JP2005014697A - Machine component in automobile, and system for predicting behavior of automobile - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の制動性能、駆動性能および旋回性能の少なくとも1つの性能に影響を与える自動車の機械構成部品およびこの機械構成部品を用いた自動車の挙動予測システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
今日、自動車の走行安全性を向上するために自動車は種々の装置やシステムや部品を装着している。
例えば、高速道路上を雨天時走行する際のスリップやコーナリング中のスリップ、さらには、雪道でのスリップ等が発生しない様に、自動車はアンチスキッドブレーキシステム(ABS)やトラクションコントロールシステム等の装置やシステムを備えたり、また、雪道での制動性能が向上するスタッドレスタイヤを装着したりする。
【0003】
下記特許文献1では、自動車の走行位置の情報を得るとともに、気象情報から推定した道路情報から、自動車の4輪操舵や4輪駆動等の各種システムや装置を制御する車両制御装置が開示されている。この車両制御装置は自動車のスリップの発生を抑制するために車両に装着された構成部品等を制御するものである。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−318634号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
これらの装置やシステムや部品によって、自動車の走行安全性は向上するが、スリップが発生する走行速度やスリップが発生するハンドルの操舵角度等を走行中にドライバーは認識できないため、上記装置やシステムや部品を過信してスリップを発生させるケースも少なくない。
また、上記装置やシステムや装着タイヤの他に、スリップの発生に影響を与える部品は多々あるため、スリップの発生する走行条件は自動車によって様々に異なる。
【0006】
このように、自動車の走行安全性が強く望まれているにも関わらず、実際の自動車においてスリップの発生を予測したり、スリップの発生が高くなったことを報知するシステムや装置は依然として提案されていないのが実情である。
【0007】
そこで、本発明は、上記問題点を解決すべく、自動車の制動時や駆動時や旋回時における自動車の挙動を予測して、自動車におけるスリップの発生の危険度等をはじめとする安全性のレベルを算出し、ドライバに安全走行のための報知を行うことのできる自動車の挙動予測システムおよびこの挙動予測システムに用いる自動車の機械構成部品を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、自動車の制動性能、駆動性能および旋回性能の少なくとも1つの性能を特徴付ける力学特性を有する自動車の機械構成部品であって、前記力学特性に関する特性情報を記憶した記憶手段が設けられたことを特徴とする自動車の機械構成部品を提供する。
【0009】
ここで、前記記憶手段の記憶する前記特性情報を無線で送信する送信手段が設けられるのが好ましい。このような自動車の機械構成部品は、例えば、自動車の走行装置あるいは制動装置に属するものである。また、前記走行装置は、例えば、懸架装置あるいは車輪である。その際、前記車輪は空気入りタイヤを有し、前記機械構成部品は、前記力学特性としてタイヤのコーナリング特性、タイヤの制動特性、タイヤの駆動特性、およびタイヤのばね特性の少なくとも1つを備えた空気入りタイヤであるのが好ましい。
【0010】
また、本発明は、自動車の制動時、駆動時あるいは旋回時における自動車の挙動を予測する自動車の挙動予測システムであって、自動車の制動性能、駆動性能および旋回性能の少なくとも1つの性能を特徴付ける力学特性を有し、この力学特性に関する特性情報を記憶した記憶手段の設けられた、自動車に組み込まれた自動車の機械構成部品と、前記記憶手段に記憶された前記自動車の機械構成部品の前記特性情報を取得する特性情報取得手段と、この特性情報取得手段で得られた前記特性情報を用いて、自動車の挙動を予測する演算手段とを有することを特徴とする自動車の挙動予測システムを提供する。
【0011】
その際、前記演算手段は、自動車の走行速度を含む自動車走行情報を用いて、自動車の挙動を予測するのが好ましい。また、前記演算手段は、自動車の走行する路面情報を用いて、自動車の挙動を予測するのが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の自動車の機械構成部品およびこの機械構成部品を用いた自動車の挙動予測システムについて、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
【0013】
図1(a)は、本発明の自動車の機械構成部品を用いた、本発明の自動車の挙動予測システムの一例である車両走行安全警報システム(以降、システムという)10の構成を示すブロック図を示す。
システム10は、自動車に取り付けられる自動車構成部品12(タイヤ14、ショックアブソーバ16等)と、自動車に搭載された挙動演算システム20とを有する。
【0014】
自動車機械構成部品(以降構成部品という)12は、自動車の制動性能、駆動性能および旋回性能の少なくとも1つの性能を特徴付ける力学特性を有する自動車の機械構成部品であって、例えば、自動車の重量を支持する機械構成部品、自動車の運動を制御する機械構成部品が例示される。自動車の重量を支持する機械構成部品として、タイヤやホイール等の車輪やショックアブソーバやスプリングやスタビライザー等の懸下装置に属する機械構成部品が挙げられる。また、自動車の運動を制御する機械構成部品として、ステアリングギヤ等の舵取り装置(ステアリング装置)に属する機械構成部品や制動装置に属するの機械構成部品が挙げられる。このような構成部品12は、1つのユニットとして取り替え交換可能であることが好ましい。
【0015】
構成部品12は、機械構成部品単体における自らの力学特性に関する特性情報を記憶したメモリ(14a,16a)と、自動車本体側のシステム20からの呼び掛けに応じて、メモリ(14a,16a)に記憶にしている特性情報を無線で送信する送信部(14b,16b)とを有するタグ(14c,16c)を備えている。タグは、トランスポンダやICタグ等の公知のものが用いられる。
【0016】
このような構成部品12は、構成部品12を交換する時にシステム20からの問いかけに応答して特性情報を送信する。図1(b)には、一例として、空気入りタイヤ(以降、タイヤという)14とショックアブソーバ16を交換するときの例を示している。
システム20は、交換時、タイヤ14やショックアブソーバ16から送信される特性情報を取得し、後述するようにシステム20で自動車の挙動の予測に用いられる。
【0017】
タイヤ14が送信する特性情報は、タイヤ単体の特性として予め室内試験で計測された、制動特性、駆動特性、コーナリング特性およびばね特性の少なく1つの情報である。
例えば、制動特性および駆動特性の場合、図2(a)に示すように、横軸にスリップ率、縦軸に制駆動力を取った時の制駆動曲線の数値データである。図2(a)には、タイヤ空気圧260(kPa)、走行速度60(km/時)で6荷重条件における制駆動特性が示されているが、このうちの所定の1荷重条件、例えば規格で定まった荷重条件における制駆動特性のデータがメモリ14aに記憶されており、システム20に送信される。勿論、複数の荷重条件における制駆動特性のデータがメモリ14aに記憶され、システム20に送信されてもよい。
【0018】
また、コーナリング特性の特性情報として、図2(b)に示すような、横軸にスリップ角をとり、縦軸に各スリップ角でタイヤ回転軸に発生する軸力およびモーメントをとったときの所定の走行速度、荷重、タイヤ空気圧におけるコーナリング特性の数値データが例示される。例えば、コーナリングフォースCF 、サイドフォースSF 、コーナリング抵抗CR 、コーナリングドラッグDと、セルフアライニングトルクSAT、オーバターニングモーメントOTMの数値データが送信される。なお、コーナリング特性は、荷重依存性を有するので、異なる荷重条件における複数のコーナリング特性が数値データとして送信されてもよい。図4には、送信される特性情報として、4荷重条件におけるサイドフォースSF の例を示している。
また、タイヤのばね特性の特性情報は、タイヤの負荷荷重における縦方向、前後方向および左右方向のバネ定数が例示される。
【0019】
また、ショックアブソーバ16が送信する特性情報として、図3に示すような、ショックアブソーバ16のピストン速度に対する減衰力を表した特性曲線の数値データが例示される。図3には、「NORMAL」タイプのショックアブソーバの特性、「SPORT」タイプの特性、「HARD」タイプの特性が例示されている。例えばショックアブソーバ16が「SPORT」タイプであれば、図3中の「SPORT」の特性の数値データがメモリ16cに予め記憶されており、この数値データが呼び出されてシステム20に送信される。
なお、ショックアブソーバ16は、一般にピストン速度が0.3(m/秒)以下の状態では減衰力が小さく旋回性能に大きな影響を与えないが、ピストン速度が大きくなるスポーツ走行やハードな走行では減衰力が大きくなる。このため、スポーツ走行やハードな走行では、自動車の走行速度、前後加速度、左右加速度あるいはステアリング操舵角の変化に応じて減衰力が大きく変化し、車体のロールやロールのオーバシュートを低減し、自動車の旋回性能や制駆動性能の限界を向上させる機能を有する。また、ショックアブソーバ16のバネ定数は一般に1.5〜3.0(kgf/mm)であり、スポーツ走行やハードな走行の場合、バネ定数を10〜25(kgf/mm)に高くすることで自動車の旋回性能や制駆動性能の限界を向上させる機能を有する。このため、ショックアブソーバ16のバネ定数も上記特性情報として含まれる。
【0020】
システム20は、自動車本体に設けられ、通信装置22、メモリ24、計測装置26、演算装置28および報知装置30を有する。
通信装置22は、タイヤ14、ショックアブソーバ16等の構成部品12に対して特性情報を送信するように指示する指示信号を送信するとともに、タイヤ14、ショックアブソーバ16等が送信する特性情報を受信する装置である。通信装置22は、図示されないアンテナ、発振回路、復調回路等の公知の通信回路が設けられる。
受信された構成部品12の特性情報は、演算装置28を介してメモリ24に記憶される。
【0021】
メモリ24は、タイヤ14やショックアブソーバ16等の構成部品12から送信された特性情報を記憶保持する部分であり、メモリ24は、現在部品交換をしようとするタイヤ14、ショックアブソーバ16以外の構成部品12の特性情報、例えば、ステアリング特性情報等も記憶保存する。これらの特性情報には、部品交換する度に行われたもののみでなく、予め自動車の特性情報として初期設定されたものも含まれる。すなわち、交換の度に、記憶されている特性情報が書き換えられる。メモリ24に記憶されるこれらの特性情報は、演算装置28で挙動予測を行う演算に用いられる。
【0022】
計測装置26は、演算装置28で行う演算に用いる情報を取得する複数の計測ユニットを有し、例えば、走行速度を計測する速度計測ユニット、ステアリング角度を計測するステアリング角計測ユニット、横加速度や前後加速度を計測する加速素計測ユニット、さらには、各車輪に作用するタイヤ荷重やタイヤ空気圧を計測する車輪計測ユニットを有する。これらの各ユニットで得られた計測結果(自動車走行情報)は、演算装置28に供給される。
【0023】
演算装置28は、計測装置26から供給された計測結果と、メモリ24から呼び出された各機械構成部品の特性情報とを用いて、自動車の挙動予測を行う部分である。例えば、公知の自動車解析モデル(二輪モデル、4輪モデル)、あるいは、数値や式で表された解析式等を通じて自動車の旋回時の最大横加速度、制駆動時の最大前後加速度等の限界値を予測算出するとともに、この予測算出結果と計測装置26で計測された横加速度、前後加速度等の計測結果とを比較することにより余裕率を算出し、この余裕率の算出結果に応じて報知すべき情報を報知装置30に供給する。
その際、演算装置28は、計測装置26で計測された走行速度、各車輪に作用するタイヤ荷重、タイヤ空気圧等の自動車走行情報に応じて、メモリ24から呼び出された特性情報を補正し、補正された特性情報を上記予測算出に用いる。例えば、タイヤ14のコーナリング特性の特性情報であるサイドフォースは、図4に示すように荷重依存性があるため、タイヤ荷重の設定荷重に対する比率によって設定荷重におけるサイドフォースに乗算する係数を定め、この係数を用いてサイドフォースの補正を行う。これにより、現在の自動車の走行条件における最大横加速度、最大前後加速度を正確に予測することができる。
【0024】
また、計測装置26は、構成部品12の交換以降の走行距離、走行時間あるいは経過時間を計測し、走行距離、走行時間あるいは経過時間を用いて経時劣化による機械構成部品の特性の変化を表すために特性情報を補正するように構成してもよい。
【0025】
報知装置30は、演算装置28から供給された報知すべき情報を受けると、ドライバにその旨を音あるいは画面表示によって報知する。例えば、現在の横加速度の、最大横加速度に対する余裕率を3〜5段階に区分けし、この余裕率によって警告レベルを設定し報知する。
【0026】
このようなシステム10では、まず、交換する機械構成部品がタイヤである場合、演算装置28に交換する対象がタイヤである旨が入力されると、通信装置22からタイヤ14の特性情報を問い合わせる信号が発信され、この信号に応じてタイヤ14に設けられたタグ14から、メモリ14cに記憶されている特性情報がシステム20に送信される。
システム20では、送信された特性情報がメモリ24に記憶され、記憶されていたタイヤの特性情報が書き換えられる。
このようにして、交換されたタイヤの特性情報がメモリ24に記憶された後、自動車の走行が開始される。その際、メモリ24に記憶された種々の機械構成部品の特性情報が呼び出され、一方、計測装置26から計測された自動車走行情報が供給される。そして、これらの特性情報および自動車走行情報を用いて、自動車解析モデルや解析式等から、自動車の最大横加速度や最大前後加速度等の限界値に対する現在の横加速度や前後加速度の余裕率が算出される。算出された余裕率に応じて報知装置30から音や画面表示による報知が行われる。
【0027】
なお、上記例では、構成部品12の特性情報が無線で送信されるものであるが、本発明ではこれに限定されない。例えば、構成部品12に特性情報がバーコードの形式で記録されており、このバーコードの形式で記録された情報をバーコードリーダで読み取ってシステム20に入力するように構成してもよい。また、構成部品12に記憶されている特性情報は、必ずしも図2(a),(b)や図3等に示される特性曲線の数値データに限られず、特性曲線を数段階に分類分けしたときの分類分けの情報であってもよい。この場合、メモリ24には、分類分けの情報と特性情報が数値データの対応関係が記録されている。このような特性曲線の数値データと分類分けの情報との対応関係は、予め構成部品12を製造する製造業者からROMチップ等の記録媒体により、あるいは無線通信により提供される。
【0028】
上記例は、余裕率を用いて自動車のドライバに対して安全走行のために報知を行うものであるが、報知装置30は、自動車の車外に対して報知してもよく、例えば、自動車の前後、あるいは左右に並んで走行する他の自動車に対して余裕率に基づく情報を報知するものであってもよい。例えば、並走する自動車に無線で余裕率に基づく情報を発信する。
【0029】
さらに、図5(a)に示すように、車載されたシステム20を用いて、信号機の設置された横断歩道や交差点の歩行者に、停止位置がオーバする可能性の高い走行車両の接近を報知するシステム50を構成することもできる。
例えば、信号機の設置位置から100m程度離れた場所に、車載されたシステム20から送信される情報を受信する受信装置40を設け、受信した情報から停止位置を算出しこの算出結果によって停止位置が横断歩道や交差点手前で停止するか否か、また、停止できない可能性が高い、といった評価を行う評価装置42を受信装置40に接続して設けるとともに、評価結果に基づいて信号機に設置された報知装置44から警報、情報を報知させる。
【0030】
図5(b)は、このようなシステム50の概略の構成を示すブロック図である。
図5(b)において、図1(a)に示す各装置と同じ構成、機能を有するものについては同じ符号を記す。
演算装置28は、算出された最大横加速度、最大前後加速度や計測装置26で計測された走行速度、ブレーキ圧力、前後加速度、各車輪のスリップ率等の自動車走行情報を送信し、受信装置40はこれらの情報を基に自動車の横断歩道や交差点での停止位置を予め設定された式等に基づいて算出して評価し、停止位置が横断歩道や交差点を横切るようなものであれば、評価装置42は、停止位置オーバの可能性に応じた警報レベルで報知する。
【0031】
演算装置28では、メモリ24に記憶されている制動装置のブレーキ特性情報、タイヤの制駆動特性等の特性情報が、計測装置26で計測された走行速度、各車輪に作用する荷重等の自動車走行情報とともに用いられて、最大前後加速度が算出される。
通信装置22では、算出された最大前後加速度、計測された自動車のスリップ率、走行速度等が送信される。評価装置42では、横断歩道や交差点付近における路面情報、例えば、乾燥状態の路面とタイヤの摩擦係数、あるいは、路面が濡れて低下した摩擦係数、さらに、路面の凍結あるいは路面の積雪により低下した摩擦係数が用いられて自動車の停止位置が算出される。路面情報として乾燥状態の路面の摩擦係数が予め設定され、気象による路面情報の変化に対して、例えば、降雨、積雪、気温等の気象情報によって摩擦係数に補正が加えられて設定される。あるいは、監視モニタによって路面が監視され、モニタ表示された路面からオペレータのマニュアル設定により摩擦係数に補正が加えられてもよい。
【0032】
上記例は、車載された演算装置28において、自動車の最大前後加速度を算出し、この算出結果および計測装置26で計測された自動車走行情報を評価装置42の側に送信するが、演算装置28は、最大前後加速度を算出することなく、メモリ24に記憶する特性情報と、走行速度、各車輪の荷重、ブレーキ圧力およびスリップ率等の自動車走行情報を送信し、評価装置42において各種情報を用いて停止位置を算出するものであってもよい。
このようにして、評価装置42は、評価結果に基づいた警報レベルを定め、信号機に設置された報知装置44に警報、情報を報知させる。
【0033】
さらに、本発明では、図6に示すような、自動車がこれから走行しようとする道路に対して安全に走行可能であるか否かを評価するシステムを提供することもできる。
図6に示すシステム80では、自動車の通行を許可するために、ゲートの昇降を行う遮断ゲート82が道路に設けられ、この遮断ゲート82に自動車の走行の適否を評価する評価装置84が接続されている。評価装置84は、自動車に車載された上述のシステム20から送信される構成部品12の特性情報、自動車走行情報等を受信する通信装置86と接続されている。通信装置86は遮断ゲート82の手前の道路脇に設置される。また、評価装置84には、路面情報(乾燥状態、湿潤状態、水膜の存在する湿潤状態、水膜がある場合は水深、凍結状態、積雪状態等)を把握する路面情報取得装置90が接続されている。路面情報取得装置90には、道路情報を監視する複数のセンサ(温度センサ、湿度センサ、水量計測センサ)88と接続され、これらの複数のセンサ88は、遮断ゲート82から延びる道路の側端あるいは道路中に埋め込まれている。
なお、図6中の車載されるシステム20は、図1(a)に示すシステム20と同様の構成であり説明は省略する。
【0034】
自動車が遮断ゲート82に来るとシステム20からメモリ24に記憶されていた特性情報や自動車走行情報が通信装置86に向けて送信され、通信装置86で受けた特性情報は評価装置84に供給される。一方、評価装置84は、センサ88からの信号によって路面情報取得装置90で取得した路面情報の供給を受け、この路面情報に基づいて路面とタイヤの摩擦係数が求められる。さらに、この摩擦係数と供給された特性情報とを用いて自動車が安全に走行できるか否かが評価される。例えば、自動車の制動性能(制動力)、駆動性能(駆動力)あるいは旋回性能(最大横加速度)が所定の走行速度で許容範囲に入るか否かが評価される。評価の結果、否定された場合は、遮断ゲート82は遮断したままとなり、ドライバに通行不許可を提示する。一方、肯定された場合、遮断ゲート82は開く。その際、通信装置86から、路面情報および算出された摩擦係数がシステム20に送信される。システム20では、演算装置28において、送信された路面情報および摩擦係数が用いられて限界の横加速度、前後加速度が算出され、報知装置30による警報に役立てることができる。
【0035】
また、センサ88や路面情報取得装置90を設けず、例えば橋の通行のように自動車の荷重や接地圧力に応じて通行を制限することもできる。すなわち、評価装置84において、車輪毎に計測されたタイヤ空気圧から路面と接する各タイヤの接地圧力を求め、この接地圧力を予め設定した許容圧力と比較し、接地圧力が許容圧力を超える場合自動車の通行を制限する。
【0036】
このようなシステム80では、遮断ゲート82が必ずしも設けられる必要はなく、例えば、道路脇に設置された通信装置86から、走行中の自動車のシステム20に路面情報および算出された摩擦係数が送信され、システム20において、送信された路面情報および摩擦係数が用いられて限界の横加速度、前後加速度が算出され、報知装置30による警報に役立てることができる。
【0037】
以上、本発明の自動車の機械構成部品およびこの機械構成部品を用いた自動車の挙動予測システムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【0038】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明は、自動車の制動時や駆動時や旋回時における自動車の挙動を予測して、自動車におけるスリップの発生の危険度等をはじめとする安全性のレベル(余裕率)を算出し、ドライバに安全走行のための報知を行うことができる。また、道路状況に応じて自動車の通行を制限する際、通行の可否を効率よく判断するシステムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、本発明の自動車の機械構成部品を用いて自動車の挙動予測行うシステムの一例である車両走行安全警報システムの構成を示すブロック図であり、(b)は、本発明の自動車の機械構成部品の交換時の機能を説明する図である。
【図2】(a)および(b)は、本発明における自動車の機械構成部品の特性情報の一例を示す図である。
【図3】本発明における自動車の機械構成部品の特性情報の他の例を示す図である。
【図4】タイヤのコーナリング特性の一例を示す図である。
【図5】(a)は、本発明の自動車の挙動予測システムを用いた一例のシステムを説明する図であり、(b)は、(a)に示すシステムの概略の構成を示すブロック図である。
【図6】本発明の自動車の挙動予測システムを用いた他の例のシステムを説明する図である。
【符号の説明】
10 車両走行安全警報システム
12 自動車機械構成部品
14 タイヤ
16 ショックアブソーバ
20 挙動演算システム
22,86 通信装置
24 メモリ
26 計測装置
28 演算装置
30,44 報知装置
40 受信装置
42,84 評価装置
80 システム
82 遮断ゲート
88 センサ
99 路面情報取得装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automobile machine component that affects at least one of the braking performance, drive performance, and turning performance of an automobile, and an automobile behavior prediction system using the machine component.
[0002]
[Prior art]
Today, automobiles are equipped with various devices, systems and components in order to improve the driving safety of the automobile.
For example, automobiles are equipped with anti-skid brake systems (ABS), traction control systems, etc. so that slips during driving on highways in the rain, slips during cornering, and slips on snowy roads do not occur. And studded tires that improve braking performance on snowy roads.
[0003]
Patent Document 1 below discloses a vehicle control device that obtains information on the travel position of an automobile and controls various systems and devices such as four-wheel steering and four-wheel drive of the automobile from road information estimated from weather information. Yes. This vehicle control device controls components and the like mounted on a vehicle in order to suppress the occurrence of slipping in an automobile.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-318634 A
[Problems to be solved by the invention]
These devices, systems, and parts improve the safety of automobiles. However, since the driver cannot recognize the traveling speed at which slip occurs and the steering angle of the steering wheel at which slip occurs, the above devices, systems, and There are many cases in which slipping occurs due to overconfidence of parts.
In addition to the above devices, systems, and mounted tires, there are many parts that affect the occurrence of slipping, and therefore the driving conditions under which slipping occurs vary depending on the vehicle.
[0006]
Thus, despite the strong demand for driving safety of automobiles, systems and devices for predicting the occurrence of slips in an actual automobile or notifying that the occurrence of slips has increased are still proposed. The fact is not.
[0007]
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention predicts the behavior of the vehicle at the time of braking, driving or turning of the vehicle, and the level of safety including the risk of occurrence of slip in the vehicle. An object of the present invention is to provide an automobile behavior prediction system capable of calculating the above and providing a driver with a notice for safe driving, and an automobile mechanical component used in the behavior prediction system.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a mechanical component of a vehicle having mechanical characteristics characterizing at least one of braking performance, driving performance, and turning performance of the vehicle, and stores characteristic information related to the dynamic characteristics. A mechanical component of an automobile is provided, characterized in that the storage means is provided.
[0009]
Here, it is preferable that transmission means for wirelessly transmitting the characteristic information stored in the storage means is provided. Such a machine component of an automobile belongs to, for example, an automobile traveling device or a braking device. The traveling device is, for example, a suspension device or a wheel. In this case, the wheel has a pneumatic tire, and the mechanical component has at least one of a tire cornering characteristic, a tire braking characteristic, a tire driving characteristic, and a tire spring characteristic as the mechanical characteristic. A pneumatic tire is preferred.
[0010]
The present invention also relates to an automobile behavior prediction system for predicting the behavior of an automobile during braking, driving or turning of the automobile, and a mechanics characterizing at least one of the braking performance, driving performance and turning performance of the automobile. The vehicle mechanical component incorporated in the vehicle provided with storage means for storing the characteristic information relating to the mechanical characteristics, and the characteristic information of the vehicle mechanical component stored in the storage means There is provided a behavior prediction system for an automobile characterized by comprising: characteristic information acquisition means for acquiring a vehicle; and arithmetic means for predicting the behavior of the automobile using the characteristic information obtained by the characteristic information acquisition means.
[0011]
In that case, it is preferable that the said calculation means predicts the behavior of a motor vehicle using the motor vehicle driving information containing the driving speed of a motor vehicle. Moreover, it is preferable that the said calculation means predicts the behavior of a motor vehicle using the road surface information which a motor vehicle drive | works.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an automotive machine component and a vehicle behavior prediction system using the machine component according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
[0013]
FIG. 1A is a block diagram showing a configuration of a vehicle travel safety warning system (hereinafter referred to as a system) 10 which is an example of a behavior prediction system for an automobile of the present invention using mechanical components of the automobile of the present invention. Show.
The
[0014]
An automotive machine component (hereinafter referred to as a component) 12 is a mechanical component of a vehicle having mechanical characteristics that characterize at least one of braking performance, driving performance, and turning performance of the vehicle, and supports, for example, the weight of the vehicle. Examples of the machine component and the machine component that controls the movement of the automobile are illustrated. Examples of mechanical components that support the weight of an automobile include mechanical components that belong to a suspension device such as a wheel such as a tire or a wheel, a shock absorber, a spring, or a stabilizer. In addition, examples of mechanical components that control the movement of an automobile include mechanical components belonging to a steering device (steering device) such as a steering gear and mechanical components belonging to a braking device. Such a
[0015]
The
[0016]
Such a
The
[0017]
The characteristic information transmitted by the
For example, in the case of the braking characteristic and the driving characteristic, as shown in FIG. 2A, numerical data of the braking / driving curve when the horizontal axis represents the slip ratio and the vertical axis represents the braking / driving force. FIG. 2 (a) shows the braking / driving characteristics under six load conditions at a tire pressure of 260 (kPa) and a traveling speed of 60 (km / hour). Data on braking / driving characteristics under a predetermined load condition is stored in the memory 14 a and transmitted to the
[0018]
Further, as the characteristic information of the cornering characteristics, as shown in FIG. 2B, a predetermined value is obtained when the horizontal axis indicates the slip angle, and the vertical axis indicates the axial force and moment generated at the tire rotation axis at each slip angle. Numerical data of cornering characteristics at the running speed, load, and tire air pressure is exemplified. For example, numerical data of cornering force C F , side force S F , cornering resistance C R , cornering drag D, self-aligning torque SAT, and overturning moment OTM are transmitted. Since the cornering characteristics have load dependency, a plurality of cornering characteristics under different load conditions may be transmitted as numerical data. 4 shows, as a characteristic information to be transmitted, an example of a side force S F in 4 loading conditions.
Further, the characteristic information on the tire spring characteristics is exemplified by the spring constants in the longitudinal direction, the front-rear direction, and the left-right direction in the load of the tire.
[0019]
Further, as the characteristic information transmitted by the
The
[0020]
The
The
The received characteristic information of the
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
At that time, the
[0024]
In addition, the measuring
[0025]
When the
[0026]
In such a
In the
Thus, after the characteristic information of the replaced tire is stored in the
[0027]
In the above example, the characteristic information of the
[0028]
In the above example, the margin ratio is used to notify the driver of the vehicle for safe driving, but the
[0029]
Furthermore, as shown in FIG. 5 (a), using a
For example, a receiving
[0030]
FIG. 5B is a block diagram showing a schematic configuration of such a
In FIG. 5B, the same reference numerals are given to those having the same configuration and function as each device shown in FIG.
The
[0031]
In the
The
[0032]
In the example described above, the maximum longitudinal acceleration of the automobile is calculated in the on-
In this way, the
[0033]
Furthermore, the present invention can also provide a system for evaluating whether or not an automobile can safely travel on a road to be traveled as shown in FIG.
In the
6 has the same configuration as the
[0034]
When the vehicle comes to the shut-off
[0035]
Further, the
[0036]
In such a
[0037]
As mentioned above, although the vehicle mechanical component of this invention and the behavior prediction system of the vehicle using this machine component were demonstrated in detail, this invention is not limited to the said Example, The range which does not deviate from the summary of this invention Of course, various improvements and modifications may be made.
[0038]
【The invention's effect】
As described above in detail, the present invention predicts the behavior of the vehicle at the time of braking, driving or turning of the vehicle, and the safety level including the risk of occurrence of slip in the vehicle ( Margin rate) can be calculated and the driver can be notified for safe driving. In addition, the present invention can be applied to a system that efficiently determines whether or not a vehicle can pass when traffic is restricted according to road conditions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a block diagram showing a configuration of a vehicle travel safety warning system that is an example of a system for predicting behavior of a vehicle using machine components of the vehicle of the present invention, and FIG. It is a figure explaining the function at the time of replacement | exchange of the mechanical component of the motor vehicle of invention.
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing an example of characteristic information of mechanical components of an automobile according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing another example of characteristic information of machine component parts of an automobile according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of cornering characteristics of a tire.
5A is a diagram for explaining an example system using the vehicle behavior prediction system of the present invention, and FIG. 5B is a block diagram showing a schematic configuration of the system shown in FIG. 5A. is there.
FIG. 6 is a diagram for explaining another example system using the automobile behavior prediction system of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記力学特性に関する特性情報を記憶した記憶手段が設けられたことを特徴とする自動車の機械構成部品。A mechanical component of an automobile having mechanical characteristics characterizing at least one of the braking performance, driving performance and turning performance of the automobile,
A mechanical component of an automobile, comprising storage means for storing characteristic information relating to the mechanical characteristics.
前記力学特性として、タイヤのコーナリング特性、タイヤの制動特性、タイヤの駆動特性、およびタイヤのばね特性の少なくとも1つを備えた空気入りタイヤである請求項4に記載の自動車の機械構成部品。The wheel has a pneumatic tire;
The automobile mechanical component according to claim 4, wherein the mechanical component is a pneumatic tire having at least one of a tire cornering characteristic, a tire braking characteristic, a tire driving characteristic, and a tire spring characteristic as the mechanical characteristic.
自動車の制動性能、駆動性能および旋回性能の少なくとも1つの性能を特徴付ける力学特性を有し、この力学特性に関する特性情報を記憶した記憶手段の設けられた、自動車に組み込まれた自動車の機械構成部品と、
前記記憶手段に記憶された前記自動車の機械構成部品の前記特性情報を取得する特性情報取得手段と、
この特性情報取得手段で得られた前記特性情報を用いて、自動車の挙動を予測する演算手段とを有することを特徴とする自動車の挙動予測システム。A vehicle behavior prediction system that predicts the behavior of a vehicle during braking, driving or turning of the vehicle,
A mechanical component of an automobile incorporated in the automobile having a mechanical characteristic that characterizes at least one of the braking performance, driving performance, and turning performance of the automobile, and provided with storage means for storing characteristic information relating to the dynamic characteristics; ,
Characteristic information acquisition means for acquiring the characteristic information of the mechanical component of the automobile stored in the storage means;
An automobile behavior prediction system comprising: an arithmetic means for predicting the behavior of the automobile using the characteristic information obtained by the characteristic information acquisition means.
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