JP2008523403A - Method and apparatus for measuring the inclination angle of a single track vehicle - Google Patents

Method and apparatus for measuring the inclination angle of a single track vehicle Download PDF

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Abstract

【課題】測定の際に、より高い精度が達成される、単一軌道の車両の少なくとも一つの傾斜角度の測定方法及び装置を提供する。
【解決手段】単一軌道の車両の少なくとも一つの傾斜角度の測定方法において、少なくとも二つの回転レートセンサ(200、201、202)を用いて、車両の異なる二つの軸の周りの少なくとも二つの回転レート(ωx、ωy、ωz)が測定され、少なくとも二つの回転速度(ωx、ωy、ωz)から、車両のロール角度(α)及びピッチ角度(β)の少なくともいずれかが求められる。
【選択図】図1
A method and apparatus for measuring at least one tilt angle of a single track vehicle, wherein higher accuracy is achieved during measurement.
In a method for measuring at least one tilt angle of a single track vehicle, at least two rotations about two different axes of the vehicle using at least two rotation rate sensors (200, 201, 202). The rate (ωx, ωy, ωz) is measured, and at least one of the roll angle (α) and the pitch angle (β) of the vehicle is determined from at least two rotational speeds (ωx, ωy, ωz).
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、単一軌道の車両の少なくとも一つの傾斜角度の測定方法及び装置に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for measuring at least one tilt angle of a single track vehicle.

従来、オートバイは傾斜角度センサを備えていない。従って、将来の可能な採用に関する情報は欠落している。傾斜角度の測定のためには、理論的にカメラをベースとしたシステム或いは在来の傾斜計を使用することができる。しかしながら、これらのものは実験室装置として構想されたものであり、従って、オートバイの量産に採用するためには大き過ぎるし又価格も高い。更に、機械測定方法の場合には、オートバイの走行の際の遠心力から生じる悪影響が加わる。   Conventionally, motorcycles are not equipped with a tilt angle sensor. Thus, information regarding possible future adoption is lacking. A theoretical camera-based system or a conventional inclinometer can be used to measure the tilt angle. However, these are conceived as laboratory equipment and are therefore too large and expensive to be employed for mass production of motorcycles. Furthermore, in the case of the mechanical measurement method, an adverse effect resulting from centrifugal force during the traveling of the motorcycle is added.

DE 102 35 378 A1 から、単一軌道の車両におけるブレーキ制御のための方法及び装置が知られている。そこでは、ヨーレートセンサを用いて車両の横方向傾斜が測定される。この横方向傾斜に応じてブレーキ制御が行われる。   From DE 102 35 378 A1 a method and device for brake control in a single track vehicle is known. There, the lateral inclination of the vehicle is measured using a yaw rate sensor. Brake control is performed in accordance with the lateral inclination.

本発明は、
少なくとも二つの回転レートセンサを用いて、車両の異なる二つの軸の周りの少なくとも二つの回転レートを測定し、且つ
少なくとも二つの回転レートから、車両のロール角度及び/又はピッチ角度が求められる、
単一軌道の車両の少なくとも一つの傾斜角度の測定方法及び装置に関する。
The present invention
Measuring at least two rotation rates about two different axes of the vehicle using at least two rotation rate sensors, and determining the roll angle and / or pitch angle of the vehicle from at least two rotation rates;
The present invention relates to a method and apparatus for measuring at least one inclination angle of a single track vehicle.

その際、二つ回転レートセンサは、それ等の測定方向が互いに直交するように配置されるのが好ましい。
本発明の一つの有利な実施態様は、ロール角度の測定とピッチ角度の測定において、それぞれ両方の回転レートが取り入れられることを特徴としている。それによって、角度の測定の際に、より高い精度が達成される。
At that time, the two rotation rate sensors are preferably arranged so that their measuring directions are orthogonal to each other.
One advantageous embodiment of the invention is characterized in that both rotation rates are incorporated in the measurement of the roll angle and the measurement of the pitch angle, respectively. Thereby, a higher accuracy is achieved when measuring the angle.

本発明の一つの有利な実施態様は、
少なくとも二つの回転レートから、車両のロールレート及び/又はピッチレートが測定されること、及び
そこから、車両のロール角度或いはピッチ角度が測定されること、
を特徴としている。
One advantageous embodiment of the invention is:
The vehicle roll rate and / or pitch rate is measured from at least two rotation rates, and from there the vehicle roll angle or pitch angle is measured,
It is characterized by.

本発明の一つの有利な実施態様は、
少なくとも二つの回転レートセンサを用いて、ロールレート及び/又はピッチレートに関する生の値が測定されること、
ロールレートの生の値のフィルタリングによってロールレートが求められること、或いはピッチレートの生の値のフィルタリングによってピッチレートが求められること、及び
ロール角度或いはピッチ角度の測定が、車両のロールレート或いはピッチレートの時間積分によって行われること、
を特徴としている。
One advantageous embodiment of the invention is:
Raw values for roll rate and / or pitch rate are measured using at least two rotational rate sensors;
The roll rate is determined by filtering the raw value of the roll rate, or the pitch rate is determined by filtering the raw value of the pitch rate, and the measurement of the roll angle or the pitch angle is the vehicle roll rate or pitch rate. What is done by the time integration of
It is characterized by.

このフィルタリングによって、信号の妨害成分が除去される。
本発明の一つの有利な実施態様は、
時間積分によって、車両のロール角度及び/又はピッチ角度に関する生の値が測定されること、及び
ロール角度の生の値のフィルタリングによってロール角度が測定され、或いはピッチ角度の生の値のフィルタリングによってピッチ角度が測定されること、
を特徴としている。
This filtering removes the interference component of the signal.
One advantageous embodiment of the invention is:
The time integration measures the raw value for the roll angle and / or pitch angle of the vehicle, and the roll angle is measured by filtering the raw value of the roll angle, or the pitch value by filtering the raw value of the pitch angle. That the angle is measured,
It is characterized by.

前記の最後の二つの実施態様では、フィルタリングと積分の順序が入れ替えられている。
本発明の一つの有利な実施態様は、前記のフィルタリングが帯域フィルタリングであることを特徴としている。
In the last two embodiments, the order of filtering and integration is reversed.
One advantageous embodiment of the invention is characterized in that the filtering is bandpass filtering.

本発明の一つの有利な実施態様は、前記の帯域フィルタリングが二次の帯域フィルタリングであることを特徴としている。
本発明の一つの有利な実施態様は、ロールレート及び/又はピッチレートの測定が微分方程式、特に連立微分方程式の系の数値解によって行われることを特徴としている。それ等の微分方程式は、式中に含まれている正弦関数及び余弦関数によって非線形微分方程式となる。更に、それ等の微分方程式は一次の微分方程式となる。
One advantageous embodiment of the invention is characterized in that said band filtering is second order band filtering.
One advantageous embodiment of the invention is characterized in that the measurement of the roll rate and / or the pitch rate is carried out by a numerical solution of a differential equation, in particular a system of simultaneous differential equations. These differential equations become nonlinear differential equations due to the sine function and cosine function included in the equation. In addition, these differential equations become linear differential equations.

本発明の一つの有利な実施態様は、少なくとも二つの回転レートセンサを用いてロールレート及びピッチレートが測定されることを特徴としている。
本発明の一つの有利な実施態様は、
三つの回転レートセンサによって、車両の異なる三つの軸の周りの三つの回転レートが測定されること、及び
三つの回転レートから、車両のロール角度及び/又はピッチ角度が測定されること、
を特徴としている。
One advantageous embodiment of the invention is characterized in that the roll rate and the pitch rate are measured using at least two rotational rate sensors.
One advantageous embodiment of the invention is:
Three rotation rate sensors measure three rotation rates around three different axes of the vehicle, and from the three rotation rates, measure the roll angle and / or pitch angle of the vehicle,
It is characterized by.

これによって、二つだけのセンサの使用の場合と比べて、この方法のより高い精度が達成される。
本発明の一つの有利な実施態様は、三つ回転レートセンサによって、ロールレート、ピッチレート、及びヨーレートが測定されることを特徴としている。
This achieves a higher accuracy of the method compared to the use of only two sensors.
One advantageous embodiment of the invention is characterized in that the roll rate, pitch rate and yaw rate are measured by means of a three rotation rate sensor.

本発明の一つの有利な実施態様は、
直進走行が行われている際に、求められたロール角度のオフセット補正が行われることを特徴としている。
One advantageous embodiment of the invention is:
It is characterized in that offset correction of the obtained roll angle is performed during straight traveling.

本発明の一つの有利な実施態様は、少なくとも
オートバイの操舵角度が、予め定められている下方の操舵角度閾値を下回るとき、且つ
オートバイの速度が、予め定められている速度閾値をオーバーしているとき、
直進走行が行われていることが検知されること、
を特徴としている。
One advantageous embodiment of the invention is that at least when the steering angle of the motorcycle falls below a predetermined lower steering angle threshold, and the motorcycle speed exceeds a predetermined speed threshold. When
It is detected that the vehicle is traveling straight ahead,
It is characterized by.

前記の操舵角度閾値は、操舵角度ゼロ或いはほとんどゼロを検知することができるように選ばれる。
更に、本発明は、
車両の異なる軸の周りで、少なくとも二つの回転レートを測定するための少なくとも二つの(特に、それ等の測定方向に関して互いに垂直に配置された)回転レートセンサ、及び
少なくとも二つの回転レートから、車両のロール角度及び/又はピッチ角度を求めるための計算手段、
を含んでいる、単一軌道の車両の少なくとも一つの傾斜角度の測定装置を含んでいる。
The steering angle threshold is selected so that zero or almost zero steering angle can be detected.
Furthermore, the present invention provides
From at least two rotation rates for measuring at least two rotation rates around different axes of the vehicle (especially arranged perpendicular to each other with respect to their measuring direction), and at least two rotation rates Means for calculating the roll angle and / or pitch angle of
A device for measuring at least one tilt angle of a single track vehicle.

本発明に基づく方法の有利な実施態様は又本発明に基づく装置の有利な実施態様として、又その逆として、示される。   Advantageous embodiments of the method according to the invention are also indicated as advantageous embodiments of the device according to the invention and vice versa.

DE 102 35 378 A1 に記載されている方法の精度が、本発明によって引上げられるであろう。このことは、大きな圧縮動程を持つ、特にオートバイ(例えば、オフロード用オートバイ)で且つ大きなピッチ運動と結び付いた走行状況の際に当てはまる。   The accuracy of the method described in DE 102 35 378 A1 will be increased by the present invention. This is especially true in driving situations with large compression strokes, especially motorcycles (eg off-road motorcycles) and associated with large pitch movements.

その背景には、オートバイのロール角度は、オートバイのロールレートの測定だけから、必ずしも必然的にではないが、高い精度で求めることができるという事実がある。このことは、オートバイの場合には、ピッチ運動、ロール運動、及びヨー運動が重なっていることと関係している。大きなバネレートを持つ、特にオフロード用オートバイの場合には、ロール運動(制動過程でのオートバイのバネの圧縮)も又顕著である。追加の大きなヨー運動の例として、障害物の手前でのオートバイの突然の回避運動について説明しておく。本発明では、オートバイのピッチ運動及びオプションとしてそれに加えてヨー運動は、追加の回転レートセンサによって測定され、その出力は、他のデータと共に評価アルゴリズムで利用される。三つのセンサ(ロールレート、ピッチレート、ヨーレート)を用いる場合には、走行の物理に基づく運動学上の関係が全て考慮される。二つのセンサ(ロールレート、ピッチレート)だけを使用する場合には、垂直軸周りの運動(狭いカーブ走行)が考慮されない。センサ(ロールレート)を一つしか使用しない場合には、ピッチ運動も垂直軸運動も考慮されない。   The background to this is the fact that the roll angle of a motorcycle can be determined with high accuracy, although not necessarily, only from the measurement of the roll rate of the motorcycle. This is related to the overlapping of pitch, roll and yaw movements in the case of motorcycles. In the case of off-road motorcycles with a large spring rate, especially roll motion (compression of the motorcycle spring during braking) is also significant. As an example of an additional large yaw movement, a sudden avoidance movement of a motorcycle in front of an obstacle will be described. In the present invention, the pitch motion of the motorcycle and optionally in addition to it the yaw motion is measured by an additional rotation rate sensor and its output is used in an evaluation algorithm along with other data. When three sensors (roll rate, pitch rate, yaw rate) are used, all kinematic relationships based on the physics of travel are considered. When only two sensors (roll rate, pitch rate) are used, motion around the vertical axis (narrow curve travel) is not considered. When only one sensor (roll rate) is used, neither pitch motion nor vertical axis motion is considered.

本発明によれば、マイクロメカニックなセンサを用いて回転レート信号が測定され、そこからオートバイの傾斜角度が計算される。傾斜角度は、将来のオートバイシステムにとって有用なパラメータであるが、現在のシステムの改良のためにも有用である。それに加えて或いはそれに代わるものとして、更にピッチ角度を求めることもできるであろう。   According to the present invention, a rotation rate signal is measured using a micromechanical sensor, and a motorcycle tilt angle is calculated therefrom. Tilt angle is a useful parameter for future motorcycle systems, but is also useful for improving current systems. In addition or as an alternative, further pitch angles could be determined.

以下に本発明が二つの実施例に基づいて説明される。第一の実施例は、三つの回転レートセンサの出力の利用に基づいており、第二の実施例は、二つの回転レートセンサの利用に基づいている。   In the following, the invention will be described on the basis of two embodiments. The first embodiment is based on the use of the outputs of three rotation rate sensors, and the second embodiment is based on the use of two rotation rate sensors.

第一の実施例:
三つの回転レートセンサが、回転レートの成分ωx、ωy、及びωzを測定する。そこから数値積分器と二次の帯域フィルタとの運動アルゴリズムと結び合わせて、傾斜角度が見積もられる。オートバイには、直交するように取付けられた三つのマイクロメカニックな回転レートセンサが固定結合されている。オートバイのx軸は走行方向を指し、y軸は横軸であり、z軸は垂直軸である。軸の方向は、オートバイの座標系として時計回りの系が得られるように配置されるものとする。回転角度は、数学的に正の方向に定められている。その際、三つのセンサはオートバイの次の運動を測定する。
First embodiment:
Three rotational rate sensors measure rotational rate components ωx, ωy, and ωz. From there, the tilt angle is estimated in combination with a motion algorithm of a numerical integrator and a second-order bandpass filter. A motorcycle is fixedly coupled with three micromechanical rotation rate sensors mounted orthogonally. The motorcycle's x-axis refers to the direction of travel, the y-axis is the horizontal axis, and the z-axis is the vertical axis. The direction of the axis shall be arranged so as to obtain a clockwise system as a motorcycle coordinate system. The rotation angle is mathematically determined in the positive direction. In doing so, the three sensors measure the next movement of the motorcycle.

第一のセンサ(ωxセンサ)は、オートバイのx軸周りの回転、即ちロール運動或いはロールレートを測定する。
第二のセンサ(ωyセンサ)は、オートバイのy軸周りの回転、即ちピッチ運動或いはピッチレートを測定する。
The first sensor (ωx sensor) measures the rotation around the x-axis of the motorcycle, that is, roll motion or roll rate.
The second sensor (ωy sensor) measures the rotation around the y-axis of the motorcycle, that is, pitch motion or pitch rate.

第三のセンサ(ωzセンサ)は、オートバイのz軸周りの回転、即ちヨー運動或いはヨーレートを測定する。
しかしながら、求められた三つの回転速度ωx、ωy、及びωzの加算は、可能ではない、
何故なら、一つの軸の周りの一つ一つの回転によって座標系の回転が行われ、又
次の回転速度が、回転された座標系の中で(即ち、回転されたセンサを用いて)測定される、
からである。
The third sensor (ωz sensor) measures the rotation around the z-axis of the motorcycle, that is, the yaw motion or yaw rate.
However, the addition of the three calculated rotational speeds ωx, ωy, and ωz is not possible,
This is because the rotation of the coordinate system takes place with each rotation around one axis, and the next rotation speed is measured in the rotated coordinate system (ie using the rotated sensor). To be
Because.

それ故、以下の説明では固定座標系(慣性系)に基づく二つの基本回転速度αとβが考察される。その際、αはオートバイの長軸周りの回転速度(α=ロール角度)を意味し、βはオートバイの横軸周りの回転速度(β=ピッチ角度)を意味している。 Therefore, in the following description, two basic rotational speeds α * and β * based on a fixed coordinate system (inertial system) are considered. In this case, α * means a rotational speed around the long axis of the motorcycle (α = roll angle), and β * means a rotational speed around the horizontal axis of the motorcycle (β = pitch angle).

基本回転速度α及びβについては、行列式の形で記述された次の連立微分方程式が成り立つ。 For the basic rotational speeds α * and β * , the following simultaneous differential equations described in the form of determinants hold.

Figure 2008523403
Figure 2008523403

この式から、測定された値ωx、ωy、及びωzの取り込みと数値積分とによって、基本回転α及びβが得られる。回転の順序はカルダン角度を用いた記載に対して幾らか変更された。このことは、数値的な利点(通常のオートバイ走行の際の運動方程式の中に特異点が無い)を持つと共に、αが直接ロール角度を示すという更なる利点をも持っている。これによって、上記の微分方程式の数値解によってロール角度の計算が原理的に可能となる。測定精度(例えば、オフセットエラー)の故に、その後に信号処理を行うことが有利である。ここでは角速度信号αとβが二次の帯域フィルタでフィルタリングされる。これによって、実際のピッチ運動及びロール運動は決して任意に速くなることはできないという事実が考慮される。帯域フィルタの上下の限界周波数の決定は、車両に応じて、例えばテストによって決定することができる。上方の限界周波数の上方の測定信号の高周波妨害が除去される。オフセットエラーは下方の限界周波数の下側で認められるが、これも上と同様に除去することができる。この様にして計算されたピッチ角度及びロール角度は、新しい基本回転速度αとβの計算のために再び必要となる。このことは、図1においてフィードバックループで示されている。 From this equation, the basic rotations α and β are obtained by taking in the measured values ωx, ωy and ωz and numerical integration. The order of rotation has been changed somewhat with respect to the description using cardan angles. This has the numerical advantage (there is no singularity in the equation of motion during normal motorcycle driving) and the additional advantage that α directly indicates the roll angle. As a result, the roll angle can be calculated in principle by the numerical solution of the differential equation. It is advantageous to perform subsequent signal processing because of measurement accuracy (eg, offset error). Here, the angular velocity signals α * and β * are filtered by a secondary bandpass filter. This takes into account the fact that the actual pitch and roll movements can never be arbitrarily fast. The determination of the upper and lower limit frequencies of the bandpass filter can be determined by a test, for example, depending on the vehicle. The high frequency interference of the measurement signal above the upper limit frequency is eliminated. An offset error is seen below the lower critical frequency, but it can also be removed as above. The pitch angle and roll angle calculated in this way are required again for the calculation of the new basic rotational speeds α * and β * . This is illustrated by the feedback loop in FIG.

第二の実施例:
三つの回転信号ωx、ωy、及びωzの全てが存在していた第一の実施例の代わりとして、回転信号ωxとωyだけをベースとしたアルゴリズムも考えることができる。ωzの値が欠けているので、第一の実施例の行列式における第三列はなくなる。従って、次のような形の式となる。
Second embodiment:
As an alternative to the first embodiment in which all three rotation signals ωx, ωy, and ωz existed, an algorithm based only on the rotation signals ωx and ωy can also be considered. Since the value of ωz is missing, there is no third column in the determinant of the first embodiment. Therefore, the following form is obtained.

Figure 2008523403
Figure 2008523403

計算の精度は当然幾分低下する、何故なら、垂直軸周りの回転に基づく値ωzが欠けているからである。
本発明に基づく方法の流れが図1に示されている。ブロック100では、センサ信号ωx、ωy、及びωzが求められる。代わりの手法として、第二の実施例に従って信号ωxとωyだけを求めることもできる。続いてブロック101では、連立微分方程式の系を解くための数値アルゴリズムが実行され、基本回転速度αとβが求められる。次いで、ブロック102で時間積分が行われ、フィルタリングされていない基本回転角度(“生の信号”)が求められる。ここで、基本回転角度というのは慣性系内の固定軸の周りの回転角度である。この基本回転は、運動学上の関係を通じてオートバイの座標系での回転と関係している。運動学上の関係は、相対座標系内の固体の回転運動に関する法則性を適用することによって得られる。
Of course, the accuracy of the calculation is somewhat reduced because the value ωz based on rotation about the vertical axis is missing.
The process flow according to the invention is shown in FIG. In block 100, sensor signals ωx, ωy, and ωz are determined. As an alternative, only the signals ωx and ωy can be determined according to the second embodiment. Subsequently, in block 101, a numerical algorithm for solving the system of simultaneous differential equations is executed to determine the basic rotational speeds α * and β * . A time integration is then performed at block 102 to determine an unfiltered basic rotation angle ("raw signal"). Here, the basic rotation angle is a rotation angle around a fixed axis in the inertial system. This basic rotation is related to the rotation in the motorcycle coordinate system through kinematic relationships. The kinematic relationship can be obtained by applying the law on the rotational motion of solids in a relative coordinate system.

次いで、ブロック103では帯域フィルタによるフィルタリングが行われる。これによって、基本回転角度のオフセット値と高周波の妨害が除去される。ブロック103の出力信号として、基本回転角度α(ロール角度)及びβ(ピッチ角度)が得られる。これ等の値は同時にブロック101へフィードバックされ、ブロック101の行列式の中へ取り込まれる。   Next, in block 103, filtering by a bandpass filter is performed. This eliminates the offset value of the basic rotation angle and high-frequency interference. As output signals of the block 103, basic rotation angles α (roll angle) and β (pitch angle) are obtained. These values are simultaneously fed back to block 101 and taken into the determinant of block 101.

図1に示されている流れに対する代わりの手法として、帯域フィルタによるフィルタリングを積分の前に行うこともできる。こうすれば、例えオフセットエラーがあっても、積分の中へは取り込まれなくなる。   As an alternative to the flow shown in FIG. 1, bandpass filtering can be performed before integration. In this way, even if there is an offset error, it will not be taken into the integral.

オートバイにおいて、更に別のセンサ手段が備えられる場合には、傾斜の測定の際のオフセット値(即ち、ロール角度のオフセット値)はまた、帯域フィルタによるフィルタリングの補足として、或いは代わりの手法として、別の方法を用いて測定し且つ取除くこともできる。   In motorcycles, if additional sensor means are provided, the offset value (ie the roll angle offset value) in the measurement of the tilt can also be used as a supplement to the filtering by the bandpass filter or as an alternative technique. It can also be measured and removed using this method.

四輪の車両の場合には、例えば回転センサ(ヨー運動)の校正のために車両のスタートの際のリセットが行われる。多くの場合、その際には停止している車両、従ってヨーレート値ゼロを前提とすることができる。この情報は、センサの全耐用期間を通じて追加のリセット機能によってオフセット校正のために利用することができる。この事情は、オートバイの場合には異なっている。オートバイのスタートの際には横方向の傾斜角度が不定である。何故なら、オートバイは、例えばサイドスタンドの上に未だ傾斜した状態で支えられているかも知れないからである。従って、スタートの時点は、横方向の角度の校正のために追加のリセットをするには適当ではない。追加のリセットのための適当な時点は、安定した直進走行の際に得られる。   In the case of a four-wheeled vehicle, for example, a reset at the start of the vehicle is performed to calibrate the rotation sensor (yaw motion). In many cases, it can be assumed that the vehicle is stopped, and therefore the yaw rate value is zero. This information can be used for offset calibration by an additional reset function throughout the entire lifetime of the sensor. This situation is different for motorcycles. When starting a motorcycle, the lateral inclination angle is indefinite. This is because the motorcycle may still be supported, for example, on a side stand. Thus, the starting point is not suitable for an additional reset for lateral angle calibration. Appropriate time points for additional resets are obtained during stable straight travel.

その際には、例えば安定した直進走行の際には、オートバイは垂直に立っているという特性を利用することができる。これによって、オフセット補正の問題が直進走行の検知の問題へと転移する。直進走行の際に、操舵角度はゼロである。操舵角度センサが備えられていれば、それによって直進走行状態にあることを検知することができる。追加として更に車輪回転数を評価することもできる。その場合、
操舵角度がゼロであり、且つ
速度がなお定義されるべき速度よりも大きいときに、
直進走行となる。これによって、オートバイが横方向に傾斜していない、安定した直進走行の状態にあることが確認される。これをもって、今や傾斜測定のオフセット補正を行うことができる。
In that case, for example, the characteristic that the motorcycle is standing vertically can be utilized in the case of stable straight traveling. As a result, the problem of offset correction shifts to the problem of detection of straight traveling. When traveling straight ahead, the steering angle is zero. If a steering angle sensor is provided, it can be detected that the vehicle is in a straight traveling state. In addition, the wheel speed can be further evaluated. In that case,
When the steering angle is zero and the speed is still greater than the speed to be defined,
Go straight ahead. Thus, it is confirmed that the motorcycle is in a state of stable straight running without being inclined in the lateral direction. With this, it is now possible to perform offset correction for tilt measurement.

本発明に基づく装置の構成が、図2に示されている。センサ200、201、及び202が回転速度ωx、ωy、及びωzを測定し、この情報を制御装置或いは計算手段203へ送り、制御装置203が、オートバイのロール角度及び/又はピッチ角度を計算する。いずれにせよ知られているこのロール角度に応じて、例えばアクチュエータ204が制御され或いは影響を受ける。この操作は、例えばオートバイのためのアンチロック制御の枠組みの中で行うことができる。   The arrangement of the device according to the invention is shown in FIG. The sensors 200, 201 and 202 measure the rotational speeds ωx, ωy and ωz and send this information to the control device or calculation means 203, which calculates the roll angle and / or pitch angle of the motorcycle. Depending on the roll angle known anyway, for example, the actuator 204 is controlled or influenced. This operation can be performed, for example, in the framework of anti-lock control for motorcycles.

本発明に基づく方法の一実施例の流れを示す。1 shows the flow of an embodiment of the method according to the invention. 本発明に基づく装置の構成を示す。1 shows the configuration of an apparatus according to the present invention.

Claims (14)

少なくとも二つの回転レートセンサ(200、201、202)を用いて、車両の異なる二つの軸の周りの少なくとも二つの回転レート(ωx、ωy、ωz)が測定されること、及び
少なくとも二つの回転速度(ωx、ωy、ωz)から、車両のロール角度(α)及びピッチ角度(β)の少なくともいずれかが求められること、
からなる、単一軌道の車両の少なくとも一つの傾斜角度の測定方法。
At least two rotational rate sensors (200, 201, 202) are used to measure at least two rotational rates (ωx, ωy, ωz) about two different axes of the vehicle, and at least two rotational speeds From (ωx, ωy, ωz), at least one of the roll angle (α) and the pitch angle (β) of the vehicle is obtained,
A method for measuring at least one tilt angle of a single track vehicle.
ロール角度(α)の測定とピッチ角度(β)の測定において、それぞれ二つの回転レート(ωx、ωy、ωz)が取り入れられることを特徴とする請求項1に記載の測定方法。   2. The measuring method according to claim 1, wherein two rotation rates ([omega] x, [omega] y, [omega] z) are taken in each of the roll angle ([alpha]) measurement and the pitch angle ([beta]) measurement. 少なくとも二つの回転レート(ωx、ωy、ωz)から、車両のロールレート及びピッチレートの少なくともいずれかが測定されること、及び
かかる測定から、車両のロール角度(α)或いはピッチ角度(β)が測定されること、
を特徴とする請求項1に記載の測定方法。
From at least two rotation rates (ωx, ωy, ωz), at least one of the roll rate and pitch rate of the vehicle is measured, and from such measurement, the roll angle (α) or pitch angle (β) of the vehicle is determined. Being measured,
The measurement method according to claim 1.
前記少なくとも二つの回転レートセンサを用いて、ロールレート及びピッチレートの少なくともいずれかに関する生の値が測定される(101)こと、
前記ロールレートの生の値のフィルタリングによってロールレートが求められること、或いは前記ピッチレートの生の値のフィルタリングによってピッチレートが求められること、及び
ロール角度(α)或いはピッチ角度(β)の測定が車両のロールレート或いはピッチレートの時間積分によって行われる(102)こと、
を特徴とする請求項2に記載の測定方法。
A raw value for at least one of a roll rate and a pitch rate is measured using the at least two rotation rate sensors (101);
The roll rate is obtained by filtering the raw value of the roll rate, or the pitch rate is obtained by filtering the raw value of the pitch rate, and the roll angle (α) or the pitch angle (β) is measured. Done by time integration of vehicle roll rate or pitch rate (102),
The measurement method according to claim 2.
時間積分(102)によって、車両のロール角度及びピッチ角度の少なくともいずれかに関する生の値が測定されること、及び
前記ロール角度の生の値のフィルタリング(103)によってロール角度(α)が測定されること、或いは前記ピッチ角度の生の値のフィルタリングによってピッチ角度(β)が測定されること、
を特徴とする請求項2に記載の測定方法。
The time integration (102) measures the raw value for at least one of the roll angle and pitch angle of the vehicle, and the roll angle (α) is measured by filtering the raw value of the roll angle (103). Or the pitch angle (β) is measured by filtering the raw value of the pitch angle,
The measurement method according to claim 2.
前記フィルタリング(103)が、帯域フィルタリングであることを特徴とする請求項4又は5に記載の測定方法。   The measurement method according to claim 4 or 5, wherein the filtering (103) is band filtering. 前記帯域フィルタリングが、二次の帯域フィルタリングであることを特徴とする請求項6に記載の測定方法。   The measurement method according to claim 6, wherein the band filtering is second-order band filtering. 前記ロールレート及びピッチレートの少なくともいずれかの測定が、微分方程式の系の数値解によって行われる(101)ことを特徴とする請求項3に記載の測定方法。   The measurement method according to claim 3, wherein the measurement of at least one of the roll rate and the pitch rate is performed by a numerical solution of a differential equation system (101). 前記少なくとも二つの回転レートセンサを用いて、前記ロールレートと前記ピッチレートが測定されることを特徴とする請求項1に記載の測定方法。   The measurement method according to claim 1, wherein the roll rate and the pitch rate are measured using the at least two rotation rate sensors. 三つの回転レートセンサによって、車両の異なる三つの軸の周りの三つの回転レートが測定されること、及び
前記三つの回転レートから、車両のロール角度(α)及びピッチ角度(β)の少なくともいずれかが測定されること、
を特徴とする請求項1に記載の測定方法。
Three rotation rate sensors measure three rotation rates around three different axes of the vehicle, and from the three rotation rates, at least one of a roll angle (α) and a pitch angle (β) of the vehicle Is being measured,
The measurement method according to claim 1.
前記三つ回転レートセンサによって、前記ロールレート、前記ピッチレート、及び前記ヨーレートが測定されることを特徴とする請求項10に記載の測定方法。   The measurement method according to claim 10, wherein the roll rate, the pitch rate, and the yaw rate are measured by the three rotation rate sensor. 直進走行が行われている際に、求められたロール角(α)のオフセット補正が行われることを特徴とする請求項1に記載の測定方法。   The measuring method according to claim 1, wherein offset correction of the obtained roll angle (α) is performed during straight traveling. 少なくとも
車両の操舵角度が、予め定められている下方の操舵角度閾値を下回っているとき、且つ
単一軌道の車両の速度が、予め定められている速度閾値をオーバーしているとき、
前記直進走行が行われていることが検知されることを特徴とする請求項12に記載の測定方法。
At least when the vehicle steering angle is below a predetermined lower steering angle threshold, and when the speed of a single track vehicle exceeds a predetermined speed threshold,
The measuring method according to claim 12, wherein the straight traveling is detected.
車両の異なる軸の周りで、少なくとも二つの回転レートを測定するための少なくとも二つの回転レートセンサ(200、201、202)と、
前記少なくとも二つの回転レートから、車両のロール角度及びピッチ角度の少なくともいずれかを求めるための計算手段(203)と、
を備えた、単一軌道の車両の少なくとも一つの傾斜角度の測定装置。
At least two rotation rate sensors (200, 201, 202) for measuring at least two rotation rates around different axes of the vehicle;
Calculating means (203) for determining at least one of a roll angle and a pitch angle of the vehicle from the at least two rotation rates;
An apparatus for measuring at least one tilt angle of a single track vehicle.
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