JP2019219214A - Device and method for estimation - Google Patents

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充 加藤
貴之 小川
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Abstract

To provide a device and a method for estimation which can estimate a precise total weight of a vehicle.SOLUTION: The estimation device according to an embodiment includes an acquisition unit and an estimation unit. The acquisition unit acquires an actual output torque of an actuator in a case where the vehicle is inclined to a predetermined inclination angle by the actuator for inclining the vehicle to the width direction of the vehicle. The estimation unit estimates the total weight of the vehicle on the basis of the output torque acquired by the acquisition unit.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、推定装置および推定方法に関する。   The present invention relates to an estimation device and an estimation method.

従来、例えば、旋回時等において車両を車幅方向へ傾斜させるアクチュエータを制御する制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a control device that controls an actuator that inclines a vehicle in a vehicle width direction during a turn or the like has been known (for example, see Patent Literature 1).

特開2010−247804号公報JP 2010-247804 A

ところで、上記した制御装置では、車両を傾斜させて走行する特性上、車両の総重量を加味してアクチュエータを制御する必要がある。しかしながら、従来の技術では、車両の総重量を正確に推定することについて考慮されていなかった。   By the way, in the above-described control device, it is necessary to control the actuator in consideration of the total weight of the vehicle due to the characteristic that the vehicle runs while leaning. However, the prior art does not consider accurately estimating the total weight of the vehicle.

例えば、車両の総重量を固定値とした場合、乗員の体重や、積荷量等の不確定要素により固定値との乖離が生じるおそれがあり、その乖離により、例えば、車両応答性(ドライバビリティ)が低下するおそれがある。   For example, if the gross weight of the vehicle is a fixed value, there may be a deviation from the fixed value due to uncertain factors such as the weight of the occupant and the load, and the deviation may cause, for example, vehicle responsiveness (drivability). May decrease.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両の総重量を高精度に推定することができる推定装置および推定方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an estimating apparatus and an estimating method capable of estimating the total weight of a vehicle with high accuracy.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る推定装置は、取得部と、推定部とを備える。前記取得部は、車両を車幅方向へ傾斜させるアクチュエータにより前記車両を所定の傾斜角まで傾斜させた場合における前記アクチュエータの実際の出力トルクを取得する。前記推定部は、前記取得部によって取得された前記出力トルクに基づいて前記車両の総重量を推定する。   In order to solve the above-described problem and achieve the object, an estimation device according to the present invention includes an acquisition unit and an estimation unit. The acquisition unit acquires an actual output torque of the actuator when the vehicle is tilted to a predetermined tilt angle by an actuator that tilts the vehicle in a vehicle width direction. The estimating unit estimates the total weight of the vehicle based on the output torque acquired by the acquiring unit.

本発明によれば、車両の総重量を高精度に推定することができる。   According to the present invention, the total weight of the vehicle can be estimated with high accuracy.

図1は、実施形態に係る推定方法の概要を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of an estimation method according to the embodiment. 図2は、実施形態に係る推定装置の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the estimation device according to the embodiment. 図3は、推定部の処理内容を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the processing content of the estimation unit. 図4は、推定部の処理内容を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the processing content of the estimation unit. 図5は、実施形態に係る推定装置が実行する全体処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure of an overall process performed by the estimation device according to the embodiment. 図6は、実施形態に係る推定部が実行する推定処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure of an estimation process performed by the estimation unit according to the embodiment. 図7は、変形例に係る推定部の処理内容を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the processing content of the estimation unit according to the modification.

以下、添付図面を参照して、本願の開示する推定装置および推定方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により本発明が限定されるものではない。また、以下では、推定装置の搭載対象である車両の一例として、モータによって駆動輪を回転させる電気自動車を例に挙げて説明するが、車両は、動力源が電気およびガソリンであるハイブリッド自動車や、ガソリンのみを動力源とする自動車であってもよい。   Hereinafter, an embodiment of an estimation device and an estimation method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited by the embodiments described below. In the following, as an example of a vehicle on which the estimation device is mounted, an electric vehicle in which a driving wheel is rotated by a motor will be described as an example. However, the vehicle may be a hybrid vehicle whose power source is electricity and gasoline, The vehicle may be powered only by gasoline.

まず、図1を用いて、実施形態に係る推定方法の概要について説明する。図1は、実施形態に係る推定方法の概要を示す図である。図1では、車両Cの正面図を示している。図1に示すように、車両Cは、例えば、車両前方に配置された2つの前輪と、車両後方に配置された1つの後輪とを有する一人乗り用の三輪型モビリティである。なお、車両Cは、例えば、前輪が1つ、後輪が2つの三輪型であってもよく、あるいは、前輪が2つ、後輪が2つの四輪型の車両であってもよい。   First, an overview of an estimation method according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of an estimation method according to the embodiment. FIG. 1 shows a front view of the vehicle C. As shown in FIG. 1, the vehicle C is, for example, a three-wheeled single-seat mobility having two front wheels arranged in front of the vehicle and one rear wheel arranged behind the vehicle. The vehicle C may be, for example, a three-wheeled vehicle having one front wheel and two rear wheels, or a four-wheeled vehicle having two front wheels and two rear wheels.

また、車両Cは、車体を車幅方向へ傾かせることができるリーンアクチュエータ100(以下、リーンACT100)を有する。例えば、推定装置1は、旋回時にリーンACT100を回転駆動することで、前輪それぞれに接続されたリーン機構110が動作して車体を傾かせ、旋回する。   Further, the vehicle C has a lean actuator 100 (hereinafter, lean ACT 100) that can tilt the vehicle body in the vehicle width direction. For example, the estimating apparatus 1 rotates the lean ACT 100 at the time of turning so that the lean mechanism 110 connected to each of the front wheels operates to incline and turn the vehicle body.

ところで、車両を傾斜させて走行する特性上、リーンACTは、車両の総重量の影響を受けるため、正確な総重量に基づいて制御されることが望ましい。総重量とは、車体重量や、乗員の体重(複数人の場合のその総和)、積荷の重量等を含む車両全体の重量を指す。しかしながら、従来の技術では、車両の総重量を正確に推定することについて考慮されていなかった。   By the way, since the lean ACT is affected by the total weight of the vehicle due to the characteristics of running while leaning the vehicle, it is desirable that the lean ACT be controlled based on an accurate total weight. The gross weight refers to the weight of the entire vehicle including the body weight, the weight of the occupant (sum of the occupants in the case of a plurality of persons), the weight of the load, and the like. However, the prior art does not consider accurately estimating the total weight of the vehicle.

仮に、車両の総重量を固定値とした場合、乗員の体重や、積荷量等の不確定要素によりかかる固定値と総重量との乖離が生じるおそれがあり、その乖離により、例えば、車両応答性(ドライバビリティ)等が低下するおそれがある。このような乖離は、上記した1人乗りの小型モビリティ等の比較的軽量な車両において顕著に生じる。   If the gross weight of the vehicle is a fixed value, there may be a difference between the fixed value and the gross weight due to uncertain factors such as the weight of the occupant and the load amount. (Drivability) and the like may be reduced. Such a divergence occurs remarkably in a relatively lightweight vehicle such as the single-seater small mobility described above.

そこで、実施形態に係る推定方法では、リーンACT100の出力トルクに基づいて車両Cの総重量を推定する。具体的には、実施形態に係る推定装置1は、まず、リーンACT100により車両Cを所定の傾斜角θまで傾斜させる(ステップS1)。   Therefore, in the estimation method according to the embodiment, the total weight of the vehicle C is estimated based on the output torque of the lean ACT 100. Specifically, the estimating apparatus 1 according to the embodiment first causes the vehicle C to incline to a predetermined inclination angle θ by the lean ACT 100 (step S1).

つづいて、実施形態に係る推定装置1は、車両Cを所定の傾斜角θまで傾斜させた場合におけるリーンACT100の実際の出力トルクを取得する(ステップS2)。出力トルクとは、車両Cを傾斜角θまで傾斜させるために実際に出力されるトルクであり、車両Cの総重量に応じたトルクとなる。そして、実施形態に係る推定装置1は、取得した出力トルクに基づいて車両Cの総重量を推定する(ステップS3)。   Subsequently, the estimating apparatus 1 according to the embodiment acquires the actual output torque of the lean ACT 100 when the vehicle C is tilted to a predetermined tilt angle θ (Step S2). The output torque is a torque actually output to tilt the vehicle C to the tilt angle θ, and is a torque according to the total weight of the vehicle C. Then, the estimation device 1 according to the embodiment estimates the total weight of the vehicle C based on the obtained output torque (Step S3).

つまり、上記した出力トルクは、基準重量と仮定した場合の車両Cを傾斜角θまで傾斜させるためのトルクの基準値を、車両Cの実際の総重量と基準重量との乖離に基づき補正したトルクであるとも言える。すなわち、実施形態に係る推定装置1は、補正したトルクと基準値との乖離度合いにより、車両Cの実際の総重量を推定する。これにより、車両Cの総重量を高精度に推定することができる。   That is, the output torque is a torque obtained by correcting the reference value of the torque for inclining the vehicle C to the inclination angle θ assuming the reference weight based on the difference between the actual total weight of the vehicle C and the reference weight. It can be said that That is, the estimation device 1 according to the embodiment estimates the actual total weight of the vehicle C based on the degree of deviation between the corrected torque and the reference value. Thereby, the total weight of the vehicle C can be estimated with high accuracy.

なお、実施形態に係る推定方法は、例えば、車両Cが停止している状態で実施されることが好ましい。実施形態に係る推定方法は、例えば、車両Cのイグニッションがオンされてから発進するまでの間や、信号等により一時的に停止している間に実施されることが好ましい。   Note that the estimation method according to the embodiment is preferably performed, for example, in a state where the vehicle C is stopped. The estimation method according to the embodiment is preferably performed, for example, during a period from when the ignition of the vehicle C is turned on to when the vehicle C starts moving, or while the vehicle C is temporarily stopped by a signal or the like.

また、実施形態に係る推定方法では、車両Cの車幅方向における両側へ傾斜させて得られる2つの総重量に基づいて最終的な総重量の確定値を算出可能であるが、かかる点については後述する。   Further, in the estimation method according to the embodiment, the final determined value of the total weight can be calculated based on the two total weights obtained by inclining the vehicle C to both sides in the vehicle width direction. It will be described later.

次に、図2を用いて、実施形態に係る推定装置1の構成について説明する。図2は、実施形態に係る推定装置1の構成を示すブロック図である。図2に示すように、実施形態に係る推定装置1は、リーンACT100と、ジャイロセンサ10と、トルクセンサ11と、車両制御装置12とに接続される。   Next, the configuration of the estimation device 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the estimation device 1 according to the embodiment. As shown in FIG. 2, the estimation device 1 according to the embodiment is connected to a lean ACT 100, a gyro sensor 10, a torque sensor 11, and a vehicle control device 12.

ジャイロセンサ10は、車両Cの3軸における角速度を検出する。かかる3軸は、例えば、車両Cの前後方向、左右方向および上下方向である。   The gyro sensor 10 detects angular velocities of the vehicle C in three axes. These three axes are, for example, the front-back direction, the left-right direction, and the up-down direction of the vehicle C.

トルクセンサ11は、リーンACT100によって実際に出力されるトルク(出力トルク)を検出する。   The torque sensor 11 detects a torque (output torque) actually output by the lean ACT 100.

車両制御装置12は、推定装置1による車両Cの総重量の推定結果に基づいて、PCS(Pre-crash Safety System)やAEB(Advanced Emergency Braking System)などの車両制御を行う。また、車両制御装置12は、推定装置1によって推定された総重量に基づいてリーンACT100等を制御する。   The vehicle control device 12 performs vehicle control such as PCS (Pre-crash Safety System) and AEB (Advanced Emergency Braking System) based on the estimation result of the total weight of the vehicle C by the estimation device 1. Further, the vehicle control device 12 controls the lean ACT 100 and the like based on the total weight estimated by the estimation device 1.

図2に示すように、実施形態に係る推定装置1は、制御部2と、記憶部3とを備える。制御部2は、指示部21と、取得部22と、推定部23とを備える。   As illustrated in FIG. 2, the estimation device 1 according to the embodiment includes a control unit 2 and a storage unit 3. The control unit 2 includes an instruction unit 21, an acquisition unit 22, and an estimation unit 23.

ここで、推定装置1は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、データフラッシュ、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。   Here, the estimating apparatus 1 includes, for example, a computer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a HDD (Hard Disk Drive), a data flash, an input / output port, and the like. Circuit.

コンピュータのCPUは、たとえば、ROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部2の指示部21、取得部22および推定部23として機能する。   The CPU of the computer functions as the instruction unit 21, the acquisition unit 22, and the estimation unit 23 of the control unit 2, for example, by reading and executing a program stored in the ROM.

また、制御部2の指示部21、取得部22および推定部23の少なくともいずれか一つまたは全部をASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成することもできる。   Further, at least one or all of the instruction unit 21, the acquisition unit 22, and the estimation unit 23 of the control unit 2 may be configured by hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array). it can.

また、記憶部3は、たとえば、RAMやHDD、データフラッシュに対応する。RAMやHDD、データフラッシュは、推定方法を実行する各種プログラムの情報等を記憶することができる。なお、推定装置1は、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータや可搬型記録媒体を介して上記したプログラムや各種情報を取得することとしてもよい。   The storage unit 3 corresponds to, for example, a RAM, an HDD, and a data flash. The RAM, the HDD, and the data flash can store information of various programs that execute the estimation method and the like. Note that the estimation device 1 may acquire the above-described programs and various information via another computer or a portable recording medium connected via a wired or wireless network.

制御部2は、リーンACT100により車両Cを所定の傾斜角θまで傾斜させた場合におけるリーンACT100の実際の出力トルクを取得し、取得した出力トルクに基づいて車両Cの総重量を推定する。   The control unit 2 obtains the actual output torque of the lean ACT 100 when the lean ACT 100 tilts the vehicle C to a predetermined tilt angle θ, and estimates the total weight of the vehicle C based on the obtained output torque.

指示部21は、リーンACT100に対して車両Cを傾斜させる傾斜指示を行う。傾斜指示には、傾斜角θの情報が含まれる。これにより、リーンACT100は、傾斜指示に基づいて回転駆動することにより、車両Cを傾斜させる。なお、傾斜角θは、車両Cの乗員に違和感を与えない程度の角度(例えば、5度)であることが好ましい。   The instruction unit 21 instructs the lean ACT 100 to incline the vehicle C. The tilt instruction includes information on the tilt angle θ. Accordingly, lean ACT 100 causes vehicle C to incline by being rotationally driven based on the incline instruction. In addition, it is preferable that the inclination angle θ is an angle (for example, 5 degrees) that does not give an uncomfortable feeling to the occupant of the vehicle C.

また、指示部21による傾斜指示の指示タイミングは、例えば、車両Cの停車時である。換言すれば、傾斜指示の指示タイミングは、車両Cが停止した状態のリーンACT100の出力トルクを後段の取得部22が取得するようなタイミングであることが好ましい。これにより、後述の推定部23による総重量の推定処理において、車両Cの走行状態(速度成分や旋回成分等)を考慮する必要が無いため、推定処理の計算量を少なくすることができる。   The instruction timing of the inclination instruction by the instruction unit 21 is, for example, when the vehicle C is stopped. In other words, it is preferable that the instruction timing of the inclination instruction is such that the output unit 22 of the subsequent stage acquires the output torque of the lean ACT 100 in a state where the vehicle C is stopped. Accordingly, it is not necessary to consider the traveling state (speed component, turning component, and the like) of the vehicle C in the estimation process of the total weight by the estimation unit 23 described later, so that the calculation amount of the estimation process can be reduced.

また、指示部21は、車両Cが水平面に停止しているか否かや、乗員がシートベルトを装着したか否かによって傾斜指示の実行の有無を決定してもよい。具体的には、指示部21は、取得部22で取得した車両Cのジャイロセンサ10の検出値が所定値以内(水平状態をゼロとした場合)である場合に、傾斜指示を行う。これにより、後段の推定部23による推定処理をより正確に行うことができる。   Further, the instruction unit 21 may determine whether or not to execute the tilt instruction based on whether or not the vehicle C is stopped on a horizontal plane or whether or not the occupant wears a seat belt. Specifically, the instructing unit 21 issues a tilt instruction when the detection value of the gyro sensor 10 of the vehicle C acquired by the acquisition unit 22 is within a predetermined value (when the horizontal state is set to zero). As a result, the estimation process by the estimation unit 23 at the subsequent stage can be performed more accurately.

また、指示部21は、車両Cの乗員がシートベルトを装着したことを示すオン信号を受信した場合に、傾斜指示を行う。これにより、総重量の推定処理における乗員の安全性を高めることができる。   In addition, the instruction unit 21 issues a tilt instruction when receiving an ON signal indicating that the occupant of the vehicle C wears the seat belt. Thereby, the safety of the occupant in the process of estimating the total weight can be improved.

また、指示部21は、ジャイロセンサ10によって検出された実際の傾斜角と、傾斜指示の傾斜角θとにズレが生じた場合、リーンACT100に対して実際の傾斜角が傾斜指示の傾斜角θとなるように補正する補正指示を行う。なお、上記したズレは、リーンACT100の制御における基準となる総重量(以下、基準重量)と、実際の車両Cの総重量との間に乖離がある場合に生じる。   In addition, when a difference occurs between the actual inclination angle detected by the gyro sensor 10 and the inclination angle θ of the inclination instruction, the instruction unit 21 sets the actual inclination angle with respect to the lean ACT 100 to the inclination angle θ of the inclination instruction. A correction instruction for performing correction is made. The above-described deviation occurs when there is a difference between the total weight serving as a reference in the control of the lean ACT 100 (hereinafter, reference weight) and the actual total weight of the vehicle C.

また、指示部21は、上記したように車両Cの停車時に自動で傾斜指示を行う場合に限定されず、例えば、車両Cの乗員の手動操作(例えば、ボタン押下)をトリガにして傾斜指示を行ってもよい。   Further, the instruction unit 21 is not limited to the case where the tilt instruction is automatically performed when the vehicle C is stopped as described above. For example, the instruction unit 21 may trigger the manual operation (for example, pressing a button) of the occupant of the vehicle C to trigger the tilt instruction. May go.

また、指示部21は、実際の傾斜角と傾斜指示の傾斜角θとに上記したズレが生じない場合、取得部22に対して出力トルクの取得処理を禁止する禁止指示を行う。つまり、指示部21は、基準重量と実際の車両Cの総重量とが同じであるため、禁止指示を行う。かかる場合には、後述の推定部23は、基準重量を車両Cの総重量とする推定結果を車両制御装置12へ出力する。   In addition, when the above-described deviation does not occur between the actual inclination angle and the inclination angle θ of the inclination instruction, the instruction unit 21 issues a prohibition instruction to the acquisition unit 22 to prohibit the output torque acquisition processing. That is, since the reference weight is the same as the actual total weight of the vehicle C, the instruction unit 21 issues a prohibition instruction. In such a case, the later-described estimating unit 23 outputs the estimation result of the reference weight as the total weight of the vehicle C to the vehicle control device 12.

取得部22は、リーンACT100により車両Cを所定の傾斜角θまで傾斜させた場合におけるリーンACT100の実際の出力トルクを取得する。例えば、取得部22は、トルクセンサ11により検出されるトルクを出力トルクとして取得する。また、上記したように、取得部22による出力トルクの取得タイミングは、指示部21による傾斜指示の傾斜角θと、実際の傾斜角とに乖離が生じた場合である。取得部22は、取得した出力トルクを推定部23へ出力する。また、取得部22は、ジャイロセンサ10の検出値を取得し、指示部21へ出力する。   The obtaining unit 22 obtains the actual output torque of the lean ACT 100 when the lean ACT 100 tilts the vehicle C to a predetermined tilt angle θ. For example, the acquisition unit 22 acquires the torque detected by the torque sensor 11 as an output torque. Further, as described above, the acquisition timing of the output torque by the acquisition unit 22 is a case where a difference occurs between the inclination angle θ of the inclination instruction by the instruction unit 21 and the actual inclination angle. The acquisition unit 22 outputs the acquired output torque to the estimation unit 23. The acquisition unit 22 acquires a detection value of the gyro sensor 10 and outputs the acquired value to the instruction unit 21.

なお、取得部22は、指示部21の傾斜指示に基づくリーンACT100の出力トルクを取得したが、指示部21の傾斜指示以外の場合におけるリーンACT100の出力トルクを取得してもよい。   Note that the acquisition unit 22 has acquired the output torque of the lean ACT 100 based on the lean instruction of the instruction unit 21, but may acquire the output torque of the lean ACT 100 other than the lean instruction of the instruction unit 21.

例えば、取得部22は、車両Cの旋回時におけるリーンACT100の出力トルクを取得してもよい。かかる場合には、後述の推定部23は、車両Cの速度成分や、旋回成分等を加味して総重量の推定処理を行う。   For example, the acquisition unit 22 may acquire the output torque of the lean ACT 100 when the vehicle C turns. In such a case, an estimating unit 23 described later performs a total weight estimating process in consideration of a speed component, a turning component, and the like of the vehicle C.

推定部23は、取得部22によって取得された出力トルクに基づいて車両Cの総重量を推定する。ここで、図3および図4を用いて、推定部23の処理内容について説明する。図3および図4は、推定部23の処理内容を示す図である。   The estimating unit 23 estimates the total weight of the vehicle C based on the output torque acquired by the acquiring unit 22. Here, the processing contents of the estimation unit 23 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams illustrating the processing contents of the estimation unit 23.

なお、図3および図4では、車両Cの重心Gと、リーンACT100の位置とが同じである場合を示す。なお、車両Cの重心Gと、リーンACT100の位置とが異なる場合については、図7で後述する。   3 and 4 show a case where the center of gravity G of the vehicle C and the position of the lean ACT 100 are the same. The case where the center of gravity G of the vehicle C is different from the position of the lean ACT 100 will be described later with reference to FIG.

図3に示すように、取得部22によって取得される出力トルクTは、リーンACT100の位置を発生位置とする傾斜回転方向へのトルクである。そして、車両Cの総重量をm、重力加速度をgとした場合、所定の傾斜角θで傾斜させた車両Cにおける重力は、重心Gを起点としてmgで表される。   As shown in FIG. 3, the output torque T acquired by the acquisition unit 22 is a torque in the inclined rotation direction with the position of the lean ACT 100 as a generation position. When the total weight of the vehicle C is m and the gravitational acceleration is g, the gravity in the vehicle C inclined at a predetermined inclination angle θ is expressed in mg with the center of gravity G as a starting point.

また、所定の傾斜角θとした場合、リーンACT100の位置を起点とする車両Cの水平方向へのモーメントMa(傾斜回転方向へのモーメントMa)は、作用点APから重心Gまでの高さhとすると、Ma=ha×(mg×sinθ)となる。   Further, when a predetermined inclination angle θ is set, the moment Ma in the horizontal direction of the vehicle C (the moment Ma in the inclination rotation direction) starting from the position of the lean ACT 100 is the height h from the action point AP to the center of gravity G. Then, Ma = ha × (mg × sin θ).

また、リーンACT100の位置を起点とする車両Cの垂直方向へのモーメントMb(傾斜回転方向とは逆回転方向へのモーメントMb)は、作用点APから重心Gまでの幅wとすると、Mb=w×(mg×cosθ)となる。   The moment Mb in the vertical direction of the vehicle C starting from the position of the lean ACT 100 (the moment Mb in a direction opposite to the tilt rotation direction) is defined as Mb = Mb = width w from the action point AP to the center of gravity G. w × (mg × cos θ).

そして、出力トルクTは、モーメントMaとの和が、モーメントMbと釣り合う値となる。具体的には、モーメントMaおよびモーメントMbが同じ値となるように出力トルクTが出力されることで、車両Cが傾斜角θを維持できるため、以下のような式で表すことができる。   Then, the output torque T is a value in which the sum with the moment Ma is balanced with the moment Mb. Specifically, since the output torque T is output so that the moment Ma and the moment Mb have the same value, the vehicle C can maintain the inclination angle θ, and thus can be expressed by the following equation.

すなわち、作用点APから重心Gまでの高さをhtとすると、T×ht+Ma=Mbで表される。そして、上記式に、Ma=ha×(mg×sinθ)、Mb=w×(mg×cosθ)を代入した場合、総重量であるmは、以下の通り表される。すなわち、m=−T×ht/(sinθ・h−cosθ・w)/9.8となる。なお、htは、hと同じ値である。これにより、推定部23は、車両Cの総重量の推定が可能となる。   That is, assuming that the height from the action point AP to the center of gravity G is ht, it is expressed by T × ht + Ma = Mb. Then, when Ma = ha × (mg × sin θ) and Mb = w × (mg × cos θ) are substituted into the above equation, m which is the total weight is expressed as follows. That is, m = −T × ht / (sin θ · h−cos θ · w) /9.8. Note that ht is the same value as h. Thus, the estimating unit 23 can estimate the total weight of the vehicle C.

なお、所定の傾斜角θは、モーメントMaよりもモーメントMbが大きくなるように設定されることが好ましい。つまり、指示部21は、モーメントMaよりもモーメントMbが大きい状態となる傾斜角θで傾斜させるように出力トルクTの制限を指示する。   It is preferable that the predetermined inclination angle θ is set so that the moment Mb is larger than the moment Ma. That is, the instruction unit 21 instructs the limitation of the output torque T so that the output torque T is inclined at the inclination angle θ at which the moment Mb is larger than the moment Ma.

これにより、仮に、出力トルクTがゼロになった場合であっても、モーメントMbがモーメントMaよりも大きいため、車両Cが傾斜回転方向へ転倒することを防止できる。   As a result, even if the output torque T becomes zero, the moment Cb is larger than the moment Ma, so that the vehicle C can be prevented from falling in the inclined rotation direction.

また、推定部23は、推定した総重量が所定の基準範囲外であった場合、例えば、車両Cの乗員に対して警告表示を行い、車両制御装置12に対して車両Cの走行を制限するように指示する。   When the estimated total weight is out of the predetermined reference range, the estimating unit 23 displays, for example, a warning to an occupant of the vehicle C, and restricts the vehicle control device 12 from running the vehicle C. To instruct.

所定の基準範囲は、例えば、リーンACT100による傾斜が可能な重量の範囲である。また、車両Cの走行を制限する方法として、車両Cを停止させてもよく、あるいは、傾斜角θの最大傾斜角を制限してもよい。   The predetermined reference range is, for example, a range of weight in which the lean ACT 100 can tilt. Further, as a method of restricting the traveling of the vehicle C, the vehicle C may be stopped, or the maximum inclination angle of the inclination angle θ may be restricted.

また、推定部23は、推定した総重量が所定の閾値以内であった場合、車両制御装置12に対してかかる総重量に基づく車両制御を指示する。   When the estimated total weight is within a predetermined threshold, the estimating unit 23 instructs the vehicle control device 12 to perform vehicle control based on the total weight.

また、図4に示すように、推定部23は、車両Cを車幅方向における両側へ傾斜させて、それぞれの傾斜回転方向へ傾斜させた場合に推定される総重量に基づいて総重量の確定値を算出してもよい。   As shown in FIG. 4, the estimation unit 23 determines the total weight based on the total weight estimated when the vehicle C is tilted to both sides in the vehicle width direction and tilted in the respective tilt rotation directions. The value may be calculated.

具体的には、図4に示すように、推定部23は、まず、車両Cの車幅方向における両側のうち、一方側へ傾斜角θaだけ傾斜させた場合における第1の出力トルクTaに基づいて第1の総重量を推定する。つづいて、推定部23は、他方側へ傾斜角θbだけ傾斜させた場合における第2の出力トルクTbに基づいて第2の総重量を推定する。   Specifically, as shown in FIG. 4, the estimating unit 23 first calculates the first output torque Ta based on the case where the vehicle C is inclined to one side of the both sides in the vehicle width direction by the inclination angle θa. To estimate the first total weight. Subsequently, the estimating unit 23 estimates the second total weight based on the second output torque Tb when tilted to the other side by the tilt angle θb.

そして、推定部23は、第1の総重量および第2の総重量に基づいて総重量の確定値を算出する。確定値は、例えば、第1の総重量および第2の総重量の平均値であってもよく、あるいは、いずれか一方の総重量を確定値としてもよい。このように、第1の総重量および第2の総重量に基づいて確定値を算出することで、総重量をより高精度に推定することができる。   Then, the estimation unit 23 calculates a final value of the total weight based on the first total weight and the second total weight. The final value may be, for example, an average of the first total weight and the second total weight, or one of the total weights may be used as the final value. As described above, by calculating the fixed value based on the first gross weight and the second gross weight, the gross weight can be estimated with higher accuracy.

また、推定部23は、例えば、第1の総重量と第2の総重量との差分が所定の閾値以上である場合、確定値の算出処理を禁止する。そして、推定部23は、かかる場合、上記基準重量により車両制御を行うように、車両制御装置12へ指示する。これにより、推定結果として誤った総重量を算出することを防止することができる。   In addition, for example, when the difference between the first gross weight and the second gross weight is equal to or greater than a predetermined threshold, the estimating unit 23 prohibits the process of calculating the final value. Then, in such a case, the estimation unit 23 instructs the vehicle control device 12 to perform the vehicle control based on the reference weight. Thereby, it is possible to prevent the calculation of an incorrect total weight as the estimation result.

次に、図5を用いて、実施形態に係る推定装置1が実行する全体処理の処理手順について説明する。図5は、実施形態に係る推定装置1が実行する全体処理の処理手順を示すフローチャートである。   Next, the processing procedure of the overall processing executed by the estimation device 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure of an overall process performed by the estimation device 1 according to the embodiment.

図5に示すように、まず、指示部21は、車両Cのイグニッションがオンされたことを検出する(ステップS101)。つづいて、指示部21は、車両Cの乗員によりシートベルトがオンされたか否かを判定する(ステップS102)。   As shown in FIG. 5, first, the instruction unit 21 detects that the ignition of the vehicle C is turned on (step S101). Subsequently, the instruction unit 21 determines whether or not the occupant of the vehicle C has turned on the seat belt (step S102).

指示部21は、シートベルトがオンされた場合(ステップS102,Yes)、車両Cが水平面で停止中であるか否かを判定する(ステップS103)。指示部21は、車両Cが水平面で停止中である場合(ステップS103,Yes)、車両Cを所定の傾斜角θまで傾斜させて、取得部22が、かかる場合におけるリーンACT100の実際の出力トルクを取得する(ステップS104)。   When the seat belt is turned on (Step S102, Yes), the instruction unit 21 determines whether or not the vehicle C is stopped on a horizontal surface (Step S103). When the vehicle C is stopped on the horizontal plane (Step S103, Yes), the instructing unit 21 inclines the vehicle C to a predetermined inclination angle θ, and the acquiring unit 22 causes the actual output torque of the lean ACT 100 in such a case. Is acquired (step S104).

つづいて、推定部23は、取得部22によって取得された出力トルクに基づいて車両Cの総重量を推定し(ステップS105)、処理を終了する。   Subsequently, the estimation unit 23 estimates the total weight of the vehicle C based on the output torque acquired by the acquisition unit 22 (Step S105), and ends the processing.

一方、ステップS102において、指示部21は、シートベルトがオンされない場合(ステップS102,No)、処理を終了する。また、ステップS103において、指示部21は、車両Cが水平面で停止中でない場合(ステップS103,No)、処理を終了する。   On the other hand, in step S102, when the seat belt is not turned on (step S102, No), the instruction unit 21 ends the process. In addition, in Step S103, when the vehicle C is not stopped on the horizontal plane (Step S103, No), the instruction unit 21 ends the process.

次に、図6を用いて、推定部23が実行する推定処理の処理手順について説明する。図6は、実施形態に係る推定部23が実行する推定処理の処理手順を示すフローチャートである。   Next, a processing procedure of an estimation process performed by the estimation unit 23 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure of an estimation process performed by the estimation unit 23 according to the embodiment.

図6に示すように、まず、推定部23は、車幅方向の両側のうち、一方側へ傾斜させた場合における第1の出力トルクに基づいて第1の総重量を推定する(ステップS201)。つづいて、推定部23は、他方側へ傾斜させた場合における第2の出力トルクに基づいて第2の総重量を推定する(ステップS202)。   As shown in FIG. 6, first, the estimation unit 23 estimates a first gross weight based on a first output torque when the vehicle is tilted to one of the two sides in the vehicle width direction (step S201). . Subsequently, the estimating unit 23 estimates the second total weight based on the second output torque when the vehicle is tilted to the other side (step S202).

つづいて、推定部23は、第1の総重量および第2の総重量の差分が所定の閾値未満であるか否かを判定する(ステップS203)。推定部23は、総重量の差分が所定の閾値未満であった場合(ステップS203,Yes)、第1の総重量および第2の総重量に基づいて確定値を算出する(ステップS204)。   Subsequently, the estimating unit 23 determines whether the difference between the first gross weight and the second gross weight is less than a predetermined threshold (Step S203). When the difference between the gross weights is less than the predetermined threshold value (step S203, Yes), the estimating unit 23 calculates the final value based on the first gross weight and the second gross weight (step S204).

つづいて、推定部23は、算出した確定値が所定の基準範囲内であるか否かを判定する(ステップS205)。推定部23は、確定値が所定の基準範囲内であった場合(ステップS205,Yes)、確定値に基づく車両制御を指示し(ステップS206)、処理を終了する。   Subsequently, the estimating unit 23 determines whether the calculated final value is within a predetermined reference range (Step S205). When the determined value is within the predetermined reference range (step S205, Yes), the estimating unit 23 instructs vehicle control based on the determined value (step S206), and ends the process.

一方、ステップS203において、推定部23は、総重量の差分が所定の閾値以上であった場合(ステップS203,No)、確定値の算出処理を禁止するとともに、車両Cの乗員に対して警告を行う(ステップS207)。つづいて、推定部23は、基準重量に基づく車両制御を指示し(ステップS208)、処理を終了する。   On the other hand, in step S203, when the difference in the total weight is equal to or greater than the predetermined threshold (step S203, No), the estimation unit 23 prohibits the calculation process of the final value and issues a warning to the occupant of the vehicle C. Perform (step S207). Subsequently, the estimating unit 23 instructs vehicle control based on the reference weight (step S208), and ends the processing.

また、ステップS205において、推定部23は、確定値が基準範囲外であった場合(ステップS205,No)、処理をステップS207へ移行する。   Further, in step S205, when the determined value is out of the reference range (step S205, No), the estimation unit 23 shifts the processing to step S207.

上述してきたように、実施形態に係る推定装置1は、取得部22と、推定部23とを備える。取得部22は、車両Cを車幅方向へ傾斜させるリーンACT100(アクチュエータの一例)により車両Cを所定の傾斜角θまで傾斜させた場合におけるリーンACT100の実際の出力トルクを取得する。推定部23は、取得部22によって取得された出力トルクに基づいて車両Cの総重量を推定する。これにより、車両Cの総重量を高精度に推定することができる。   As described above, the estimation device 1 according to the embodiment includes the acquisition unit 22 and the estimation unit 23. The acquisition unit 22 acquires the actual output torque of the lean ACT 100 when the vehicle C is inclined to a predetermined inclination angle θ by the lean ACT 100 (an example of an actuator) that inclines the vehicle C in the vehicle width direction. The estimating unit 23 estimates the total weight of the vehicle C based on the output torque acquired by the acquiring unit 22. Thereby, the total weight of the vehicle C can be estimated with high accuracy.

なお、上述した実施形態では、車両Cの重心Gと、リーンACT100の位置とが同じ高さである場合について説明したが、車両Cの重心Gと、リーンACT100の位置とが異なってもよい。かかる点について、図7を用いて説明する。   In the above-described embodiment, the case has been described where the center of gravity G of the vehicle C and the position of the lean ACT 100 are at the same height, but the center of gravity G of the vehicle C and the position of the lean ACT 100 may be different. This will be described with reference to FIG.

図7は、変形例に係る推定部23の処理内容を示す図である。図7では、重心GがリーンACT100よりも高いこととする。かかる場合に、上記した総重量であるmは、以下の通り表される。   FIG. 7 is a diagram illustrating the processing content of the estimation unit 23 according to the modification. In FIG. 7, it is assumed that the center of gravity G is higher than the lean ACT 100. In such a case, the above-mentioned total weight m is represented as follows.

すなわち、m=−T×ht/(sinθ・h−cosθ・w)/9.8となる。なお、htは、hと異なる値である。つまり、推定部23は、重心Gと、リーンACT100の位置とが異なる場合であっても、車両Cの総重量を高精度に推定することができる。   That is, m = −T × ht / (sin θ · h−cos θ · w) /9.8. Note that ht is a value different from h. That is, the estimation unit 23 can estimate the total weight of the vehicle C with high accuracy even when the center of gravity G and the position of the lean ACT 100 are different.

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。   Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications may be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and equivalents thereof.

1 推定装置
2 制御部
3 記憶部
10 ジャイロセンサ
11 トルクセンサ
12 車両制御装置
21 指示部
22 取得部
23 推定部
100 リーンACT
110 リーン機構
REFERENCE SIGNS LIST 1 estimation device 2 control unit 3 storage unit 10 gyro sensor 11 torque sensor 12 vehicle control device 21 instruction unit 22 acquisition unit 23 estimation unit 100 lean ACT
110 lean mechanism

Claims (6)

車両を車幅方向へ傾斜させるアクチュエータにより前記車両を所定の傾斜角まで傾斜させた場合における前記アクチュエータの実際の出力トルクを取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記出力トルクに基づいて前記車両の総重量を推定する推定部と
を備えることを特徴とする推定装置。
An acquisition unit that acquires an actual output torque of the actuator when the vehicle is tilted to a predetermined tilt angle by an actuator that tilts the vehicle in a vehicle width direction;
An estimating unit that estimates the total weight of the vehicle based on the output torque acquired by the acquiring unit.
前記取得部は、
前記車両が停止した状態の前記出力トルクを取得すること
を特徴とする請求項1に記載の推定装置。
The acquisition unit,
The estimation device according to claim 1, wherein the output torque in a state where the vehicle is stopped is acquired.
前記取得部は、
前記車両の前記車幅方向における両側のうち、一方側へ傾斜させた場合における第1の前記出力トルクと、他方側へ傾斜した場合における第2の前記出力トルクとを取得し、
前記推定部は、
前記第1の出力トルクに基づき推定される第1の前記総重量と、前記第2の出力トルクに基づき推定される第2の前記総重量とに基づいて前記総重量の確定値を算出すること
を特徴とする請求項1または2に記載の推定装置。
The acquisition unit,
Among the two sides in the vehicle width direction of the vehicle, the first output torque when inclined to one side and the second output torque when inclined to the other side are obtained,
The estimating unit,
Calculating a final value of the total weight based on the first total weight estimated based on the first output torque and the second total weight estimated based on the second output torque; The estimating device according to claim 1, wherein:
前記推定部は、
前記第1の総重量と、前記第2の総重量との差分が所定の閾値以上である場合、前記確定値の算出処理を禁止すること
を特徴とする請求項3に記載の推定装置。
The estimating unit,
The estimating apparatus according to claim 3, wherein when the difference between the first gross weight and the second gross weight is equal to or greater than a predetermined threshold, the process of calculating the confirmed value is prohibited.
前記出力トルクは、
傾斜回転方向への第1モーメントとの和が、前記傾斜回転方向とは逆回転方向への第2モーメントと釣り合う値であり、
前記第1モーメントよりも前記第2モーメントが大きい状態となる前記傾斜角で傾斜させるように前記出力トルクの制限を指示する指示部をさらに備えること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の推定装置。
The output torque is:
The sum of the first moment in the tilt rotation direction and the second moment in the reverse rotation direction opposite to the tilt rotation direction is a value,
5. The apparatus according to claim 1, further comprising an instruction unit configured to instruct the output torque to be inclined at the inclination angle at which the second moment is larger than the first moment. 6. The estimating device according to any one of the above.
車両を車幅方向へ傾斜させるアクチュエータにより前記車両を所定の傾斜角まで傾斜させた場合における前記アクチュエータの実際の出力トルクを取得する取得工程と、
前記取得工程によって取得された前記出力トルクに基づいて前記車両の総重量を推定する推定工程と
を含むことを特徴とする推定方法。
An obtaining step of obtaining an actual output torque of the actuator when the vehicle is tilted to a predetermined tilt angle by an actuator that tilts the vehicle in a vehicle width direction;
An estimating step of estimating a total weight of the vehicle based on the output torque acquired in the acquiring step.
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