JP2001074449A - 車両の傾斜角度検出装置 - Google Patents
車両の傾斜角度検出装置Info
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- JP2001074449A JP2001074449A JP25132099A JP25132099A JP2001074449A JP 2001074449 A JP2001074449 A JP 2001074449A JP 25132099 A JP25132099 A JP 25132099A JP 25132099 A JP25132099 A JP 25132099A JP 2001074449 A JP2001074449 A JP 2001074449A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 様々な状況において車両の傾斜角度を精密に
検出できる車体の傾斜角度検出装置を提供する。 【解決手段】 車体に固定した横加速度センサ１５で重
力加速度Ｇの車体左右方向の成分を横加速度Ｇｙとして
検出し、第１の検出手段Ｍ１は、車両のロール角の初期
値θ0 および第１の変化量Δθ1 の和を、θ0 ＋Δθ1
＝sin -1Ｇｙにより算出する。第２の検出手段Ｍ２はロ
ール角速度センサ１６で検出した車両のロール角速度ω
の積分値∫ωｄｔとしてロール角の第２の変化量Δθ2
を算出する。加算手段Ｍ３は第１の検出手段Ｍ１の出力
および第２の検出手段Ｍ２の出力を加算して車両のロー
ル角θを算出する。ロール角の第１の変化量Δθ1 およ
第２の変化量Δθ2 の一方に誤差が発生しても、その誤
差の影響を他方の正確な値により軽減して全体としてロ
ール角θの検出精度を高めることができる。
検出できる車体の傾斜角度検出装置を提供する。 【解決手段】 車体に固定した横加速度センサ１５で重
力加速度Ｇの車体左右方向の成分を横加速度Ｇｙとして
検出し、第１の検出手段Ｍ１は、車両のロール角の初期
値θ0 および第１の変化量Δθ1 の和を、θ0 ＋Δθ1
＝sin -1Ｇｙにより算出する。第２の検出手段Ｍ２はロ
ール角速度センサ１６で検出した車両のロール角速度ω
の積分値∫ωｄｔとしてロール角の第２の変化量Δθ2
を算出する。加算手段Ｍ３は第１の検出手段Ｍ１の出力
および第２の検出手段Ｍ２の出力を加算して車両のロー
ル角θを算出する。ロール角の第１の変化量Δθ1 およ
第２の変化量Δθ2 の一方に誤差が発生しても、その誤
差の影響を他方の正確な値により軽減して全体としてロ
ール角θの検出精度を高めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の傾斜角度を
検出するための装置に関する。
検出するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両のロール角およびロール角速度をパ
ラメータとする二次元マップ上で、ロール角およびロー
ル角速度が大きいところ（原点から離れた領域）に横転
領域を設定するとともに、ロール角およびロール角速度
が小さいところ（原点を含む領域）に非横転領域を設定
し、センサで検出した実際のロール角およびロール角速
度をマップ上にプロットした履歴ラインが前記非横転領
域から前記横転領域に入ったとき、車両が横転する可能
性が有ると判定してアクティブロールバーを起立させる
ものが、特開平７−１６４９８５号公報により公知であ
る。
ラメータとする二次元マップ上で、ロール角およびロー
ル角速度が大きいところ（原点から離れた領域）に横転
領域を設定するとともに、ロール角およびロール角速度
が小さいところ（原点を含む領域）に非横転領域を設定
し、センサで検出した実際のロール角およびロール角速
度をマップ上にプロットした履歴ラインが前記非横転領
域から前記横転領域に入ったとき、車両が横転する可能
性が有ると判定してアクティブロールバーを起立させる
ものが、特開平７−１６４９８５号公報により公知であ
る。
【０００３】ところで上記従来のものは、車両のロール
角θを２つのセンサを用いて検出している。第１のセン
サは重力の方向を基準とする傾斜角度を検出するセンサ
であって、イグニッションスイッチをＯＮしたときの重
力加速度の車体左右方向成分や車体上下方向成分に基づ
いて車両のロール角の初期値θ0 を検出する。第２のセ
ンサは車両のロール角速度ωを時間積分してロール角の
変化量を∫ωｄｔにより算出する。そして車両のロール
角θは２つのセンサの出力の和として、θ＝θ 0 ＋∫ω
ｄｔで与えられる。
角θを２つのセンサを用いて検出している。第１のセン
サは重力の方向を基準とする傾斜角度を検出するセンサ
であって、イグニッションスイッチをＯＮしたときの重
力加速度の車体左右方向成分や車体上下方向成分に基づ
いて車両のロール角の初期値θ0 を検出する。第２のセ
ンサは車両のロール角速度ωを時間積分してロール角の
変化量を∫ωｄｔにより算出する。そして車両のロール
角θは２つのセンサの出力の和として、θ＝θ 0 ＋∫ω
ｄｔで与えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記第１のセンサを単
独で使用しても車両のロール角θを検出することは一応
可能であるが、車両の旋回に伴って発生する横加速度や
路面の凹凸により発生する上下加速度を重力加速度の車
体左右方向成分や車体上下方向成分と識別できないた
め、走行中のロール角θの検出に大きな誤差が発生する
可能性があり、しかも車両の自由落下時にはロール角θ
を検出することができないという問題がある。
独で使用しても車両のロール角θを検出することは一応
可能であるが、車両の旋回に伴って発生する横加速度や
路面の凹凸により発生する上下加速度を重力加速度の車
体左右方向成分や車体上下方向成分と識別できないた
め、走行中のロール角θの検出に大きな誤差が発生する
可能性があり、しかも車両の自由落下時にはロール角θ
を検出することができないという問題がある。
【０００５】また前記第２のセンサは、ロール角速度ω
を時間積分してロール角θの変化量を検出するものであ
るため、上記特開平７−１６４９８５号公報に記載され
たものの如く、ロール角θの初期値θ0 を検出する他の
センサを併用する必要がある。しかもロール角速度セン
サはドリフトの発生を避けることが難しく、ロール角速
度ωが０の状態でも出力が０になるとは限らないため、
その出力の積分値であるロール角θの変化量に誤差が発
生し易いという問題がある。
を時間積分してロール角θの変化量を検出するものであ
るため、上記特開平７−１６４９８５号公報に記載され
たものの如く、ロール角θの初期値θ0 を検出する他の
センサを併用する必要がある。しかもロール角速度セン
サはドリフトの発生を避けることが難しく、ロール角速
度ωが０の状態でも出力が０になるとは限らないため、
その出力の積分値であるロール角θの変化量に誤差が発
生し易いという問題がある。
【０００６】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、様々な状況において車両の傾斜角度を精密に検出で
きる傾斜角度検出装置を提供することを目的とする。
で、様々な状況において車両の傾斜角度を精密に検出で
きる傾斜角度検出装置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、請求項１に記載された発明によれば、重力の方向を
基準とする車両の傾斜角度を連続的に検出する第１の検
出手段と、車両の角速度を積分して該車両の傾斜角度の
変化量を連続的に検出する第２の検出手段と、第１の検
出手段の出力および第２の検出手段の出力を加算して車
両の傾斜角度を算出する加算手段とを備えたことを特徴
とする車両の傾斜角度検出装置が提案される。
に、請求項１に記載された発明によれば、重力の方向を
基準とする車両の傾斜角度を連続的に検出する第１の検
出手段と、車両の角速度を積分して該車両の傾斜角度の
変化量を連続的に検出する第２の検出手段と、第１の検
出手段の出力および第２の検出手段の出力を加算して車
両の傾斜角度を算出する加算手段とを備えたことを特徴
とする車両の傾斜角度検出装置が提案される。
【０００８】上記構成によれば、重力の方向を基準とす
る車両の傾斜角度を連続的に検出する第１の検出手段の
出力と、車両の角速度を積分して該車両の傾斜角度の変
化量を連続的に検出する第２の検出手段の出力とを加算
手段で加算して車両の傾斜角度を算出するので、第１の
検出手段の出力および第２の検出手段の出力の一方に誤
差が発生しても、その誤差の影響を他方の正確な出力に
よって軽減することにより、車両の傾斜角度の検出精度
を高めることができる。
る車両の傾斜角度を連続的に検出する第１の検出手段の
出力と、車両の角速度を積分して該車両の傾斜角度の変
化量を連続的に検出する第２の検出手段の出力とを加算
手段で加算して車両の傾斜角度を算出するので、第１の
検出手段の出力および第２の検出手段の出力の一方に誤
差が発生しても、その誤差の影響を他方の正確な出力に
よって軽減することにより、車両の傾斜角度の検出精度
を高めることができる。
【０００９】また請求項２に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、前記第１の検出手段の出力の
高周波成分を除去するローパスフィルタと、前記第２の
検出手段の出力の低周波成分を除去するハイパスフィル
タとを設け、前記加算手段は前記ローパスフィルタの出
力および前記ハイパスフィルタの出力を加算することを
特徴とする車両の傾斜角度検出装置が提案される。
請求項１の構成に加えて、前記第１の検出手段の出力の
高周波成分を除去するローパスフィルタと、前記第２の
検出手段の出力の低周波成分を除去するハイパスフィル
タとを設け、前記加算手段は前記ローパスフィルタの出
力および前記ハイパスフィルタの出力を加算することを
特徴とする車両の傾斜角度検出装置が提案される。
【００１０】上記構成によれば、第１の検出手段の出力
の高周波成分をローパスフィルタで除去した値と、第２
の検出手段の出力の低周波成分をハイパスフィルタで除
去した値とを加算手段で加算して車両の傾斜角度を算出
するので、低周波数領域において検出精度が優れた第１
の検出手段の特性と、高周波数領域において検出精度が
優れた第２の検出手段の特性とを効果的に両立させて車
両の傾斜角度の検出精度を更に高めることができる。
の高周波成分をローパスフィルタで除去した値と、第２
の検出手段の出力の低周波成分をハイパスフィルタで除
去した値とを加算手段で加算して車両の傾斜角度を算出
するので、低周波数領域において検出精度が優れた第１
の検出手段の特性と、高周波数領域において検出精度が
優れた第２の検出手段の特性とを効果的に両立させて車
両の傾斜角度の検出精度を更に高めることができる。
【００１１】また請求項３に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、前記第１の検出手段の出力を
周波数の減少に応じて増加させる第１の重み付け手段
と、前記第２の検出手段の出力を周波数の増加に応じて
増加させる第２の重み付け手段とを設け、前記加算手段
は前記第１の重み付け手段の出力および前記第２の重み
付け手段の出力を加算することを特徴とする車両の傾斜
角度検出装置が提案される。
請求項１の構成に加えて、前記第１の検出手段の出力を
周波数の減少に応じて増加させる第１の重み付け手段
と、前記第２の検出手段の出力を周波数の増加に応じて
増加させる第２の重み付け手段とを設け、前記加算手段
は前記第１の重み付け手段の出力および前記第２の重み
付け手段の出力を加算することを特徴とする車両の傾斜
角度検出装置が提案される。
【００１２】上記構成によれば、第１の検出手段の出力
を第１の重み付け手段で周波数の減少に応じて増加させ
た値と、第２の検出手段の出力を第２の重み付け手段で
周波数の増加に応じて増加させた値とを加算手段で加算
して車両の傾斜角度を算出するので、低周波数領域にお
いて検出精度が優れた第１の検出手段の特性と、高周波
数領域において検出精度が優れた第２の検出手段の特性
とを効果的に両立させて車両の傾斜角度の検出精度を更
に高めることができる。
を第１の重み付け手段で周波数の減少に応じて増加させ
た値と、第２の検出手段の出力を第２の重み付け手段で
周波数の増加に応じて増加させた値とを加算手段で加算
して車両の傾斜角度を算出するので、低周波数領域にお
いて検出精度が優れた第１の検出手段の特性と、高周波
数領域において検出精度が優れた第２の検出手段の特性
とを効果的に両立させて車両の傾斜角度の検出精度を更
に高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１４】図１〜図５は本発明の第１実施例を示すも
ので、図１は車両の横転の種類を示す図、図２はロール
角θおよびロール角速度ωと車両の横転可能性との関係
を説明する図、図３は車両の横転可能性の有無を判定す
るためのマップ、図４はインフレータブルカーテンの制
御系のブロック図、図５は第１の検出手段で横加速度Ｇ
ｙから車両のロール角を算出する作用説明図である。
ので、図１は車両の横転の種類を示す図、図２はロール
角θおよびロール角速度ωと車両の横転可能性との関係
を説明する図、図３は車両の横転可能性の有無を判定す
るためのマップ、図４はインフレータブルカーテンの制
御系のブロック図、図５は第１の検出手段で横加速度Ｇ
ｙから車両のロール角を算出する作用説明図である。
【００１５】図１は車両の横転の種類を原因別に分類し
て示すものである。車両の横転の種類は、横転に至る過
程における車両挙動に応じて「単純回転」、「単純回転
＋横速度」および「発散」に分類され、「単純回転」型
の横転は、更に「フリップオーバー」、「クライムオー
バー」および「フォールオーバー」に細分類される。
「単純回転＋横速度」型の横転の代表的なものは「トリ
ップオーバー」と呼ばれ、また「発散」型の横転の代表
的なものは「ターンオーバー」と呼ばれる。
て示すものである。車両の横転の種類は、横転に至る過
程における車両挙動に応じて「単純回転」、「単純回転
＋横速度」および「発散」に分類され、「単純回転」型
の横転は、更に「フリップオーバー」、「クライムオー
バー」および「フォールオーバー」に細分類される。
「単純回転＋横速度」型の横転の代表的なものは「トリ
ップオーバー」と呼ばれ、また「発散」型の横転の代表
的なものは「ターンオーバー」と呼ばれる。
【００１６】「フリップオーバー」は、車両の左右一方
の車輪が障害物に乗り上げて発生する横転である。「ク
ライムオーバー」は、底部を障害物に乗り上げてタイヤ
が路面から浮き上がった車両が側方に倒れて発生する横
転である。「フォールオーバー」は、車両の左右一方の
車輪が路肩を踏み外して発生する横転である。「トリッ
プオーバー」は、車両が横滑りして左右一方のタイヤが
縁石等に衝突したときに、この縁石を支点とするロール
モーメントにより発生する横転である。「ターンオーバ
ー」は、ダブルレーンチェンジやトリプルレーンチェン
ジを行うべく、あるいはＳ字路を通過すべくステアリン
グホイールを左右に交互に操作したような場合に、その
ステアリングホイールの操作の周波数が車両のサスペン
ションの固有振動の周波数に接近していると、車両のロ
ール角が共振により発散して発生する横転である。
の車輪が障害物に乗り上げて発生する横転である。「ク
ライムオーバー」は、底部を障害物に乗り上げてタイヤ
が路面から浮き上がった車両が側方に倒れて発生する横
転である。「フォールオーバー」は、車両の左右一方の
車輪が路肩を踏み外して発生する横転である。「トリッ
プオーバー」は、車両が横滑りして左右一方のタイヤが
縁石等に衝突したときに、この縁石を支点とするロール
モーメントにより発生する横転である。「ターンオーバ
ー」は、ダブルレーンチェンジやトリプルレーンチェン
ジを行うべく、あるいはＳ字路を通過すべくステアリン
グホイールを左右に交互に操作したような場合に、その
ステアリングホイールの操作の周波数が車両のサスペン
ションの固有振動の周波数に接近していると、車両のロ
ール角が共振により発散して発生する横転である。
【００１７】図２は車両の横転可能性を判定するための
二次元マップの一部（第１象限）を示すもので、縦軸の
ロール角θは正値（原点の上側）が右ロール角に対応
し、横軸のロール角速度ωは正値（原点の右側）が右ロ
ール角速度に対応する。この二次元マップには右下がり
の直線よりなる敷居値ラインＳが設定されており、敷居
値ラインＳの原点側、つまりロール角θおよびロール角
速度ωが小さい領域が非横転領域とされ、敷居値ライン
Ｓの反原点側、つまりロール角θおよびロール角速度ω
が大きい領域が横転領域とされる。そして車両の実際の
ロール角θおよびロール角速度ωの履歴ラインＨ1 〜Ｈ
3 が敷居値ラインＳを原点側の非横転領域から反原点側
の横転領域に横切ると、車両の横転可能性が有ると判定
される。
二次元マップの一部（第１象限）を示すもので、縦軸の
ロール角θは正値（原点の上側）が右ロール角に対応
し、横軸のロール角速度ωは正値（原点の右側）が右ロ
ール角速度に対応する。この二次元マップには右下がり
の直線よりなる敷居値ラインＳが設定されており、敷居
値ラインＳの原点側、つまりロール角θおよびロール角
速度ωが小さい領域が非横転領域とされ、敷居値ライン
Ｓの反原点側、つまりロール角θおよびロール角速度ω
が大きい領域が横転領域とされる。そして車両の実際の
ロール角θおよびロール角速度ωの履歴ラインＨ1 〜Ｈ
3 が敷居値ラインＳを原点側の非横転領域から反原点側
の横転領域に横切ると、車両の横転可能性が有ると判定
される。
【００１８】履歴ラインＨ1 は、ロール角θおよびロー
ル角速度ωが共に０の状態（原点）から、ロール角速度
ωを０に保持したままロール角θだけをゆっくりと増加
させた場合であり、敷居値ラインＳが縦軸と交わる切片
であるａ点においてロール角θが臨界ロール角θCRT に
達したときに車両の横転可能性が有ると判定される。こ
のときローリングの支点となるロール方向外側のタイヤ
を通る鉛直線上に車両の重心位置ＣＧがあり、この状態
が車両の横転についての静的な安定限界となる。臨界ロ
ール角θCRT の値は車両の形状や積載状態によって異な
るが、一般的に５０°程度である。
ル角速度ωが共に０の状態（原点）から、ロール角速度
ωを０に保持したままロール角θだけをゆっくりと増加
させた場合であり、敷居値ラインＳが縦軸と交わる切片
であるａ点においてロール角θが臨界ロール角θCRT に
達したときに車両の横転可能性が有ると判定される。こ
のときローリングの支点となるロール方向外側のタイヤ
を通る鉛直線上に車両の重心位置ＣＧがあり、この状態
が車両の横転についての静的な安定限界となる。臨界ロ
ール角θCRT の値は車両の形状や積載状態によって異な
るが、一般的に５０°程度である。
【００１９】車両がロール角θの方向と同方向のロール
角速度ωを持つ場合には、このロール角速度ωによって
横転が助長されるため、ロール角θが臨界ロール角θ
CRT より小さい状態であっても横転が発生することにな
る。例えば、ロール角θおよびロール角速度ωの履歴ラ
インがＨ2 で示される場合、履歴ラインＨ2 が敷居値ラ
インＳを原点側から反原点側に横切るｂ点において車両
の横転可能性が有ると判定される。このときのロール角
θは前記臨界ロール角θCRT よりも小さい値となる。
角速度ωを持つ場合には、このロール角速度ωによって
横転が助長されるため、ロール角θが臨界ロール角θ
CRT より小さい状態であっても横転が発生することにな
る。例えば、ロール角θおよびロール角速度ωの履歴ラ
インがＨ2 で示される場合、履歴ラインＨ2 が敷居値ラ
インＳを原点側から反原点側に横切るｂ点において車両
の横転可能性が有ると判定される。このときのロール角
θは前記臨界ロール角θCRT よりも小さい値となる。
【００２０】またロール角θおよびロール角速度ωの履
歴ラインがＨ3 で示される場合には、正値のロール角速
度ωが速やかに増加から減少に転じ、更に負値へと移行
するために履歴ラインＨ3 が敷居値ラインＳを横切るこ
とがなく、従って車両の横転可能性が無いと判定され
る。
歴ラインがＨ3 で示される場合には、正値のロール角速
度ωが速やかに増加から減少に転じ、更に負値へと移行
するために履歴ラインＨ3 が敷居値ラインＳを横切るこ
とがなく、従って車両の横転可能性が無いと判定され
る。
【００２１】図３は車両の横転可能性を判定するための
二次元マップの全体を示すものである。２本の敷居値ラ
インＳ，Ｓは第１象限および第３象限に設定されてお
り、それらの敷居値ラインＳ，Ｓは原点を中心とする点
対称である。ロール角θが正でロール角速度ωが負であ
る第２象限と、ロール角θが負でロール角速度ωが正で
ある第４象限とに横転領域が設定されていないのは、ロ
ール角θの方向と逆方向のロール角速度ωが発生してい
る状態では車両の横転が発生しないからである。
二次元マップの全体を示すものである。２本の敷居値ラ
インＳ，Ｓは第１象限および第３象限に設定されてお
り、それらの敷居値ラインＳ，Ｓは原点を中心とする点
対称である。ロール角θが正でロール角速度ωが負であ
る第２象限と、ロール角θが負でロール角速度ωが正で
ある第４象限とに横転領域が設定されていないのは、ロ
ール角θの方向と逆方向のロール角速度ωが発生してい
る状態では車両の横転が発生しないからである。
【００２２】図３には、図１で説明した種々の横転の種
類に対応するロール角θおよびロール角速度ωの履歴ラ
インＨ4 〜Ｈ8 が示される。
類に対応するロール角θおよびロール角速度ωの履歴ラ
インＨ4 〜Ｈ8 が示される。
【００２３】履歴ラインＨ4 は、「フリップオーバ
ー」、「クライムオーバー」、「フォールオーバー」等
の「単純回転」型の横転に対応するもので、ロール角θ
の絶対値およびロール角速度ωの絶対値が単純に増加し
て横転に至っている。
ー」、「クライムオーバー」、「フォールオーバー」等
の「単純回転」型の横転に対応するもので、ロール角θ
の絶対値およびロール角速度ωの絶対値が単純に増加し
て横転に至っている。
【００２４】履歴ラインＨ5 は、「トリップオーバー」
と呼ばれる「単純回転＋横速度」型の横転に対応するも
ので、車両が横滑りする過程でタイヤが縁石等に衝突し
て発生するロールモーメントによりロール角速度ωが急
激に増加して横転に至っている。
と呼ばれる「単純回転＋横速度」型の横転に対応するも
ので、車両が横滑りする過程でタイヤが縁石等に衝突し
て発生するロールモーメントによりロール角速度ωが急
激に増加して横転に至っている。
【００２５】履歴ラインＨ6 ，Ｈ7 は、「ターンオーバ
ー」と呼ばれる「発散」型の横転に対応するものであ
る。履歴ラインＨ6 はダブルレーンチェンジでの横転を
示すもので、最初のレーンチェンジで右にロールした車
両が次のレーンチェンジで左にロールする過程でロール
角θの絶対値が発散し、第３象限の敷居値ラインＳを越
えて横転に至っている。履歴ラインＨ7 はトリプルレー
ンチェンジでの横転を示すもので、最初のレーンチェン
ジで右にロールした車両が次のレーンチェンジで左にロ
ールし、続くレーンチェンジで再度右にロールする過程
でロール角θの絶対値が発散し、第１象限の敷居値ライ
ンＳを越えて横転に至っている。
ー」と呼ばれる「発散」型の横転に対応するものであ
る。履歴ラインＨ6 はダブルレーンチェンジでの横転を
示すもので、最初のレーンチェンジで右にロールした車
両が次のレーンチェンジで左にロールする過程でロール
角θの絶対値が発散し、第３象限の敷居値ラインＳを越
えて横転に至っている。履歴ラインＨ7 はトリプルレー
ンチェンジでの横転を示すもので、最初のレーンチェン
ジで右にロールした車両が次のレーンチェンジで左にロ
ールし、続くレーンチェンジで再度右にロールする過程
でロール角θの絶対値が発散し、第１象限の敷居値ライ
ンＳを越えて横転に至っている。
【００２６】履歴ラインＨ8 は、敷居値ラインＳを越え
る前にロール角θが原点に向かって収束するので、この
場合には車両が横転に至ることはない。
る前にロール角θが原点に向かって収束するので、この
場合には車両が横転に至ることはない。
【００２７】図４は、車両の横転時に乗員拘束用のイン
フレータブルカーテンを車室の内側面に沿って展開する
ための制御系を示すものである。
フレータブルカーテンを車室の内側面に沿って展開する
ための制御系を示すものである。
【００２８】バッテリ１１および接地部１２間に、イン
フレータブルカーテンを展開するための高圧ガスを発生
するインフレータ１３と、点火トランジスタ１４とが直
列に接続される。電子制御ユニットＵからの指令で点火
トランジスタ１４がＯＮするとインフレータ１３が点火
して高圧ガスが発生し、この高圧ガスの供給を受けたイ
ンフレータブルカーテンが車室の内側面に沿って展開す
る。車両の横転可能性の有無を判定すべく、電子制御ユ
ニットＵには、車体左右方向の加速度である横加速度Ｇ
ｙを検出する横加速度センサ１５からの信号と、車両の
ロール角速度ωを検出するロール角速度センサ１６から
の信号とが入力される。
フレータブルカーテンを展開するための高圧ガスを発生
するインフレータ１３と、点火トランジスタ１４とが直
列に接続される。電子制御ユニットＵからの指令で点火
トランジスタ１４がＯＮするとインフレータ１３が点火
して高圧ガスが発生し、この高圧ガスの供給を受けたイ
ンフレータブルカーテンが車室の内側面に沿って展開す
る。車両の横転可能性の有無を判定すべく、電子制御ユ
ニットＵには、車体左右方向の加速度である横加速度Ｇ
ｙを検出する横加速度センサ１５からの信号と、車両の
ロール角速度ωを検出するロール角速度センサ１６から
の信号とが入力される。
【００２９】車体に固定した横加速度センサ１５は重力
加速度Ｇの車体左右方向の成分を横加速度Ｇｙとして検
出する。電子制御ユニットＵに設けられた第１の検出手
段Ｍ１は、車両のロール角θの初期値θ0 および第１の
変化量Δθ1 の和を、θ0 ＋Δθ1 ＝sin -1Ｇｙにより
算出する（図５参照）。ここで、初期値θ0 はイグニッ
ションスイッチをＯＮしたときのロール角に相当し、第
１の変化量Δθ1 は車両の走行中におけるロール角の変
間量に相当する。
加速度Ｇの車体左右方向の成分を横加速度Ｇｙとして検
出する。電子制御ユニットＵに設けられた第１の検出手
段Ｍ１は、車両のロール角θの初期値θ0 および第１の
変化量Δθ1 の和を、θ0 ＋Δθ1 ＝sin -1Ｇｙにより
算出する（図５参照）。ここで、初期値θ0 はイグニッ
ションスイッチをＯＮしたときのロール角に相当し、第
１の変化量Δθ1 は車両の走行中におけるロール角の変
間量に相当する。
【００３０】一方、ロール角速度センサ１６が出力する
ロール角速度ωは第２の検出手段Ｍ２に入力され、そこ
でイグニッションスイッチをＯＮした時点からのロール
角速度ωの積分値∫ωｄｔとしてロール角の第２の変化
量Δθ2 を算出する。そして、加算手段Ｍ３は第１の検
出手段Ｍ１の出力であるθ0 ＋Δθ1 と、第２の検出手
段Ｍ２の出力であるΔθ2 とを加算することにより、車
両のロール角θを算出する。
ロール角速度ωは第２の検出手段Ｍ２に入力され、そこ
でイグニッションスイッチをＯＮした時点からのロール
角速度ωの積分値∫ωｄｔとしてロール角の第２の変化
量Δθ2 を算出する。そして、加算手段Ｍ３は第１の検
出手段Ｍ１の出力であるθ0 ＋Δθ1 と、第２の検出手
段Ｍ２の出力であるΔθ2 とを加算することにより、車
両のロール角θを算出する。
【００３１】而して、上述のようにして算出した車両の
ロール角θと、ロール角速度センサ１６が出力するロー
ル角速度ωとが成す座標点の軌跡である履歴ラインを図
３に示すマップ上に描き、その履歴ラインが敷居値ライ
ンＳ，Ｓを原点側から反原点側に横切ったときに、車両
が横転する可能性が有ると判定し、点火トランジスタ１
４をＯＮしてインフレータブルカーテンのインフレータ
１３を点火する。
ロール角θと、ロール角速度センサ１６が出力するロー
ル角速度ωとが成す座標点の軌跡である履歴ラインを図
３に示すマップ上に描き、その履歴ラインが敷居値ライ
ンＳ，Ｓを原点側から反原点側に横切ったときに、車両
が横転する可能性が有ると判定し、点火トランジスタ１
４をＯＮしてインフレータブルカーテンのインフレータ
１３を点火する。
【００３２】重力加速度Ｇの車体左右方向の成分に基づ
いてロール角θ0 ＋Δθ1 を検出する第１の検出手段Ｍ
１は、定常状態（ロール角が変化しない状態）での検出
が可能であり、特に低周波数領域での検出精度において
優れているが、車両の旋回に伴う横加速度の影響を受け
るだけでなく、車両の自由落下時の検出ができないとい
う問題がある。一方、車両のロール角速度ωの積分値に
基づいてロール角の変化量Δθ2 を検出する第２の検出
手段Ｍ２は、速い角度変化に追従することが可能であっ
て高周波数領域での検出精度において優れているが、ド
リフトの影響を受け易く、しかもロール角速度ωが変化
しない定常状態では検出ができないという問題がある。
いてロール角θ0 ＋Δθ1 を検出する第１の検出手段Ｍ
１は、定常状態（ロール角が変化しない状態）での検出
が可能であり、特に低周波数領域での検出精度において
優れているが、車両の旋回に伴う横加速度の影響を受け
るだけでなく、車両の自由落下時の検出ができないとい
う問題がある。一方、車両のロール角速度ωの積分値に
基づいてロール角の変化量Δθ2 を検出する第２の検出
手段Ｍ２は、速い角度変化に追従することが可能であっ
て高周波数領域での検出精度において優れているが、ド
リフトの影響を受け易く、しかもロール角速度ωが変化
しない定常状態では検出ができないという問題がある。
【００３３】しかしながら、本実施例では加算手段Ｍ３
で第１の検出手段Ｍ１の出力および第２の検出手段Ｍ２
の出力を加算して車両のロール角θを算出するので、誤
差の発生を最小限に抑えて正確なロール角θの検出を行
うことができる。なぜならば、仮に第１の検出手段Ｍ１
が出力するロール角の第１の変化量Δθ1 および第２の
検出手段Ｍ２が出力するロール角の第２の変化量Δθ2
の一方だけを用いてロール角θを検出すると、その一方
に発生した誤差の影響が最終的なロール角θにそのまま
及んでしまい、ロール角θの検出精度が著しく低下する
可能性がある。それに対して、本実施例ではロール角の
第１の変化量Δθ1 および第２の変化量Δθ2 の一方に
誤差が発生しても、その誤差の影響が他方の正確な出力
によって軽減されるため、全体としてロール角θの検出
精度を高めることができる。
で第１の検出手段Ｍ１の出力および第２の検出手段Ｍ２
の出力を加算して車両のロール角θを算出するので、誤
差の発生を最小限に抑えて正確なロール角θの検出を行
うことができる。なぜならば、仮に第１の検出手段Ｍ１
が出力するロール角の第１の変化量Δθ1 および第２の
検出手段Ｍ２が出力するロール角の第２の変化量Δθ2
の一方だけを用いてロール角θを検出すると、その一方
に発生した誤差の影響が最終的なロール角θにそのまま
及んでしまい、ロール角θの検出精度が著しく低下する
可能性がある。それに対して、本実施例ではロール角の
第１の変化量Δθ1 および第２の変化量Δθ2 の一方に
誤差が発生しても、その誤差の影響が他方の正確な出力
によって軽減されるため、全体としてロール角θの検出
精度を高めることができる。
【００３４】図６および図７に示す第２実施例は、前記
第１の検出手段Ｍ１の出力であるθ 0 ＋Δθ1 をローパ
スフィルタＭ４を通過させ、所定周波数ｆ0 （例えば、
０．１〜０．０１Ｈｚ）よりも高周波数領域の出力を減
衰させて加算手段Ｍ３に入力し、前記第２の検出手段Ｍ
２の出力であるΔθ2 をハイパスフィルタＭ５を通過さ
せ、前記所定周波数ｆ0 よりも低周波数領域の出力を減
衰させて加算手段Ｍ３に入力するものである。これによ
り、低周波数領域において検出精度が優れた第１の検出
手段Ｍ１の特性と、高周波数領域において検出精度が優
れた第２の検出手段Ｍ２の特性とを効果的に両立させ、
全体としてロール角θの検出精度を更に高めることがで
きる。
第１の検出手段Ｍ１の出力であるθ 0 ＋Δθ1 をローパ
スフィルタＭ４を通過させ、所定周波数ｆ0 （例えば、
０．１〜０．０１Ｈｚ）よりも高周波数領域の出力を減
衰させて加算手段Ｍ３に入力し、前記第２の検出手段Ｍ
２の出力であるΔθ2 をハイパスフィルタＭ５を通過さ
せ、前記所定周波数ｆ0 よりも低周波数領域の出力を減
衰させて加算手段Ｍ３に入力するものである。これによ
り、低周波数領域において検出精度が優れた第１の検出
手段Ｍ１の特性と、高周波数領域において検出精度が優
れた第２の検出手段Ｍ２の特性とを効果的に両立させ、
全体としてロール角θの検出精度を更に高めることがで
きる。
【００３５】図８に示す第３実施例は、前記第１の検出
手段Ｍ１の出力であるθ0 ＋Δθ1を第１の重み付け手
段Ｍ６を通過させ、周波数の減少に伴って増加する第１
の重み付け係数を乗算した値を加算手段Ｍ３に入力し、
前記第２の検出手段Ｍ２の出力を第２の重み付け手段Ｍ
７を通過させ、周波数の増加に伴って増加する第２重み
付け係数を乗算した値を加算手段Ｍ３に入力するもので
ある。これにより、前記第２実施例と同様に、低周波数
領域において検出精度が優れた第１の検出手段Ｍ１の特
性と、高周波数領域において検出精度が優れた第２の検
出手段Ｍ２の特性とを効果的に両立させ、全体としてロ
ール角θの検出精度を更に高めることができる。
手段Ｍ１の出力であるθ0 ＋Δθ1を第１の重み付け手
段Ｍ６を通過させ、周波数の減少に伴って増加する第１
の重み付け係数を乗算した値を加算手段Ｍ３に入力し、
前記第２の検出手段Ｍ２の出力を第２の重み付け手段Ｍ
７を通過させ、周波数の増加に伴って増加する第２重み
付け係数を乗算した値を加算手段Ｍ３に入力するもので
ある。これにより、前記第２実施例と同様に、低周波数
領域において検出精度が優れた第１の検出手段Ｍ１の特
性と、高周波数領域において検出精度が優れた第２の検
出手段Ｍ２の特性とを効果的に両立させ、全体としてロ
ール角θの検出精度を更に高めることができる。
【００３６】図９に示す第４実施例は、第３実施例およ
び第４実施例を組み合わせたもので、前記第１の検出手
段Ｍ１の出力であるθ0 ＋Δθ1 をローパスフィルタＭ
４および第１の重み付け手段Ｍ６を通過させて加算手段
Ｍ３に入力し、前記第２の検出手段Ｍ２の出力をハイパ
スフィルタＭ５および第２の重み付け手段Ｍ７を通過さ
せて加算手段Ｍ３に入力するものである。これにより、
ロール角θの検出精度をより一層高めることができる。
び第４実施例を組み合わせたもので、前記第１の検出手
段Ｍ１の出力であるθ0 ＋Δθ1 をローパスフィルタＭ
４および第１の重み付け手段Ｍ６を通過させて加算手段
Ｍ３に入力し、前記第２の検出手段Ｍ２の出力をハイパ
スフィルタＭ５および第２の重み付け手段Ｍ７を通過さ
せて加算手段Ｍ３に入力するものである。これにより、
ロール角θの検出精度をより一層高めることができる。
【００３７】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００３８】例えば、実施例では車両のロール角θを検
出しているが、車両のピッチ角を検出することも可能で
ある。また第１の検出手段Ｍ１で車両のロール角θ0 ＋
Δθ 1 を検出する際に、重力加速度Ｇの車体上下方向の
成分である上下加速度Ｇｚを用いて、θ0 ＋Δθ1 ＝co
s -1Ｇｚにより算出することができる。
出しているが、車両のピッチ角を検出することも可能で
ある。また第１の検出手段Ｍ１で車両のロール角θ0 ＋
Δθ 1 を検出する際に、重力加速度Ｇの車体上下方向の
成分である上下加速度Ｇｚを用いて、θ0 ＋Δθ1 ＝co
s -1Ｇｚにより算出することができる。
【００３９】
【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、重力の方向を基準とする車両の傾斜角度を連
続的に検出する第１の検出手段の出力と、車両の角速度
を積分して該車両の傾斜角度の変化量を連続的に検出す
る第２の検出手段の出力とを加算手段で加算して車両の
傾斜角度を算出するので、第１の検出手段の出力および
第２の検出手段の出力の一方に誤差が発生しても、その
誤差の影響を他方の正確な出力によって軽減することに
より、車両の傾斜角度の検出精度を高めることができ
る。
によれば、重力の方向を基準とする車両の傾斜角度を連
続的に検出する第１の検出手段の出力と、車両の角速度
を積分して該車両の傾斜角度の変化量を連続的に検出す
る第２の検出手段の出力とを加算手段で加算して車両の
傾斜角度を算出するので、第１の検出手段の出力および
第２の検出手段の出力の一方に誤差が発生しても、その
誤差の影響を他方の正確な出力によって軽減することに
より、車両の傾斜角度の検出精度を高めることができ
る。
【００４０】また請求項２に記載された発明によれば、
第１の検出手段の出力の高周波成分をローパスフィルタ
で除去した値と、第２の検出手段の出力の低周波成分を
ハイパスフィルタで除去した値とを加算手段で加算して
車両の傾斜角度を算出するので、低周波数領域において
検出精度が優れた第１の検出手段の特性と、高周波数領
域において検出精度が優れた第２の検出手段の特性とを
効果的に両立させて車両の傾斜角度の検出精度を更に高
めることができる。
第１の検出手段の出力の高周波成分をローパスフィルタ
で除去した値と、第２の検出手段の出力の低周波成分を
ハイパスフィルタで除去した値とを加算手段で加算して
車両の傾斜角度を算出するので、低周波数領域において
検出精度が優れた第１の検出手段の特性と、高周波数領
域において検出精度が優れた第２の検出手段の特性とを
効果的に両立させて車両の傾斜角度の検出精度を更に高
めることができる。
【００４１】また請求項３に記載された発明によれば、
第１の検出手段の出力を第１の重み付け手段で周波数の
減少に応じて増加させた値と、第２の検出手段の出力を
第２の重み付け手段で周波数の増加に応じて増加させた
値とを加算手段で加算して車両の傾斜角度を算出するの
で、低周波数領域において検出精度が優れた第１の検出
手段の特性と、高周波数領域において検出精度が優れた
第２の検出手段の特性とを効果的に両立させて車両の傾
斜角度の検出精度を更に高めることができる。
第１の検出手段の出力を第１の重み付け手段で周波数の
減少に応じて増加させた値と、第２の検出手段の出力を
第２の重み付け手段で周波数の増加に応じて増加させた
値とを加算手段で加算して車両の傾斜角度を算出するの
で、低周波数領域において検出精度が優れた第１の検出
手段の特性と、高周波数領域において検出精度が優れた
第２の検出手段の特性とを効果的に両立させて車両の傾
斜角度の検出精度を更に高めることができる。
【図１】車両の横転の種類を示す図
【図２】ロール角θおよびロール角速度ωと車両の横転
可能性との関係を説明する図
可能性との関係を説明する図
【図３】車両の横転可能性の有無を判定するためのマッ
プ
プ
【図４】インフレータブルカーテンの制御系のブロック
図
図
【図５】第１の検出手段で横加速度Ｇｙから車両のロー
ル角を算出する作用説明図
ル角を算出する作用説明図
【図６】本発明の第２実施例に係るロール角の検出装置
を示す図
を示す図
【図７】ローパスフィルタおよびハイパスフィルタの特
性を説明する図
性を説明する図
【図８】本発明の第３実施例に係るロール角の検出装置
を示す図
を示す図
【図９】本発明の第４実施例に係るロール角の検出装置
を示す図
を示す図
Ｍ１ 第１の検出手段 Ｍ２ 第２の検出手段 Ｍ３ 加算手段 Ｍ４ ローパスフィルタ Ｍ５ ハイパスフィルタ Ｍ６ 第１の重み付け手段 Ｍ７ 第２の重み付け手段
Claims (3)
- 【請求項１】 重力の方向を基準とする車両の傾斜角度
を連続的に検出する第１の検出手段（Ｍ１）と、 車両の角速度を積分して該車両の傾斜角度の変化量を連
続的に検出する第２の検出手段（Ｍ２）と、 第１の検出手段（Ｍ１）の出力および第２の検出手段
（Ｍ２）の出力を加算して車両の傾斜角度を算出する加
算手段（Ｍ３）と、を備えたことを特徴とする車両の傾
斜角度検出装置。 - 【請求項２】 前記第１の検出手段（Ｍ１）の出力の高
周波成分を除去するローパスフィルタ（Ｍ４）と、前記
第２の検出手段（Ｍ２）の出力の低周波成分を除去する
ハイパスフィルタ（Ｍ５）とを設け、前記加算手段（Ｍ
３）は前記ローパスフィルタ（Ｍ４）の出力および前記
ハイパスフィルタ（Ｍ５）の出力を加算することを特徴
とする、請求項１に記載の車両の傾斜角度検出装置。 - 【請求項３】 前記第１の検出手段（Ｍ１）の出力を周
波数の減少に応じて増加させる第１の重み付け手段（Ｍ
６）と、前記第２の検出手段（Ｍ２）の出力を周波数の
増加に応じて増加させる第２の重み付け手段（Ｍ７）と
を設け、前記加算手段（Ｍ３）は前記第１の重み付け手
段（Ｍ６）の出力および前記第２の重み付け手段（Ｍ
７）の出力を加算することを特徴とする、請求項１に記
載の車両の傾斜角度検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25132099A JP2001074449A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 車両の傾斜角度検出装置 |
| US09/656,396 US6438463B1 (en) | 1999-09-06 | 2000-09-06 | Process for determining lateral overturning of vehicle, and system for detecting inclination angle of vehicle body |
| US10/189,615 US6694226B2 (en) | 1999-09-06 | 2002-07-03 | System for detecting inclination angle of vehicle body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25132099A JP2001074449A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 車両の傾斜角度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001074449A true JP2001074449A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=17221073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25132099A Pending JP2001074449A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 車両の傾斜角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001074449A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005107358A3 (de) * | 2004-05-03 | 2006-03-23 | Continental Ag | Vorrichtung und verfahren zur bestimmung des neigungswinkels eines zweirades sowie verfahren zur niveauregulierung eines gefederten zweirades |
| JP2007219397A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Pentax Corp | 像ブレ補正装置 |
| WO2007096319A1 (de) * | 2006-02-22 | 2007-08-30 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des rollwinkels eines kraftrades |
| US10976342B2 (en) * | 2018-03-08 | 2021-04-13 | Seiko Epson Corporation | Inertia measurement device, vehicle, and electronic device |
| CN113619591A (zh) * | 2021-10-08 | 2021-11-09 | 天津所托瑞安汽车科技有限公司 | 车辆侧倾角的估计方法、设备和存储介质 |
| CN115406405A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-11-29 | 汉博来自控科技(上海)有限公司 | 一种剪叉车水平传感器解决方案 |
-
1999
- 1999-09-06 JP JP25132099A patent/JP2001074449A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005107358A3 (de) * | 2004-05-03 | 2006-03-23 | Continental Ag | Vorrichtung und verfahren zur bestimmung des neigungswinkels eines zweirades sowie verfahren zur niveauregulierung eines gefederten zweirades |
| JP2007219397A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Pentax Corp | 像ブレ補正装置 |
| WO2007096319A1 (de) * | 2006-02-22 | 2007-08-30 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des rollwinkels eines kraftrades |
| US8155798B2 (en) | 2006-02-22 | 2012-04-10 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Method and device for determining the roll angle of a motorcycle |
| US10976342B2 (en) * | 2018-03-08 | 2021-04-13 | Seiko Epson Corporation | Inertia measurement device, vehicle, and electronic device |
| US11231442B2 (en) * | 2018-03-08 | 2022-01-25 | Seiko Epson Corporation | Inertia measurement device, vehicle, and electronic device |
| US11549962B2 (en) | 2018-03-08 | 2023-01-10 | Seiko Epson Corporation | Inertia measurement device, vehicle, and electronic device |
| US11860185B2 (en) | 2018-03-08 | 2024-01-02 | Seiko Epson Corporation | Inertia measurement device, vehicle, and electronic device |
| CN113619591A (zh) * | 2021-10-08 | 2021-11-09 | 天津所托瑞安汽车科技有限公司 | 车辆侧倾角的估计方法、设备和存储介质 |
| CN113619591B (zh) * | 2021-10-08 | 2021-12-31 | 天津所托瑞安汽车科技有限公司 | 车辆侧倾角的估计方法、设备和存储介质 |
| CN115406405A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-11-29 | 汉博来自控科技(上海)有限公司 | 一种剪叉车水平传感器解决方案 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
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