the input physical quantity and the output physical quantity having the variation can be reduced.
[0010]
In the present invention, in the Lissajous waveform creation method according to claim 1 or 2, the input waveform or the output waveform is divided at the peak position and the valley position, and the input waveform or the output waveform is divided into a plurality of input elements or output elements. And smoothing the output waveform.
[0011]
According to the present invention, for example, a discrete input physical quantity (input waveform) and an output physical quantity (output waveform) constituted by sampling points can be made continuous input and output waveforms. This makes it possible to improve the accuracy of the created Lissajous waveform in addition to the functions and effects described in the first or second aspect.
[0012]
According to the present invention, in the Lissajous waveform creation method according to claim 3, the step of smoothing the input waveform and the output waveform includes a step of linearly interpolating the input waveform and the output waveform at predetermined intervals of the input physical quantity or the output physical quantity. Converting the input waveform and the output waveform into a waveform of the input physical quantity or the output physical quantity at predetermined intervals.
[0013]
According to the present invention, for example, an interpolation point is provided between adjacent sampling points at a predetermined interval of an input physical quantity or an output physical quantity, and an input waveform and an output waveform are converted into waveforms at the predetermined intervals. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the peak position and the valley position for each cycle of the input waveform and the output waveform. Thereby, the accuracy of the generated Lissajous waveform can be improved. Here, the predetermined interval is preferably, for example, an interval between the input physical quantity or the output physical quantity that is shorter than the sampling interval of the input physical quantity or the output physical quantity.
[0014]
According to the present invention, in the Lissajous waveform creation method according to any one of claims 1 to 4, an input waveform or an output waveform is divided at a peak position and a valley position to obtain a plurality of input elements or output elements. Before or before smoothing of the input waveform and the output waveform, a step of removing low frequency noise and / or high frequency noise of the input waveform or the output waveform is characterized.
[0015]
According to the present invention, the low-frequency noise and / or the high-frequency noise are removed, and the input physical quantity and the output physical quantity are converted into the input waveform and the output waveform in the frequency domain required for the evaluation using the Lissajous waveform. Therefore, the input waveform and the output waveform before being averaged can reduce an unnecessary frequency region, that is, a variation due to noise. Thereby, the accuracy of the Lissajous waveform can be further improved.
[0016]
According to the present invention, in the Lissajous waveform creation method according to any one of claims 1 to 5, after creating a Lissajous waveform from the combined input element and the combined output element, the input physical quantity and the output physical quantity are calculated from the Lissajous waveform. A step of calculating the characteristic value of
[0017]
According to the present invention, the characteristic values of the input physical quantity and the output physical quantity are calculated from the Lissajous waveform with reduced variation. As a result, the characteristic value can be accurately calculated, and the evaluation using the Lissajous waveform can be accurately performed. Here, the characteristic value is a deviation of the output physical quantity when the input physical quantity of the Lissajous waveform is 0, a deviation of the input physical quantity when the output physical quantity of the Lissajous waveform is 0, a slope of the Lissajous waveform at a predetermined input physical quantity or an output physical quantity. And the area of the Lissajous waveform.
[0018]
Further, according to the present invention, in a Lissajous waveform creation apparatus, processing means for processing each step in the Lissajous waveform creation method according to any one of claims 1 to 6, and an input physical quantity and an output physical quantity are provided to the processing means. Input means for providing other data, and display means for displaying a Lissajous waveform created by the processing means or a characteristic value of an input physical quantity and an output physical quantity calculated from the Lissajous waveform are provided.
[0019]
According to the invention, there is provided processing means for executing the Lissajous waveform creation method for creating the Lissajous waveform. Therefore, an increasing input element group and an increasing output element group that monotonically increase the variable input physical quantity (input waveform) and output physical quantity (output waveform) input by the input means, and a decreasing input element group and a decreasing output element group that monotonically decrease. After averaging and combining the element groups, an input waveform and an output waveform with reduced variation can be obtained. Thus, since a Lissajous waveform is created from the input waveform and the output waveform with reduced variations, it is possible to reduce the variation in the Lissajous waveform created from the input physical quantity and the output physical quantity with variation.
[0020]
A Lissajous waveform creation program according to the present invention causes a computer to execute the Lissajous waveform creation method according to any one of claims 1 to 6.
[0021]
According to the present invention, by causing a computer to read and execute a program, the Lissajous waveform creation method according to any one of claims 1 to 6 can be realized using a computer. The same effect as the method can be obtained.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
[0023]
The purpose of creating a Lissajous waveform is to calculate a relationship between an input physical quantity and an output physical quantity, that is, a characteristic value. FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a Lissajous waveform creation device that executes a Lissajous waveform creation method according to the present invention. In this case, the vehicle 1 travels (sloalom traveling) between the pylon 2 provided at regular intervals as shown by the arrow A, that is, the steering angle, which is an input physical quantity input in a repetitive cycle, and the steering angle. A case will be described in which a Lissajous waveform is created from output physical quantities output in accordance with the above. The vehicle 1 is provided with a sensor (not shown) for detecting the steering angle and the steering torque.
[0024]
In order for the vehicle 1 to slalom the pylon 2 at a constant speed, a steering wheel (not shown) must be repeatedly operated. That is, the steering angle is input to the steering wheel in a repetitive cycle. The tire mounted on the front wheel of the vehicle, which is a steered wheel, is steered by the input steering angle via a power steering device (not shown) or the like. When the steering angle is input to the steering wheel, the sum of the reaction force from the steering mechanism from the steering wheel to the steered wheels and the reaction force due to the force acting between the steered wheels and the road surface becomes the steering torque. Is output.
[0025]
At each of these times, the steering angle and the steering torque are input to the Lissajous waveform creation device 3 from the sensor as the input means via an interface (not shown) or the like. The vehicle 1 inputs the steering angle as an input physical quantity and the steering torque as an output physical quantity to the Lissajous waveform creation device 3. However, the present invention is not limited to this, and the vehicle 1 detects a lateral acceleration or a yaw angular velocity (not shown). Sensors may be provided, and these may be used as input physical quantities or output physical quantities.
[0026]
The Lissajous waveform creation device 3 includes a storage unit 3a as a processing unit and a processing unit 3b. An input / output device 4 is connected to the Lissajous waveform creation device 3, and an input means 4a provided therein directly converts a physical quantity of a steering angle and a physical quantity of a steering torque for each time detected by a sensor of the vehicle 1. This is for giving a command or the like to be input to the storage unit 3a or the processing unit 3b. Further, the input unit 4a may indirectly input the physical quantity of the steering angle and the physical quantity of the steering torque for each time as data to the storage unit 3a and the processing unit 3b. Here, input devices such as a keyboard, a mouse, and a microphone can be used as the input means 4a.
[0027]
The storage unit 3a stores a Lissajous waveform creation program that incorporates the Lissajous waveform creation method of the present invention that implements the Lissajous waveform creation method of the present invention. Here, the storage unit 3a includes a fixed disk device such as a hard disk device, a flexible disk, a magneto-optical disk device, or a nonvolatile memory such as a flash memory (a read-only storage medium such as a CD-ROM); , A storage means such as a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory), or a combination thereof.
[0028]
Further, the Lissajous waveform creation program is not necessarily limited to a single configuration, and may cooperate with a program already stored in a computer system, for example, a separate program typified by an OS (Operating System). The function that achieves this function may be used. Further, a Lissajous waveform creation program for realizing the function of the processing unit 3b shown in FIG. 1 is stored in a computer-readable recording medium, and the Lissajous waveform creation program recorded on the recording medium is read by a computer system. By executing the method, the method of generating a Lissajous waveform according to the present invention may be executed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
[0029]
The processing unit 3b includes a memory such as a RAM and a ROM, and a CPU (Central Processing Unit). When the Lissajous waveform is created, the processing unit 3b executes the Lissajous waveform creation program based on the data of the steering angle as the input physical quantity and the steering torque as the output physical quantity input to the Lissajous waveform creation apparatus 3 as described above. Is read into a memory (not shown) of the processing unit 3b to perform an operation. The processing unit 3b stores the numerical value in the middle of calculation in the storage unit 3a as appropriate, and retrieves the stored numerical value from the storage unit 3a as appropriate to perform the calculation. The processing unit 3b may be realized by dedicated hardware instead of the Lissajous waveform creation program. The Lissajous waveform created by the calculation by the processing unit 3b or the characteristic value calculated from the Lissajous waveform is displayed by the display unit 4b of the input / output device 4. Here, a CRT (Cathode Ray Tube), a liquid crystal display device, or the like can be used as the display unit 4b. The created Lissajous waveform or characteristic value can be output to a printer (not shown). Further, the storage unit 3a may be provided in the processing unit 3b, or may be provided in another device (for example, a database server). Further, a configuration may be employed in which a terminal device (not shown) including the input / output device 4 can access the Lissajous waveform creation device 3 by a wired or wireless method.
[0030]
(First embodiment)
Next, a Lissajous waveform creation method will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a flowchart of the Lissajous waveform method according to the first embodiment. FIG. 3 and FIG. 4 are explanatory diagrams of the Lissajous creation method according to the first embodiment. FIG. 5 is a diagram showing a Lissajous waveform created by the Lissajous creation method according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, in the Lissajous waveform creation method according to the present invention, first, a steering angle, which is an input physical quantity, and a steering torque, which is an output physical quantity, are input to the Lissajous waveform creation device 3 (step ST1), and the steering which is an input waveform is obtained. Noise in the steering torque waveform, which is the angular waveform and the output waveform, is removed (step ST2). Here, the steering angle waveform and the steering torque waveform from which the noise has been removed become a steering angle waveform 10 and a steering torque waveform 20, which are waveforms of a repetition period, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).
[0031]
By removing the noise in the steering angle waveform and the steering torque waveform, it is possible to reduce variations in these waveforms and further improve the accuracy of the Lissajous waveform. The noise elimination of the steering angle waveform and the steering torque waveform is performed by a noise elimination unit (not shown) in which the steering angle and the steering torque are converted into a waveform in a frequency region necessary for evaluation by the generated Lissajous waveform. In the waveforms of FIGS. 3A and 3B, specifically, the sampling frequency for detecting the steering angle and the steering torque is set to 200 Hz, and high-frequency noise is removed by a 10 Hz low-pass filter that is a noise removing unit. Things. Here, if necessary, low-frequency noise of the steering angle waveform and the steering torque waveform may be removed by a high-pass filter of a predetermined frequency.
[0032]
Next, the steering angle waveform 10, which is an input physical quantity, is divided by a peak position and a valley position for each cycle to obtain a plurality of input elements 11 (step ST3). As shown in FIG. 3 (c), in each period 10a, 10b, 10c,... Of the steering angle waveform 10, the peak position B, ie, the position where the steering angle which is the physical quantity is the maximum, and the valley position C, ie, the physical quantity There is a position where a certain steering angle is minimum. The steering angle waveform 10 is divided between the peak position B and the valley position C, and the divided one is used as an input element 11.
[0033]
Next, a steering torque waveform 20, which is an output physical quantity, is divided at a peak position B and a valley position C, which are obtained by dividing the steering angle waveform 10 into a plurality of input elements 11, to obtain a plurality of input elements 21 (step ST4). The steering torque waveform 20 similarly has a peak position and a valley position for each of the periods 20a, 20b, 20c,..., But when the steering torque waveform 20 is used as a plurality of output elements 21, the steering torque waveform 21 As shown in FIG. 3D, the steering angle waveform 10 is divided by the peak position B and the valley position C, not by the peak position and the valley position.
[0034]
Next, the input elements 11 are divided into an increasing input element group 12 as an A input element group and a decreasing input element group 13 as a B input element group (step ST5). The input element 11 divided in step ST3 includes an increasing input element 11a in which the steering angle, which is an input physical quantity, monotonically increases, and a decreasing input element 11b in which the steering angle monotonically decreases (see FIG. 4 ( a)). In this step, the change state of the physical quantity of the input element 11, that is, the input element 11 that increases or decreases monotonously is grouped. That is, among the input elements 11, all of the increase input elements 11a are set as one increase input element group 12. On the other hand, all of the reduced input elements 11b among the input elements 11 are set as one reduced input element group 13.
[0035]
Next, the output element 21 is divided into an increase output element group 22 and a decrease output element group 23 (step ST6). The output elements 21 divided in step ST4 include an increase output element 21a corresponding to the increase input element 11a of the input elements 11, and a decrease output element 21b corresponding to the decrease input element 11a of the input elements 11. (See FIG. 4B). In this step, all the increased output elements 21a among the output elements 21 are set as one increased output element group 22. On the other hand, all the reduced output elements 21 b among the output elements 21 are set as one reduced output element group 23.
[0036]
Next, each element group, the increasing input element group 12, the decreasing input element group 13, the increasing output element group 22, and the decreasing output element group 23 are averaged (step ST7). First, the increasing input elements 11a included in the increasing input element group 12 are averaged. As a result, the plurality of increasing input elements 11a included in the increasing input element group 12 become one averaged increasing input element 14 that is the A input element (see FIG. 4A). Here, as an averaging method, for example, a steering angle which is an input physical quantity at a sampling point (not shown) included in each of the increasing input elements 11a is averaged, and an average is calculated from the steering angles at the averaged sampling point. It is conceivable to create a simplified increase input element 14. The other element groups are also processed in the same manner as the averaging of the increasing input element group 12, and the averaged decreasing input element 15 (see FIG. 4A) which is the B input element from the decreasing input element group 13 is increased. From the output element group 22, an averaged increase output element 24 which is an A output element (see FIG. 4B), and an averaged decrease output element 25 which is a B output element from the decrease output element group 23 (see FIG. b) Reference) is created.
[0037]
Next, the averaged increase input element 14 and averaged decrease input element 15 are combined (step ST8). By combining the averaged increase input element 14 and averaged decrease input element 15, the combined input element 16 is created as shown in FIG. The combined input element 16 is obtained by averaging the repetition cycle of the steering angle, which is the input physical quantity, to form a one-cycle waveform. Similarly, the averaged increase output element 24 and averaged decrease output element 25 are combined (step ST9). By combining the averaged increasing output element 24 and decreasing output element 25, a combined output element 26 is created as shown in FIG. The combined output element 26 is obtained by averaging the repetition period of the steering torque, which is an output physical quantity, to form a one-cycle waveform.
[0038]
Next, a Lissajous waveform 30 is created from the combined input element 16 and the combined output element 26 (step ST10). That is, the steering angle waveform 10 and the steering torque waveform 20, which have been repeated cycles, are respectively averaged to form a one-cycle waveform, and the Lissajous waveforms shown in FIG. A waveform 30 is created. The generated Lissajous waveform 30 has a vertical axis representing the steering torque and a horizontal axis representing the steering angle. The Lissajous waveform 30 is composed of one line. This is because the coupling input element 16 and the coupling output element 26 have a one-cycle waveform, so that only one or two steering torques corresponding to a certain steering angle exist, and have a closed waveform.
[0039]
Then, from the Lissajous waveform 30, a relationship between a steering angle as an input physical quantity and a steering torque as an output physical quantity, that is, a characteristic value is calculated and evaluated (step ST11). Since the Lissajous waveform 30 is composed of one line as described above, the characteristic value can be easily calculated. For example, the deviation of the steering torque when the steering angle of the Lissajous waveform 30 is 0 is approximately 1.9, and the deviation of the steering angle when the steering torque of the Lissajous waveform 30 is 0 is approximately 0.7. Using these characteristic values (deviations and the like), for example, differences in the sense of rigidity depending on the type of the tire are evaluated, and the method of creating a Lissajous waveform is ended.
[0040]
As described above, the input physical quantity (steering angle waveform 10) such as the variable steering angle and the output physical quantity (steering torque waveform 20) such as the steering torque are monotonically increased as the A input element group and the increasing input element group 12; The output element group is divided into a monotonically increasing increasing output element group 22, which is an output element group, a monotonically decreasing decreasing input element group 13, which is a B input element group, and a decreasing output element group 23, which is a B output element group. Are averaged and then combined to form a combined input element 16 which is an input waveform reduced in variation by combining and a combined output element 26 which is an output waveform. As a result, the Lissajous waveform 30 is created from the coupled input element 16 and the coupled output element 26 in which the variation is reduced, so that the Lissajous waveform is created from the input physical quantity such as the steering angle and the output physical quantity such as the steering torque with variation. Variations in the waveform 30 can be reduced.
[0041]
(Second embodiment)
Next, another Lissajous waveform creation method will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating a flowchart of the Lissajous waveform method according to the second embodiment. FIGS. 7, 8, and 9 are explanatory diagrams of the Lissajous creation method according to the second embodiment. FIG. 10 is a diagram showing a Lissajous waveform created by the Lissajous creation method according to the second embodiment. The method of creating the Lissajous waveform shown in FIG. 6 differs from the method of creating the Lissajous waveform shown in FIG. 2 in that the steering angle waveform 10 and the steering angle waveform 10 are divided between the noise removal in step ST2 and the division of the steering angle waveform in step ST3. This is to perform smoothing of the steering torque waveform 20 (step ST12). Note that the other steps are the same as those of the method of generating a Lissajous waveform according to the first embodiment, and thus the description thereof will be simplified.
[0042]
As shown in FIG. 6, another Lissajous waveform creation method according to the present invention first inputs a steering angle, which is an input physical quantity, and a steering torque, which is an output physical quantity, to a Lissajous waveform creation device 3 (step ST1). Noise of a steering angle waveform and a steering torque waveform which is an output waveform is removed (step ST2), and a steering angle waveform 10 and a steering torque waveform 20 which are waveforms having repetition periods as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). And
[0043]
Next, smoothing of the steering angle waveform 10 and the steering torque waveform 20 is performed (step ST12). That is, as shown in FIG. 7C, the separated steering angle waveform 10 and steering torque waveform 20 formed by sampling points are obtained by providing an interpolation point between the sampling points and the sampling point by, for example, linear interpolation. , Continuous input and output waveforms. Thereby, the accuracy of the generated Lissajous waveform can be improved.
[0044]
Specifically, first, the steering angle waveform 10 and the steering torque waveform 20 are linearly interpolated at a predetermined steering angle interval (step ST12a). Since the sampling cycle of the steering angle waveform 10 and the steering torque waveform 20 is set to 200 Hz, these waveforms are constituted by sampling points every 0.005 seconds as shown in FIG. 7C. Here, the predetermined steering angle interval is set to 0.1 degree, and as shown in FIG. 7C, an interpolation point is provided in the steering angle waveform 10, and linear interpolation is performed. In the steering torque waveform 20, similarly, interpolation points are provided at predetermined steering angle intervals (0.1 °), and linear interpolation is performed. Note that the predetermined steering angle interval is preferably an interval shorter than the sampling interval of the steering angle waveform 10 or the steering torque waveform 20 as described above. This is because if the interval at which the interpolation points are provided is longer than the sampling interval, the accuracy of the steering angle waveform 10 and the steering torque waveform is not significantly improved even if the interpolation points are provided and linear interpolation is performed.
[0045]
Next, the steering angle waveform 10 and the steering torque waveform 20 that have been linearly interpolated are converted into waveforms at the predetermined steering angle interval. That is, the linearly interpolated steering angle waveform 10 and steering torque waveform 20 are, as shown in FIGS. 8A and 8B, the steering angle waveform 10 'and the steering torque waveform for each step of the steering angle of 0.1 °. 20 ′. As described above, the steering angle waveform 10 and the steering torque waveform 20 are smoothed.
[0046]
Next, the smoothed steering angle waveform 10 'is divided into a peak position and a valley position for each cycle to obtain a plurality of input elements 11 (step ST3). As shown in FIG. 8C, the steering angle waveform 10 ′ is divided at the peak position B and the valley position C, and the divided one is used as the input element 11. Next, the smoothed steering torque waveform 20 'is divided at the peak position B and the valley position C, which are obtained by dividing the steering angle waveform 10' into a plurality of input elements 11, to obtain a plurality of input elements 21 (step ST4). ). As shown in FIG. 8D, the steering torque waveform 20 ′ is divided at the peak position B and the valley position C of the steering angle waveform 10 ′, and the divided one is used as the output element 21.
[0047]
Next, the input elements 11 are divided into an increasing input element group 12 as an A input element group and a decreasing input element group 13 as a B input element group (step ST5). In this step, all of the monotonically increasing increasing input elements 11a of the input elements 11 are made into one increasing input element group 12, and all of the monotonically decreasing decreasing input elements 11b of the input elements 11 are made one decreasing input element group 13 And Next, the output element 21 is divided into an increase output element group 22 which is an A output element group and a decrease output element group 23 which is a B output element group (step ST6). In this step, all of the increased output elements 21a of the output elements 21 are set as one increased output element group 22, and all of the reduced output elements 21b of the output elements 21 are set as one reduced output element group 23.
[0048]
Next, each element group, the increasing input element group 12, the decreasing input element group 13, the increasing output element group 22, and the decreasing output element group 23 are averaged (step ST7). First, the increasing input elements 11a included in the increasing input element group 12 are averaged. As a result, the plurality of increasing input elements 11a included in the increasing input element group 12 become one averaged increasing input element 14 that is the A input element (see FIG. 9A). The other element groups are performed in the same manner as the averaging of the increasing input element group 12, and the averaged decreasing input element 15 (see FIG. 9A) which is the B input element from the decreasing input element group 13 is increased. From the output element group 22, an averaged increase output element 24 which is an A output element (see FIG. 9B), and an averaged decrease output element 25 which is a B output element from the decrease output element group 23 (see FIG. b) Reference) is created.
[0049]
Next, the averaged increase input element 14 and averaged decrease input element 15 are combined (step ST8). By combining the averaged increasing input element 14 and decreasing input element 15, the combined input element 16 is created as shown in FIG. The combined input element 16 is obtained by averaging the repetition cycle of the steering angle, which is the input physical quantity, to form a one-cycle waveform. Similarly, the averaged increase output element 24 and averaged decrease output element 25 are combined (step ST9). By combining the averaged increase output element 24 and decrease output element 25, a combined output element 26 is created as shown in FIG. 9B. The combined output element 26 is obtained by averaging the repetition period of the steering torque, which is an output physical quantity, to form a one-cycle waveform.
[0050]
Next, a Lissajous waveform 30 'is created from the combined input element 16 and the combined output element 26 (step ST10). That is, the steering angle waveform 10 and the steering torque waveform 20, which have been repeated cycles, are each averaged to form a one-cycle waveform, and the Lissajous waveforms shown in FIG. A waveform 30 'is created. The generated Lissajous waveform 30 'has a vertical axis representing the steering torque and a horizontal axis representing the steering angle. The Lissajous waveform 30 'is composed of one line.
[0051]
Then, from the Lissajous waveform 30 ', the relationship between the steering angle as the input physical quantity and the steering torque as the output physical quantity, that is, the characteristic value is calculated and evaluated (step ST11). Since the Lissajous waveform 30 is composed of one line as described above, the characteristic value can be easily calculated. Using the characteristic values (deviation, etc.), for example, a difference in the sense of rigidity depending on the type of the tire is evaluated, and the method of creating a Lissajous waveform is ended.
[0052]
As described above, the input physical quantity (steering angle waveform 10 ′) such as the varying steering angle and the output physical quantity (steering torque waveform 20 ′) such as the steering torque are increased by the monotonically increasing increasing input element group 12 as the A input element group. , A monotonically increasing increasing output element group 22 as an A output element group, a monotonically decreasing decreasing input element group 13 as a B input element group, and a decreasing output element group 23 as a B output element group. After averaging the element groups, a combined input element 16 that is an input waveform and a combined output element 26 that is an output waveform is obtained by combining the elements to reduce variation. As a result, the Lissajous waveform 30 ′ is created from the coupled input element 16 and the coupled output element 26 in which the variation has been reduced. Variations in the Lissajous waveform 30 'can be reduced. Further, interpolation points are provided at predetermined intervals of the steering angle between adjacent sampling points of the steering angle waveform 10 and the steering torque waveform 20, and the steering angle waveform 10 and the steering torque waveform 20 are converted into waveforms at each predetermined interval, that is, the steering angle. The waveform is converted into a waveform 10 'and a steering torque waveform 20'. Therefore, the accuracy of the peak position and the valley position of the steering angle waveform 10 and the steering torque waveform 20 in each cycle can be improved. Thereby, the accuracy of the created Lissajous waveform 30 'can be improved.
[0053]
〔Example〕
Here, the vehicle 1 shown in FIG. 1 mounts different types of tires A to E on wheels and runs slalom. Then, the relationship between the steering angle as the input physical quantity and the steering torque as the output physical quantity, that is, the characteristic value is defined as the slope of the Lissajous waveform for each of the tires A to E, and the sense of rigidity of each of the tires A to E in the vehicle 1 is evaluated.
[0054]
FIG. 11 is an explanatory diagram of an evaluation method using a Lissajous waveform. First, according to the method of creating a Lissajous waveform described in the first or second embodiment, the steering angles and the steering torques of the tires A to E are used as shown in FIG. Create a Lissajous waveform. Next, as shown in FIG. 3B, the inclination between the steering angles -5 and 5, which are the characteristic values for each of the tires A to E, is calculated from the Lissajous waveform for each of the tires A to E.
[0055]
Then, from the inclination of each of the tires A to E, the rigidity of each of the tires A to E in the vehicle 1 is evaluated as shown in FIG. Here, it is assumed that a positive value indicates a high sense of rigidity. From FIG. 3C, it can be evaluated that the tire A having the highest rigidity among the tires A to E is the tire B. From the above, the characteristic values of the steering angle as the input physical quantity and the steering torque as the output physical quantity can be accurately calculated from the Lissajous waveforms (tires A to E) with reduced variation, and the evaluation using the Lissajous waveform can be accurately performed. It can be carried out.
[0056]
In the first and second embodiments, the steering angle waveform 10 of the steering angle as the input physical quantity is divided at the peak position 12 and the valley position 13, and the steering torque waveform 20 is divided at the valley position 12 and the peak position. (Step ST3 and Step ST4), but the present invention is not limited to this. For example, instead of the steering angle waveform 10, the steering torque waveform 20 of the steering torque, which is the output physical quantity, is first divided by the peak position and the valley position in each cycle of the steering torque waveform 20, and the peak position and the valley position of the steering torque waveform 20 are divided. The steering angle waveform 10 may be divided according to the position.
[0057]
In the second embodiment, when smoothing the steering angle waveform 10 and the steering torque waveform 20 (step ST12), the steering angle waveform 10 and the steering torque waveform 20 are linearly interpolated at a predetermined steering angle interval (step ST12a). ), The linearly interpolated steering angle waveform 10 and steering torque waveform 20 are converted into a steering angle waveform 10 'and a steering torque waveform 20' at this steering angle interval (step ST12b), but the present invention is not limited to this. is not. For example, the steering angle waveform 10 and the steering torque waveform 20 are linearly interpolated at a predetermined steering torque interval, and the linearly interpolated steering angle waveform 10 and the steering torque waveform 20 are converted to the steering angle waveform 10 'and the steering torque waveform 20 at the steering torque interval. May be converted to '.
[0058]
In the first and second embodiments, the steering angle, which is an input physical quantity, and the steering torque, which is an output physical quantity, are sampled every time. However, the present invention is not limited to this. The vehicle 1 may be provided with a sensor that directly detects the output steering torque when the vehicle reaches the angle (for example, 0.1 ° step).
[0059]
In the first and second embodiments, the Lissajous waveform is created from the steering angle, which is an input physical quantity, and the steering torque, which is an output physical quantity, in slalom traveling of the vehicle 1, but the present invention is not limited to this. For example, as in the case of a viscoelasticity test of a rubber material, a Lissajous waveform is created from input physical quantities such as stress and strain and an output physical quantity, a characteristic value of the Lissajous waveform is calculated, and an evaluation using the Lissajous waveform is performed. Can also be used.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the first or second aspect of the invention, the input physical quantity (input waveform) and the output physical quantity (output waveform) having variation are determined by changing the physical quantities of the input element and the output element, for example, A monotonically increasing input element among the input elements is divided into an A input element group, and a monotonically decreasing input element is divided into a B input element group. The decreasing output elements are divided into B output element groups, and the respective element groups are averaged and then combined to obtain an input waveform and an output waveform with reduced variation. As a result, a Lissajous waveform is created from the input waveform and the output waveform in which the variation is reduced, so that the variation in the Lissajous waveform created from the input physical quantity and the output physical quantity having the variation can be reduced.
[0061]
According to the third aspect of the present invention, for example, discrete input physical quantities (input waveforms) and output physical quantities (output waveforms) formed by sampling points are made continuous input waveforms and output waveforms. it can. This makes it possible to improve the accuracy of the created Lissajous waveform in addition to the functions and effects described in the first or second aspect.
[0062]
According to the fourth aspect of the present invention, for example, interpolation points are provided between adjacent sampling points at predetermined intervals of an input physical quantity or an output physical quantity, and an input waveform and an output waveform are converted into waveforms at the predetermined intervals. I do. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the peak position and the valley position for each cycle of the input waveform and the output waveform. Thereby, the accuracy of the generated Lissajous waveform can be improved.
[0063]
According to the fifth aspect of the present invention, low-frequency noise and / or high-frequency noise are removed, and an input physical quantity and an output physical quantity are converted into an input waveform and an output waveform in a frequency domain necessary for evaluation using a Lissajous waveform. Therefore, the input waveform and the output waveform before being averaged can reduce an unnecessary frequency region, that is, a variation due to noise. Thereby, the accuracy of the Lissajous waveform can be further improved.
[0064]
According to the invention described in claim 6, the characteristic values of the input physical quantity and the output physical quantity are calculated from the Lissajous waveform in which the variation is reduced. As a result, the characteristic value can be accurately calculated, and the evaluation using the Lissajous waveform can be accurately performed.
[0065]
According to the seventh aspect of the present invention, the Lissajous waveform creation device includes processing means for executing a Lissajous waveform creation method for creating the Lissajous waveform. Therefore, an increasing input element group and an increasing output element group that monotonically increase the variable input physical quantity (input waveform) and output physical quantity (output waveform) input by the input means, and a decreasing input element group and a decreasing output element group that monotonically decrease. After averaging and combining the element groups, an input waveform and an output waveform with reduced variation can be obtained. Thus, since a Lissajous waveform is created from the input waveform and the output waveform with reduced variations, it is possible to reduce the variation in the Lissajous waveform created from the input physical quantity and the output physical quantity with variation.
[0066]
According to the invention described in claim 8, by causing a computer to read and execute the program, the Lissajous waveform creation method according to any one of claims 1 to 6 is realized using a computer. And the same effect as each of these methods can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a Lissajous waveform creation device that executes a Lissajous waveform creation method according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a flowchart of a Lissajous waveform method according to the first embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a Lissajous creation method according to the first embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a Lissajous creation method according to the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a Lissajous waveform created by the Lissajous creation method according to the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a flowchart of a Lissajous waveform method according to a second embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a Lissajous creation method according to a second embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a Lissajous creation method according to a second embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a Lissajous creation method according to a second embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing a Lissajous waveform created by the Lissajous creation method according to the second embodiment.
FIG. 11 is an explanatory diagram of an evaluation method using a Lissajous waveform.
12A and 12B are diagrams showing a conventional example, wherein FIG. 12A shows an input physical quantity, FIG. 12B shows an output physical quantity, and FIG. 12C shows a created Lissajous waveform. .
[Explanation of symbols]
1 vehicle
2 pylon
3 Lissajous waveform generator
4 input / output devices
10,10 'steering angle waveform (input waveform)
11 Input elements
11a Increase input element
11b Decreasing input element
12 Increasing input element group
13 Decreasing input element group
14 Average input element
15 Averaged decreasing input factor
16 Combined input elements
20, 20 'Steering torque waveform (output waveform)
21 Output element
21a Increase output element
21b Decrease output element
22 Increasing output element group
23 Reduced output element group
24 Averaged increase output factor
25 Averaged reduced output factor
26 Combined output element
30, 30 'Lissajous waveform
B Peak position
C Valley position

Claims

In a Lissajous waveform creation method for creating a Lissajous waveform from an input physical quantity input in a repetition cycle and an output physical quantity output according to the input physical quantity,
Dividing the input waveform of the input physical quantity at a peak position and a valley position for each cycle to form a plurality of input elements;
Dividing the output waveform of the output physical quantity at a position at which the input waveform is divided, and setting a plurality of output elements;
Dividing the input element group into an A input element group and a B input element group according to a change state of the physical quantity of the input element;
Dividing the output element group into an A output element group and a B output element group according to a change state of the physical quantity of the output element;
Averaging the A input element group, the B input element group, the A output element group, and the B output element group;
Combining the averaged A and B input elements to form a combined input element;
Combining the averaged A and B output elements to form a combined output element;
Creating a Lissajous waveform from the combined input element and the combined output element;
A method for creating a Lissajous waveform, comprising:

In a Lissajous waveform creation method for creating a Lissajous waveform from an input physical quantity input in a repetition cycle and an output physical quantity output according to the input physical quantity,
Dividing the output waveform of the output physical quantity by a peak position and a valley position for each cycle to form a plurality of output elements;
Dividing the input waveform of the input physical quantity at a position where the output waveform is divided, and setting the input physical quantity as a plurality of input elements;
Dividing the output element group into an A output element group and a B output element group according to a change state of the physical quantity of the output element;
Dividing the input element group into an A input element group and a B input element group according to a change state of the physical quantity of the input element;
Averaging the A output element group, the B output element group, the A input element group, and the B input element group;
Combining the averaged A and B output elements to form a combined output element;
Combining the averaged A and B input elements to form a combined input element;
Creating a Lissajous waveform from the combined input element and the combined output element;
A method for creating a Lissajous waveform, comprising:

Before dividing the input waveform or output waveform at a peak position and a valley position, and before dividing into a plurality of input elements or output elements,
The Lissajous waveform creation method according to claim 1, further comprising a step of smoothing the input waveform and the output waveform.

Performing the smoothing of the input waveform and the output waveform,
Linearly interpolating the input waveform and the output waveform at predetermined intervals of an input physical quantity or an output physical quantity,
Converting the input waveform and the output waveform into waveforms at predetermined intervals of an input physical quantity or an output physical quantity,
The Lissajous waveform creation method according to claim 3, comprising:

Before dividing the input waveform or output waveform at a peak position and a valley position, and before performing a plurality of input elements or output elements or performing smoothing of the input waveform and output waveform,
The Lissajous waveform creation method according to any one of claims 1 to 4, wherein a low frequency noise and / or a high frequency noise of the input waveform or the output waveform is removed.

After creating a Lissajous waveform from the combined input element and the combined output element,
The Lissajous waveform creation method according to claim 1, further comprising calculating a characteristic value between the input physical quantity and the output physical quantity from the Lissajous waveform.

Processing means for processing each step in the Lissajous waveform creation method according to any one of claims 1 to 6,
Input means for providing the input physical quantity and the output physical quantity and other data to the processing means,
Display means for displaying a characteristic value of the input physical quantity and the output physical quantity calculated from the Lissajous waveform or Lissajous waveform created by the processing means,
A Lissajous waveform creation device, comprising:

A Lissajous waveform creation program for causing a computer to execute the Lissajous waveform creation method according to any one of claims 1 to 6.