JP2001356014A - 路面勾配検出装置 - Google Patents
路面勾配検出装置Info
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- JP2001356014A JP2001356014A JP2000177033A JP2000177033A JP2001356014A JP 2001356014 A JP2001356014 A JP 2001356014A JP 2000177033 A JP2000177033 A JP 2000177033A JP 2000177033 A JP2000177033 A JP 2000177033A JP 2001356014 A JP2001356014 A JP 2001356014A
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- Japan
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- road surface
- surface gradient
- detecting means
- centrifugal acceleration
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両の旋回中に作用する遠心加速度の影響を
排除して、常に正確に路面勾配を検出できる路面勾配検
出装置を提供する。 【解決手段】 車両の横方向のＧを検出する横Ｇ検出手
段４を設け、その横Ｇ検出手段４の出力αssに基づい
て、車両の旋回中に前後Ｇ検出手段３に作用する遠心加
速度αsを算出し、求めた遠心加速度αsにより前後Ｇ検
出手段３の出力αvsを補正して路面勾配を算出する。
排除して、常に正確に路面勾配を検出できる路面勾配検
出装置を提供する。 【解決手段】 車両の横方向のＧを検出する横Ｇ検出手
段４を設け、その横Ｇ検出手段４の出力αssに基づい
て、車両の旋回中に前後Ｇ検出手段３に作用する遠心加
速度αsを算出し、求めた遠心加速度αsにより前後Ｇ検
出手段３の出力αvsを補正して路面勾配を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行中の車両に対
する路面勾配を検出する路面勾配検出装置に関するもの
である。
する路面勾配を検出する路面勾配検出装置に関するもの
である。
【０００２】
【関連する背景技術】この種の路面勾配検出装置として
は、例えば特登録２６２６００３号公報に記載のものを
挙げることができる。この路面勾配検出装置では、前後
Ｇセンサにて車両に作用する前後方向のＧを検出すると
共に、車速センサにて検出された車速を微分処理して車
両加速度を求め、これらの前後Ｇセンサの出力値Ａと車
両加速度Ａ'とから、次式(8)に従って路面勾配θを求め
ている。尚、ｇは重力加速度である。
は、例えば特登録２６２６００３号公報に記載のものを
挙げることができる。この路面勾配検出装置では、前後
Ｇセンサにて車両に作用する前後方向のＧを検出すると
共に、車速センサにて検出された車速を微分処理して車
両加速度を求め、これらの前後Ｇセンサの出力値Ａと車
両加速度Ａ'とから、次式(8)に従って路面勾配θを求め
ている。尚、ｇは重力加速度である。
【０００３】θ＝sin-1（Ａ−Ａ'／ｇ）………(8)
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、旋回中の車
両は回転中心を中心とした回転運動を伴うことから、上
記した前後Ｇセンサが回転中心から前後方向に離れた位
置にある場合には、遠心力の影響で発生する加速度(以
下、遠心加速度という)が作用することになる。例え
ば、前後Ｇセンサが回転中心より後方に設置されている
場合には、車両の旋回に伴って遠心加速度は後方に作用
することから、前後Ｇセンサの出力値Ａは本来の前後Ｇ
相当値より小さな値として検出されてしまい、結果とし
て正確な路面勾配θを算出できないという不具合が生じ
る。
両は回転中心を中心とした回転運動を伴うことから、上
記した前後Ｇセンサが回転中心から前後方向に離れた位
置にある場合には、遠心力の影響で発生する加速度(以
下、遠心加速度という)が作用することになる。例え
ば、前後Ｇセンサが回転中心より後方に設置されている
場合には、車両の旋回に伴って遠心加速度は後方に作用
することから、前後Ｇセンサの出力値Ａは本来の前後Ｇ
相当値より小さな値として検出されてしまい、結果とし
て正確な路面勾配θを算出できないという不具合が生じ
る。
【０００５】本発明の目的は、車両の旋回中に作用する
遠心加速度の影響を排除して、常に正確に路面勾配を検
出することができる路面勾配検出装置を提供することに
ある。
遠心加速度の影響を排除して、常に正確に路面勾配を検
出することができる路面勾配検出装置を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、車両の回転中心から前後方向に離れた
車両上に設置され、前後方向のＧを検出する前後Ｇ検出
手段と、前後Ｇ検出手段の近傍に配置され、車両の横方
向のＧを検出する横Ｇ検出手段と、横Ｇ検出手段の出力
から車両の旋回中における前後Ｇ検出手段に作用する遠
心加速度を算出する遠心加速度算出手段と、車両の車速
を検出する車速検出手段と、前後Ｇ検出手段の出力及び
遠心加速度算出手段の出力並びに車速検出手段の出力か
ら、車両の路面勾配を算出する路面勾配算出手段とを備
えた。
め、本発明では、車両の回転中心から前後方向に離れた
車両上に設置され、前後方向のＧを検出する前後Ｇ検出
手段と、前後Ｇ検出手段の近傍に配置され、車両の横方
向のＧを検出する横Ｇ検出手段と、横Ｇ検出手段の出力
から車両の旋回中における前後Ｇ検出手段に作用する遠
心加速度を算出する遠心加速度算出手段と、車両の車速
を検出する車速検出手段と、前後Ｇ検出手段の出力及び
遠心加速度算出手段の出力並びに車速検出手段の出力か
ら、車両の路面勾配を算出する路面勾配算出手段とを備
えた。
【０００７】旋回中の車両は回転中心を中心として回転
することから、回転中心から離れた位置にある前後Ｇ検
出手段は遠心加速度の影響を受ける。この遠心加速度は
横Ｇ検出手段の出力に基づいて遠心加速度検出手段によ
り算出され、前後Ｇや車速に加えて遠心加速度を考慮し
た上で路面勾配算出手段により路面勾配が算出され、そ
の結果、旋回中の遠心加速度の影響が排除される。
することから、回転中心から離れた位置にある前後Ｇ検
出手段は遠心加速度の影響を受ける。この遠心加速度は
横Ｇ検出手段の出力に基づいて遠心加速度検出手段によ
り算出され、前後Ｇや車速に加えて遠心加速度を考慮し
た上で路面勾配算出手段により路面勾配が算出され、そ
の結果、旋回中の遠心加速度の影響が排除される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を大型トラックに搭
載された路面勾配検出装置に具体化した一実施形態を説
明する。図１は実施形態の路面勾配検出装置の構成を示
すブロック図、図２は車両の旋回中における各パラメー
タの関係を示す説明図である。図1に示すように、車両
の室内には図示しない入出力装置、制御プログラムや制
御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ，ＢＵＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマ
カウンタ等を備えたＥＣＵ（電子制御ユニット）１が設
置されている。本実施形態では、このＥＣＵ１が遠心加
速度算出手段及び路面勾配算出手段として機能する。Ｅ
ＣＵ１の入力側には車両の車速Ｖを検出する車速検出手
段としての車速センサ２、車両に作用する前後方向のＧ
を検出する前後Ｇ検出手段としての前後Ｇセンサ３、車
両に作用する左右方向のＧを検出する横Ｇ検出手段とし
ての横Ｇセンサ４が接続され、図２に示すように、これ
らの前後Ｇセンサ３及び横Ｇセンサ４は車両が旋回する
際の回転中心である回転中心Ａに対して、距離Ｌだけ後
方に離れて設置されている。
載された路面勾配検出装置に具体化した一実施形態を説
明する。図１は実施形態の路面勾配検出装置の構成を示
すブロック図、図２は車両の旋回中における各パラメー
タの関係を示す説明図である。図1に示すように、車両
の室内には図示しない入出力装置、制御プログラムや制
御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ，ＢＵＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマ
カウンタ等を備えたＥＣＵ（電子制御ユニット）１が設
置されている。本実施形態では、このＥＣＵ１が遠心加
速度算出手段及び路面勾配算出手段として機能する。Ｅ
ＣＵ１の入力側には車両の車速Ｖを検出する車速検出手
段としての車速センサ２、車両に作用する前後方向のＧ
を検出する前後Ｇ検出手段としての前後Ｇセンサ３、車
両に作用する左右方向のＧを検出する横Ｇ検出手段とし
ての横Ｇセンサ４が接続され、図２に示すように、これ
らの前後Ｇセンサ３及び横Ｇセンサ４は車両が旋回する
際の回転中心である回転中心Ａに対して、距離Ｌだけ後
方に離れて設置されている。
【０００９】図示はしないがＥＣＵ１の入力側には、そ
の他にも多数のセンサが接続され、又、ＥＣＵ１の出力
側には多数のアクチュエータが接続され、ＥＣＵ１はこ
れらのセンサからの情報に基づいてアクチュエータを駆
動制御し、車両に搭載されたエンジンや自動変速機等の
総合的な車両制御を行う。又、ＥＣＵ１は上記各センサ
からの情報に基づいて車両の走行中に路面勾配θを算出
すると共に、路面勾配θを利用して車両重量Ｗを算出す
る。
の他にも多数のセンサが接続され、又、ＥＣＵ１の出力
側には多数のアクチュエータが接続され、ＥＣＵ１はこ
れらのセンサからの情報に基づいてアクチュエータを駆
動制御し、車両に搭載されたエンジンや自動変速機等の
総合的な車両制御を行う。又、ＥＣＵ１は上記各センサ
からの情報に基づいて車両の走行中に路面勾配θを算出
すると共に、路面勾配θを利用して車両重量Ｗを算出す
る。
【００１０】以下、ＥＣＵ１が実行する路面勾配θ等の
具体的な算出手順を説明する。本実施形態では、次式
(1)に従って路面勾配θが算出される。 sinθ＝｛αvs−αv＋Ｌ（αss／Ｖ）2｝／ｇ ………(1) ここで、αvsは前後Ｇセンサ３の出力値、αssは横Ｇセ
ンサ４の出力値、αvは車速Ｖを微分して算出した車両
加速度、ｇは重力加速度である。
具体的な算出手順を説明する。本実施形態では、次式
(1)に従って路面勾配θが算出される。 sinθ＝｛αvs−αv＋Ｌ（αss／Ｖ）2｝／ｇ ………(1) ここで、αvsは前後Ｇセンサ３の出力値、αssは横Ｇセ
ンサ４の出力値、αvは車速Ｖを微分して算出した車両
加速度、ｇは重力加速度である。
【００１１】そして、この路面勾配θの算出結果は、周
知の次式(2)に適用されて車両重量Ｗの算出に利用され
たり、或いは車両重量Ｗと共にエンジンや自動変速機の
制御に適用され、これにより車両制御の適切化が図られ
る。
知の次式(2)に適用されて車両重量Ｗの算出に利用され
たり、或いは車両重量Ｗと共にエンジンや自動変速機の
制御に適用され、これにより車両制御の適切化が図られ
る。
【００１２】
【数１】
【００１３】尚、Ｆはエンジン出力やギア段から求めた
車両の駆動力、Ｒlは空気抵抗、Ｗrは車両の回転部分の
慣性重量、μは路面の摩擦係数である。上式(1)は以下
の知見に基づいて導かれた。従来技術の特登録２６２６
００３号公報において式（8）に基づいて説明したよう
に、路面勾配θは前後Ｇセンサ３の出力値Ａと車両加速
度Ａ'との差Ａ−Ａ'に基づいて求めることができる。即
ち、これを本実施形態の各パラメータに置き換えると、 sinθ＝（αvs−αv）／ｇ ………(3) のように表すことができる。ところが、図２に破線の矢
印で示すように、旋回中の車両は回転中心Ａを中心とし
た回転運動を伴うことから、回転中心Ａより後方に設置
された前後Ｇセンサ３には遠心加速度αsが作用して、
その出力値αvsが本来の前後Ｇ相当値より小さな値とな
って検出されてしまう。よって、次式(4)のように路面
勾配θを算出する際には、前後Ｇセンサ３の出力値αvs
を遠心加速度αsで補正する必要がある。
車両の駆動力、Ｒlは空気抵抗、Ｗrは車両の回転部分の
慣性重量、μは路面の摩擦係数である。上式(1)は以下
の知見に基づいて導かれた。従来技術の特登録２６２６
００３号公報において式（8）に基づいて説明したよう
に、路面勾配θは前後Ｇセンサ３の出力値Ａと車両加速
度Ａ'との差Ａ−Ａ'に基づいて求めることができる。即
ち、これを本実施形態の各パラメータに置き換えると、 sinθ＝（αvs−αv）／ｇ ………(3) のように表すことができる。ところが、図２に破線の矢
印で示すように、旋回中の車両は回転中心Ａを中心とし
た回転運動を伴うことから、回転中心Ａより後方に設置
された前後Ｇセンサ３には遠心加速度αsが作用して、
その出力値αvsが本来の前後Ｇ相当値より小さな値とな
って検出されてしまう。よって、次式(4)のように路面
勾配θを算出する際には、前後Ｇセンサ３の出力値αvs
を遠心加速度αsで補正する必要がある。
【００１４】 sinθ＝（αvs−αv＋αs）／ｇ ………(4) 遠心加速度αsは本来の前後Ｇと共に前後Ｇセンサ３の
出力値αvsに含まれており、遠心加速度αsのみを検出
することはできないが、車両の旋回中の回転中心Ａを中
心とする角速度をωとすると、遠心加速度αsは次式(5)
で表すことができる。
出力値αvsに含まれており、遠心加速度αsのみを検出
することはできないが、車両の旋回中の回転中心Ａを中
心とする角速度をωとすると、遠心加速度αsは次式(5)
で表すことができる。
【００１５】αs＝Ｌω2 ………(5) 一方、前記横Ｇセンサ４の出力値αssは次式(6)で表す
ことができる。 αss＝Ｖω ………(6) これらの式(5)及び式(6)からωを消去すると、遠心加速
度αvを表す次式(7)が得られ、この式(7)を式(4)に代入
すると、上記した式(1)が導かれる。
ことができる。 αss＝Ｖω ………(6) これらの式(5)及び式(6)からωを消去すると、遠心加速
度αvを表す次式(7)が得られ、この式(7)を式(4)に代入
すると、上記した式(1)が導かれる。
【００１６】αs＝Ｌ（αss／Ｖ）2 ………(7) 以上のように本実施形態の路面勾配検出装置では、車両
の旋回中の横Ｇを横Ｇセンサ４にて検出し、その横Ｇセ
ンサ４の出力値αssから求めた遠心加速度αvにより、
前後Ｇセンサ３の出力値αvsを補正している（式(7)参
照）。従って、直線路のみならず車両の旋回中において
も遠心加速度αsに影響されることなく正確な路面勾配
θを算出でき、更に、その路面勾配θから正確な車両重
量Ｗを求めることができ、ひいては、これらの算出結果
に基づいてエンジンや自動変速機の制御をより的確に実
行することができる。
の旋回中の横Ｇを横Ｇセンサ４にて検出し、その横Ｇセ
ンサ４の出力値αssから求めた遠心加速度αvにより、
前後Ｇセンサ３の出力値αvsを補正している（式(7)参
照）。従って、直線路のみならず車両の旋回中において
も遠心加速度αsに影響されることなく正確な路面勾配
θを算出でき、更に、その路面勾配θから正確な車両重
量Ｗを求めることができ、ひいては、これらの算出結果
に基づいてエンジンや自動変速機の制御をより的確に実
行することができる。
【００１７】以上で実施形態の説明を終えるが、本発明
の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例え
ば、上記実施形態では、大型トラックに搭載された路面
勾配検出装置に具体化したが車種は限定されず、例えば
バス車両に搭載された路面勾配検出装置に具体化しても
よい。又、上記実施形態では、前後Ｇセンサ３と横Ｇセ
ンサ４を車両の回転中心Ａの後方に設置したが、その設
置位置は後方に限らず、例えば両センサ３，４を回転中
心Ａの前方に設置してもよい。尚、この場合において
は、Ｇセンサ３の出力値αvsは本来の値より大きな値と
して検出されてしまう。そこで、上述した実施の形態に
おいて、式(4)を、sinθ＝（αvs−αv−αs）／ｇとす
ることで、正確な路面勾配θを算出できる。
の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例え
ば、上記実施形態では、大型トラックに搭載された路面
勾配検出装置に具体化したが車種は限定されず、例えば
バス車両に搭載された路面勾配検出装置に具体化しても
よい。又、上記実施形態では、前後Ｇセンサ３と横Ｇセ
ンサ４を車両の回転中心Ａの後方に設置したが、その設
置位置は後方に限らず、例えば両センサ３，４を回転中
心Ａの前方に設置してもよい。尚、この場合において
は、Ｇセンサ３の出力値αvsは本来の値より大きな値と
して検出されてしまう。そこで、上述した実施の形態に
おいて、式(4)を、sinθ＝（αvs−αv−αs）／ｇとす
ることで、正確な路面勾配θを算出できる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明の路面勾配検
出装置によれば、車両の旋回中に前後Ｇ検出手段に作用
する遠心加速度を横Ｇ検出手段の出力に基づいて算出
し、この遠心加速度を考慮して路面勾配を算出するた
め、遠心加速度に影響されることなく常に正確に路面勾
配を検出することができる。
出装置によれば、車両の旋回中に前後Ｇ検出手段に作用
する遠心加速度を横Ｇ検出手段の出力に基づいて算出
し、この遠心加速度を考慮して路面勾配を算出するた
め、遠心加速度に影響されることなく常に正確に路面勾
配を検出することができる。
【図１】実施形態の路面勾配検出装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】車両の旋回中における各パラメータの関係を示
す説明図である。
す説明図である。
１ ＥＣＵ（遠心加速度算出手段、路面勾配算出
手段） ２ 車速センサ（車速検出手段） ３ 前後Ｇセンサ(前後Ｇ検出手段) ４ 横Ｇセンサ(横Ｇ検出手段) αvs,αss 出力値 αs 遠心加速度 θ 路面勾配
手段） ２ 車速センサ（車速検出手段） ３ 前後Ｇセンサ(前後Ｇ検出手段) ４ 横Ｇセンサ(横Ｇ検出手段) αvs,αss 出力値 αs 遠心加速度 θ 路面勾配
Claims (1)
- 【請求項１】 車両の回転中心から前後方向に離れた車
両上に設置され、前後方向のＧを検出する前後Ｇ検出手
段と、 上記前後Ｇ検出手段の近傍に配置され、車両の横方向の
Ｇを検出する横Ｇ検出手段と、 上記横Ｇ検出手段の出力から車両の旋回中における上記
前後Ｇ検出手段に作用する遠心加速度を算出する遠心加
速度算出手段と、 上記車両の車速を検出する車速検出手段と、 上記前後Ｇ検出手段の出力及び上記遠心加速度算出手段
の出力並びに上記車速検出手段の出力から、上記車両の
路面勾配を算出する路面勾配算出手段とを備えたことを
特徴とする路面勾配検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000177033A JP2001356014A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | 路面勾配検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000177033A JP2001356014A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | 路面勾配検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001356014A true JP2001356014A (ja) | 2001-12-26 |
Family
ID=18678683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000177033A Pending JP2001356014A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | 路面勾配検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001356014A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007148818A1 (ja) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 姿勢角検出装置と姿勢角検出方法 |
| WO2012045556A1 (de) * | 2010-10-05 | 2012-04-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zum ermitteln einer neigung eines fahrzeuges in fahrtrichtung |
| CN104501771A (zh) * | 2014-12-08 | 2015-04-08 | 香港科技大学 | 用于土工离心机中模拟高速公路建造的装置及方法 |
| US20170361847A1 (en) * | 2016-06-21 | 2017-12-21 | Mazda Motor Corporation | Control system of a four-wheel drive vehicle and gradient value setting device of a vehicle |
| KR101836242B1 (ko) * | 2012-10-26 | 2018-04-19 | 현대자동차 주식회사 | 차량 선회시 경사각 측정 방법 및 장치 |
| CN111918806A (zh) * | 2018-03-28 | 2020-11-10 | 五十铃自动车株式会社 | 坡度估算装置及车辆 |
-
2000
- 2000-06-13 JP JP2000177033A patent/JP2001356014A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111918806B (zh) * | 2018-03-28 | 2024-01-12 | 五十铃自动车株式会社 | 坡度估算装置及车辆 |
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