(57)【要約】  本発明は、車両の重心の高さを決定するための装置及び方法に関する。この装置は、車両（１１）の動力学的なピッチング特性を表す動力学的ピッチングパラメータ（ΔＦＮ、Δθ）を決定する決定装置（１０）と、車両（１１）の重心の高さを表す重心高さパラメータ（ｈｓｐ、Δｈ）を計算するために、決定された動力学的ピッチングパラメータ（ΔＦＮ、Δθ）が供給される分析ユニット（１２）とを含む。本発明によれば、決定装置（１０）が、さらに、車両（１１）の少なくとも１つの車輪に生じる車輪力（ＦＢ，ｖ、ＦＢ，ｈ）を表す車輪力パラメータ（ＦＢ）を決定し、かつ、分析ユニット（１２）が、決定された車輪力パラメータ（ＦＢ）を考慮しながら、重心高さパラメータ（ｈｓｐ、Δｈ）を、決定された動力学的ピッチングパラメータ（ΔＦＮ、Δθ）の関数として計算する。
2008522886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の重心の高さを決定する装置であって、車両（１１）のピッチング挙動を表すピッチング動力学変数（ΔＦＮ、Δθ）を決定する決定装置（１０）と、決定された前記ピッチング動力学変数（ΔＦＮ、Δθ）が伝送され、車両（１１）の重心の高さを表す重心高さ変数（ｈｓｐ、Δｈ）を計算する評価ユニット（１２）とを備える装置において、前記決定装置（１０）が、車両（１１）の車輪に生じる車輪力（ＦＢ，ｖ、ＦＢ，ｈ）を表す車輪力変数（ＦＢ）を決定し、前記評価ユニット（１２）が、決定された前記車輪力変数（ＦＢ）を顧慮しながら、前記重心高さ変数（ｈｓｐ、Δｈ）を、決定された前記ピッチング動力学変数（ΔＦＮ、Δθ）の関数として計算することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記決定装置（１０）が、前記車輪力変数（ＦＢ）を、車両（１１）の縦方向の動力学に影響を及ぼすように設けられる車両組み込み品と関連付けて決定し、前記車両組み込み品は、運転者によって及び／又は運転者とは独立に操作されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記車輪力変数（ＦＢ）を決定するための前記車輪力（ＦＢ，ｖ、ＦＢ，ｈ）が、車両（１１）に配置される車輪スリップ制御装置（１０ｂ）用装置によって計算されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記車輪力変数（ＦＢ）が、車両（１１）の前輪及び／又は後輪に生じる車輪の縦方向の力（ＦＢ，ｖ、ＦＢ，ｈ）を表すことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ピッチング動力学変数（ΔＦＮ、Δθ）が、車両の横方向の方位を有する回転軸回りの車両（１１）のピッチングの動きを表すことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ピッチング動力学変数（Δθ）が、車両（１１）のピッチングの動きと関連して生じる最大値であるピッチング振幅を表すことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記車両（１１）のピッチングの動きが、前記ピッチング動力学変数（Δθ）を決定するために、車両（１１）内に配置される回転速度センサ（１０ｃ）によって検出されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記ピッチング動力学変数（ΔＦＮ）が、車両（１１）の前輪及び／又は後輪に生じる車輪の接地力（ＦＮ，ｖ、ＦＮ，ｈ）を表すことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記車輪の接地力（ＦＮ，ｖ、ＦＮ，ｈ）が、前記ピッチング動力学変数（ΔＦＮ）を決定するために、車両（１１）内に配置される力測定装置（１０ａ）によって検出されることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記重心高さ変数（ｈｓｐ、Δｈ）が、予め定められた分類レベル（低、中、高）に従って計算されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記重心高さ変数（ｈｓｐ、Δｈ）が、車両（１１）内に配置される運転者支援システム（１３）の始動特性を調整するために、及び／又は、前記運転者支援システム（１３）がその基礎とする車両モデルをパラメータ化するために用いられ、前記運転者支援システム（１３）は、特に車両（１１）のヨーレート調節用のシステムであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
車両の重心の高さを決定する方法であって、車両（１１）のピッチング挙動を表すピッチング動力学変数（ΔＦＮ、Δθ）を決定し、決定された前記ピッチング動力学変数（ΔＦＮ、Δθ）を用いて車両（１１）の重心の高さを表す重心高さ変数（ｈｓｐ、Δｈ）を計算する方法において、さらに、車両（１１）の車輪に生じる車輪力（ＦＢ，ｖ、ＦＢ，ｈ）を表す車輪力変数（ＦＢ）を決定し、決定された前記車輪力変数（ＦＢ）を顧慮しながら、前記重心高さ変数（ｈｓｐ、Δｈ）を、決定された前記ピッチング動力学変数（ΔＦＮ、Δθ）の関数として計算することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の重心の高さを決定するための装置及び方法に関する。この装置は、車両の動力学的なピッチング挙動を表すピッチング動力学変数を決定する決定装置と、決定されたピッチング動力学変数が伝送され、車両の重心の高さを表す重心高さ変数を計算する評価ユニットとを備えている。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、車両に対する質量関係変数を決定する装置を開示している。この装置においては、車両の重心の高さを表す重心高さ変数が、走行に応じて励起される車体のピッチングの動きの固有振動数を計算から得ることによって決定される。センサによって得られるピッチングの振動数スペクトルに基づいて、車体のピッチングの動きの振幅のスペクトルを、フーリエ変換を適用することによって決定する。その場合、ピッチングの動きの固有振動数は、振幅のスペクトルにおいて出現する共振増幅の各振動数から直接明らかになる。
【０００３】
固有振動数分析のこの方法は比較的コストが掛かり、しかも満足な結果が得られるのは、車体のピッチング振動数が十分に励起された場合のみである。このようなピッチング振動数は、車両の通常の走行中は比較的僅かな程度にしか発現しない。従って、重心高さ変数すなわち車両の重心の高さを限定的にしか決定することができない。
【０００４】
【特許文献１】国際公開第９９／４５３４６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、車両の重心の高さの決定を、容易に、しかも車両の通常の走行状態において正確に実行し得る、冒頭に述べたタイプの装置又は方法を開発することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、それぞれ請求項１及び請求項１２の特徴に従って達成される。
【０００７】
車両の重心の高さを決定する装置は、車両の動力学的なピッチング挙動を表すピッチング動力学変数を決定する決定装置に加えて、決定されたピッチング動力学変数が伝送され、車両の重心の高さを表す重心高さ変数を計算する評価ユニットを備えている。本発明によれば、決定装置は、車両の少なくとも１つの車輪に生じる車輪力を表す車輪力変数をも決定し、さらに、評価ユニットが、決定された車輪力変数を顧慮しながら、重心高さ変数を、決定されたピッチング動力学変数の関数として計算する。重心高さ変数の計算は、決定されたピッチング動力学変数及び決定された車輪力変数だけでなく、例えば車両の縦方向の車輪間の距離又は車両の車輪懸架装置のバネ剛性のような車両特有の変数をも含む、解法容易な微分方程式に基づいて行うことができる。
【０００８】
穏やかな運転スタイルの時にも、車両走行の過程において、運転者が行う加減速操作、あるいは場合によっては運転者とは無関係に実行される加減速操作によって、車体には、比較的大きな縦方向の動力学的力が少なくとも短時間生じるものである。この縦方向の動力学的力が車体のピッチングの動きを生じさせ、このピッチングの動きは、対応するピッチングの振幅又はピッチングの振幅の時間的変化の形で確実に検出することができる。同じことが、車両の少なくとも１つの車輪に生じる車輪力についても当てはまる。従って、決定されたピッチング動力学変数と決定された車輪力変数との本発明による論理的結合によって、車両の重心の高さを通常走行の状態においても正確に決定することが可能になる。
【０００９】
本発明による装置の有利な実施態様が従属請求項から明らかになる。
【００１０】
決定装置は、車輪力変数を、車両の縦方向の動力学に影響を及ぼすように設けられている車両組み込み品と関連付けて有利に決定する。この車両組み込み品は、運転者によって及び／又は運転者とは独立に操作される。この車両組み込み品として代表的なものは、車両の車輪を制動するために設けられる車輪のブレーキ装置、及び／又は、車両の駆動輪と相互作用する駆動エンジンである。車輪ブレーキ装置又は駆動エンジンは、一般的には、車両内に配置されるブレーキ制御要素又は走行制御要素を操作することによって運転者により操作される。運転者とは独立の操作は、通常、車両内に配置される運転者支援システムによって行われる。
【００１１】
車輪ブレーキ装置又は駆動エンジンを操作すると、車両の当該車輪に減速又は加速の力が生じ、その力そのものが、穏やかな運転スタイルの時においても、比較的大きな縦方向の動力学的力を少なくとも短時間車体に生じさせる。この縦方向の動力学的力によって、車体のピッチングの動きが発生し、このピッチングの動きを、対応するピッチングの振幅又はピッチングの振幅の時間的変化の形で検出することができる。この場合、決定されるピッチング動力学変数は、決定される車輪力変数の応答関数であると見做すことができる。決定された車輪力変数と決定されたピッチング動力学変数との間には、独自に規定される因果関係が存在する。この因果関係は、重心高さ変数の計算において、例えば路面の傾斜によって惹起されるような好ましくない外部影響を効果的に抑制することを可能にする。
【００１２】
このような制動又は減速操作は通常の車両走行過程において頻繁に生じるので、計算される重心高さ変数は連続的に更新される。
【００１３】
さらに、車輪力変数が、車両内に配置される車輪スリップ制御装置によって決定されると有利である。この車輪スリップ制御装置は、ヨーレート制御用のシステム、例えば電子安定化プログラム（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  ｐｒｏｇｒａｍ：ＥＳＰ）その他同類のものとすることができる。車輪力変数は一般的に内部において有用であるので、この種の装置においても利用することができる。
【００１４】
車輪力変数は、特に、車両の前輪及び／又は後輪に生じる車輪の縦方向（長手方向）の力を表す。このような車輪の縦方向の力の正確な検出は、比較的低廉な技術的経費で可能であり、車輪のブレーキ装置及び／又は駆動エンジンを操作するために用意される、例えば所定のブレーキトルク又は所定の駆動トルクのような制御変数を評価することによって導出することができる。この制御変数は、一般的に車両のＣＡＮバスにおいて利用可能であり、車輪力変数の決定に使用することもできる。
【００１５】
車体のピッチングの動きは、走行過程において車両に作用する減速及び加速の力のために、車両の縦方向において最も顕著である。従って、ピッチング動力学変数をより簡単に検出するためには、この動力学変数が、車両の横方向の方位を有する回転軸回りの車両のピッチングの動きを表すと有利である。
【００１６】
ピッチング動力学変数は、特に、車両のピッチングの動きと関連して生じる最大値であるピッチング振幅を表すことができる。この場合、生じるピッチングの最大振幅は、明らかに当該車両の重心が高くなると共に増大するので、発生する最大ピッチング振幅を決定することによって、重心の高さ変数を特に正確に計算することができる。車体のアクティブ安定化装置を備えた車両においては、一般的に、ピッチング動力学変数又は相当する変数が利用可能であるので、車体のピッチングの動きを補正するためにこれを用いることもできる。
【００１７】
発生する最大ピッチング振幅とそれに関係する重心高さ変数との間の数学的関係は、対応するアルゴリズムの形、あるいは経験的に定められる特性曲線の形で評価ユニット内部に保存することができる。
【００１８】
車両のピッチングの動きは、車両内に配置される回転速度センサであり、その測定軸が車両のピッチングの動きの回転軸の方向の方位を有する回転速度センサによって、容易かつ確実に検出することができる。
【００１９】
追加的又は代替的に、ピッチング動力学変数は、車両の前輪及び／又は後輪に生じる車輪の接地力を表す。この場合は、車輪間の幾何学的な距離は判明しているので、車体のピッチングの動き、従ってピッチング動力学変数を、個別の車輪ごとに生じる車輪接地力に基づいて明確に決定することができる。
【００２０】
この場合、ピッチング動力学変数を決定するために、車輪の接地力を、例えば車両のアクティブシャシと関連して用いられるような、車両内に配置される力測定装置によって検出することが適切である。このようなアクティブシャシは、いくつかの車両においてシリーズ生産ベースで採用されている。
【００２１】
多くの適用事例の場合、重心の高さ変数を予め定められた分類レベルに従って計算することで十分である。その結果、重心の高さを決定するのに必要であって、最終的に評価ユニットが利用し得るようにするための計算容量は、必要最小限度のものに低減することができる。この分類は、“低”、“中”又は“高”のような言語的状態値に従って行うことができる。
【００２２】
計算された重心の高さ変数は、車両内に配置される運転者支援システムの始動特性を適応調整するために、及び／又は、運転者支援システムがその基礎とする車両モデルをパラメータ化するために有利に用いられる。この場合、この運転者支援システムは、車両のヨーレート調節用のシステム、すなわち例えば電子安定化プログラム（ＥＳＰ）とすることができる。
【００２３】
この場合、電子安定化プログラムは、車両の横方向の動力学的不安定性を防止又は低減する機能を果たすが、それは、電子安定化プログラムの始動特性を決定する始動条件が成立すると、電子安定化プログラム用の基礎となる車両モデルに従って車両安定化手段が実行されることによるものである。その瞬時の重心の高さは車両の横方向の動力学的挙動に大きく影響する。この理由から、計算された重心高さ変数に応じて電子安定化プログラムの始動特性を対応して調整することによって、あるいは、計算された重心高さ変数を用いて、電子安定化プログラムがその基礎とする車両モデルを対応してパラメータ化することによって、車両安定化の対策措置が、車両のその瞬時の重心の高さとは無関係に確実にかつ状況に適応して始動又は遂行されることを保証できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明による装置及び方法を添付の図面を参照しながらさらに詳細に説明する。
【００２５】
図１は、車両の重心の高さを決定するための本発明による装置の実施例を示す。
【００２６】
この装置は、車両１１の動力学的なピッチング挙動を表すピッチング動力学変数ΔＦＮを決定する決定装置１０を含むだけでなく、車両１１の重心の高さを表す重心高さ変数ｈｓｐを計算するために、決定されたピッチング動力学変数ΔＦＮが伝送される評価ユニット１２をも備えている。ここで、ピッチング動力学変数ΔＦＮは、車両の横方向の方位を有する回転軸の回りの車両１１のピッチングの動きを表す。
【００２７】
本発明によれば、決定装置１０は、車両１１の少なくとも１つの車輪に生じる車輪力、例えば車両１１の前輪及び／又は後輪に発生する車輪の縦方向の力ＦＢ，ｖ又はＦＢ，ｈを表す車輪力変数ＦＢをも決定する。さらに、評価ユニット１２が、決定された車輪力変数ＦＢを顧慮しながら、重心高さ変数ｈｓｐを、決定されたピッチング動力学変数ΔＦＮの関数として計算する。
【００２８】
この場合、ピッチング動力学変数ΔＦＮは、車両１１の前輪及び／又は後輪に生じる車輪の接地力ＦＮ，ｖ、ＦＮ，ｈを表すものとする。その場合、ピッチング動力学変数ΔＦＮは、式
ΔＦＮ＝ＦＮ，ｖ−ＦＮ，ｈ    （１．１）
の関係によって定義される。車輪接地力ＦＮ，ｖ、ＦＮ，ｈは、車両１１内に配置されかつ決定装置１０の構成要素である力測定装置１０ａによって検出される。力測定装置１０ａは、各車輪個別に設けられる加速度センサ、力ピックアップその他同類のものの構成であるが、例えば車両１１のアクティブシャシと関連させて用いることができる。
【００２９】
さらに、ピッチング動力学変数ΔＦＮに対して、式
【数１】
2008522886.tif 000003
の形の微分方程式が成り立つ。式中、ｍｆは車両１１の質量を表し、ａｘは車両１１に作用する縦方向の加速度を表し、ｌは車両１１の車輪間の縦方向の距離を表す。式（１．２）を導出するために、特に、車両１１の重心ＳＰに対する車両１１の前輪及び後輪の距離ｌｖ及びｌｈを車両の縦方向に設定する。この場合次式が成り立つ。
【数２】
2008522886.tif 000004
【００３０】
式（１．２）から、力の釣り合いＦＢ＝  ＦＢ，ｖ＋ＦＢ，ｈ＝  ｍｆ・ａｘを考慮して、重心高さ変数ｈｓｐに対して、容易に解くことができる次式の形の決定式が導出される。
【数３】
2008522886.tif 000005
【００３１】
車輪力変数ＦＢは、例えば電子安定化プログラム（ＥＳＰ）その他同類のようなヨーレート調節システムである車両１１内配置の車輪スリップ制御装置１０ｂによって計算される。車輪スリップ制御装置１０ｂは決定装置１０の構成要素であり、車輪力変数ＦＢは、次式
【数４】
2008522886.tif 000006
に従って決定される。式中、Ｃｐはブレーキトルクの伝達比を表し、ｐｒａｄはホイールシリンダの圧力を表し、ｖｒａｄは測定された車輪速度を表し、Ｊｒａｄは車輪の慣性モーメントを表し、Ｒは車輪の半径を表し、ＭＫａＨａｌｂはカルダン軸トルクの１／２を表す（“ボッシュ、自動車ハンドブック（Ｂｏｓｃｈ、Ｋｒａｆｔｆａｈｒｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｓ  Ｔａｓｃｈｅｎｂｕｃｈ）”、ロベルト・ボッシュ有限会社（Ｒｏｂｅｒｔ  Ｂｏｓｃｈ  ＧｍｂＨ）、第２３版参照）。
【００３２】
決定装置１０は、車輪力変数ＦＢを、車両１１の縦方向の動力学に影響を及ぼすように設けられている車両組み込み品と関連付けて決定する。この車両組み込み品は、運転者によって及び／又は運転者とは独立に操作される。この車両組み込み品として代表的なものは、車両１１の車輪を制動するために設けられる車輪のブレーキ装置、及び／又は、車両１１の駆動輪と相互作用する駆動エンジンである。車輪ブレーキ装置又は駆動エンジンの運転者による操作は、車両１１内に配置されるブレーキ制御要素又は走行制御要素を操作することによって行われる。一方、運転者とは独立の操作は、車両１１内に配置される運転者支援システム１３によって行われる。運転者支援システム１３は電子安定化プログラム（ＥＳＰ）である。
【００３３】
車輪ブレーキ装置又は駆動エンジンを操作すると、車両１１の当該車輪に減速又は加速の力ＦＢ，ｖ、ＦＢ，ｈが生じ、その力が、穏やかな運転スタイルの時においても、比較的大きな縦方向の動力学的力を少なくとも短時間車体に生じさせる。この縦方向の動力学的力によって、車体のピッチングの動きが発生し、このピッチングの動きを、対応するピッチングの振幅又はピッチングの振幅の時間的変化の形で検出することができる。この場合、決定されるピッチング動力学変数ΔＦＮは、決定される車輪力変数ＦＢの応答関数であると見做すことができる。従って、逆に、決定される車輪力変数ＦＢは、ピッチング動力学変数ΔＦＮを決定するためのテスト関数となる。決定された車輪力変数ＦＢと決定されたピッチング動力学変数ΔＦＮとの間には、独自に規定される因果関係が存在する。この因果関係は、重心高さ変数ｈｓｐの計算において、例えば路面の傾斜によって惹起されるような好ましくない外部影響を効果的に抑制することを可能にする。
【００３４】
上記の説明によれば、車輪ブレーキ装置又は駆動エンジンを操作することが、重心高さ変数ｈｓｐを計算するための車輪力変数ＦＢ又はピッチング動力学変数ΔＦＮを決定する明確な引き金になる。続いて、車輪力変数ＦＢ又はピッチング動力学変数ΔＦＮが、専ら車輪ブレーキ装置又は駆動エンジンの操作の短い時間間隔内においてのみ計算されるので、例えば路面の傾斜によるような、経時的に長い車輪力変数ＦＢ又はピッチング動力学変数ΔＦＮの変化は、これらの変数に基づいて計算される重心高さ変数ｈｓｐに対して無視し得るほどの影響しか及ぼさない。
【００３５】
車輪スリップ制御装置１０ｂを用いるのに追加して、あるいはその代わりに、例えば、車輪ブレーキ装置及び／又は駆動エンジンの操作用として用意される所定のブレーキトルク又は所定の駆動トルクのような制御変数を評価することによって、車輪力変数ＦＢが導出される。この制御変数は車両１１内に配置されるＣＡＮバスにおいて利用可能である。
【００３６】
本発明による装置の別の実施態様によれば、ピッチング動力学変数ΔＦＮの代わりに、ピッチング動力学変数Δθが、車輪ブレーキ装置又は駆動エンジンの操作と関連付けて決定される。このピッチング動力学変数Δθは、車両１１のピッチングの動きに関連して生じる最大値であるピッチングの振幅を表し、
【数５】
2008522886.tif 000007
である。ここで、ｔｓｔａｒｔは車輪ブレーキ装置又は駆動エンジンの操作の時点を表し、ｔｅｎｄｅは、ピッチングの振幅がその最大絶対値を取る時点（ピッチングの動きが逆転する点）、すなわち、
【数６】
2008522886.tif 000008
の時点である。
【００３７】
端末条件（２．２）の下での式（２．１）の積分は、回転速度センサ１０ｃによって利用可能になる回転速度信号に基づいて評価ユニット１２によって実行される。この回転速度センサ１０ｃの測定軸は、車両１１のピッチングの動きの回転軸の方向の方位を有しているので、この回転速度信号は、車体のピッチングの動きの回転速度を表す。回転速度センサ１０ｃは決定装置１０の構成要素である。
【００３８】
回転速度センサ１０ｃの代わりに、車両の縦方向及び垂直方向の方位を有する直線加速度センサの構成を設けてもよい。この場合は、評価ユニット１２は、これらのセンサの信号からピッチング動力学変数Δθを決定する。
【００３９】
車体のアクティブ安定化装置を備えた車両１１においては、一般的に、ピッチング動力学変数Δθ又はこれに相当する変数が利用可能であるので、車体のピッチングの動きを補正するためにこれを用いることもできる。
【００４０】
決定された車輪力変数ＦＢ及び決定されたピッチング動力学変数Δθを基礎として、評価ユニット１２が重心高さ変数Δｈを計算する。この重心高さ変数Δｈは、荷物１５又は同類のものに基づく車両１１の重心の高さの変化を表す。より正確に言えば、重心高さ変数Δｈは、車体のピッチング極と車両１１の重心の高さＳＰとの間の距離を表す。これに関して、次式の形の微分方程式が用いられる。
Ｊｙ・θ”＋Ｄω・θ’＋Ｃω・θ＝ｍ・ａｘ・Δｈ．    （２．３）
式中、Ｊｙは車両の縦方向における車両１１の慣性モーメントを表し、Ｄωは車両１１の車輪懸架装置の減衰定数を表し、Ｃωは車両１１の車輪懸架装置のバネ剛性を表す。車輪ブレーキ装置又は駆動エンジンの操作によって惹起される車体のピッチングの動きの限界状態は、単に、式（２．２）の状態の範囲内において考慮される、つまり実際にはピッチングの動きのピッチング振幅に対して生じる最大絶対値であるので、ピッチング動力学変数Δθの時刻ｔにおける値を表す変数θ＝θ（ｔ）の時間に関する導関数θ’，θ”は消失する。その結果、式（２．３）は次式の形に簡単化される。
【数７】
2008522886.tif 000009
この式から、力の釣り合い式ＦＢ＝ｍ・ａｘを考慮して、重心の高さ変数Δｈに対する次の解きやすい決定式が導かれる。
【数８】
2008522886.tif 000010
荷重を載せない状態の車両１１の重心の高さは既知であるので、重心の高さ変数Δｈから、車両１１の重心の絶対高さを直接決定することができる。
【００４１】
２つの代替的な決定式（１．４）及び（２．５）の数学的関係は、対応するアルゴリズムの形、あるいは経験的に定められる特性曲線の形で評価ユニット１２に保存される。
【００４２】
多くの適用事例の場合、重心の高さを予め定められた分類レベルに従って決定することで十分である。このため、本発明による装置の別の実施態様によれば、評価ユニット１２が、計算された重心高さ変数ｈｓｐ又はΔｈに基づいて、車両１１の重心の高さを言語的状態値の「低」、「中」又は「高」に従って分類する。
【００４３】
計算された重心高さ変数ｈｓｐ又はΔｈは、特に、運転者支援システム１３の始動特性を調整するために、及び／又は、運転者支援システム１３がその基礎とする車両モデルをパラメータ化するために用いられる。この場合の運転者支援システム１３は、車両１１のヨーレート調節用のシステム、例えば電子安定化プログラム（ＥＳＰ）である。
【００４４】
この場合、電子安定化プログラムは、車両１１の横方向の動力学的不安定性を防止又は低減する機能を果たすが、それは、電子安定化プログラムの始動特性を決定する始動条件が成立すると、電子安定化プログラム用の基礎となる車両モデルに従って車両安定化手段が実行されることによるものである。重心ＳＰが高くなると、車両１１の横方向の動力学的挙動に大きく影響する。この理由から、電子安定化プログラムの始動特性を、計算された重心高さ変数ｈｓｐ又はΔｈに応じて調整するか、あるいは、電子安定化プログラム用の基礎として機能する車両モデルを、計算された重心高さ変数ｈｓｐ又はΔｈを用いてパラメータ化して、車両安定化手段が、車両１１のその瞬時の重心の高さとは無関係に確実にかつ状況に適応して始動又は遂行されるようにするのである。
【００４５】
運転者に重心ＳＰが高くなったことを知覚させるために、視覚的及び／又は聴覚的な運転者指示の出力用として設けられる信号伝送ユニット１４を、重心高さ変数ｈｓｐ又はΔｈに応じて作動させる。この運転者情報は、重心高さの明白な上昇が確認された場合、すなわち、例えば重心高さの分類が「中」又は「高」の言語的状態値を有する場合に出力される。
【００４６】
図２は、本発明による方法の実施例をフローチャートの形で示す。
【００４７】
この方法はスタートステップ２０に始まり、その後の第１主ステップ２１において、車両１１の車輪ブレーキ装置又は駆動エンジンの操作をチェックする。
【００４８】
第１主ステップ２１において車両１１の車輪ブレーキ装置又は駆動エンジンが操作されていないことが決定されると、方法は速やかに開始点に戻る。そうでなければ、第２主ステップ２２において、車両１１の前輪及び／又は後輪に生じる車輪の縦方向の力ＦＢ，ｖ、ＦＢ，ｈを検出する。次いで第３主ステップ２３において、検出された車輪の縦方向の力ＦＢ，ｖ、ＦＢ，ｈに基づいて車輪力変数ＦＢを決定する。
【００４９】
第１の２次的ステップ３１ａにおいては、２つの主ステップ２２及び２３の実行と平行して車輪接地力ＦＮ，ｖ、ＦＮ，ｈを検出する。次いで第２の２次的ステップ３２ａにおいて、検出された車輪接地力ＦＮ，ｖ、ＦＮ，ｈに基づいてピッチング動力学変数ΔＦＮを決定する。
【００５０】
共通の第４主ステップ２４において、第３主ステップ２３で決定される車輪力変数ＦＢと、第２の２次的ステップ３２ａで決定されるピッチング動力学変数ΔＦＮとを式（１．４）に従って論理的に結合し、この結合によって計算される重心高さ変数ｈｓｐを次の第５主ステップ２５において利用できるようにする。
【００５１】
この方法は次の終結ステップ２６において完了する。
【００５２】
本発明による方法の別の実施態様によれば、２つの２次的ステップ３１ａ及び３２ａの代わりに、１つの２次的ステップ３２ｂを設け、そのステップにおいて、端末条件（２．２）の下で式（２．１）に基づいて、ピッチング動力学変数Δθを決定する。
【００５３】
続いて第４の主ステップ２４において、第３の主ステップ２３で決定される車輪力変数ＦＢと、２次的ステップ３２ｂで決定されるピッチング動力学変数Δθとを式（２．５）に従って論理的に結合し、この結合によって計算される重心高さ変数Δｈを次の第５主ステップ２５において利用できるようにする。
【００５４】
このように計算された重心の高さ変数ｈｓｐ又はΔｈは、特に、運転者支援システム１３の始動特性を調整するために、及び／又は、運転者支援システム１３がその基礎とする車両モデルをパラメータ化するために用いられる。この場合の運転者支援システム１３は、車両１１のヨーレート調節用のシステム、例えば電子安定化プログラム（ＥＳＰ）である。さらに、視覚的及び／又は聴覚的な運転者指示の出力用として設けられる信号伝送ユニット１４を、重心高さ変数ｈｓｐ又はΔｈに応じて作動させる。
【００５５】
本発明による方法は、評価ユニット１２内の対応するソースコードの形のソフトウェアによって実行される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】車両の重心の高さを決定するための本発明による装置の実施例を示す。
【図２】本発明による方法の実施例をフローチャートの形で示す。
【図１】
2008522886.tif 000011
【図２】
2008522886.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月12日(2006.5.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の重心の高さを決定する装置であって、車両（１１）のピッチング挙動を表すピッチング動力学変数（ΔＦＮ、Δθ）を決定する決定装置（１０）と、決定された前記ピッチング動力学変数（ΔＦＮ、Δθ）が伝送され、車両（１１）の重心の高さを表す重心高さ変数（ｈｓｐ、Δｈ）を計算する評価ユニット（１２）とを備え、前記決定装置（１０）が、車両（１１）の車輪に生じる車輪力（ＦＢ，ｖ、ＦＢ，ｈ）を表す車輪力変数（ＦＢ）を決定し、前記評価ユニット（１２）が、決定された前記車輪力変数（ＦＢ）を顧慮しながら、前記重心高さ変数（ｈｓｐ、Δｈ）を、決定された前記ピッチング動力学変数（ΔＦＮ、Δθ）の関数として計算する装置において、前記車輪力変数（ＦＢ）が、車両（１１）の前輪及び／又は後輪に生じる車輪の縦方向の力（ＦＢ，ｖ、ＦＢ，ｈ）を表すことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記決定装置（１０）が、前記車輪力変数（ＦＢ）を、車両（１１）の縦方向の動力学に影響を及ぼすように設けられる車両組み込み品と関連付けて決定し、前記車両組み込み品は、運転者によって及び／又は運転者とは独立に操作されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記車輪力変数（ＦＢ）を決定するための前記車輪力（ＦＢ，ｖ、ＦＢ，ｈ）が、車両（１１）に配置される車輪スリップ制御装置（１０ｂ）によって計算されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ピッチング動力学変数（ΔＦＮ、Δθ）が、車両の横方向の方位を有する回転軸回りの車両（１１）のピッチングの動きを表すことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ピッチング動力学変数（Δθ）が、車両（１１）のピッチングの動きと関連して生じる最大値であるピッチング振幅を表すことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記車両（１１）のピッチングの動きが、前記ピッチング動力学変数（Δθ）を決定するために、車両（１１）内に配置される回転速度センサ（１０ｃ）によって検出されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ピッチング動力学変数（ΔＦＮ）が、車両（１１）の前輪及び／又は後輪に生じる車輪の接地力（ＦＮ，ｖ、ＦＮ，ｈ）を表すことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記車輪の接地力（ＦＮ，ｖ、ＦＮ，ｈ）が、前記ピッチング動力学変数（ΔＦＮ）を決定するために、車両（１１）内に配置される力測定装置（１０ａ）によって検出されることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記重心高さ変数（ｈｓｐ、Δｈ）が、予め定められた分類レベル（低、中、高）に従って計算されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記重心高さ変数（ｈｓｐ、Δｈ）が、車両（１１）内に配置される運転者支援システム（１３）の始動特性を調整するために、及び／又は、前記運転者支援システム（１３）がその基礎とする車両モデルをパラメータ化するために用いられ、前記運転者支援システム（１３）は、特に車両（１１）のヨーレート調節用のシステムであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
車両の重心の高さを決定する方法であって、車両（１１）のピッチング挙動を表すピッチング動力学変数（ΔＦＮ、Δθ）を決定し、決定された前記ピッチング動力学変数（ΔＦＮ、Δθ）を用いて車両（１１）の重心の高さを表す重心高さ変数（ｈｓｐ、Δｈ）を計算し、さらに、車両（１１）の車輪に生じる車輪力（ＦＢ，ｖ、ＦＢ，ｈ）を表す車輪力変数（ＦＢ）を決定し、決定された前記車輪力変数（ＦＢ）を顧慮しながら、前記重心高さ変数（ｈｓｐ、Δｈ）を、決定された前記ピッチング動力学変数（ΔＦＮ、Δθ）の関数として計算する方法において、前記車輪力変数（ＦＢ）が、車両（１１）の前輪及び／又は後輪に生じる車輪の縦方向の力（ＦＢ，ｖ、ＦＢ，ｈ）を表すことを特徴とする方法。
【国際調査報告】
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