JP2001296122A - Detector for road grade - Google Patents

Detector for road grade

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JP2001296122A
JP2001296122A JP2000115727A JP2000115727A JP2001296122A JP 2001296122 A JP2001296122 A JP 2001296122A JP 2000115727 A JP2000115727 A JP 2000115727A JP 2000115727 A JP2000115727 A JP 2000115727A JP 2001296122 A JP2001296122 A JP 2001296122A
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JP
Japan
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value
road surface
gradient
surface gradient
road
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JP2000115727A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryoji Kato
良治 加藤
Shigeki Fukushima
滋樹 福島
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Mitsubishi Motors Corp
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Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make precisely detectable a road-surface grade without delay, with respect to a change in an actual road grade. SOLUTION: A G sensor is arranged on the axle of a vehicle. The road- surface grade is detected, on the basis of the acceleration of the vehicle and on the basis of the output value of the G sensor. When the rate of change of the road-surface grade calculated by a road-surface-grade detection means is a value which cannot be an actual value, the calculated value of the road- surface grade prior to the change is continued to be output, until the calculated value of the road-surface grade returns to a value before the change. Even in a running state where the vehicle is subjected to disturbance from a road surface or the like and that the accuracy of the input value of the G sensor is lowered, an abnormal road-surface grade value which is generated by the disturbance is removed, without delays with reference to the change in the actual road grade, and the road-surface grade can be detected precisely.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両が走行する路
面勾配を検出する路面勾配検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a road gradient detecting device for detecting a road gradient on which a vehicle travels.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、車両が走行している路面の勾
配を検出し、車両の制御の入力要素として使用する技術
が知られている。最近では特許2626003号に開示される
ような、車両の進行方向に設置されたGセンサと、車輪
速センサから算出した路面に対する加速度とから路面傾
斜角を算出する方法も考えられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a technique of detecting a gradient of a road surface on which a vehicle is traveling and using the detected gradient as an input element for vehicle control. Recently, a method of calculating a road surface inclination angle from a G sensor installed in the traveling direction of a vehicle and an acceleration with respect to the road surface calculated from a wheel speed sensor as disclosed in Japanese Patent No. 2626003 has been considered.

【0003】また、実際の車両に係る車両走行方向のG
センサ出力値を安定して得るために、エンジン、あるい
は車輪等からの振動を受けにくい位置に、このGセンサ
を取り付けることが一般的である。例えば,コンソール
ボックスの底部に小部屋を設け、そこに取り付けるよう
なことが考えられる。
[0003] In addition, G in the vehicle traveling direction of the actual vehicle.
In order to stably obtain a sensor output value, it is common to attach this G sensor to a position that is hardly subject to vibration from an engine, wheels, or the like. For example, it is conceivable to provide a small room at the bottom of the console box and attach it there.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このようにGセンサの
配置をエンジン、あるいは車輪等からの振動を受けにく
い位置、例えば車両のサスペンションより上方のボディ
に取り付けた場合(具体的にはコンソールボックスの
中)、Gセンサの出力値は安定して変化するという利点
を有するものの,車両重量の変化や道路勾配などでのサ
スペンションのたわみにより、実際の道路勾配の変化と
比較して、Gセンサの出力値は遅れる傾向にある。
In the case where the G sensor is mounted on a position hardly subject to vibration from an engine or wheels, for example, when the G sensor is mounted on a body above a suspension of a vehicle (specifically, a console box) Medium), although the output value of the G sensor has the advantage of changing stably, the output of the G sensor is compared with the change in the actual road gradient due to the change in vehicle weight and the deflection of the suspension due to the road gradient. Values tend to lag.

【0005】またトラック・商用車等のフレーム車にお
いては、道路勾配によるフレームのゆがみも発生し、G
センサの設置場所が実際の路面と平行にならないことも
ある。このようにGセンサの出力値は、その設置場所の
影響を大きく受け、十分な精度のGセンサの出力値が得
られないことがある。このため、このようなGセンサの
出力値に基づき算出された路面勾配は実際の道路勾配に
対して遅れた値となり、その応答性及びその精度も十分
でないという課題があった。
[0005] In frame vehicles such as trucks and commercial vehicles, the frame is distorted due to the road gradient.
The location of the sensor may not be parallel to the actual road surface. As described above, the output value of the G sensor is greatly affected by the installation location, and a sufficiently accurate output value of the G sensor may not be obtained. For this reason, the road gradient calculated based on the output value of the G sensor is a value delayed from the actual road gradient, and there is a problem that its responsiveness and its accuracy are not sufficient.

【0006】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、実際の道路勾配の変化に対して、遅れること
なく正確な路面勾配を検出できるようにした、路面勾配
検出装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and provides a road gradient detecting device capable of detecting an accurate road gradient without delay with respect to an actual road gradient change. The purpose is to:

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の本発明の路面勾配検出装置では、車両の車軸上にGセ
ンサを配置し、車両の駆動系の回転数を検出する回転数
センサに基づき算出した車両加速度とGセンサの出力値
とに基づき路面勾配を検出するので、車両重量の変化や
道路勾配などでのサスペンションのたわみの影響を受け
ることなく、実際の道路勾配の変化に遅れることなく追
従した路面勾配を検出できる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a road slope detecting apparatus according to the present invention, wherein a G sensor is disposed on an axle of a vehicle to detect a rotation speed of a drive system of the vehicle. The road gradient is detected based on the vehicle acceleration calculated based on the vehicle acceleration and the output value of the G sensor, so that it is delayed from the actual road gradient change without being affected by changes in vehicle weight or suspension deflection due to road gradient or the like. It is possible to detect the following road gradient without the need.

【0008】また、請求項2記載の本発明の路面勾配検
出装置では、路面勾配検出手段により算出された路面勾
配の変化量が所定値以上であるとき、路面勾配の算出値
が変化前の値に復帰するまで、変化前の路面勾配算出値
を保持し続けるため、路面等からの外乱を受けことによ
り、Gセンサの出力値精度が落ちるような車両の走行状
態であっても、そのGセンサ出力値に基づいて算出され
た路面勾配を路面勾配としては使用せずに、変化前の信
頼性の高い路面勾配を採用することにより、実際の道路
勾配の変化に対して遅れることなく、また外乱により発
生した異常な路面勾配の値を除去して、正確な路面勾配
を検出することができる。
Further, in the road gradient detecting apparatus according to the present invention, when the variation of the road gradient calculated by the road gradient detecting means is equal to or more than a predetermined value, the calculated value of the road gradient is set to the value before the change. Until the vehicle returns to the state, the road surface gradient calculation value before the change is maintained, so even if the vehicle is in a running state in which the output value accuracy of the G sensor is reduced due to disturbance from the road surface or the like, the G sensor The road gradient calculated based on the output value is not used as the road gradient, but a highly reliable road gradient before the change is employed. By removing the abnormal road gradient value generated by the above, an accurate road gradient can be detected.

【0009】また、請求項3記載の本発明の路面勾配検
出装置では、路面勾配検出手段により算出された路面勾
配の変化量が所定値以上であるとき、所定時間にわたり
変化前の路面勾配算出値を保持し続けるため、路面等か
らの外乱を受けことにより、そのGセンサ出力値に基づ
いて算出された路面勾配を路面勾配としては使用せず
に、変化前の信頼性の高い路面勾配を採用することによ
り、実際の道路勾配の変化に対して遅れることなく、ま
た外乱により発生した異常な路面勾配値を除去して、正
確な路面勾配を検出することができる。
According to a third aspect of the present invention, when the amount of change in the road surface gradient calculated by the road surface gradient detecting means is equal to or greater than a predetermined value, the calculated value of the road surface gradient value before the change for a predetermined period of time. In order to keep the road gradient, the road gradient calculated based on the output value of the G sensor is not used as the road gradient due to the disturbance from the road surface or the like, and a highly reliable road gradient before the change is adopted. By doing so, it is possible to detect an accurate road surface gradient without delaying the actual road gradient change and removing an abnormal road surface gradient value generated by disturbance.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の第1
の実施の形態に係る路面勾配検出装置について説明す
る。図1は本発明全体の構成を概略的に示す全体構成
図、図2は図1の車両後方視面図である。本実施の形態
では、路面勾配検出装置を大型トラック、特に後二軸車
に適用した場合について説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
The road surface gradient detecting device according to the embodiment will be described. 1 is an overall configuration diagram schematically showing the overall configuration of the present invention, and FIG. 2 is a rear view of the vehicle in FIG. In the present embodiment, a case will be described in which the road surface gradient detecting device is applied to a large truck, particularly a rear two-axle vehicle.

【0011】車両には図1及び図2に示すように、車両
の前後方向の加速度を検出するGセンサ1が後後軸のア
クスル3上に、車両の駆動系の回転数を検出する回転数
センサとして機能する車輪速センサ5がそれぞれ設置さ
れ、車輪15の回転数を検知している。これらのセンサ
出力による情報は,路面勾配検出装置として機能するコ
ントロールユニット7(以下、ECUと称す。)に取り
込まれる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle has a G sensor 1 for detecting the longitudinal acceleration of the vehicle on an axle 3 at the rear rear axle to detect the rotational speed of the drive system of the vehicle. Wheel speed sensors 5 functioning as sensors are provided, respectively, and detect the rotation speed of the wheels 15. Information from these sensor outputs is taken into a control unit 7 (hereinafter, referred to as ECU) that functions as a road surface gradient detecting device.

【0012】上述したアクスル3は、リヤボディ9を支
持するフレーム11にサスペンション13により懸架さ
れ、このアクスル3上にGセンサ1は配設されている。
また、車輪速センサ5は、アクスル3の端部に配設さ
れ,図示しないドライブシャフトまたは車輪15の回転
数を検出してECU7に情報を供給していて、アンチロ
ックブレーキシステム(ABS)に一般的に使用される
ものと同様の構成を有する。
The axle 3 is suspended by a suspension 13 on a frame 11 supporting a rear body 9, and the G sensor 1 is disposed on the axle 3.
The wheel speed sensor 5 is provided at the end of the axle 3 to detect the number of revolutions of a drive shaft or wheels 15 (not shown) and supply information to the ECU 7, and is generally used for an antilock brake system (ABS). It has the same configuration as that used in general.

【0013】ここで、この車輪速センサ5の代わりに、
車両の駆動系の回転数を検出する回転数センサとして、
図示しないトランスミッションの出力回転数から車速を
検出する車速センサを用いても良く、特にABSを搭載
していない車両に本発明を適用する場合に好適である。
次ぎに、本発明のECU7について図3を用いて説明す
る。
Here, instead of the wheel speed sensor 5,
As a rotation speed sensor that detects the rotation speed of the drive system of the vehicle,
A vehicle speed sensor that detects the vehicle speed from the output rotation speed of a transmission (not shown) may be used, and is particularly suitable when the present invention is applied to a vehicle without an ABS.
Next, the ECU 7 of the present invention will be described with reference to FIG.

【0014】ECUには,車輪速センサ5の検出値であ
る車輪速信号WlとGセンサ1の検出値であるGセンサ
信号Gとが取り込まれる。車輪速信号Wlは、加速度算
出手段21により下式(1)により時間微分されて車両
加速度αvが算出される。
The ECU receives a wheel speed signal Wl, which is a detection value of the wheel speed sensor 5, and a G sensor signal G, which is a detection value of the G sensor 1. The wheel speed signal Wl is time-differentiated by the acceleration calculating means 21 according to the following equation (1) to calculate the vehicle acceleration αv.

【0015】[0015]

【式1】
式(1)
(Equation 1)
Equation (1)

【0016】その後,勾配検出手段23がGセンサ信号
αsと車両加速度αvとの差に基づき重力加速度gで除算
した勾配を算出する。ここでは,一般的に勾配の算出方
法として既知の手法である下式(2)を用いいる。 sinθ=(αs−αv)/g 式(2) また,道路勾配は一般的にtanθで表されるが、車両
が走行可能な勾配は10%程度までであり、この程度の
勾配の場合、tanθ≒sinθであるため、本発明に
おいては、sinθの値をそのまま路面勾配の値iとす
る。
Thereafter, the gradient detecting means 23 calculates a gradient obtained by dividing by the gravitational acceleration g based on the difference between the G sensor signal αs and the vehicle acceleration αv. Here, the following formula (2), which is a known method, is generally used as a gradient calculation method. sin θ = (αs−αv) / g Equation (2) Also, the road gradient is generally represented by tan θ, but the gradient at which the vehicle can travel is up to about 10%. Since ≒ sin θ, in the present invention, the value of sin θ is directly used as the road surface gradient value i.

【0017】次ぎに勾配変化監視手段25で、路面勾配
値iの時間的変化として、路面勾配値iの時間微分値i
tを算出し、この時間微分itが所定値以上のとき(本発
明では例えば7%とする)、路面勾配値iの保持を指示
する。また、路面勾配値iの時間微分itが所定値未満
のとき、路面勾配値iの非保持を指示する。尚、路面勾
配値iの時間微分値itは下式(3)により算出する。
Next, the gradient change monitoring means 25 calculates the time derivative of the road surface gradient value i as the time differential value i of the road surface gradient value i.
t is calculated, and when the time derivative it is equal to or larger than a predetermined value (for example, 7% in the present invention), an instruction to hold the road surface gradient value i is issued. When the time derivative it of the road surface gradient value i is smaller than a predetermined value, the non-holding of the road surface gradient value i is instructed. The time derivative it of the road surface gradient value i is calculated by the following equation (3).

【0018】[0018]

【式2】
式(3)
(Equation 2)
Equation (3)

【0019】すなわち、実際の路面勾配の変化として考
えられない変化を路面勾配値iが示したとき、路面勾配
値iの保持を指示するのである。したがって、上記所定
値は、実際の路面勾配の変化として考えられない変化率
を予め実験等により設定し、その値をECU内に格納す
る。また、本発明では、上述したように所定値を7%と
するが、本発明は大型トラック用の路面勾配検出装置で
あるため、予め実験により定めた値も大型トラックが実
際に走行する路面勾配を考慮したものであり、他の車両
によっては、その走行する路面勾配の範囲が異なるた
め、その車両に合った値をECUに格納すればよい。
That is, when the road surface gradient value i indicates a change that cannot be considered as an actual change in the road surface gradient, an instruction to hold the road surface gradient value i is issued. Therefore, as the above-mentioned predetermined value, a change rate which is not considered as an actual change of the road surface gradient is set in advance by experiments or the like, and the value is stored in the ECU. Further, in the present invention, the predetermined value is set to 7% as described above. However, since the present invention is a road surface gradient detecting device for a large truck, the value determined in advance by experiment is a road surface gradient on which the large truck actually travels. Since the range of the road surface gradient on which the vehicle travels varies depending on other vehicles, a value suitable for the vehicle may be stored in the ECU.

【0020】そして、勾配変化監視手段25が路面勾配
値iを出力指示するとき、勾配値切換手段27は、勾配
算出手段23が算出した路面勾配値iをそのまま出力す
るとともに、出力した路面勾配値iを記憶する。一方、
勾配変化監視手段25が路面勾配値を保持する指示、即
ち記憶値Iを出力指示するとき、勾配値切換手段27
は、勾配検出手段23の算出値を出力せずに、記憶して
いる路面勾配値iを出力する。
When the gradient change monitoring means 25 instructs to output the road surface gradient value i, the gradient value switching unit 27 outputs the road surface gradient value i calculated by the gradient calculation unit 23 as it is, and outputs the output road surface gradient value i. i is stored. on the other hand,
When the gradient change monitoring unit 25 instructs to hold the road surface gradient value, that is, instructs to output the stored value I, the gradient value switching unit 27
Outputs the stored road surface gradient value i without outputting the value calculated by the gradient detecting means 23.

【0021】したがって、本発明の路面勾配検出装置
は、Gセンサ1をサスペンション13の下に懸架される
アクスル3上に配設することで、車両重量の変化などに
よるサスペンションの撓みの影響を受けること無く、道
路勾配の変化に追従したGセンサ出力値を得ることがで
きるとともに、一方で路面の外乱を受けやすいサスペン
ション下のアクスル上に配設されていた場合でも、外乱
により実際にはあり得ない路面勾配変化を有する路面勾
配値が算出された場合には、その路面勾配値を採用する
ことなく、記憶されている直前の正常値を用いるため、
信頼性の高い路面勾配を検出できる。
Therefore, the road surface gradient detecting device of the present invention is provided with the G sensor 1 on the axle 3 suspended under the suspension 13 so as to be affected by the flexure of the suspension due to a change in vehicle weight. And a G sensor output value that follows a change in road gradient can be obtained. On the other hand, even when the G sensor is disposed on an axle under a suspension that is easily affected by road surface disturbance, it cannot be actually caused by disturbance. When a road surface gradient value having a road surface gradient change is calculated, the immediately preceding normal value stored is used without using the road surface gradient value.
A highly reliable road gradient can be detected.

【0022】次ぎに、本発明の路面勾配検出装置の勾配
変化監視手段25及び勾配値切換手段27の機能につい
て、図4のフローチャートをもとに説明する。まず本フ
ローチャート上、勾配変化監視手段25はステップS1
01からステップS105までを行い、勾配値切換手段
は、ステップS201からステップS208までを行
う。
Next, the functions of the gradient change monitoring means 25 and the gradient value switching means 27 of the road surface gradient detecting device of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in this flowchart, the gradient change monitoring means 25 determines in step S1
01 to step S105, and the gradient value switching means performs steps S201 to S208.

【0023】ステップS101では、勾配算出手段23
で算出された路面勾配値iを取り込み、ステップS10
2で取り込んだ路面勾配値iに基づきその時間微分であ
る路面勾配値変化率itを算出する。尚、路面勾配変化
率itは上述した式(3)に基づき行われる。ステップ
S103では、ステップS102で算出された路面勾配
変化率itが所定値K(例えば7%)以上か否かを判断す
る。路面勾配変化率itが所定値K以上の場合、勾配値
切換手段27に記憶されている記憶値Iを出力するよう
に出力指示を行う。一方、路面勾配変化率itが所定値
Kより小さい場合は、路面勾配値iを勾配切換手段27
がそのまま出力するよう出力指示する。
In step S101, the gradient calculating means 23
The road surface gradient value i calculated in step S10 is fetched, and step S10
Based on the road surface gradient value i fetched in 2, the road surface gradient value change rate it which is a time derivative thereof is calculated. It should be noted that the road surface gradient change rate it is determined based on the above equation (3). In step S103, it is determined whether the road surface gradient change rate it calculated in step S102 is equal to or greater than a predetermined value K (for example, 7%). When the road surface gradient change rate it is equal to or greater than the predetermined value K, an output instruction is issued to output the stored value I stored in the gradient value switching means 27. On the other hand, when the road surface gradient change rate it is smaller than the predetermined value K, the road surface gradient value i is
Is instructed to output as it is.

【0024】次ぎに、ステップS201では、フラグF
が立っているか否かを判断する。ここで、フラグFは実
際に勾配検出手段23で算出した勾配値を使用せずに、
記憶値Iを路面勾配値として出力するときステップS2
05で立ち上げるものである。また、初期状態ではフラ
グFは0である。フラグFが0であるとき、即ち勾配算
出手段23で算出した勾配値を継続して路面勾配値とし
て出力している場合、ステップS202へ進む。ステッ
プS202では、勾配変化監視手段25が勾配算出手段
23で算出した路面勾配値iを出力指示しているか否か
を判断する。路面勾配値iを出力指示している場合、ス
テップS203で路面勾配値iを出力して、ステップS
204でその路面勾配値iを記憶値Iとして記憶して路
面勾配検出の一連の検出フローを終了する。
Next, at step S201, the flag F
It is determined whether or not is standing. Here, the flag F is used without actually using the gradient value calculated by the gradient detecting means 23.
Step S2 when the stored value I is output as the road surface gradient value
It will be launched at 05. In the initial state, the flag F is 0. When the flag F is 0, that is, when the gradient value calculated by the gradient calculating unit 23 is continuously output as the road surface gradient value, the process proceeds to step S202. In step S202, it is determined whether or not the gradient change monitoring unit 25 outputs the road surface gradient value i calculated by the gradient calculation unit 23. When the output of the road surface gradient value i is instructed, the road surface gradient value i is output in step S203, and the process proceeds to step S203.
At 204, the road surface gradient value i is stored as the storage value I, and a series of detection flow of road surface gradient detection is ended.

【0025】また、ステップS202で勾配変化監視手
段25が、路面勾配値iを出力していない場合、即ち記
憶値Iを出力指示している場合、ステップS205で上
述したフラグFを1にして、ステップS206で勾配切
換手段27に格納していた記憶値Iを路面勾配値iとし
て出力する。この記憶値IはステップS204で更新す
る。
If the gradient change monitoring means 25 does not output the road surface gradient value i in step S202, that is, if the storage value I is instructed to be output, the flag F is set to 1 in step S205. In step S206, the stored value I stored in the gradient switching means 27 is output as the road surface gradient value i. This stored value I is updated in step S204.

【0026】一方、ステップS201でフラグFが1の
場合、即ちステップS202で勾配変化監視手段25
が、記憶値Iを出力指示していると判定して、記憶値I
を路面勾配値iとして出力している場合には、ステップ
S207で勾配算出手段23で検出された路面勾配値i
が記憶値Iであるかを判定する。ここで路面勾配値iが
記憶値Iであると判定された場合、Gセンサ値αsの値
が正常値に復帰し、路面勾配値iも正常値に復帰したと
判定し、ステップS208でフラグFを1に戻して、ス
テップS203で路面勾配値iを出力し,さらに路面勾
配値iを記憶値Iとして記憶する。
On the other hand, when the flag F is 1 in step S201, that is, in step S202, the gradient change monitoring means 25
Determines that the stored value I is instructed to be output, and
Is output as the road surface gradient value i, the road surface gradient value i detected by the gradient calculation unit 23 in step S207.
Is a stored value I. Here, when it is determined that the road surface gradient value i is the stored value I, it is determined that the value of the G sensor value αs has returned to the normal value, and that the road surface gradient value i has also returned to the normal value. Is returned to 1, the road surface gradient value i is output in step S203, and the road surface gradient value i is stored as the storage value I.

【0027】また、ステップS207で路面勾配値iが
記憶値Iでないと判定された場合、ステップS206で
勾配切換手段27に格納していた記憶値Iを路面勾配値
iとして出力する。以上のフローチャートにより説明し
た本発明の路面勾配検出装置によれば、図5に示すよう
な効果を有する。図5は、登坂路登り走行時の変速時に
おける路面勾配値iの検出を示している。変速時は駆動
力が急変するため、変速が完了して安定した加速状態と
なるまでは、Gセンサ値αsの値が通常の状態であり得
ない異常値を検出して、勾配算出手段23で検出される
路面勾配値iが異常な値を検出して、その変化率itが
所定値以上の場合(図中、A点)、勾配値切換手段27
に記憶されている信頼できる記憶値勾配Iを路面勾配値
iとし出力する(図中、太線)ことで、路面勾配i(図
中、細線)をそのまま使用するものにくらべ、信頼性の
高い路面勾配を検出できる。
If it is determined in step S207 that the road surface gradient value i is not the stored value I, the stored value I stored in the gradient switching means 27 is output as the road surface gradient value i in step S206. According to the road surface gradient detecting device of the present invention described with reference to the above-described flowchart, the effects as shown in FIG. 5 are obtained. FIG. 5 shows the detection of the road surface gradient value i at the time of shifting when traveling uphill. Since the driving force changes suddenly during shifting, an abnormal value where the value of the G sensor value αs cannot be in a normal state until the shifting is completed and a stable acceleration state is detected. If the detected road surface gradient value i detects an abnormal value and the rate of change it is equal to or greater than a predetermined value (point A in the figure), the gradient value switching means 27
Is output as the road surface gradient value i (thick line in the figure), which is more reliable than the road surface gradient i (thin line in the figure) that is used as it is. The gradient can be detected.

【0028】また、路面勾配値iと記憶値Iとが同じに
なったところ(図中、B点)で、路面勾配値が正常であ
ると判定し、記憶値Iの使用を終了するので、道路勾配
の変化に追従した路面勾配値iを得ることができる。次
ぎに本発明の第2の実施の形態について図6のフローチ
ャートをもとに説明する。第2の実施の形態は、勾配切
換手段27を除き、第1の実施の形態と同様であるの
で、尚、既に第1の実施の形態(図4)において説明し
た制御ステップについては、同一符号を付して説明を省
略する。
When the road surface gradient value i becomes equal to the stored value I (point B in the figure), it is determined that the road surface gradient value is normal, and the use of the stored value I is terminated. It is possible to obtain the road surface gradient value i that follows the change in the road gradient. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. Since the second embodiment is the same as the first embodiment except for the gradient switching means 27, the control steps already described in the first embodiment (FIG. 4) have the same reference numerals. And the description is omitted.

【0029】ステップS202で勾配変化監視手段25
が路面勾配iを出力せずに、記憶値Iを出力した場合、
ステップS205でフラグFを1にして、ステップS2
09でタイマーをONする。そして、タイマーをONし
た後は、フラグFは1であるので、ステップS201で
YESとなり、ステップS210でタイマー経過時間が
t経過したか否かを判定する。時間t経過した場合は、
ステップS211でタイマーをOFFして、ステップS
203で路面勾配を出力する。一方、ステップS210
でタイマーが時間t経過していない場合は、ステップS
206で、記憶値Iを路面勾配値iとして出力する。
In step S202, the gradient change monitoring means 25
Outputs the stored value I without outputting the road surface gradient i,
In step S205, the flag F is set to 1 and in step S2
At 09, the timer is turned on. Then, after the timer is turned on, the flag F is 1, so that YES is determined in the step S201, and it is determined whether or not the timer elapsed time t has elapsed in a step S210. If the time t has elapsed,
In step S211, the timer is turned off, and
At 203, the road surface gradient is output. On the other hand, step S210
If the timer has not passed the time t, the process proceeds to step S
At 206, the stored value I is output as the road surface gradient value i.

【0030】これにより、外乱等のため、Gセンサ値α
sが不正確となり、勾配算出手段23の算出値である路
面勾配値iが、あり得ない変化をしたことを勾配変化監
視手段25が判断したとき、外乱が改善されるであろう
時間tの間、記憶値Iを路面勾配値iとして出力するの
で、路面勾配の変化に遅れることなく、正確な路面勾配
を検出できる。
As a result, the G sensor value α
When s becomes inaccurate and the gradient change monitoring unit 25 determines that the road surface gradient value i calculated by the gradient calculation unit 23 has changed unpredictably, the time t at which the disturbance will be improved is determined. During that time, the stored value I is output as the road surface gradient value i, so that an accurate road surface gradient can be detected without delay in the change of the road surface gradient.

【0031】次ぎに、本実施の形態を具体化した実施例
及びその効果について説明する。図7は、排水溝等の路
面段差を有するところを車両が通過する場合の路面勾配
値iの検出を示している。排水溝等の路面段差を通過す
るときであっても、Gセンサ値αsの値が通常の状態で
は考えられない異常値を検出して、勾配算出手段23で
算出される路面勾配値iが異常な値を検出することがあ
る。その変化率itが所定値以上の場合(図中、C
点)、勾配値切換手段27に記憶されている信頼できる
記憶値勾配Iを路面勾配値iとし出力する(図中、太線)
ことで、路面勾配i(図中、細線)をそのまま使用するも
のにくらべ、信頼性の高い路面勾配を検出できる。
Next, an example that embodies the present embodiment and its effects will be described. FIG. 7 illustrates detection of a road surface gradient value i when the vehicle passes through a place having a road surface step such as a drainage ditch. Even when the vehicle passes through a road surface step such as a drain ditch, the G sensor value αs detects an abnormal value that cannot be considered in a normal state, and the road surface gradient value i calculated by the gradient calculating means 23 is abnormal. Values may be detected. When the rate of change it is equal to or greater than a predetermined value (C in FIG.
Point), and outputs the reliable stored value gradient I stored in the gradient value switching means 27 as the road surface gradient value i (thick line in the figure).
Thus, a more reliable road surface gradient can be detected as compared with the case where the road surface gradient i (the thin line in the figure) is used as it is.

【0032】また、記憶値Iを路面勾配値iとして出力
してからタイマー経過時間がt経過したところ(図中、
D点)で、路面勾配値が正常に復帰しているであろうと
推測し、記憶値Iの使用を終了するので、道路勾配の変
化に追従した路面勾配値iを得ることができる。特に、
このような路面段差による外乱は、長時間経過すること
は少なく、タイマー経過時間tの間、記憶値Iを路面勾
配値iとすることは、簡便な手法で行えるので、システ
ム上有効である。
When the elapsed time t has elapsed since the stored value I was output as the road surface gradient value i (in the figure,
At point D), it is estimated that the road surface gradient value will have returned to normal, and the use of the stored value I is terminated, so that the road surface gradient value i that follows the change in the road gradient can be obtained. In particular,
Disturbance due to such a road surface step rarely elapses for a long time, and setting the stored value I to the road surface gradient value i during the timer elapsed time t can be performed by a simple method, which is effective in the system.

【0033】次に本発明の第3の実施の形態について図
8及び図9を用いて説明する。尚、既に説明した構成に
ついては同一符号を付して説明を省略する。本実施の形
態は、Gセンサ1の出力が、正確な値を検出できないと
予想される走行状態としてカーブ走行を特定する。Gセ
ンサは車両の前後方向のGのみの測定しかできないた
め、カーブ走行時等の車両旋回時は、その遠心力により
Gセンサの値が実際のGと異なる値を出力することがわ
かっている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same reference numerals are given to the components already described, and the description is omitted. In the present embodiment, a curve traveling is specified as a traveling state in which it is expected that the output of the G sensor 1 cannot detect an accurate value. Since the G sensor can only measure G in the front-rear direction of the vehicle, it is known that the value of the G sensor outputs a value different from the actual G due to the centrifugal force when the vehicle turns, such as when traveling on a curve.

【0034】そこで、カメラ59から入力された情報に
基づき、カーブ検出手段31がカーブ走行中であること
を判定したときは、勾配値切換手段27にカーブ走行中
の信号を出力する。そして、勾配値切換手段27では、
カーブ走行中の信号が入力されると、Gセンサ1の出力
値であるGセンサ値αsに基づき勾配算出手段23で算
出された路面勾配値iを採用せずに、記憶された記憶値
Iを路面勾配値iとして出力する。
When the curve detecting means 31 determines that the vehicle is traveling on a curve based on the information input from the camera 59, a signal indicating that the vehicle is traveling on a curve is output to the gradient value switching means 27. Then, in the gradient value switching means 27,
When a signal is input while the vehicle is traveling on a curve, the stored storage value I is used instead of the road surface gradient value i calculated by the gradient calculation means 23 based on the G sensor value αs which is the output value of the G sensor 1. It is output as the road surface gradient value i.

【0035】次ぎに、勾配値切換手段23における路面
勾配値の切り換えについて、その流れを図9のフローチ
ャートに沿って説明する。まず、ステップS301でカ
ーブ検出手段31からのカーブ情報と、勾配算出手段で
算出された路面勾配値iを取り込む。ステップS302
では、取り込まれた情報に基づき、車両がカーブ走行中
であるか否かを判定する。カーブ走行中であると判定さ
れた場合には、ステップS302へ進み、記憶されてい
る記憶値Iを路面勾配値iとして出力する。一方、ステ
ップS302でカーブ走行中でないと判定されたとき、
勾配算出手段23で算出された路面勾配値iを路面勾配
値iとして出力する。そしてステップS305で、この
とき出力した路面勾配値iを新たな記憶値Iとして記憶
する。
Next, the flow of the switching of the road surface gradient value by the gradient value switching means 23 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S301, the curve information from the curve detecting means 31 and the road surface gradient value i calculated by the gradient calculating means are fetched. Step S302
Then, it is determined whether or not the vehicle is traveling on a curve based on the acquired information. When it is determined that the vehicle is traveling on a curve, the process proceeds to step S302, and the stored stored value I is output as the road surface gradient value i. On the other hand, when it is determined in step S302 that the vehicle is not running on a curve,
The road surface gradient value i calculated by the gradient calculation means 23 is output as the road surface gradient value i. Then, in step S305, the road surface gradient value i output at this time is stored as a new storage value I.

【0036】これにより、カーブ走行中に使用する記憶
値Iは、カーブ走行中と判定される直前の路面勾配値i
が記憶されていることとなり、カーブ走行中であっても
より正確な路面勾配値iを出力することができる。尚、
本実施の形態において、カーブ情報を入力する手段とし
て、カメラ59を用いたが、これに限ることなく、ステ
アリング舵角センサあるいはナビゲーションシステムの
情報を使用しても良い。
Thus, the stored value I used during the curve running is the road surface gradient value i immediately before it is determined that the vehicle is running on the curve.
Is stored, and a more accurate road surface gradient value i can be output even during a curve running. still,
In the present embodiment, the camera 59 is used as a means for inputting curve information. However, the present invention is not limited to this, and information from a steering angle sensor or a navigation system may be used.

【0037】以上説明したように、本発明の各実施の形
態によれば、Gセンサ1をアクスル3上に配設して、G
センサ1の出力値の応答性を向上すると共に、Gセンサ
1をアクスル3上に配設することに起因して、Gセンサ
1の出力が実際とは異なる値になるような場合であって
も、直前の正常値を使用し正確な路面勾配値を供給する
ことができる。
As described above, according to each embodiment of the present invention, the G sensor 1 is
Even if the response of the output value of the sensor 1 is improved and the output of the G sensor 1 is different from the actual value due to the arrangement of the G sensor 1 on the axle 3, , An accurate road gradient value can be supplied using the immediately preceding normal value.

【0038】このような応答性良くかつ正確な路面勾配
値を供給することで、エンジン制御、変速機制御、制動
制御等に幅広く活用することができる。
By supplying such a responsive and accurate road surface gradient value, it can be widely used for engine control, transmission control, braking control and the like.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1記載の本
発明の路面勾配検出装置では、車両の車軸上にGセンサ
を配置し、車両の駆動系の回転数を検出する回転数セン
サに基づき算出した車両加速度とGセンサの出力値とに
基づき路面勾配を検出するので、車両重量の変化や道路
勾配などでのサスペンションのたわみの影響を受けるこ
となく、実際の道路勾配の変化に遅れることなく追従し
た路面勾配を検出できる。
As described above in detail, in the road surface gradient detecting device according to the first aspect of the present invention, a G sensor is disposed on the axle of the vehicle, and the rotational speed sensor detects the rotational speed of the drive system of the vehicle. The road gradient is detected based on the vehicle acceleration calculated based on the vehicle acceleration and the output value of the G sensor, so that it is delayed from the actual road gradient change without being affected by changes in vehicle weight or suspension deflection due to road gradient or the like. It is possible to detect the following road gradient without the need.

【0040】また、請求項2記載の本発明の路面勾配検
出装置では、路面勾配検出手段により算出された路面勾
配の変化量が所定値以上であるとき、路面勾配の算出値
が変化前の値に復帰するまで、変化前の路面勾配算出値
を保持し続けるため、路面等からの外乱を受けことによ
り、Gセンサの出力値精度が落ちるような車両の走行状
態であっても、そのGセンサ出力値に基づいて算出され
た路面勾配を採用せずに、変化前の信頼性の高い路面勾
配を採用することにより、実際の道路勾配の変化に対し
て遅れることなく、また外乱により発生した異常な路面
勾配値を除去して、正確な路面勾配を検出することがで
きる。
According to the second aspect of the present invention, when the amount of change in the road surface gradient calculated by the road surface gradient detecting means is equal to or more than a predetermined value, the calculated value of the road surface gradient is changed to the value before the change. Until the vehicle returns to the state, the road surface gradient calculation value before the change is maintained, so even if the vehicle is in a running state in which the output value accuracy of the G sensor is reduced due to disturbance from the road surface or the like, the G sensor By adopting a highly reliable road surface gradient before the change without using the road surface gradient calculated based on the output value, there is no delay with respect to the actual road gradient change and abnormalities caused by disturbance It is possible to detect an accurate road surface gradient by removing an unnecessary road surface gradient value.

【0041】また、請求項3記載の本発明の路面勾配検
出装置では、路面勾配検出手段により算出された路面勾
配の変化量が所定値以上であるとき、所定時間にわたり
変化前の路面勾配算出値を保持し続けるため、路面等か
らの外乱を受けことにより、そのGセンサ出力値に基づ
いて算出された路面勾配を採用せずに、変化前の信頼性
の高い路面勾配を採用することにより、実際の道路勾配
の変化に対して遅れることなく、また外乱により発生し
た異常な路面勾配値を除去して、正確な路面勾配を検出
することができる。
According to the third aspect of the present invention, when the amount of change in the road surface gradient calculated by the road surface gradient detecting means is equal to or more than a predetermined value, the calculated value of the road surface gradient value before the change for a predetermined period of time is obtained. In order to continue to hold, by receiving a disturbance from a road surface or the like, instead of using the road surface gradient calculated based on the G sensor output value, by adopting a highly reliable road surface gradient before the change, An accurate road surface gradient can be detected without delay with respect to an actual road gradient change and by removing an abnormal road surface gradient value generated by disturbance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の各実施の形態にかかる路面勾配検出装
置の構成を示す全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a configuration of a road surface gradient detecting device according to each embodiment of the present invention.

【図2】本発明にかかるGセンサの配置を示す概念図で
ある。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an arrangement of a G sensor according to the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態にかかる路面勾配検
出装置の要部構成を示す模式的な機能ブロック図であ
る。
FIG. 3 is a schematic functional block diagram illustrating a main configuration of a road surface gradient detecting device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態にかかる路面勾配検
出装置の作用を説明するためのフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the road surface gradient detecting device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施の形態にかかる路面勾配検
出装置による効果を示したタイムチャートである。
FIG. 5 is a time chart showing an effect of the road surface gradient detecting device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施の形態にかかる路面勾配検
出装置の作用を説明するためのフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the road surface gradient detecting device according to the second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施の形態にかかる路面勾配検
出装置による効果を示したタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing an effect of the road surface gradient detecting device according to the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施の形態にかかる路面勾配検
出装置の要部構成を示す模式的な機能ブロック図であ
る。
FIG. 8 is a schematic functional block diagram illustrating a main configuration of a road surface gradient detecting device according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施の形態にかかる路面勾配検
出装置の作用を説明するためのフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the road surface gradient detecting device according to the third embodiment of the present invention.

【符号の説明】 1 Gセンサ 5 回転数センサ(車輪速センサ) 7 路面勾配検出装置(ECU)[Description of Signs] 1 G sensor 5 Rotation speed sensor (wheel speed sensor) 7 Road surface gradient detection device (ECU)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両の車軸上に配設されたGセンサと、 上記車両の駆動系の回転数を検出する回転数センサと、 同回転数センサの出力に基づき車両加速度を算出し、同
車両加速度と上記Gセンサの出力値との差に基づいて路
面勾配を検出する路面勾配検出手段とを有したことを特
徴とする、路面勾配検出装置。
1. A G sensor disposed on an axle of a vehicle, a rotation speed sensor for detecting a rotation speed of a drive system of the vehicle, and a vehicle acceleration calculated based on an output of the rotation speed sensor. A road surface gradient detecting device comprising: road surface gradient detecting means for detecting a road surface gradient based on a difference between an acceleration and an output value of the G sensor.
【請求項2】 上記路面勾配検出手段は、 上記算出された路面勾配の変化量が所定値以上であると
き、同路面勾配の算出値が変化前の値に復帰するまで、
変化前の路面勾配値を保持し続けることを特徴とする、
請求項1記載の路面勾配検出装置。
2. The method according to claim 1, wherein when the calculated amount of change in the road surface gradient is equal to or more than a predetermined value, the road surface gradient detection means returns the calculated value of the road surface gradient to a value before the change.
Characterized by continuing to maintain the road surface gradient value before the change,
The road surface gradient detecting device according to claim 1.
【請求項3】 上記路面勾配検出手段は、 上記算出された路面勾配の変化量が所定値以上であると
き、所定時間にわたり変化前の路面勾配値を保持し続け
ることを特徴とする、請求項1記載の路面勾配検出装
置。
3. The road surface gradient detecting means according to claim 3, wherein when the calculated amount of change in the road surface gradient is equal to or more than a predetermined value, the road surface gradient value is maintained for a predetermined time. The road surface gradient detecting device according to claim 1.
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