JP2010125964A - 車両の横転警報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成及び処理で、車輪が路面に接地しているか否かを直接的に検出することが可能な横転警報装置を提供する。
【解決手段】横転警報装置５は、アクスル対地変位検出部６と記憶部１２と判定部１４と報知装置部７と報知制御部１５とを備える。アクスル対地変位検出部６は、車幅方向一側のアクスルの路面２０に対する高さに対応するアクスル対地変位を逐次検出する。記憶部１２は、車幅方向他側の車輪２が接地した状態で、車幅方向一側の車輪２が路面２０から離れるときのアクスル対地変位をタイヤ離陸基準距離として予め記憶する。判定部１４は、アクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位が、記憶部１２に記憶されたタイヤ離陸基準距離以上であるか否かを判定する。報知装置部７及び報知制御部１５は、アクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位がタイヤ離陸基準距離以上であると判定部１４が判定した場合、運転者に報知する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の横転の危険度に応じて報知する横転警報装置に関する。

旋回走行時の車両が遠心力によって旋回外側に大きく傾くと、旋回内側の車輪が路面から離れ、横転するおそれがあるため、車両の横転の危険度を判定する様々な装置が知られている。

特開２００５−２３９０７８号公報に記載された横転防止装置は、車両の左右に距離Ｗを経て２つ配置されて超音波やレーザー等を発信して反射波を受信することで路面までの距離を計測する対地距離センサを有し、水平面を走行している状態からの対地距離センサが計測する距離の変化量を算出し、左右の対地距離センサが計測する距離の変化量の差分を距離Ｗで除算して車両の傾き（検出値）を算出し、前輪又は後輪の左右のサスペンションのストローク量の差分をトレッド長で除算して車両の傾き（前輪）又は車両の傾き（後輪）を算出し、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）との差分が所定値以上になったことを検出して、車輪が離値したことを検出する。

特開２００４−９８１２号公報に記載された操舵力制御装置は、レーザセンサ又はミリ波レーダにより車両と路面との距離を検出し、検出した車両と路面との距離が所定値以上であるか否かを判定する。車両右側の車体と路面との距離が当該所定値以上のとき左旋回の操舵力を付加し、車両左側の車体と路面との距離が当該所定値以上のとき右旋回の操舵力を付加する。

特開２００５−２３９０７８号公報 特開２００４−９８１２号公報

ところで、車両の横転の危険度を判定するためには、車輪が路面に接地しているか否かを直接検出することが好ましい。

特開２００５−２３９０７８号公報には、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）との差分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と記載されているが、車輪が離地したか否かを、直接的に検出せずに、間接的に算出した値に基づいて判定しているため、高い精度で判定することが難しい。また、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）とを検出する必要があるため、構成が複雑になり、処理が煩雑になる。

また、特開２００４−９８１２号公報の構成は、車両が横転傾向にあるか否かを判定するものであり、車輪が路面に接地しているか否かを検出することができるものではない。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成及び処理で、車輪が路面に接地しているか否かを直接的に検出することが可能な横転警報装置の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明の車両の横転警報装置は、アクスル対地変位検出手段と記憶手段と判定手段と報知手段とを備える。

アクスル対地変位検出手段は、車幅方向一側のアクスルの路面に対する高さに対応するアクスル対地変位を逐次検出する。記憶手段は、車幅方向他側の車輪が接地した状態で、車幅方向一側の車輪が路面から離れるときのアクスル対地変位をタイヤ離陸基準距離として予め記憶する。判定手段は、アクスル対地変位検出手段が検出したアクスル対地変位が、記憶手段に記憶されたタイヤ離陸基準距離以上であるか否かを判定する。報知手段は、アクスル対地変位検出手段が検出したアクスル対地変位がタイヤ離陸基準距離以上であると判定手段が判定した場合、運転者に報知する。

上記構成では、路面に対するアクスルの高さに対応するアクスル対地変位をアクスル対地変位検出手段が検出するため、簡単な構成及び処理で、アクスルに支持されている車輪が路面に接地しているか否かを直接的に検出することができる。

また、車幅方向他側の車輪が接地した状態で、車幅方向一側の車輪が路面から離れるときのアクスル対地変位をタイヤ離陸基準距離として記憶手段が記憶することによって、判定手段による判定に具体的な基準値を使用することができる。

本発明によれば、簡単な構成及び処理で、車輪が路面に接地しているか否かを直接的に検出することができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態に係る横転警報装置を備えた車両を後方から視た概略図であり、図２は図１の横転警報装置のブロック構成図であり、図３は図１の横転警報装置の処理を示すフローチャートであり、図４は図１の横転警報装置の旋回横加速度と旋回内側及び旋回外側のアクスル対地変位との関係を示すグラフであり、図５は図１の車両のアクスル対地変位がタイヤ離陸基準距離以上になった状態を示す概略図である。

図１に示すように、本実施形態に係る車両１は、トラックであり、左右の車輪２（外車輪２ａと内車輪２ｂ）とアクスルケース４と横転警報装置５とを備える。なお、以下の説明における左右は、図１に示すように車両１を背面から視た状態での車幅方向の左右を示す。

各車輪２はタイヤ３を有する。図１には、後輪を示し、前輪の図示は省略する。

アクスルケース４は、車輪２を支持するアクスル（図示省略）を収容する。

図２に示すように、横転警報装置５は、アクスル対地変位検出部６と報知装置部７とコントローラ１０とを備える。

アクスル対地変位検出部６は、アクスル対地変位検出手段を構成し、アクスルケース４に取り付けられ、車幅方向両外側（内車輪２ｂの内側近傍）でアクスルの路面２０に対する高さに対応するアクスル対地変位を逐次検出する。具体的には、アクスル対地変位検出部６は、車幅方向に２つ配置され、アクスルケース４の左右の車幅方向外側部に一つずつ固定され、距離を検出するレーザ変位計を有し、アクスル対地変位として路面２０までの距離を、レーザ変位計が検出し、検出したアクスル対地変位を出力する。

なお、アクスル対地変位検出部６は、アクスルの路面２０に対する高さに対応するアクスル対地変位を検出するものであればよく、距離を検出する超音波変位計などを使用してもよい。

報知装置部７は、表示装置８とスピーカ９とを有する。

表示装置８は、車内のインストルメントパネル（図示省略）に配置され、運転者に対して車両１が横転するおそれがあることを示す識別情報が付された（文字や記号が印刷された）透過性の樹脂板と、当該樹脂板の裏側に配置されたランプとを有し、所定電圧が印加された場合に、通常時消灯しているランプを点灯する。

スピーカ９は車内に配置され、所定電圧が印加された場合に、警告音を発生する。

コントローラ１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１とＣＰＵ（Central Processing Unit）１３とを備える。

ＲＯＭ１１は、記憶部１２を有する。記憶部１２は、記憶手段を構成し、車幅方向一方の車輪２が接地した状態で、車幅方向他方の車輪２が路面２０から離れるときの車幅方向他方のアクスル対地変位をタイヤ離陸基準距離として予め記憶する。

具体的には、車幅方向一方の車輪２が接地した状態で、車幅方向他方の車輪２が路面２０から離れるときのアクスル対地変位をアクスル対地変位検出部６によって予め検出し、検出したアクスル対地変位をタイヤ離陸基準距離として記憶部１２に記憶する。本実施形態では、左右のアクスル対地変位検出部６の高さと車輪２からの距離とを同じ位置に設けているため、左右のアクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位に対して、共通のタイヤ離陸基準距離を記憶して使用する。

なお、タイヤ離陸基準距離は、実験による算出に限らず、車両１の構造に基づいて算出するなどした値であってもよい。また、左右のアクスル対地変位検出部６を設ける高さや車輪２からの距離が左右で異なる場合などには、左右のアクスル対地変位検出部６によって検出されるアクスル対地変位に対してそれぞれ、異なるタイヤ離陸基準距離を記憶して使用してもよい。

ＣＰＵ１３は、判定部１４と報知制御部１５とを有する。判定部１４は、判定手段を構成する。また、報知制御部１５は、報知装置部７と共に報知手段を構成する。

判定部１４には、左右のアクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位が入力する。判定部１４は、左のアクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位がタイヤ離陸基準距離以上であるか否か、及び右のアクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位がタイヤ離陸基準距離以上であるか否かを判定する。

なお、判定部１４は、本実施形態では、左右のアクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位のうち、少なくとも一方のアクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位がタイヤ離陸基準距離以上であるか否かを判定するが、これに限らず、一方のアクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位がタイヤ離陸基準距離以上であって、且つ、他方のアクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位がタイヤ離陸基準距離未満であるか否かを判定してもよい。これにより、車幅方向の一方の車輪２が接地した状態で、車幅方向の他方の車輪２が路面２０から離れるときであるか否かを検知することができる。

報知制御部１５は、判定部１４がタイヤ離陸基準距離以上であると判定した場合、報知装置部に所定電圧を印加して、表示装置８のランプを点灯させると共に、スピーカ９より警告音を発生させる。

なお、本実施形態では、左右のどちらの車輪２が路面２０から離れたと判定部１４が判定した場合であっても、報知装置部７及び報知制御部１５が同じ報知を実行するが、左右のどちらの車輪２が路面２０から離れたかを判定部１４が区別して判定し、判定部１４の区別した判定に応じて報知装置部７及び報知制御部１５が異なる態様で運転者に報知してもよい。すなわち、右のアクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位がタイヤ離陸基準距離以上であるときと、左のアクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位がタイヤ離陸基準距離以上であるときを区別して判定部１４が判定し、右の車輪２が路面２０から離れたと判定部１４が判定した場合と左の車輪２が路面２０から離れたと判定部１４が判定した場合とに応じて報知装置部７及び報知制御部１５が異なる態様で運転者に報知してもよい。例えば、表示装置８に左右それぞれの車輪２が路面２０から離れたことを示す識別情報と対応するランプとを設け、報知制御部１５が判定部１４の判定に応じて表示装置８に設けたランプを点灯させてもよく、或いは、右又は左の車輪２が路面２０から離れていることを運転者に警告する内容や、横転の可能性のある状態からの回避方法（減速や操舵方向）を運転者に指示する内容の音声を予めＲＯＭ１１に記憶し、記憶された音声を報知制御部１５がスピーカ９より報知させる構成であってもよい。これにより、車両１の横転のおそれがある場合に車両１の横転回避の的確な運転操作を運転者に対して促すことができる。

次に、横転警報装置５が実行する処理について、図３のフローチャートに基づいて説明する。本処理は、車両１の走行中に、所定時間毎（例えば５ｍｓｅｃ毎）に実行する。

ステップＳ１では、左右のアクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位が判定部１４に入力する。

ステップＳ２では、左右のアクスル対地変位検出部６が検出したそれぞれのアクスル対地変位がタイヤ離陸基準距離以上であるか否かを判定部１４が判定する。左又は右のアクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位がタイヤ離陸基準距離以上であると判定部１４が判定した場合は、ステップＳ３へ移行する。左右のアクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位がいずれもタイヤ離陸基準距離以上ではない（アクスル対地変位がタイヤ離陸基準距離未満である）と判定部１４が判定した場合は、本処理を終了する。

ステップＳ３では、報知制御部１５が報知装置部７に所定電圧を印加し、表示装置８のランプを点灯させると共にスピーカ９より警告音を発生させることによって、運転者に車両１が横転するおそれがあることを報知する。

次に、車両１が横転するおそれがある場合について説明する。車両１が旋回走行すると、旋回外側への遠心力が作用して、車両１に旋回横加速度が発生する。旋回横加速度は、例えば、旋回半径が小さいと大きくなり、車速が速いと大きくなる。旋回加速度によって車両１が旋回外側に傾くと、旋回内側の車輪２が路面２０から離れ、車両１が横転するおそれがある。

図４のグラフに、旋回走行によって旋回内側の車輪２が路面２０から離れていくときの、旋回横加速度と旋回内側のアクスル対地変位と旋回外側のアクスル対地変位との関係の例を示す。

ここで、車輪２のタイヤ３には車重による撓みがある。このため、旋回横加速度が小さいａ１の状態では、車両１の傾きが小さく、タイヤの撓み量（以下タイヤ撓み量という）は変化が少なく、旋回内側の車輪２は路面２０から離れない。

旋回横加速度が大きいａ２の状態では、車両１の傾きが大きく、タイヤ撓み量が少なくなり、旋回内側のアクスル対地変位が大きくなる。ａ１の状態やａ２の状態では、左右の車輪２が接地しているため、車両１が横転する危険度は低い。

そして、旋回横加速度がさらに大きいａ３の状態では、タイヤ撓み量がなくなり、旋回内側の車輪２が路面２０から離れ、図５に示すようにアクスル対地変位がタイヤ離陸基準距離以上になる。ａ３の状態では、車両１が横転するおそれがある。

ところで、車両１の旋回横加速度とアクスル対地変位との関係は、常に図に示す関係になるのではなく、車重や、車両１の重心点の高低や、車両１の捩り剛性の強弱など様々な要因によって変化する。このため、旋回横加速度を検知して、検知した旋回横加速度に基づいて横転の危険度を判定することは難しい。

本実施形態では、路面２０に対するアクスルの高さに対応するアクスル対地変位をアクスル対地変位検出部６が検出するため、簡単な構成及び処理で、アクスルに支持されている車輪２が路面２０に接地しているか否かを直接的に検出することができる。

また、車幅方向他側の車輪２が路面２０に接地した状態で、車幅方向一側の車輪２が路面２０から離れるときのアクスル対地変位をタイヤ離陸基準距離として記憶部１２が記憶することによって、判定部１４による判定に具体的な基準値を使用することができる。

車幅方向の一方の車輪２が路面２０に接地した状態で、車幅方向の他方の車輪２が路面２０から離れたとき、左又は右のアクスル対地変位検出部６が検出したアクスル対地変位がタイヤ基準距離以上であると判定部１４が判定し、報知装置部７及び報知制御部１５が運転者に報知する。これにより、運転者は、車輪２が路面２０から離れたことを知ることができる。運転者が報知に応じて減速や操舵など適宜運転操作を行うことによって、車両１の横転を未然に回避することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

本発明の実施形態に係る横転警報装置を備えた車両を後方から視た概略図である。 図１の横転警報装置のブロック構成図である。 図１の横転警報装置の処理を示すフローチャートである。 図１の横転警報装置の旋回横加速度と旋回内側及び旋回外側のアクスル対地変位との関係を示すグラフである。 図１の車両のアクスル対地変位がタイヤ離陸基準距離以上になった状態を示す概略図である。

符号の説明

１：車両
２：車輪
４：アクスルケース
５：横転警報装置
６：アクスル対地変位検出部
７：報知装置部
１２：記憶部
１４：判定部
１５：報知制御部
２０：路面

Claims (1)

1. 車幅方向一側のアクスルの路面に対する高さに対応するアクスル対地変位を逐次検出するアクスル対地変位検出手段と、
   車幅方向他側の車輪が接地した状態で、前記車幅方向一側の車輪が路面から離れるときの前記アクスル対地変位をタイヤ離陸基準距離として予め記憶する記憶手段と、
   前記アクスル対地変位検出手段が検出したアクスル対地変位が、前記記憶手段に記憶された前記タイヤ離陸基準距離以上であるか否かを判定する判定手段と、
   前記アクスル対地変位検出手段が検出したアクスル対地変位が前記タイヤ離陸基準距離以上であると前記判定手段が判定した場合、運転者に報知する報知手段と、を備えた
   ことを特徴とする車両の横転警報装置。

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