JP2002168620A - 車両のロール角度検出装置及び車両のロールオーバ防止装置 - Google Patents

車両のロール角度検出装置及び車両のロールオーバ防止装置

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JP2002168620A
JP2002168620A JP2000363633A JP2000363633A JP2002168620A JP 2002168620 A JP2002168620 A JP 2002168620A JP 2000363633 A JP2000363633 A JP 2000363633A JP 2000363633 A JP2000363633 A JP 2000363633A JP 2002168620 A JP2002168620 A JP 2002168620A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】車両のロール角度の検出精度を向上させると共
に、車両横転の危険性を早期に警告することで、車両運
行上の安全性を向上させる。 【解決手段】車両の左右における車高HL,HRからロー
ル角度θを演算し(S1,S2)、所定数のロール角度
θの移動平均を演算してこれを平均ロール角度θave
すると共に(S3)、平均ロール角度θaveの変化率か
ら、ロール角速度ωを演算する(S4)。次に、平均ロ
ール角度θaveの絶対値が所定値ω0より大きいとき(S
5)、ロール角速度ωに応じた補正値Δθを演算すると
共に(S6〜S8)、ロール角速度ωに応じたロール緊
急度(大,中又は小)を判定する(S9〜S13)。そ
して、平均ロール角度θaveの絶対値が緊急度に応じた
所定値と補正値Δθとの加算値より大きいときに、警告
灯又は警報器を作動させて、運転者に対して車両横転の
危険性があることを早期に警告する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両のロール角度
の検出精度を向上させると共に、車両横転の危険性を早
期に警告して、車両運行上の安全性を向上させる技術に
関する。
【0002】
【従来の技術】車両が急旋回したり、コーナにオーバス
ピードで進入すると、車両が過度にロールして横転して
しまうおそれがある。また、トラック等の荷物を運搬す
る車両では、荷物を積載することで重心が高くなるの
で、その他の車両に比べてロール角度が大きくなり、横
転の危険性が増大してしまう。
【0003】車体のロール角度を運転者に報知する装置
として、例えば、特開平5−96985号公報に開示さ
れる自動車用傾斜表示装置(以下「傾斜表示装置」とい
う)が公知である。かかる傾斜表示装置では、車両の前
後方向及び左右方向の傾斜角度が検出され、車両の傾斜
状態が絵図等により表示されると共に、傾斜角度が所定
値以上になると警報音が発せられる。このため、運転者
は、車体の傾斜状態を一目で把握でき、車両の横転を防
止することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
傾斜表示装置では、傾斜角度の検出精度が低く、傾斜状
態の表示及び警報音の発生制御が必ずしも適切に行なわ
れず、車両横転の危険性があった。また、現在における
車両の傾斜角度に基づいて、傾斜状態の表示及び警報音
の発生制御がなされていたため、運転者の対応が遅れる
と、依然として車両横転の危険性があった。
【0005】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、車両のロール角度の検出精度を向上させた車
両のロール角度検出装置を提供すると共に、車両のロー
ル状態の予測結果に基づいて車両横転の危険性を早期に
警告することで、危険回避操作のための時間を確保し、
車両運行上の安全性を向上させたロールオーバ防止装置
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の発明では、車両の左右における車高を検出する車高検
出手段と、検出された車高に基づいて、ロール角度を演
算するロール角度演算手段と、を含んで車両のロール角
度検出装置を構成したことを特徴とする。かかる構成に
よれば、車両の左右における車高に基づいてロール角度
が演算される。即ち、車両の左右における車高をHL
びHR、車高の検出間隔をLとした場合、車両のロール
角度θは、例えば、θ≒tan-1((HL−HR)/L)
という演算式により算出される。このため、車両のロー
ル角度の検出精度が向上する。
【0007】請求項2記載の発明では、前記ロール角度
演算手段により演算されたロール角度の移動平均を演算
する移動平均演算手段を備え、演算されたロール角度の
移動平均を車両のロール角度として検出することを特徴
とする。かかる構成によれば、車両の左右における車高
に基づいてロール角度が演算されると共に、ロール角度
の移動平均が演算され、ロール角度の移動平均が車体の
ロール角度として検出される。このため、例えば、路面
の凹凸による細かい振動を車高センサが検出したとして
も、移動平均を演算することでこれが平滑化され、ロー
ル角度の検出精度が一層向上する。
【0008】請求項3記載の発明では、車両のロール角
度を検出するロール角度検出手段と、車両のロール角速
度を検出するロール角速度検出手段と、検出されたロー
ル角速度に応じた緊急度を判定する緊急度判定手段と、
検出されたロール角度の絶対値が、前記緊急度に応じた
所定値より大きいときに、車両横転の危険性ありと判定
する危険性判定手段と、該危険性判定手段により車両横
転の危険性ありと判定されたときに、運転者に対して警
告を発する警告発生手段と、を含んで車両のロールオー
バ防止装置を構成したことを特徴とする。
【0009】かかる構成によれば、現在のロール角速度
が大きくなるにつれて、短時間でロール角度が危険角度
に達すると考えられることから、先ず、ロール角速度に
応じた緊急度が判定される。そして、ロール角度の絶対
値が緊急度に応じた所定値より大きいときに、車両横転
の危険性ありと判定され、運転者に対して警告が発せら
れる。このため、運転者に対する警告は、車両のロール
状態の予測結果に基づいて早期に発せられることとな
り、危険回避操作を開始するまでの時間的余裕が確保さ
れる。
【0010】請求項4記載の発明では、車両のロール角
度を検出するロール角度検出手段と、車両のロール変化
状態を検出するロール変化状態検出手段と、検出された
ロール角度及びロール変化状態に基づいて、所定時間経
過後における車両のロール角度を推定するロール角度推
定手段と、推定されたロール角度に応じた緊急度を判定
する緊急度判定手段と、推定されたロール角度の絶対値
が、前記緊急度に応じた所定値より大きいときに、車両
横転の危険性ありと判定する危険性判定手段と、該危険
性判定手段により車両横転の危険性ありと判定されたと
きに、運転者に対して警告を発する警告発生手段と、を
含んで車両のロールオーバ防止装置を構成したことを特
徴とする。
【0011】かかる構成によれば、現在のロール角度及
びロール変化状態に基づいて、所定時間経過後における
車両のロール角度が推定される。そして、推定されたロ
ール角度に応じた緊急度が判定され、ロール角度の絶対
値が緊急度に応じた所定値より大きいときに、車両横転
の危険性ありと判定され、運転者に対して警告が発せら
れる。このため、運転者に対する警告は、直接的に予測
された車両のロール状態に基づいて早期に発生されるこ
ととなり、危険回避操作を開始するまでの時間的余裕が
確保される。
【0012】請求項5記載の発明では、前記ロール変化
状態検出手段は、車両のロール変化状態として、ロール
角速度又はロール角加速度を検出することを特徴とす
る。かかる構成によれば、所定時間経過後における車両
のロール角度は、現在のロール角度並びにロール角速度
若しくはロール角加速度に基づいて予測される。このた
め、車両のロール状態は、簡単な演算により高精度に予
測されることとなり、適切な時期に警告が発せられるよ
うになる。
【0013】請求項6記載の発明では、車両の左右にお
ける車高を検出する車高検出手段と、検出された車高に
基づいて、ロール角度を演算するロール角度演算手段
と、演算されたロール角度の移動平均を演算する移動平
均演算手段と、を備え、前記ロール角度検出手段は、演
算されたロール角度の移動平均をロール角度とすること
を特徴とする。
【0014】かかる構成によれば、車両の左右における
車高に基づいてロール角度が演算されると共に、ロール
角度の移動平均が演算され、ロール角度の移動平均が車
体のロール角度とされる。このため、例えば、路面の凹
凸による細かい振動を車高センサが検出したとしても、
移動平均を演算することでこれが平滑化され、不適切な
警告が発せられることが防止される。
【0015】請求項7記載の発明では、車両走行状態に
基づいて、車両が停車中又は低速走行中であるか否かを
判定する走行状態判定手段と、該走行状態判定手段によ
り車両が停車中又は低速走行中であると判定されたとき
に、前記緊急度に応じた所定値を増加させる所定値増加
手段と、を備えたことを特徴とする。かかる構成によれ
ば、車両走行状態に基づいて車両が停車中又は低速走行
中であると判定されると、車両横転の危険性を判定する
ための緊急度に応じた所定値が増加される。即ち、車両
が停車中又は低速走行中であるときには、緊急度に応じ
た所定値を増加させることで、車両横転の危険性ありと
判定され難くすることができる。このため、車両横転の
危険性が少ない状態、例えば、ロール方向に傾斜してい
る路面に車両が停車したとき、発進直後のような低速走
行中に路面のうねりを拾ってしまったときであっても、
不適切な警報が発せられることが防止される。
【0016】請求項8記載の発明では、前記危険性判定
手段により車両横転の危険性ありと判定されたときに、
車両を減速させる車両減速手段を備えたことを特徴とす
る。かかる構成によれば、車両横転の危険性ありと判定
されたときには、車両が減速されるので、車両に作用す
る遠心力が低減され、ロール角度が小さくなる。このた
め、運転者による危険回避操作が遅れたとしても、車両
横転の危険性が低減される。
【0017】請求項9記載の発明では、前記車両減速手
段は、車両のブレーキを作動させるブレーキ作動手段
と、内燃機関に供給される燃料を低減させる燃料低減手
段と、のうち少なくとも一方であることを特徴とする。
かかる構成によれば、車両のブレーキを作動させるか、
内燃機関に供給される燃料が低減されることで、車両が
減速される。このため、例えば、ブレーキコントローラ
又は/及びエンジンコントローラに制御指令を伝達する
だけで、車両を減速することができ、制御内容が複雑に
なることが防止される。
【0018】請求項10記載の発明では、前記危険性判
定手段により車両横転の危険性ありと判定されたとき
に、車両のロール角度を機械的に制限するロール角度制
限手段を備えたことを特徴とする。かかる構成によれ
ば、車両横転の危険性ありと判定されると、車両のロー
ル角度が機械的に制限される。このため、車両のロール
角度が、危険角度以上になることが確実に防止される。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明を詳述する。図1は、本発明に係る車両のロール
オーバ防止装置(以下「ロールオーバ防止装置」とい
う)を、セミトラクタ(以下「トラクタ」という)に適
用した実施形態を示す。
【0020】左右のサイドフレーム10L,10Rと後
軸12とは、リーフスプリングを利用したサスペンショ
ン機構14により介装連結される。左右のサイドフレー
ム10L,10R近傍には、サイドフレーム10L,1
0Rと後軸12との距離(間隔)を介して、車両左右の
車高HL及びHRを検出する車高センサ16L,16R
(車高検出手段)が配設される。また、運転席近傍に
は、車両のロール状態を絵図で表示するロールインジケ
ータ18と、警報タイミング選択スイッチ20と、ブザ
ー等の警報器22(警告発生手段)と、が配設される。
【0021】ロールインジケータ18は、図示するよう
に、円環状のゾーン18a内に、車両のロール状態を表
わす指針部18bが揺動制御可能に取り付けられる。ゾ
ーン18a下部には、ロール角度が過度になり、車両横
転の危険性があることを示す危険ゾーン18cが赤色で
表示される。また、ロールインジケータ18には、運転
者に対して車両横転の危険性があることを警告する警告
灯(警告発生手段)が併設される。警報タイミング選択
スイッチ20は、運転者の好みに応じて、警報を出力す
べきタイミングを設定するためのスイッチであって、図
示するように、スイッチ部材20aを回転させること
で、早めA,普通B及び遅めCの選択が可能である。即
ち、普通Bを選択した場合には、その車両にとって一般
的に危険とされるロール角度が警報発生ロール角度とし
て選択される。一方、早めA又は遅めCを選択した場合
には、その車両にとって一般的に危険とされるロール角
度より所定角度大きい又は小さいロール角度が警報発生
ロール角度として選択される。
【0022】車高センサ16L,16R及び警報タイミ
ング選択スイッチ20の出力は、夫々、マイクロコンピ
ュータを内蔵した電子コントロールユニット(以下「コ
ントロールユニット」という)24に入力される。そし
て、入力信号に基づいて後述する処理が実行され、ロー
ルインジケータ18及び警報器20の駆動制御が行なわ
れる。また、車両のロール角度が過度になったときに、
エンジン回転速度を低下させることで、旋回速度を低下
させロール角度を小さくするため、エンジンコントロー
ラ26及びブレーキコントローラ28に制御指令が伝達
される。
【0023】なお、コントロールユニット24により、
ロール角度検出手段,ロール角速度検出手段,緊急度判
定手段,危険性判定手段,ロール変化状態検出手段,ロ
ール角度推定手段,ロール角度演算手段,移動平均演算
手段,走行状態判定手段,所定値増加手段,車両減速手
段,ブレーキ作動手段及び燃料低減手段がソフトウエア
的に実現される。
【0024】図2は、コントロールユニット24の機能
構成を示す。コントロールユニット24は、ロール角度
演算部24aと、ロール角速度演算部24bと、ロール
緊急度判定部24cと、横転危険性判定部24dと、イ
ンジケータ制御部24eと、警報器制御部24fと、減
速制御部24gと、を含んで構成される。
【0025】ロール角度演算部24aでは、車高センサ
16L,16Rからの信号に基づいて、現在におけるロ
ール角度θ[rad]が演算される。ロール角速度演算部
24bでは、ロール角度θの変化率に基づいて、現在に
おけるロール角速度ω[rad/s]が演算される。ロール
緊急度判定部24cでは、ロール角度θ及びロール角速
度ωに基づいて、ロール緊急度が判定される。ここで、
「ロール緊急度」とは、車両横転の危険性の大小を示す
尺度であって、本実施形態では、少なくとも、緊急度
大,緊急度中,緊急度小の3段階が判定される。横転危
険性判定部24dでは、ロール緊急度及びロール角度θ
に基づいて、車両が横転する危険性があるか否かが判定
される。インジケータ制御部24eでは、ロール角度θ
及び横転危険性の判定結果に基づいて、ロールインジケ
ータ18が制御される。警報器制御部24fでは、横転
危険性の判定結果に基づいて、警報器22が制御され
る。減速制御部24gでは、横転危険性の判定結果に基
づいて、エンジンコントローラ26を介して燃料供給量
を減少させると共に、ブレーキコントローラ28を介し
てブレーキを作動させて、車速を減速させる。そして、
車速が低下することにより、旋回速度が低下してロール
角度θが小さくなり、車両横転の危険性を低減すること
ができる。
【0026】図3及び図4は、コントロールユニット2
4において実行される制御内容の一実施例を示す。な
お、かかる制御は、所定時間毎に繰り返し実行される。
ステップ1(図では「S1」と略記する。以下同様)で
は、所定のサンプリング間隔(例えば、数msec〜数百ms
ec)毎に、車高センサ16L,16Rを介して車両左右
の車高HL及びHRが検出される。
【0027】ステップ2では、検出された車高HL及び
Rに基づいて、現在のロール角度θが演算される。車
両が左旋回をしたときには、図5に示すように、車両左
側の車高HLが車両右側の車高HRよりも大きくなる(H
L>HR)。ここで、車高センサ16L,16Rの取付間
隔をLとすると、車両のロール角度θは、θ≒tan-1
((HL−HR)/L)という演算式により算出される。
また、ここで演算されるロール角度θは、後軸に対する
車両の傾きを示す相対角度である。なお、ステップ2に
おける処理が、ロール角度演算手段に該当する。
【0028】ここで、車両のロール角度θは、次に示す
演算式により演算してもよい。
【0029】
【数1】
【0030】または、より精度の高い演算式として、次
式を用いてもよい。
【0031】
【数2】
【0032】ステップ3では、平均ロール角度θave
演算される。即ち、ステップ2で演算されるロール角度
θは、車高センサ16L,16Rを介して車高HL及び
Rを検出した瞬間におけるロール角度であるため、例
えば、路面の凹凸による細かい振動も検出してしまう。
このため、数個〜数十個のロール角度θの移動平均を演
算し、これを平均ロール角度θaveとすることで、誤動
作の要因となる必要以上の感度を排除することができ
る。なお、ステップ3における処理が、移動平均演算手
段に該当する。また、ステップ1〜ステップ3における
一連の処理が、ロール角度検出手段に該当する。
【0033】ここで、車高センサ16L,16R、及
び、これらから検出された車高HL及びHRに基づいて平
均ロール角度θaveを演算する処理により、車両のロー
ル角度検出装置が構成される。ステップ4では、平均ロ
ール角度θaveの変化率に基づいて、車両のロール角速
度ωが演算される。即ち、数個〜数十個の平均ロール角
度θaveに対して、最小二乗法を適用してロール角速度
ωが演算される。なお、ステップ4における処理が、ロ
ール角速度検出手段に該当する。
【0034】ステップ5では、平均ロール角度θave
絶対値が、所定値θ0より大きいか否かが判定される。
ここで、所定値θ0は、ロールが少ないときには処理を
行なわないようにする閾値であって、例えば、車両が横
転する可能性が極めて低い値に設定される。そして、平
均ロール角度θaveの絶対値が所定値θ0より大きければ
ステップ6へと進み(Yes)、平均ロール角度θave
の絶対値が所定値θ0以下であれば処理を終了する(N
o)。
【0035】ステップ6では、ロール角速度ωの絶対値
が、所定値ω0より大きいか否かが判定される。ここ
で、所定値ω0は、停車中又は低速走行中であるか否か
を判定する閾値であって、例えば、通常走行中では採り
得ない値に設定される。そして、ロール角速度ωの絶対
値が所定値ω0より大きければステップ7へと進み(Y
es)、車両横転の危険性を判定するための閾値(詳細
は後述する)の補正値Δθとして、0(補正なし)が設
定される。一方、ロール角速度ωの絶対値が所定値ω0
以下であればステップ8へと進み(No)、車両横転の
危険性を判定するための閾値の補正値Δθとして、所定
値θ’が設定される。なお、ステップ6及びステップ8
における処理が、夫々、走行状態判定手段及び所定値増
加手段に該当する。
【0036】ステップ9では、ロール角速度ωの絶対値
が、所定値ω2より大きいか否かが判定される。ここ
で、所定値ω2は、ロール緊急度が大である領域を画定
する閾値であって、例えば、現在のロール角速度ωであ
れば、所定時間経過後に、車両横転の危険性があるロー
ル角度θになるであろうと推定される値に設定される。
そして、ロール角速度ωの絶対値が所定値ω2より大き
ければステップ10へと進み(Yes)、ロール緊急度
が大であると判定される。一方、ロール角速度ωの絶対
値が所定値ω2以下であればステップ11へと進む(N
o)。
【0037】ステップ11では、ロール角速度ωの絶対
値が、所定値ω1以上かつ所定値ω2以下であるか否かが
判定される。ここで、所定値ω1は、ロール緊急度が小
である領域を画定する閾値であって、例えば、現在のロ
ール角速度ωであれば、所定時間経過後に、車両横転の
危険性があるロール角度θにならないであろうと推定さ
れる値に設定される。そして、ロール角速度ωの絶対値
が所定値ω1以上かつ所定値ω2以下であればステップ1
2へと進み(Yes)、ロール緊急度が中であると判定
される。一方、ロール角速度ωの絶対値がω1未満(ロ
ール角速度ωの絶対値が所定値ω2より大きい場合は、
ステップ9で判定済み)であればステップ13へと進み
(Yes)、ロール緊急度が小であると判定される。
【0038】なお、ステップ9〜ステップ13における
処理が、請求項3に係る緊急度判定手段に該当する。ロ
ール緊急度が大であると判定されたステップ14では、
平均ロール角度θav eの絶対値が、所定値θ3と補正値Δ
θとの加算値より大きいか否かが判定される。ここで、
所定値θ3は、車両横転の危険性を判定するための閾値
であって、例えば、現在の平均ロール角度θave,ロー
ル角速度ωであれば、所定時間後に、車両横転の危険性
があるロール角度になると推定される値に設定される
(後述する所定値θ2及びθ1でも同様)。また、所定値
θ3に加算される補正値Δθを使用することで、停車中
又は低速走行中のように、平均ロール角度θaveが大き
いが車両横転の危険性が低い状態を処理対象から除外す
ることができる。そして、平均ロール角度θaveの絶対
値が所定値θ3と補正値Δθとの加算値より大きければ
ステップ17へと進み(Yes)、平均ロール角度θ
aveの絶対値が所定値θ3と補正値Δθとの加算値以下で
あれば処理を終了する(No)。
【0039】ロール緊急度が中であると判定されたステ
ップ15では、平均ロール角度θav eの絶対値が、所定
値θ2と補正値Δθとの加算値より大きいか否かが判定
される。そして、平均ロール角度θaveの絶対値が所定
値θ2と補正値Δθとの加算値より大きければステップ
17へと進み(Yes)、平均ロール角度θaveの絶対
値が所定値θ2と補正値Δθとの加算値以下であれば処
理を終了する(No)。
【0040】ロール緊急度が小であると判定されたステ
ップ16では、平均ロール角度θav eの絶対値が、所定
値θ1と補正値Δθとの加算値より大きいか否かが判定
される。そして、平均ロール角度θaveの絶対値が所定
値θ1と補正値Δθとの加算値より大きければステップ
17へと進み(Yes)、平均ロール角度θaveの絶対
値が所定値θ1と補正値Δθとの加算値以下であれば処
理を終了する(No)。
【0041】なお、ステップ14〜ステップ16におけ
る処理が、請求項3に係る危険性判定手段に該当する。
ステップ17では、車両横転の危険性があると判定し、
ロールインジケータ18に付設された警告灯が点灯され
る。ステップ18では、車両横転の危険性があることを
運転者に音声で報知すべく、警報器22が作動される。
なお、ステップ17及びステップ18において警告灯及
び警報器22を作動させる処理が、警告発生手段に該当
する。
【0042】ステップ19では、平均ロール角度θave
の絶対値が、ロール緊急度に応じた所定値θ1,θ2又は
θ3と増分Δθ’との加算値より大きいか否かが判定さ
れる。ここで、増分Δθ’は、車両横転の危険性を低下
すべく減速制御を実行するか否かを判定するための補正
値であって、例えば、正の値をとる所定値に設定され
る。なお、増分Δθ’は、ロール緊急度に応じて変化さ
せてもよい。
【0043】ステップ20では、エンジンコントローラ
26又は/及びブレーキコントローラ28に対して、燃
料供給量減量指令又はブレーキ作動指令を伝達し、減速
制御が行なわれる。なお、ステップ20における処理
が、車両減速手段,ブレーキ作動手段及び燃料低減手段
に該当する。以上説明したステップ1〜ステップ20の
処理によれば、所定のサンプリング間隔で検出された車
高HL及びHRに基づいて、車両のロール角度θが演算さ
れる。そして、数個〜数十個のロール角度θの移動平均
が演算され、これが平均ロール角度θaveとされる。こ
のため、例えば、路面の凹凸による細かい振動が検出さ
れたときであっても、平均移動を演算することでこれが
平滑化され、誤動作の要因となる必要以上の感度を排除
することができる。
【0044】また、平均ロール角度θaveの絶対値が所
定値θ0より大きいときには、ロール加速度ωに応じた
ロール緊急度が判定される。ロール緊急度は、車両横転
の危険性の大小を示す尺度であって、これにより、以後
の判断処理を分けることで、横転危険性判断に係る精度
を向上することができる。そして、各ロール緊急度毎
に、平均ロール角度θaveの絶対値が所定値以上である
か否かが判定され、その判定結果に応じて、ロールイン
ジケータ18に付設された警告灯及び警報器22の制御
が行なわれる。
【0045】従って、現在におけるロール角度θ及びロ
ール角速度ωに基づいて、所定時間経過後のロール角度
が予測されるので、実際のロール角度が横転危険角度に
なる前に、運転者に対して警告が発せられることとな
る。このため、運転者は、余裕をもって危険回避操作を
行なうことができ、車両運行上の安全性を向上させるこ
とができる。
【0046】さらに、運転者に対して警告が発せられた
場合であっても、平均ロール角度θ aveの絶対値が所定
値より大きくなると、減速制御が実行される。このた
め、警告が発せられたにもかかわらず、運転者が危険回
避操作を行なわなかったときであっても、減速を介して
ロール角度が減少し、車両横転の危険性を幾分でも低く
することができる。
【0047】なお、車両が停車中又は低速走行中である
か否かを判定するため、車両走行状態としてのロール角
速度ωに代えて、車速vを用いてもよい。このようにす
れば、車速vを介して車両の走行状態が直接的に把握で
きるため、判定精度を向上することができる。図6は、
コントロールユニット24において実行される制御内容
の他の実施例を示す。なお、図3及び図4に示す制御内
容と同一のものについては、その部分の説明は省略する
ものとする。
【0048】平均ロール角度θaveの絶対値が所定値θ0
より大きいと判定されたステップ21では、所定時間t
[s]経過後におけるロール角度(以下「推定ロール角
度」という)θ'が演算される。ここで、所定時間t
は、ロール角速度ωに応じた時間であって、例えば、ロ
ール角速度ωが大きくなるにつれて小さくなるように設
定される。推定ロール角度θ'は、平均ロール角度
θave,ロール変化状態を表わすロール角速度ωに基づ
いて、θ'=θave+ω×tという演算式から演算され
る。
【0049】また、ロール角速度ωの代わりに、ロール
変化状態を表わすロール角加速度α[rad/s2]を用
い、θ'=θave+(α×t2)/2という演算式から演算
してもよい。この場合、角加速度αを用いることで、角
速度ωの変化率が把握でき、推定精度をより向上するこ
とができる。なお、ステップ21における処理が、ロー
ル角度推定手段に該当する。また、ロール角速度ω又は
ロール角加速度αを演算する処理が、ロール変化状態検
出手段に該当する。
【0050】ステップ22では、推定ロール角度θ'の
絶対値が、所定値θ'2より大きいか否かが判定される。
ここで、所定値θ'2は、ロール緊急度が大である領域を
画定する閾値であって、例えば、車両横転の危険性が大
となる値に設定される。そして、推定ロール角度θ'の
絶対値が所定値θ'2より大きければステップ23へと進
み(Yes)、ロール緊急度が大であると判定される。
一方、推定ロール角度θ'の絶対値が所定値θ'2以下で
あればステップ24へと進む(No)。
【0051】ステップ24では、推定ロール角度θ'の
絶対値が、所定値θ'1以上かつ所定値θ'2以下であるか
否かが判定される。ここで、所定値θ'1は、ロール緊急
度が小である領域を画定する閾値であって、例えば、車
両横転の危険性が小である値に設定される。そして、推
定ロール角度θ'の絶対値が所定値θ'1以上かつ所定値
θ'2以下であればステップ25へと進み(Yes)、ロ
ール緊急度が中であると判定される。一方、推定ロール
角度θ'の絶対値が所定値θ'1未満(推定ロール角度θ'
の絶対値が所定値θ'2より大きい場合は、ステップ22
で判定済み)であればステップ26へと進み(No)、
ロール緊急度が小であると判定される。
【0052】なお、ステップ22〜ステップ26におけ
る処理が、請求項4に係る緊急度判定手段に該当する。
ロール緊急度が大であると判定されたステップ27で
は、現在の平均ロール角度θaveの絶対値が、所定値θ3
より大きいか否かが判定される。そして、現在の平均ロ
ール角度θaveの絶対値が所定値θ3より大きければステ
ップ17へと進み(Yes)、現在の平均ロール角度θ
aveの絶対値が所定値θ3以下であれば処理を終了する
(No)。
【0053】ロール緊急度が中であると判定されたステ
ップ28では、現在の平均ロール角度θaveの絶対値
が、所定値θ2より大きいか否かが判定される。そし
て、現在の平均ロール角度θaveの絶対値が所定値θ2
り大きければステップ17へと進み(Yes)、現在の
平均ロール角度θaveの絶対値が所定値θ2以下であれば
処理を終了する(No)。
【0054】ロール緊急度が小であると判定されたステ
ップ29では、現在の平均ロール角度θaveの絶対値
が、所定値θ1より大きいか否かが判定される。そし
て、現在のロール角度θaveの絶対値が所定値θ1より大
きければステップ17へと進み(Yes)、現在のロー
ル角度θaveの絶対値が所定値θ1以下であれば処理を終
了する(No)。
【0055】なお、ステップ27〜ステップ29におけ
る処理が、請求項3に係る危険性判定手段に該当する。
以上説明したステップ21〜ステップ29の処理によれ
ば、現在におけるロール角速度ωに基づいて、所定時間
t経過後の推定ロール角度θ'が演算される。そして、
演算された推定ロール角度θ'に基づいて、ロール緊急
度の大,中又は小が判定される。このため、先の実施形
態に比べて、ロール緊急度の判定精度が向上し、より適
切な時点で運転者に対して警告を発することができるよ
うになる。また、先の実施形態と同様に、ロール角速度
ωに応じた補正値Δθを設定し、ステップ27〜ステッ
プ29において、現在のロール角度θaveの絶対値が、
所定値θ1,2,3と補正値Δθとの加算値より大きいか否
かを判定するようにしてもよい。
【0056】さらに、ステップ27〜ステップ29にお
いて車両横転の危険性を判定する際に、現在の平均ロー
ル角度θaveに代えて、ステップ21において演算され
た推定ロール角度θ’を用いてもよい。この場合、所定
時間経過後の推定ロール角度θ’に基づいて車両横転の
危険性が判定されるため、判定精度を一層向上すること
ができる。ここで、推定ロール角度θ’に基づいて車両
横転の危険性を判定する処理が、請求項4に係る危険性
判定手段に該当する。
【0057】なお、車高センサは、前軸における車両左
右の車高を検出するようにしてもよい。この場合、車両
のロールは操舵輪が連結される前軸から開始されるの
で、ロール状態の予測がより早く行なわれる。そして、
運転者に対する警告が余裕をもって行なわれることで、
安全性をより向上させることができる。また、車両横転
の危険性が大であると判定されたときには、図7に示す
ように、車両の左右に装着された補助輪30L,30R
(ロール角度制限手段)を作動し、ロール角度θが限界
値以下になるようにしてもよい。
【0058】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、車両の左右における車高に基づいてロール
角度が演算されるため、車両のロール角度の検出精度を
向上することができる。請求項2記載の発明によれば、
例えば、路面の凹凸による細かい振動を検出したとして
も、移動平均を演算することでこれが平滑化されるた
め、車両のロール角度の検出精度を一層向上することが
できる。
【0059】請求項3又は請求項4に記載の発明によれ
ば、運転者に対する警告は、車両のロール状態の予測に
基づいて早期に発せられるため、危険回避操作を開始す
るまでの時間的余裕が確保され、車両運行上の安全性を
向上させることができる。請求項5記載の発明によれ
ば、車両のロール状態は、簡単な演算により高精度に予
測されることとなり、適切な時期に警告を発することが
できる。
【0060】請求項6記載の発明によれば、例えば、路
面の凹凸による細かい振動を検出したとしても、移動平
均を演算することでこれが平滑化されるため、不適切な
警告が発せられることを防止できる。請求項7記載の発
明によれば、車両横転の危険性が少ない状態、例えば、
ロール方向に傾斜している路面に車両が停車したとき、
発進直後のような低速走行中に路面のうねりを拾ってし
まったときには、不適切な警報が発せられることが防止
できる。
【0061】請求項8記載の発明によれば、車両の減速
によりロール角度が小さくなるため、運転者による危険
回避操作が遅れたとしても、車両横転の危険性を低減す
ることができる。請求項9記載の発明によれば、例え
ば、ブレーキコントローラ又は/及びエンジンコントロ
ーラに制御指令を伝達するだけで、車両を減速すること
ができ、制御内容が複雑になることを防止できる。
【0062】請求項10記載の発明によれば、車両のロ
ール角度が、危険角度以上になることが確実に防止され
るため、車両横転を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るロールオーバ防止装置をトラクタ
に適用した構成図
【図2】コントロールユニットにより実現される機能の
説明図
【図3】制御内容の一例を示すフローチャート
【図4】制御内容の一例を示すフローチャート
【図5】ロール角度の演算方法を示す説明図
【図6】制御内容の他の一例を示すフローチャート
【図7】ロール角度を限界値以下にする補助輪の説明図
【符号の説明】
16L,16R 車高センサ 18 ロールインジケータ 22 警報器 24 コントロールユニット 24a ロール角度演算部 24b ロール角速度演算部 24c ロール緊急度判定部 24d 横転危険性判定部 24e インジケータ制御部 24f 警報器制御部 24g 減速制御部 26 エンジンコントローラ 28 ブレーキコントローラ 30 補助輪
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宅 博 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (72)発明者 山下 勝 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 (72)発明者 萩原 正美 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 Fターム(参考) 2F069 AA42 AA71 BB21 DD30 EE22 GG12 GG21 MM04 NN05 NN19 NN26 QQ03 3D037 FA21 FB01 FB02 FB09 3D045 AA06 BB06 BB37 GG12 GG25

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両の左右における車高を検出する車高検
    出手段と、 検出された車高に基づいて、ロール角度を演算するロー
    ル角度演算手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする車両のロール角度
    検出装置。
  2. 【請求項2】前記ロール角度演算手段により演算された
    ロール角度の移動平均を演算する移動平均演算手段を備
    え、 演算されたロール角度の移動平均を車両のロール角度と
    して検出することを特徴とする請求項1記載の車両のロ
    ール角度検出装置。
  3. 【請求項3】車両のロール角度を検出するロール角度検
    出手段と、 車両のロール角速度を検出するロール角速度検出手段
    と、 検出されたロール角速度に応じた緊急度を判定する緊急
    度判定手段と、 検出されたロール角度の絶対値が、前記緊急度に応じた
    所定値より大きいときに、車両横転の危険性ありと判定
    する危険性判定手段と、 該危険性判定手段により車両横転の危険性ありと判定さ
    れたときに、運転者に対して警告を発する警告発生手段
    と、 を含んで構成されたことを特徴とする車両のロールオー
    バ防止装置。
  4. 【請求項4】車両のロール角度を検出するロール角度検
    出手段と、 車両のロール変化状態を検出するロール変化状態検出手
    段と、 検出されたロール角度及びロール変化状態に基づいて、
    所定時間経過後における車両のロール角度を推定するロ
    ール角度推定手段と、 推定されたロール角度に応じた緊急度を判定する緊急度
    判定手段と、 推定されたロール角度の絶対値が、前記緊急度に応じた
    所定値より大きいときに、車両横転の危険性ありと判定
    する危険性判定手段と、 該危険性判定手段により車両横転の危険性ありと判定さ
    れたときに、運転者に対して警告を発する警告発生手段
    と、 を含んで構成されたことを特徴とする車両のロールオー
    バ防止装置。
  5. 【請求項5】前記ロール変化状態検出手段は、車両のロ
    ール変化状態として、ロール角速度又はロール角加速度
    を検出することを特徴とする請求項4記載の車両のロー
    ルオーバ防止装置。
  6. 【請求項6】車両の左右における車高を検出する車高検
    出手段と、 検出された車高に基づいて、ロール角度を演算するロー
    ル角度演算手段と、 演算されたロール角度の移動平均を演算する移動平均演
    算手段と、 を備え、 前記ロール角度検出手段は、演算されたロール角度の移
    動平均をロール角度とすることを特徴とする請求項3〜
    請求項5のいずれか1つに記載の車両のロールオーバ防
    止装置。
  7. 【請求項7】車両走行状態に基づいて、車両が停車中又
    は低速走行中であるか否かを判定する走行状態判定手段
    と、 該走行状態判定手段により車両が停車中又は低速走行中
    であると判定されたときに、前記緊急度に応じた所定値
    を増加させる所定値増加手段と、 を備えたことを特徴とする請求項3〜請求項6のいずれ
    か1つに記載の車両のロールオーバ防止装置。
  8. 【請求項8】前記危険性判定手段により車両横転の危険
    性ありと判定されたときに、車両を減速させる車両減速
    手段を備えたことを特徴とする請求項3〜請求項7のい
    ずれか1つに記載の車両のロールオーバ防止装置。
  9. 【請求項9】前記車両減速手段は、 車両のブレーキを作動させるブレーキ作動手段と、 内燃機関に供給される燃料を低減させる燃料低減手段
    と、 のうち少なくとも一方であることを特徴とする請求項8
    記載の車両のロールオーバ防止装置。
  10. 【請求項10】前記危険性判定手段により車両横転の危
    険性ありと判定されたときに、車両のロール角度を機械
    的に制限するロール角度制限手段を備えたことを特徴と
    する請求項3〜請求項9のいずれか1つに記載の車両の
    ロールオーバ防止装置。
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