JP2010133845A - 車高測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車体と路面との距離を高精度に測定が可能な車高測定装置を提供する。
【解決手段】車体４に設けられ、車体４と路面との距離を超音波を用いて測定する車高測定装置１Ｒは、超音波を路面の所定部位に向けて発信するとともに前記所定部位から跳ね返った反射波を受信する受発信手段を備え、前記所定部位は、自車の移動に伴い自車の車輪が踏んだ跡であり、前記受発信手段の車体４に対する取り付け位置は、車幅方向において車両直進時の左後輪２Ｒの車輪幅内であり、且つ、左後輪２Ｒに対し車体後方側に設けられたマッドガード３の後方とした。
【選択図】図５

Description

この発明は、路面から車体底部までの距離を測定する車高測定装置に関するものである。

車体と路面との距離すなわち車高を測定する車高測定装置としては、受発信部を車体の底部に取り付け、発信部から路面に向けて超音波を発信し、路面で反射した反射波を受信部で受信し、発信から受信までの所要時間から車高を算出するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭６１−３８５１３号公報

ところで、車体の底部に取り付けられる車高測定装置は、走行中に車輪が跳ね上げる飛び石等がぶつからないように配置することが望まれる。
そのため、従来は、図８、図９に示すように、各車輪Ｗから離れた部位、つまり、車体幅方向の中央で且つ車体前後方向における前後輪の中央に、車高測定装置５０を配置していた。

しかしながら、このように車高測定装置５０を配置すると、「わだち」や「降雪路」を走行しているときに車高測定装置で測定される距離が、車両Ｖの接地点から車体底部までの距離とはならないため、実際の車高よりも低い値として測定され、誤差が生じる。
また、左右の車輪Ｗ，Ｗ間に位置する路面Ｐ’の凹凸が測定結果に影響を与えるため、これによる測定誤差も生じる。

そこで、この発明は、車体と路面との距離を高精度に測定が可能な車高測定装置を提供するものである。

この発明に係る車高測定装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、車体（例えば、後述する実施例における車体４）に設けられ、車体と路面（例えば、後述する実施例における路面Ｐ）との距離を音波または電磁波を用いて測定する車高測定装置（例えば、後述する実施例における車高測定装置１Ｆ，１Ｒ）であって、前記音波または電磁波（例えば、後述する実施例における超音波）を路面の所定部位に向けて発信するとともに前記所定部位から跳ね返った反射波を受信する受発信手段を備え、前記所定部位は、自車の移動に伴い自車の車輪（例えば、後述する実施例における左前輪２Ｆ、左後輪２Ｒ）が踏んだ跡であることを特徴とする車高測定装置である。
このように構成することにより、自車の車輪が踏んだ後の車輪跡と車体との距離を測定することができ、左右の車輪間の路面の凹凸などに起因する測定誤差を排除することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記受発信手段の車体に対する取り付け位置は、車幅方向において車両直進時の車輪幅内であり、且つ、車体前後方向において車輪に対し後方側であることを特徴とする。
このように構成することにより、受発信手段から音波または電磁波を車輪跡に発信し易く、且つ、車輪跡からの反射波を受信し易くなる。また、車体と路面との最短距離を測定することが可能となる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の発明において、前記受発信手段は、車輪に対し車体後方側に設けられたマッドガード（例えば、後述する実施例におけるマッドガート３）の後方に配置されていることを特徴とする。
このように構成することにより、走行中に車輪が跳ね上げる飛び石等が車高測定装置にぶつかるのを防止することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、車両の姿勢を検出する車両姿勢検出手段（例えば、後述する実施例におけるヨーレートセンサ１１）を備え、前記車両姿勢検出手段で検出される車両の姿勢が所定の条件を満たさない場合には、車高測定をキャンセルすることを特徴とする。
車両に大きなヨーレートが生じているときなどは、受発信手段から車輪跡に音波または電磁波を発信することができない場合もあって、測定誤差が生じる虞があるが、請求項４のように構成することにより、誤差が生じる車高測定を実施しないようにすることができる。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記車高測定装置の出力は、車両の前照灯の光軸の方向を調整する光軸調整手段（例えば、後述する実施例における光軸アクチュエータ１２）を制御して前記光軸を略水平に保持する光軸調整制御に用いられることを特徴とする。
このように構成することにより、前照灯の光軸調整制御を適正に実施することができる。

請求項１に係る発明によれば、路面の凹凸などに起因する測定誤差を排除することができるので、本来の車高を精確に測定することができる。

請求項２に係る発明によれば、受発信手段から音波または電磁波を車輪跡に発信し易く、且つ、車輪跡からの反射波を受信し易くなる。

請求項３に係る発明によれば、走行中に車輪が跳ね上げる飛び石等が車高測定装置にぶつかるのを防止することができるので、車高測定装置の損傷を防止することができ、長期に亘って正常な車高測定が可能となる。

請求項４に係る発明によれば、誤差が生じる車高測定を実施しないようにすることができるので、結果的に測定精度が向上する。

請求項５に係る発明によれば、前照灯の光軸調整制御を適正に実施することができる。

以下、この発明に係る車高測定装置の実施例を図１から図７の図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、前後方向は車体の前後方向と一致する。
この実施例における車高測定装置は、その出力が、車両の前照灯の光軸の方向を略水平に保持する光軸調整制御に用いられる。

図１および図２に示すように、車両Ｖには２つの車高測定装置１Ｆ，１Ｒが設けられている。車高測定装置１Ｆは車両Ｖの左前輪２Ｆの後方側に、車高測定装置１Ｒは左後輪２Ｒの後方側に配置されている。なお、以下の説明において、特に車高測定装置１Ｆ，１Ｒを区別する必要がないときは、車高測定装置１と記載する場合もある。

図４および図５に示すように、車高測定装置１Ｒは、左後輪２Ｒの後方に設けられたマッドガード３の直ぐ後方における車体４の底部５に取り付けられている。さらに詳述すると、車高測定装置１Ｒの車体４に対する取り付け位置は、図３に示すように、車幅方向において車両直進時の左後輪２Ｒの車輪幅内に設定されている。
周知のようにマッドガード３は、走行中に左後輪２Ｒが跳ね上げる水、泥、小石等が後方に飛散するのを防止するものであり、車高測定装置１Ｒをマッドガード３の直ぐ後方に配置することにより、走行中に車輪が跳ね上げる飛び石等が車高測定装置１Ｒにぶつかるのを防止することができる。
なお、図示を省略するが、車高測定装置１Ｆの場合も同様であり、左前輪２Ｆの後方に設けられたマッドガードの直ぐ後方における車体４の底部５に取り付けられている。

車高測定装置１は、図示を省略するが、発信部と受信部とからなる受発信手段を備えており、発信部は車高測定装置１から鉛直下方の路面に向けて超音波を発信し、受信部は、発信部から発信された超音波が路面で反射したときの反射波を受信する。そして、車高測定装置１は、発信から受信までの所要時間に基づいて車体４の底部５から路面までの距離を算出し、算出された距離に応じた出力信号を出力する。

また、この実施例における車高測定装置１では、受発信手段の発信部から発信される超音波の照射角は、図６に示すように、該超音波の路面Ｐにおける照射幅Ａが車輪の幅（車高測定装置１Ｆについては左前輪２Ｆの車輪幅、車高測定装置１Ｒについては左後輪２Ｒの車輪幅）Ｂよりも小さくなるように設定されている。

このように構成された車高測定装置１Ｆ，１Ｒにおいては、車両Ｖの走行中に、受発信手段の発信部から発信した超音波を、自車の移動に伴い自車の車輪が踏んだ後の路面Ｐの車輪跡に照射することができ、前記車輪跡で反射した反射波を受信部で受信することができる。したがって、本来の車高である左前輪２Ｆあるいは左後輪２Ｒの接地点から車体４の底部５までの距離を精確に測定することができる。
また、車高測定が、左右の車輪間における路面Ｐ’の凹凸などに影響を受けることがなく、測定精度が向上する。

車高測定装置１をマッドガード３の直ぐ後方に配置することにより、走行中に左前輪２Ｆまたは左後輪２Ｒが跳ね上げる飛び石等が車高測定装置１Ｆまたは１Ｒにぶつかるのを防止することができるので、車高測定装置１Ｆ，１Ｒ１の損傷を防止することができ、長期に亘って正常に車高を測定することができる。

また、送受信手段の送信部から発信される超音波の照射角を前述の如く設定したことにより、例えば車両Ｖが「わだち」を走行するときに、図６に示すように、発信部から発信された超音波の路面Ｐにおける照射幅Ａを、「わだち」の幅Ｃよりも小さくすることができる。
その結果、車両Ｖが「わだち」や「降雪路」を走行しているときにも、本来の車高である左前輪２Ｆあるいは左後輪２Ｒの接地点から車体４の底部５までの距離を精確に測定することができる。
なお、車両Ｖが大きくヨーイング（車両Ｖの上下軸回りの回転）やローリング（車両Ｖの前後軸回りの揺れ：横揺れ）をしているときには、受発信手段の発信部から発信した超音波を、路面Ｐにおける自車の車輪跡に照射することができない場合があり、測定誤差が大きくなる虞があるので、車高測定をキャンセルするのが好ましい。
また、車両Ｖが大きなピッチング（車両Ｖの左右軸回りの揺れ：縦揺れ）をしているときにも、測定誤差が大きくなる虞があるので、車高測定をキャンセルするのが好ましい。
そこで、例えば、車両Ｖのヨーレートを検出するヨーレートセンサ（車両姿勢検出手段）を車両Ｖに設けておき、検出されたヨーレートが所定の閾値よりも大きいときには、車高測定装置１Ｆ，１Ｒによる車高測定をキャンセルするように構成する。このようにすると、誤差が生じる車高測定を実施しないようにすることができ、結果的に測定精度が向上する。

車高測定装置１Ｆ，１Ｒの出力に基づいて車両前照灯の光軸の方向を略水平に保持する前照灯光軸調整装置を、図７を参照して説明する。
前照灯光軸調整装置１０は、前述した車高測定装置１Ｆ，１Ｒと、車両Ｖに発生するヨーレートを検出するヨーレートセンサ１１と、前照灯の光軸の上下方向の傾きを調整する光軸アクチュエータ１２と、制御装置１３とを備えて構成されている。

車高測定装置１Ｆは、左前輪２Ｆの後方における車体４の底部５から路面Ｐまでの距離に応じた出力信号を制御装置１３へ出力し、車高測定装置１Ｒは、左後輪２Ｒの後方における車体４の底部５から路面Ｐまでの距離に応じた出力信号を制御装置１３へ出力する。
制御装置１３は、車高測定装置１Ｆ，１Ｒからの出力信号に基づいて、路面Ｐに対する車体４の前後方向軸の傾きを算出し、その算出結果に基づいて、前照灯の光軸を略水平（路面Ｐと略平行）にするために必要な光軸アクチュエータ１２に対する制御量を算出し、光軸アクチュエータ１２を制御する。

なお、ヨーレートセンサ１１によって検出されたヨーレートが、予め設定された閾値を越える場合には、制御装置１３において車高測定装置１Ｆ，１Ｒの出力信号がキャンセルされ、キャンセルされている間は、路面Ｐに対する車体４の前後方向軸の傾き算出は行わず、前照灯の光軸は調整しない。

この前照灯光軸調整装置１０では、車高測定装置１Ｆ，１Ｒにより測定された高精度の車高情報に基づいて前照灯の光軸調整制御が行われるので、光軸調整制御を適正に実施することができる。

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、車高測定装置の用途は、前照灯の光軸調整制御用に限るものではなく、種々の用途に使用可能である。
前述した実施例では受発信手段から超音波を発信したが、電磁波を発信してもよい。
複数の車高測定装置を用いて車高を測定する場合には、各車高測定装置の出力値の平均値に基づいて車高を算出してもよい。また、複数の車高測定装置を用いて車高を測定する場合に、各車高測定装置の出力値のばらつきが所定値以上あるときには車高検出をキャンセルするようにしてもよい。
また、車高測定装置の出力に基づいてピッチ量やロール量を算出することもできる。

この発明に係る車高測定装置の実施例における配置を示す車両の側面図である。 実施例における車高測定装置の配置を示す車両の平面図である。 実施例における車高測定装置の配置を示す車両の背面図である。 車高測定装置をマッドガートの後方に設けた場合の車両の要部側面図である。 車高測定装置をマッドガートの後方に設けた場合の車両の要部斜視図である。 実施例における車高測定装置から発信される超音波と車輪幅との関係を説明する図である。 実施例の車高測定装置を用いた前照灯光軸調整装置の構成図である。 従来の車高測定装置の配置例を示す車両の側面図である。 従来の車高測定装置の配置例を示す車両の背面図である。

符号の説明

１Ｆ，１Ｒ 車高測定装置
２Ｆ 左前輪（車輪）
２Ｒ 左後輪（車輪）
３ マッドガード
４ 車体
１１ ヨーレートセンサ（車両姿勢検出手段）
１２ 光軸アクチュエータ（光軸調整手段）

Claims (5)

1. 車体に設けられ、車体と路面との距離を音波または電磁波を用いて測定する車高測定装置であって、
   前記音波または電磁波を路面の所定部位に向けて発信するとともに前記所定部位から跳ね返った反射波を受信する受発信手段を備え、
   前記所定部位は、自車の移動に伴い自車の車輪が踏んだ跡であることを特徴とする車高測定装置。
2. 前記受発信手段の車体に対する取り付け位置は、車幅方向において車両直進時の車輪幅内であり、且つ、車体前後方向において車輪に対し後方側であることを特徴とする請求項１に記載の車高測定装置。
3. 前記受発信手段は、車輪に対し車体後方側に設けられたマッドガードの後方に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車高測定装置。
4. 車両の姿勢を検出する車両姿勢検出手段を備え、
   前記車両姿勢検出手段で検出される車両の姿勢が所定の条件を満たさない場合には、車高測定をキャンセルすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車高測定装置。
5. 前記車高測定装置の出力は、車両の前照灯の光軸の方向を調整する光軸調整手段を制御して前記光軸を略水平に保持する光軸調整制御に用いられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車高測定装置。

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