JP4030572B2 - 車両制動距離予測装置および車両制動距離予測方法 - Google Patents
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Description
前記車両が走行している最中の、前記タイヤの所定部位の時系列の加速度データを取得する取得部と、取得した前記加速度データから、タイヤの変形に基づく加速度成分を除去することで変形成分除去後加速度データを得る成分除去部と、前記変形成分除去後加速度データを周波数分析して、周波数スペクトルを求める分析部と、前記周波数スペクトルの積算値を求めるとともに、求めた前記積算値に基づいて、制動距離を予測するための制動距離パラメータを算出する算出部と、前記算出部において算出された前記制動距離パラメータに基づいて、前記車両の前記制動距離の予測値を求める予測部と、を有し、前記取得部は、前記タイヤの所定部位の、異なる複数の方向の時系列の加速度データを取得し、前記成分除去部は、前記複数の方向の時系列の加速度データから、前記複数の方向の前記変形成分除去後加速度データを得、前記分析部は、前記複数の方向の前記変形成分除去後加速度データを周波数分析して、前記複数の方向の前記周波数スペクトルを求め、前記算出部は、前記複数の方向それぞれについて前記周波数スペクトルの積算値を求め、前記複数の方向の前記積算値に基いて前記制動距離パラメータを算出することを特徴とする車両制動距離予測装置を提供する。なお、前記算出部は、前記複数の方向の前記積算値を加算した値、前記複数の方向の前記積算値の差、前記複数の方向の前記積算値を乗算した値、または前記複数の方向の前記積算値の比を、前記制動距離パラメータとして算出することが好ましい。また、前記算出部は、前記複数の方向の前記積算値を乗算した値を、前記制動距離パラメータとして算出することが好ましい。また、前記取得部は、前記タイヤの所定部位の、前記タイヤの周方向に対して直交するタイヤ幅方向の時系列の加速度のデータ、および前記タイヤの半径方向の時系列の加速度のデータをそれぞれ取得することが好ましい。
3 受信機
4 増幅器(AMP)
10 制動距離予測装置
12 車両
14a〜14d 車輪
15a〜15d タイヤ
16a〜16d センサユニット
17 送信機
20 データ処理ユニット
21 処理機構
22 データ取得部
23 CPU
24 信号処理部
26 分析部
27 メモリ
28 パラメータ算出部
30 予測値導出部
34 ディスプレイ
Claims (18)
- タイヤが装着された車両について、この車両が路面を走行している最中に前記車両の走行を停止させる制動動作を行なった際、前記制動動作の開始から前記車両が完全に停止するまでの間に前記車両が移動する制動距離の長さを予測する装置であって、
前記車両が走行している最中の、前記タイヤの所定部位の時系列の加速度データを取得する取得部と、
取得した前記加速度データから、タイヤの変形に基づく加速度成分を除去することで変形成分除去後加速度データを得る成分除去部と、
前記変形成分除去後加速度データを周波数分析して、周波数スペクトルを求める分析部と、
前記周波数スペクトルの積算値を求めるとともに、求めた前記積算値に基づいて、制動距離を予測するための制動距離パラメータを算出する算出部と、
前記算出部において算出された前記制動距離パラメータに基づいて、前記車両の前記制動距離の予測値を求める予測部と、を有し、
前記取得部は、前記タイヤの所定部位の、異なる複数の方向の時系列の加速度データを取得し、
前記成分除去部は、前記複数の方向の時系列の加速度データから、前記複数の方向の前記変形成分除去後加速度データを得、
前記分析部は、前記複数の方向の前記変形成分除去後加速度データを周波数分析して、前記複数の方向の前記周波数スペクトルを求め、
前記算出部は、前記複数の方向それぞれについて前記周波数スペクトルの積算値を求め、前記複数の方向の前記積算値に基いて前記制動距離パラメータを算出することを特徴とする車両制動距離予測装置。 - 前記算出部は、前記複数の方向の前記積算値を加算した値、前記複数の方向の前記積算値の差、前記複数の方向の前記積算値を乗算した値、または前記複数の方向の前記積算値の比を、前記制動距離パラメータとして算出することを特徴とする、請求項1記載の車両制動距離予測装置。
- 前記算出部は、前記複数の方向の前記積算値を乗算した値を、前記制動距離パラメータとして算出することを特徴とする、請求項2記載の車両制動距離予測装置。
- 前記取得部は、前記タイヤの所定部位の、前記タイヤの周方向に対して直交するタイヤ幅方向の時系列の加速度のデータ、および前記タイヤの半径方向の時系列の加速度のデータをそれぞれ取得することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の車両制動距離予測装置。
- さらに、前記タイヤの所定部位に設置されて前記所定部位の加速度データを計測する加速度センサを備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の車両制動距離予測装置。
- さらに、前記加速度センサによって計測された前記加速度データを前記取得部に無線で送信する送信機を備え、
前記取得部は、無線で送信された前記加速度データを受信する受信機を有することを特徴とする請求項5記載の車両制動距離予測装置。 - さらに、予め導出された、前記車両の制動距離と前記制動距離パラメータとの相関を表す関数を記憶しておく記憶部を備え、
前記予測部は、前記記憶部に記憶されている前記関数を呼び出し、前記算出部において算出された前記制動距離パラメータと前記関数とに基づいて、前記制動距離の予測値を求めることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の車両制動距離予測装置。 - 前記関数は、前記タイヤと同一仕様のタイヤが装着された車両が、複数の異なる走行条件で路面を走行した場合それぞれの、前記制動距離の実測値と前記制動距離パラメータとの相関を表す回帰式であることを特徴とする請求項7記載の車両制動距離予測装置。
- 前記算出部は、前記分析部において求められた前記周波数スペクトルのうち、所定の周波数範囲について前記積算値を求めることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の車両制動距離予測装置。
- 前記取得部は、前記車両が走行している最中、前記タイヤが少なくとも2回転以上転動している時間範囲にわたって、前記タイヤの所定部位の時系列の加速度データを連続して取得することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の車両制動距離予測装置。
- 前記分析部は、前記変形成分除去後加速度データについて、前記タイヤが1回転している回転時間単位毎に周波数分析して、前記回転時間単位毎の周波数スペクトルを求め、
前記算出部は、前記回転時間単位毎の前記積算値をそれぞれ算出し、前記回転時間単位毎の前記積算値を平均化した値を用いて前記制動距離パラメータを算出することを特徴とする請求項10記載の車両制動距離予測装置。 - 前記分析部は、前記タイヤの周上の領域を、路面との接地領域を含む第1の領域と、これ以外の第2の領域とに分け、前記変形成分除去後加速度データについて、前記第2の領域に対応する部分を除いた、前記第1の領域全てまたは前記第1の領域の一部に対してのみ周波数分析を行なって、前記第1の領域全てまたは前記第1の領域の一部についての周波数スペクトルを求めることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の車両制動距離予測装置。
- 前記除去部は、前記タイヤが少なくとも2回転以上転動している時間範囲にわたって取得された前記時系列の加速度データから、前記タイヤの変形に基づく加速度成分を除去し、
前記分析部は、前記タイヤが少なくとも2回転以上転動している時間範囲にわたる前記変形成分除去後加速度データの全体を周波数分析して、前記周波数スペクトルを求めることを特徴とする請求項10記載の車両制動距離予測装置。 - タイヤが装着された車両について、この車両が路面を走行している最中に前記車両の走行を停止させる制動動作を行なった際、前記制動動作の開始から前記車両が完全に停止するまでの間に前記車両が移動する制動距離の長さを予測する方法であって、
前記車両が走行している最中の、前記タイヤの所定部位の時系列の加速度データを取得する取得ステップと、
取得した前記加速度データから、タイヤの変形に基づく加速度成分を除去する除去ステップと、
前記タイヤの変形に基づく加速度成分が除去された、変形成分除去後加速度データを周波数分析して、周波数スペクトルを求める分析ステップと、
前記周波数スペクトルの積算値を求めるとともに、求めた前記積算値に基づいて、制動距離を予測するための制動距離パラメータを算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出された前記制動距離パラメータに基づいて、前記車両の前記制動距離の予測値を求める予測ステップと、を有し、
前記取得ステップでは、前記タイヤの所定部位の、異なる複数の方向の時系列の加速度データを取得し、
前記除去ステップでは、前記複数の方向の時系列の加速度データから、前記複数の方向の前記変形成分除去後加速度データを得、
前記分析ステップでは、前記複数の方向の前記変形成分除去後加速度データを周波数分析して、前記複数の方向の前記周波数スペクトルを求め、
前記算出ステップでは、前記複数の方向それぞれについて、前記周波数スペクトルの積算値を求め、前記複数の方向の前記積算値に基いて前記制動距離パラメータを算出することを特徴とする車両制動距離予測方法。 - 前記算出ステップでは、前記複数の方向の前記積算値を加算した値、前記複数の方向の前記積算値の差、前記複数の方向の前記積算値を乗算した値、または前記複数の方向の前記積算値の比を、前記制動距離パラメータとして算出することを特徴とする、請求項14記載の車両制動距離予測方法。
- 前記算出ステップでは、前記複数の方向の前記積算値を乗算した値を、前記制動距離パラメータとして算出することを特徴とする、請求項14または15記載の車両制動距離予測方法。
- 前記予測ステップでは、記憶部に予め記憶されている関数を呼び出し、前記制動距離パラメータと前記関数とに基づいて、前記制動距離の予測値を求め、
前記関数は、前記車両の制動距離と前記制動距離パラメータとの相関を表す関数であることを特徴とする請求項14〜16記載の車両制動距離予測方法。 - 前記関数は、前記タイヤと同一仕様のタイヤが装着された車両が、複数の異なる走行条件で路面を走行した場合それぞれの、前記制動距離の実測値と前記制動距離パラメータとの相関を表す回帰式であることを特徴とする請求項17記載の車両制動距離予測方法。
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