JP2001334966A - トレーラ連結角検出装置 - Google Patents
トレーラ連結角検出装置Info
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- JP2001334966A JP2001334966A JP2000328097A JP2000328097A JP2001334966A JP 2001334966 A JP2001334966 A JP 2001334966A JP 2000328097 A JP2000328097 A JP 2000328097A JP 2000328097 A JP2000328097 A JP 2000328097A JP 2001334966 A JP2001334966 A JP 2001334966A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】構造が簡単で角度誤差が小さくトレーラに大掛
かりな改造を必要としないトレーラ連結角検出装置を実
現する。 【解決手段】トラクタ(1)又はトレーラ(2)に取り付けた
スキャンレーザレーダ(4)によりトレーラ(2)の前面パネ
ル(2a)又はトラクタ(1)の後面パネル(1b)上の複数点の
距離と角度を検出し、これらの検出値から、一方のパネ
ルに対する他方のパネルの水平面内の傾き角を算出する
ことにより、トラクタ(1)とトレーラ(2)の連結角を算出
する。
かりな改造を必要としないトレーラ連結角検出装置を実
現する。 【解決手段】トラクタ(1)又はトレーラ(2)に取り付けた
スキャンレーザレーダ(4)によりトレーラ(2)の前面パネ
ル(2a)又はトラクタ(1)の後面パネル(1b)上の複数点の
距離と角度を検出し、これらの検出値から、一方のパネ
ルに対する他方のパネルの水平面内の傾き角を算出する
ことにより、トラクタ(1)とトレーラ(2)の連結角を算出
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はトレーラ連結角検出
装置に関し、特に連結車両を形成するトラクタとトレー
ラの連結角（屈曲角）を検出する装置に関するものであ
る。
装置に関し、特に連結車両を形成するトラクタとトレー
ラの連結角（屈曲角）を検出する装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】トラクタとトレーラの連結角を検出する
装置としては以下に示す従来技術が既に提案されてい
る。 特開平6-87462号，同6-255529号，同6-278640号 実
開平3-52285号これらは何れもトラクタとトレーラの連
結角を機械的に取り出す装置を開示したものであり、具
体的にはキングピンを中心部に固設したターンテーブル
をトレーラに回転可能に取り付け、トラクタの旋回に応
じターンテーブルとキングピンが一体になって回動し、
連結角の変化が該キングピンに固着したレバーの回動に
よって取出される構成を有するものである。
装置としては以下に示す従来技術が既に提案されてい
る。 特開平6-87462号，同6-255529号，同6-278640号 実
開平3-52285号これらは何れもトラクタとトレーラの連
結角を機械的に取り出す装置を開示したものであり、具
体的にはキングピンを中心部に固設したターンテーブル
をトレーラに回転可能に取り付け、トラクタの旋回に応
じターンテーブルとキングピンが一体になって回動し、
連結角の変化が該キングピンに固着したレバーの回動に
よって取出される構成を有するものである。
【０００３】このような機械的に連結角を取り出す方式
は現実に実用化されているが、キングピンを回動可能に
取り付ける構成や該キングピンがカプラの相対角変化に
連動して回動するようにする構成等に対する部品が非常
に多く、構造が複雑でかなり高価となり、かつキングピ
ンにアーム取り付け等の加工が必要で、最重要部品であ
るキングピンにとって保安上、好ましくない。
は現実に実用化されているが、キングピンを回動可能に
取り付ける構成や該キングピンがカプラの相対角変化に
連動して回動するようにする構成等に対する部品が非常
に多く、構造が複雑でかなり高価となり、かつキングピ
ンにアーム取り付け等の加工が必要で、最重要部品であ
るキングピンにとって保安上、好ましくない。
【０００４】特開平8-332973号トレーラの前部下面に
キングピンを中心とする円弧状の磁気スケールを埋設す
ると共に、トラクタ側に磁気センサを取り付け、磁気セ
ンサの出力パルス数をカウントすることにより連結角を
演算している。この装置はトレーラの前部下面に磁気ス
ケールを埋設しているため、トレーラ側に大がかりな改
修が必要となり、トレーラを交換した場合に対応し難い
問題がある。
キングピンを中心とする円弧状の磁気スケールを埋設す
ると共に、トラクタ側に磁気センサを取り付け、磁気セ
ンサの出力パルス数をカウントすることにより連結角を
演算している。この装置はトレーラの前部下面に磁気ス
ケールを埋設しているため、トレーラ側に大がかりな改
修が必要となり、トレーラを交換した場合に対応し難い
問題がある。
【０００５】特開平4-254268号この公報の図8にはト
ラクタのキャブ後部の中央から少し横にずれた箇所から
超音波を発射し、トラクタの前面からの反射波を受信
し、その経過時間で距離を演算し、その距離から連結角
を演算する装置について提案している。
ラクタのキャブ後部の中央から少し横にずれた箇所から
超音波を発射し、トラクタの前面からの反射波を受信
し、その経過時間で距離を演算し、その距離から連結角
を演算する装置について提案している。
【０００６】この装置は超音波による測距が基本である
ため、分解能が低いと言う問題があり、かつトラクタと
トレーラ間の距離で連結角を演算しようとしているた
め、測定した距離の誤差が小さくとも、角度としては非
常に大きな誤差になってしまうと言う欠点がある。
ため、分解能が低いと言う問題があり、かつトラクタと
トレーラ間の距離で連結角を演算しようとしているた
め、測定した距離の誤差が小さくとも、角度としては非
常に大きな誤差になってしまうと言う欠点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のトレ
ーラ連結角検出装置は、構造が複雑で高価な機械式のも
のであるか、装置が大掛かりになったり大きな角度誤差
を含む演算方式を採用したものであった。
ーラ連結角検出装置は、構造が複雑で高価な機械式のも
のであるか、装置が大掛かりになったり大きな角度誤差
を含む演算方式を採用したものであった。
【０００８】従って本発明は、構造が簡単で角度誤差が
小さくトレーラに大掛かりな改造を必要としないトレー
ラ連結角検出装置を実現することを目的とする。
小さくトレーラに大掛かりな改造を必要としないトレー
ラ連結角検出装置を実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るトレーラ連結角検出装置は、トラクタ
に、所定の角度間隔毎にパルスビームを発射し、その反
射波を受信するレーダを配設し、このレーダの出力から
演算手段が、複数個のパルスビームの発射角度と、その
各々の発射角度におけるレーダとトレーラ前面パネルと
の距離を検出し、これら複数個の検出値に基づき該トラ
クタと該トレーラとの連結角を演算するようにしてい
る。
め、本発明に係るトレーラ連結角検出装置は、トラクタ
に、所定の角度間隔毎にパルスビームを発射し、その反
射波を受信するレーダを配設し、このレーダの出力から
演算手段が、複数個のパルスビームの発射角度と、その
各々の発射角度におけるレーダとトレーラ前面パネルと
の距離を検出し、これら複数個の検出値に基づき該トラ
クタと該トレーラとの連結角を演算するようにしてい
る。
【００１０】本発明の請求項2に係るトレーラ連結角検
出装置では、該レーダをトラクタの左右方向の略中央部
に1台配設するようにしている。また本発明の請求項3に
係るトレーラ連結角検出装置では、該レーダをトラクタ
の左右方向の略両端部にそれぞれ1台ずつ配設するよう
にしている。
出装置では、該レーダをトラクタの左右方向の略中央部
に1台配設するようにしている。また本発明の請求項3に
係るトレーラ連結角検出装置では、該レーダをトラクタ
の左右方向の略両端部にそれぞれ1台ずつ配設するよう
にしている。
【００１１】さらに本発明の請求項4に係るトレーラ連
結角検出装置では、上記の2台のレーダを、検出された
トレーラの連結角の大きさと発生方向に応じて選択的に
使用するようにしている。さらに本発明の請求項5に係
るトレーラ連結角検出装置では、上記の本発明のように
レーダをトラクタに設置する代わりにトレーラに設置
し、演算手段はトレーラ前面パネルとの距離の代わりに
トラクタ後面パネルとの距離を演算して同様にトラクタ
とトレーラとの連結角を演算することができる。
結角検出装置では、上記の2台のレーダを、検出された
トレーラの連結角の大きさと発生方向に応じて選択的に
使用するようにしている。さらに本発明の請求項5に係
るトレーラ連結角検出装置では、上記の本発明のように
レーダをトラクタに設置する代わりにトレーラに設置
し、演算手段はトレーラ前面パネルとの距離の代わりに
トラクタ後面パネルとの距離を演算して同様にトラクタ
とトレーラとの連結角を演算することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明に使用するレーダは、所定
の角度間隔毎に順次発射されたパルスビームの反射波を
順次受信する形式のものであり、スキャニングレーザレ
ーダ、スキャニング電波レーダ、超音波レーダや電磁波
レーダを放射状に配置したレーダセンサアレイ、及び機
械的に回動されながら電磁波ビームや超音波ビームを発
射するレーダなどが含まれる。この形式のレーダは、物
体の方向と距離を検出することができる特徴を有してい
る。
の角度間隔毎に順次発射されたパルスビームの反射波を
順次受信する形式のものであり、スキャニングレーザレ
ーダ、スキャニング電波レーダ、超音波レーダや電磁波
レーダを放射状に配置したレーダセンサアレイ、及び機
械的に回動されながら電磁波ビームや超音波ビームを発
射するレーダなどが含まれる。この形式のレーダは、物
体の方向と距離を検出することができる特徴を有してい
る。
【００１３】本発明においては、トラクタの後面パネル
又はトレーラの前面パネルそれぞれに対するトレーラ前
面パネル又はトラクタの後面パネルの水平面内の傾き角
が、該トラクタとトレーラとの連結角に等しいことに着
目し、トラクタ又はトレーラに設置したレーダから所定
の角度間隔毎にパルスビームを順次発射し、それらの反
射波を順次受信し、複数個のパルスビームの発射角度
と、その各々の発射角度におけるレーダとトレーラ前面
パネル又はトラクタ後面パネルとの距離を検出し、これ
ら複数個の検出値に基づき、一方のパネルに対する他方
のパネルの水平面内の傾き角を算出することによりトラ
クタとトレーラとの連結角を求める。
又はトレーラの前面パネルそれぞれに対するトレーラ前
面パネル又はトラクタの後面パネルの水平面内の傾き角
が、該トラクタとトレーラとの連結角に等しいことに着
目し、トラクタ又はトレーラに設置したレーダから所定
の角度間隔毎にパルスビームを順次発射し、それらの反
射波を順次受信し、複数個のパルスビームの発射角度
と、その各々の発射角度におけるレーダとトレーラ前面
パネル又はトラクタ後面パネルとの距離を検出し、これ
ら複数個の検出値に基づき、一方のパネルに対する他方
のパネルの水平面内の傾き角を算出することによりトラ
クタとトレーラとの連結角を求める。
【００１４】求められた連結角は、トレーラの走行軌跡
予測やトレーラ輪の操舵制御およびサイドミラーの回動
制御などに応用することができる。
予測やトレーラ輪の操舵制御およびサイドミラーの回動
制御などに応用することができる。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明に係る第1実施例によるトレ
ーラの連結角検出装置を車両に搭載した時の概略構成の
平面図を示している。トラクタ1のルーフ1aの左右中央
部にトレーラ2の前面パネル2aを検出するためのスキャ
ンニングレーザレーダ4が配設されている。
ーラの連結角検出装置を車両に搭載した時の概略構成の
平面図を示している。トラクタ1のルーフ1aの左右中央
部にトレーラ2の前面パネル2aを検出するためのスキャ
ンニングレーザレーダ4が配設されている。
【００１６】図1は、回動連結部3を中心に回転するトレ
ーラ2の連結角がほぼゼロの場合(直進走行時)を示して
いるが、スキャンレーダ4はトレーラ2の前面パネル2a全
体をスキャン可能な計測範囲αを有している。図2は、
本発明に係る第1実施例によるトレーラの連結角検出装
置を車両に搭載した時の概略構成の側面図を示してい
る。
ーラ2の連結角がほぼゼロの場合(直進走行時)を示して
いるが、スキャンレーダ4はトレーラ2の前面パネル2a全
体をスキャン可能な計測範囲αを有している。図2は、
本発明に係る第1実施例によるトレーラの連結角検出装
置を車両に搭載した時の概略構成の側面図を示してい
る。
【００１７】図3は、本発明に係る第1実施例によるトレ
ーラの連結角検出装置の電気的な回路構成を示したもの
で、レーダ4には演算手段としての車載コンピュータ5が
電源・信号ケーブル6を介して接続されている。図4は、
車両が交差点点などを曲がる時に連結角が発生した例を
示している。ここで、θrはトラクタ1の後面パネル1bに
対するトレーラ2の前面パネル2aの傾き角であり、これ
はトラクタ1とトレーラ2の連結角θtに等しい。δはス
キャンレーダ4のレーダビーム発射角であり、Dはその時
の検出された前面パネル2aまでの距離を示している。
ーラの連結角検出装置の電気的な回路構成を示したもの
で、レーダ4には演算手段としての車載コンピュータ5が
電源・信号ケーブル6を介して接続されている。図4は、
車両が交差点点などを曲がる時に連結角が発生した例を
示している。ここで、θrはトラクタ1の後面パネル1bに
対するトレーラ2の前面パネル2aの傾き角であり、これ
はトラクタ1とトレーラ2の連結角θtに等しい。δはス
キャンレーダ4のレーダビーム発射角であり、Dはその時
の検出された前面パネル2aまでの距離を示している。
【００１８】スキャンレーダ4の位置を座標の原点と
し、トラクタ1の直進方向をX座標(後ろ側がプラス方
向)、左右方向をY座標(右側がプラス方向)とすれば、測
定されたトレーラ前面パネル2aの点aの座標(Xa,Ya)は以
下の式で表わされる。 Xa＝Da・cosδa ……式(1) Ya＝Da・sinδa ……式(2) 同じく別の発射角度による点bの座標(Xb,Yb)は以下の式
で表わされる。
し、トラクタ1の直進方向をX座標(後ろ側がプラス方
向)、左右方向をY座標(右側がプラス方向)とすれば、測
定されたトレーラ前面パネル2aの点aの座標(Xa,Ya)は以
下の式で表わされる。 Xa＝Da・cosδa ……式(1) Ya＝Da・sinδa ……式(2) 同じく別の発射角度による点bの座標(Xb,Yb)は以下の式
で表わされる。
【００１９】 Xb＝Db・cosδb ……式(3) Yb＝Db・sinδb ……式(4) 2点の座標(Xa,Ya)及び(Xb,Yb)が求められれば、これら
の2点を結ぶ線分は以下の式で表すことができる。
の2点を結ぶ線分は以下の式で表すことができる。
【００２０】 Y＝((Ya−Yb)/(Xa−Xb))＋(XaYb−XbYa)/(Xa−Xb) ……式(5) この線分の傾きθsは以下の式で算出することができ
る。 θs＝tan-1((Ya−Yb)/(Xa−Xb)） ……式(6) また、この線分の傾きθsとトレーラ連結角θtとは以下
の関係にある。
る。 θs＝tan-1((Ya−Yb)/(Xa−Xb)） ……式(6) また、この線分の傾きθsとトレーラ連結角θtとは以下
の関係にある。
【００２１】 θt＝90度−θs ……式(7) 従って、連結角θtは以下の式で演算することができ
る。 θt＝tan-1((Xa−Xb)/(Ya−Yb)） ……式(8) すなわち、式(8)の右辺に式(1)〜(4)を代入することに
より、連結角θtを演算することができる。
る。 θt＝tan-1((Xa−Xb)/(Ya−Yb)） ……式(8) すなわち、式(8)の右辺に式(1)〜(4)を代入することに
より、連結角θtを演算することができる。
【００２２】スキャンレーダ4はトレーラ前面パネルの
多数の点の座標を検出することができるので、検出され
た複数の座標データを、例えば最小二乗法のような公知
の手法を用いて回帰直線の近似式を演算し、その近似式
の傾きを算出することにより、θtを導き出せば、検出
精度を向上させることができる。
多数の点の座標を検出することができるので、検出され
た複数の座標データを、例えば最小二乗法のような公知
の手法を用いて回帰直線の近似式を演算し、その近似式
の傾きを算出することにより、θtを導き出せば、検出
精度を向上させることができる。
【００２３】図5には回帰直線の一例を示すが、このよ
うに検出距離の絶対値で連結角を求めるのではなく、近
似式の傾きを演算することにより連結角を求めるので、
検出した距離データに一定の誤差が含まれていたり、経
時変化したり、温度等の雰囲気条件が変化したことによ
り検出距離に誤差が発生しても、正確に連結角を求める
ことができる。
うに検出距離の絶対値で連結角を求めるのではなく、近
似式の傾きを演算することにより連結角を求めるので、
検出した距離データに一定の誤差が含まれていたり、経
時変化したり、温度等の雰囲気条件が変化したことによ
り検出距離に誤差が発生しても、正確に連結角を求める
ことができる。
【００２４】なお、検出したデータの中に、隣接するデ
ータと比較して値が大きく飛び離れたデータがある場合
は、そのデータを演算から除外することが望ましい。図
6は、本発明に係る第2実施例によるトレーラの連結角検
出装置を車両に搭載したときの概略構成を示している。
この第2実施例では、トラクタ1のルーフ1aの左右の端に
それぞれスキャンレーザレーダ4a及び4bが配設されてい
る。
ータと比較して値が大きく飛び離れたデータがある場合
は、そのデータを演算から除外することが望ましい。図
6は、本発明に係る第2実施例によるトレーラの連結角検
出装置を車両に搭載したときの概略構成を示している。
この第2実施例では、トラクタ1のルーフ1aの左右の端に
それぞれスキャンレーザレーダ4a及び4bが配設されてい
る。
【００２５】これら2台のスキャンレーダ4a及び4bによ
り、それぞれトレーラ前面パネル2aの傾き角が演算され
る。この場合の演算式は第1実施例の場合と全く同じで
ある。ただし、図6ではレーザレーダ4の存在を理解し易
くするために、両方のレーザレーダ4a及び4bがレーザビ
ームを発射している状態が描かれているが、図示のよう
に連結角が大きくなるとトレーラ前面パネルが接近して
来る側のレーザレーダ（この例では4b）は、トレーラ前
面パネル2aへのビーム照射角度が非常に浅くなって反射
波が得難くなってしまう上に、トレーラ2の側面パネル2
bをも検出してしまうことになる。
り、それぞれトレーラ前面パネル2aの傾き角が演算され
る。この場合の演算式は第1実施例の場合と全く同じで
ある。ただし、図6ではレーザレーダ4の存在を理解し易
くするために、両方のレーザレーダ4a及び4bがレーザビ
ームを発射している状態が描かれているが、図示のよう
に連結角が大きくなるとトレーラ前面パネルが接近して
来る側のレーザレーダ（この例では4b）は、トレーラ前
面パネル2aへのビーム照射角度が非常に浅くなって反射
波が得難くなってしまう上に、トレーラ2の側面パネル2
bをも検出してしまうことになる。
【００２６】このような状態になると、レーダ4bの検出
データは信頼性が低下してしまうので、その場合にはレ
ーダ4bのレーザビームは発射されないか、発射されても
傾き角の演算には用いないようにすること、すなわち選
択的な使用を行うことが望ましい。
データは信頼性が低下してしまうので、その場合にはレ
ーダ4bのレーザビームは発射されないか、発射されても
傾き角の演算には用いないようにすること、すなわち選
択的な使用を行うことが望ましい。
【００２７】図7は、2台のレーダを選択的に使用した場
合の第2実施例のフローチャートを示す。この第2実施例
のフローチャートにおいて、まず片側のレーダ4aでトレ
ーラ前面パネル2aの傾斜角θaを演算し(ステップS1)、
続いて他方のレーダ4bで傾斜角θbを演算する(ステップ
S2)。
合の第2実施例のフローチャートを示す。この第2実施例
のフローチャートにおいて、まず片側のレーダ4aでトレ
ーラ前面パネル2aの傾斜角θaを演算し(ステップS1)、
続いて他方のレーダ4bで傾斜角θbを演算する(ステップ
S2)。
【００２８】次に、両傾斜角θa及びθbの平均値θave
を求め(ステップS3)、この平均傾斜角θaveが所定値(こ
の例では10度)より小さいか大きいかを判定する(ステッ
プS4)。この所定値より小さい時はデータの信頼性が高
いので、その平均傾斜角θaveを連結角と決定する(ステ
ップS5)。
を求め(ステップS3)、この平均傾斜角θaveが所定値(こ
の例では10度)より小さいか大きいかを判定する(ステッ
プS4)。この所定値より小さい時はデータの信頼性が高
いので、その平均傾斜角θaveを連結角と決定する(ステ
ップS5)。
【００２９】所定値より大きい時はトレーラ2の屈曲方
向を判定する(ステップS6)。そして、判定された屈曲方
向に応じて、信頼性の高いレーダのみを作動させて傾斜
角(＝連結角)を演算し直す(ステップS7〜S9)。ただし、
再び連結角θt＞所定値であれば、この結果を使用せず
にステップS6へ戻る。
向を判定する(ステップS6)。そして、判定された屈曲方
向に応じて、信頼性の高いレーダのみを作動させて傾斜
角(＝連結角)を演算し直す(ステップS7〜S9)。ただし、
再び連結角θt＞所定値であれば、この結果を使用せず
にステップS6へ戻る。
【００３０】このように2台のスキャンレーダを用いた
時は、1台のみの場合に比べ、大きな連結まで検出で
き、更に2台のレーダを選択的に使用するようにするこ
とにより、より正確な連結角を求めることができる。な
お、第2実施例に提示した2台のスキャンレーダ4a及び4b
は車両中心点から必ずしも対称の位置に配設する必要は
ない。また、一方のレーダが発射したビームの反射波が
他方のレーダで受信されることによる誤検出を防止する
ため、各々のレーダのビーム発射タイミングを交互にし
たり、波長を変えるなどの誤検出防止処置を施すことが
望ましい。
時は、1台のみの場合に比べ、大きな連結まで検出で
き、更に2台のレーダを選択的に使用するようにするこ
とにより、より正確な連結角を求めることができる。な
お、第2実施例に提示した2台のスキャンレーダ4a及び4b
は車両中心点から必ずしも対称の位置に配設する必要は
ない。また、一方のレーダが発射したビームの反射波が
他方のレーダで受信されることによる誤検出を防止する
ため、各々のレーダのビーム発射タイミングを交互にし
たり、波長を変えるなどの誤検出防止処置を施すことが
望ましい。
【００３１】また、スキャンレーダのビーム放射軸角度
は水平である必要はなく、例えばトレーラ前面パネル2a
の高さが低く水平のビーム軸ではトレーラ前面パネル2a
を照射できない場合などは、放射軸を下向きにしても良
い。また、スキャンレーダの配設位置はトラクタ1のル
ーフ1aでなく、後面パネル1bの位置でも良い。
は水平である必要はなく、例えばトレーラ前面パネル2a
の高さが低く水平のビーム軸ではトレーラ前面パネル2a
を照射できない場合などは、放射軸を下向きにしても良
い。また、スキャンレーダの配設位置はトラクタ1のル
ーフ1aでなく、後面パネル1bの位置でも良い。
【００３２】配設位置をトラクタ1の後面パネル1bとし
た場合は、車両走行中にタイヤの巻き上げた泥がスキャ
ンレーダの表面に付着して機能が停止しないように、で
きるだけ上方に、好ましくは後面パネル1bの全長の半分
より高い位置に設置するのが望ましい。
た場合は、車両走行中にタイヤの巻き上げた泥がスキャ
ンレーダの表面に付着して機能が停止しないように、で
きるだけ上方に、好ましくは後面パネル1bの全長の半分
より高い位置に設置するのが望ましい。
【００３３】また、トレーラ2からの反射波を強くする
ためにトレーラ前面パネル2aにリフレクタ等の反射装置
を設置しても良い。使用するレーダはスキャンレーダ式
に限定されるものではなく、物体の方向と距離を複数点
検出することができるレーダなら何でも良い。また、レ
ーダを3台以上配設しても良いことは言うまでもない。
ためにトレーラ前面パネル2aにリフレクタ等の反射装置
を設置しても良い。使用するレーダはスキャンレーダ式
に限定されるものではなく、物体の方向と距離を複数点
検出することができるレーダなら何でも良い。また、レ
ーダを3台以上配設しても良いことは言うまでもない。
【００３４】また、超音波レーダや電磁波レーダが放射
状に配置されたレーダセンサアレイを用いる場合は、レ
ーダユニットが並べられた順にパルスビームを順番に発
射しないで、任意の順番で発射しても良い。ここで上記
の各実施例を見ると、トラクタ1にスキャニングレーザ
レーダ4を設置しているが、本発明では、以下に説明す
るように、トレーラ2にレーダ4を設けることによっても
同様にトラクタとトレーラの連結角を演算することが可
能である。
状に配置されたレーダセンサアレイを用いる場合は、レ
ーダユニットが並べられた順にパルスビームを順番に発
射しないで、任意の順番で発射しても良い。ここで上記
の各実施例を見ると、トラクタ1にスキャニングレーザ
レーダ4を設置しているが、本発明では、以下に説明す
るように、トレーラ2にレーダ4を設けることによっても
同様にトラクタとトレーラの連結角を演算することが可
能である。
【００３５】図8は、本発明に係る第3実施例によるトレ
ーラの連結角検出装置を平面図で概略的に示したもので
ある。すなわち、この図8と第1実施例を示す図1とを比
較すれば分かるように、レーダ4を、トラクタ1ではな
く、トレーラ2の前面パネル2aに設置して、トラクタ1の
後面パネル1bに対してパルスビームを発射するようにし
ている点が異なっている。
ーラの連結角検出装置を平面図で概略的に示したもので
ある。すなわち、この図8と第1実施例を示す図1とを比
較すれば分かるように、レーダ4を、トラクタ1ではな
く、トレーラ2の前面パネル2aに設置して、トラクタ1の
後面パネル1bに対してパルスビームを発射するようにし
ている点が異なっている。
【００３６】図9は、図8に示した実施例を車両の側面か
ら見た時の概略図を示している。なお、図示のように、
レーダ4は、トラクタ1の後面パネル1bにパルスビームが
照射できるような前面パネル2a上の位置及び/又は角度
に設置されている。図10は、このような第3実施例によ
るトレーラの連結角検出装置の電気的な回路構成を示し
たもので、レーダ4には、通常、トラクタ1に搭載される
演算手段としてのコンピュータ5が、電源・信号ケーブ
ル6と電源・信号コネクタ7を介して接続されている。
ら見た時の概略図を示している。なお、図示のように、
レーダ4は、トラクタ1の後面パネル1bにパルスビームが
照射できるような前面パネル2a上の位置及び/又は角度
に設置されている。図10は、このような第3実施例によ
るトレーラの連結角検出装置の電気的な回路構成を示し
たもので、レーダ4には、通常、トラクタ1に搭載される
演算手段としてのコンピュータ5が、電源・信号ケーブ
ル6と電源・信号コネクタ7を介して接続されている。
【００３７】図11は、このような第3実施例において、
車両が交差点などを曲がる時に連結角が発生した状態を
示している。ここで、θrはトレーラ2の前面パネル2aに
対するトラクタ1の後面パネル1bの傾き角を示し、これ
は、トラクタ1とトレーラ2の連結角θtと等しい。δ
は、レーダ4のレーダビーム発射角を示し、Dはその時検
出されたトラクタ1の後面パネル1bまでの距離を示して
いる。
車両が交差点などを曲がる時に連結角が発生した状態を
示している。ここで、θrはトレーラ2の前面パネル2aに
対するトラクタ1の後面パネル1bの傾き角を示し、これ
は、トラクタ1とトレーラ2の連結角θtと等しい。δ
は、レーダ4のレーダビーム発射角を示し、Dはその時検
出されたトラクタ1の後面パネル1bまでの距離を示して
いる。
【００３８】この場合も、レーダ4の位置を座標の原点
とし、トラクタ1の直進方向をX座標(前側がプラス方
向)、左右方向をY座標(左側がマイナス方向)とすれば、
測定されたトラクタ1の後面パネル1a上の点aの座標(X
a，Ya)は上記の式(1)及び(2)で表される。
とし、トラクタ1の直進方向をX座標(前側がプラス方
向)、左右方向をY座標(左側がマイナス方向)とすれば、
測定されたトラクタ1の後面パネル1a上の点aの座標(X
a，Ya)は上記の式(1)及び(2)で表される。
【００３９】また、同様にして別の発射角度による点b
の座標(Xb，Yb)の上記の式(3)及び(4)で表される。従っ
て、このように点a及びbの座標(Xa，Ya)及び(Xb，Yb)が
求められれば、これらの2点を結ぶ線分は上記の式(5)で
表され、その時の傾きθsは上記の式(6)で算出すること
ができる。
の座標(Xb，Yb)の上記の式(3)及び(4)で表される。従っ
て、このように点a及びbの座標(Xa，Ya)及び(Xb，Yb)が
求められれば、これらの2点を結ぶ線分は上記の式(5)で
表され、その時の傾きθsは上記の式(6)で算出すること
ができる。
【００４０】また、この線分の傾きθsとトレーラ連結
角θtとは上記の式(7)の関係にあるので、連結角θt
は、上記の式(8)と全く同様にして算出することができ
ることになる。そして、この場合も、レーダ4は、トラ
クタ1の後面パネル1bの多数の点の座標を検出すること
ができるので、検出された複数の座標データを、例えば
上記と同様に最小二乗法のような公知の手法を用いて図
5に示したような回帰直線の近似式を演算し、その近似
式の傾きを算出することにより、連結角θtを導き出せ
ば、検出精度を向上することができる。
角θtとは上記の式(7)の関係にあるので、連結角θt
は、上記の式(8)と全く同様にして算出することができ
ることになる。そして、この場合も、レーダ4は、トラ
クタ1の後面パネル1bの多数の点の座標を検出すること
ができるので、検出された複数の座標データを、例えば
上記と同様に最小二乗法のような公知の手法を用いて図
5に示したような回帰直線の近似式を演算し、その近似
式の傾きを算出することにより、連結角θtを導き出せ
ば、検出精度を向上することができる。
【００４１】図12は、本発明に係る第4実施例によるト
レーラの連結角検出装置を示したものであり、この第4
実施例では、トレーラ2の左右の端部にそれぞれスキャ
ンレーザレーダ4a及び4bを設けた点が、上記の各実施例
と異なっている。図13は、このような第4実施例におい
てトレーラの連結角を求める場合のフローチャートを示
したものであり、このフローチャートにおけるステップ
S11〜S20は、それぞれ、図7に示したステップS1〜S10に
対応している。但し、ステップS11，S12，及びS19にお
いて、トレーラ2の前面パネル2aの代わりに、トラクタ1
の後面パネル1bを検出している点が異なっている。
レーラの連結角検出装置を示したものであり、この第4
実施例では、トレーラ2の左右の端部にそれぞれスキャ
ンレーザレーダ4a及び4bを設けた点が、上記の各実施例
と異なっている。図13は、このような第4実施例におい
てトレーラの連結角を求める場合のフローチャートを示
したものであり、このフローチャートにおけるステップ
S11〜S20は、それぞれ、図7に示したステップS1〜S10に
対応している。但し、ステップS11，S12，及びS19にお
いて、トレーラ2の前面パネル2aの代わりに、トラクタ1
の後面パネル1bを検出している点が異なっている。
【００４２】すなわち、まず片側のレーダ4aでトラクタ
1の後面パネル1bの傾斜角θaを演算し(ステップS11)、
続いて他方のレーダ4bで傾斜角θbを演算する（ステッ
プS12）。次に、両傾斜角θa及びθbの平均値θaveを求
め(ステップS13）、この平均傾斜角θaveが所定値(この
例でも10度)より小さいか大きいかを判定する(ステップ
S14）。
1の後面パネル1bの傾斜角θaを演算し(ステップS11)、
続いて他方のレーダ4bで傾斜角θbを演算する（ステッ
プS12）。次に、両傾斜角θa及びθbの平均値θaveを求
め(ステップS13）、この平均傾斜角θaveが所定値(この
例でも10度)より小さいか大きいかを判定する(ステップ
S14）。
【００４３】すなわち、この第4実施例においても上記
の第2実施例と同様に、連結角が大きくなったときに、
トレーラ2の前面パネル2aが接近してくる側のレーダ(こ
の例では4b)が、後面パネル1bへのビーム照射角度が非
常に浅くなってしまう上に、トレーラ2の側面パネル2b
をも検出してしまうので、このような状態におけるレー
ダ4bによる検出データの信頼性の低下を予め排除するた
めステップS14を用いている。
の第2実施例と同様に、連結角が大きくなったときに、
トレーラ2の前面パネル2aが接近してくる側のレーダ(こ
の例では4b)が、後面パネル1bへのビーム照射角度が非
常に浅くなってしまう上に、トレーラ2の側面パネル2b
をも検出してしまうので、このような状態におけるレー
ダ4bによる検出データの信頼性の低下を予め排除するた
めステップS14を用いている。
【００４４】このステップS14において、所定値より小
さい時はレーダによる検出データの信頼性が高いと考え
られるので、上記の平均値θaveを連結角θtと決定する
(ステップS15）。一方、所定値より大きい時は、トレー
ラ2の屈曲方向を判定する(ステップS16）。そして、こ
の検出された屈曲方向に応じて、信頼性の高い方のレー
ダのみを作動させて傾斜角を演算する(ステップS17〜S1
0)点は図7の場合と同様である。
さい時はレーダによる検出データの信頼性が高いと考え
られるので、上記の平均値θaveを連結角θtと決定する
(ステップS15）。一方、所定値より大きい時は、トレー
ラ2の屈曲方向を判定する(ステップS16）。そして、こ
の検出された屈曲方向に応じて、信頼性の高い方のレー
ダのみを作動させて傾斜角を演算する(ステップS17〜S1
0)点は図7の場合と同様である。
【００４５】このようにして、2台のスキャンレーダを
用いたときは、1台のみの場合と比べて大きな傾き角度
まで検出でき、さらに2台のレーダを選択的に使用する
ことにより、より正確な傾き角度を求めることが可能と
なる。また、この第4実施例においても、2台のスキャン
レーダ4a，4bは上記の第2実施例と同様に、車両中心点
から必ずしも対称の位置に配設する必要はなく、また、
一方のレーダが発射したビームの反射波が他方のレーダ
で受信されることによる誤検出を防止するため、各レー
ダのビーム発射タイミングを交互にしたり、波長を変え
るなどの誤検出防止処置を施すことが好ましい。
用いたときは、1台のみの場合と比べて大きな傾き角度
まで検出でき、さらに2台のレーダを選択的に使用する
ことにより、より正確な傾き角度を求めることが可能と
なる。また、この第4実施例においても、2台のスキャン
レーダ4a，4bは上記の第2実施例と同様に、車両中心点
から必ずしも対称の位置に配設する必要はなく、また、
一方のレーダが発射したビームの反射波が他方のレーダ
で受信されることによる誤検出を防止するため、各レー
ダのビーム発射タイミングを交互にしたり、波長を変え
るなどの誤検出防止処置を施すことが好ましい。
【００４６】また、スキャンレーダのビーム放射軸角度
は水平である必要はなく、放射軸を下向きにしてもよ
い。また、トラクタ1からの反射波を強くするためにト
ラクタ1の後面パネル1bにリフレクタなどの反射装置を
設置してもよい。さらに、使用するレーダはスキャンレ
ーダレーザ式に限定されるものではなく、物体の方向と
距離を複数点検出することができるレーダなら何でもよ
い。また、レーダを3台以上設置してもよいことは言う
までもない。
は水平である必要はなく、放射軸を下向きにしてもよ
い。また、トラクタ1からの反射波を強くするためにト
ラクタ1の後面パネル1bにリフレクタなどの反射装置を
設置してもよい。さらに、使用するレーダはスキャンレ
ーダレーザ式に限定されるものではなく、物体の方向と
距離を複数点検出することができるレーダなら何でもよ
い。また、レーダを3台以上設置してもよいことは言う
までもない。
【００４７】そして、超音波レーダや電磁波レーダが放
射状に配置されたレーザセンサアレイを用いる場合は、
レーダユニットが並べられた順にパルスビームを順番に
発射しないで任意の順番で発射してもよい。
射状に配置されたレーザセンサアレイを用いる場合は、
レーダユニットが並べられた順にパルスビームを順番に
発射しないで任意の順番で発射してもよい。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るトレ
ーラ連結角検出装置によれば、従来のようにトラクタの
後面パネルとトレーラの前面パネル間の距離の絶対値を
用いて連結角を演算するのではなく、トラクタ又はトレ
ーラに取り付けたスキャンレーザレーダにより、トラク
タの後面パネル又はトレーラの前面パネルに対するトレ
ーラの前面パネル又はトラクタの後面パネルの傾き角を
検出して連結角を求めるように構成したので、トラクタ
とトレーラの連結角を、正確で保安上の問題がなく、簡
単な構造で且つ非接触式で検出する事ができる。
ーラ連結角検出装置によれば、従来のようにトラクタの
後面パネルとトレーラの前面パネル間の距離の絶対値を
用いて連結角を演算するのではなく、トラクタ又はトレ
ーラに取り付けたスキャンレーザレーダにより、トラク
タの後面パネル又はトレーラの前面パネルに対するトレ
ーラの前面パネル又はトラクタの後面パネルの傾き角を
検出して連結角を求めるように構成したので、トラクタ
とトレーラの連結角を、正確で保安上の問題がなく、簡
単な構造で且つ非接触式で検出する事ができる。
【図１】本発明に係るトレーラ連結角検出装置の第1実
施例(連結角がほぼゼロの直進走行の場合)を示した平面
図である。
施例(連結角がほぼゼロの直進走行の場合)を示した平面
図である。
【図２】本発明に係るトレーラ連結角検出装置の第1実
施例を示した側面図である。
施例を示した側面図である。
【図３】本発明に係るトレーラ連結角検出装置の第1実
施例の回路ブロック図である。
施例の回路ブロック図である。
【図４】本発明に係るトレーラ連結角検出装置の第1実
施例(連結角が発生した場合)を示した平面図である。
施例(連結角が発生した場合)を示した平面図である。
【図５】本発明に係るトレーラ連結角検出装置の回帰直
線例を示したグラフ図である。
線例を示したグラフ図である。
【図６】本発明に係るトレーラ連結角検出装置の第2実
施例(連結角が発生した場合)を示した平面図である。
施例(連結角が発生した場合)を示した平面図である。
【図７】本発明に係るトレーラ連結角検出装置の第2実
施例の動作概要を示したフローチャート図である。
施例の動作概要を示したフローチャート図である。
【図８】本発明に係るトレーラ連結角検出装置の第3実
施例(連結角がほぼゼロの直進走行の場合)を示した平面
図である。
施例(連結角がほぼゼロの直進走行の場合)を示した平面
図である。
【図９】本発明に係るトレーラ連結角検出装置の第3実
施例を示した側面図である。
施例を示した側面図である。
【図１０】本発明に係るトレーラ連結角検出装置の第3
実施例の回路ブロック図である。
実施例の回路ブロック図である。
【図１１】本発明に係るトレーラ連結角検出装置の第3
実施例(連結角が発生した場合)を示した平面図である。
実施例(連結角が発生した場合)を示した平面図である。
【図１２】本発明に係るトレーラ連結角検出装置の第4
実施例(連結角が発生した場合)を示した平面図である。
実施例(連結角が発生した場合)を示した平面図である。
【図１３】本発明に係るトレーラ連結角検出装置の第4
実施例の動作概要を示したフローチャート図である。
実施例の動作概要を示したフローチャート図である。
1 トラクタ 1a トラクタのルーフ 1b トラクタの後面パネル 2 トレーラ 2a トレーラの前面パネル 2b トレーラの側面パネル 3 回動連結部 4，4a，4b スキャンレーザレーダ 5 車載コンピュータ 6 ケーブル 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (5)
- 【請求項１】トラクタに設置した所定の角度間隔毎にパ
ルスビームを発射し、その反射波を受信するレーダと、 該レーダの出力信号から、複数個のパルスビームの発射
角度、及び各々の発射角度におけるレーダとトレーラ前
面パネルとの距離を検出し、該複数個の検出値に基づ
き、該トラクタと該トレーラとの連結角を演算する演算
手段と、 を有することを特徴としたトレーラ連結角検出装置。 - 【請求項２】請求項１において、 該レーダが該トラクタの左右方向の略中央部に1台配設
されたことを特徴とするトレーラ連結角検出装置。 - 【請求項３】請求項１において、 該レーダが該トラクタの左右方向の略両端部にそれぞれ
1台ずつ配設されたことを特徴とするトレーラ連結角検
出装置。 - 【請求項４】請求項３において、 該2台のレーダが、検出された連結角の大きさと発生方
向に応じて選択的に使用されることを特徴としたトレー
ラ連結角検出装置。 - 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかにおいて、 該レーダを、該トラクタの代わりにトレーラに設置し、
該演算手段は、該トレーラ前面パネルとの距離の代わり
にトラクタ後面パネルとの距離を演算することを特徴と
したトレーラ連結角検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000328097A JP2001334966A (ja) | 2000-03-24 | 2000-10-27 | トレーラ連結角検出装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000083130 | 2000-03-24 | ||
| JP2000-83130 | 2000-03-24 | ||
| JP2000328097A JP2001334966A (ja) | 2000-03-24 | 2000-10-27 | トレーラ連結角検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001334966A true JP2001334966A (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=26588210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000328097A Withdrawn JP2001334966A (ja) | 2000-03-24 | 2000-10-27 | トレーラ連結角検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001334966A (ja) |
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-
2000
- 2000-10-27 JP JP2000328097A patent/JP2001334966A/ja not_active Withdrawn
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