(57)【要約】      （修正有）【課題】質量特性の算出に必要な演算量を抑制する。【解決手段】演算装置６は，（Ａ）測定対象物体の推定対象質量特性の探索点を決定するステップと，（Ｂ）探索点とされた質量特性と加振力と前記加振力が加えられた加振位置と計測点の計測点位置とに基づいて，計算により，前記計測点における加速度を仮想加速度として算出するステップと，（Ｃ）前記仮想加速度と実測加速度とに基づいて，所定の終了条件が満足されたか否かを判断するステップと，（Ｄ）前記終了条件が満足された場合，前記探索点を前記測定対象物体の最終的な質量特性として採用するステップと，（Ｅ）前記終了条件が満足されなかった場合，前記仮質量特性を修正した後，前記（Ｂ）ステップ乃至前記（Ｄ）ステップを再度実行するステップとを実行するようにプログラムされている。【選択図】図１
2005189001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物体を載せる台と，
前記台に加振力を作用させる加振機と，
前記加振力を測定する加振力測定器と，
前記測定対象物体又は前記台に定められた計測点における応答量を実測応答量として測定する測定器と，
演算装置
とを備え，
前記演算装置は，前記加振力と前記加振力が加えられた加振位置と前記計測点の計測点位置とに基づいて，初期質量特性を用いた計算により，前記計測点における応答量を仮想応答量として算出し，前記仮想応答量と前記実測応答量とに基づいて，前記初期質量特性を修正することで前記測定対象物体の質量特性を推定するアルゴリズムを実行する
質量特性推定装置。
【請求項２】
測定対象物体が載せられる台と，
前記台に加振力を作用させる加振機と，
前記加振力を測定する加振力測定器と，
前記測定対象物体又は前記台に定められた計測点における加速度を実測加速度として測定する加速度測定器と，
演算装置
とを備え，
前記演算装置は，
（Ａ）前記測定対象物体の推定対象質量特性の探索点を決定するステップと，
（Ｂ）前記探索点とされた質量特性と前記加振力と前記加振力が加えられた加振位置と前記計測点の計測点位置とに基づいて，計算により，前記計測点における加速度を仮想加速度として算出するステップと，
（Ｃ）前記仮想加速度と前記実測加速度とに基づいて，所定の終了条件が満足されたか否かを判断するステップと，
（Ｄ）前記終了条件が満足された場合，前記探索点を前記測定対象物体の最終的な質量特性として採用するステップと，
（Ｅ）前記終了条件が満足されなかった場合，前記仮質量特性を修正した後，前記（Ｂ）ステップ乃至前記（Ｄ）ステップを再度実行するステップ
とを実行するようにプログラムされた
質量特性推定装置。
【請求項３】
（ａ）測定対象物体の推定対象質量特性について探索点を決定するステップと，
（ｂ）前記測定対象物体が載せられる台に加振力を加えるステップと，
（ｃ）前記加振力を測定するステップと，
（ｄ）前記加振力が加えられている間に，前記測定対象物体又は前記台に定められた計測点における加速度を，実測加速度として測定するステップと，
（ｅ）前記探索点と，前記加振力と，前記加振力が加えられた加振位置と，前記計測点の計測点位置とに基づいて，前記計測点における加速度を，計算により，仮想加速度として算出するステップと，
（ｆ）前記仮想加速度と前記実測加速度とに基づいて，所定の終了条件が満足されたか否かを判断するステップと，
（ｇ）前記終了条件が満足された場合，前記探索点を前記測定対象物体の最終的な質量特性として採用するステップと，
（ｈ）前記終了条件が満足されなかった場合，前記探索点を変更した後，前記（ｅ）ステップ及び前記（ｇ）ステップを再度実行するステップ
とを演算装置に実行させる
質量特性推定用コンピュータプログラム。
【請求項４】
請求項３に記載の質量特性推定用コンピュータプログラムにおいて，
前記推定対象質量特性は，前記測定対象物体の慣性乗積を含む
質量特性推定用コンピュータプログラム。
【請求項５】
請求項３に記載の質量特性推定用コンピュータプログラムにおいて，
前記（ｆ）ステップは，
（ｆ１）前記仮想加速度と前記実測加速度との誤差の関数である評価関数の関数値を算出するステップと，
（ｆ２）前記関数値が所定の範囲にあるとき，前記終了条件が満足されたと判断するステップ
とを含む
質量特性推定方法。
【請求項６】
請求項３に記載の質量特性推定用コンピュータプログラムにおいて，
更に，
（ｈ）前記測定対象物体が重力とつりあって静止するように，前記台に静止力を作用させるステップと，
（ｉ）前記静止力が作用された作用位置と前記静止力とに基づいて，前記測定対象物体の質量と，前記測定対象物体の重心の第１座標と，前記重心の第２座標とのうちの少なくとも一の質量特性を算出するステップ
とを前記演算装置に実行させ，
前記第１座標は，前記重力の方向と垂直な水平面の上に規定された第１座標軸における前記重心の位置であり，
前記第２座標は，前記水平面の上に，前記第１座標軸と異なる方向に規定された第２座標軸における前記重心の位置であり，
前記少なくとも一の質量特性は，前記推定対象質量特性から除外され，
前記（ｅ）ステップでは，前記少なくとも一の質量特性を用いて，前記仮想加速度が算出される
質量特性推定用コンピュータプログラム。
【請求項７】
請求項３に記載の質量特性推定用コンピュータプログラムにおいて，
更に，
（ｈ）前記測定対象物体が重力とつりあって静止するように，前記台に静止力を作用させるステップと，
（ｉ’）前記静止力が作用された作用位置と前記静止力とに基づいて，前記測定対象物体の質量と，前記測定対象物体の重心の第１座標と，前記重心の第２座標とを算出するステップと；ここで前記第１座標は，前記重力の方向と垂直な水平面の上に規定された第１座標軸における前記重心の位置であり，前記第２座標は，前記水平面の上に前記第１座標軸と異なる方向に規定された第２座標軸における前記重心の位置であり，
（ｊ）前記質量と前記第１座標と前記第２座標とに基づいて，前記加振位置と前記加振力の大きさ及び方向とを選択するステップ
とを前記演算装置に実行させ，
前記（ｂ）ステップでは，前記（ｊ）ステップで選択された前記加振位置に前記選択された前記大きさと前記方向とを有する加振力が加えられる
質量特性推定用コンピュータプログラム。
【請求項８】
請求項３に記載の質量特性推定用コンピュータプログラムにおいて，
更に，
（ｈ）前記測定対象物体が重力とつりあって静止するように，前記台に静止力を作用させるステップと，
（ｉ’）前記静止力が作用された作用位置と前記静止力とに基づいて，前記測定対象物体の質量と，前記測定対象物体の重心の第１座標と，前記重心の第２座標とを算出するステップと；ここで前記第１座標は，前記重力の方向と垂直な水平面の上に規定された第１座標軸における前記重心の位置であり，前記第２座標は，前記水平面の上に前記第１座標軸と異なる方向に規定された第２座標軸における前記重心の位置であり，
（ｋ）前記質量と前記第１座標と前記第２座標とに基づいて，前記加振力の加振波形を選択するステップ
とを前記演算装置に実行させ，
前記（ｂ）ステップでは，前記（ｋ）ステップで選択された前記加振波形を有する加振力が加えられる
質量特性推定用コンピュータプログラム。
【請求項９】
請求項３に記載の質量特性推定用コンピュータプログラムにおいて，
更に，
（ｈ）前記測定対象物体が重力とつりあって静止するように，前記台に静止力を作用させるステップと，
（ｉ’）前記静止力が作用された作用位置と前記静止力とに基づいて，前記測定対象物体の質量と，前記測定対象物体の重心の第１座標と，前記重心の第２座標とを算出するステップと；ここで前記第１座標は，前記重力の方向と垂直な水平面の上に規定された第１座標軸における前記重心の位置であり，前記第２座標は，前記水平面の上に前記第１座標軸と異なる方向に規定された第２座標軸における前記重心の位置であり，
（ｌ）前記質量と前記第１座標と前記第２座標とに基づいて，前記計測点の前記計測点位置を選択するステップ
とを前記演算装置に実行させる
質量特性推定用コンピュータプログラム。
【請求項１０】
請求項３に記載の質量特性推定用コンピュータプログラムにおいて，
更に，
（ｈ）前記測定対象物体が重力とつりあって静止するように，前記台に静止力を作用させるステップと，
（ｉ’）前記静止力が作用された作用位置と前記静止力とに基づいて，前記測定対象物体の質量と，前記測定対象物体の重心の第１座標と，前記重心の第２座標とを算出するステップと；ここで前記第１座標は，前記重力の方向と垂直な水平面の上に規定された第１座標軸における前記重心の位置であり，前記第２座標は，前記水平面の上に前記第１座標軸と異なる方向に規定された第２座標軸における前記重心の位置であり，
（ｍ）前記質量と前記第１座標と前記第２座標とに基づいて，初期質量特性を選択するステップ
とを前記演算装置に実行させ，
前記初期質量特性は，最初の前記探索点として使用される
質量特性推定用コンピュータプログラム。
【請求項１１】
請求項３に記載の質量特性推定用コンピュータプログラムにおいて，
更に，
（ｈ）前記測定対象物体が重力とつりあって静止するように，前記台に静止力を作用させるステップと，
（ｉ’）前記静止力が作用された作用位置と前記静止力とに基づいて，前記測定対象物体の質量と，前記測定対象物体の重心の第１座標と，前記重心の第２座標とを算出するステップ
とを前記演算装置に実行させ，
前記第１座標は，前記重力の方向と垂直な水平面の上に規定された第１座標軸における前記重心の位置であり，前記第２座標は，前記水平面の上に前記第１座標軸と異なる方向に規定された第２座標軸における前記重心の位置であり，
前記（ｈ）ステップにおいて変更された前記探索点と，変更前の前記探索点との距離は，前記質量と前記第１座標と前記第２座標とに応答して決定される
質量特性推定用コンピュータプログラム。
【請求項１２】
請求項３に記載の質量特性推定用コンピュータプログラムにおいて，
更に，
（ｎ）前記台に前記測定対象物体を載せずに他の加振力を加えるステップと，
（ｏ）前記他の加振力が加えられている間に，前記台に定められた計測点における加速度を，無負荷加速度として測定するステップと，
（ｐ）前記他の加振力と，前記無負荷加速度とから，前記台及び前記加振機に含まれる非線形要素の特性パラメータを推定するステップ
とを前記演算装置に実行させ，
前記（ｅ）ステップでは，前記特性パラメータを用いて前記仮想加速度が算出される
質量特性推定用コンピュータプログラム。
【請求項１３】
（ａ）測定対象物体の質量特性のうちから選択された推定対象質量特性について探索点を決定するステップと，
（ｂ）前記測定対象物体が載せられる台に加振力を加えるステップと，
（ｃ）前記加振力を測定するステップと，
（ｄ）前記加振力が加えられている間に，前記測定対象物体又は前記台に定められた計測点における加速度を，実測加速度として測定するステップと，
（ｅ）前記探索点と，前記加振力と，前記加振力が加えられた加振位置と，前記計測点の計測点位置とに基づいて，前記計測点における加速度を，計算により，仮想加速度として算出するステップと，
（ｆ）前記仮想加速度と前記実測加速度とに基づいて，所定の終了条件が満足されたか否かを判断するステップと，
（ｇ）前記終了条件が満足された場合，前記探索点を前記測定対象物体の最終的な質量特性として採用するステップと，
（ｈ）前記終了条件が満足されなかった場合，前記探索点を修正した後，前記（ｅ）ステップ及び前記（ｇ）ステップを再度実行するステップ
とを演算装置に実行させる
質量特性推定用コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，質量特性測定装置，質量特性測定方法，及び質量特性測定用コンピュータプログラムに関し，特に，加振試験によって構造体の質量特性を得るための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
質量，慣性モーメント，慣性乗積，重心位置の総称である質量特性（mass properties）は，構造体の運動を記述するための基本となる物理量であり，かかる質量特性を測定することは構造体の構造の最適化に有用である。例えば，車両の質量特性の測定は，該車両の操作性や乗心地の定量的な評価を可能にし，車両の設計の上で重要な役割を果たしている。
【０００３】
質量特性の測定は，しばしば，振動試験によって行われる。振動試験による質量特性の測定は，油圧ピストンのような加振機を用いて測定対象の構造体に振動を加えながら，構造体の運動状態（例えば，加速度）を測定し，その測定結果から構造体の質量特性を計算することによって行われる。
【０００４】
特許文献１は，構造体の質量及び慣性モーメントに加えて，重心位置を推定する方法を開示している。公知のその推定方法では，構造体に原点及び着目点とが別個に規定され，原点の周りの慣性モーメントと着目点の周りの慣性モーメントとの差から構造体の重心位置が算出される。
【特許文献１】特開平１１−１６６８７７号公報
【０００５】
特許文献２は，除振台と，該除振台を防振支持する能動除振機構とからなる運動機構のシステム同定を行う方法，詳細には，除振台の質量，慣性モーメント，及び慣性乗積，並びに，能動除振機構のばね定数（剛性），及び粘性摩擦係数を求める方法を開示している。特許文献３の記載の方法では，以下のようにして上記のパラメータが同定される（実施形態６参照）。公知のその方法は，当該運動機構の除振台の運動を表す下記の運動方程式：
【数１】
2005189001.tif 000003
を基礎としている。ここでＭは，除振台の質量，慣性モーメント，及び慣性乗積を要素とする６×６行列であり，Ｃｄは，能動除振機構の粘性摩擦係数に対応する６×６行列であり，Ｋは，能動除振機構のばね定数に対応する６×６行列であり，Ｘは，除振台の（並進及び回転の両方の）変位に対応する６×１行列であり，Ｆは，除振台の重心位置に作用される力及びモーメントに対応する６×１行列である。運動方程式（１）は，下記の状態方程式：
【数２】
2005189001.tif 000004
に書き換えられる。式（２ｃ）〜（２ｆ）によりそれぞれ定義されるシステム行列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを同定することは，除振台の質量，慣性モーメント，及び慣性乗積，並びに，能動除振機構のばね定数（剛性），及び粘性摩擦係数を測定することと等価である。特許文献２に記載の技術では，システム行列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを利用して，これらのパラメータの同定が行われる。詳細には，除振台に加振手段によって振動が加えられ，振動が加えられている間の除振台の運動状態が測定される。この測定結果から部分空間同定法を用いてシステム行列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが同定される。同定されたシステム行列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄから，除振台の質量，慣性モーメント，及び慣性乗積，並びに，能動除振機構のばね定数（剛性），及び粘性摩擦係数が算出される。特許文献２には，更に，仮に重力位置を決定し，その仮の重力位置と真の重力位置との相対距離を用いてシステム行列Ｄを決定し，決定されたシステム行列Ｄと，式（２ｆ）によって決定されるシステム行列Ｄとを対比することによって重心位置を算出する方法が開示されている（実施形態７参照）。
【特許文献２】特開２０００−８２６６２号公報
【０００６】
質量特性を求める技術の一つの課題は，その演算量が大きくなる傾向にあることである。特に，特許文献２に開示されている技術では，除振台の質量特性に加えて能動除振機構のばね定数（剛性），及び粘性摩擦係数が同時的に算出されるため，演算量の増大は深刻である。演算量の増大は，質量特性の算出に必要な時間を増大させ，好ましくない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は，質量特性の算出に必要な演算量を抑制するための技術を提供することにある。
本発明の他の目的は，質量特性の算出に必要な演算量を抑制しつつ，質量特性の推定精度を向上することにある。
本発明の更に他の目的は，質量特性の算出に必要な演算量と，算出された質量特性の精度との調節を容易に実現できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下に、上記の目的を達成するための手段を説明する。その手段に含まれる技術的事項には、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］の記載との対応関係を明らかにするために、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号・符号が付加されている。但し、付加された番号・符号は、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００９】
一の観点において，本発明の質量特性推定装置（１）は，測定対象物体を載せる台（２）と，前記台（２）に加振力を作用させる加振機（３）と，前記加振力を測定する加振力測定器（４）と，前記測定対象物体又は前記台（２）に定められた計測点における応答量を実測応答量として測定する測定器（５）と，演算装置（６）とを備えている。前記演算装置（６）は，前記加振力と前記加振力が加えられた加振位置と前記計測点の計測点位置とに基づいて，初期質量特性を用いた計算により，前記計測点における応答量を仮想応答量として算出し，前記仮想応答量と前記実測応答量とに基づいて，前記初期質量特性を修正することで前記測定対象物体の質量特性を推定するアルゴリズムを実行する。
【００１０】
より具体的には，本発明の質量特性推定装置（１）は，測定対象物体が載せられる台（２）と，前記台（２）に加振力を作用させる加振機（３）と，前記加振力を測定する加振力測定器（４）と，前記測定対象物体又は前記台（２）に定められた計測点における加速度を実測加速度として測定する加速度測定器（５）と，演算装置（６）とを備えている。演算装置（６）は，
（Ａ）前記測定対象物体の推定対象質量特性の探索点を決定するステップと，
（Ｂ）前記探索点とされた質量特性と前記加振力と前記加振力が加えられた加振位置と前記計測点の計測点位置とに基づいて，計算により，前記計測点における加速度を仮想加速度として算出するステップと，
（Ｃ）前記仮想加速度と前記実測加速度とに基づいて，所定の終了条件が満足されたか否かを判断するステップと，
（Ｄ）前記終了条件が満足された場合，前記探索点を前記測定対象物体の最終的な質量特性として採用するステップと，
（Ｅ）前記終了条件が満足されなかった場合，前記仮質量特性を修正した後，前記（Ｂ）ステップ乃至前記（Ｄ）ステップを再度実行するステップ
とを実行するようにプログラムされている。当該質量特性推定装置は，簡易なアルゴリズムにより質量特性を算出可能であり，質量特性の算出に必要な演算量を有効に減少させる。更に当該質量特性推定装置（１）は，終了条件を適切に調節することにより，質量特性の算出に必要な演算量と，算出された質量特性の精度との調節を容易に実現できる
【００１１】
他の観点において，本発明の質量特性推定用コンピュータプログラムは，
（ａ）測定対象物体の質量特性のうちから選択された推定対象質量特性について探索点を決定するステップと，
（ｂ）前記測定対象物体が載せられる台（２）に加振力を加えるステップと，
（ｃ）前記加振力を測定するステップと，
（ｄ）前記加振力が加えられている間に，前記測定対象物体又は前記台（２）に定められた計測点における加速度を，実測加速度として測定するステップと，
（ｅ）前記探索点と，前記加振力と，前記加振力が加えられた加振位置と，前記計測点の計測点位置とに基づいて，前記計測点における加速度を，計算により，仮想加速度として算出するステップと，
（ｆ）前記仮想加速度と前記実測加速度とに基づいて，所定の終了条件が満足されたか否かを判断するステップと，
（ｇ）前記終了条件が満足された場合，前記探索点を前記測定対象物体の最終的な質量特性として採用するステップと，
（ｈ）前記終了条件が満足されなかった場合，前記探索点を変更した後，前記（ｅ）ステップ及び前記（ｇ）ステップを再度実行するステップ
とを演算装置（６）に実行させる。当該質量特性推定用コンピュータプログラムは，簡易なアルゴリズムにより質量特性を算出可能であり，質量特性の算出に必要な演算量を有効に減少させる。更に，当該質量特性推定用コンピュータプログラムは，終了条件を適切に調節することにより，質量特性の算出に必要な演算量と，算出された質量特性の精度との調節を容易に実現できる
【００１２】
当該質量特性推定用コンピュータプログラムは，推定対象質量特性に前記測定対象物体の慣性乗積を含む場合にも適用可能であるという利点を有している。
【００１３】
前記（ｆ）ステップは，
（ｆ１）前記仮想加速度と前記実測加速度との誤差の関数である評価関数の関数値を算出するステップと，
（ｆ２）前記関数値が所定の範囲にあるとき，前記終了条件が満足されたと判断するステップ
とを含むことが好適である。
【００１４】
当該質量特性推定用コンピュータプログラムは，
更に，
（ｈ）前記測定対象物体が重力とつりあって静止するように，前記台（２）に静止力を作用させるステップと，
（ｉ）前記静止力が作用された作用位置と前記静止力とに基づいて，前記測定対象物体の質量と，前記測定対象物体の前記重力の方向と垂直な水平面の上に規定された第１座標軸（ｘ軸）における前記重心の位置である第１座標（Ｇｘ）と，前記水平面の上に，前記第１座標軸（ｘ軸）と異なる方向に規定された第２座標軸（ｙ軸）における前記重心の位置である第２座標（Ｇｙ）とのうちの少なくとも一の質量特性を算出するステップ
とを演算装置（６）に実行させ，
前記少なくとも一の質量特性は，前記推定対象質量特性から除外され，
前記（ｅ）ステップでは，前記少なくとも一の質量特性を用いて，前記仮想加速度が算出されることが好適である。このような質量特性推定用コンピュータプログラムは，探索空間の次元数を有効に減少させ，従って質量特性の推定速度の向上と推定精度の向上とに有効である。
【００１５】
また，当該質量特性推定用コンピュータプログラムは，更に，
（ｈ）前記測定対象物体が重力とつりあって静止するように，前記台（２）に静止力を作用させるステップと，
（ｉ’）前記静止力が作用された作用位置と前記静止力とに基づいて，前記測定対象物体の質量と，前記測定対象物体の前記重力の方向と垂直な水平面の上に規定された第１座標軸（ｘ軸）における前記重心の位置である第１座標（Ｇｘ）と，前記水平面の上に，前記第１座標軸（ｘ軸）と異なる方向に規定された第２座標軸（ｙ軸）における前記重心の位置である第２座標（Ｇｙ）とを算出するステップと，
（ｊ）前記質量と前記第１座標と前記第２座標とに基づいて，前記加振位置と前記加振力の大きさ及び方向とを選択するステップ
とを演算装置（６）に実行させ，
前記（ｂ）ステップでは，前記（ｊ）ステップで選択された前記加振位置に前記選択された前記大きさと前記方向とを有する加振力が加えられることが好適である。
【００１６】
また，当該質量特性推定用コンピュータプログラムは，更に，
（ｈ）前記測定対象物体が重力とつりあって静止するように，前記台（２）に静止力を作用させるステップと，
（ｉ’）前記静止力が作用された作用位置と前記静止力とに基づいて，前記測定対象物体の質量と，前記測定対象物体の前記重力の方向と垂直な水平面の上に規定された第１座標軸（ｘ軸）における前記重心の位置である第１座標（Ｇｘ）と，前記水平面の上に，前記第１座標軸（ｘ軸）と異なる方向に規定された第２座標軸（ｙ軸）における前記重心の位置である第２座標（Ｇｙ）とを算出するステップと，
（ｋ）前記質量と前記第１座標と前記第２座標とに基づいて，前記加振力の加振波形を選択するステップ
とを前記演算装置（６）に実行させ，
前記（ｂ）ステップでは，前記（ｋ）ステップで選択された前記加振波形を有する加振力が加えられることが好適である。
【００１７】
また，当該質量特性推定用コンピュータプログラムは，更に，
（ｈ）前記測定対象物体が重力とつりあって静止するように，前記台（２）に静止力を作用させるステップと，
（ｉ’）前記静止力が作用された作用位置と前記静止力とに基づいて，前記測定対象物体の質量と，前記測定対象物体の前記重力の方向と垂直な水平面の上に規定された第１座標軸（ｘ軸）における前記重心の位置である第１座標（Ｇｘ）と，前記水平面の上に，前記第１座標軸（ｘ軸）と異なる方向に規定された第２座標軸（ｙ軸）における前記重心の位置である第２座標（Ｇｙ）とを算出するステップと，
（ｌ）前記質量と前記第１座標と前記第２座標とに基づいて，前記計測点の前記計測点位置を選択するステップ
とを前記演算装置（６）に実行させることが好適である。
【００１８】
また，当該質量特性推定用コンピュータプログラムは，更に，
（ｈ）前記測定対象物体が重力とつりあって静止するように，前記台（２）に静止力を作用させるステップと，
（ｉ’）前記静止力が作用された作用位置と前記静止力とに基づいて，前記測定対象物体の質量と，前記測定対象物体の前記重力の方向と垂直な水平面の上に規定された第１座標軸（ｘ軸）における前記重心の位置である第１座標（Ｇｘ）と，前記水平面の上に，前記第１座標軸（ｘ軸）と異なる方向に規定された第２座標軸（ｙ軸）における前記重心の位置である第２座標（Ｇｙ）とを算出するステップと，
（ｍ）前記質量と前記第１座標と前記第２座標とに基づいて，初期質量特性を選択するステップ
とを前記演算装置（６）に実行させ，前記初期質量特性は，最初の前記探索点として使用されることが好適である。
【００１９】
また，当該質量特性推定用コンピュータプログラムは，更に，
（ｈ）前記測定対象物体が重力とつりあって静止するように，前記台（２）に静止力を作用させるステップと，
（ｉ’）前記静止力が作用された作用位置と前記静止力とに基づいて，前記測定対象物体の質量と，前記測定対象物体の前記重力の方向と垂直な水平面の上に規定された第１座標軸（ｘ軸）における前記重心の位置である第１座標（Ｇｘ）と，前記水平面の上に，前記第１座標軸（ｘ軸）と異なる方向に規定された第２座標軸（ｙ軸）における前記重心の位置である第２座標（Ｇｙ）とを算出するステップ
とを前記演算装置（６）に実行させ，
前記（ｈ）ステップにおいて変更された前記探索点と，変更前の前記探索点との距離は，前記質量と前記第１座標と前記第２座標とに応答して決定されることが好適である。
【００２０】
また，当該質量特性推定用コンピュータプログラムは，更に，
（ｎ）前記台（２）に前記測定対象物体を載せずに他の加振力を加えるステップと，
（ｏ）前記他の加振力が加えられている間に，前記台（２）に定められた計測点における加速度を，無負荷加速度として測定するステップと，
（ｐ）前記他の加振力と，前記無負荷加速度とから，前記台（２）及び前記加振機（３）に含まれる非線形要素の特性パラメータを推定するステップ
とを前記演算装置（６）に実行させ，前記（ｅ）ステップでは，前記特性パラメータを用いて前記仮想加速度が算出されることが好適である。
【００２１】
更に他の観点において，本発明による質量特性推定方法は，
（ａ）測定対象物体の質量特性のうちから選択された推定対象質量特性について探索点を決定するステップと，
（ｂ）前記測定対象物体が載せられる台（２）に加振力を加えるステップと，
（ｃ）前記加振力を測定するステップと，
（ｄ）前記加振力が加えられている間に，前記測定対象物体又は前記台（２）に定められた計測点における加速度を，実測加速度として測定するステップと，
（ｅ）前記探索点と，前記加振力と，前記加振力が加えられた加振位置と，前記計測点の計測点位置とに基づいて，前記計測点における加速度を，計算により，仮想加速度として算出するステップと，
（ｆ）前記仮想加速度と前記実測加速度とに基づいて，所定の終了条件が満足されたか否かを判断するステップと，
（ｇ）前記終了条件が満足された場合，前記探索点を前記測定対象物体の最終的な質量特性として採用するステップと，
（ｈ）前記終了条件が満足されなかった場合，前記探索点を修正した後，前記（ｅ）ステップ及び前記（ｇ）ステップを再度実行するステップ
とを備えている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により，質量特性の算出に必要な演算量を抑制するための技術が提供される。
また，本発明により，質量特性の算出に必要な演算量を抑制しつつ，質量特性の推定精度を向上する技術が提供される。
また，本発明により，質量特性の算出に演算量と，算出された質量特性の精度との調節を容易に実現できる技術が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（実施の第１形態）
図１を参照して，実施の第１形態では，本発明が，車両の質量特性を推定するための質量特性推定装置１に適用されている。
【００２４】
質量特性推定装置１は，その上に車両が載せられるテーブル２と，テーブル２にそれぞれに接続された加振機３とを備えている。車両のタイヤのそれぞれに対して，一のテーブル２が用意される。加振機３は，車両及びテーブル２に振動を加えて加振試験を行うために使用される。テーブル２に対して様々な方向に振動を加えるために，加振機３は，一のテーブル２に複数の加振機３が接続され得る。しかし，図１には，テーブル２のそれぞれに対して一の加振機３しか図示されていない。本実施の形態では，加振機３として，油圧ピストンが使用されている。加振機３によって加振力が車両に作用される点を，以下，加振点といい，その加振点の位置を，以下，加振位置という。
【００２５】
加振機３のそれぞれには，加振機３の差圧（即ち，油圧ピストンの差圧）を測定する差圧モニタ４が接続されている。後述されるように，加振機３の差圧は，加振機３がテーブル２に加えた加振力の算出に使用される。
【００２６】
質量特性推定装置１は，更に，複数の加速度センサ５を備えている。加速度センサ５は，車両及びテーブル２の各部に規定された計測点（その位置を，以下「計測点位置」という。）に設置され，計測点位置における車両又はテーブル２の加速度を測定する。
【００２７】
質量特性推定装置１には，更に，演算装置６が設けられている。演算装置６は，信号線を介して加振機３，差圧センサ４，及び加速度センサ５に接続されている。ただし，図１では，図を見やすくするために，信号線の全ては図示されていない。演算装置６は，加振試験の際に，加振機３を制御する。演算装置６は，更に，加振試験の間に差圧センサ４と加速度センサ５とによってそれぞれに測定された差圧，及び加速度に基づいて，車両の質量測定を推定するための演算を行う。
【００２８】
質量特性推定装置１には，直交座標系が定義されている。直交座標系を構成する３つの座標軸のうち，ｘ軸及びｙ軸は，一の水平面の上に互いに直交するように定義されている。ｚ軸は，鉛直方向上向き，即ち，ｘ軸及びｙ軸の両方に直交するように定められている。任意の位置に原点Ｏが与えられる。
【００２９】
図２は，演算装置６の構成を概略的に示すブロック図である。演算装置６は，ＣＰＵ１１と，主記憶装置１２と，表示装置１３と，入力装置１４と，外部記憶装置１５と，インターフェース１６とを備えている。表示装置１３としては，典型的には，ＣＲＴが使用され，入力装置１４としては，典型的には，キーボード及びマウスが使用される。外部記憶装置１５としては，典型的には，ハードディスクが使用される。外部記憶装置１５には，車両の質量測定を推定するための演算に使用される様々な演算データ１５ａと，車両の質量測定の測定を行うための制御及び演算を行うための制御／演算プログラム１５ｂとが格納される。演算データ１５ａは，加振機３がテーブル２に加振力を作用する位置（加振位置）の座標，及び，加速度センサ５が設置される計測点位置の座標を含んでいる。制御／演算プログラム１５ｂは，ＣＰＵ１１によって実行されるプログラムである。制御／演算プログラム１５ｂがＣＰＵ１１によって実行されることにより，演算装置６の所望の機能が実現されている。インターフェース１６は，加振機３，差圧センサ４，及び加速度センサ５と接続されている。インターフェース１６は，加振機３に制御信号を送信し，更に，差圧センサ４，及び加速度センサ５の出力を受信するために使用される。
【００３０】
図３は，質量特性推定装置１を用いて車両の質量特性を算出する手順を示すフローチャートである。
質量特性を算出するためには，まず，加振試験が行われる（ステップＳ０１）。制御／演算プログラム１５ｂの制御の下，加振機３は，所望の波形を有する加振力をテーブル２に加える。加振力が作用されることにより，テーブル２の上に載せられた車両には振動が加えられる。振動が加えられている間，差圧センサ４によって加振機３の差圧が測定され，加速度センサ５によって各計測点位置における加速度が測定される。更に，測定された加振機３の差圧から，加振機３によって作用された加振力の大きさが算出される。
【００３１】
加振試験の後，制御／演算プログラム１５ｂにより，車両の質量特性の算出が行われる（ステップＳ０２）。質量特性の算出には，最適化法が用いられる。最も典型的には，勾配法が質量特性の算出に使用される。質量特性の探索点（searching point）が決定され，更に，決定された探索点の評価が行われる。終了条件が満足されるまで，探索点の決定と探索点の評価とが繰り返される。終了条件が満足された場合，その探索点が，求めるべき質量特性とされる。
【００３２】
図４は，質量特性の算出の詳細な手順を示すフローチャートである。まず，推定対象の質量特性のそれぞれについて，初期質量特性が定められる（ステップＳ０２−１）。初期質量特性は，仮に決められた車両の質量特性であり，最初の探索点として使用される。初期質量特性は，入力装置１４を介してユーザによって与えられることが可能であり，演算データ１５ａの中に予め用意されることが可能である。
【００３３】
続いて，探索点として決定された質量特性と，各加振点に作用された加振力と，加振位置の座標と，計測点位置の座標とから，計算により，各計測点における加速度が算出される（ステップＳ０２−２）。ステップＳ０２−２において計算により算出された加速度は，以下，仮想加速度と呼ばれる。ステップＳ０２−２では，車両が，仮想的に剛体であると仮定される。
【００３４】
求められるべき質量特性として，車両の質量Ｍ，該車両のｘ軸，ｙ軸，及びｚ軸それぞれの周りの慣性モーメントＩｘ，Ｉｙ，Ｉｚ，並びに，該車両の重心位置の座標Ｇ（＝［Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ］）が選択されている場合には，各計測点ｊにおける仮想加速度ａｖｊは，例えば，下記式によって求められる：
【数３】
2005189001.tif 000005
ここにおいて，ｎは，加振点の数である。式（３ａ）のΣは，全ての加振点についての和を取ることを意味している。式（３ｂ）について，上に２つのドットが付されたｘｓｊ，ｙｓｊ，ｚｓｊは，それぞれ，計測点ｊにおける並進加速度のｘ成分，ｙ成分，ｚ成分である。式（３ｃ）の”ｄｉａｇ［Ｍ  Ｍ  Ｍ  Ｉｘ  Ｉｙ  Ｉｚ］”は，Ｍ，Ｍ，Ｍ，Ｉｘ，Ｉｙ，及びＩｚを，それぞれ，第１行から第６行の対角要素として有する行列である。式（３ｄ）のＦｘｉ，Ｆｙｉ，Ｆｚｉは，それぞれ，加振位置ｉに作用される加振力のｘ成分，ｙ成分，ｚ成分である。式（３ｅ）のＬｓｉは，加振位置ｉの位置ベクトルであり，Ｌｓｘｉ，Ｌｓｙｉ，Ｌｓｚｉは，それぞれ，加振位置ｉのｘ座標，ｙ座標，ｚ座標である。式（３ｆ）のＬｆｊは，計測点ｊの位置ベクトルであり，Ｌｆｘｊ，Ｌｆｙｊ，Ｌｆｚｊは，それぞれ，計測点ｊのｘ座標，ｙ座標，ｚ座標である。
【００３５】
続いて，探索点を評価するために，仮想加速度ａｖｊと，計測点ｊに設けられた加速度センサ５によって測定された実測加速度ａｊとから，評価関数φ（ａｖ１，ａｖ２，…，ａｖｍ，ａ１，ａ２，…，ａｍ）の関数値が算出される（ステップＳ０２−３）。評価関数φは，仮想加速度ａｖｊと実測加速度ａｊとの誤差に対応する関数であり，全ての計測点ｊについて仮想加速度ａｖｊと実測加速度ａｊとの誤差ｄｊが０である場合に最大値又は最小値を取るように定められる。評価関数φとしては，例えば，ベクトルＡｖ（＝［ａｖ１，ａｖ２，…，ａｖｍ］）とベクトルＡ（＝［ａ１，ａ２，…，ａｍ］）とのノルムが使用され得る。
【００３６】
続いて，終了条件が満足されたか否かが判断される（ステップＳ０２−４）。終了条件としては，評価関数φの関数値，探索点の決定と評価との繰り返し回数が使用され得る。例えば，評価関数φが，全ての計測点ｊについて誤差ｄｊが０である場合に最大値を取るように定められている場合，評価関数φが所定の閾値を超えることを終了条件と定めることが可能である。
【００３７】
終了条件が満足された場合，探索点として選ばれている質量特性が，求めるべき質量特性として採用される（ステップＳ０２−５）。
【００３８】
終了条件が満足されない場合，次の探索点が決定される（ステップＳ０２−６，７）。詳細には，まず，現在の探索点についての，評価関数φの勾配∂φが算出される（ステップＳ０２−６）。勾配∂φは，評価関数φの各質量特性に関する偏微分を成分とするベクトルである。続いて，算出された勾配∂φと現在の探索点とから，次の探索点として使用される質量特性が決定される（ステップＳ０２−７）。例えば，次の探索点ξｋ＋１は，現在の探索点ξｋと勾配∂φとから，次式：
【数４】
2005189001.tif 000006
により算出される。ここでＫは，修正係数である。評価関数φが，全ての計測点ｉについて誤差ｄｉが０である場合に最大値を取るように定められている場合，修正係数Ｋは正の値に定められ，そうでない場合，Ｋは負の値に定められる。次の探索点が決定された後は，ステップＳ０２−２乃至Ｓ０２−４が終了条件を満足するまで繰り返される。
【００３９】
以上に述べられた本実施の形態の質量特性推定装置１は，下記のような利点を有している：第１に，本実施の形態の質量特性推定装置１は，簡便なアルゴリズムによって車両の質量特性が推定可能であり，従って，必要な演算量を抑制することができる。第２に，本実施の形態の質量特性推定装置１は，演算量と推定精度とを調節することが容易である。本実施の形態の質量特性推定装置１は，演算量と推定精度とを終了条件によって調節可能である。例えば，終了条件の設定により，探索点の決定と評価との繰り返し回数を所定回数以下に制限すれば，演算量の抑制が可能である。更に，終了条件の判断に使用される評価関数φの関数値の閾値を調節することにより，推定精度の調節を容易に実現できる。第３に，本実施の形態の質量特性推定装置１は，推定対象とする質量特性に慣性乗積を加えることにより，慣性乗積の推定も基本的に可能である。慣性乗積の推定が行われる場合には，式（３ｃ）の代わりに，下記式（３ｃ’）が使用される。
【数５】
2005189001.tif 000007
【００４０】
（実施の第２形態）
質量特性の推定精度を向上するためには，推定対象である質量特性の成分の数，即ち，探索空間の次元数を減少させることが有効である。そこで，実施の第２形態では，図５に示されているように，静的荷重試験によって推定対象である質量特性の成分の数が減らされている。
【００４１】
詳細には，静的荷重試験が行われることにより，車両の質量Ｍと，平面重心（即ち，重心位置のｘ座標Ｇｘ，及びｙ座標Ｇｙ）とが算出される（ステップＳ０３）。静的荷重試験は，以下の手順で行われる。演算装置６は，車両（及びテーブル２）が静止するように加振機３を制御する。車両の質量Ｍと，平面重心の計測精度を高めるためには，テーブル２が水平且つ同一の高さになるように加振機３が制御されることが好適である。車両が静止した状態では，各加振機３が各加振位置に作用させる力のｚ軸成分の和ΣＦｚと，車両及びテーブル２に加わる重力とがつりあっている。テーブル２の質量は既知であるから，車両の質量Ｍは，下記式：
Ｍ＝ΣＦｚ／ｇ−ＭＴ，      ・・・（５）
により算出可能である。ここでｇは，重力加速度であり，ＭＴは，テーブル２の質量の和である。更に，重心に関する，各加振機３が各加振位置に作用させる力と重力とのモーメントの釣り合いの式から，重心位置のｘ座標Ｇｘ，及びｙ座標Ｇｙが算出される。
【００４２】
続いて，質量特性の他の成分が，他の実施の第１形態と同一の手順によって推定される。まず，加振試験が行われ（ステップＳ０１），さらに，加振試験によって得られた測定結果を用いて，質量特性の他の成分が最適化手法によって算出される（ステップＳ０２）。静的荷重試験によって得られる質量Ｍと重心位置のｘ座標Ｇｘ，及びｙ座標Ｇｙは，各計測点における仮想加速度の算出（ステップＳ０２−２）には使用されるが，推定対象からはずされる。
【００４３】
以上に述べられたように，本実施の形態では，質量Ｍと重心位置のｘ座標Ｇｘ，及びｙ座標ＧｙがステップＳ０２における推定対象からはずされることによって探索空間の次元数が減らされ，質量特性の推定精度が向上されている。
【００４４】
（実施の第３形態）
質量特性の推定精度を向上するためには，
（１）加振モード（即ち，加振力の大きさ及び方向，並びに加振位置）
（２）加振波形
（３）計測点位置
を最適化することが重要である。質量特性の推定精度を向上するために適切な加振モード，加振波形，及び計測点位置は，車両の構造，即ち，求めるべき車両の質量特性自体によって異なる。したがって，車両の質量特性を大まかに把握した上で，把握された概略の質量特性に応じて加振位置，加振力の大きさ及び方向，加振波形，計測点位置を選ぶことにより，車両の質量特性をより精密に測定することができる。そこで，本実施の形態では，予測される車両の質量特性に応じて，加振位置，加振力の大きさ及び方向，加振波形，計測点位置が選択され，より質量特性が精密に推定される。
【００４５】
本実施の形態では，図６に示されているように，演算データ１５ａの一部として，
（ａ）質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，ｙ座標Ｇｙ，及び車両の代表寸法と，加振力の大きさ，方向，及び加振位置との対応関係が記述された加振モードテーブル１５ａ−１と，
（ｂ）質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，ｙ座標Ｇｙ，及び車両の代表寸法と，加振波形との対応関係が記述された加振波形テーブル１５ａ−２と，
（ｃ）質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，ｙ座標Ｇｙ，及び車両の代表寸法と，計測点位置との対応関係が記述された計測点テーブル１５ａ−３
とが予め用意される。これらのテーブルが，加振位置，加振力の大きさ及び方向，加振波形，計測点位置の最適化に使用される。
【００４６】
図７は，実施の第３形態において質量特性の推定が行われる手順を示すフローチャートである。実施の第２形態と同様に，静的荷重試験によって車両の質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，及びｙ座標Ｇｙが算出される（ステップＳ０３）。
【００４７】
続いて，ステップＳ０３によって得られた質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，及びｙ座標Ｇｙと，車両の代表寸法とに基づいて加振モードテーブル１５ａ−１に対してデータルックアップを行うことにより，加振力の大きさ及び方向，並びに加振位置が決定される（ステップＳ０４−１）。質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，及びｙ座標Ｇｙと，車両の代表寸法とは，車両の構造，即ち，車両の質量特性に概ね対応しているから，加振モードテーブル１５ａ−１を用いて加振位置，並びに加振力の大きさ及び方向を決定することにより，予測される車両の質量特性に対応して加振モード（即ち，加振力の大きさ及び方向，並びに加振位置）を決定することができる。例えば，予測される車両の構造に応答して，ｚ軸の周りのヨーイング加振，ｙ軸の周りのピッチング加振，及びｘ軸の周りのローリング加振が車両に加えられて加振試験が行われる。ヨーイング加振は，ｚ軸の周りの慣性モーメントＩｚの同定に有用であり，ピッチング加振は，ｙ軸の周りの慣性モーメントＩｙ及び重心のｚ座標Ｇｚの同定に有用であり，ローリング加振は，ｘ軸の周りの慣性モーメントＩｘ及び重心のｚ座標Ｇｚの同定に有用である。
【００４８】
更に，質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，及びｙ座標Ｇｙと，車両の代表寸法とに基づいて加振波形テーブル１５ａ−２に対してデータルックアップを行うことにより，加振位置，並びに加振力の大きさ及び方向が決定される（ステップＳ０４−２）。例えば，質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，及びｙ座標Ｇｙと，車両の代表寸法とに基づいて，正弦波，半波，及びランダム波のうちから適切な波形が，加振波形テーブル１５ａ−２を用いて選択される。
【００４９】
加えて，質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，及びｙ座標Ｇｙと，車両の代表寸法とに基づいて計測点テーブル１５ａ−３に対してデータルックアップを行うことにより，計測点位置が決定される（ステップＳ０４−３）。
【００５０】
続いて，実施の第２形態と同様にして，質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，及びｙ座標Ｇｙ以外の質量特性の同定が行われる（ステップＳ０１，Ｓ０２）。まず，ステップＳ０４−３で決定された計測点位置に加速度センサ５が取り付けられ，加振試験が行われる（ステップＳ０１）。加振試験では，ステップＳ０４−１，２において決定された，加振位置，加振力の大きさ及び方向，加振波形で加振力が加えられる。さらに，加振試験によって得られた測定結果を用いて，質量特性の他の成分が最適化手法によって算出される（ステップＳ０２）。
【００５１】
以上に説明されているように，本実施の形態では，加振モード，加振波形，及び計測点位置が適切に選択され，質量特性の推定精度が向上されている。
【００５２】
なお，本実施の形態において，加振モード（即ち，加振力の大きさ及び方向，並びに加振位置），加振波形，及び計測点位置のうちの全ての最適化が行われる必要はないことに留意されるべきである。加振モード，加振波形，及び計測点位置のうち，所望のもののみが最適化されることが可能である。
【００５３】
（実施の第４形態）
質量特性の推定速度は，最初の探索点として使用される初期質量特性，及び，現在の探索点ξｉと新たな探索点ξｉ＋１との距離の適正さ（即ち，式（４）の修正係数Ｋの適正さ）に影響を受ける。初期質量特性が，真の質量特性に近いほど，質量特性の推定速度は向上できる。更に隣接する探索点の間の距離，即ち，修正係数Ｋが適正であることにより，探索回数が減少可能である。
【００５４】
そこで，本実施の形態では，図８に示されているように，静的荷重試験（ステップＳ０３）によって得られる質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，ｙ座標Ｇｙ，及び車両の代表寸法とを用いて初期質量特性及び修正係数Ｋが最適化される（ステップＳ０５）。既述のように，質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，ｙ座標Ｇｙ，及び車両の代表寸法は，車両の構造の概要を示しているから，質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，ｙ座標Ｇｙ，及び車両の代表寸法とから適正な初期質量特性及び修正係数Ｋが算出可能である。質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，ｙ座標Ｇｙ，及び車両の代表寸法と，初期質量特性及び修正係数Ｋとの対応関係を記述したテーブルが演算データ１５ａの一部として用意される場合には，初期質量特性及び修正係数Ｋは，そのテーブルを用いて決定されることが可能である。または，質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，ｙ座標Ｇｙ，及び車両の代表寸法と，初期質量特性及び修正係数Ｋとの対応関係を記述した換算式が用意され，その換算式を用いて初期質量特性及び修正係数Ｋが決定されることが可能である。
【００５５】
続いて，実施の第２形態と同様にして，質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，及びｙ座標Ｇｙ以外の質量特性の同定が行われる（ステップＳ０１，Ｓ０２）。加振試験が行われた後，（ステップＳ０１）。最適化法を用いて質量特性が推定される。ステップＳ０２では，ステップＳ０５で決定された初期質量特性及び修正係数Ｋとを用いて，車両の質量特性の推定が行われる。初期質量特性及び修正係数Ｋとが最適化されることにより，質量特性の推定速度が有効に向上される。
【００５６】
本実施の形態において，初期質量特性及び修正係数Ｋの両方が最適化される必要はないことに留意されたい。初期質量特性のみが最適化されることが可能であり，修正係数Ｋのみが最適化されることが可能である。また，本実施の形態の初期質量特性及び修正係数Ｋの最適化ともに，実施の第３形態の加振モード（即ち，加振力の大きさ及び方向，並びに加振位置），加振波形，及び計測点位置の最適化が併用され得ることは，当業者には自明的である。
【００５７】
（実施の第５形態）
車両の質量特性の推定で問題になり得るのは，テーブル２及び加振機３からなる計測系には，加振機３の摩擦等に例示される非線形要素が含まれており，それが誤差の原因となり得ることである。非線形要素を考慮して質量特性を推定することは，推定精度の向上のために好適である。
【００５８】
そこで本実施の形態では，図９に示されているように，無負荷試験，即ち，車両をテーブル２に載せない加振試験が行われる（ステップＳ０６）。加振されている間にテーブル２に作用された加振力とテーブル２の加速度とが，差圧センサ４及び（テーブル２上に設けられた）加速度センサ５によって計測される。この計測結果を用いて，非線形要素の特性パラメータ（例えば，摩擦係数）が算出される（ステップＳ０７）。
【００５９】
更に，実施の第２形態と同様にして，質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，及びｙ座標Ｇｙ以外の質量特性の同定が行われる（ステップＳ０３，Ｓ０１，Ｓ０２）。静的負荷試験（ステップＳ０３）によって質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，及びｙ座標Ｇｙの算出が行われた後，加振試験（ステップＳ０１）が行われる。更に，加振試験の計測結果を用いて，最適化法により，質量Ｍ，重心位置のｘ座標Ｇｘ，及びｙ座標Ｇｙ以外の質量特性の同定が行われる（ステップＳ０２）。ステップＳ０２では，ステップＳ０７によって求められた非線形要素の特性パラメータを用いて仮想加速度ａｖｉが求められ，その仮想化速度ａｖｉと実測加速度ａｉとの誤差が小さくなるように，質量特性が同定される。
【００６０】
以上に説明されているように，本実施の形態では，非線形要素の特性パラメータが推定され，その特性パラメータが仮想加速度ａｖｉの算出に使用されることにより，推定精度が向上されている。
【００６１】
本実施の形態の非線形要素の特性パラメータの同定は，加振モード（即ち，加振力の大きさ及び方向，並びに加振位置），加振波形，及び計測点位置の最適化（実施の第３形態）と，初期質量特性及び修正係数Ｋの最適化（実施の第４形態）とともに行われ得ることは，当業者には自明的である。
【００６２】
また，以上に述べられた実施の第１乃至第５形態の質量特性推定装置１が，車両以外の構造体の質量特性の推定にも使用され得ることは，当業者にとっては自明的である。
【００６３】
更に，実施の第１乃至形第５形態において，加速度センサ５の代わりに変位センサ又は速度センサが使用され，測定された変位又は速度を微分することによって加速度を算出してもよいことは，当業者にとっては自明的である。
【００６４】
また，実施の第１乃至形第５形態において，加振機３がテーブル２に加えた加振力は，差圧モニタ４の代わりに，タイヤとテーブル２との間に挿入された荷重計によって計測されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、本発明による質量特性推定装置の実施の一形態を示す概略図である。
【図２】図２は、質量特性推定装置に含まれる演算装置の概略的なブロック図である。
【図３】図３は、実施の第１形態において行われる質量特性の推定の手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、最適化法による質量特性の算出方法を示すフローチャートである。
【図５】図５は、実施の第２形態において行われる質量特性の推定の手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施の第３形態において使用される演算装置の概略的なブロック図である。
【図７】図７は、実施の第３形態において行われる質量特性の推定の手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、実施の第４形態において行われる質量特性の推定の手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施の第５形態において行われる質量特性の推定の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１：質量特性推定装置
２：テーブル
３：加振機
４：差圧センサ
５：加速度センサ
６：演算装置
１１：ＣＰＵ
１２：主記憶装置
１３：表示装置
１４：入力装置
１５：外部記憶装置
１６：インターフェース
【図１】
2005189001.tif 000008
【図２】
2005189001.tif 000009
【図３】
2005189001.tif 000010
【図４】
2005189001.tif 000011
【図５】
2005189001.tif 000012
【図６】
2005189001.tif 000013
【図７】
2005189001.tif 000014
【図８】
2005189001.tif 000015
【図９】
2005189001.tif 000016