JP2626003B2 - 路面傾斜角検出装置 - Google Patents
路面傾斜角検出装置Info
- Publication number
- JP2626003B2 JP2626003B2 JP63315072A JP31507288A JP2626003B2 JP 2626003 B2 JP2626003 B2 JP 2626003B2 JP 63315072 A JP63315072 A JP 63315072A JP 31507288 A JP31507288 A JP 31507288A JP 2626003 B2 JP2626003 B2 JP 2626003B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- road surface
- inclination angle
- surface inclination
- vehicle
- acceleration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は走行中の車両に対する路面傾斜角の検出装置
に関するもので、自動車等の車両制御に用いて有効であ
る。
に関するもので、自動車等の車両制御に用いて有効であ
る。
自動車等の車両制御において、路面傾斜角の検出を要
求する車両制御装置が多種考案されている。例えば、実
開昭62−185168がある。これらに用いる傾斜角検出装置
の必要用件は主に、 ｉ）応答性が速く、 ii）車両の前後方向加速度の影響を受けず、 iii）正確な値を検出でき、 iv）安価である、 ということである。ところが、これまでに考案されてき
た傾斜角検知装置では、この４条件をすべてみたすこと
は難しい。
求する車両制御装置が多種考案されている。例えば、実
開昭62−185168がある。これらに用いる傾斜角検出装置
の必要用件は主に、 ｉ）応答性が速く、 ii）車両の前後方向加速度の影響を受けず、 iii）正確な値を検出でき、 iv）安価である、 ということである。ところが、これまでに考案されてき
た傾斜角検知装置では、この４条件をすべてみたすこと
は難しい。
例えば、振り子が重力により鉛直姿勢を保つことを利
用した傾斜計では車両の路面に対する加速度の影響を受
け、応答性も遅い。また、ジャイロなどは、高価であ
る。
用した傾斜計では車両の路面に対する加速度の影響を受
け、応答性も遅い。また、ジャイロなどは、高価であ
る。
また、重力加速度センサ（以下Ｇセンサという）の出
力値から傾斜角を検知する方法も考えられる。仮に、Ｇ
センサ１つでこれを行うためには、車両の路面に対する
加速度の影響を免れるため、車両に垂直方向にとりつけ
なければならない。すると、路面傾斜角θに対しＧセン
サの出力値Ａは、 Ａ＝ｇ（１−cosθ） となりθの変位Δθに対し、 ΔＡ＝g sinθ・Δθ である。ここで一般にθは10゜以下の角度であるからsi
nθの項によりＡのθに対する変化率は小さくなり、θ
の検出分解能は低くならざるを得ない。加えて、路面の
凸凹等による、車両の上下方向加速度の影響を受けるの
で、ほとんど実用不可能である。Ｇセンサを複数個用
い、とりつけ角度を変えてみても、結果は大同小異であ
る。
力値から傾斜角を検知する方法も考えられる。仮に、Ｇ
センサ１つでこれを行うためには、車両の路面に対する
加速度の影響を免れるため、車両に垂直方向にとりつけ
なければならない。すると、路面傾斜角θに対しＧセン
サの出力値Ａは、 Ａ＝ｇ（１−cosθ） となりθの変位Δθに対し、 ΔＡ＝g sinθ・Δθ である。ここで一般にθは10゜以下の角度であるからsi
nθの項によりＡのθに対する変化率は小さくなり、θ
の検出分解能は低くならざるを得ない。加えて、路面の
凸凹等による、車両の上下方向加速度の影響を受けるの
で、ほとんど実用不可能である。Ｇセンサを複数個用
い、とりつけ角度を変えてみても、結果は大同小異であ
る。
そこで、本発明は上記種々の課題を解決するために、
車両上においてその進行方向に設置されたＧセンサと車
輪速センサとからの検出信号に基づいて路面傾斜角度を
検知する装置を提供するものである。
車両上においてその進行方向に設置されたＧセンサと車
輪速センサとからの検出信号に基づいて路面傾斜角度を
検知する装置を提供するものである。
すなわち本発明によれば第１図に示されるように、車
両上においてその進行方向に設置された重力加速度セン
サ１と、車輪速センサ２と、該車輪速センサのパルス時
間間隔を連続的に読み込み、その時間的変動をもとに車
両の路面に対する加速度Ａ′を算出し、またこれに同期
して該重力加速度センサの出力値Ａを読み込み、該出力
値Ａ及び該加速度Ａ′から路面傾斜角θを、 （ｇは重力加速度）により算出する路面傾斜角演算手段
３とを備える構成とする。
両上においてその進行方向に設置された重力加速度セン
サ１と、車輪速センサ２と、該車輪速センサのパルス時
間間隔を連続的に読み込み、その時間的変動をもとに車
両の路面に対する加速度Ａ′を算出し、またこれに同期
して該重力加速度センサの出力値Ａを読み込み、該出力
値Ａ及び該加速度Ａ′から路面傾斜角θを、 （ｇは重力加速度）により算出する路面傾斜角演算手段
３とを備える構成とする。
ここで本発明の第１の形態においては、前記路面傾斜
角演算手段は、前記パルス時間間隔を複数個平均化し、
その平均値の時間的変動をもとに前記加速度Ａ′を算出
する手段とされる。
角演算手段は、前記パルス時間間隔を複数個平均化し、
その平均値の時間的変動をもとに前記加速度Ａ′を算出
する手段とされる。
また本発明の第２の形態においては、前記路面傾斜角
演算手段は、前記パルス時間間隔の平均化に要する複数
個のパルス時間間隔の読み込み期間中、パルス入力に同
期して前記重力加速度センサの出力値を複数個読み込み
これを時間積分することにより推定車両速度を算出し、
この値を複数個のパルス時間間隔の間で時間平均し、そ
の値の時間的変動をもとに前記出力値Ａを算出する手段
とされる。
演算手段は、前記パルス時間間隔の平均化に要する複数
個のパルス時間間隔の読み込み期間中、パルス入力に同
期して前記重力加速度センサの出力値を複数個読み込み
これを時間積分することにより推定車両速度を算出し、
この値を複数個のパルス時間間隔の間で時間平均し、そ
の値の時間的変動をもとに前記出力値Ａを算出する手段
とされる。
更に本発明の第３の形態においては、前記路面傾斜角
演算手段は、前記パルス時間間隔の平均化に要する複数
個のパルス時間間隔の読み込み期間中、パルス入力に同
期して前記重力加速度センサの出力値を複数個読み込
み、これを平均化した値を前記出力値Ａとする手段とさ
れる。
演算手段は、前記パルス時間間隔の平均化に要する複数
個のパルス時間間隔の読み込み期間中、パルス入力に同
期して前記重力加速度センサの出力値を複数個読み込
み、これを平均化した値を前記出力値Ａとする手段とさ
れる。
更に本発明の第４の形態においては、前記路面傾斜角
演算手段は、前記パルス時間間隔の平均化に要する複数
個のパルス中、あらかじめ設定された順位番目のパルス
入力に同期して前記重力加速度センサの出力値を読み込
み、これを前記出力値Ａとする手段とされる。
演算手段は、前記パルス時間間隔の平均化に要する複数
個のパルス中、あらかじめ設定された順位番目のパルス
入力に同期して前記重力加速度センサの出力値を読み込
み、これを前記出力値Ａとする手段とされる。
上記構成によれば、上記進行方向に設置されたＧセン
サと車輪速センサとからの検出信号によって、応答性が
速くしかも高精度に路面傾斜角を演算することができ
る。
サと車輪速センサとからの検出信号によって、応答性が
速くしかも高精度に路面傾斜角を演算することができ
る。
以下本発明の実施例を詳細に説明する。第２図は本発
明装置が車両に取付けられた状態を示す図であって、上
記Ｇセンサ１は、車両の前後方向の加速度を検出するよ
うその進行方向に取付けられている。
明装置が車両に取付けられた状態を示す図であって、上
記Ｇセンサ１は、車両の前後方向の加速度を検出するよ
うその進行方向に取付けられている。
例えば、車両が傾斜角θの上り坂を傾斜路面に対し加
速度ａで走行すると、Ｇセンサの出力値Ａは、 Ａ＝ａ＋g sinθ（ｇは重量加速度） …（１） である。
速度ａで走行すると、Ｇセンサの出力値Ａは、 Ａ＝ａ＋g sinθ（ｇは重量加速度） …（１） である。
一方、例えば車輪４と同期して回転する車輪速センサ
のロータ２′にｎ個の歯切りがされ、車輪の有効半径を
Ｒとし、第３図に示すようにパルス周期がT1,T2であっ
たとすると、１パルス間での車両の平均速度はそれぞ
れ、 となる。よってこの間の平均的な加速度Ａ′として が与えられる。この値は理想的には車両の対路面加速度
ａと一致するとみなせる。以上の演算をCPU3′で実行
し、前記Ａとの比較により傾斜角θは、 より求められる。
のロータ２′にｎ個の歯切りがされ、車輪の有効半径を
Ｒとし、第３図に示すようにパルス周期がT1,T2であっ
たとすると、１パルス間での車両の平均速度はそれぞ
れ、 となる。よってこの間の平均的な加速度Ａ′として が与えられる。この値は理想的には車両の対路面加速度
ａと一致するとみなせる。以上の演算をCPU3′で実行
し、前記Ａとの比較により傾斜角θは、 より求められる。
ここで、使用するＧセンサの精度の許容範囲について
述べる。Ｇセンサの検知加速度としては、（１）式よ
り、最大±1.54（Ｇ）（1Gは9.8m/sec2）程度である
（ａ＝1.2（Ｇ）、θ＝20゜として）。よって市販のフ
ルスケール2GのＧセンサを用いるものとし、その精度を
±１％以内のものを選べば、その誤差ΔAmax＝0.02Gで
ある。（３）式より であるから、θ＝20゜としても、 Δθmax≒0.021゜ 程度である。よって、市販のフルスケール2G、精度±0.
02Gのものを選べば、路面角度の検出には充分であると
考えられる。
述べる。Ｇセンサの検知加速度としては、（１）式よ
り、最大±1.54（Ｇ）（1Gは9.8m/sec2）程度である
（ａ＝1.2（Ｇ）、θ＝20゜として）。よって市販のフ
ルスケール2GのＧセンサを用いるものとし、その精度を
±１％以内のものを選べば、その誤差ΔAmax＝0.02Gで
ある。（３）式より であるから、θ＝20゜としても、 Δθmax≒0.021゜ 程度である。よって、市販のフルスケール2G、精度±0.
02Gのものを選べば、路面角度の検出には充分であると
考えられる。
本路面角度検出装置に適用可能なＧセンサの１例とし
て、共和電業の超小型低容量加速度変換器AS−2GBなど
がある。同器は測定範囲±2G、非直線性±１％である。
同器の入出力特性を第４図に示す。第４図は横軸に加速
度、縦軸に出力をとっている。
て、共和電業の超小型低容量加速度変換器AS−2GBなど
がある。同器は測定範囲±2G、非直線性±１％である。
同器の入出力特性を第４図に示す。第４図は横軸に加速
度、縦軸に出力をとっている。
また、Ｇセンサの取付け位置については、エンジン、
あるいは車輪等からの振動を受けにくい位置に取り付け
るのが好ましい。また、車両旋回時に、車両の加速度を
正しく検知するため、車両のロール角に対する中心軸上
近傍に取り付けるのが好ましい。例えばコンソールボッ
クスの底部に小部屋を設け、そこに取付けてもよい。
あるいは車輪等からの振動を受けにくい位置に取り付け
るのが好ましい。また、車両旋回時に、車両の加速度を
正しく検知するため、車両のロール角に対する中心軸上
近傍に取り付けるのが好ましい。例えばコンソールボッ
クスの底部に小部屋を設け、そこに取付けてもよい。
尚、実際の車両制御においては、（３）式により路面
傾斜角θを求めず、Ａ−Ａ′の値をもって直接傾斜路面
制御のパラメータとする方法も勿論考えられる。
傾斜角θを求めず、Ａ−Ａ′の値をもって直接傾斜路面
制御のパラメータとする方法も勿論考えられる。
ところで、実際にこの方法で、傾斜角θを求めようと
すると、車輪速センサのパルス周期より算出した加速度
Ａ′の誤差が問題となる。その要因としては、ロータの
歯切り寸法誤差、路面の凸凹、CPUの演算誤差等考えら
れるが、とりわけロータの歯切り寸法誤差の及ぼす影響
は大きいと考えられる。
すると、車輪速センサのパルス周期より算出した加速度
Ａ′の誤差が問題となる。その要因としては、ロータの
歯切り寸法誤差、路面の凸凹、CPUの演算誤差等考えら
れるが、とりわけロータの歯切り寸法誤差の及ぼす影響
は大きいと考えられる。
１例として、第３図のようなパルスを生じたロータの
歯切り間隔に±ｘ％の誤差が生じているものとし、簡単
のため、車両は速度Ｖで水平な路面を定常走行している
とすると、 であるから、歯切り寸法誤差のために生ずる仮の加速度
Ａ′は（４），（５）を（２）へ代入し、 である。
歯切り間隔に±ｘ％の誤差が生じているものとし、簡単
のため、車両は速度Ｖで水平な路面を定常走行している
とすると、 であるから、歯切り寸法誤差のために生ずる仮の加速度
Ａ′は（４），（５）を（２）へ代入し、 である。
すると、例えば速度Ｖ＝10km/h、車輪有効半径Ｒ＝0.
3m、歯切り数ｎ＝96とし、歯切り誤差ｘ＝１、つまり±
１％の歯切り寸法誤差があるとして、 Ａ′≒7.87m/s2 …（７） である。一方、Ｇセンサの出力値Ａは水平路面であるか
ら、 Ａ＝０ なので（３）式より θ≒53゜ …（８） となる。つまり、水平な路面を走行しているにもかかわ
らず、53゜の傾斜角であるという誤った検知をしてしま
う。従って、制御に必要な傾斜角検知のためには、非常
に精密な歯切り加工が要求される。これは、実際問題と
して極めて難しい。
3m、歯切り数ｎ＝96とし、歯切り誤差ｘ＝１、つまり±
１％の歯切り寸法誤差があるとして、 Ａ′≒7.87m/s2 …（７） である。一方、Ｇセンサの出力値Ａは水平路面であるか
ら、 Ａ＝０ なので（３）式より θ≒53゜ …（８） となる。つまり、水平な路面を走行しているにもかかわ
らず、53゜の傾斜角であるという誤った検知をしてしま
う。従って、制御に必要な傾斜角検知のためには、非常
に精密な歯切り加工が要求される。これは、実際問題と
して極めて難しい。
そこで、各種の平均化によって上記Ａ′を真の値に近
づける方法がある。
づける方法がある。
１例として、第５図に示すようにパルス周期をＮ個加
算しパルス周期を平均化し、これをもって加速度Ａ′を
算出する方法がある。即ち、 すると、これはロータの歯切り間隔をＮ倍大きくした
（ｎを小さくした）との同意味であるから、 とみなすことができる。また、ＬがＮ倍になっても、寸
法誤差自体は変わらず、ｘの値はx/Nになるものとみな
せる（ｘは歯切り寸法に対する誤差の割合なので）。
算しパルス周期を平均化し、これをもって加速度Ａ′を
算出する方法がある。即ち、 すると、これはロータの歯切り間隔をＮ倍大きくした
（ｎを小さくした）との同意味であるから、 とみなすことができる。また、ＬがＮ倍になっても、寸
法誤差自体は変わらず、ｘの値はx/Nになるものとみな
せる（ｘは歯切り寸法に対する誤差の割合なので）。
すると、（６）式より となり、歯切り寸法誤差に由来する対路面加速度Ａ′の
値が1/N2に縮小される。すると、例えば前記（６）式を
導いた諸元においてＮ＝10とすれば、 Ａ′≒7.87×10-2m/s2 θ≒0.46゜ となり（８）式θ＝53゜に比し傾斜角誤差は大幅に小さ
くなる。これにより、対路面加速度の検出分解能を実用
可能なレベルにまで高めることが確認された。
値が1/N2に縮小される。すると、例えば前記（６）式を
導いた諸元においてＮ＝10とすれば、 Ａ′≒7.87×10-2m/s2 θ≒0.46゜ となり（８）式θ＝53゜に比し傾斜角誤差は大幅に小さ
くなる。これにより、対路面加速度の検出分解能を実用
可能なレベルにまで高めることが確認された。
なお、Ａ′を１パルス周期ごとに更新するには、第６
図に示すように常に最新のTiの2N個をもってＡ′を求め
ればよい。
図に示すように常に最新のTiの2N個をもってＡ′を求め
ればよい。
このように、パルス周期をＮ倍にとることの問題点の
一つとして、Ｎを大きくとった場合に、もはや2N個のパ
ルス間で車両加速度が一定とはみなせなくなるというこ
とがる。例えば、Ｎ＝32、ｎ＝96（Ｌ＝2cm）とし、車
両速度Ｖ＝０、車両加速度ａ＝０の静止状態から、加加
速度 で発進したとすると（実現可能な諸元である）、走行距
離ｙは なので、2Nパルス間、つまり128cm車両が移動した後の
ｔは よって加速度ａは0.5×2.48＝1.24（m/s2）だけ2N個
のパルス間で変わることになる。
一つとして、Ｎを大きくとった場合に、もはや2N個のパ
ルス間で車両加速度が一定とはみなせなくなるというこ
とがる。例えば、Ｎ＝32、ｎ＝96（Ｌ＝2cm）とし、車
両速度Ｖ＝０、車両加速度ａ＝０の静止状態から、加加
速度 で発進したとすると（実現可能な諸元である）、走行距
離ｙは なので、2Nパルス間、つまり128cm車両が移動した後の
ｔは よって加速度ａは0.5×2.48＝1.24（m/s2）だけ2N個
のパルス間で変わることになる。
すると（９）式より求めたＡ′はこの間の中間的な値
（Ａ′≒0.59）をとることなる。つまりＡ′は平均化に
よる時間遅れを有するので、比較の対象としてＧセンサ
出力値Ａもまた、時間遅れを有するような補正が必要と
なる。
（Ａ′≒0.59）をとることなる。つまりＡ′は平均化に
よる時間遅れを有するので、比較の対象としてＧセンサ
出力値Ａもまた、時間遅れを有するような補正が必要と
なる。
水平な路面を走行中、加速度ａがどのように変化しよ
うとも理論上Ａ′とＡを一致させるには、各パルス周期
Tiのとり込みと同期してＧセンサの出力値Aiをとり込
み、これを積分することにより推定車両速度を算出し、
これを基に第５図のような各Ｎ個のパルス間でそれぞれ
時間平均化速度を算出し、その差をもってＡを算出すれ
ばよい。すなわち、 ここで は、2N個のパルス中、１番目のパルスからｉ番目のパル
スに至るまでの間に、変化した車両速度を示しており、 はそれぞれＮ個のパルス間での時間平均速度を示してい
る。
うとも理論上Ａ′とＡを一致させるには、各パルス周期
Tiのとり込みと同期してＧセンサの出力値Aiをとり込
み、これを積分することにより推定車両速度を算出し、
これを基に第５図のような各Ｎ個のパルス間でそれぞれ
時間平均化速度を算出し、その差をもってＡを算出すれ
ばよい。すなわち、 ここで は、2N個のパルス中、１番目のパルスからｉ番目のパル
スに至るまでの間に、変化した車両速度を示しており、 はそれぞれＮ個のパルス間での時間平均速度を示してい
る。
このようにすれば、ＡとＡ′は同じ形式の平均化をし
たことになり、水平な路面を走行中ＡとＡ′はよく一致
する。
たことになり、水平な路面を走行中ＡとＡ′はよく一致
する。
また、あまり路面傾斜角検知の精度を求めない車両制
御の場合には、Ａの算出にもっと簡単な方法を用いても
よい。
御の場合には、Ａの算出にもっと簡単な方法を用いても
よい。
例えば、上記Ｇセンサの出力値Aiの個数平均をとると
いう方法がある、すなわち、 とする。
いう方法がある、すなわち、 とする。
また該Aiの時間平均をとる方法も考えられる。
すなわち、 とする。
また、2N個のパルス中、ある順位番目ｓのパルス入力
に同期してＧセンサの出力値Asを読み込み、これをもっ
てＡに代替する手段も考えられる。すなわち、 Ａ＝Asとする。
に同期してＧセンサの出力値Asを読み込み、これをもっ
てＡに代替する手段も考えられる。すなわち、 Ａ＝Asとする。
ｓの値としては、2Nの中間値Ｎ（あるいはＮ＋１）と
する方法や、また、車両速度、車両加速度等によってｓ
を変える方式も考えられる。
する方法や、また、車両速度、車両加速度等によってｓ
を変える方式も考えられる。
この他にも、Ａを求める方法はいろいろ考えられる
が、各種制御において、必要とされる傾斜角分解能、CP
Uの演算処理能力等を考慮して選択するのが望ましい。
が、各種制御において、必要とされる傾斜角分解能、CP
Uの演算処理能力等を考慮して選択するのが望ましい。
第７図は、本発明の１実施例としての路面傾斜角検出
装置のブロック図であり、Ｇセンサ１の出力はストレイ
ンアンプ５により増巾され、ADコンバータ６でA/D変換
され、一方車輪速センサ２の出力は波形成形回路７で波
形成形されて、それぞれ路面傾斜角演算手段としてのCP
U3′に入力され、該CPU3′においてそのときの路面傾斜
角が演算されて出力される。
装置のブロック図であり、Ｇセンサ１の出力はストレイ
ンアンプ５により増巾され、ADコンバータ６でA/D変換
され、一方車輪速センサ２の出力は波形成形回路７で波
形成形されて、それぞれ路面傾斜角演算手段としてのCP
U3′に入力され、該CPU3′においてそのときの路面傾斜
角が演算されて出力される。
第８図は該CPU3′における演算処理手順の一例をフロ
ーチャートで示すもので、この例では上記平均化のため
のＮの値を32としている。
ーチャートで示すもので、この例では上記平均化のため
のＮの値を32としている。
先ずステップ101で車輪パルスの立ち上がり毎に該演
算処理がスタートし、ステップ102で演算用メモリに64
個のデータがあるか否かが検査され、ない場合にはステ
ップ103でＧセンサの出力値Aiを読み込んでA/D変換し、
更にステップ104で車輪速センサからのパルスの周期Ti
を読み込み、ステップ105でこれらのデータを演算用メ
モリに格納し、ステップ106で該演算用メモリのデータ
が64個になったか否かが検査され、ノウの場合は上記ス
テップ101に戻り、イエスの場合はステップ111に進む。
また上記ステップ102で演算用メモリに64個のデータが
あることが検知された場合にはステップ107で該演算用
メモリに格納されているデータ中、64個前の立ち上がり
パルスで格納したデータを消却し、次いで上記ステップ
103乃至105に相当するステップ108乃至110を経てステッ
プ111に進む。
算処理がスタートし、ステップ102で演算用メモリに64
個のデータがあるか否かが検査され、ない場合にはステ
ップ103でＧセンサの出力値Aiを読み込んでA/D変換し、
更にステップ104で車輪速センサからのパルスの周期Ti
を読み込み、ステップ105でこれらのデータを演算用メ
モリに格納し、ステップ106で該演算用メモリのデータ
が64個になったか否かが検査され、ノウの場合は上記ス
テップ101に戻り、イエスの場合はステップ111に進む。
また上記ステップ102で演算用メモリに64個のデータが
あることが検知された場合にはステップ107で該演算用
メモリに格納されているデータ中、64個前の立ち上がり
パルスで格納したデータを消却し、次いで上記ステップ
103乃至105に相当するステップ108乃至110を経てステッ
プ111に進む。
ステップ111では を該演算用メモリに格納された64個のTiから算出し、ス
テップ112で および （ただしＫ＝32×Ｌ）を算出する。次いでステップ113
で を算出し、ステップ114でVS＝V2−V1を算出し、ステッ
プ115で （上記（９）式に相当）を算出し、更にステップ116で
該演算用メモリに格納された64個のAiから により上記個数平均したＧセンサの出力値Ａを算出す
る。
テップ112で および （ただしＫ＝32×Ｌ）を算出する。次いでステップ113
で を算出し、ステップ114でVS＝V2−V1を算出し、ステッ
プ115で （上記（９）式に相当）を算出し、更にステップ116で
該演算用メモリに格納された64個のAiから により上記個数平均したＧセンサの出力値Ａを算出す
る。
次いでステップ117でAs＝Ａ−Ａ′を算出し、ステッ
プ118で を算出し、ステップ119でθ＝Sin-1aを算出し、ステッ
プ120で該算出された路面傾斜角θの書き込みを行う。
プ118で を算出し、ステップ119でθ＝Sin-1aを算出し、ステッ
プ120で該算出された路面傾斜角θの書き込みを行う。
また、実際の車両走行において、車輪速センサ並びに
Ｇセンサの出力をデータレコーダに記録し、本発明装置
と同様の演算処理をもって、大型計算器にて上記A,A′
を求めた演算結果を第９図（ａ），（ｂ）に示す。
Ｇセンサの出力をデータレコーダに記録し、本発明装置
と同様の演算処理をもって、大型計算器にて上記A,A′
を求めた演算結果を第９図（ａ），（ｂ）に示す。
第９図（ａ）は水平な路面を走行したデータである。
前記パルス数Ｎは32とした。また、車両速度Ｖは より求めた。Ｇセンサによる加速度Ａと車輪速センサに
よる加速度Ａ′はよく一致しており、これより傾斜角θ
≒０を導くことが出来る。
前記パルス数Ｎは32とした。また、車両速度Ｖは より求めた。Ｇセンサによる加速度Ａと車輪速センサに
よる加速度Ａ′はよく一致しており、これより傾斜角θ
≒０を導くことが出来る。
第９図（ｂ）は、上記の条件で、水平な路面から傾斜
角約10.5゜の上り坂に入ったときのデータである。最初
はA,A′はほぼ一致しているが、車両が傾斜路に入るに
つれ、A,A′の値が異なってゆき、やがてＡ−Ａ′≒一
定となりそこで安定する。この値は約0.18（Ｇ）であり
（３）式よりθ＝10.4゜となり、実際の路面傾斜角によ
く一致する。
角約10.5゜の上り坂に入ったときのデータである。最初
はA,A′はほぼ一致しているが、車両が傾斜路に入るに
つれ、A,A′の値が異なってゆき、やがてＡ−Ａ′≒一
定となりそこで安定する。この値は約0.18（Ｇ）であり
（３）式よりθ＝10.4゜となり、実際の路面傾斜角によ
く一致する。
尚、本発明の路面傾斜角検出装置は、車輪速センサの
出力パルスより算出した加速度と、Ｇセンサの出力加速
度との差から、路面傾斜角を検知するものであるから、
車輪がロック状態に陥った時には、当然正しい路面傾斜
角を検知できない。従って、本装置を用いる車両制御の
性質によっては、車輪ロック時の対策が必要とされる。
出力パルスより算出した加速度と、Ｇセンサの出力加速
度との差から、路面傾斜角を検知するものであるから、
車輪がロック状態に陥った時には、当然正しい路面傾斜
角を検知できない。従って、本装置を用いる車両制御の
性質によっては、車輪ロック時の対策が必要とされる。
最も簡易な方法としては、車輪がロック状態に陥った
ことを車輪速センサの出力変化からECUが検知し、同装
置による路面角度検知の値が正確でないことを認知し、
それぞれの車両制御において、妥当な制御手段に切り替
える（例えば、制御を止める）ということが考えられ
る。尚、車輪ロック状態の検知については、具体的に
は、車輪がロック状態に陥ると、その瞬間、車輪が回転
しなくなるため、車輪速センサの出力パルスが変化しな
くなる。従って、漸時時間をかけて、パルス周期が長く
なり、やがて出力パルスが変化しなくなる通常の車両停
止時とは異なり、あるパルス周期から突然パルス出力が
変化しなくなるので、ECUのソフトウェアにより、車輪
ロック状態を判別することは可能である。このことはAB
Sシステムにおいて、一般に実施されている。
ことを車輪速センサの出力変化からECUが検知し、同装
置による路面角度検知の値が正確でないことを認知し、
それぞれの車両制御において、妥当な制御手段に切り替
える（例えば、制御を止める）ということが考えられ
る。尚、車輪ロック状態の検知については、具体的に
は、車輪がロック状態に陥ると、その瞬間、車輪が回転
しなくなるため、車輪速センサの出力パルスが変化しな
くなる。従って、漸時時間をかけて、パルス周期が長く
なり、やがて出力パルスが変化しなくなる通常の車両停
止時とは異なり、あるパルス周期から突然パルス出力が
変化しなくなるので、ECUのソフトウェアにより、車輪
ロック状態を判別することは可能である。このことはAB
Sシステムにおいて、一般に実施されている。
以上述べたように、本発明装置によれば、車両の路面
に対する加速度の影響をうけることがなく、応答性も速
く、しかも路面傾斜角の検出分解能も高く、上述した種
々の条件を十分にみたすことができる。
に対する加速度の影響をうけることがなく、応答性も速
く、しかも路面傾斜角の検出分解能も高く、上述した種
々の条件を十分にみたすことができる。
第１図は、本発明の基本構成を示すブロック図、 第２図は、本発明装置が車両に取付けられた状態を例示
する取付図、 第３図は、車輪速センサから出力されたパルス波形を示
す波形図、 第４図は、本発明に用いられるＧセンサの入出力特性を
例示する特性図、 第５図および第６図はパルス周期の平均化を説明するた
めの車輪速センサから出力されたパルス波形図、 第７図は、本発明の１実施例としての路面傾斜角検出装
置のブロック図、 第８図は、路面傾斜角演算手段としてのCPUにおける演
算処理手順の一例をフローチャート、 第９図（ａ），（ｂ）は、本発明装置と同様の演算処理
によって、大型計算器によりＧセンサおよび車輪速セン
サによる加速度を求めた演算結果を示す波形図である。 （符号の説明） １……Ｇセンサ、２……車輪速センサ、 ２′……車輪速センサのロータ、 ３……路面傾斜角演算手段、 ３′……CPU、４……車輪、 ５……ストレインアンプ、６……ADコンバータ、 ７……波形成形回路。
する取付図、 第３図は、車輪速センサから出力されたパルス波形を示
す波形図、 第４図は、本発明に用いられるＧセンサの入出力特性を
例示する特性図、 第５図および第６図はパルス周期の平均化を説明するた
めの車輪速センサから出力されたパルス波形図、 第７図は、本発明の１実施例としての路面傾斜角検出装
置のブロック図、 第８図は、路面傾斜角演算手段としてのCPUにおける演
算処理手順の一例をフローチャート、 第９図（ａ），（ｂ）は、本発明装置と同様の演算処理
によって、大型計算器によりＧセンサおよび車輪速セン
サによる加速度を求めた演算結果を示す波形図である。 （符号の説明） １……Ｇセンサ、２……車輪速センサ、 ２′……車輪速センサのロータ、 ３……路面傾斜角演算手段、 ３′……CPU、４……車輪、 ５……ストレインアンプ、６……ADコンバータ、 ７……波形成形回路。
Claims (4)
- 【請求項１】車両上においてその進行方向に設置された
重力加速度センサと、車輪速センサと、 該車輪速センサのパルス時間間隔を連続的に読み込み、
その時間的変動をもとに車両の路面に対する加速度Ａ′
を算出し、またこれに同期して該重力加速度センサの出
力値Ａを読み込み、該出力値Ａ及び該加速度Ａ′から路
面傾斜角θを、 （ｇは重力加速度）により算出する路面傾斜角演算手段
とを備えた路面傾斜角検出装置において、 前記路面傾斜角演算手段は、前記パルス時間間隔を複数
個平均化し、その平均値の時間的変動をもとに前記加速
度Ａ′を算出する手段であることを特徴とする路面傾斜
角検出装置。 - 【請求項２】車両上においてその進行方向に設置された
重力加速度センサと、車輪速センサと、 該車輪速センサのパルス時間間隔を連続的に読み込み、
その時間的変動をもとに車両の路面に対する加速度Ａ′
を算出し、またこれに同期して該重力加速度センサの出
力値Ａを読み込み、該出力値Ａ及び該加速度Ａ′から路
面傾斜角θを、 （ｇは重力加速度）により算出する路面傾斜角演算手段
とを備えた路面傾斜角検出装置において、 前記路面傾斜角演算手段は、前記パルス時間間隔の平均
化に要する複数個のパルス時間間隔の読み込み期間中、
パルス入力に同期して前記重力加速度センサの出力値を
複数個読み込みこれを時間積分することにより推定車両
速度を算出し、この値を複数個のパルス時間間隔の間で
時間平均し、その値の時間的変動をもとに前記出力値Ａ
を算出する手段であることを特徴とする路面傾斜角検出
装置。 - 【請求項３】車両上においてその進行方向に設置された
重力加速度センサと、車輪速センサと、 該車輪速センサのパルス時間間隔を連続的に読み込み、
その時間的変動をもとに車両の路面に対する加速度Ａ′
を算出し、またこれに同期して該重力加速度センサの出
力値Ａを読み込み、該出力値Ａ及び該加速度Ａ′から路
面傾斜角θを、 （ｇは重力加速度）により算出する路面傾斜角演算手段
とを備えた路面傾斜角検出装置において、 前記路面傾斜角演算手段は、前記パルス時間間隔の平均
化に要する複数個のパルス時間間隔の読み込み期間中、
パルス入力に同期して前記重力加速度センサの出力値を
複数個読み込み、これを平均化した値を前記出力値Ａと
する手段であることを特徴とする路面傾斜角検出装置。 - 【請求項４】車両上においてその進行方向に設置された
重力加速度センサと、車輪速センサと、 該車輪速センサのパルス時間間隔を連続的に読み込み、
その時間的変動をもとに車両の路面に対する加速度Ａ′
を算出し、またこれに同期して該重力加速度センサの出
力値Ａを読み込み、該出力値Ａ及び該加速度Ａ′から路
面傾斜角θを、 （ｇは重量加速度）により算出する路面傾斜角演算手段
とを備えた路面傾斜角検出装置において、 前記路面傾斜角演算手段は、前記パルス時間間隔の平均
化に要する複数個のパルス中、あらかじめ設定された順
位番目のパルス入力に同期して前記重力加速度センサの
出力値を読み込み、これを前記出力値Ａとする手段であ
ることを特徴とする路面傾斜角検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63315072A JP2626003B2 (ja) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | 路面傾斜角検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63315072A JP2626003B2 (ja) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | 路面傾斜角検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02161308A JPH02161308A (ja) | 1990-06-21 |
| JP2626003B2 true JP2626003B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=18061081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63315072A Expired - Lifetime JP2626003B2 (ja) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | 路面傾斜角検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2626003B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4702013B2 (ja) * | 2005-11-29 | 2011-06-15 | 株式会社デンソー | 車両搭載型傾斜センサおよび車両の傾斜検出方法 |
| JP4967878B2 (ja) | 2007-07-18 | 2012-07-04 | 株式会社アドヴィックス | 路面勾配推定装置 |
| JP5365812B2 (ja) * | 2010-07-12 | 2013-12-11 | 三菱自動車工業株式会社 | 車両の路面傾斜角算出装置 |
| JP5924179B2 (ja) | 2012-07-31 | 2016-05-25 | 株式会社デンソー | エンジン停止始動制御装置 |
| JP6488860B2 (ja) * | 2015-04-28 | 2019-03-27 | 株式会社豊田中央研究所 | 勾配推定装置及びプログラム |
| KR102643491B1 (ko) * | 2019-05-02 | 2024-03-04 | 현대자동차주식회사 | 차량의 댐퍼 제어 시스템 및 방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6437609U (ja) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 |
-
1988
- 1988-12-15 JP JP63315072A patent/JP2626003B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02161308A (ja) | 1990-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5986583A (en) | Vehicle navigator for calculating distance based on mean acceleration | |
| CA1325904C (en) | Method of correcting zero point of gyro and apparatus therefor | |
| KR100369130B1 (ko) | 차량용 사고 기록 장치의 센서 오차 최소화 방법 | |
| US7463953B1 (en) | Method for determining a tilt angle of a vehicle | |
| US4837727A (en) | Road surface detecting device for vehicle | |
| US5251139A (en) | Vehicular traveling direction measuring system | |
| GB2257403A (en) | Road vehicle stability indicating system. | |
| WO1998024977A1 (fr) | Appareil de mesure du profil de la section verticale de la route | |
| JP2626003B2 (ja) | 路面傾斜角検出装置 | |
| CN101798793A (zh) | 一种车载式大波浪路形测量方法及其测量系统 | |
| US20030061859A1 (en) | Accelerometer calibration | |
| US10452742B2 (en) | Method and device for recognizing a deviation of a yaw-rate signal of a yaw-rate sensor | |
| JPH03172768A (ja) | 自動車の横方向加速度検出方法 | |
| JPH0827192B2 (ja) | 角度および角度特性曲線の測定方法 | |
| JPH0996534A (ja) | ナビゲーション装置 | |
| JP2002131077A (ja) | 移動体の停止判定方法及び停止判定装置ならびに停止判定プログラムを記録した記憶媒体 | |
| US5960377A (en) | Speed calculation derived from distance pulses utilizing acceleration | |
| EP1227328A1 (en) | Accelerometer calibration | |
| JP4442064B2 (ja) | ナビゲーション装置およびナビゲーション方法 | |
| JP3221308B2 (ja) | 回転センサの非規格要素補償装置 | |
| AU2020304705B2 (en) | Method for calibrating the orientation of an acceleration sensor provided in a vehicle | |
| JP3791074B2 (ja) | ナビゲーション装置 | |
| JPH05272974A (ja) | 車両用路面勾配検出装置 | |
| JPH0952569A (ja) | 交通事故再現システム及びデータ記録装置 | |
| JP2000180148A (ja) | 路面縦断形状測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090411 Year of fee payment: 12 |