JP2001260785A - 車両の横転判定方法 - Google Patents
車両の横転判定方法Info
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- JP2001260785A JP2001260785A JP2000077187A JP2000077187A JP2001260785A JP 2001260785 A JP2001260785 A JP 2001260785A JP 2000077187 A JP2000077187 A JP 2000077187A JP 2000077187 A JP2000077187 A JP 2000077187A JP 2001260785 A JP2001260785 A JP 2001260785A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両のロール角およびロール角速度に基づい
て該車両が横転する可能性の有無を判定する際に、安価
な加速度センサを用いてロール角速度を検出できるよう
にする。 【解決手段】 車両のロール角θおよびロール角速度ω
をパラメータとする二次元マップ上に敷居値ラインを設
定し、車両の実際のロール角θおよびロール角速度ωの
履歴ラインが前記敷居値ラインを原点側の非横転領域か
ら反原点側の横転領域に横切ったときに車両が横転する
可能性が有ると判定する。車体左右方向に離間して一対
の上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒを配置し、車両のロ
ーリングに応じてそれぞれの上下加速度センサ１６Ｌ，
１６Ｒが出力する左右の上下加速度ＧｚＬ２，ＧｚＲ２
の差分（ＧｚＬ２−ＧｚＲ２）と、ローリングの支点ｐ
および上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒの幾何学的位置
関係とに基づいて、前記ロール角速度ωを算出する。
て該車両が横転する可能性の有無を判定する際に、安価
な加速度センサを用いてロール角速度を検出できるよう
にする。 【解決手段】 車両のロール角θおよびロール角速度ω
をパラメータとする二次元マップ上に敷居値ラインを設
定し、車両の実際のロール角θおよびロール角速度ωの
履歴ラインが前記敷居値ラインを原点側の非横転領域か
ら反原点側の横転領域に横切ったときに車両が横転する
可能性が有ると判定する。車体左右方向に離間して一対
の上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒを配置し、車両のロ
ーリングに応じてそれぞれの上下加速度センサ１６Ｌ，
１６Ｒが出力する左右の上下加速度ＧｚＬ２，ＧｚＲ２
の差分（ＧｚＬ２−ＧｚＲ２）と、ローリングの支点ｐ
および上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒの幾何学的位置
関係とに基づいて、前記ロール角速度ωを算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両のロール角お
よびロール角速度に基づいて該車両が横転する可能性の
有無を判定するための方法に関する。
よびロール角速度に基づいて該車両が横転する可能性の
有無を判定するための方法に関する。
【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】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の横転
可能性を判定するためのパラメータであるロール角速度
は、一般にロール角速度センサによって検出される。し
かしながらロール角速度センサは加速度センサに比べて
高価であるため、安価な加速度センサを用いてロール角
速度を検出することができればコストダウンに寄与する
ことができる。
可能性を判定するためのパラメータであるロール角速度
は、一般にロール角速度センサによって検出される。し
かしながらロール角速度センサは加速度センサに比べて
高価であるため、安価な加速度センサを用いてロール角
速度を検出することができればコストダウンに寄与する
ことができる。
【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、車両のロール角およびロール角速度に基づいて該車
両が横転する可能性の有無を判定する際に、安価な加速
度センサを用いてロール角速度を検出できるようにする
ことを目的とする。
で、車両のロール角およびロール角速度に基づいて該車
両が横転する可能性の有無を判定する際に、安価な加速
度センサを用いてロール角速度を検出できるようにする
ことを目的とする。
【０００５】
【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、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
上に敷居値ラインを設定し、車両の実際のロール角およ
びロール角速度の履歴ラインが前記敷居値ラインの原点
側の非横転領域から反原点側の横転領域に横切ったとき
に車両が横転する可能性が有ると判定する車両の横転判
定方法において、車体左右方向に離間して一対の上下加
速度センサを配置し、それぞれの上下加速度センサが出
力する左右の上下加速度の差分に基づいて前記ロール角
速度を検出することを特徴とする車両の横転判定方法が
提案される。
に、請求項１に記載された発明によれば、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
上に敷居値ラインを設定し、車両の実際のロール角およ
びロール角速度の履歴ラインが前記敷居値ラインの原点
側の非横転領域から反原点側の横転領域に横切ったとき
に車両が横転する可能性が有ると判定する車両の横転判
定方法において、車体左右方向に離間して一対の上下加
速度センサを配置し、それぞれの上下加速度センサが出
力する左右の上下加速度の差分に基づいて前記ロール角
速度を検出することを特徴とする車両の横転判定方法が
提案される。
【０００６】上記構成によれば、車体左右方向に離間し
て配置した一対の上下加速度センサを用いてロール角速
度を検出するので、高価な角速度センサが不要になって
コストダウンが可能になる。しかも車体の左右位置での
上下加速度の差分に基づいてロール角速度を検出するの
で、重力加速度の車体上下方向成分や旋回に伴う遠心加
速度の車体上下方向成分の影響を相殺して正確なロール
角速度を検出することができる。
て配置した一対の上下加速度センサを用いてロール角速
度を検出するので、高価な角速度センサが不要になって
コストダウンが可能になる。しかも車体の左右位置での
上下加速度の差分に基づいてロール角速度を検出するの
で、重力加速度の車体上下方向成分や旋回に伴う遠心加
速度の車体上下方向成分の影響を相殺して正確なロール
角速度を検出することができる。
【０００７】
【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。
【０００８】図１〜図９は本発明の一実施例を示すもの
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はエアカーテンの制御系のブロック
図、図５は横加速度Ｇｙからロール角θの初期値θｉを
算出する手法の説明図、図６は履歴ラインが横転領域に
あるか非横転領域にあるかを判定する手法を示す図、図
７は作用を説明するフローチャート、図８は車両のロー
ル角θが０であり、かつロール角速度ωおよび旋回角速
度を持たない場合の上下加速度センサの出力を説明する
図、図９は車両がロール角θ、ロール角速度ωおよび旋
回角速度を持つ場合の上下加速度センサの出力を説明す
る図である。
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はエアカーテンの制御系のブロック
図、図５は横加速度Ｇｙからロール角θの初期値θｉを
算出する手法の説明図、図６は履歴ラインが横転領域に
あるか非横転領域にあるかを判定する手法を示す図、図
７は作用を説明するフローチャート、図８は車両のロー
ル角θが０であり、かつロール角速度ωおよび旋回角速
度を持たない場合の上下加速度センサの出力を説明する
図、図９は車両がロール角θ、ロール角速度ωおよび旋
回角速度を持つ場合の上下加速度センサの出力を説明す
る図である。
【０００９】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
＋横滑り速度」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＋横滑り速度」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
＋横滑り速度」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＋横滑り速度」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。
【００１０】「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落下する横転である。「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落下する横転である。「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。
【００１１】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。
【００１２】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をほぼ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θＣ
ＲＴ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をほぼ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θＣ
ＲＴ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。
【００１３】尚、ロール角θが０であっても、大きいロ
ール角速度ωが作用していれば車両が横転する可能性が
ある。このときのロール角速度ωを臨界ロール角速度ω
ＣＲＴとする。
ール角速度ωが作用していれば車両が横転する可能性が
ある。このときのロール角速度ωを臨界ロール角速度ω
ＣＲＴとする。
【００１４】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θＣ
ＲＴ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θＣ
ＲＴ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。
【００１５】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。
【００１６】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は初期設定状態におい
て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。 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。
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は初期設定状態におい
て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。 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。
【００１７】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。
【００１８】履歴ラインＨ５は、「トリップオーバー」
と呼ばれる「単純回転＋横滑り速度」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＋横滑り速度」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。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】図４は、車両の横転時に乗員の頭部を保護
するエアカーテンを車室の内側面に沿って展開するため
の制御系の一例を示すものである。
するエアカーテンを車室の内側面に沿って展開するため
の制御系の一例を示すものである。
【００２２】バッテリ１１および接地部１２間に、エア
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エアカーテンが
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Ｇｙ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を算出すべ
く、車体上下方向の加速度である上下加速度ＧｚＬ，Ｇ
ｚＲを検出する一対の上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒ
からの信号とが入力される。上下加速度センサ１６Ｌ，
１６Ｒは車体左右方向に離間した位置にそれぞれ設けら
れる（図８参照）。
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エアカーテンが
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Ｇｙ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を算出すべ
く、車体上下方向の加速度である上下加速度ＧｚＬ，Ｇ
ｚＲを検出する一対の上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒ
からの信号とが入力される。上下加速度センサ１６Ｌ，
１６Ｒは車体左右方向に離間した位置にそれぞれ設けら
れる（図８参照）。
【００２３】図４および図５に示すように、車体に固定
した横加速度センサ１５はイグニッションスイッチをＯ
Ｎしたときの横加速度Ｇｙを出力する。イグニッション
スイッチをＯＮしたとき車両は停止状態にあるため、車
両の旋回に伴う遠心力に起因する横加速度（遠心加速
度）を検出することなく、重力加速度Ｇ＝１の車体左右
方向の成分だけを横加速度Ｇｙとして検出する。従っ
て、前記横加速度Ｇｙを用いて、車両のロール角θの初
期値θｉを、θｉ＝sin -1Ｇｙにより算出することがで
きる。
した横加速度センサ１５はイグニッションスイッチをＯ
Ｎしたときの横加速度Ｇｙを出力する。イグニッション
スイッチをＯＮしたとき車両は停止状態にあるため、車
両の旋回に伴う遠心力に起因する横加速度（遠心加速
度）を検出することなく、重力加速度Ｇ＝１の車体左右
方向の成分だけを横加速度Ｇｙとして検出する。従っ
て、前記横加速度Ｇｙを用いて、車両のロール角θの初
期値θｉを、θｉ＝sin -1Ｇｙにより算出することがで
きる。
【００２４】以上のようにしてイグニッションスイッチ
をＯＮしたときの横加速度センサ１５の出力に基づいて
車両のロール角θの初期値θｉが算出されると、この初
期値θｉにロール角θの変動分を加算することにより車
両のロール角θが算出される。即ち、イグニッションス
イッチをＯＮした時点から、ロール角速度ωの積分値∫
ωｄｔをロール角θの変動分として前記初期値θｉに加
算することにより、車両のロール角θが算出される。
をＯＮしたときの横加速度センサ１５の出力に基づいて
車両のロール角θの初期値θｉが算出されると、この初
期値θｉにロール角θの変動分を加算することにより車
両のロール角θが算出される。即ち、イグニッションス
イッチをＯＮした時点から、ロール角速度ωの積分値∫
ωｄｔをロール角θの変動分として前記初期値θｉに加
算することにより、車両のロール角θが算出される。
【００２５】次に、上下加速度ＧｚＬ，ＧｚＲからロー
ル角速度ωを算出する手法を、図８および図９に基づい
て説明する。
ル角速度ωを算出する手法を、図８および図９に基づい
て説明する。
【００２６】図８（ａ）は車両が水平状態（θ＝０）に
あってロール角速度ωを持たない場合を示している。こ
の場合、左右の上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒが検出
する上下加速度ＧｚＬ，ＧｚＲは共に重力加速度そのも
のとなる。
あってロール角速度ωを持たない場合を示している。こ
の場合、左右の上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒが検出
する上下加速度ＧｚＬ，ＧｚＲは共に重力加速度そのも
のとなる。
【００２７】図９（ａ），（ｂ）は、例えば車両が急激
な右旋回を行ったために旋回外輪である左車輪が浮き上
がり、右車輪の接地点ｐを支点として右方向に傾いた状
態を示している。このとき、車両の右向きのロール角は
θであり、車両の右向きのロール角速度はωであるとす
る。この状態で左右の上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒ
が検出する上下加速度ＧｚＬ，ＧｚＲには、重力加速度
の車体上下方向成分と、旋回に伴う水平方向の旋回加速
度の車体上下方向成分との和であるＧｚＬ１，ＧｚＲ１
（図９（ａ）参照）に加えて、車両のローリングに伴う
遠心加速度の車体上下方向成分ＧｚＬ２，ＧｚＲ２（図
９（ｂ）参照）が含まれる。
な右旋回を行ったために旋回外輪である左車輪が浮き上
がり、右車輪の接地点ｐを支点として右方向に傾いた状
態を示している。このとき、車両の右向きのロール角は
θであり、車両の右向きのロール角速度はωであるとす
る。この状態で左右の上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒ
が検出する上下加速度ＧｚＬ，ＧｚＲには、重力加速度
の車体上下方向成分と、旋回に伴う水平方向の旋回加速
度の車体上下方向成分との和であるＧｚＬ１，ＧｚＲ１
（図９（ａ）参照）に加えて、車両のローリングに伴う
遠心加速度の車体上下方向成分ＧｚＬ２，ＧｚＲ２（図
９（ｂ）参照）が含まれる。
【００２８】重力加速度の車体上下方向成分と、旋回に
伴う水平方向の旋回加速度の車体上下方向成分との和で
ある上下加速度ＧｚＬ１，ＧｚＲ１（図９（ａ）参照）
の値は、左側の上下加速度センサ１６Ｌが検出する値Ｇ
ｚＬ１および右側の上下加速度センサ１６Ｒが検出する
値ＧｚＲ１が一致する。
伴う水平方向の旋回加速度の車体上下方向成分との和で
ある上下加速度ＧｚＬ１，ＧｚＲ１（図９（ａ）参照）
の値は、左側の上下加速度センサ１６Ｌが検出する値Ｇ
ｚＬ１および右側の上下加速度センサ１６Ｒが検出する
値ＧｚＲ１が一致する。
【００２９】それに対して、車両のローリングに伴う遠
心加速度の車体上下方向成分ＧｚＬ２，ＧｚＲ２（図９
（ｂ）参照）は、ローリングの支点となる右車輪の接地
点ｐから左右の上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒまでの
距離ｒａ，ｒｂが異なっており、かつ右車輪の接地点ｐ
および左右の上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒを結ぶ直
線の方向と車体左右方向とが成す角度αａ，αｂが異な
っているため、左側の上下加速度センサ１６Ｌが検出す
る値（つまりＧｚＬ２）および右側の上下加速度センサ
１６Ｒが検出する値（つまりＧｚＲ２）は一致しない。
心加速度の車体上下方向成分ＧｚＬ２，ＧｚＲ２（図９
（ｂ）参照）は、ローリングの支点となる右車輪の接地
点ｐから左右の上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒまでの
距離ｒａ，ｒｂが異なっており、かつ右車輪の接地点ｐ
および左右の上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒを結ぶ直
線の方向と車体左右方向とが成す角度αａ，αｂが異な
っているため、左側の上下加速度センサ１６Ｌが検出す
る値（つまりＧｚＬ２）および右側の上下加速度センサ
１６Ｒが検出する値（つまりＧｚＲ２）は一致しない。
【００３０】従って、上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒ
が検出する上下加速度ＧｚＬ，ＧｚＲの差分を算出する
と、重力加速度の車体上下方向成分と、旋回に伴う水平
方向の遠心加速度の車体上下方向成分との和であるＧｚ
Ｌ１，ＧｚＲ１は相殺されて０になるため、車両のロー
リングに伴う遠心加速度の車体上下方向成分ＧｚＬ２，
ＧｚＲ２の差分（つまり、ＧｚＬ２−ＧｚＲ２）が得ら
れることになる。
が検出する上下加速度ＧｚＬ，ＧｚＲの差分を算出する
と、重力加速度の車体上下方向成分と、旋回に伴う水平
方向の遠心加速度の車体上下方向成分との和であるＧｚ
Ｌ１，ＧｚＲ１は相殺されて０になるため、車両のロー
リングに伴う遠心加速度の車体上下方向成分ＧｚＬ２，
ＧｚＲ２の差分（つまり、ＧｚＬ２−ＧｚＲ２）が得ら
れることになる。
【００３１】このとき、車両のローリングの支点となる
右車輪の接地点ｐと左右の上下加速度センサ１６Ｌ，１
６Ｒとの幾何学的な位置関係が既知であることから、車
両のローリングに伴う遠心加速度の車体上下方向成分Ｇ
ｚＬ２，ＧｚＲ２の差分に基づいて車両のロール角速度
ωを算出することができる。
右車輪の接地点ｐと左右の上下加速度センサ１６Ｌ，１
６Ｒとの幾何学的な位置関係が既知であることから、車
両のローリングに伴う遠心加速度の車体上下方向成分Ｇ
ｚＬ２，ＧｚＲ２の差分に基づいて車両のロール角速度
ωを算出することができる。
【００３２】以上のように、高価な角速度センサを必要
とせずに、安価な上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒを用
いてロール角速度ωを検出することが可能になる。しか
も車体の左右位置に離間して配置した一対の上下加速度
センサ１６Ｌ，１６Ｒの出力の差分に基づいてロール角
速度ωを検出するので、車両の旋回運動により発生する
上下加速度成分の影響を相殺し、必要とされるロール角
速度ωだけを検出することができる。
とせずに、安価な上下加速度センサ１６Ｌ，１６Ｒを用
いてロール角速度ωを検出することが可能になる。しか
も車体の左右位置に離間して配置した一対の上下加速度
センサ１６Ｌ，１６Ｒの出力の差分に基づいてロール角
速度ωを検出するので、車両の旋回運動により発生する
上下加速度成分の影響を相殺し、必要とされるロール角
速度ωだけを検出することができる。
【００３３】また、横加速度センサ１５は、車両の自由
落下時には横加速度Ｇｙを検出できず、また車両の旋回
に伴う遠心加速度を、重力加速度の車体左右方向の成分
である横加速度Ｇｙと識別できずに誤検出してしまうと
いうデメリットを持つが、この横加速度センサ１５が出
力する横加速度ＧｙをイグニッションスイッチをＯＮし
た時点での車両のロール角θの初期値θｉの算出にだけ
使用し、その後の車両のロール角θの算出にはロール角
速度ωの積分値∫ωｄｔを使用することにより、上記デ
メリットを解消して正確なロール角θを算出することが
できる。
落下時には横加速度Ｇｙを検出できず、また車両の旋回
に伴う遠心加速度を、重力加速度の車体左右方向の成分
である横加速度Ｇｙと識別できずに誤検出してしまうと
いうデメリットを持つが、この横加速度センサ１５が出
力する横加速度ＧｙをイグニッションスイッチをＯＮし
た時点での車両のロール角θの初期値θｉの算出にだけ
使用し、その後の車両のロール角θの算出にはロール角
速度ωの積分値∫ωｄｔを使用することにより、上記デ
メリットを解消して正確なロール角θを算出することが
できる。
【００３４】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ωとが成す座標点の軌跡であ
る履歴ラインを図６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１４をＯＮしてエア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ωとが成す座標点の軌跡であ
る履歴ラインを図６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１４をＯＮしてエアカーテンのインフレ
ータ１３を点火する。
【００３５】上記作用を、図６および図７に基づいて更
に説明する。
に説明する。
【００３６】先ず、ステップＳ１で横加速度Ｇｙおよび
左右の上下加速度ＧｚＬ，ＧｚＲを読み込み、ステップ
Ｓ２で上下加速度ＧｚＬ，ＧｚＲの差分ＧｚＬ−ＧｚＲ
に基づいて車両のロール角速度ωを算出する。続くステ
ップＳ３で横加速度Ｇｙに応じてマップ上の敷居値ライ
ンＳ，Ｓを確定する。敷居値ラインＳ，Ｓは、マップの
縦軸の切片である臨界ロール角θＣＲＴと横軸の切片で
ある臨界ロール角速度ωＣＲＴとが決まれば確定する。
本実施例では横加速度Ｇｙによって車両の横転が助長さ
れるときには、臨界ロール角θＣＲＴおよび臨界ロール
角速度ωＣＲＴが共に減少して敷居値ラインＳ，Ｓが原
点に近づく方向に移動し、横加速度Ｇｙによって車両の
横転が抑制されるときには、臨界ロール角θＣＲＴおよ
び臨界ロール角速度ωＣＲＴが共に増加して敷居値ライ
ンＳ，Ｓが原点から遠ざかる方向に移動する。これによ
り、車両の横加速度Ｇｙに応じた適切な横転領域および
非横転領域を設定することができる。
左右の上下加速度ＧｚＬ，ＧｚＲを読み込み、ステップ
Ｓ２で上下加速度ＧｚＬ，ＧｚＲの差分ＧｚＬ−ＧｚＲ
に基づいて車両のロール角速度ωを算出する。続くステ
ップＳ３で横加速度Ｇｙに応じてマップ上の敷居値ライ
ンＳ，Ｓを確定する。敷居値ラインＳ，Ｓは、マップの
縦軸の切片である臨界ロール角θＣＲＴと横軸の切片で
ある臨界ロール角速度ωＣＲＴとが決まれば確定する。
本実施例では横加速度Ｇｙによって車両の横転が助長さ
れるときには、臨界ロール角θＣＲＴおよび臨界ロール
角速度ωＣＲＴが共に減少して敷居値ラインＳ，Ｓが原
点に近づく方向に移動し、横加速度Ｇｙによって車両の
横転が抑制されるときには、臨界ロール角θＣＲＴおよ
び臨界ロール角速度ωＣＲＴが共に増加して敷居値ライ
ンＳ，Ｓが原点から遠ざかる方向に移動する。これによ
り、車両の横加速度Ｇｙに応じた適切な横転領域および
非横転領域を設定することができる。
【００３７】尚、第１象限の敷居値ラインＳが原点から
遠ざかる方向に移動するときには第３象限の敷居値ライ
ンＳは原点に近づく方向に移動し、第１象限の敷居値ラ
インＳが原点に近づく方向に移動するときには第３象限
の敷居値ラインＳは原点から遠ざかる方向に移動する。
遠ざかる方向に移動するときには第３象限の敷居値ライ
ンＳは原点に近づく方向に移動し、第１象限の敷居値ラ
インＳが原点に近づく方向に移動するときには第３象限
の敷居値ラインＳは原点から遠ざかる方向に移動する。
【００３８】臨界ロール角θＣＲＴおよび臨界ロール角
速度ωＣＲＴが決まると、敷居値ラインＳ，Ｓの方程式
は、 θ＝−（θＣＲＴ／ωＣＲＴ）ω±θＣＲＴ で与えられる（図３参照）。
速度ωＣＲＴが決まると、敷居値ラインＳ，Ｓの方程式
は、 θ＝−（θＣＲＴ／ωＣＲＴ）ω±θＣＲＴ で与えられる（図３参照）。
【００３９】続いて、現在のロール角θ１およびロール
角速度ω１の成す座標点Ｐが横転領域にあるか非横転領
域にあるかを判定する。即ち、ステップＳ４で、上記敷
居値ラインＳの方程式のωに現在のロール角速度ω１の
値を代入して判定値θ２を算出する。判定値θ２は直線
ω＝ω１と敷居値ラインＳとの交点Ｑのθ座標である。
続くステップＳ５で、判定値θ２と現在のロール角θ１
とを比較し、｜θ２｜＜｜θ１｜が成立していれば、ス
テップＳ６で現在のロール角θ１およびロール角速度ω
１の成す座標点Ｐが横転領域にあると判定され、｜θ２
｜＜｜θ１｜が成立しなければ、ステップＳ７で現在の
ロール角θ１およびロール角速度ω１の成す座標点Ｐが
非横転領域にあると判定される。図６には、座標点Ｐが
横転領域にある場合（｜θ２｜＜｜θ１｜）が示されて
いる。
角速度ω１の成す座標点Ｐが横転領域にあるか非横転領
域にあるかを判定する。即ち、ステップＳ４で、上記敷
居値ラインＳの方程式のωに現在のロール角速度ω１の
値を代入して判定値θ２を算出する。判定値θ２は直線
ω＝ω１と敷居値ラインＳとの交点Ｑのθ座標である。
続くステップＳ５で、判定値θ２と現在のロール角θ１
とを比較し、｜θ２｜＜｜θ１｜が成立していれば、ス
テップＳ６で現在のロール角θ１およびロール角速度ω
１の成す座標点Ｐが横転領域にあると判定され、｜θ２
｜＜｜θ１｜が成立しなければ、ステップＳ７で現在の
ロール角θ１およびロール角速度ω１の成す座標点Ｐが
非横転領域にあると判定される。図６には、座標点Ｐが
横転領域にある場合（｜θ２｜＜｜θ１｜）が示されて
いる。
【００４０】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。
【００４１】例えば、実施例では車両の横転可能性の有
無の判定をエアカーテンの展開制御に適用しているが、
それをサイドエアバッグの展開制御や格納式ロールバー
の展開制御等の他の用途に適用することができる。また
車両のロール角θの初期値θｉを、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、θｉ＝
cos -1Ｇｚにより算出することができる。
無の判定をエアカーテンの展開制御に適用しているが、
それをサイドエアバッグの展開制御や格納式ロールバー
の展開制御等の他の用途に適用することができる。また
車両のロール角θの初期値θｉを、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、θｉ＝
cos -1Ｇｚにより算出することができる。
【００４２】
【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、車体左右方向に離間して配置した一対の上下
加速度センサを用いてロール角速度を検出するので、高
価な角速度センサが不要になってコストダウンが可能に
なる。しかも車体の左右位置での上下加速度の差分に基
づいてロール角速度を検出するので、重力加速度の車体
上下方向成分や旋回に伴う遠心加速度の車体上下方向成
分の影響を相殺して正確なロール角速度を検出すること
ができる。
によれば、車体左右方向に離間して配置した一対の上下
加速度センサを用いてロール角速度を検出するので、高
価な角速度センサが不要になってコストダウンが可能に
なる。しかも車体の左右位置での上下加速度の差分に基
づいてロール角速度を検出するので、重力加速度の車体
上下方向成分や旋回に伴う遠心加速度の車体上下方向成
分の影響を相殺して正確なロール角速度を検出すること
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】エアカーテンの制御系のブロック図
【図５】横加速度度Ｇｙからロール角θの初期値θｉを
算出する手法の説明図
算出する手法の説明図
【図６】履歴ラインが横転領域にあるか非横転領域にあ
るかを判定する手法を示す図
るかを判定する手法を示す図
【図７】作用を説明するフローチャート
【図８】車両のロール角θが０であり、かつロール角速
度ωおよび旋回角速度を持たない場合の上下加速度セン
サの出力を説明する図
度ωおよび旋回角速度を持たない場合の上下加速度セン
サの出力を説明する図
【図９】車両がロール角θ、ロール角速度ωおよび旋回
角速度を持つ場合の上下加速度センサの出力を説明する
図
角速度を持つ場合の上下加速度センサの出力を説明する
図
ＧｚＬ 上下加速度 ＧｚＲ 上下加速度 Ｓ 敷居値ライン θ ロール角 ω ロール角速度 １６Ｌ 上下加速度センサ １６Ｒ 上下加速度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｒ 21/32 Ｂ６０Ｒ 21/32 Ｇ０１Ｐ 15/00 Ｇ０１Ｐ 15/00 Ｊ (72)発明者 高畠 理 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3D037 FA21 3D054 AA06 AA07 AA16 DD28 EE09 EE14 EE18 EE20 EE27
Claims (1)
- 【請求項１】 車両のロール角（θ）およびロール角速
度（ω）をパラメータとする二次元マップ上に敷居値ラ
イン（Ｓ）を設定し、車両の実際のロール角（θ）およ
びロール角速度（ω）の履歴ラインが前記敷居値ライン
（Ｓ）の原点側の非横転領域から反原点側の横転領域に
横切ったときに車両が横転する可能性が有ると判定する
車両の横転判定方法において、 車体左右方向に離間して一対の上下加速度センサ（１６
Ｌ，１６Ｒ）を配置し、それぞれの上下加速度センサ
（１６Ｌ，１６Ｒ）が出力する左右の上下加速度（Ｇｚ
Ｌ，ＧｚＲ）の差分に基づいて前記ロール角速度（ω）
を検出することを特徴とする車両の横転判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000077187A JP4384780B2 (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 車両の横転判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000077187A JP4384780B2 (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 車両の横転判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001260785A true JP2001260785A (ja) | 2001-09-26 |
| JP4384780B2 JP4384780B2 (ja) | 2009-12-16 |
Family
ID=18594795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000077187A Expired - Fee Related JP4384780B2 (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 車両の横転判定方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4384780B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6842679B2 (en) | 2002-06-27 | 2005-01-11 | Denso Corporation | Activation device for passenger protection apparatus |
| DE10344835B4 (de) * | 2002-12-27 | 2005-11-03 | Hyundai Motor Co. | Rollover-Steuer-Verfahren und -System für ein Fahrzeug |
| US6978200B2 (en) | 2002-06-27 | 2005-12-20 | Denso Corporation | Activation device for passenger protection apparatus |
| KR100598616B1 (ko) | 2005-05-12 | 2006-07-07 | 주식회사 현대오토넷 | 롤오버 시뮬레이션을 위한 로테이셔널 쉐이크 테스트장치 |
| CN100377926C (zh) * | 2003-07-03 | 2008-04-02 | 三菱电机株式会社 | 车辆倾翻判别装置及车辆倾翻判别方法 |
| JP2013193591A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Denso Corp | 車両横転検出装置 |
| JP2016078716A (ja) * | 2014-10-20 | 2016-05-16 | 株式会社デンソー | 車両横転検出装置 |
| CN114427981A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-05-03 | 三一汽车制造有限公司 | 作业机械的轮胎离地检测方法、装置及作业机械 |
-
2000
- 2000-03-17 JP JP2000077187A patent/JP4384780B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6842679B2 (en) | 2002-06-27 | 2005-01-11 | Denso Corporation | Activation device for passenger protection apparatus |
| US6978200B2 (en) | 2002-06-27 | 2005-12-20 | Denso Corporation | Activation device for passenger protection apparatus |
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| KR100598616B1 (ko) | 2005-05-12 | 2006-07-07 | 주식회사 현대오토넷 | 롤오버 시뮬레이션을 위한 로테이셔널 쉐이크 테스트장치 |
| JP2013193591A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Denso Corp | 車両横転検出装置 |
| US8838288B2 (en) | 2012-03-21 | 2014-09-16 | Denso Corporation | Rollover detection apparatus for vehicle |
| JP2016078716A (ja) * | 2014-10-20 | 2016-05-16 | 株式会社デンソー | 車両横転検出装置 |
| CN114427981A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-05-03 | 三一汽车制造有限公司 | 作业机械的轮胎离地检测方法、装置及作业机械 |
| CN114427981B (zh) * | 2022-01-18 | 2023-06-16 | 三一汽车制造有限公司 | 作业机械的轮胎离地检测方法、装置及作业机械 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4384780B2 (ja) | 2009-12-16 |
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