JP2005239078A - Rolling prevention device for vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling prevention device for a vehicle detecting leaving from a ground of a wheel and preventing rolling of the vehicle when the leaving from the ground of the wheel occurs. <P>SOLUTION: The rolling prevention device for the vehicle prevents rolling of the vehicle at turning traveling and has a suspension expansion/contraction amount measurement means for measuring an expansion/contraction amount of the suspension of the vehicle; a roll angle detection means for detecting a roll angle of the vehicle; an inclination angle calculation means for calculating an inclination angle in a vehicle width direction of a front part or a rear part of the vehicle based on the expansion/contraction amount of the suspension measured by the suspension expansion/contraction amount measurement means; a leaving from ground detection means for detecting leaving from the ground of a front wheel or a rear wheel based on the roll angle detected by the roll angle detection means and the inclination angle in the vehicle width direction of the front part or the rear part of the vehicle calculated by the inclination angle calculation means. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は車両の横転防止装置に関し、特に、車輪の離地を検出して車両の横転を防止する車両の横転防止装置に関する。   The present invention relates to a vehicle rollover prevention device, and more particularly to a vehicle rollover prevention device that detects wheel takeoff to prevent vehicle rollover.

車両が旋回走行する場合、走行速度や操舵角によって定まる旋回半径等により車両が横転する虞がある。特に、積載物等により重心の高い車両が、高速で旋回走行する場合に横転に至る可能性が高まる。そこで、車両が横転に至る前に制動により車両を減速させ、又は、警報により運転者に横転の危険があることを知らせる発明が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。当該発明では、旋回走行中の車両の旋回内輪が、フルリバウンド位置までリバウンド変位したことを検知して、横転を防止するための安全措置を講ずる。
特開平11−170992
When the vehicle turns, the vehicle may roll over depending on the turning radius determined by the traveling speed and the steering angle. In particular, when a vehicle having a high center of gravity due to a load or the like turns at a high speed, the possibility of overturning increases. Therefore, an invention has been proposed in which the vehicle is decelerated by braking before the vehicle rolls over, or a warning is given to the driver that there is a risk of rollover by an alarm (for example, see Patent Document 1). In this invention, the turning inner wheel of the vehicle that is turning is detected to have rebounded to the full rebound position, and safety measures are taken to prevent rollover.
JP-A-11-170992

しかしながら、特許文献1記載の発明では、旋回内輪の一つがフルリバウンド位置までリバウンドしたか否かでタイヤ浮きを検出するものであるため、タイヤ浮き後のサスペンションストロークの増加を検出できない。図13は、従来の、車両高とサスペンションストロークの関係を説明するための図である。図13(a)は、直進走行をしている車両を示す。図13(a)の車両は、タイヤ11で路面15と接し、タイヤ側と連結されたサスペンション13L及び13Rにより車体が保持されている。   However, in the invention described in Patent Document 1, since the tire lift is detected based on whether one of the turning inner wheels has rebounded to the full rebound position, an increase in the suspension stroke after the tire lift cannot be detected. FIG. 13 is a diagram for explaining a conventional relationship between vehicle height and suspension stroke. FIG. 13A shows a vehicle traveling straight ahead. The vehicle shown in FIG. 13A is in contact with a road surface 15 with a tire 11, and a vehicle body is held by suspensions 13L and 13R connected to the tire side.

図13(b)は、左に旋回走行し、左側の車輪がタイヤ浮きする直前の車両を示す(以下、タイヤ浮きを離地と称する)。左に旋回走行することで、車両には右方向の横加速度G1が加わり、サスペンション13Rにローリング力が加わる。ローリング力により、サスペンション13Rは圧縮され長さL2に短縮されると共に、サスペンション13Lは長さL3に増大する。この結果、右側の対地距離h2が左側の対地距離h3よりも短くなる。なお、図13(b)は、左側の車輪が離地する直前のスキムタッチした状態であるので、サスペンション13Rは最小のストロークに圧縮され、サスペンション13Lは最大のストロークで伸張している。   FIG. 13 (b) shows a vehicle that turns to the left and immediately before the left wheel floats on the tire (hereinafter, the tire lift is referred to as a takeoff). By turning to the left, a lateral acceleration G1 in the right direction is applied to the vehicle, and a rolling force is applied to the suspension 13R. Due to the rolling force, the suspension 13R is compressed and shortened to the length L2, and the suspension 13L increases to the length L3. As a result, the right ground distance h2 is shorter than the left ground distance h3. Note that FIG. 13B shows a skimmed state immediately before the left wheel leaves, so the suspension 13R is compressed to the minimum stroke and the suspension 13L is extended to the maximum stroke.

図13(c)は、左に旋回走行している車両を示すが、図13(b)よりも大きい横加速度G2を受けている点で図13(b)と異なる。ローリング力が図13(b)よりも大きいため、図13(c)では、左側の車輪が離地している。離地に伴い、左側の対地距離はh4となる。サスペンション13Rは、図13(b)の状態ですでに最小のストロークに圧縮されているため長さL2を保ち、サスペンション13Lも最大のストロークで伸張しているため長さL3を保つ。これに対し、対地距離においては、右側の対地距離はh2に保たれるが、左側は離地により高さh4(>h3)となる。   FIG. 13 (c) shows a vehicle turning to the left, which differs from FIG. 13 (b) in that it receives a lateral acceleration G2 greater than that in FIG. 13 (b). Since the rolling force is larger than that in FIG. 13B, the left wheel is released in FIG. 13C. With the takeoff, the distance to the left is h4. Since the suspension 13R is already compressed to the minimum stroke in the state of FIG. 13B, the length L2 is maintained, and since the suspension 13L is also expanded with the maximum stroke, the length L3 is maintained. On the other hand, with respect to the ground distance, the ground distance on the right side is kept at h2, but the left side has a height h4 (> h3) due to takeoff.

したがって、車輪が離地したか否かを、サスペンションのストロークが所定値以上になったことで検出するのでは、図13(b)と図13(c)の状態を判別できない。例えば、車輪が離地したと判定された後に、サスペンションストロークの増加を検出することができず、図13(c)のように車輪が浮いているのか、図13(b)のようにスキムタッチしているかの判定が困難である。   Therefore, the state shown in FIG. 13 (b) and FIG. 13 (c) cannot be determined by detecting whether or not the wheel has left the ground by detecting that the stroke of the suspension has exceeded a predetermined value. For example, after it is determined that the wheel has taken off, an increase in the suspension stroke cannot be detected, and whether the wheel is floating as shown in FIG. 13C or skimmed as shown in FIG. 13B. It is difficult to determine whether

また、車両の姿勢を安定させるスタビライザ(不図示)は、旋回走行時に旋回内輪のサスペンションストロークを縮小させるように作用する。しかしながら、旋回内輪のサスペンションストロークをどの位縮小させるかは、スタビライザの作用の程度により変化する。例えば、スタビライザの作用の程度によっては、図13(b)のようにサスペンション13LがL3の長さになる前に車輪が離地し得るため、サスペンションストロークを監視するだけでは、車輪が離地したか否かを検出することは困難である。   In addition, a stabilizer (not shown) that stabilizes the posture of the vehicle acts to reduce the suspension stroke of the turning inner wheel during turning. However, how much the suspension stroke of the inner turning wheel is reduced depends on the degree of the action of the stabilizer. For example, depending on the degree of the action of the stabilizer, the wheel may come off before the suspension 13L reaches the length of L3 as shown in FIG. 13 (b). It is difficult to detect whether or not.

本発明は上記問題に鑑み、車輪の離地を検出して、車輪の離地が生じた場合に車両の横転を防止する車両の横転防止装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a vehicle rollover prevention device that detects the wheel takeoff and prevents the vehicle from rolling over when the wheel takeoff occurs.

上記問題を解決するため、本発明は、旋回走行時の車両の横転を防止する車両の横転防止装置であって、車両のサスペンションの伸縮量を計測するサスペンション伸縮量計測手段と、車両のロール角を検出するロール角検出手段と、サスペンション伸縮量計測手段により計測されたサスペンションの伸縮量に基づき、車両前部又は後部の車両幅方向の傾き角を算出する傾き角算出手段と、ロール角検出手段により検出されたロール角と、傾き角算出手段により算出された車両前部又は後部の車両幅方向の傾き角とに基づいて、前輪又は後輪の離地を検出する離地検出手段と、を有することを特徴とする。本発明によれば、車両の離地を容易に検出できる。   In order to solve the above problems, the present invention provides a vehicle rollover prevention device for preventing the vehicle from rolling over during turning, and includes a suspension expansion / contraction amount measuring means for measuring the amount of expansion / contraction of the suspension of the vehicle, and a roll angle of the vehicle. Roll angle detecting means for detecting the vehicle, inclination angle calculating means for calculating an inclination angle in the vehicle width direction at the front or rear of the vehicle based on the amount of suspension expansion / contraction measured by the suspension expansion / contraction amount measuring means, and roll angle detection means A takeoff detection means for detecting a takeoff of the front wheel or the rear wheel based on the roll angle detected by the vehicle and the inclination angle in the vehicle width direction of the vehicle front or rear calculated by the inclination angle calculation means; It is characterized by having. According to the present invention, the takeoff of the vehicle can be easily detected.

本発明の一局面では、運転者に警告する警告手段と、車両に制動を加える自動制動手段とを有し、警告手段は、前記離地検出手段が前輪又は後輪のいずれかの離地を検出した場合に運転者に警告し、自動制動手段は、離地検出手段が前輪及び後輪の離地を検出した場合に車両に制動を加えることを特徴とする。本発明によれば、車輪の離地を検出した場合は、車両の横転を防止することができる。   In one aspect of the present invention, there is provided warning means for warning the driver and automatic braking means for applying braking to the vehicle. If detected, the driver is warned, and the automatic braking means applies braking to the vehicle when the ground detection means detects the front wheel and the rear wheel. According to the present invention, when a wheel takeoff is detected, it is possible to prevent the vehicle from rolling over.

また、本発明の一形態において、ロール角検出手段は、車両の幅方向に2以上設けた対地距離計測手段により計測された路面との対地距離に基づき、車両のロール角を算出する、ことを特徴とする。本発明によれば、対地距離計測手段を用いることでロール角を検出できる。なお、対地距離計測手段は、路面との距離を絶対値として求めるのではなく、路面との距離の変動を計測するものであってもよい。   Further, in one aspect of the present invention, the roll angle detection means calculates the roll angle of the vehicle based on the ground distance measured with the ground distance measurement means provided by two or more ground distance measurement means provided in the width direction of the vehicle. Features. According to the present invention, the roll angle can be detected by using the ground distance measuring means. The ground distance measuring means may measure the variation in the distance to the road surface instead of obtaining the distance to the road surface as an absolute value.

また、本発明は、旋回走行時の車両の横転を防止する車両の横転防止装置であって、車両のサスペンションの伸縮量を計測するサスペンション伸縮量計測手段と、車両の車体と路面との対地距離を計測する3以上の対地距離計測手段と、サスペンション伸縮量計測手段により計測されたサスペンションの伸縮量に基づき、前輪又は後輪における車体の高さを計測する車体高計測手段と、対地距離計測手段により計測された路面との対地距離及び対地距離計測手段が設置された設置位置に基づき、対地距離計測手段が形成する平面の座標を算出する平面座標算出手段と、平面座標算出手段により算出された対地距離計測手段が形成する平面の座標及び前記車両の前輪又は後輪の設置位置に基づき、前輪又は後輪の設置位置における車体の高さを算出する車体高算出手段と、車体高計測手段により計測された前輪又は後輪における車体の高さと、車体高算出手段により算出された前輪又は後輪の設置位置における車体の高さとに基づいて、前輪又は後輪の離地を検出する離地検出手段と、を有することを特徴とする車両の横転防止装置を提供する。   The present invention also relates to a vehicle rollover prevention device for preventing the vehicle from rolling over during turning, and a suspension expansion / contraction amount measuring means for measuring the amount of suspension expansion / contraction of the vehicle, and a ground distance between the vehicle body and the road surface. Three or more ground distance measuring means for measuring the vehicle height, vehicle body height measuring means for measuring the height of the vehicle body at the front wheel or the rear wheel based on the suspension expansion / contraction amount measured by the suspension expansion / contraction amount measuring means, and the ground distance measurement means Calculated by the plane coordinate calculation means for calculating the coordinates of the plane formed by the ground distance measurement means, and the plane coordinate calculation means Based on the coordinates of the plane formed by the ground distance measuring means and the installation position of the front wheel or rear wheel of the vehicle, the height of the vehicle body at the installation position of the front wheel or rear wheel is determined. Based on the vehicle body height calculating means to be output, the vehicle body height at the front or rear wheel measured by the vehicle body height measuring means, and the vehicle body height at the installation position of the front wheel or rear wheel calculated by the vehicle body height calculating means, There is provided a vehicle rollover prevention device comprising: a ground detection means for detecting a ground separation of a front wheel or a rear wheel.

本発明によれば、対地距離計測手段が形成する平面の座標を算出でき、座標に基づいて、前輪又は後輪の設置位置における車体の高さを算出できので、より正確に離地を検出できる。   According to the present invention, the coordinates of the plane formed by the ground distance measuring means can be calculated, and the height of the vehicle body at the installation position of the front wheel or the rear wheel can be calculated based on the coordinates, so that the takeoff can be detected more accurately. .

本発明の一形態において、運転者に警告する警告手段と、車両に制動を加える自動制動手段とを有し、警告手段は、離地検出手段が前輪又は後輪のいずれかの離地を検出した場合に運転者に警告し、自動制動手段は、離地検出手段が前輪及び後輪の離地を検出した場合に車両に制動を加える、ことを特徴とする。   In one embodiment of the present invention, warning means for warning the driver and automatic braking means for applying braking to the vehicle are provided, and the warning means detects the takeoff of either the front wheel or the rear wheel. In this case, the driver is warned, and the automatic braking means applies braking to the vehicle when the takeoff detecting means detects the takeoff of the front wheels and the rear wheels.

車輪の離地を検出して、車輪の離地が生じた場合に車両の横転を防止する車両の横転防止装置を提供することができる。   It is possible to provide a vehicle rollover prevention device that detects the wheel takeoff and prevents the vehicle from rolling over when the wheel takeoff occurs.

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照して説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、横転防止装置を備えた車載装置の機能構成図の一例を示す。車載装置は、電子制御ユニット(以下、ECUと称す)30を備えており、ECU30により制御される。ロール角センサ23は、車体のロール角を検出し、検出されたロール角はECU30に入力される(以下、ロール角センサ23により検出されたロール角を検出ロール角という。)。また、ECU30には、各車輪からサスペンションのストローク量が入力される。ストロークセンサS−FLは左前輪のストローク量を、ストロークセンサS−FRは右前輪のストローク量を、ストロークセンサS−RLは左後輪のストローク量を、ストロークセンサS−RRは右後輪のストローク量を、それぞれ計測しECU30へ入力する。ECU30は、検出されたロール角の大きさ及び各車輪のストローク量に基づき、車輪が離地したことを判定する。 FIG. 1 shows an example of a functional configuration diagram of an in-vehicle device provided with a rollover prevention device. The in-vehicle device includes an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 30 and is controlled by the ECU 30. The roll angle sensor 23 detects the roll angle of the vehicle body, and the detected roll angle is input to the ECU 30 (hereinafter, the roll angle detected by the roll angle sensor 23 is referred to as a detected roll angle). Moreover, the stroke amount of the suspension is input to the ECU 30 from each wheel. The stroke sensor S-FL indicates the stroke amount of the left front wheel, the stroke sensor S-FR indicates the stroke amount of the right front wheel, the stroke sensor S-RL indicates the stroke amount of the left rear wheel, and the stroke sensor S-RR indicates the stroke amount of the right rear wheel. The stroke amount is measured and input to the ECU 30. The ECU 30 determines that the wheel has left the ground based on the detected roll angle and the stroke amount of each wheel.

ECU30には、ブレーキアクチュエータ24及び警報機25が接続されており、後述するように所定の場合に、運転者の操作によらずに制動を加え、また、運転者に警報を発する。また、好ましくは、車載装置に、Gセンサ21及び車速センサ22を配設し、旋回走行時の横加速度及び車両速度を検出する。   A brake actuator 24 and an alarm device 25 are connected to the ECU 30, and braking is applied regardless of the driver's operation and a warning is issued to the driver in a predetermined case as will be described later. Preferably, the G sensor 21 and the vehicle speed sensor 22 are arranged in the in-vehicle device to detect the lateral acceleration and the vehicle speed during turning.

図2(a)は、走行している車両の概略斜視図の一例を示す。車両20は、4つの車輪FL、FR、RL、RRにより路面15を走行する。なお、車両20は、路面に対して所定の水平面で切り出した直方体で示し、車両自体は変形しない。   FIG. 2A shows an example of a schematic perspective view of a traveling vehicle. The vehicle 20 travels on the road surface 15 with four wheels FL, FR, RL, and RR. The vehicle 20 is shown as a rectangular parallelepiped cut out on a predetermined horizontal plane with respect to the road surface, and the vehicle itself is not deformed.

図2(b)及び(c)は、進行方向後方から見た車両20を示す。車両20が横Gによりローリングすると、ロール角センサ23により車両のロール角θが検出される。また、車両20がローリングすると、サスペンションがストロークして、サスペンション長Lrr、Lrlが変動する。なお、Lrrは、水平面を直進走行している状態の右後輪のサスペンション長、Lrlは同じく左後輪のサスペンション長である。不図示の前輪についても同様に、Lfrは右前輪のサスペンション長、Lflは左前輪のサスペンション長である。   FIGS. 2B and 2C show the vehicle 20 viewed from the rear in the traveling direction. When the vehicle 20 rolls in the lateral direction G, the roll angle sensor 23 detects the roll angle θ of the vehicle. When the vehicle 20 rolls, the suspension strokes and the suspension lengths Lrr and Lrl change. Note that Lrr is the suspension length of the right rear wheel while traveling straight on a horizontal plane, and Lrr is the suspension length of the left rear wheel. Similarly for the front wheel (not shown), Lfr is the suspension length of the right front wheel, and Lfl is the suspension length of the left front wheel.

例えば、左に旋回走行する場合には、LrrがLrr+ΔLrrに短縮され、LrlがLrl+ΔLrlに増大する。ΔLrrは右後輪のサスペンションのストローク量を、ΔLrlは左後輪のサスペンションのストローク量を、それぞれ示す。同様に、ΔLfrは右前輪のサスペンションのストローク量を、ΔLflは左前輪のサスペンションのストローク量をそれぞれ示す。   For example, when turning left, Lrr is shortened to Lrr + ΔLrr, and Lrl is increased to Lrl + ΔLrr. ΔLrr represents the stroke amount of the right rear wheel suspension, and ΔLrr represents the stroke amount of the left rear wheel suspension. Similarly, ΔLfr represents the stroke amount of the right front wheel suspension, and ΔLfl represents the stroke amount of the left front wheel suspension.

続いて、タイヤのたわみを補正したサスペンション長について説明する。車両は、車重によりタイヤがたわんでいる。ローリング力により車両がローリングすると、内輪側のサスペンション長が増大すると共に、タイヤのたわみが解消される。ストロークセンサは、アブソーバやスピンドルに備えられているため、ストロークセンサにより検出されるストローク量の変化は、タイヤのたわみ量を含まない。このため、サスペンション長を、タイヤのたわみ分補正する。本実施例では、ストローク量とタイヤのたわみ分が補正されたサスペンション長の関係を計測しておき、ストロークセンサにより計測されたストロークから、タイヤのたわみ分が補正されたサスペンション長を求める。したがって、サスペンション長とは、タイヤと路面の接地面からサスペンション自体の長さまでをいう。   Next, the suspension length with corrected tire deflection will be described. The tire is bent by the weight of the vehicle. When the vehicle rolls due to the rolling force, the suspension length on the inner ring side increases and tire deflection is eliminated. Since the stroke sensor is provided in the absorber or the spindle, the change in the stroke amount detected by the stroke sensor does not include the tire deflection amount. For this reason, the suspension length is corrected for the deflection of the tire. In this embodiment, the relationship between the stroke amount and the suspension length in which the tire deflection is corrected is measured, and the suspension length in which the tire deflection is corrected is obtained from the stroke measured by the stroke sensor. Therefore, the suspension length refers to the length of the suspension itself from the ground contact surface of the tire and the road surface.

図3は、ストロークセンサにより計測されたストローク量とサスペンション長の関係を示すグラフ図である。ECU30は、ストロークセンサにより検出されたストローク量とサスペンション長の関係を、予め図3のグラフ図のように保持している。以降(実施例1〜3)は、タイヤのたわみが補正されたサスペンション長をLfr又はLfr+ΔLfr等として計測する。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the stroke amount measured by the stroke sensor and the suspension length. The ECU 30 holds the relationship between the stroke amount detected by the stroke sensor and the suspension length in advance as shown in the graph of FIG. Thereafter (Examples 1 to 3), the suspension length in which the deflection of the tire is corrected is measured as Lfr or Lfr + ΔLfr.

車両の傾き角の算出について説明する。ECU30はサスペンション長に基づき、既知のトレッド長Trを用いて、車両の傾き角を算出する。式(1)は、前輪のサスペンション長から求められる車両の傾き角を算出するための式を、式(2)は、後輪のサスペンション長から求められる車両の傾き角を算出するための式を、それぞれ示す。なお、前輪のトレッド長をTrf、後輪のトレッド長をTrrとした。   The calculation of the vehicle tilt angle will be described. The ECU 30 calculates the tilt angle of the vehicle using the known tread length Tr based on the suspension length. Equation (1) is an equation for calculating the vehicle inclination angle obtained from the suspension length of the front wheel, and Equation (2) is an equation for calculating the vehicle inclination angle obtained from the suspension length of the rear wheel. , Respectively. The front wheel tread length was Trf, and the rear tread length was Trr.

車両の傾き角(前輪)=arctan{(ΔLfl−ΔLfr)/Trf}…式(1)
車両の傾き角(後輪)=arctan{(ΔLrl−ΔLrr)/Trr}…式(2)
ロール角センサ23により検出ロール角が検出され、式(1)又は(2)により車両の傾き角が算出されたら、ECU30は、検出されたロール角と車両の傾き角を比較する。図4は、検出ロール角と車両の傾き角とを比較するためのグラフ図を示す。図4の横軸は横Gの大きさを、縦軸は検出ロール角と車両の傾き角の大きさを示す。横Gが大きくなるに従い、検出ロール角と車両の傾き角は増大するが、横GがAのところで車両の傾き角が一定値となる。これは、横GがAとなるとストローク量の変動がなくなること、すなわち車輪が離地したことを意味する。検出ロール角は、車輪が離地した以降も車両の傾きに伴い増大する。したがって、ECU30は、検出ロール角と車両の傾き角の差Def1が所定値以上になったことを検出して、車輪が離地したことを検出できる。
Vehicle tilt angle (front wheel) = arctan {(ΔLfl−ΔLfr) / Trf} (1)
Vehicle tilt angle (rear wheel) = arctan {(ΔLrl−ΔLrr) / Trr} (2)
When the detected roll angle is detected by the roll angle sensor 23 and the vehicle tilt angle is calculated by the equation (1) or (2), the ECU 30 compares the detected roll angle with the vehicle tilt angle. FIG. 4 is a graph for comparing the detected roll angle and the vehicle inclination angle. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the horizontal G size, and the vertical axis indicates the detected roll angle and the vehicle tilt angle. As the lateral G increases, the detected roll angle and the vehicle tilt angle increase, but when the lateral G is A, the vehicle tilt angle becomes a constant value. This means that when the lateral G becomes A, the stroke amount does not vary, that is, the wheel has left the ground. The detected roll angle increases with the inclination of the vehicle even after the wheels have taken off. Therefore, the ECU 30 can detect that the wheel has left the ground by detecting that the difference Def1 between the detected roll angle and the vehicle inclination angle is equal to or greater than a predetermined value.

車輪が離地したことを判定し、ECU30が車両の横転を防止する処理について、図5のフローチャート図に基づき説明する。当該処理は、例えば車両が走行を開始するとスタートする。ECU30は、所定の時間間隔で、ロール角センサ23による検出ロール角、並びに、各車輪のストローク量をストロークセンサから入力される(ステップS101、S102、S103、S104、S105)。   A process of determining that the wheel has left the ground and preventing the vehicle 30 from rolling over will be described with reference to the flowchart of FIG. This process starts when the vehicle starts running, for example. The ECU 30 receives the roll angle detected by the roll angle sensor 23 and the stroke amount of each wheel from the stroke sensor at predetermined time intervals (steps S101, S102, S103, S104, S105).

ステップS106では、ECU30が、右前輪のストローク量ΔLfrと左前輪のストローク量ΔLflに基づき、式(1)により前輪における車両の傾き角を算出する。同様に、ステップS107では、ECU30が、右後輪のストローク量ΔLrrと左後輪のストローク量ΔLrlに基づき、式(2)により後輪における車両の傾き角を算出する。   In step S106, the ECU 30 calculates the tilt angle of the vehicle on the front wheel based on equation (1) based on the stroke amount ΔLfr of the right front wheel and the stroke amount ΔLfl of the left front wheel. Similarly, in step S107, the ECU 30 calculates the tilt angle of the vehicle at the rear wheel based on the stroke amount ΔLrr of the right rear wheel and the stroke amount ΔLrr of the left rear wheel based on Expression (2).

ステップS108では、検出ロール角と前輪における車両の傾き角との差と、予め設定された閾値とを比較する。比較の結果、閾値の方が大きければ(ステップS108のn)、前輪が離地していると判定され、前輪浮きフラグがオンとなる。   In step S108, the difference between the detected roll angle and the vehicle inclination angle at the front wheels is compared with a preset threshold value. As a result of the comparison, if the threshold value is larger (n in step S108), it is determined that the front wheel is off and the front wheel floating flag is turned on.

ステップS109では、検出ロール角と後輪における車両の傾き角との差と、予め設定された閾値とを比較する。比較の結果、閾値の方が大きければ(ステップS109のn)、後輪が離地していると判定され、後輪浮きフラグがオンとなる。なお、ステップS108とS109の閾値は同じでなくともよい。   In step S109, the difference between the detected roll angle and the vehicle inclination angle at the rear wheel is compared with a preset threshold value. As a result of the comparison, if the threshold value is larger (n in Step S109), it is determined that the rear wheel is off and the rear wheel floating flag is turned on. Note that the threshold values in steps S108 and S109 need not be the same.

ステップS110では、前輪浮きフラグと後輪浮きフラグに基づき、離地している車輪の数に基づき処理がなされる。前輪又は後輪が離地している場合には、警報器25により運転者に注意を促す(ステップS111)。前輪及び後輪が離地している場合には、ブレーキアクチュエータ24により車両20に制動を加える。制動を加える場合には、ABS(アンチスキッド・ブレーキ・システム)やTRC(トラクション・コントロール・システム)を使用することが好適である。前輪及び後輪共に離地していない場合には、図5のフローチャート図の処理が繰り返される。   In step S110, processing is performed based on the number of wheels that have left the ground based on the front wheel floating flag and the rear wheel floating flag. If the front wheel or the rear wheel is off, the alarm device 25 alerts the driver (step S111). When the front wheels and the rear wheels are separated, braking is applied to the vehicle 20 by the brake actuator 24. When braking is applied, it is preferable to use ABS (anti-skid brake system) or TRC (traction control system). When neither the front wheel nor the rear wheel is separated, the process of the flowchart in FIG. 5 is repeated.

本実施例によれば、ストロークセンサとロール角センサ23という簡単な構成で、車輪の離地を検出でき、検出結果に基づき車両の横転を防止することができる。   According to the present embodiment, with a simple configuration of the stroke sensor and the roll angle sensor 23, it is possible to detect the wheel takeoff and prevent the vehicle from rolling over based on the detection result.

実施例1では、ロール角センサ23により検出された検出ロール角と車両の傾きとを比較して、車輪の離地を判定した。実施例2では、対地距離センサを用いて車両の傾きを検出し、車輪の離地を判定する車両の横転防止装置について説明する。 In Example 1, the detected roll angle detected by the roll angle sensor 23 was compared with the inclination of the vehicle to determine the wheel takeoff. In the second embodiment, a vehicle rollover prevention device that detects the inclination of a vehicle using a ground distance sensor and determines the separation of a wheel will be described.

図6(a)は、走行している車両の概略斜視図の一例を示す。図6(a)において図2(a)と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。図6(a)は、対地距離センサ42を有する点で図2(a)と異なる。図6(a)のように、少なくとも2つの対地距離センサ42が、車両の左右に配設される。配設位置は、車両20の前後方向に対し直角となるような位置であることが好適である。対地距離センサ42は、超音波やレーザ等を発信し、反射波を受信することで路面42までの距離を計測する。なお、対地距離センサ42は、路面までの距離の絶対値を測定するものはなく、対地距離の変動を検出するものであってもよい。   FIG. 6A shows an example of a schematic perspective view of a traveling vehicle. In FIG. 6A, the same components as those in FIG. FIG. 6A differs from FIG. 2A in that it has a ground distance sensor 42. As shown in FIG. 6A, at least two ground distance sensors 42 are arranged on the left and right sides of the vehicle. The arrangement position is preferably a position that is perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle 20. The ground distance sensor 42 measures the distance to the road surface 42 by transmitting an ultrasonic wave, a laser, or the like and receiving a reflected wave. The ground distance sensor 42 does not measure the absolute value of the distance to the road surface, and may detect a variation in the ground distance.

図6(b)は、横転防止装置を備えた車載装置の機能構成図の一例を示す。図6(b)において図1と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。図6(b)は、対地距離センサ42を有する点で図1と異なる。対地距離センサ42が計測した対地距離はECU30に入力される。   FIG.6 (b) shows an example of the function block diagram of the vehicle-mounted apparatus provided with the rollover prevention apparatus. In FIG. 6B, the same components as those in FIG. FIG. 6B is different from FIG. 1 in that it has a ground distance sensor 42. The ground distance measured by the ground distance sensor 42 is input to the ECU 30.

図7(a)及び(b)は、実施例2における、進行方向後方から見た車両20を示す。図7(a)及び(b)において、図2(b)及び(c)と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。図7(a)の車両は、2つの対地距離センサ2が、距離Wを経て配置される。図7(a)のように、車両20が水平面を直進走行している状態で、進行方向右側に配置された対地距離センサ42により計測される車両20と路面15との距離をBhrとする。同様に進行方向左側に配置された対地距離センサ42により計測される車両20と路面15との距離をBhlとする。   FIGS. 7A and 7B show the vehicle 20 as seen from the rear in the traveling direction in the second embodiment. 7A and 7B, the same components as those in FIGS. 2B and 2C are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the vehicle in FIG. 7A, two ground distance sensors 2 are arranged via a distance W. As shown in FIG. 7A, the distance between the vehicle 20 and the road surface 15 measured by the ground distance sensor 42 arranged on the right side in the traveling direction in a state where the vehicle 20 is traveling straight on a horizontal plane is defined as Bhr. Similarly, the distance between the vehicle 20 and the road surface 15 measured by the ground distance sensor 42 arranged on the left side in the traveling direction is Bhl.

図7(b)のように、車両が横Gによりローリングすると、サスペンションがストロークして、サスペンションの全長Lrr、Lrlが変動すると共に、対地距離センサ42により計測される対地距離が変動する。例えば、左に旋回走行する場合には、車両右側の対地距離がBhr+ΔBhrとなり、車両左側の対地距離はBfl+ΔBhlとなる。ΔBhrは車両右側の対地距離の変化量を、ΔBhlは車両左側の対地距離の変化量を、それぞれ示す。   As shown in FIG. 7B, when the vehicle rolls in the lateral direction G, the suspension strokes, and the total lengths Lrr and Lrl of the suspension vary and the ground distance measured by the ground distance sensor 42 varies. For example, when turning left, the ground distance on the right side of the vehicle is Bhr + ΔBhr, and the ground distance on the left side of the vehicle is Bfl + ΔBhl. ΔBhr represents the amount of change in ground distance on the right side of the vehicle, and ΔBhl represents the amount of change in ground distance on the left side of the vehicle.

車両の傾きは、式(3)により算出される。以下、式(3)により算出される車両の傾きを車両の傾き(検出値)という。   The inclination of the vehicle is calculated by equation (3). Hereinafter, the vehicle inclination calculated by Expression (3) is referred to as vehicle inclination (detected value).

車両の傾き(検出値)=(ΔBhl−ΔBhr)/W …式(3)
サスペンションのストロークの変動により算出される車両20の傾きは、前輪又は後輪で、それぞれ式(4)と(5)により算出される。
Vehicle inclination (detected value) = (ΔBhl−ΔBhr) / W (3)
The inclination of the vehicle 20 calculated by the variation of the suspension stroke is calculated by the equations (4) and (5) for the front wheels and the rear wheels, respectively.

車両の傾き(前輪)=(ΔLfl−ΔLfr)/Trf …式(4)
車両の傾き(後輪)=(ΔLrl−ΔLrr)/Trr …式(5)
車両の傾き(検出値)、車両の傾き(前輪)及び車両の傾き(後輪)が算出されたら、ECU30は、車両の傾き(検出値)と車両の傾き(前輪)又は車両の傾き(後輪)を比較する。図8は、車両の傾き(検出値)と車両の傾き(前輪)又は車両の傾き(後輪)とを比較するためのグラフ図を示す。図8の横軸は横Gの大きさを、縦軸は車両の傾きの大きさを示す。横Gが大きくなるに従い、車両の傾き(検出値)は増大するが、横GがBのところで、車両の傾き(前輪)又は車両の傾き(後輪)が一定値となる。これは、横GがBとなるとストローク量の変動がなくなること、すなわち車輪が離地したことを意味する。したがって、ECU30は、車両の傾き(検出値)と、車両の傾き(前輪)又は車両の傾き(後輪)の差Def2が所定値以上になったことを検出して、車輪が離地したことを検出できる。
Vehicle inclination (front wheel) = (ΔLfl−ΔLfr) / Trf Equation (4)
Vehicle tilt (rear wheel) = (ΔLrl−ΔLrr) / Trr (5)
When the vehicle inclination (detected value), the vehicle inclination (front wheel), and the vehicle inclination (rear wheel) are calculated, the ECU 30 detects the vehicle inclination (detected value) and the vehicle inclination (front wheel) or the vehicle inclination (rear). To compare). FIG. 8 is a graph for comparing the vehicle inclination (detected value) with the vehicle inclination (front wheel) or the vehicle inclination (rear wheel). The horizontal axis in FIG. 8 indicates the magnitude of the horizontal G, and the vertical axis indicates the magnitude of the inclination of the vehicle. As the lateral G increases, the vehicle inclination (detection value) increases, but when the lateral G is B, the vehicle inclination (front wheel) or the vehicle inclination (rear wheel) becomes a constant value. This means that when the lateral G becomes B, the stroke amount does not fluctuate, that is, the wheel has left the ground. Therefore, the ECU 30 detects that the difference Def2 between the vehicle inclination (detected value) and the vehicle inclination (front wheel) or the vehicle inclination (rear wheel) is equal to or greater than a predetermined value, and the wheel has left the ground. Can be detected.

車輪が離地したことを判定し、ECU30が車両の横転を防止する処理について、図9のフローチャート図に基づき説明する。当該処理は、例えば車両が走行を開始するとスタートする。ECU30は、所定の時間間隔で、2つの対地距離センサ42から対地距離、並びに、各車輪のストローク量をストロークセンサから入力される(ステップS201、S202、S102、S103、S104、S105)。   A process for determining that the wheel has left the ground and preventing the vehicle 30 from rolling over will be described with reference to the flowchart of FIG. 9. This process starts when the vehicle starts running, for example. The ECU 30 receives the ground distance and the stroke amount of each wheel from the two ground distance sensors 42 at predetermined time intervals (steps S201, S202, S102, S103, S104, S105).

ステップS203では、式(3)により車両の傾き(検出値)が算出される。これにより車体20の傾きが求められる。   In step S203, the inclination (detection value) of the vehicle is calculated by equation (3). Thereby, the inclination of the vehicle body 20 is obtained.

ステップS206では、ECU30が、右前輪のストローク量ΔLfrと左前輪のストローク量ΔLflに基づき、式(4)により前輪付近の車両の傾きを算出する。同様に、ステップS207では、ECU30が、右後輪のストローク量ΔLrrと左後輪のストローク量ΔLrlに基づき、式(5)により後輪付近の車両の傾きを算出する。   In step S206, the ECU 30 calculates the inclination of the vehicle in the vicinity of the front wheel according to the equation (4) based on the stroke amount ΔLfr of the right front wheel and the stroke amount ΔLfl of the left front wheel. Similarly, in step S207, the ECU 30 calculates the inclination of the vehicle in the vicinity of the rear wheel based on the stroke amount ΔLrr of the right rear wheel and the stroke amount ΔLrr of the left rear wheel, using equation (5).

ステップS208では、車両の傾き(検出値)と車両の傾き(前輪)との差と、予め設定された閾値とを比較する。比較の結果、閾値の方が大きければ(ステップS208のn)、前輪が離地していると判定され、前輪浮きフラグがオンとなる。   In step S208, the difference between the vehicle inclination (detected value) and the vehicle inclination (front wheel) is compared with a preset threshold value. As a result of the comparison, if the threshold value is larger (n in step S208), it is determined that the front wheel is off and the front wheel floating flag is turned on.

ステップS209では、車両の傾き(検出値)と車両の傾き(後輪)との差と、予め設定された閾値とを比較する。比較の結果、閾値の方が大きければ(ステップS209のn)、後輪が離地していると判定され、後輪浮きフラグがオンとなる。なお、ステップS108とS109の閾値は同じでなくともよい。   In step S209, the difference between the vehicle inclination (detected value) and the vehicle inclination (rear wheel) is compared with a preset threshold value. As a result of the comparison, if the threshold value is larger (n in step S209), it is determined that the rear wheel is off and the rear wheel floating flag is turned on. Note that the threshold values in steps S108 and S109 need not be the same.

ステップS110以降の処理は、図5のフローチャート図と同様であるので簡単に説明する。すなわち、前輪又は後輪が離地している場合には、警報器25により運転者に注意を促す(ステップS111)。前輪及び後輪が離地している場合には、ブレーキアクチュエータ24により車両20に制動を加える。前輪及び後輪共に離地していない場合には、図9のフローチャート図の処理が繰り返される。   Since the process after step S110 is the same as that of the flowchart of FIG. 5, it will be briefly described. That is, when the front wheel or the rear wheel is off, the alarm device 25 alerts the driver (step S111). When the front wheels and the rear wheels are separated, braking is applied to the vehicle 20 by the brake actuator 24. If neither the front wheel nor the rear wheel is off, the process of the flowchart in FIG. 9 is repeated.

本実施例によれば、対地距離センサ42により車両の傾きを算出するので、実施例1よりも正確に車両の傾きを検出できる。なお、車両の傾き(検出値)からロール角を算出し、実施例1と同様に車両の傾き角(前輪)又は(後輪)と比較してもよい。   According to the present embodiment, since the vehicle inclination is calculated by the ground distance sensor 42, the vehicle inclination can be detected more accurately than in the first embodiment. The roll angle may be calculated from the vehicle inclination (detected value) and compared with the vehicle inclination angle (front wheel) or (rear wheel) as in the first embodiment.

実施例3では、車両に設けた対地距離センサにより車両に対する路面の座標を算出することで車輪が離地したことを検出する車両の横転防止装置について説明する。図10は、走行している車両の概略斜視図の一例を示す。なお、車両の機能構成図は、図6(b)と同様であるのでその説明は省略する。本実施例においても、サスペンション長がストロークセンサにより計測される。 In Example 3, a vehicle rollover prevention device that detects that a wheel has left the ground by calculating the coordinates of a road surface with respect to the vehicle by a ground distance sensor provided in the vehicle will be described. FIG. 10 shows an example of a schematic perspective view of a traveling vehicle. Since the functional configuration diagram of the vehicle is the same as FIG. 6B, the description thereof is omitted. Also in this embodiment, the suspension length is measured by the stroke sensor.

図10の車両は、対地距離センサ42を車両底面の3カ所に有する。車両における所定の点を原点として、それぞれの対地距離センサ42の座標をS1、S2、S3とする。例えば、車両の幅方向をX軸、長さ方向をY軸、高さ方向をZ軸として、対地距離センサの座標は、S1(x1,y1,z1)、S2(x2,y2,z2)、S3(x3,y3,z3)と表される。対地距離センサ42の位置は既知であり、z1〜z3は対地距離センサ42により計測される路面との対地距離である。式(6−1),(6−2),(6−3)は、3つの対地距離センサ42の座標を表す式である。   The vehicle in FIG. 10 has ground distance sensors 42 at three locations on the bottom surface of the vehicle. The coordinates of each ground distance sensor 42 are S1, S2, and S3 with a predetermined point on the vehicle as the origin. For example, assuming that the width direction of the vehicle is the X axis, the length direction is the Y axis, and the height direction is the Z axis, the coordinates of the ground distance sensor are S1 (x1, y1, z1), S2 (x2, y2, z2), It is represented as S3 (x3, y3, z3). The position of the ground distance sensor 42 is known, and z1 to z3 are ground distances with respect to the road surface measured by the ground distance sensor 42. Expressions (6-1), (6-2), and (6-3) are expressions representing the coordinates of the three ground distance sensors 42.

S1: z1=ax1+by1+c …式(6−1)
S2: z2=ax2+by2+c …式(6−2)
S3: z3=ax3+by3+c …式(6−3)
対地距離センサ42の位置は既知であるので、3つの対地距離センサが含まれる平面が形成できる。当該平面の座標は、対地距離となるz1〜z3の値に基づき決定できる。ECU20は、対地距離センサの位置及び対地距離z1〜z3に基づき、式(6−1)等を連立させa、b、cを算出する。式(6−1)等のa、b、cは定数であり、走行中、刻々と変化する。a、b、cが算出されることで、3つの対地距離センサ42が形成する平面の座標が定められる。3つの対地距離センサ42が形成する平面の座標が求められれば、既知の形状及び大きさを有する車両20を表す直方体の座標が求められる。
S1: z1 = ax1 + by1 + c Formula (6-1)
S2: z2 = ax2 + by2 + c Formula (6-2)
S3: z3 = ax3 + by3 + c Formula (6-3)
Since the position of the ground distance sensor 42 is known, a plane including three ground distance sensors can be formed. The coordinates of the plane can be determined based on the values of z1 to z3 that are ground distances. The ECU 20 calculates a, b, and c by simultaneous equations (6-1) based on the position of the ground distance sensor and the ground distances z1 to z3. A, b, and c in the equation (6-1) are constants and change every moment during traveling. By calculating a, b, and c, the coordinates of the plane formed by the three ground distance sensors 42 are determined. If the coordinates of the plane formed by the three ground distance sensors 42 are obtained, the coordinates of a rectangular parallelepiped representing the vehicle 20 having a known shape and size are obtained.

各車輪の位置における車両の座標を、直方体で表示した車両の各コーナとして、それぞれ、右前輪(Xfr、Yfr、Zfr)、左前輪(Xfl、Yfl、Zfl)、右後輪(Xrr、Yrr、Zrr)、左後輪(Xrl、Yrl、Zrl)と表す。Zfr、Zfl、Zrr、Zrlは、車輪の位置における車体の高さとなる。   The coordinates of the vehicle at the position of each wheel are the corners of the vehicle displayed in a rectangular parallelepiped. Zrr) and left rear wheel (Xrl, Yrl, Zrl). Zfr, Zfl, Zrr, Zrl is the height of the vehicle body at the wheel position.

車両の座標について説明する。車両20がローリング力により傾けば直方体が傾き、車輪の位置における車両のZ座標が変動する。本実施例では、車両における所定の点を原点とするので、車両の傾きが生じた場合には路面が傾いたものとして検出される。すなわち、本実施例では、車両は水平であるとして、車両が傾いたときのZ座標の変化は、路面の座標(以下、路面座標という)の変化として算出される。したがって、車体の所定の点を原点とした車輪の位置(各車輪の位置の車体高)は、車体から路面までの距離としてZ座標で表される。   The coordinates of the vehicle will be described. When the vehicle 20 is tilted by the rolling force, the rectangular parallelepiped is tilted, and the Z coordinate of the vehicle at the wheel position changes. In this embodiment, since a predetermined point in the vehicle is used as the origin, when the vehicle is inclined, it is detected that the road surface is inclined. That is, in this embodiment, assuming that the vehicle is horizontal, the change in the Z coordinate when the vehicle is tilted is calculated as a change in the road surface coordinates (hereinafter referred to as road surface coordinates). Accordingly, the position of the wheel with respect to the predetermined point of the vehicle body (the vehicle body height at the position of each wheel) is represented by the Z coordinate as the distance from the vehicle body to the road surface.

車輪の位置のZ座標Zfr、Zfl、Zrr、Zrlは次のように求めることができる。式(7−1)等は、式(6−1)等により算出されたa、b、cで表示した、車輪の位置(Z座標)を表す式である。   The Z coordinates Zfr, Zfl, Zrr, Zrl of the wheel position can be obtained as follows. Formula (7-1) etc. is a formula showing the position (Z coordinate) of a wheel displayed by a, b, and c calculated by formula (6-1) etc.

Zfr=aXfr+bYfr+c …式(7−1)
Zfl=aXfl+bYfl+c …式(7−2)
Zrr=aXrr+bYrr+c …式(7−3)
Zrl=aXrl+bYrl+c …式(7−4)
Z座標は車体と路面との距離であるので、ストロークセンサにより計測されたサスペンション長に基づく車輪の位置における車高と比較できる。図11は、Z座標と車輪の位置の車高とを比較するためのグラフ図を示す。図11の横軸は横Gの大きさを、縦軸はZ座標又は車輪位置の車高を示す。なお、ストロークセンサにより計測されるサスペンション長は、タイヤと路面との接地面からサスペンション自体の長さであるので、サスペンション長と車輪の位置における車高をそのまま比較できない。本実施例では、予め、サスペンション長と車輪の位置(車両20の角コーナ)の車高の関係を求めておき、式(7−1)等により算出されるZ座標と比較する。
Zfr = aXfr + bYfr + c (7)
Zfl = aXfl + bYfl + c (7-2)
Zrr = aXrr + bYrr + c (7-3)
Zrl = aXrl + bYrl + c (7-4)
Since the Z coordinate is the distance between the vehicle body and the road surface, it can be compared with the vehicle height at the wheel position based on the suspension length measured by the stroke sensor. FIG. 11 is a graph for comparing the Z coordinate and the vehicle height at the wheel position. The horizontal axis in FIG. 11 indicates the size of the horizontal G, and the vertical axis indicates the Z coordinate or the vehicle height at the wheel position. Since the suspension length measured by the stroke sensor is the length of the suspension itself from the contact surface between the tire and the road surface, the suspension length and the vehicle height at the wheel position cannot be directly compared. In the present embodiment, the relationship between the suspension length and the vehicle height of the wheel position (the corner corner of the vehicle 20) is obtained in advance and compared with the Z coordinate calculated by the equation (7-1) or the like.

図11によれば、横Gが大きくなるに従い、Z座標及び車輪の位置の車高は増大するが、横GがCのところで車輪の位置の車高が一定値となる。これは、横GがCとなるとストローク量の変動がなくなること、すなわち車輪が離地したことを意味する。Z座標は、車輪が離地した以降も車両の傾きに伴い増大する。したがって、ECU30は、Z座標と車輪の位置の高さとの差Def3が所定値以上になったことを検出して、車輪が離地したことを検出できる。   According to FIG. 11, as the lateral G increases, the vehicle height at the Z coordinate and the wheel position increases, but when the lateral G is C, the vehicle height at the wheel position becomes a constant value. This means that when the lateral G becomes C, the stroke amount does not vary, that is, the wheel has left the ground. The Z coordinate increases with the inclination of the vehicle even after the wheels have taken off. Therefore, the ECU 30 can detect that the wheel has left the ground by detecting that the difference Def3 between the Z coordinate and the height of the wheel position is equal to or greater than a predetermined value.

車輪が離地したことを判定し、ECU30が車両の横転を防止する処理について、図12のフローチャート図に基づき説明する。当該処理は、例えば車両が走行を開始するとスタートする。ステップS301では、ECU30が、所定の時間間隔で、対地距離センサ42からz1〜z3の計測値を入力される。ECU30は、上述したようにz1〜z3に基づき、車両20の各コーナのZ座標をもとめる。   A process of determining that the wheel has left the ground and preventing the vehicle 30 from rolling over will be described with reference to the flowchart of FIG. This process starts when the vehicle starts running, for example. In step S301, the ECU 30 inputs measurement values z1 to z3 from the ground distance sensor 42 at predetermined time intervals. The ECU 30 determines the Z coordinate of each corner of the vehicle 20 based on z1 to z3 as described above.

ステップS302では、各車輪のストローク量をストロークセンサから入力される。ECU30は、ストローク量からタイヤのたわみを補正すると共に、車輪の位置の車高を算出する。   In step S302, the stroke amount of each wheel is input from the stroke sensor. The ECU 30 corrects the tire deflection from the stroke amount and calculates the vehicle height at the wheel position.

ステップS303では、ECU30が各車輪のZ座標と車輪の位置の車高とを比較する。比較の結果、Z座標と車輪の位置の車高との差が、所定の閾値よりも大きければ(ステップS303のn)、当該車輪は離地していると判定される。所定の閾値よりも小さければ(ステップS303のy)、車輪は離地していないので再度フローチャート図の処理が繰り返される。   In step S303, the ECU 30 compares the Z coordinate of each wheel with the vehicle height at the wheel position. As a result of the comparison, if the difference between the Z coordinate and the vehicle height at the wheel position is larger than a predetermined threshold value (n in step S303), it is determined that the wheel is off. If it is smaller than the predetermined threshold value (y in step S303), the wheel has not left the ground, so the processing in the flowchart is repeated.

ステップS304では、ECU30が2つの車輪が離地しているか否か判定する。判定の結果、一輪が離地している場合(前輪又は後輪が離地している場合)には、警報器25により運転者に注意を促す。二輪が離地している場合(前輪及び後輪が離地している場合)には、ブレーキアクチュエータ24により車両20に制動を加える。   In step S304, the ECU 30 determines whether or not the two wheels have taken off. As a result of the determination, when one wheel is taken off (when the front wheel or the rear wheel is taken off), the alarm device 25 alerts the driver. When the two wheels have taken off (when the front wheels and the rear wheels have taken off), braking is applied to the vehicle 20 by the brake actuator 24.

本実施例では、路面座標を求めることで、車輪の位置における車体の高さ(Z座標)を算出できる。走行中の車両は、車幅方向にロールするだけでなく、前後方向にピッチングする。路面座標は、ピッチングの影響を含んだ形で求められるので、ストロークセンサから求めた車輪位置の高さと比較して、離地を正確に検出する車両の横転防止装置を提供できる。   In the present embodiment, the height (Z coordinate) of the vehicle body at the wheel position can be calculated by obtaining the road surface coordinates. A traveling vehicle not only rolls in the vehicle width direction but also pitches in the front-rear direction. Since the road surface coordinates are obtained in a form including the influence of pitching, it is possible to provide a vehicle rollover prevention device that accurately detects the takeoff as compared with the height of the wheel position obtained from the stroke sensor.

横転防止装置を備えた車載装置の機能構成図の一例である。It is an example of the functional block diagram of the vehicle-mounted apparatus provided with the rollover prevention apparatus. 走行している車両の概略図の一例である。It is an example of the schematic diagram of the vehicle which is drive | working. ストロークセンサにより計測されたストローク量とサスペンション長の関係を示すグラフ図の一例である。It is an example of the graph which shows the relationship between the stroke amount measured by the stroke sensor, and suspension length. 検出ロール角と車両の傾き角とを比較するためのグラフ図の一例である。It is an example of the graph for comparing a detection roll angle and the inclination angle of a vehicle. 車輪が離地したことを判定し、車両の横転を防止する処理を示すフローチャート図の一例である。It is an example of the flowchart figure which shows the process which determines that the wheel left | separated and prevents rollover of a vehicle. 実施例2における車両の概略斜視図及び機能構成図の一例である。It is an example of the schematic perspective view and functional block diagram of the vehicle in Example 2. FIG. 進行方向後方から見た車両の概略図の一例である。It is an example of the schematic diagram of the vehicle seen from the advancing direction back. 車両の傾き(検出値)と車両の傾き(前後輪)とを比較するためのグラフ図の一例である。It is an example of the graph for comparing the inclination (detection value) of a vehicle, and the inclination (front-rear wheel) of a vehicle. 車輪が離地したことを判定し、車両の横転を防止する処理を示すフローチャート図の一例である。It is an example of the flowchart figure which shows the process which determines that the wheel left | separated and prevents rollover of a vehicle. 実施例3における車両の概略斜視図の一例である。10 is an example of a schematic perspective view of a vehicle in Embodiment 3. FIG. Z座標と車輪の位置の車高とを比較するためのグラフ図の一例である。It is an example of the graph for comparing Z coordinate and the vehicle height of the position of a wheel. 車輪が離地したことを判定し、が車両の横転を防止する処理を示すフローチャート図の一例である。It is an example of the flowchart figure which shows the process which determines with the wheel having taken off and prevents rollover of a vehicle. 従来の、車両高とサスペンションストロークの関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional relationship between vehicle height and a suspension stroke.

符号の説明Explanation of symbols

15 路面
20 車両
21 Gセンサ
22 車速センサ
23 ロール角センサ
24 ブレーキアクチュエータ
25 警報器
30 ECU
42 対地距離センサ
S−fl,S−fr,S−rl,S−rr ストロークセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Road surface 20 Vehicle 21 G sensor 22 Vehicle speed sensor 23 Roll angle sensor 24 Brake actuator 25 Alarm device 30 ECU
42 Ground distance sensor S-fl, S-fr, S-rl, S-rr Stroke sensor

Claims (5)

旋回走行時の車両の横転を防止する車両の横転防止装置であって、
前記車両のサスペンションの伸縮量を計測するサスペンション伸縮量計測手段と、
前記車両のロール角を検出するロール角検出手段と、
前期サスペンション伸縮量計測手段により計測されたサスペンションの伸縮量に基づき、車両前部又は後部の車両幅方向の傾き角を算出する傾き角算出手段と、
前記ロール角検出手段により検出されたロール角と、前記傾き角算出手段により算出された車両前部又は後部の車両幅方向の傾き角とに基づいて、前輪又は後輪の離地を検出する離地検出手段と、
を有することを特徴とする車両の横転防止装置。
A vehicle rollover prevention device that prevents the vehicle from rolling over during turning,
Suspension expansion / contraction amount measuring means for measuring the expansion / contraction amount of the suspension of the vehicle;
Roll angle detection means for detecting the roll angle of the vehicle;
An inclination angle calculating means for calculating an inclination angle in the vehicle width direction of the vehicle front or rear based on the amount of suspension expansion / contraction measured by the suspension expansion / contraction amount measuring means in the previous period;
Based on the roll angle detected by the roll angle detection means and the inclination angle in the vehicle width direction of the front or rear of the vehicle calculated by the inclination angle calculation means, the separation for detecting the separation of the front wheels or the rear wheels is detected. Ground detection means;
A vehicle rollover prevention device comprising:
運転者に警告する警告手段と、車両に制動を加える自動制動手段とを有し、
前記警告手段は、前記離地検出手段が前輪又は後輪のいずれかの離地を検出した場合に運転者に警告し、
前記自動制動手段は、前記離地検出手段が前輪及び後輪の離地を検出した場合に車両に制動を加える、
ことを特徴とする請求項1記載の車両の横転防止装置。
Warning means for warning the driver, and automatic braking means for braking the vehicle,
The warning means warns a driver when the takeoff detection means detects a takeoff of either a front wheel or a rear wheel,
The automatic braking means applies braking to the vehicle when the takeoff detecting means detects the takeoff of the front wheels and the rear wheels.
The vehicle rollover prevention device according to claim 1.
前記ロール角検出手段は、前記車両の幅方向に2以上設けた対地距離計測手段により計測された路面との対地距離に基づき、前記車両のロール角を算出する、
ことを特徴とする請求項1記載の車両の横転防止装置。
The roll angle detection means calculates a roll angle of the vehicle based on a ground distance with a road surface measured by a ground distance measurement means provided at least two in the width direction of the vehicle.
The vehicle rollover prevention device according to claim 1.
旋回走行時の車両の横転を防止する車両の横転防止装置であって、
前記車両のサスペンションの伸縮量を計測するサスペンション伸縮量計測手段と、
前記車両の車体と路面との対地距離を計測する3以上の対地距離計測手段と、
前期サスペンション伸縮量計測手段により計測されたサスペンションの伸縮量に基づき、前輪又は後輪における車体の高さを計測する車体高計測手段と、
前記対地距離計測手段により計測された路面との対地距離及び前記対地距離計測手段が設置された設置位置に基づき、前記対地距離計測手段が形成する平面の座標を算出する平面座標算出手段と、
前記平面座標算出手段により算出された前記対地距離計測手段が形成する平面の座標及び前記車両の前輪又は後輪の設置位置に基づき、前輪又は後輪の設置位置における車体の高さを算出する車体高算出手段と、
前期車体高計測手段により計測された前輪又は後輪における車体の高さと、前記車体高算出手段により算出された前輪又は後輪の設置位置における車体の高さとに基づいて、前輪又は後輪の離地を検出する離地検出手段と、
を有することを特徴とする車両の横転防止装置。
A vehicle rollover prevention device that prevents the vehicle from rolling over during turning,
Suspension expansion / contraction amount measuring means for measuring the expansion / contraction amount of the suspension of the vehicle;
Three or more ground distance measuring means for measuring the ground distance between the vehicle body and the road surface;
A vehicle body height measuring means for measuring the height of the vehicle body at the front wheel or the rear wheel based on the suspension expansion / contraction amount measured by the suspension expansion / contraction amount measuring means in the previous period;
A plane coordinate calculating means for calculating the coordinates of the plane formed by the ground distance measuring means based on the ground distance measured by the ground distance measuring means and the installation position where the ground distance measuring means is installed;
A vehicle body that calculates the height of the vehicle body at the installation position of the front wheel or the rear wheel based on the coordinates of the plane formed by the ground distance measurement unit calculated by the plane coordinate calculation unit and the installation position of the front wheel or the rear wheel of the vehicle High calculation means,
Based on the height of the vehicle body at the front or rear wheel measured by the vehicle body height measuring means in the previous period and the height of the vehicle body at the installation position of the front wheel or rear wheel calculated by the vehicle body height calculating means, A takeoff detection means for detecting the ground;
A vehicle rollover prevention device comprising:
運転者に警告する警告手段と、車両に制動を加える自動制動手段とを有し、
前記警告手段は、前記離地検出手段が前輪又は後輪のいずれかの離地を検出した場合に運転者に警告し、
前記自動制動手段は、前記離地検出手段が前輪及び後輪の離地を検出した場合に車両に制動を加える、
ことを特徴とする請求項4記載の車両の横転防止装置。
Warning means for warning the driver, and automatic braking means for braking the vehicle,
The warning means warns a driver when the takeoff detection means detects a takeoff of either a front wheel or a rear wheel,
The automatic braking means applies braking to the vehicle when the takeoff detecting means detects the takeoff of the front wheels and the rear wheels.
The vehicle rollover prevention device according to claim 4.
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