JP3916033B2

JP3916033B2 - ロールオーバ防止装置

Info

Publication number: JP3916033B2
Application number: JP2000171788A
Authority: JP
Inventors: 山義孝西; 宅博三; 井明伸門
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2020-06-08
Also published as: JP2001347911A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バス、トラック、トラクタトレーラ連結車等の車両のロール転倒を防止するロールオーバ防止装置において、特に走行時のロールオーバを防止するロールオーバ防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のロールオーバ（横方向転倒）を防止する方法には各種の方法があって、例えば主として停車状態で作業するクレーン車、高所作業車、梯子車等の重心位置が高くかつ重心位置を移動する車両では、サスペンションのばねを殺してロール剛性を高める方法や、アウトリガーで支点間距離を大にする方法等が知られている。
【０００３】
走行を含む状態でのロールオーバ防止装置としては、例えば、特開平５ー９６９８５で自動車用傾斜表示装置が開示されている。図１１に示すこの装置は、車両及び荷台のロール角Ｘとピッチ角Ｙをそれぞれ傾斜検知センサＡ１ａおよびＡ１ｂで検出して、制御装置Ａ２で傾斜状態を算出し、液晶パネルＡ３に表示及び警報装置Ａ４、Ａ５、Ａ６によって運転手が認識できるようにしている。
【０００４】
この方法は、ダンプカー等の停車作業、あるいは極低速走行を対象としているので、走行時の横加速度に起因するロールオーバへの対策がない。また、ロール及びピッチ角の検知手段や警報方法が具体的に示されていない。さらに、車両重量を勘案した対策、装置になっていない。等の欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、走行状態におけるロールオーバの危険状態を表示、警報すると共に、所定しきい値の危険状態では自動的に走行速度を減速させて安全を確保するロールオーバ防止装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、車体のロール角を検出するロール検出手段を設けて制御装置に接続し、走行時にその制御装置が前記ロール角検出手段の検出信号に基づき警報を出力してロール転倒を防止するロールオーバ防止装置において、車両の積載状態を選択入力する積載状態選択スイッチと、車体のロール状態を安全・警報・危険の各状態に分けて絵図で表示するロールインジケータと、車両を減速させる車両減速手段とを設けてそれぞれ前記制御装置に接続し、その制御装置は前記積載状態選択スイッチから入力されたデータによって警報状態を判定する１次警報ロール角と、危険状態を判定する２次警報ロール角とを設定してロールインジケータに出力表示しておき、そしてロール角検出手段の検出信号を読み込み、そのデータから車体のロール状態を演算してロールインジケータに出力表示し、かつ演算されたロール角を前記１次および２次警報ロール角と比較して警報状態であれば警音ブザーに出力し、さらに危険状態であれば車両減速手段に出力して車両速度を減速させる機能を有しており、前記ロールインジケータはロール角が安全状態ではグリーンゾーンを指針し、警報状態では黄色ゾーンを指針し、危険状態では赤色ゾーンを指針する構成である。
【０００７】
上記によって、自車のロールオーバ状態を絵図表示と警告音によって危険を警告される。さらに危険状態であれば、エンジン出力減、補助ブレーキ、サービスブレーキ等の減速手段を作動させて車両速度を低減させ安全確保がはかられる。
【０００９】
前記ロールインジケータは、上記のように第１次警告を黄色、第２次の危険警告を赤色表示し、それぞれに対応する警報音も出される。また、最大積載の状態ではロールオーバに至るロール角が空車状態や半積載状態よりも大きいため、安全表示のグリーンゾーンが広く取られていて、注意喚起がされる。
【００１０】
また、本発明によれば、車体のロール角を検出するロール検出手段を設けて制御装置に接続し、走行時にその制御装置が前記ロール角検出手段の検出信号に基づき警報を出力してロール転倒を防止するロールオーバ防止装置において、車両の積載状態を選択入力する積載状態選択スイッチと、車体のロール状態を安全・警報・危険の各状態に分けて複数の電灯で列型表示するシーケンシャルインジケータと、車両を減速させる車両減速手段とを設けてそれぞれ前記制御装置に接続し、その制御装置は前記積載状態選択スイッチから入力されたデータにより警報状態を判定する１次警報ロール角と、危険状態を判定する２次警報ロール角とを設定してシーケンシャルインジケータに出力表示しておき、そしてロール角検出手段の検出信号を読み込み、そのデータから車体のロール状態を演算してシーケンシャルインジケータに出力し点灯表示し、かつ演算されたロール角を前記１次および２次警報ロール角と比較して警報状態であれば警音ブザーに出力し、さらに危険状態であれば車両減速手段に出力して車両速度を減速させる機能を有しており、前記シーケンシャルインジケータは、ロール角が安全状態ではグリーン灯を点灯し、警報状態では黄色灯を点灯し、危険状態では赤色灯を点灯する構成である。
【００１１】
上記によって、自車のロールオーバ状態をシーケンシャルインジケータ表示と警告音によって危険を警告される。さらに危険状態であれば、車両減速手段を作動させて車両速度を低減させ安全確保をはかる。
シーケンシャルインジケータは従来の速度計と同様で見慣れていること、前記のロールインジケータに比較して安価なことが特徴である。
【００１３】
上記によって、シーケンス表示を見慣れている運転者には、警告が容易に伝達認識される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明のロールオーバ防止装置の実施形態を説明する。図１は、後１軸トラックへの装着を例とした第１の実施形態のロールオーバ防止装置１の構成を示している。
【００１５】
車体８の梯子フレーム１０はサスペンションである後右ばね９Ｒと後左ばね９Ｌによって後車軸管５に懸架されていて、車高センサ１１がロール角検出手段として、後車軸管５の上部と車体８のフレーム１０に装着されている。符号７Ｌは後左車輪を、７Ｒは後右車輪をそれぞれ示している。
【００１６】
車高センサ１１は、右車高センサ１１Ｒと左車高センサ１１Ｌとで一対になっていて、右車高センサ１１Ｒは後車軸管５の右上部とフレーム１０の右サイドフレーム１０Ｒに、左車高センサ１１Ｌは後車軸管５の左上部とフレーム１０の左サイドフレーム１０Ｌに取り付けられている。そして、左右の車高センサ１１Ｒと１１Ｌとの取り付け幅Ｂと左右後ばね９Ｌ、９Ｒの圧縮差によって生じる左右高さの差から車体８の傾斜がロール角として求められるようになっている。
左、右の車高センサ１１Ｌ、１１Ｒは信号線１１Ｌｓ、１１Ｒｓによって制御装置１５に接続されている。
なお、車高センサ１１は、公知のストロークセンサ、レーザー変位センサ、回転角センサ等のいづれであってもよい。
【００１７】
積載状態選択スイッチ１７と表示装置１８Ｈは、運転室内の運転者によって操作または確認容易な位置に、装着されている。
積載状態選択スイッチ１７は、積載量を区分する空車位置１７ａ、定積載即ち最大積載位置１７ｂ、この両積載量の中間の半積載位置１７ｃのいづれかににノブ１６を設定するよう構成され、信号線１７ｓによって制御装置１５に接続されている。
【００１８】
表示装置１８Ｈは、エマージェンシーランプ３９とロールインジケータ１８とで構成されて、ロール角に応じた危険表示をするようになっている。
そのエマージェンシーランプ３９は、別途設定された１次警報ロール角θ０例えば２度を超えると黄色で、２次警報ロール角θ１例えば３度を超えると赤色で点灯または点滅するように設けられ、制御線３９ｓで制御装置１５に接続されている。
【００１９】
また、ロールインジケータ１８は、絵図表示を例えば液晶画面で、車両の傾斜を表示するようになっており、中央部の車両模図８Ｇが車体８のロール角にしたがって回動し、円環状の色別危険表示域を指針するよう構成され、制御線１８ｓで制御装置１５に接続されている。
【００２０】
図５〜図８は、ロールインジケータ１８の表示機能を表している。
図５は、積載なしの空車状態で、円環状の色別危険表示域の左右グリーンゾーン２９Ｌ、２９Ｒ、警告の黄色ゾーン２８Ｌ、２８Ｒで、危険の赤域２７ｕ、２７ｄで、車両模図８Ｇを囲んで、回動する車両模図８Ｇの指針８Ｇｂ位置を明示するようになっている。表示する角度及び範囲は、実際のロール角を大きくして見やすいようしてある。
【００２１】
図６は、半積載状態である。半積載状態は、空車状態と比較してロールオーバに至るロール角が大きいので、空車状態の図５に比較して安全なグリーンゾーン３９Ｌ、３９Ｒを広く表示させている。
図７は、定積載即ち最大限度積載状態で、定積載状態は、半積載状態よりさらにロールオーバに至るロール角が大きいので、グリーンゾーン４９Ｌ、４９Ｒを一層広く表示させている。
【００２２】
図８は、図７の積車状態での車体ロール角の作動表示例で、指針８Ｇｂが警告の黄色ゾーン４８を示している。
警音ブザー１９は、運転車室内に装着され表示装置１８Ｈに連動して作動し、警告状態と危険状態で音質及び音量を変えて警報するようになっている。制御線１９ｓで制御装置１５に接続されている。
【００２３】
車両減速手段２０は、車体ロール角が２次警報ロール角θ１例えば最大５度、通常３度を超えると、エンジン出力を低下させたり、制動装置を作動させたりしたロールオーバからの危険回避をはかるように構成されている。制御線２０ｓで制御装置１５に接続されている。
【００２４】
制御装置１５は、左、右車高センサ１１Ｌ及び１１Ｒからの信号と、積載状態選択スイッチ１７から予め入力された積載状態信号によって危険状態を演算して、表示信号、警報信号を出力すると共に、車両減速手段の各機能に応じた例えばエンジンへの燃料供給減少、排気ブレーキ作動、リターダ作動、サービスブレーキ作動等を選択あるいは併動の指示をする機能を有している。
【００２５】
なお、図１における符号Ｃｐは、セミトレーラ連結用のカプラであって、連結されるトレーラからの荷重と共に、ロールモーメント入力をここで受けるようになっている。
【００２６】
図２は、図１の実施形態に対して、車両のロール状態を表示する手段が異なったロールオーバ防止装置２で、速度計等に使用されると同様のシーケンシャルランプで目視警報させる比較的簡便な装置を装着させている。
図１と異なる部分を主として説明する。
【００２７】
図２において、シーケンシャルインジケータ３８は、外形が平箱状で前面に複数のランプから構成される列型ランプが設けられ、ロール角に応じて点灯表示するよう構成されている。左右端に危険状態を赤色で表示する危険灯４０Ｌ、４０Ｒ、その両脇内方に黄色で表示する警告灯４１Ｌ、４１Ｒがあり、中央部には安全を表示するグリーン灯４２が配列されている。また、前面隅部に危険灯４０Ｌ、４０Ｒと同期して点灯または点滅するエマージェンシーランプ３９Ｂが設けられている。
【００２８】
シーケンシャルインジケータ３８は、制御線３８ｓで制御装置３８に接続されている。
その他については、図１の表示装置１８Ｈを除いた構成と全く同じである。
【００２９】
図３は、図１の制御装置１５を中心にしてブロック構成を表示している。
制御装置１５への入力は、左、右車高センサ１１Ｌ、１１Ｒと積載状態選択スイッチ１７によって行われるようになっている。
【００３０】
符号１７Ｈは、積載量選択スイッチ１７の前記機能ににかえて、危険状態を検知するための諸データを入力させる装置を例示している。例えば、車量総重量または連結総重量を自重計から採取する手段１７Ｈａ、サスペンション負荷をエアスプリング圧力から検知する手段１７Ｈｂ、車両速度の加減速度から車両総重量を算出するために必要な動力伝達系の諸元値採取手段１７Ｈｃがある。
【００３１】
制御装置１５は、左、右車高センサ１１Ｌ、１１Ｒからロール角を演算するロール角演算部１５ａ、ロールインジケータ１８への出力を演算するインジケータ出力演算部１５ｃ、ロール角と積載量からロールの危険状態を判断するエマージェンシー判断部１５ｂ、エマージェンシー判断部１５ｂからの指示信号によってエマージェンシーランプ３９を点灯させるエマージェンシーランプ出力部１５ｄ、警音ブザー１９を作動させる警音出力部１５ｅ及び車両減速手段２０を作動させる減速手段制御部１５ｆで構成されている。
【００３２】
上記制御装置１５からの制御指示によって作動する装置として、ロールインジケータ１８とエマージェンシーランプ３９と、警音ブザー１９及び車両減速手段２０とがそれぞれ制御装置１５に接続されている。
【００３３】
図９及び図１０は、ロール危険表示を警報と危険の２段階にした状態を示している。
図９は、横軸を空車１７ａ、半積１７ｂ、定積１７ｃの積載状態とし、縦軸を車体８のロール角で示した１次警報及び表示の関係図で、線Ｋ１は前記警告の黄色表示に相当している。
線Ｋ１は前記１次警報ロール角θ０例えば２度を超えるとロールインジケータ１８の黄色表示または１次警報及び表示をするようになっている。
【００３４】
図１０は、縦、横軸は図９と同じで、線Ｋ２は車体ロール角が２次警報ロール角θ１例えば３度を超えると赤色表示または２次警報及び表示をするようになっている。１次及び２次の絶対値の設定は、１次のＫ１を絶対値例えば２度とし、２次Ｋ２を１度差の３度としても良いし、あるいは２次Ｋ２を１次の５０％増しとしても良い。
【００３５】
なお、図３のブロック構成図において、ロールインジケータ１８にかえてシーケンシャルインジケータ３８を装着し、エマージェンシーランプ３９にかわるエマージェンシーランプ３９Ｂを装着したものが図２のロールオーバ防止装置２のブロック構成である。
【００３６】
上記構成のロールオーバ防止装置１及び２の作用を、図４のフローチャートによって説明する。
【００３７】
ステップＳ１は、積載量選択スイッチ１７の設定値を読み込む。ステップＳ２では、１次警報ロール角θ０例えば２度を設定する。ステップＳ３では、２次警報ロール角θ１例えば３度を設定する。
【００３８】
ステップＳ４では、ロールインジケータ１８の警告ゾーン即ち黄色ゾーンの表示範囲を設定する。ステップＳ５では、危険ゾーン即ち赤色ゾーン４７Ｌ、４７Ｒの表示範囲を設定する。積載量が増すほど、ロールオーバに至るロール角が大きくなるので、定積、半積、空車の順でグリーンゾーン、黄色ゾーン範囲を大きく設定する。
【００３９】
ステップＳ６及びＳ７では、車体左右の車高を読み込む。即ち、左、右車高センサ１１Ｌ、１１Ｒの検出値ＨＬ、ＨＲを読む。
ステップＳ８では、ロール角θを算出する。
【００４０】
ステップＳ９では、上記ロール角θをロールインジケータ１８に表示する。車両模図８Ｇが傾斜して指針８Ｇｂがロール角θに相当する色別ゾーンを指向する。ステップＳ１０では、そのロール角θが１次警報ロール角θ０を超えているか否かを判定する。ＮＯで超えていなければリターンに戻り、実質的にはステップＳ６で運行を継続する。ＹＥＳであれば、ステップＳ１１に行く。
【００４１】
ステップＳ１１では、第１次警告を警音ブザー１９で小音警告する。
ステップＳ１２では、エマージェンシーランプ３９を点灯または点滅させる。また、ロールインジケータ１８では模図８Ｇの指針８Ｇｂがイエローゾーン４８Ｌ、４８Ｒを指向する。
【００４２】
ステップＳ１３では、ロール角θがさらに２次警報ロール角θ１を超えているか否かを判定する。ＮＯで超えていなければリターンに戻り、実質的にはステップＳ６で運行を継続する。ＹＥＳであれば、ステップＳ１４へ行く。
【００４３】
ステップＳ１４では、第２次の警告である危険警告を警音ブザー１９で大音警告する。ステップＳ１５では、エマージェンシーランプ３９を点灯または点滅させる。また、ロールインジケータ１８では模図８Ｇの指針８Ｇｂが赤ゾーンを指向する。同時に、車両減速手段によって車両速度を減速させ、ロール角θを減少させロールオーバを安全側に引き戻す。そしてリターンに戻り、実質的にはステップＳ６戻って運転を継続する。
【００４４】
上記は、図１の構成のロールオーバ防止装置１での作用の説明であるが、図２のロールオーバ防止装置２の構成では、表示装置１８Ｈにかえてシーケンシャルインジケータ３８が同様に作用する。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の作用効果を、以下に列記する。
【００４６】
（１）本発明のロールオーバ防止装置によって、自車のロールオーバ状態を絵図表示と警告音によって危険が警告される。さらに危険状態であれば、エンジン出力減、補助ブレーキ、サービスブレーキ等の制動減速手段を作動させて車両速度を低減させ安全確保がはかられる。
（２）ロールインジケータまたはシーケンシャルインジケータは、第１次警告を黄色、第２次の危険警告を赤色で表示し、それぞれに対応する警報音も出される。積載量が大きいほどロールオーバに至るロール角は大きくなるので、グリーンゾーンは広くなる。
（３）ロール角による第１次警告、第２次の危険警告を運転者が設定できるので、実体に合った安全な警告にすることができる。
（４）単車に限らず、トレーラのロールモーメントをトラクタ側で受け止めるので連結車にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロールオーバ防止装置を示す構成図で、特に、車体の傾斜状態を絵図表示する手段を含んだ構成図。
【図２】本発明の別のロールオーバ防止装置を示す構成図で、特に、車体の傾斜状態をシーケンシャルランプで表示する手段を含んだ構成図。
【図３】図１及び図２のブロック構成図。
【図４】図１及び図２の作用を示すフローチャート図。
【図５】図１の絵図表示装置で積載なしの場合の状態を示す図。
【図６】図１の絵図表示装置で半積載の場合の状態を示す図。
【図７】図１の絵図表示装置で定積載以上の場合の状態を示す図。
【図８】図７の積載状態で黄ゾーン指針の危険警告を示す絵図表示装置の作動例図。
【図９】積載状態と第１次（初期）の警報及び絵図表示の関係を示す図。
【図１０】積載状態と第２次（危険）の警報及び絵図表示の関係を示す図。
【図１１】従来のロールオーバ防止装置。
【符号の説明】
Ｃｐ・・カプラ
１、２・・ロールオーバ防止装置
５・・・後車軸管
７Ｒ・・後右車輪
７Ｌ・・後左車輪
８・・・車体
９Ｒ・・後右ばね
９Ｌ・・後左ばね
１１Ｒ・・右車高センサ
１１Ｌ・・左車高センサ
１５・・・制御装置
１５ａ・・ロール角演算部
１５ｂ・・エマージェンシ判断部
１５ｃ・・インジケータ出力演算部
１５ｄ・・エマージェンシランプ出力部
１５ｅ・・警音出力部
１５ｆ・・減速手段制御部
１６・・・ノブ
１７・・・積載状態選択スイッチ
１７ａ・・空車位置
１７ｂ・・半積載位置
１７ｃ・・定積載位置
１８Ｈ・・表示装置
１８・・・ロールインジケータ
１９・・・警音ブザー
２０・・・車両減速手段
２７、３７、４７・・・レッド（赤）ゾーン
２８、３８、４８・・・イエロー（黄）ゾーン
２９、３９、４９・・・グリーン（緑）ゾーン
３８・・・シーケンシャルインジケータ
３９・・・エマージェンシーランプ
３９Ｂ・・エマージェンシーランプ
４０・・・レッド（赤）ゾーン
４１・・・イエロー（黄）ゾーン
４２・・・グリーン（緑）ゾーン

Claims

車体のロール角を検出するロール検出手段（１１）を設けて制御装置（１５）に接続し、走行時にその制御装置（１５）が前記ロール角検出手段（１１）の検出信号に基づき警報を出力してロール転倒を防止するロールオーバ防止装置において、車両の積載状態を選択入力する積載状態選択スイッチ（１７）と、車体のロール状態を安全・警報・危険の各状態に分けて絵図で表示するロールインジケータ（１８）と、車両を減速させる車両減速手段（２０）とを設けてそれぞれ前記制御装置（１５）に接続し、その制御装置（１５）は前記積載状態選択スイッチ（１７）から入力されたデータによって警報状態を判定する１次警報ロール角（θ０）と、危険状態を判定する２次警報ロール角（θ１）とを設定してロールインジケータ（１８）に出力表示しておき、そしてロール角検出手段（１１）の検出信号を読み込み、そのデータから車体のロール状態を演算してロールインジケータ（１８）に出力表示し、かつ演算されたロール角を前記１次および２次警報ロール角（θ０、θ１）と比較して警報状態であれば警音ブザー（１９）に出力し、さらに危険状態であれば車両減速手段（２０）に出力して車両速度を減速させる機能を有しており、前記ロールインジケータ（１８）はロール角が安全状態ではグリーンゾーン（２９）を指針し、警報状態では黄色ゾーン（２８）を指針し、危険状態では赤色ゾーン（２７）を指針する構成であることを特徴とするロールオーバ防止装置。
車体のロール角を検出するロール検出手段（１１）を設けて制御装置（１５）に接続し、走行時にその制御装置（１５）が前記ロール角検出手段（１１）の検出信号に基づき警報を出力してロール転倒を防止するロールオーバ防止装置において、車両の積載状態を選択入力する積載状態選択スイッチ（１７）と、車体のロール状態を安全・警報・危険の各状態に分けて複数の電灯で列型表示するシーケンシャルインジケータ（３８）と、車両を減速させる車両減速手段（２０）とを設けてそれぞれ前記制御装置（１５）に接続し、その制御装置（１５）は前記積載状態選択スイッチ（１７）から入力されたデータにより警報状態を判定する１次警報ロール角（θ０）と、危険状態を判定する２次警報ロール角（θ１）とを設定してシーケンシャルインジケータ（３８）に出力表示しておき、そしてロール角検出手段（１１）の検出信号を読み込み、そのデータから車体のロール状態を演算してシーケンシャルインジケータ（３８）に出力し点灯表示し、かつ演算されたロール角を前記１次および２次警報ロール角（θ０、θ１）と比較して警報状態であれば警音ブザー（１９）に出力し、さらに危険状態であれば車両減速手段（２０）に出力して車両速度を減速させる機能を有しており、前記シーケンシャルインジケータ（３８）は、ロール角が安全状態ではグリーン灯（４２）を点灯し、警報状態では黄色灯（４１）を点灯し、危険状態では赤色灯（４０）を点灯する構成であることを特徴とするロールオーバ防止装置。