KR20220072952A - Method for estimating a vehicle's center of gravity and wheel load, and system for vehicle's center of gravity and wheel load estimation by performing the same - Google Patents

Method for estimating a vehicle's center of gravity and wheel load, and system for vehicle's center of gravity and wheel load estimation by performing the same Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는 차량의 감가속 또는 선회의 주행 상황에서 각 바퀴의 하중을 정확하게 추정하는 기술을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 축하중 추정 방법은, 타이어에 작용되는 하중, 타이어의 접지각 및 타이어의 압력 간 관계에 대한 3차원 그래프인 3차원맵을 마련하는 제1단계; 차량에 대한 동역학 모델을 생성하고, 상기 동역학 모델에서 차량 모델의 가속도(종/횡 방향)에 따른 타이어 모델의 접지각과 압력 값을 상기 3차원맵에 대입하여 상기 차량 모델의 가속도별 상기 타이어 모델에 작용되는 하중인 추정하중을 산출하는 제2단계; 상기 추정하중과 상기 차량 모델의 가속도를 차량 동역학 지배방정식에 입력하여, 상기 차량 모델의 하중 및 상기 차량 모델의 무게중심의 3차원(종, 횡, 높이) 좌표를 산출함으로써, 상기 차량 모델의 가속도에 따른 상기 차량 모델의 무게중심의 3차원 좌표 데이터인 가속도별 무게중심 좌표 데이터를 생성하는 제3단계; 및 상기 차량 모델의 하중과 상기 가속도별 무게중심 좌표 데이터 및 차량의 가속도를 상기 차량 동역학 지배방정식에 대입하여, 상기 차량의 주행 시 상기 차량에 설치된 복수 개의 타이어 각각의 하중을 산출하는 제4단계;를 포함한다.An embodiment of the present invention provides a technique for accurately estimating the load of each wheel in a driving situation of deceleration or turning of a vehicle. A method for estimating an axial weight of a vehicle according to an embodiment of the present invention includes: a first step of preparing a three-dimensional map that is a three-dimensional graph of a relationship between a load applied to a tire, a contact angle of the tire, and a pressure of the tire; A dynamic model for the vehicle is generated, and the contact angle and pressure values of the tire model according to the acceleration (longitudinal/lateral direction) of the vehicle model in the dynamic model are substituted into the 3D map to the tire model for each acceleration of the vehicle model. a second step of calculating an estimated load that is an applied load; By inputting the estimated load and the acceleration of the vehicle model into the vehicle dynamics governing equation, the three-dimensional (vertical, horizontal, and height) coordinates of the load of the vehicle model and the center of gravity of the vehicle model are calculated, thereby the acceleration of the vehicle model a third step of generating center of gravity coordinate data for each acceleration, which is three-dimensional coordinate data of the center of gravity of the vehicle model according to and a fourth step of calculating the load of each of a plurality of tires installed in the vehicle when the vehicle is driven by substituting the load of the vehicle model, the center of gravity coordinate data for each acceleration, and the vehicle acceleration into the vehicle dynamics governing equation; includes

Description

차량의 무게 중심 좌표 및 축하중 추정 방법 및 이의 수행을 위한 차량의 무게 중심 좌표 및 축하중 추정 시스템 {METHOD FOR ESTIMATING A VEHICLE'S CENTER OF GRAVITY AND WHEEL LOAD, AND SYSTEM FOR VEHICLE'S CENTER OF GRAVITY AND WHEEL LOAD ESTIMATION BY PERFORMING THE SAME}Method for estimating center of gravity coordinates and axial load of a vehicle, and a system for estimating center of gravity coordinates and axial load of a vehicle for the same PERFORMING THE SAME}

본 발명은 차량의 무게 중심 좌표 및 축하중 추정 방법 및 이의 수행을 위한 차량의 무게 중심 좌표 및 축하중 추정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 차량의 감가속 또는 선회의 주행 상황에서 차량의 무게 중심 좌표 및 각 바퀴의 하중을 실시간으로 정확하게 추정하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a method for estimating center of gravity coordinates and axial load of a vehicle, and to a system for estimating center of gravity coordinates and axial load of a vehicle for performing the same, and more particularly, to a vehicle weight in a driving situation of deceleration or turning of the vehicle It relates to a technology for accurately estimating the center coordinates and the load of each wheel in real time.

차량 하중 추정방법으로 차량 센서 (IMU, GPS)를 활용한 Longitudinal Dynamic 기반 차량 총 하중 추정 방법이 있는데, 이와 같은 방법에서는 차량 총 하중 추정하며 타이어 기반 추정보다 긴 추정 시간이 소요된다. 또한, 차량 총 중량으로부터 각각의 바퀴 하중을 추정하는 방식으로 각각의 바퀴에 대한 추정 오차가 상호 간에 영향을 주며, 센서 방식 대비 정확도 확보에 한계가 있다.As a vehicle load estimation method, there is a Longitudinal Dynamic-based total vehicle load estimation method using vehicle sensors (IMU, GPS). In addition, in a method of estimating the load of each wheel from the total weight of the vehicle, the estimation error for each wheel affects each other, and there is a limit in securing accuracy compared to the sensor method.

타이어 센서를 활용한 부하 하중 추정 방식은, 각각의 바퀴의 하중 추정이 가능하여 전체 하중으로부터 각각의 바퀴 하중을 추정하는 차량 센서 방식 대비 정확도가 높으며, 회전에 따른 하중 추정이 가능하여 차량 기반 추정보다 추정시간이 적게 소요될수 있다. 이러한 타이어 센서를 활용한 하중 추정은 Deformation Sensor(Strain Gage, Piezo Film 등)를 활용한 방법과 광학센서/가속도 센서/압력센서 등을 활용한 기술이 존재한다. 특히, 가속도 기반의 하중 추정은, Deformation 센서 대비 내구성이 뛰어나고, 모듈화 구현이 가능하여 상용화 측면에서 보다 많은 장점을 갖고 있다. 이러한 방식은, 가속도 센서의 신호를 분석하여 접지장을 추정하고 이를 분석한 방법이 일반적이며, 미국 등록번호 제10,684,161호(발명의 명칭: Tire load estimation method and tire load estimation device)와 미국 공개특허 제2020-0164703호(발명의 명칭: TIRE LOAD ESTIMATION SYSTEM AND METHOD)에서 해당 방법이 개시되고 있다.The load load estimation method using the tire sensor is more accurate than the vehicle sensor method that estimates the load of each wheel from the total load because it is possible to estimate the load on each wheel. It may take less time to estimate. For load estimation using these tire sensors, there are a method using a deformation sensor (strain gage, piezo film, etc.) and a technique using an optical sensor/acceleration sensor/pressure sensor, etc. In particular, acceleration-based load estimation has many advantages in terms of commercialization because it has superior durability compared to deformation sensors and can be implemented in a modular way. In this method, the method of estimating the grounding field by analyzing the signal of the accelerometer and analyzing it is common. US Registration No. 10,684,161 (Tire load estimation method and tire load estimation device) and US Patent Publication No. 10,684,161 The method is disclosed in 2020-0164703 No. (title of the invention: TIRE LOAD ESTIMATION SYSTEM AND METHOD).

하지만, 언급된 타이어 센서를 통한 각 축 하중 추정 방식은, 차량 센서 기반 추정 대비 빠른 추정과 정확도를 갖지만 다음과 같은 단점을 갖는다. 우선, sampling rate의 경우 타이어 회전 1바퀴당 1번의 타이어 하중을 추정하며, 이는 65kph의 속도에서 약 5 data을 얻을 수 있다. 이는, 차량 컨트롤에 적용하기에는 Data의 수가 부족한 것이 현실이다. 더불어, 감가속 또는 선회와 같은 일반적인 주행상황에 대해 각 바퀴의 정하중의 추정이 불가능할 정도의 낮은 강건성을 갖는다. However, the aforementioned method of estimating each axle load through the tire sensor has faster estimation and accuracy compared to vehicle sensor-based estimation, but has the following disadvantages. First, in the case of the sampling rate, one tire load is estimated per tire rotation, and about 5 data can be obtained at a speed of 65 kph. The reality is that the number of data is insufficient to be applied to vehicle control. In addition, it has low robustness to the extent that it is impossible to estimate the static load of each wheel for general driving conditions such as deceleration or turning.

미국 등록번호 제10,684,161호US Registration No. 10,684,161 미국 공개특허 제2020-0164703호US Patent Publication No. 2020-0164703

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량의 감가속 또는 선회의 주행 상황에서 각 바퀴의 하중을 정확하게 추정하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to accurately estimate the load of each wheel in a driving situation of deceleration or turning of a vehicle.

그리고, 본 발명의 목적은, 차량 인자를 바탕으로 최소한의 센서로 차량 모델을 활용한 실시간 하중 추정이 가능하도록 하는 것이다.And, an object of the present invention is to enable real-time load estimation using a vehicle model with a minimum number of sensors based on vehicle factors.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 타이어에 작용되는 하중, 타이어의 접지각(또는 접지장) 및 타이어의 압력 간 관계에 대한 3차원 그래프인 3차원맵을 마련하는 제1단계; 차량에 대한 동역학 모델을 생성하고, 상기 동역학 모델에서 차량 모델의 가속도(종/횡 방향)에 따른 타이어 모델의 접지각과 압력 값을 상기 3차원맵에 대입하여 상기 차량 모델의 가속도별 상기 타이어 모델에 작용되는 하중인 추정하중을 산출하는 제2단계; 상기 추정하중과 상기 차량 모델의 가속도를 차량 동역학 지배방정식에 입력하여, 상기 차량 모델의 하중 및 상기 차량 모델의 무게중심의 3차원(종, 횡, 높이) 좌표를 산출함으로써, 상기 차량 모델의 가속도에 따른 상기 차량 모델의 무게중심의 3차원 좌표 데이터인 가속도별 무게중심 좌표 데이터를 생성하는 제3단계; 및 상기 차량 모델의 하중과 상기 가속도별 무게중심 좌표 데이터 및 차량의 가속도를 상기 차량 동역학 지배방정식에 대입하여, 상기 차량의 주행 시 상기 차량에 설치된 복수 개의 타이어 각각의 하중을 산출하는 제4단계;를 포함한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a first step of preparing a three-dimensional map, which is a three-dimensional graph of the relationship between the load applied to the tire, the tread angle (or grounding field) of the tire, and the pressure of the tire ; A dynamic model for the vehicle is generated, and the contact angle and pressure values of the tire model according to the acceleration (longitudinal/lateral direction) of the vehicle model in the dynamics model are substituted into the 3D map to the tire model for each acceleration of the vehicle model. a second step of calculating an estimated load that is an applied load; By inputting the estimated load and the acceleration of the vehicle model into the vehicle dynamics governing equation, the three-dimensional (longitudinal, lateral, and height) coordinates of the load of the vehicle model and the center of gravity of the vehicle model are calculated, thereby the acceleration of the vehicle model a third step of generating center of gravity coordinate data for each acceleration, which is three-dimensional coordinate data of the center of gravity of the vehicle model according to and a fourth step of calculating the load of each of a plurality of tires installed in the vehicle when the vehicle is driven by substituting the load of the vehicle model, the center of gravity coordinate data for each acceleration, and the vehicle acceleration into the vehicle dynamics governing equation; includes

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제4단계는, 상기 차량의 등속 주행 시 상기 차량에 설치된 복수 개의 타이어 각각의 하중인 정하중을 산출하는 제4-1단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the fourth step may include a 4-1 step of calculating a static load that is a load of each of a plurality of tires installed in the vehicle when the vehicle is traveling at a constant speed.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제4단계는, 상기 차량의 감가속 주행 시 상기 차량에 설치된 복수 개의 타이어 각각의 실시간 하중인 동하중을 산출하는 제4-2단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the fourth step may include a step 4-2 of calculating a dynamic load that is a real-time load of each of a plurality of tires installed in the vehicle when the vehicle is driven under deceleration.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 차량 동역학 지배방정식은, 4개의 타이어 모델에 대한 선형 회귀 분석 후 비용 함수를 연산하여 생성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the vehicle dynamics governing equation may be generated by calculating a cost function after linear regression analysis on four tire models.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 4개의 타이어가 설치된 차량; 상기 차량에 설치되어 상기 차량의 가속도를 연산하는 가속도연산부; 및 상기 차량 동역학 지배방정식과 상기 가속도별 무게중심 좌표 데이터가 포함된 하중 추정 알고리즘을 저장하는 실시간 알고리즘 구동 장비;를 포함하고, 주행하는 상기 차량의 하중 및, 상기 차량의 가속도와 상기 가속도별 무게중심 좌표 데이터를 이용해 산출된 상기 차량의 무게중심 3차원 좌표를 상기 차량 동역학 지배방정식에 대입하여, 상기 차량에 설치된 복수 개의 타이어 각각의 실시간 하중을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a vehicle in which four tires are installed; an acceleration calculation unit installed in the vehicle to calculate an acceleration of the vehicle; and a real-time algorithm driving device for storing a load estimation algorithm including the vehicle dynamics governing equation and the center of gravity coordinate data for each acceleration; The real-time load of each of a plurality of tires installed in the vehicle may be calculated by substituting the three-dimensional coordinates of the center of gravity of the vehicle calculated using the coordinate data into the vehicle dynamics governing equation.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 타이어 센싱과 차량 동역학을 융합하여 감가속 선회의 주행 상황에서 각 바퀴의 하중을 정확하게 추정할 수 있고, 차량 인자를 바탕으로 센서 신호 없이 차량 모델을 활용한 실시간 하중 추정이 가능하다는 것이다.The effect of the present invention according to the above configuration is that it is possible to accurately estimate the load of each wheel in a driving situation in a deceleration turning by fusing tire sensing and vehicle dynamics, and utilize a vehicle model without a sensor signal based on the vehicle factor. This means that real-time load estimation is possible.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 타이어의 압력과 타이어의 접지 각도이 관계에 대한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3차원맵에 대한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 관련 수치에 대한 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 동역학 지배방정식에 의한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 축하중 추정 방법에 의한 결과 값을 표시하는 화면에 대한 이미지이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동하중 산출에 대한 표이다.
도 7 내지 도 15는 각각의 조건에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 축하중 추정 방법을 이용하는 사항에 대한 표와 그래프이다.
1 is a graph showing the relationship between the tire pressure and the tire tread angle.
2 is a graph of a 3D map according to an embodiment of the present invention.
3 is an image of vehicle-related figures according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph based on a vehicle dynamics governing equation according to an embodiment of the present invention.
5 is an image of a screen displaying a result value obtained by a method for estimating an axial weight of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
6 is a table for calculating a dynamic load according to an embodiment of the present invention.
7 to 15 are tables and graphs showing the use of the method for estimating the axial weight of a vehicle according to an embodiment of the present invention under each condition.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected” but also “indirectly connected” with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

종래기술의 타이어 센서를 이용한 추정은 1회전 당 1data가 발생하며, 65kph의 속도에서 약 5data를 획득할 수 있다. 하지만, 본 발명의 타이어 하중 추정 방법에 기인한 차량 모델에 대한 추정 후 추정 하중은 초당 100data 이상의 확보가 가능할 수 있다. 이와 같은 과정에서 타이어 센서 신호를 바탕으로 차량 On Board 센서 만으로 구하기 힘든 차량의 무게중심 좌표로써, CG Point(Center of Gravity Point)와 CG Height(Center of Gravity Height)의 추정이 가능하며, 더욱이 타이어 센서로 획득된 차량 모델 정보를 통하여 타이어 센서 없이 각각의 타이어의 정확한 하중 추정이 가능할 수 있다. CG Point는 차량의 종 방향과 횡 방향에 대한 무게중심(Center of Gravity)의 좌표를 나타내고, CG Height는 차량의 높이 방향에 대한 무게중심의 좌표를 나타낼 수 있다. 여기서, 차량의 전진 방향을 종 방향, 차량의 차축 방향을 횡 방향, 지면으로부터 수직한 방향을 높이 방향이라고 할 수 있다. 또한, 종 방향은 x축 방향이고, 횡 방향은 y축 방향이며, z축은 높이 방향일 수 있다. 그리고, FL과 Fl 및 fl은 차량의 전방 좌측을 의미할 수 있고, FR과 Fr 및 fr은 차량의 전방 우측을 의미할 수 있으며, RL과 Rl 및 rl은 차량의 후방 좌측을 의미할 수 있고, RR과 Rr 및 rr은 차량의 후방 우측을 의미할 수 있다. 이하, 동일하다.Estimation using the tire sensor of the prior art generates 1 data per rotation, and about 5 data can be obtained at a speed of 65 kph. However, after estimation of the vehicle model due to the tire load estimation method of the present invention, it may be possible to secure 100 data or more of the estimated load per second. In this process, based on the tire sensor signal, it is possible to estimate the CG Point (Center of Gravity Point) and CG Height (Center of Gravity Height) as the coordinates of the center of gravity of the vehicle that are difficult to obtain only with the vehicle on-board sensor, and furthermore, the tire sensor Accurate load estimation of each tire may be possible without a tire sensor through the vehicle model information obtained by The CG Point may represent the coordinates of the center of gravity in the longitudinal and lateral directions of the vehicle, and the CG Height may represent the coordinates of the center of gravity in the height direction of the vehicle. Here, the forward direction of the vehicle may be referred to as a longitudinal direction, the vehicle axle direction may be referred to as a transverse direction, and a direction perpendicular to the ground may be referred to as a height direction. In addition, the longitudinal direction may be the x-axis direction, the lateral direction may be the y-axis direction, and the z-axis may be the height direction. And, FL and Fl and fl may mean the front left side of the vehicle, FR, Fr and fr may mean the front right side of the vehicle, RL, Rl and rl may mean the rear left side of the vehicle, RR and Rr and rr may mean a rear right side of the vehicle. Hereinafter, it is the same.

도 1은 타이어의 압력과 타이어의 접지 각도의 관계에 대한 그래프이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3차원맵에 대한 그래프이다.1 is a graph showing a relationship between tire pressure and a tire tread angle, and FIG. 2 is a graph of a 3D map according to an embodiment of the present invention.

도 1은 다양한 조건에서의 타이어에 작용되는 하중-타이어의 접지 각도-타이어의 압력 간 관계에 대한 그래프이며, 가로축은 기준 하중(435kgf)을 100%로 했을 때 각각의 하중을 %로 변환하여 나타낸 것이고, 세로축은 타이어의 접지 각도를 나타낸 것이다. 여기서, 타이어의 압력은 타이어의 내부 압력이다. 이하, 동일하다.1 is a graph of the relationship between the load applied to the tire under various conditions - the contact angle of the tire - the pressure of the tire, and the horizontal axis is the reference load (435 kgf) converted into % when the reference load (435 kgf) is 100%. and the vertical axis represents the tread angle of the tire. Here, the pressure of the tire is the internal pressure of the tire. Hereinafter, it is the same.

a, b, c 및 d 각각의 그래프는 타이어의 압력을 변경하면서 획득된 타이어의 하중-타이어의 접지 각도 간 관계에 대한 그래프이다. 각각의 압력에 대해 그래프가 어느 정도 퍼져 있는 것을 알 수 있는데, 이는 속도와 마모가 바뀌며 나타나는 효과일 수 있다. Each of the graphs a, b, c, and d is a graph of the relationship between the tire load and the tire tread angle obtained while changing the tire pressure. It can be seen that the graph is spread to some extent for each pressure, which may be an effect of changing speed and wear.

즉, 하나의 압력에 대해 복수의 조건(속도 3단계*마모 4단계)이 포함되어 있는 상태일 수 있다. 그렇기에 각각의 압력 별로 그래프의 퍼진 정도가 작을수록 타이어에 있어서 하중에 압력과 접지 각도가 지배적으로 작용하는 상태일 수 있다. 검색의 굵은 실선으로 표시되는 a, b, c 및 d 각각의 그래프는 각각의 타이어 내부 압력에서의 하중과 접지 각도의 평균 값을 나타낼 수 있다. 도 1에서 확인할 수 있듯이, 타이어의 하중의 경우, 타이어의 접지 각도와 압력에 지배적으로 변화하는 것을 확인할 수 있다. 하지만, 속도나 마모가 변할 때는 하중의 변화폭이 현저히 작은 것을 확인할 수 있다.That is, it may be a state in which a plurality of conditions (3 speed stages * 4 wear stages) are included for one pressure. Therefore, the smaller the spread of the graph for each pressure is, the more likely it is that the pressure and the contact angle dominate the load on the tire. Each of the graphs a, b, c, and d indicated by the thick solid line of the search may represent the average value of the load and the contact angle at each tire internal pressure. As can be seen in FIG. 1 , in the case of the tire load, it can be confirmed that the tire's contact angle and pressure are predominantly changed. However, it can be seen that when the speed or wear is changed, the change in the load is remarkably small.

상기와 같은 결과를 바탕으로, 본 발명의 타이어 하중 추정 방법을 수행하기 위하여, 먼저, 제1단계에서, 타이어에 작용되는 하중, 타이어의 접지각 및 타이어의 압력 간 관계에 대한 3차원 그래프인 3차원맵을 마련할 수 있다. 제1단계는, 실내의 실험 트랙(Flat trac III)에서 지능형 타이어 센서를 타이어에 설치한 후 측정된 값을 이용하여 수행될 수 있다. 그리고, 실험 트랙에서 이용되는 알고리즘에 타이어의 압력과 타이어의 접지 각도를 입력하여 타이어의 하중 추정 값을 도출함으로써, 3차원맵을 생성할 수 있다. 즉, 상기와 같은 3차원맵은 이론적, 실험적으로 도출되는 것이며, 이는 종래기술로써 상세한 설명은 생략하기로 한다.Based on the above results, in order to perform the tire load estimation method of the present invention, first, in the first step, 3 is a three-dimensional graph of the relationship between the load applied to the tire, the tire tread angle, and the tire pressure. You can create a dimensional map. The first step may be performed using values measured after installing an intelligent tire sensor on a tire on an indoor experimental track (Flat trac III). In addition, a three-dimensional map can be generated by inputting the tire pressure and the tire tread angle to an algorithm used in the experimental track to derive an estimated tire load value. That is, the three-dimensional map as described above is derived theoretically and experimentally, and a detailed description thereof will be omitted as it is a prior art.

제2단계에서, 차량에 대한 동역학 모델을 생성하고, 동역학 모델에서 차량 모델의 가속도(종/횡 방향)에 따른 타이어 모델의 접지각과 압력 값을 3차원맵에 대입하여 차량 모델의 가속도별 타이어 모델에 작용되는 하중인 추정하중을 산출할 수 있다.In the second step, a dynamic model for the vehicle is created, and the tire model for each acceleration of the vehicle model is substituted by the contact angle and pressure value of the tire model according to the acceleration (longitudinal/lateral) in the dynamic model in the 3D map. The estimated load, which is the load acting on the , can be calculated.

실제 주행 환경에서 하중 추정을 위해 등속 직진 상황이 아닌 감가속, 선회와 같은 주행조건에서도 하중 추정 방법(알고리즘)의 성능을 확보하기 위해 차량 동역학과의 융합이 필요할 수 있다.In order to estimate the load in the actual driving environment, it may be necessary to converge with vehicle dynamics to secure the performance of the load estimation method (algorithm) even under driving conditions such as deceleration and turning rather than in a constant-speed straight-line situation.

결론적으로, 타이어 센서와 차량 동역학을 결합함으로써, 본 발명의 하중 추정 방법은 다음과 같은 세가지의 장점을 갖게 되었다. 첫번째 장점은, IMU sensor와의 결합으로 100 estimation/sec의 높은 sampling rate를 확보할 수 있다. 두번째 장점은, 감가속 주행상황이나 선회 주행상황에서도 동하중과 정하중을 추정해내는 높은 강건성을 갖을 수 있다. 세번째 장점은, 차량의 각각의 타이어의 동하중 정하중과 뿐만 아니라, 차량의 무게중심 좌표(CG point와 CG height)같은 차량 파라미터를 추정할 수 있다. 그리고, 이와 같은 장점의 구현을 위해 하기의 3단계 내지 5단계가 수행될 수 있다.In conclusion, by combining the tire sensor and vehicle dynamics, the load estimation method of the present invention has the following three advantages. The first advantage is that it can secure a high sampling rate of 100 estimation/sec by combining it with the IMU sensor. The second advantage is that it can have high robustness in estimating dynamic and static loads even in deceleration driving situations or turning driving situations. The third advantage is that it is possible to estimate vehicle parameters such as the dynamic load static load of each tire of the vehicle, as well as the coordinates of the vehicle's center of gravity (CG point and CG height). In addition, the following steps 3 to 5 may be performed in order to realize such an advantage.

제3단계에서, 추정하중과 차량 모델의 가속도를 차량 동역학 지배방정식에 입력하여, 차량 모델의 하중 및 차량 모델의 무게중심의 3차원(종, 횡, 높이) 좌표를 산출함으로써, 차량 모델의 가속도에 따른 차량 모델의 무게중심의 3차원 좌표 데이터인 가속도별 무게중심 좌표 데이터를 생성할 수 있다. In the third step, by inputting the estimated load and the acceleration of the vehicle model into the vehicle dynamics governing equation, the three-dimensional (longitudinal, lateral, and height) coordinates of the load of the vehicle model and the center of gravity of the vehicle model are calculated. It is possible to generate the center of gravity coordinate data for each acceleration, which is the three-dimensional coordinate data of the center of gravity of the vehicle model according to .

여기서는, 차량의 무게중심 좌표(CG point, CG height)를 추정하는 것으로써, 제1단계와 제2단계에서의 타이어 센서와 차량 내 가속도센서를 이용하여 차량의 무게중심 좌표를 연산하는 것인데, 구체적으로는, 타이어 센서를 통해서 사용되는 값은 차량의 각 타이어의 실시간 하중 값이며, 이와 같은 값들은 제1단계와 제2단계에 의한 3차원맵을 이용한 추정하중 산출에서 구현되어 있으므로, 결과적으로, 상기와 같은 추정하중과 변화하는 차량 모델의 가속도를 차량 동역학 지배방정식에 대입할 수 있으며, 차량 내 가속도 센서를 통해서 사용되는 값은 차량의 x축(종) 방향 가속도 값 ax와 y축(횡) 방향 가속도 값 ay이다.Here, by estimating the coordinates of the center of gravity (CG point, CG height) of the vehicle, the coordinates of the center of gravity of the vehicle are calculated using the tire sensor and the in-vehicle acceleration sensor in the first and second steps. For example, the value used through the tire sensor is the real-time load value of each tire of the vehicle, and these values are implemented in the estimated load calculation using the 3D map by the first and second steps, The estimated load as described above and the acceleration of the changing vehicle model can be substituted into the vehicle dynamics governing equation. ) is the direction acceleration value a y .

결과적으로, 총 6개의 값(4개의 타이어 각각의 추정하중, ax와 ay)을 차량 동역학 지배방정식에 대입하여, 4개의 값(차량의 전체 하중(m)과 무게중심의 3차원 좌표)을 도출할 수 있다. 즉, 차량 동역학 모델은 차량을 강체로 가정한 후 차량의 종/횡 방향 가속도에 대한 하중 이동을 모델링 한 것이다. 6개의 input와 4개의 output을 가지는 MIMO(multi input multi output) linear system에서 본 연구에서는 MIMO linear regression algorithm을 사용해서 계산했으며, 차량의 전체 하중(m), 차량의 CG point, CG height 값을 추정할 수 있다.As a result, by substituting a total of six values (the estimated loads of each of the four tires, a x and a y ) into the vehicle dynamics governing equation, four values (the total load (m) of the vehicle and the three-dimensional coordinates of the center of gravity) can be derived. That is, the vehicle dynamics model models the load movement with respect to the longitudinal/lateral acceleration of the vehicle after the vehicle is assumed to be a rigid body. In this study, in a MIMO (multi input multi output) linear system with 6 inputs and 4 outputs, it was calculated using the MIMO linear regression algorithm, and the total vehicle load (m), CG point, and CG height were estimated. can do.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 관련 수치에 대한 이미지이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 동역학 지배방정식에 의한 그래프이다. 구체적으로, 도 4는, 차량 모델의 가속도(가로축)와 차량 모델의 하중(세로축) 간 그래프이다.3 is an image of vehicle-related numerical values according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a graph based on a vehicle dynamics governing equation according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 4 is a graph between the acceleration (horizontal axis) of the vehicle model and the load (vertical axis) of the vehicle model.

차량 동역학 지배방정식은, 4개의 타이어 모델에 대한 선형 회귀 분석 후 비용 함수를 연산하여 생성될 수 있다.The vehicle dynamics governing equation may be generated by calculating a cost function after linear regression analysis for four tire models.

선형 회귀 분석은 [수식 1]에 의해 수행될 수 있다. [수식 1]에서 X, Y, B0, 및 B1은 행렬식일 수 있다.Linear regression analysis can be performed by [Equation 1]. In [Equation 1], X, Y, B 0 , and B 1 may be determinants.

[수식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

X행렬과 Y행렬은 하기의 [수식 2] 및 [수식 3]과 같이 형성될 수 있다.The X matrix and the Y matrix may be formed as shown in [Equation 2] and [Equation 3] below.

[수식 2][Equation 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

[수식 3][Equation 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

[수식 2]와 [수식 3]에서, ax는 차량의 종방향 가속도이고, ay는 차량의 횡방향 가속도일 수 있다. 그리고, Fz,FR은 차량 전방 우측의 타이어에 대한 하중이고, Fz,FL은 차량 전방 좌측의 타이어에 대한 하중이며, Fz,RR은 차량 후방 우측의 타이어에 대한 하중이며, Fz,RL은 차량 후방 좌측의 타이어에 대한 하중일 수 있다.In [Equation 2] and [Equation 3], a x may be the longitudinal acceleration of the vehicle, and a y may be the lateral acceleration of the vehicle. And, F z,FR is the load on the front right tire of the vehicle, F z,FL is the load on the front left tire of the vehicle, F z,RR is the load on the rear right tire of the vehicle, F z, RL may be a load on the tire on the rear left side of the vehicle.

B0행렬과 및 B1행렬은 하기의 [수식 4] 및 [수식 5]와 같이 형성될 수 있다.The B 0 matrix and the B 1 matrix may be formed as shown in [Equation 4] and [Equation 5] below.

[수식 4][Equation 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

[수식 5][Equation 5]

Figure pat00005
Figure pat00005

[수식 4]와 [수식 5]에서, m은 차량의 하중이고, D는 차량의 전방 양 타이어 간 거리이며, L은 차량의 측면에서 양 타이어 간 거리이고, Dl은 차량의 무게중심과 차량 전방 좌측 타이어 간 횡방향 거리이며, Lr은 차량의 무게중심과 차량 후방 우측 타이어 간 종방향 거리이며, h는 차량의 무게중심 높이이다.In [Equation 4] and [Equation 5], m is the vehicle load, D is the distance between both front tires of the vehicle, L is the distance between both tires on the side of the vehicle, and D l is the vehicle's center of gravity and the vehicle It is the lateral distance between the front left tires, Lr is the longitudinal distance between the center of gravity of the vehicle and the rear right tire of the vehicle, and h is the height of the center of gravity of the vehicle.

비용 함수 연산에 의해, 차량 동역학 지배방정식은 하기의 [수식 6]과 같이 형성될 수 있다.By calculating the cost function, the vehicle dynamics governing equation may be formed as in [Equation 6] below.

[수식 6][Equation 6]

Figure pat00006
Figure pat00006

그리고, [수식 6]은 하기의 [수식 7]과 [수식 8]과 같이 연산될 수 있다. And, [Equation 6] can be calculated as in [Equation 7] and [Equation 8] below.

[수식 7][Equation 7]

Figure pat00007
Figure pat00007

[수식 8][Equation 8]

Figure pat00008
Figure pat00008

[수식 8]까지의 연산에 의해, 순차적으로 차량의 전체 하중(m or M), 무게중심의 z축 좌표, 무게중심의 x축 좌표 및 무게중심의 y축 좌표가 도출될 수 있다.By the calculations up to [Equation 8], the total load (m or M) of the vehicle, the z-axis coordinate of the center of gravity, the x-axis coordinate of the center of gravity, and the y-axis coordinate of the center of gravity can be sequentially derived.

제4단계에서, 차량 모델의 하중과 가속도별 무게중심 좌표 데이터 및 차량의 가속도를 차량 동역학 지배방정식에 대입하여, 차량의 주행 시 차량에 설치된 복수 개의 타이어 각각의 하중을 산출할 수 있다. 여기서, 제4단계는, 차량의 등속 주행 시 차량에 설치된 복수 개의 타이어 각각의 하중인 정하중을 산출하는 제4-1단계를 포함할 수 있다. 그리고, 제4단계는, 차량의 감가속 주행 시 차량에 설치된 복수 개의 타이어 각각의 실시간 하중인 동하중을 산출하는 제4-2단계를 포함할 수 있다.In the fourth step, by substituting the center of gravity coordinate data for each load and acceleration of the vehicle model and the vehicle acceleration into the vehicle dynamics governing equation, the load of each of the plurality of tires installed in the vehicle may be calculated when the vehicle is driven. Here, the fourth step may include a step 4-1 of calculating a static load that is a load of each of a plurality of tires installed in the vehicle when the vehicle is traveling at a constant speed. In addition, the fourth step may include a 4-2 step of calculating a dynamic load, which is a real-time load of each of a plurality of tires installed in the vehicle, when the vehicle is driven under deceleration.

제4-1단계에서, 제3단계에서 추정한 차량 모델의 전체 하중 값과 차량 모델의 좌표 값(CG point, CG height)을 차량 동역학 지배방정식에 대입하여 차량에 설치된 각각의 타이어의 정하중을 추정할 수 있다. 등속 주행임을 고려하면 차량의 x축 방향 가속도 ax와 y축 방향 가속도 ay를 모두 0으로 설정할 수 있다.In step 4-1, the total load value of the vehicle model estimated in step 3 and the coordinate values (CG point, CG height) of the vehicle model are substituted into the vehicle dynamics governing equation to estimate the static load of each tire installed in the vehicle. can do. Considering that the vehicle is traveling at a constant speed, both the acceleration a x in the x-axis direction and the acceleration a y in the y-axis direction of the vehicle may be set to 0.

제4-2단계에서, 제3단계에서 추정한 차량 모델의 전체 하중 값과 차량 모델의 좌표 값(CG point, CG height) 및 차량의 가속도를 차량 동역학 지배방정식에 대입하여 차량에 설치된 각각의 타이어의 동하중을 추정할 수 있다. 가속 또는 감속 주행임을 고려하므로, 차량의 x축 방향 가속도 ax와 y축 방향 가속도 ay를 차량 동역학 지배방정식에 대입할 수 있다.In step 4-2, the total load value of the vehicle model estimated in step 3, the coordinate values (CG point, CG height) of the vehicle model, and the vehicle acceleration are substituted into the vehicle dynamics governing equation for each tire installed in the vehicle. It is possible to estimate the dynamic load of Since acceleration or deceleration driving is considered, the vehicle's x-axis acceleration a x and y-axis acceleration a y can be substituted into the vehicle dynamics governing equation.

이하, 실차 실험 결과에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, actual vehicle test results will be described.

차량 동역학과 융합한 본 발명의 타이어 하중 추정 방법의 성능을 검증하기 위해 실차 실험을 진행했다. 각각의 바퀴의 타이어 센서 신호와 차량 내 센서인 IMU 센서 신호를 수신했고, 실시간 인터페이스(Real time interface)가 가능한 실시간 알고리즘 구동 장비(Autobox 3.0)를 사용해서 실시간으로 하중을 추정하고 분석했다. 본 발명의 타이어 하중 추정 방법을 실시간 프로그램을 사용하여 구현하였으며, 제어(Control desk) 프로그램을 이용하여 결과 값을 실시간으로 그래프와 표로 보여주는 그래프 인터페이스(Graphical user interface)를 제작함으로써 결과 데이터를 효과적으로 분석했다.In order to verify the performance of the tire load estimation method of the present invention fused with vehicle dynamics, an actual vehicle test was conducted. It received the tire sensor signal of each wheel and the IMU sensor signal, which is an in-vehicle sensor, and estimated and analyzed the load in real time using a real-time algorithm drive equipment (Autobox 3.0) capable of a real time interface. The tire load estimation method of the present invention was implemented using a real-time program, and the result data was effectively analyzed by using a control desk program to produce a graphical user interface that shows the result values in graphs and tables in real time. .

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 축하중 추정 방법에 의한 결과 값을 표시하는 화면에 대한 이미지이다. 구체적으로, 도 5는 상기된 그래프 인터페이스의 화면으로써, 도 5에서, a영역에서는 차량의 속도(Velocity)와 무게중심 좌표 값(CG point, CG height)을 표시하고, b영역에서는 시간(가로축)별 차량의 가속도(세로축)를 그래프로 표시하며, c 영역에서는 각각의 타이어에 설치된 타이어 센서에서 측정된 시간(가로축)별 하중(세로축)을 표시할 수 있다. 또한, d영역에서는 본 발명의 차량의 축하중 추정 방법의 실행 여부를 표시하고, e영역과 g영역에서는 각각 차량의 전방측과 후방측의 하중 분배를 표시하며, f영역에서는 차량의 총 하중을 표시할 수 있다. 그리고, Tfl영역에서는 차량의 전방 좌측 타이어의 하중 정보가 표시되고, Tfr영역에서는 전방 우측 타이어의 하중 정보가 표시되며, Tfl영역에서는 후방 좌측 타이어의 하중 정보가 표시되고, Trr역에서는 후방 우측 타이어의 하중 정보가 표시될 수 있다. 여기서, 각각의 영역에는 타이어 센서에 의해 측정된 기준하중, 추정하중, 동하중 및 기준하중 대비 동하중의 오차율이 표시될 수 있다. 이와 같이, 그래프 인터페이스를 이용하여 실제적인 타이어의 하중 측정과 본 발명의 차량의 축하중 추정 방법을 이용한 추정하중 및 동하중을 비교 가능하여 실시간으로 실차 시험을 수행할 수 있다.5 is an image of a screen displaying a result value obtained by a method for estimating an axial weight of a vehicle according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 5 is a screen of the graph interface described above. In FIG. 5, vehicle speed (Velocity) and center of gravity coordinate values (CG point, CG height) are displayed in area a, and time (horizontal axis) in area b. The acceleration (vertical axis) of each vehicle is displayed as a graph, and the load (vertical axis) for each time (horizontal axis) measured by the tire sensor installed on each tire can be displayed in area c. In addition, in area d, whether the axial weight estimation method of the vehicle of the present invention is executed or not, in area e and g, the load distribution of the front side and rear side of the vehicle is displayed, respectively, and in area f, the total load of the vehicle is displayed. can be displayed In the T fl area, the load information of the front left tire of the vehicle is displayed, in the T fr area, the load information of the front right tire is displayed, in the T fl area the load information of the rear left tire is displayed, and in the T rr station, the load information of the front left tire is displayed. Load information of the rear right tire may be displayed. Here, the reference load, the estimated load, the dynamic load, and the error rate of the dynamic load compared to the reference load measured by the tire sensor may be displayed in each area. In this way, the actual vehicle test can be performed in real time by using the graph interface to compare the actual tire load measurement and the estimated load and dynamic load using the axial weight estimation method of the vehicle of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동하중 산출에 대한 표이다. 그리고, 도 7 내지 도 15는 각각의 조건에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 축하중 추정 방법을 이용하는 사항에 대한 표와 그래프이다. 6 is a table for calculating a dynamic load according to an embodiment of the present invention. And, FIGS. 7 to 15 are tables and graphs showing the use of the method for estimating the axial weight of a vehicle according to an embodiment of the present invention under each condition.

도 6의 (a)행은 등속 주행 시 산출된 데이터에 대한 것이고, 도 6의 (b)행은 감가속 주행 시 산출된 데이터에 대한 것이며, 도 6의 (c)행은 일반 주행 시 산출된 데이터에 대한 것이다.Line (a) of FIG. 6 is for data calculated during constant speed driving, line (b) of FIG. 6 is for data calculated during deceleration driving, and line (c) of FIG. 6 is for data calculated during normal driving It's about data.

도 7의 (a)는 도 6의 (a)의 Ax(X축 방향 차량의 가속도) 그래프를 확대한 것이고, 도 7의 (b)는 도 6의 (b)의 Ay(y축 방향 차량의 가속도) 그래프를 확대한 것이다. 또한, 도 8의 (a)는 차량의 전방 좌측(FL) 타이어의 하중 변화에 대한 그래프이고, 도 8의 (b)는 차량의 전방 우측(FR) 타이어의 하중 변화에 대한 그래프이며, 도 8의 (c)는 차량의 후방 좌측(RL) 타이어의 하중 변화에 대한 그래프이고, 도 8의 (d)는 차량의 후방 우측(RR) 타이어의 하중 변화에 대한 그래프이다. 여기서, 가로축은 시간이고 세로축은 하중이다. FIG. 7(a) is an enlarged view of the graph Ax (acceleration of the vehicle in the X-axis direction) of FIG. 6(a), and FIG. acceleration) is an enlarged graph. Also, (a) of FIG. 8 is a graph of the load change of the front left (FL) tire of the vehicle, FIG. 8 (b) is a graph of the load change of the front right (FR) tire of the vehicle, and FIG. 8 (c) is a graph of the load change of the rear left (RL) tire of the vehicle, and (d) of FIG. 8 is a graph of the load change of the rear right (RR) tire of the vehicle. Here, the horizontal axis is time and the vertical axis is load.

도 8의 (a) 내지 (d)에서, 점선은 기준하중(True static load) 변화를 나타내고, 가로축 방향 직선은 정하중(Estimated static load) 변화를 나타내고, 세로축 방향으로 진폭이 가변하는 선은 동하중(Estimated dynamic load) 변화를 나타낼 수 있다. 도 9는, 추정된 차량의 전체 중량(Mass)과 무게중심의 x좌표(CG x-axis), y좌표(CG y-axis) 및 z좌표(CG z-axis)를 산출한 값을 표시하고, 이와 같은 각각의 값과, 타이어 센서에서 측정된 각각의 타이어의 하중을 차량 동역학 지배방정식에 대입 시 도출되는 차량의 전체 중량과 무게중심의 3차원 좌표 값을 각각 대응되게 비교하여 오차율(Error)을 도출하여 정리한 표이다.In Figure 8 (a) to (d), the dotted line represents the change in the reference load (True static load), a straight line in the horizontal axis direction represents the change in the Estimated static load, and the line whose amplitude is variable in the vertical axis direction is the dynamic load ( Estimated dynamic load) changes. 9 shows the calculated values of the estimated total weight (Mass) of the vehicle and the x-coordinate (CG x-axis), y-coordinate (CG y-axis), and z-coordinate (CG z-axis) of the center of gravity, , by comparing each of these values and the three-dimensional coordinate values of the total weight of the vehicle and the center of gravity derived when substituting the load of each tire measured by the tire sensor into the vehicle dynamics governing equation, respectively, the error rate (Error) This is a table organized by deriving .

도 7내지 도 9에서 보는 바와 같이, 차량의 등속 주행 상황에서는 차량의 속도가 일정하게 유지되며 차량이 운행될 수 있다. 실제 운행 중 크르주 컨트롤(cruise control)로 볼 수 있으며, 차량의 가속도가 없는 상황이기 때문에 하중 이동(Load transfer)이 이뤄지지 않을 수 있다. 4개의 바퀴의 타이어 동하중(Estimated dynamic load)이 일정한 값으로 유지되고 있으며, 추정된 각 바퀴의 정하중(Estimated static load)은 실제 하중 값과 최대 오차율 3.9% 범위 내에서 추정되었음을 확인할 수 있다. 또한, 무게중심의 x좌표(CG x-axis)와 y좌표(CG y-axis)는 최대 오차율 1.01%내에서 추정되며 전체 하중은 오차율 2.26%를 가지며 추정되었음을 확인할 수 있다. Load transfer와 같은 dynamic한 상황이 없기 때문에, 추정시간(Estimation time)은 5초로 다른 상황과 비교해서 상대적으로 빠르게 추정되었음을 확인할 수 있다. 차량 시그널이 없을 시 타이어 센서를 이용한 하중 추정의 정확도를 확보할 수 있는 구간이다.As shown in FIGS. 7 to 9 , in the constant speed driving situation of the vehicle, the speed of the vehicle is constantly maintained and the vehicle may be operated. It can be seen as cruise control during actual driving, and load transfer may not occur because there is no vehicle acceleration. It can be seen that the estimated dynamic load of the four wheels is maintained at a constant value, and the estimated static load of each wheel is estimated within the range of the actual load value and the maximum error rate of 3.9%. In addition, it can be confirmed that the x-coordinate (CG x-axis) and y-coordinate (CG y-axis) of the center of gravity are estimated within a maximum error rate of 1.01%, and the total load has an error rate of 2.26%. Since there is no dynamic situation such as load transfer, it can be confirmed that the estimation time is 5 seconds, which is relatively fast compared to other situations. This is the section where the accuracy of load estimation using the tire sensor can be secured when there is no vehicle signal.

도 10의 (a)는 도 6의 (b)의 Ax(X축 방향 차량의 가속도) 그래프를 확대한 것이고, 도 10의 (b)는 도 6의 (b)의 Ay(y축 방향 차량의 가속도) 그래프를 확대한 것이다. 또한, 도 11의 (a)는 차량의 전방 좌측(FL) 타이어의 하중 변화에 대한 그래프이고, 도 11의 (b)는 차량의 전방 우측(FR) 타이어의 하중 변화에 대한 그래프이며, 도 11의 (c)는 차량의 후방 좌측(RL) 타이어의 하중 변화에 대한 그래프이고, 도 11의 (d)는 차량의 후방 우측(RR) 타이어의 하중 변화에 대한 그래프이다. 여기서, 가로축은 시간이고 세로축은 하중이다. 10A is an enlarged view of the Ax (X-axis direction vehicle acceleration) graph of FIG. 6B , and FIG. 10B is an enlarged view Ay (y-axis direction vehicle acceleration) graph of FIG. acceleration) is an enlarged graph. In addition, FIG. 11 (a) is a graph of the load change of the front left (FL) tire of the vehicle, FIG. 11 (b) is a graph of the load change of the front right (FR) tire of the vehicle, and FIG. (c) is a graph of the load change of the rear left (RL) tire of the vehicle, and (d) of FIG. 11 is a graph of the load change of the rear right (RR) tire of the vehicle. Here, the horizontal axis is time and the vertical axis is load.

도 11의 (a) 내지 (d)에서, 점선은 기준하중(True static load) 변화를 나타내고, 가로축 방향 직선은 정하중(Estimated static load) 변화를 나타내고, 세로축 방향으로 진폭이 가변하는 선은 동하중(Estimated dynamic load) 변화를 나타낼 수 있다. 도 12는, 추정된 차량의 전체 중량(Mass)과 무게중심의 x좌표(CG x-axis), y좌표(CG y-axis) 및 z좌표(CG z-axis)를 산출한 값을 표시하고, 이와 같은 각각의 값과, 타이어 센서에서 측정된 각각의 타이어의 하중을 차량 동역학 지배방정식에 대입 시 도출되는 차량의 전체 중량과 무게중심의 3차원 좌표 값을 각각 대응되게 비교하여 오차율(Error)을 도출하여 정리한 표이다.11 (a) to (d), the dotted line represents the change in the true static load, the straight line in the horizontal axis direction represents the change in the Estimated static load, and the line whose amplitude is variable in the vertical axis direction is the dynamic load ( Estimated dynamic load) changes. 12 shows the calculated values of the estimated total weight (Mass) of the vehicle and the x-coordinate (CG x-axis), y-coordinate (CG y-axis), and z-coordinate (CG z-axis) of the center of gravity, and , by comparing each of these values and the three-dimensional coordinate values of the total weight of the vehicle and the center of gravity derived when substituting the load of each tire measured by the tire sensor into the vehicle dynamics governing equation, respectively, the error rate (Error) This is a table organized by deriving .

도 10 내지 도 12에서 보는 바와 같이, 차량의 감가속 주행 상황에서는, 차량의 속도가 감가속 되며 차량이 운행될 수 있다. 차량의 종 방향(x축 방향) 가속도가 존재하는 상황이기 때문에, 종방향으로 Load transfer가 이루어지는 상황이다. 4개의 바퀴의 타이어 동하중(Estimated dynamic load)이 감가속 구간인 30초 ~ 35초에서 앞뒤로 Load transfer가 이뤄졌음을 잘 나타내는 것을 확인할 수 있다. 반면, 정하중(Estimated static load)은 일정 값으로 유지되는 것을 확인할 수 있다. 이는 감가속 상황에서도 본 발명의 타이어 하중 추정 방법의 강건성에 의해 차량 각 바퀴 정하중이 잘 추정된다는 것을 의미할 수 있다.10 to 12 , in the deceleration driving situation of the vehicle, the speed of the vehicle may be decelerated and the vehicle may be driven. Since it is a situation in which the vehicle's longitudinal (x-axis direction) acceleration exists, it is a situation in which load transfer is performed in the longitudinal direction. It can be seen that the estimated dynamic load of the four wheels well indicates that the load was transferred back and forth in the deceleration and acceleration section of 30 to 35 seconds. On the other hand, it can be seen that the estimated static load is maintained at a constant value. This may mean that the static load of each wheel of the vehicle is well estimated by the robustness of the tire load estimation method of the present invention even in a deceleration/deceleration situation.

추정된 각 바퀴 정하중 값은 실제 하중 값과 최대 오차율 1.57% 범위 내에서 추정되었음을 확인할 수 있다. 또한, 무게중심의 x좌표(CG x-axis)와 y좌표(CG y-axis)는 최대 오차율 0.87%내에서 추정되며 차량의 전체 하중은 오차율 0.54%를 가지며 추정되었음을 확인할 수 있다. Load transfer이 이뤄지는 dynamic 상황임을 고려해서 하중 추정시간(Estimation time)이 19초로 등속 주행 상황 시나리오의 추정시간인 5초보다 길게 나왔음을 확인할 수 있다.It can be confirmed that the estimated static load value of each wheel was estimated within the range of the actual load value and the maximum error rate of 1.57%. In addition, it can be confirmed that the x-coordinate (CG x-axis) and the y-coordinate (CG y-axis) of the center of gravity are estimated within a maximum error rate of 0.87%, and the total load of the vehicle is estimated with an error rate of 0.54%. Considering the dynamic situation in which the load transfer is made, it can be confirmed that the load estimation time is 19 seconds, which is longer than the estimated time of 5 seconds in the constant speed driving situation scenario.

도 13의 (a)는 도 6의 (c)의 Ax(X축 방향 차량의 가속도) 그래프를 확대한 것이고, 도 13의 (b)는 도 6의 (c)의 Ay(y축 방향 차량의 가속도) 그래프를 확대한 것이다. 또한, 도 14의 (a)는 차량의 전방 좌측(FL) 타이어의 하중 변화에 대한 그래프이고, 도 14의 (b)는 차량의 전방 우측(FR) 타이어의 하중 변화에 대한 그래프이며, 도 14의 (c)는 차량의 후방 좌측(RL) 타이어의 하중 변화에 대한 그래프이고, 도 14의 (d)는 차량의 후방 우측(RR) 타이어의 하중 변화에 대한 그래프이다. 여기서, 가로축은 시간이고 세로축은 하중이다. 13A is an enlarged view of the Ax (X-axis direction vehicle acceleration) graph of FIG. 6C , and FIG. 13B is an enlarged view Ay (y-axis direction vehicle acceleration) graph of FIG. 6C . acceleration) is an enlarged graph. Also, FIG. 14 (a) is a graph of the load change of the front left (FL) tire of the vehicle, FIG. 14 (b) is a graph of the load change of the front right (FR) tire of the vehicle, and FIG. (c) is a graph of the load change of the rear left (RL) tire of the vehicle, and (d) of FIG. 14 is a graph of the load change of the rear right (RR) tire of the vehicle. Here, the horizontal axis is time and the vertical axis is load.

도 14의 (a) 내지 (d)에서, 점선은 기준하중(True static load) 변화를 나타내고, 가로축 방향 직선은 정하중(Estimated static load) 변화를 나타내고, 세로축 방향으로 진폭이 가변하는 선은 동하중(Estimated dynamic load) 변화를 나타낼 수 있다. 도 15는, 추정된 차량의 전체 중량(Mass)과 무게중심의 x좌표(CG x-axis), y좌표(CG y-axis) 및 z좌표(CG z-axis)를 산출한 값을 표시하고, 이와 같은 각각의 값과, 타이어 센서에서 측정된 각각의 타이어의 하중을 차량 동역학 지배방정식에 대입 시 도출되는 차량의 전체 중량과 무게중심의 3차원 좌표 값을 각각 대응되게 비교하여 오차율(Error)을 도출하여 정리한 표이다.In Figure 14 (a) to (d), the dotted line represents the change in the reference load (True static load), the horizontal straight line represents the static load (Estimated static load) change, and the line whose amplitude is variable in the vertical axis direction is the dynamic load ( Estimated dynamic load) changes. 15 shows the calculated values of the estimated total weight (Mass) of the vehicle and the x-coordinate (CG x-axis), y-coordinate (CG y-axis) and z-coordinate (CG z-axis) of the center of gravity, and , by comparing each of these values and the three-dimensional coordinate values of the total weight of the vehicle and the center of gravity derived when substituting the load of each tire measured by the tire sensor into the vehicle dynamics governing equation, respectively, the error rate (Error) This is a table organized by deriving .

도 13 내지 도 15에서 보는 바와 같이, 일반 주행 상황에서는 차량의 속도가 무질서하게 변하며, 종 방향(x축 방향)뿐만 아니라 횡 방향(y축 방향) 거동도 동시에 작용하며 차량이 운행될 수 있다. 차량의 횡 방향 가속도가 있는 상황이기 때문에 횡 방향 Load transfer가 이루어 지는 상황일 수 있다. 13 to 15 , in a general driving situation, the speed of the vehicle changes chaotically, and the vehicle can be driven while simultaneously acting in the longitudinal direction (x-axis direction) as well as the lateral direction (y-axis direction). Because the vehicle has lateral acceleration, it may be a situation in which lateral load transfer is made.

4개의 바퀴의 타이어 동하중(Estimated dynamic load)은 차량의 선회 구간인 15초 ~ 25초에서 좌우로 Load transfer가 이뤄졌음을 잘 나타내는 것을 확인할 수 있다. 반면, 추정된 정하중(Estimated static load)은 일정 값으로 유지되는 것을 확인할 수 있으며, 이는 일반 주행 상황에서도 차량 각 바퀴 정하중이 잘 추정된다는 것을 의미하고, 본 발명의 하중 추정 방법의 강건성이 입증되었음을 나타낼 수 있다. 추정된 각 바퀴 정하중 값은 실제 하중 값과 최대 오차율 4.44% 범위 내에서 추정되었음을 확인할 수 있다. 또한, 무게중심의 x좌표(CG x-axis)와 y좌표(CG y-axis)는 최대 오차율 2.26%내에서 추정되며 전체 하중은 오차율 3.72%를 가지며 추정되었음을 확인할 수 있다. Load transfer이 이뤄지는 dynamic 상황임을 고려해서 하중 추정시간(Estimation time)이 25초로 다른 상황에 비해 상대적으로 길지만 차량 운행 후 30초 내로 각 바퀴 정하중, 동하중, CG point, CG height가 추정되었음을 확인할 수 있다.It can be seen that the estimated dynamic load of the four wheels well indicates that the load was transferred from side to side in 15 to 25 seconds, which is the turning section of the vehicle. On the other hand, it can be confirmed that the estimated static load is maintained at a constant value, which means that the static load of each wheel of the vehicle is well estimated even in a general driving situation, indicating that the robustness of the load estimation method of the present invention has been proven. can It can be confirmed that the estimated static load value of each wheel was estimated within the range of the actual load value and the maximum error rate of 4.44%. In addition, it can be confirmed that the x-coordinate (CG x-axis) and the y-coordinate (CG y-axis) of the center of gravity are estimated within the maximum error rate of 2.26%, and the total load has an error rate of 3.72%. Considering that the load transfer is a dynamic situation, the load estimation time is 25 seconds, which is relatively long compared to other situations.

상기와 같은 3개의 상황에 걸친 실차 계측을 통해 다음과 같은 점들을 확인할 수 있다. 차량 동역학과의 융합을 함으로써, 100 estimation/sec의 높은 sampling rate로 정하중, 동하중 그리고 CG point CG height를 추정 해냈음을 확인할 수 있다. 또한, 하중 추정 알고리즘이 감가속 주행 상황과 일반 주행 상황에서도 정하중 동하중을 추정해내는 높은 강건성을 가졌음을 확인할 수 있었다. 이때, 차량 운행 시작 후 30초 내에 모든 추정은 완료되며, 본 검증 시험에서는 각 바퀴 정하중 추정 최대 오차율은 4.44% 그리고 CG point, CG height 추정 최대 오차율은 3.72%임을 확인할 수 있다.The following points can be confirmed through the actual vehicle measurement over the three situations as described above. By fusion with vehicle dynamics, it can be confirmed that static load, dynamic load, and CG point CG height have been estimated with a high sampling rate of 100 estimation/sec. In addition, it was confirmed that the load estimation algorithm had high robustness in estimating static and dynamic loads in deceleration and general driving situations. At this time, all estimations are completed within 30 seconds of starting the vehicle operation, and in this verification test, it can be confirmed that the maximum error rate for estimating static load of each wheel is 4.44% and the maximum error rate for estimating CG point and CG height is 3.72%.

이하, 본 발명의 타이어 하중 추정 방법의 수행을 위한 차량의 축하중 추정 시스템에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a system for estimating the axial weight of a vehicle for performing the method for estimating the tire load of the present invention will be described.

본 발명의 차량의 축하중 추정 시스템은, 4개의 타이어가 설치된 차량; 차량에 설치되어 차량의 가속도를 연산하는 가속도연산부; 및 차량 동역학 지배방정식과 가속도별 무게중심 좌표 데이터가 포함된 하중 추정 알고리즘을 저장하는 실시간 알고리즘 구동 장비;를 포함한다.An axial weight estimation system for a vehicle according to the present invention includes: a vehicle in which four tires are installed; an acceleration calculation unit installed in a vehicle to calculate an acceleration of the vehicle; and a real-time algorithm driving device for storing a load estimation algorithm including vehicle dynamics governing equations and acceleration-specific center of gravity coordinate data.

그리고, 주행하는 차량의 하중 및, 차량의 가속도와 가속도별 무게중심 좌표 데이터를 이용해 산출된 차량의 무게중심 3차원 좌표를 차량 동역학 지배방정식에 대입하여, 차량에 설치된 복수 개의 타이어 각각의 실시간 하중인 동하중을 산출할 수 있다.Then, by substituting the three-dimensional coordinates of the vehicle's center of gravity calculated using the vehicle's load and the vehicle's acceleration and center of gravity coordinate data for each acceleration into the vehicle dynamics governing equation, the real-time load of each of a plurality of tires installed in the vehicle is The dynamic load can be calculated.

각각의 구성에 대한 나머지 사항은 상기된 본 발명의 타이어 하중 추정 방법에 기재된 사항과 동일하다.The remaining details for each configuration are the same as those described in the method for estimating the tire load of the present invention.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (9)

타이어에 작용되는 하중, 타이어의 접지각 및 타이어의 압력 간 관계에 대한 3차원 그래프인 3차원맵을 마련하는 제1단계;
차량에 대한 동역학 모델을 생성하고, 상기 동역학 모델에서 차량 모델의 가속도(종/횡 방향)에 따른 타이어 모델의 접지각과 압력 값을 상기 3차원맵에 대입하여 상기 차량 모델의 가속도별 상기 타이어 모델에 작용되는 하중인 추정하중을 산출하는 제2단계;
상기 추정하중과 상기 차량 모델의 가속도를 차량 동역학 지배방정식에 입력하여, 상기 차량 모델의 하중 및 상기 차량 모델의 무게중심의 3차원(종, 횡, 높이) 좌표를 산출함으로써, 상기 차량 모델의 가속도에 따른 상기 차량 모델의 무게중심의 3차원 좌표 데이터인 가속도별 무게중심 좌표 데이터(CG point, CG height)를 생성하는 제3단계; 및
상기 차량 모델의 하중과 상기 가속도별 무게중심 좌표 데이터 및 차량의 가속도를 상기 차량 동역학 지배방정식에 대입하여, 상기 차량의 주행 시 상기 차량에 설치된 복수 개의 타이어 각각의 하중을 산출하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 무게 중심 좌표 및 축하중 추정 방법.
A first step of preparing a three-dimensional map, which is a three-dimensional graph of the relationship between the load applied to the tire, the tread angle of the tire, and the pressure of the tire;
A dynamic model for the vehicle is generated, and the contact angle and pressure values of the tire model according to the acceleration (longitudinal/lateral direction) of the vehicle model in the dynamic model are substituted into the 3D map to the tire model for each acceleration of the vehicle model. a second step of calculating an estimated load that is an applied load;
By inputting the estimated load and the acceleration of the vehicle model into the vehicle dynamics governing equation, the three-dimensional (vertical, horizontal, and height) coordinates of the load of the vehicle model and the center of gravity of the vehicle model are calculated, thereby the acceleration of the vehicle model A third step of generating the coordinate data (CG point, CG height) for each acceleration, which is the three-dimensional coordinate data of the center of gravity of the vehicle model according to ; and
A fourth step of calculating the load of each of the plurality of tires installed in the vehicle when the vehicle is driving by substituting the load of the vehicle model, the center of gravity coordinate data for each acceleration, and the vehicle acceleration into the vehicle dynamics governing equation; A method of estimating the center of gravity coordinates and axial load of a vehicle, comprising:
청구항 1에 있어서,
상기 제4단계는, 상기 차량의 등속 주행 시 상기 차량에 설치된 복수 개의 타이어 각각의 하중인 정하중을 산출하는 제4-1단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 무게 중심 좌표 및 축하중 추정 방법.
The method according to claim 1,
The fourth step is a method for estimating the center of gravity coordinates and axial load of a vehicle, characterized in that it includes a step 4-1 of calculating a static load, which is a load of each of a plurality of tires installed in the vehicle when the vehicle is traveling at a constant speed.
청구항 2에 있어서,
상기 제4단계는, 상기 차량의 감가속 주행 시 상기 차량에 설치된 복수 개의 타이어 각각의 실시간 하중인 동하중을 산출하는 제4-2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 무게 중심 좌표 및 축하중 추정 방법.
3. The method according to claim 2,
The fourth step includes a step 4-2 of calculating a dynamic load, which is a real-time load of each of a plurality of tires installed in the vehicle, during deceleration and deceleration of the vehicle. Way.
청구항 1에 있어서,
상기 차량 동역학 지배방정식은, 4개의 타이어 모델에 대한 선형 회귀 분석 후 비용 함수를 연산하여 생성되는 것을 특징으로 하는 차량의 무게 중심 좌표 및 축하중 추정 방법.
The method according to claim 1,
The vehicle dynamics governing equation is a method for estimating center of gravity coordinates and axial weight of a vehicle, characterized in that it is generated by calculating a cost function after linear regression analysis on four tire models.
청구항 4에 있어서,
상기 선형 회귀 분석은 아래의 식에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 차량의 무게 중심 좌표 및 축하중 추정 방법.
Figure pat00009

여기서, X, Y, B0, 및 B1은 행렬식이다.
5. The method according to claim 4,
The linear regression analysis is a method of estimating the center of gravity coordinates and axial load of a vehicle, characterized in that performed by the following equation.
Figure pat00009

Here, X, Y, B 0 , and B 1 are determinants.
청구항 5에 있어서,
상기 X행렬과 상기 Y행렬은 하기와 같이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 무게 중심 좌표 및 축하중 추정 방법.
Figure pat00010
,
Figure pat00011

여기서, ax는 차량의 종방향 가속도이고, ay는 차량의 횡방향 가속도이다. 그리고, Fz,FR은 차량 전방 우측의 타이어에 대한 하중이고, Fz,FL은 차량 전방 좌측의 타이어에 대한 하중이며, Fz,RR은 차량 후방 우측의 타이어에 대한 하중이며, Fz,RL은 차량 후방 좌측의 타이어에 대한 하중이다.
6. The method of claim 5,
The X matrix and the Y matrix are the center of gravity coordinates of the vehicle and the axial weight estimation method, characterized in that formed as follows.
Figure pat00010
,
Figure pat00011

Here, a x is the longitudinal acceleration of the vehicle, and a y is the lateral acceleration of the vehicle. And, F z,FR is the load on the front right tire of the vehicle, F z,FL is the load on the front left tire of the vehicle, F z,RR is the load on the rear right tire of the vehicle, F z, RL is the load on the tire on the left rear side of the vehicle.
청구항 6에 있어서,
상기 B0행렬과 및 B1행렬은 하기와 같이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 무게 중심 좌표 및 축하중 추정 방법.
Figure pat00012
,
Figure pat00013

여기서, m은 차량의 하중이고, D는 차량의 전방 양 타이어 간 거리이며, L은 차량의 측면에서 양 타이어 간 거리이고, Dl은 차량의 무게중심과 차량 전방 좌측 타이어 간 횡방향 거리이며, Lr은 차량의 무게중심과 차량 후방 우측 타이어 간 종방향 거리이며, h는 차량의 무게중심 높이이다.
7. The method of claim 6,
The B 0 matrix and the B 1 matrix are the center of gravity coordinates and axial weight estimation method of the vehicle, characterized in that formed as follows.
Figure pat00012
,
Figure pat00013

where m is the load of the vehicle, D is the distance between both front tires of the vehicle, L is the distance between both tires on the side of the vehicle, and D l is the lateral distance between the center of gravity of the vehicle and the front left tire of the vehicle, Lr is the longitudinal distance between the vehicle's center of gravity and the rear right tire of the vehicle, and h is the height of the vehicle's center of gravity.
청구항 7에 있어서,
상기 비용 함수 연산에 의해, 상기 차량 동역학 지배방정식은 하기와 같이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 무게 중심 좌표 및 축하중 추정 방법.
Figure pat00014

8. The method of claim 7,
By the cost function calculation, the vehicle dynamics governing equation is formed as follows.
Figure pat00014

청구항 8의 차량의 무게 중심 좌표 및 축하중 추정 방법의 수행을 위한 차량의 무게 중심 좌표 및 축하중 추정 시스템에 있어서,
4개의 타이어가 설치된 차량;
상기 차량에 설치되어 상기 차량의 가속도를 연산하는 가속도연산부; 및
상기 차량 동역학 지배방정식과 상기 가속도별 무게중심 좌표 데이터가 포함된 하중 추정 알고리즘을 저장하는 실시간 알고리즘 구동 장비;를 포함하고,
주행하는 상기 차량의 하중 및, 상기 차량의 가속도와 상기 가속도별 무게중심 좌표 데이터를 이용해 산출된 상기 차량의 무게중심 3차원 좌표를 상기 차량 동역학 지배방정식에 대입하여, 상기 차량에 설치된 복수 개의 타이어 각각의 실시간 하중을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 축하중 추정 시스템.
In the system for estimating the coordinates of the center of gravity of the vehicle and the axial load of the vehicle for performing the method of estimating the coordinates of the center of gravity of the vehicle of claim 8,
Vehicles with 4 tires;
an acceleration calculation unit installed in the vehicle to calculate an acceleration of the vehicle; and
and a real-time algorithm driving device for storing a load estimation algorithm including the vehicle dynamics governing equation and the acceleration-specific center of gravity coordinate data;
Each of the plurality of tires installed in the vehicle by substituting the three-dimensional coordinates of the vehicle's center of gravity calculated using the vehicle's load and the vehicle's acceleration and the center of gravity coordinate data for each acceleration into the vehicle dynamics governing equation Axial weight estimation system of a vehicle, characterized in that for calculating the real-time load of.
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