(57)【要約】【課題】ばらつきのある入力物理量と出力物理量とから作成されるリサージュ波形のばらつきを低減することができるリサージュ波形作成方法および作成装置、並びにリサージュ波形作成プログラムを提供すること。【解決手段】繰り返し周期の入力物理量である操舵角の操舵角波形および出力物理量である操舵トルクの操舵トルク波形を、単調増加する増加入力要素群および増加出力要素群と単調減少する減少入力要素群および減少出力要素群とに分割し、各要素群を平均化した後結合し、結合された結合入力要素と結合出力要素とからリサージュ波形を作成する。これにより、ばらつきのある入力物理量と出力物理量とから作成されるリサージュ波形のばらつきを低減することができる。【選択図】      図２
2004317378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繰り返し周期で入力される入力物理量と当該入力物理量に応じて出力される出力物理量とからリサージュ波形を作成するリサージュ波形作成方法において、
前記入力物理量の入力波形を周期ごとのピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の入力要素とする工程と、
前記入力波形を分割した位置で前記出力物理量の出力波形を分割し、複数個の出力要素とする工程と、
前記入力要素の物理量の変化状態によりＡ入力要素群とＢ入力要素群とに分ける工程と、
前記出力要素の物理量の変化状態によりＡ出力要素群とＢ出力要素群とに分ける工程と、
前記Ａ入力要素群、Ｂ入力要素群、Ａ出力要素群、Ｂ出力要素群を平均化する工程と、
前記平均化されたＡ入力要素とＢ入力要素を結合し、結合入力要素とする工程と、
前記平均化されたＡ出力要素とＢ出力要素を結合し、結合出力要素とする工程と、
前記結合入力要素と前記結合出力要素とからリサージュ波形を作成する工程と、
を含むことを特徴とするリサージュ波形作成方法。
【請求項２】
繰り返し周期で入力される入力物理量と当該入力物理量に応じて出力される出力物理量とからリサージュ波形を作成するリサージュ波形作成方法において、
前記出力物理量の出力波形を周期ごとのピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の出力要素とする工程と、
前記出力波形を分割した位置で前記入力物理量の入力波形を分割し、複数個の入力要素とする工程と、
前記出力要素の物理量の変化状態によりＡ出力要素群とＢ出力要素群とに分ける工程と、
前記入力要素の物理量の変化状態によりＡ入力要素群とＢ入力要素群とに分ける工程と、
前記Ａ出力要素群、Ｂ出力要素群、Ａ入力要素群、Ｂ入力要素群を平均化する工程と、
前記平均化されたＡ出力要素とＢ出力要素を結合し、結合出力要素とする工程と、
前記平均化されたＡ入力要素とＢ入力要素を結合し、結合入力要素とする工程と、
前記結合入力要素と前記結合出力要素とからリサージュ波形を作成する工程と、
を含むことを特徴とするリサージュ波形作成方法。
【請求項３】
前記入力波形あるいは出力波形をピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の入力要素あるいは出力要素とする前に、
前記入力波形および出力波形のスムージングを行う工程を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のリサージュ波形作成方法。
【請求項４】
前記入力波形および出力波形のスムージングを行う工程は、
前記入力波形および出力波形を入力物理量あるいは出力物理量の所定間隔で線形補間する工程と、
前記入力波形および出力波形を入力物理量あるいは出力物理量の所定間隔ごとの波形に変換する工程と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のリサージュ波形作成方法。
【請求項５】
前記入力波形あるいは出力波形をピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の入力要素あるいは出力要素とする前あるいは前記入力波形および出力波形のスムージングを行う前に、
前記入力波形あるいは出力波形の低周波ノイズおよび／または高周波ノイズを除去する工程を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のリサージュ波形作成方法。
【請求項６】
前記結合入力要素と前記結合出力要素とからリサージュ波形を作成した後、
前記リサージュ波形から前記入力物理量と前記出力物理量との特性値を算出する工程を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のリサージュ波形作成方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一つに１項に記載のリサージュ波形作成方法における各工程を処理する処理手段と、
この処理手段に前記入力物理量と前記出力物理量その他のデータを与える入力手段と、
前記処理手段により作成されたリサージュ波形あるいはリサージュ波形から算出された前記入力物理量と前記出力物理量との特性値を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とするリサージュ波形作成装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のリサージュ波形作成方法をコンピュータに実行させることを特徴とするリサージュ波形作成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力物理量と出力物理量とからリサージュ波形を作成するリサージュ波形作成方法に関し、さらに詳しくは、入力物理量あるいは出力物理量のいずれか一方を基準として入力物理量および出力物理量を平均化した後、リサージュ波形を作成するリサージュ波形作成方法および作成装置、並びにリサージュ波形作成プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
繰り返し変形等の入力に対する応答解析では、通常入力物理量と出力物理量とからリサージュ波形を作成し、このリサージュ波形の図形により入力物理量と出力物理量との関係、すなわち特性値を調べることが行われている。ここで、このリサージュ波形による入力物理量と出力物理量との特性値を用いた技術が提案されている。例えば、特許文献１に開示されている技術では、パワーステアリング装置において、車両の横加速度を入力物理量、操舵トルクを出力物理量とし、リサージュ波形を作成し、このリサージュ波形のヒステリシス幅を算出する。そして、このヒステリシス幅に基づき補助操舵トルクを算出し、この補助操舵トルクにより補助操舵、すなわち運転者の操舵操作を補助するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３０８１３１号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図１２は、従来例を示す図であり、同図（ａ）は入力物理量、同図（ｂ）は出力物理量、同図（ｃ）は作成されたリサージュ波形を示す図である。ここで、入力物理量および出力物理量を所定の周波数、例えば２００Ｈｚでサンプリングすると、繰り返し周期で入力される入力物理量は、同図（ａ）に示すように、図示しないサンプリング点を通過する入力波形１００となる。一方、入力物理量に応じて繰り返し周期で出力物理量は、同図（ｂ）に示すように、図示しないサンプリング点を通過する入力波形１１０となる。ここで、従来は、すべてのサンプリング点での入力物理量と出力物理量とから同図（ｃ）に示すようなリサージュ波形１２０を作成する。
【０００５】
しかしながら、入力物理量および出力物理量は、繰り返し周期で入力、出力されるので各周期でばらつきがある。このばらつきは、作成されたリサージュ波形１２０にも影響を与え、同図（ｃ）に示すように、リサージュ波形１２０がばらついた波形となる。リサージュ波形を作成する目的は、入力物理量と出力物理量との関係、すなわち特性値を算出し、この特性値に基づいて入力物理量と出力物理量を評価するために用いられる。このリサージュ波形１２０より算出される特性値としては、リサージュ波形１２０の入力物理量が０のときの出力物理量の偏差、リサージュ波形１２０の出力物理量が０のときの入力物理量の偏差、所定の入力物理量あるいは出力物理量におけるリサージュ波形１２０の傾き、リサージュ波形１２０の面積などがある。従来の作成されたリサージュ波形１２０では、ばらつきがあるため特性値を正確に算出することができず、リサージュ波形による評価が不正確なものとなっていた。
【０００６】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ばらつきのある入力物理量と出力物理量とから作成されるリサージュ波形のばらつきを低減することができるリサージュ波形作成方法および作成装置、並びにリサージュ波形作成プログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明では、繰り返し周期で入力される入力物理量と当該入力物理量に応じて出力される出力物理量とからリサージュ波形を作成するリサージュ波形作成方法において、入力物理量の入力波形を周期ごとのピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の入力要素とする工程と、入力波形を分割した位置で出力物理量の出力波形を分割し、複数個の出力要素とする工程と、入力要素の物理量の変化状態によりＡ入力要素群とＢ入力要素群とに分ける工程と、出力要素の物理量の変化状態によりＡ出力要素群とＢ出力要素群とに分ける工程と、Ａ入力要素群、Ｂ入力要素群、Ａ出力要素群、Ｂ出力要素群を平均化する工程と、平均化されたＡ入力要素とＢ入力要素を結合し、結合入力要素とする工程と、平均化されたＡ出力要素とＢ出力要素を結合し、結合出力要素とする工程と、結合入力要素と結合出力要素とからリサージュ波形を作成する工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、この発明では、繰り返し周期で入力される入力物理量と当該入力物理量に応じて出力される出力物理量とからリサージュ波形を作成するリサージュ波形作成方法において、出力物理量の出力波形を周期ごとのピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の出力要素とする工程と、出力波形を分割した位置で入力物理量の入力波形を分割し、複数個の入力要素とする工程と、出力要素の物理量の変化状態によりＡ出力要素群とＢ出力要素群とに分ける工程と、入力要素の物理量の変化状態によりＡ入力要素群とＢ入力要素群とに分ける工程と、Ａ出力要素群、Ｂ出力要素群、Ａ入力要素群、Ｂ入力要素群を平均化する工程と、平均化されたＡ出力要素とＢ出力要素を結合し、結合出力要素とする工程と、平均化されたＡ入力要素とＢ入力要素を結合し、結合入力要素とする工程と、結合入力要素と結合出力要素とからリサージュ波形を作成する工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
これらの発明によれば、ばらつきのある入力物理量（入力波形）および出力物理量（出力波形）を、入力要素および出力要素の物理量の変化状態、例えば複数個の入力要素のうち単調増加する入力要素をＡ入力要素群、単調減少する入力要素をＢ入力要素群に分割し、複数個の出力要素のうち単調増加する出力要素をＡ出力要素群、単調減少する出力要素をＢ出力要素群に分割し、各要素群を平均化した後、結合することでばらつきが低減された入力波形および出力波形とする。これにより、このばらつきが低減された入力波形と出力波形とからリサージュ波形を作成するので、ばらつきのある入力物理量と出力物理量とから作成されるリサージュ波形のばらつきを低減することができる。
【００１０】
また、この発明では、請求項１または２に記載のリサージュ波形作成方法において、入力波形あるいは出力波形をピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の入力要素あるいは出力要素とする前に、入力波形および出力波形のスムージングを行う工程を含むことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、例えば、サンプリング点で構成される離間的な入力物理量（入力波形）および出力物理量（出力波形）を連続的な入力波形および出力波形とすることができる。これにより、上記請求項１または２に記載の作用効果に加え作成されたリサージュ波形の精度を向上することができる。
【００１２】
また、この発明では、請求項３に記載のリサージュ波形作成方法において、入力波形および出力波形のスムージングを行う工程は、入力波形および出力波形を入力物理量あるいは出力物理量の所定間隔で線形補間する工程と、入力波形および出力波形を入力物理量あるいは出力物理量の所定間隔ごとの波形に変換する工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、例えば、隣接するサンプリング点の間に入力物理量あるいは出力物理量の所定間隔で補間点を設け、入力波形および出力波形をこの所定間隔ごとの波形に変換する。従って、入力波形および出力波形の周期ごとのピーク位置およびバレー位置の精度を向上することができる。これにより、作成されたリサージュ波形の精度を向上することができる。ここで、所定間隔とは、例えば入力物理量あるいは出力物理量のサンプリング間隔よりも短い入力物理量あるいは出力物理量の間隔であることが好ましい。
【００１４】
また、この発明では、請求項１〜４のいずれか１項に記載のリサージュ波形作成方法において、入力波形あるいは出力波形をピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の入力要素あるいは出力要素とする前あるいは入力波形および出力波形のスムージングを行う前に、入力波形あるいは出力波形の低周波ノイズおよび／または高周波ノイズを除去する工程を特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、低周波ノイズおよび／または高周波ノイズを除去し、入力物理量および出力物理量をリサージュ波形による評価に必要な周波数領域の入力波形および出力波形にする。従って、平均化される前の入力波形および出力波形は、不必要な周波数領域、すなわちノイズによるばらつきを低減することができる。これにより、リサージュ波形の精度をさらに向上することができる。
【００１６】
また、この発明では、請求項１〜５のいずれか１項に記載のリサージュ波形作成方法において、結合入力要素と結合出力要素とからリサージュ波形を作成した後、リサージュ波形から入力物理量と出力物理量との特性値を算出する工程を含むことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、ばらつきが低減されたリサージュ波形から入力物理量と出力物理量との特性値を算出する。これにより、正確に特性値を算出することができ、正確にリサージュ波形による評価を行うことができる。ここで、特性値とは、リサージュ波形の入力物理量が０のときの出力物理量の偏差、リサージュ波形の出力物理量が０のときの入力物理量の偏差、所定の入力物理量あるいは出力物理量におけるリサージュ波形の傾き、リサージュ波形の面積などがある。
【００１８】
また、この発明では、リサージュ波形の作成装置において、請求項１〜６のいずれか１項に記載のリサージュ波形の作成方法における各工程を処理する処理手段と、この処理手段に入力物理量と出力物理量その他のデータを与える入力手段と、処理手段により作成されたリサージュ波形あるいはリサージュ波形から算出された入力物理量と出力物理量との特性値を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、上記リサージュ波形を作成するリサージュ波形作成方法を実行させるための処理手段を備えている。従って、入力手段により入力されたばらつきのある入力物理量（入力波形）および出力物理量（出力波形）を単調増加する増加入力要素群および増加出力要素群と単調減少する減少入力要素群および減少出力要素群とに分割し、各要素群を平均化した後、結合することでばらつきが低減された入力波形および出力波形とすることができる。これにより、ばらつきが低減された入力波形と出力波形とからリサージュ波形を作成するので、ばらつきのある入力物理量と出力物理量とから作成されるリサージュ波形のばらつきを低減することができる。
【００２０】
また、この発明のリサージュ波形作成プログラムは、請求項１〜６のいずれか１項に記載のリサージュ波形作成方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、プログラムをコンピュータに読み取らせて実行することによって、請求項１〜６のいずれか１項に記載のリサージュ波形作成方法をコンピュータを利用して実現することができ、これらの各方法と同様の効果を得ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００２３】
リサージュ波形を作成する目的は、入力物理量と出力物理量との関係、すなわち特性値を算出することにある。図１は、この発明に係るリサージュ波形作成方法を実行するリサージュ波形作成装置の構成例を示す図である。ここでは、車両１が一定の間隔に設けられたパイロン２の間を矢印Ａに示すように走行（スラローム走行）することで、すなわち繰り返し周期で入力される入力物理量である操舵角とこの操舵角に応じて出力される出力物理量とからリサージュ波形を作成する場合について説明する。車両１には、上記操舵角および操舵トルクを検出する図示しないセンサなどが設けられている。
【００２４】
車両１がパイロン２を一定速度でスラロームするためには、図示しないステアリングホイールを繰り返し周期で操作する必要がある。つまり、繰り返し周期で操舵角がステアリングホイールに入力される。この入力された操舵角により、図示しないパワーステアリング装置などを介して操舵輪である車両の前輪のホイールに装着されたタイヤが操舵される。操舵角をステアリングホイールに入力すると、このステアリングホイールから操舵輪までの操舵機構による反力と操舵輪と路面との間に作用する力による反力との和が操舵トルクとなって、ステアリングホイールに出力される。
【００２５】
これら時間ごとに操舵角および操舵トルクは、入力手段である上記センサから図示しないインターフェースなどを介してリサージュ波形作成装置３に入力される。なお、上記車両１は、操舵角を入力物理量、操舵トルクを出力物理量として、リサージュ波形作成装置３に入力するが、これに限られるものではなく、車両１に図示しない横向加速度あるいはヨー角速度を検出するセンサを設け、これらを入力物理量あるいは出力物理量としても良い。
【００２６】
リサージュ波形作成装置３は、処理手段である記憶部３ａと処理部３ｂとで構成されている。このリサージュ波形作成装置３には、入出力装置４が接続されており、ここに備えられた入力手段４ａは上記車両１のセンサが検出した時間ごとの操舵角の物理量および操舵トルクの物理量を直接的に記憶部３ａや処理部３ｂに入力する指令などを与えるものである。また、入力手段４ａは、時間ごとの操舵角の物理量および操舵トルクの物理量をデータとして間接的に記憶部３ａや処理部３ｂに入力しても良い。ここで、入力手段４ａには、キーボード、マウス、マイク等の入力デバイスが使用することができる。
【００２７】
記憶部３ａには、本発明に係るリサージュ波形の作成方法を実現する本発明のリサージュ波形作成方法が組み込まれたリサージュ波形作成プログラムが格納されている。ここで、記憶部３ａは、ハードディスク装置等の固定ディスク装置、フレキシブルディスク、光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ等のストレージ手段、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００２８】
また、上記リサージュ波形作成プログラムは、必ずしも単一的に構成されるものに限られず、コンピュータシステムにすでに記憶されているプログラム、例えばＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）に代表される別個のプログラムと協働してその機能を達成するものであっても良い。また、図１に示す処理部３ｂの機能を実現するためのリサージュ波形作成プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶して、この記録媒体に記録されたリサージュ波形作成プログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより本発明に係るリサージュ波形の作成方法を実行しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器などのハードウェアを含むものとする。
【００２９】
処理部３ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリとＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）とにより構成されている。リサージュ波形作成の際には、上記のようにリサージュ波形作成装置３に入力された入力物理量である操舵角および出力物理量である操舵トルクのデータに基づいて、この処理部３ｂが上記リサージュ波形作成プログラムを処理部３ｂの図示しないメモリに読み込んで演算を行う。なお、処理部３ｂは、適宜演算途中の数値を記憶部３ａに格納し、格納した数値を適宜記憶部３ａから取り出して演算を行う。なお、この処理部３ｂは、上記リサージュ波形作成プログラムの替わりに専用のハードウェアにより実現されるものであっても良い。処理部３ｂが演算することで作成されたリサージュ波形あるいはこのリサージュ波形から算出された特性値などは、入出力装置４の表示手段４ｂにより表示される。ここで、表示手段４ｂには、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）や液晶表示装置等を使用することができる。また、この作成されたリサージュ波形あるいは特性値などは、図示しないプリンタに出力することができる。また、記憶部３ａは、処理部３ｂ内に設けられていても良いし、他の装置（例えば、データベースサーバ）内に設けられていても良い。また、入出力装置４を備えた図示しない端末装置から、リサージュ波形作成装置３に有線、無線のいずれかの方法でアクセスすることができる構成であっても良い。
【００３０】
〔第一実施形態〕
次に、リサージュ波形作成方法について説明する。図２は、第一の実施形態に係るリサージュ波形方法のフローチャートを示す図である。図３および図４は、第一の実施形態に係るリサージュ作成方法の説明図である。図５は、第一の実施形態に係るリサージュ作成方法で作成されたリサージュ波形を示す図である。図２に示すように、この発明に係るリサージュ波形作成方法は、まず入力物理量である操舵角と出力物理量である操舵トルクをリサージュ波形作成装置３に入力し（ステップＳＴ１）、入力波形である操舵角波形および出力波形である操舵トルク波形のノイズを除去する（ステップＳＴ２）。ここで、ノイズが除去された操舵角波形および操舵トルク波形は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、繰り返し周期の波形である操舵角波形１０および操舵トルク波形２０となる。
【００３１】
操舵角波形および操舵トルク波形のノイズを除去することで、これらの波形のばらつきを低減することができ、リサージュ波形の精度をさらに向上することができる。なお、操舵角波形および操舵トルク波形のノイズ除去は、予め図示しないノイズ除去手段により、操舵角および操舵トルクを作成されるリサージュ波形による評価に必要な周波数領域の波形にするものである。図３（ａ）および（ｂ）の波形は、具体的には、操舵角および操舵トルクの検出のためのサンプリングの周波数を２００Ｈｚとし、ノイズ除去手段である１０Ｈｚのローパスフィルタにより高周波ノイズを除去したものである。ここで、必要に応じて所定周波数のハイパスフィルタで操舵角波形および操舵トルク波形の低周波ノイズを除去しても良い。
【００３２】
次に、入力物理量である操舵角波形１０をその周期ごとのピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の入力要素１１とする（ステップＳＴ３）。図３（ｃ）に示すように、操舵角波形１０の各周期１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、…には、ピーク位置Ｂ、すなわち物理量である操舵角が最大の位置と、バレー位置Ｃ、すなわち物理量である操舵角が最小の位置が存在する。このピーク位置Ｂとバレー位置Ｃとで操舵角波形１０を分割し、分割されたものを入力要素１１とする。
【００３３】
次に、操舵角波形１０を複数個の入力要素１１に分割したピーク位置Ｂおよびバレー位置Ｃで出力物理量である操舵トルク波形２０を分割し、複数個の入力要素２１とする（ステップＳＴ４）。操舵トルク波形２０にも同様に周期２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、…ごとにピーク位置およびバレー位置が存在するが、操舵トルク波形２０を複数個の出力要素２１とする際には、操舵トルク波形２１のピーク位置およびバレー位置ではなく、図３（ｄ）に示すように、操舵角波形１０のピーク位置Ｂおよびバレー位置Ｃで分割する。
【００３４】
次に、入力要素１１をＡ入力要素群である増加入力要素群１２とＢ入力要素群である減少入力要素群１３とに分ける（ステップＳＴ５）。上記ステップＳＴ３で分割された入力要素１１には、入力物理量である操舵角が単調に増加する増加入力要素１１ａと操舵角が単調に減少する減少入力要素１１ｂとが含まれている（図４（ａ）参照）。このステップは、入力要素１１の物理量の変化状態、すなわち単調増加あるいは単調減少する入力要素１１をグループ化するものである。つまり、入力要素１１のうち、増加入力要素１１ａのすべてを１つの増加入力要素群１２とする。一方、入力要素１１のうち減少入力要素１１ｂのすべてを１つの減少入力要素群１３とする。
【００３５】
次に、出力要素２１を増加出力要素群２２と減少出力要素群２３とに分ける（ステップＳＴ６）。上記ステップＳＴ４で分割された出力要素２１には、入力要素１１のうち増加入力要素１１ａに対応する増加出力要素２１ａと、入力要素１１のうち減少入力要素１１ａに対応する減少出力要素２１ｂとが含まれている（図４（ｂ）参照）。このステップは、出力要素２１のうち増加出力要素２１ａのすべてを１つの増加出力要素群２２とする。一方、出力要素２１のうち減少出力要素２１ｂのすべてを１つの減少出力要素群２３とする。
【００３６】
次に、各要素群、増加入力要素群１２、減少入力要素群１３、増加出力要素群２２、減少出力要素群２３を平均化する（ステップＳＴ７）。まず、増加入力要素群１２に含まれる増加入力要素１１ａを平均化する。これにより、増加入力要素群１２に含まれる複数個の増加入力要素１１ａは、Ａ入力要素である１つの平均化された増加入力要素１４となる（図４（ａ）参照）。ここで、平均化する方法としては、例えば、各増加入力要素１１ａに含まれるサンプリング点（図示せず）における入力物理量である操舵角を平均化して、平均化されたサンプリング点における操舵角から平均化された増加入力要素１４を作成することが考えられる。その他の各要素群も、上記増加入力要素群１２の平均化と同様に行い、減少入力要素群１３からＢ入力要素である平均化された減少入力要素１５（図４（ａ）参照）、増加出力要素群２２からＡ出力要素である平均化された増加出力要素２４（図４（ｂ）参照）、減少出力要素群２３からＢ出力要素である平均化された減少出力要素２５（図４（ｂ）参照）を作成する。
【００３７】
次に、平均化された増加入力要素１４と減少入力要素１５を結合する（ステップＳＴ８）。上記平均化された増加入力要素１４と減少入力要素１５を結合することで、図４（ａ）に示すように、結合入力要素１６を作成する。この結合入力要素１６は、入力物理量である操舵角の繰り返し周期を平均化して１周期の波形としたものである。同様に平均化された増加出力要素２４と減少出力要素２５を結合する（ステップＳＴ９）。上記平均化された増加出力要素２４と減少出力要素２５を結合することで、図４（ｂ）に示すように、結合出力要素２６を作成する。この結合出力要素２６は、出力物理量である操舵トルクの繰り返し周期を平均化して１周期の波形としたものである。
【００３８】
次に、結合入力要素１６と結合出力要素２６とからリサージュ波形３０を作成する（ステップＳＴ１０）。つまり、繰り返し周期であった操舵角波形１０および操舵トルク波形２０はそれぞれ平均化され１周期の波形となり、この波形である結合入力要素１６と結合出力要素２６とから、図５に示すようにリサージュ波形３０を作成する。この作成されたリサージュ波形３０は、縦軸を操舵トルク、横軸を操舵角としたものである。リサージュ波形３０は、１本の線で構成されている。これは、結合入力要素１６と結合出力要素２６が１周期の波形であるため、ある操舵角に対応する操舵トルクは１または２箇所しか存在せず、閉じた波形であるためである。
【００３９】
そして、このリサージュ波形３０から、入力物理量である操舵角と出力物理量である操舵トルクとの関係、すなわち特性値を算出し、評価を行う（ステップＳＴ１１）。このリサージュ波形３０は、上述ように１本の線で構成されているため特性値を容易に算出することができる。例えば、リサージュ波形３０の操舵角が０のときの操舵トルクの偏差は約１．９、リサージュ波形３０の操舵トルクが０のときの操舵角の偏差は約０．７となる。これらの特性値（偏差など）を用いて、例えばタイヤに種類による剛性感の相違などを評価し、リサージュ波形の作成方法を終了する。
【００４０】
以上により、ばらつきのある操舵角などの入力物理量（操舵角波形１０）および操舵トルクなどの出力物理量（操舵トルク波形２０）を、Ａ入力要素群である単調増加する増加入力要素群１２と、Ａ出力要素群である単調増加する増加出力要素群２２と、Ｂ入力要素群である単調減少する減少入力要素群１３と、Ｂ出力要素群である減少出力要素群２３とに分割し、各要素群を平均化した後、結合することでばらつきが低減された入力波形である結合入力要素１６および出力波形である結合出力要素２６とする。これにより、このばらつきが低減された結合入力要素１６と結合出力要素２６とからリサージュ波形３０を作成するので、ばらつきのある操舵角などの入力物理量と操舵トルクなどの出力物理量とから作成されるリサージュ波形３０のばらつきを低減することができる。
【００４１】
〔第二実施形態〕
次に、他のリサージュ波形作成方法について説明する。図６は、第二の実施形態に係るリサージュ波形方法のフローチャートを示す図である。図７、図８および図９は、第二の実施形態に係るリサージュ作成方法の説明図である。図１０は、第二の実施形態に係るリサージュ作成方法で作成されたリサージュ波形を示す図である。図６に示すリサージュ波形の作成方法が図２に示すリサージュ波形の作成方法と異なる点は、ステップＳＴ２であるノイズ除去とステップＳＴ３である操舵角波形の分割との間に、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０のスムージングを行うことである（ステップＳＴ１２）。なお、他のステップは、第一の実施形態に係るリサージュ波形の作成方法と同様であるのでその説明は簡略する。
【００４２】
図６に示すように、この発明に係る他のリサージュ波形作成方法は、まず入力物理量である操舵角と出力物理量である操舵トルクをリサージュ波形作成装置３に入力し（ステップＳＴ１）、入力波形である操舵角波形および出力波形である操舵トルク波形のノイズを除去し（ステップＳＴ２）、図７（ａ）および（ｂ）に示すような繰り返し周期の波形である操舵角波形１０および操舵トルク波形２０とする。
【００４３】
次に、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０のスムージングを行う（ステップＳＴ１２）。つまり、図７（ｃ）に示すように、サンプリング点で構成される離間的な操舵角波形１０および操舵トルク波形２０は、例えば線形補間などでこのサンプリング点との間に補間点を設けることで、連続的な入力波形および出力波形とすることができる。これにより、作成されるリサージュ波形の精度を向上することができる。
【００４４】
具体的には、まず操舵角波形１０および操舵トルク波形２０を所定操舵角間隔で線形補間する（ステップＳＴ１２ａ）。操舵角波形１０および操舵トルク波形２０はサンプリング周期を２００Ｈｚとしているので、これらの波形は図７（ｃ）に示すように、０．００５秒ごとのサンプリング点により構成されている。ここでは、所定操舵角間隔を０．１度とし、図７（ｃ）に示すように、操舵角波形１０に補間点を設け、線形補間を行う。また、操舵トルク波形２０も同様に所定操舵角間隔（０．１°）で補間点を設け、線形補間を行う。なお、所定操舵角間隔は、上記のように操舵角波形１０あるいは操舵トルク波形２０のサンプリング間隔よりも短い間隔であることが好ましい。これは、サンプリング間隔よりも補間点を設ける間隔が長いと、この補間点を設け線形補間を行っても、操舵角波形１０および操舵トルク波形の精度があまり向上しないからである。
【００４５】
次に、線形補間された操舵角波形１０および操舵トルク波形２０を上記所定操舵角間隔の波形に変換する。つまり、上記線形補間された操舵角波形１０および操舵トルク波形２０は、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、操舵角０．１°ステップごとの操舵角波形１０´および操舵トルク波形２０´に変換される。以上により、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０のスムージングを行う。
【００４６】
次に、上記スムージングされた操舵角波形１０´をその周期ごとのピーク位置およびバレー位置で分割し、複数個の入力要素１１とする（ステップＳＴ３）。図８（ｃ）に示すように、ピーク位置Ｂとバレー位置Ｃとで操舵角波形１０´を分割し、分割されたものを入力要素１１とする。次に、操舵角波形１０´を複数個の入力要素１１に分割したピーク位置Ｂおよびバレー位置Ｃで上記スムージングされた操舵トルク波形２０´を分割し、複数個の入力要素２１とする（ステップＳＴ４）。図８（ｄ）に示すように、操舵角波形１０´のピーク位置Ｂおよびバレー位置Ｃで操舵トルク波形２０´を分割し、分割されたものを出力要素２１とする。
【００４７】
次に、入力要素１１をＡ入力要素群である増加入力要素群１２とＢ入力要素群である減少入力要素群１３とに分ける（ステップＳＴ５）。このステップは、入力要素１１のうち単調増加する増加入力要素１１ａのすべてを１つの増加入力要素群１２とし、入力要素１１のうち単調減少する減少入力要素１１ｂのすべてを１つの減少入力要素群１３とする。次に、出力要素２１をＡ出力要素群である増加出力要素群２２とＢ出力要素群である減少出力要素群２３とに分ける（ステップＳＴ６）。このステップは、出力要素２１のうち増加出力要素２１ａのすべてを１つの増加出力要素群２２とし、出力要素２１のうち減少出力要素２１ｂのすべてを１つの減少出力要素群２３とする。
【００４８】
次に、各要素群、増加入力要素群１２、減少入力要素群１３、増加出力要素群２２、減少出力要素群２３を平均化する（ステップＳＴ７）。まず、増加入力要素群１２に含まれる増加入力要素１１ａを平均化する。これにより、増加入力要素群１２に含まれる複数個の増加入力要素１１ａは、Ａ入力要素である１つの平均化された増加入力要素１４となる（図９（ａ）参照）。その他の各要素群も、上記増加入力要素群１２の平均化と同様に行い、減少入力要素群１３からＢ入力要素である平均化された減少入力要素１５（図９（ａ）参照）、増加出力要素群２２からＡ出力要素である平均化された増加出力要素２４（図９（ｂ）参照）、減少出力要素群２３からＢ出力要素である平均化された減少出力要素２５（図９（ｂ）参照）を作成する。
【００４９】
次に、平均化された増加入力要素１４と減少入力要素１５を結合する（ステップＳＴ８）。上記平均化された増加入力要素１４と減少入力要素１５を結合することで、図９（ａ）に示すように、結合入力要素１６を作成する。この結合入力要素１６は、入力物理量である操舵角の繰り返し周期を平均化して１周期の波形としたものである。同様に平均化された増加出力要素２４と減少出力要素２５を結合する（ステップＳＴ９）。上記平均化された増加出力要素２４と減少出力要素２５を結合することで、図９（ｂ）に示すように、結合出力要素２６を作成する。この結合出力要素２６は、出力物理量である操舵トルクの繰り返し周期を平均化して１周期の波形としたものである。
【００５０】
次に、結合入力要素１６と結合出力要素２６とからリサージュ波形３０´を作成する（ステップＳＴ１０）。つまり、繰り返し周期であった操舵角波形１０および操舵トルク波形２０はそれぞれ平均化され１周期の波形となり、この波形である結合入力要素１６と結合出力要素２６とから、図１０に示すようにリサージュ波形３０´を作成する。この作成されたリサージュ波形３０´は、縦軸を操舵トルク、横軸を操舵角としたものである。リサージュ波形３０´は、１本の線で構成されている。
【００５１】
そして、このリサージュ波形３０´から、入力物理量である操舵角と出力物理量である操舵トルクとの関係、すなわち特性値を算出し、評価を行う（ステップＳＴ１１）。このリサージュ波形３０は、上述ように１本の線で構成されているため特性値を容易に算出することができる。この特性値（偏差など）を用いて、例えばタイヤに種類による剛性感の相違などを評価し、リサージュ波形の作成方法を終了する。
【００５２】
以上により、ばらつきのある操舵角などの入力物理量（操舵角波形１０´）および操舵トルクなどの出力物理量（操舵トルク波形２０´）を、Ａ入力要素群である単調増加する増加入力要素群１２と、Ａ出力要素群である単調増加する増加出力要素群２２と、Ｂ入力要素群である単調減少する減少入力要素群１３と、Ｂ出力要素群である減少出力要素群２３とに分割し、各要素群を平均化した後、結合することでばらつきが低減された入力波形である結合入力要素１６および出力波形である結合出力要素２６とする。これにより、このばらつきが低減された結合入力要素１６と結合出力要素２６とからリサージュ波形３０´を作成するので、ばらつきのある操舵角などの入力物理量と操舵トルクなどの出力物理量とから作成されるリサージュ波形３０´のばらつきを低減することができる。また、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０の隣接するサンプリング点の間に操舵角の所定間隔で補間点を設け、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０をこの所定間隔ごとの波形、すなわち操舵角波形１０´および操舵トルク波形２０´に変換する。従って、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０の周期ごとのピーク位置およびバレー位置の精度を向上することができる。これにより、作成されたリサージュ波形３０´の精度を向上することができる。
【００５３】
〔実施例〕
ここでは、図１に示す、車両１が異なるタイプのタイヤＡ〜Ｅをホイールに装着し、スラローム走行する。そして、入力物理量である操舵角および出力物理量である操舵トルクとの関係、すなわち特性値をタイヤＡ〜Ｅごとのリサージュ波形の傾きとし、車両１におけるタイヤＡ〜Ｅごとの剛性感を評価する。
【００５４】
図１１は、リサージュ波形による評価方法の説明図である。まず、上記第一あるいは第二実施形態において説明したリサージュ波形の作成方法により、タイヤＡ〜Ｅごとの操舵角と操舵トルクとから、同図（ａ）に示すように、タイヤＡ〜Ｅごとのリサージュ波形を作成する。次に、同図（ｂ）に示すように、タイヤＡ〜Ｅごとのリサージュ波形からタイヤＡ〜Ｅごとの特性値である操舵角−５〜５間の傾きを算出する。
【００５５】
そして、このタイヤＡ〜Ｅごとの傾きから、同図（ｃ）に示すように、車両１におけるタイヤＡ〜Ｅごとの剛性感を評価する。ここで、剛性感は、正の値が剛性感が高いものとする。同図（ｃ）から、タイヤＡ〜Ｅのうち最も剛性感が高いものはタイヤＢであることが評価できる。以上から、ばらつきが低減されたリサージュ波形（タイヤＡ〜Ｅ）から入力物理量である操舵角と出力物理量である操舵トルクとの特性値を正確に算出することができ、正確にリサージュ波形による評価を行うことができる。
【００５６】
なお、上記第一および第二実施形態では、入力物理量である操舵角の操舵角波形１０をピーク位置１２およびバレー位置１３で分割し、このバレー位置１２およびピーク位置で操舵トルク波形２０を分割するが（ステップＳＴ３およびステップＳＴ４）、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、操舵角波形１０のかわりに出力物理量である操舵トルクの操舵トルク波形２０をまずこの操舵トルク波形２０の周期ごとのピーク位置およびバレー位置で分割し、この操舵トルク波形２０のピーク位置およびバレー位置で操舵角波形１０を分割しても良い。
【００５７】
また、上記第二実施形態では、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０のスムージングを行う際に（ステップＳＴ１２）、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０を所定操舵角間隔で線形補間し（ステップＳＴ１２ａ）、線形補間された操舵角波形１０および操舵トルク波形２０をこの操舵角間隔の操舵角波形１０´および操舵トルク波形２０´に変換するが（ステップＳＴ１２ｂ）、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、操舵角波形１０および操舵トルク波形２０を所定操舵トルク間隔で線形補間し、線形補間された操舵角波形１０および操舵トルク波形２０をこの操舵トルク間隔の操舵角波形１０´および操舵トルク波形２０´に変換しても良い。
【００５８】
また、上記第一および第二実施形態では、入力物理量である操舵角および出力物理量である操舵トルクを時間ごとにサンプリングしているがこれに限定されるものではなく、入力される操舵角が所定の角度（例えば、０．１°ステップ）に到達した際に、出力される操舵トルクを直接検出するようなセンサを車両１に設けても良い。
【００５９】
上記第一および第二実施形態では、車両１のスラローム走行における入力物理量である操舵角と出力物理量である操舵トルクとからリサージュ波形を作成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ゴム材料の粘弾性試験のように応力、ひずみなどの入力物理量と出力物理量とからリサージュ波形を作成し、このリサージュ波形の特性値を算出し、リサージュ波形による評価を行うものであればいずれにも使用することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１または２に記載の発明によれば、ばらつきのある入力物理量（入力波形）および出力物理量（出力波形）を、入力要素および出力要素の物理量の変化状態、例えば複数個の入力要素のうち単調増加する入力要素をＡ入力要素群、単調減少する入力要素をＢ入力要素群に分割し、複数個の出力要素のうち単調増加する出力要素をＡ出力要素群、単調減少する出力要素をＢ出力要素群に分割し、各要素群を平均化した後、結合することでばらつきが低減された入力波形および出力波形とする。これにより、このばらつきが低減された入力波形と出力波形とからリサージュ波形を作成するので、ばらつきのある入力物理量と出力物理量とから作成されるリサージュ波形のばらつきを低減することができる。
【００６１】
また、請求項３に記載の発明によれば、例えば、サンプリング点で構成される離間的な入力物理量（入力波形）および出力物理量（出力波形）を連続的な入力波形および出力波形とすることができる。これにより、上記請求項１または２に記載の作用効果に加え作成されたリサージュ波形の精度を向上することができる。
【００６２】
また、請求項４に記載の発明によれば、例えば、隣接するサンプリング点の間に入力物理量あるいは出力物理量の所定間隔で補間点を設け、入力波形および出力波形をこの所定間隔ごとの波形に変換する。従って、入力波形および出力波形の周期ごとのピーク位置およびバレー位置の精度を向上することができる。これにより、作成されたリサージュ波形の精度を向上することができる。
【００６３】
また、請求項５に記載の発明によれば、低周波ノイズおよび／または高周波ノイズを除去し、入力物理量および出力物理量をリサージュ波形による評価に必要な周波数領域の入力波形および出力波形にする。従って、平均化される前の入力波形および出力波形は、不必要な周波数領域、すなわちノイズによるばらつきを低減することができる。これにより、リサージュ波形の精度をさらに向上することができる。
【００６４】
また、請求項６に記載の発明によれば、ばらつきが低減されたリサージュ波形から入力物理量と出力物理量との特性値を算出する。これにより、正確に特性値を算出することができ、正確にリサージュ波形による評価を行うことができる。
【００６５】
また、請求項７に記載の発明によれば、リサージュ波形作成装置は、上記リサージュ波形を作成するリサージュ波形作成方法を実行させるための処理手段を備えている。従って、入力手段により入力されたばらつきのある入力物理量（入力波形）および出力物理量（出力波形）を単調増加する増加入力要素群および増加出力要素群と単調減少する減少入力要素群および減少出力要素群とに分割し、各要素群を平均化した後、結合することでばらつきが低減された入力波形および出力波形とすることができる。これにより、ばらつきが低減された入力波形と出力波形とからリサージュ波形を作成するので、ばらつきのある入力物理量と出力物理量とから作成されるリサージュ波形のばらつきを低減することができる。
【００６６】
また、請求項８に記載の発明によれば、プログラムをコンピュータに読み取らせて実行することによって、請求項１〜６のいずれか一つに記載のリサージュ波形作成方法をコンピュータを利用して実現することができ、これらの各方法と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るリサージュ波形作成方法を実行するリサージュ波形作成装置の構成例を示す図である。
【図２】第一の実施形態に係るリサージュ波形方法のフローチャートを示す図である。
【図３】第一の実施形態に係るリサージュ作成方法の説明図である。
【図４】第一の実施形態に係るリサージュ作成方法の説明図である。
【図５】第一の実施形態に係るリサージュ作成方法で作成されたリサージュ波形を示す図である。
【図６】第二の実施形態に係るリサージュ波形方法のフローチャートを示す図である。
【図７】第二の実施形態に係るリサージュ作成方法の説明図である。
【図８】第二の実施形態に係るリサージュ作成方法の説明図である。
【図９】第二の実施形態に係るリサージュ作成方法の説明図である。
【図１０】第二の実施形態に係るリサージュ作成方法で作成されたリサージュ波形を示す図である。
【図１１】リサージュ波形による評価方法の説明図である。
【図１２】図１２は、従来例を示す図であり、同図（ａ）は入力物理量、同図（ｂ）は出力物理量、同図（ｃ）は作成されたリサージュ波形を示す図である。
【符号の説明】
１        車両
２        パイロン
３        リサージュ波形作成装置
４        入出力装置
１０，１０´  操舵角波形（入力波形）
１１      入力要素
１１ａ    増加入力要素
１１ｂ    減少入力要素
１２      増加入力要素群
１３      減少入力要素群
１４      平均化された増加入力要素
１５      平均化された減少入力要素
１６      結合入力要素
２０，２０´  操舵トルク波形（出力波形）
２１      出力要素
２１ａ    増加出力要素
２１ｂ    減少出力要素
２２      増加出力要素群
２３      減少出力要素群
２４      平均化された増加出力要素
２５      平均化された減少出力要素
２６      結合出力要素
３０、３０´  リサージュ波形
Ｂ      ピーク位置
Ｃ      バレー位置
【図１】
2004317378.tif 000003
【図２】
2004317378.tif 000004
【図３】
2004317378.tif 000005
【図４】
2004317378.tif 000006
【図５】
2004317378.tif 000007
【図６】
2004317378.tif 000008
【図７】
2004317378.tif 000009
【図８】
2004317378.tif 000010
【図９】
2004317378.tif 000011
【図１０】
2004317378.tif 000012
【図１１】
2004317378.tif 000013
【図１２】
2004317378.tif 000014