JP5075505B2 - 加速度検出装置、加速度センサおよび加速度検出方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、特許文献1に開示されているような3次元方向のセンサを有するものにおいて異常を診断するためには、それぞれのセンサに対応する診断用の素子等を別途設ける必要や、特定の条件で車両を加速させた上で診断を行う必要がある等、構成や手順が複雑になるという問題を有している。
ここで、「車体を基準とした水平面」とは、基準となる路面上、例えば水平にされた路面上に車両が停止しているとき等において、路面と平行になる車体の面をいう。
ここで、「所定の正常範囲内」とは、各加速度検出素子の被検出体への取付誤差や各加速度検出素子の固有の出力精度の影響を加味して各加速度検出素子が正常であるかどうかを判断するための、幅をもって設定された重力方向の合成値の範囲をいう。
また、少なくとも3軸の加速度の合成値にて判断することから、あらゆる傾斜や凹凸のある路面でも確実性の高い判定が可能となる。
ここで、各加速度検出素子が正常に機能している場合には、この合成値Aは理論上、重力加速度g(≒9.8m/s2)が合成値Aとして求まることになる。つまり、
|A|={(Ap)2+(Aq)2+(Ar)2}1/2=g=9.8m/s2
となる。したがって、合成値Aが重力加速度gとして算出されない場合には、加速度センサ11の加速度検出素子のいずれかが異常であることを判定することができる。
このように、重力方向の加速度の合成値Aで判定するようになっているので、あらゆる勾配路面であっても判定が可能である。
まず、車両Cが停止状態にされると、制御部12の停止状態判定手段12Eにより車両Cが停止状態であることが判定され(S01)、加速度センサ11から各加速度検出素子の加速度の値Ap,Aq,Arが合成値演算手段12Cに取得される(S02)。そして、合成値演算手段12Cは、取得した加速度の値Ap,Aq,Arに基づいて重力方向の加速度の合成値Aを演算する(S03)。その後、判定手段12Dは、演算された合成値Aが予め設定された所定の正常範囲内にあるか否かを判定し(S04)、正常範囲内であると判定(Yes)した場合、異常なしと判定し(S05)、ステップS01へ戻る。
本実施形態では、各検出軸p,q,rが、水平方向から所定角度傾斜しており、加速度を同一平面には存在しない3つの検出軸p,q,rの方向の加速度成分Ap,Aq,Arとして取得することが可能であるので、図6(b)に示すように、水平路面に停車した場合には、各検出軸p,q,rの方向のいずれもが重力加速度gの方向に一致することはないが、各加速度検出素子の加速度の値Ap,Aq,Arが、ともにゼロではない、ある所定の加速度、例えば、「中」レベルの加速度を示す。これによって、各検出軸p,q,rの異常判定は、その信号レベルの大きさ(ゼロではない、ある所定の加速度、例えば、「中」レベルの加速度)から可能となる。
図8(b)に示すように、水平路面に停車した場合には、検出軸p’,q’の方向が水平方向となり、検出軸r’の方向が重力方向に一致する状態となる。したがって、図8(a)に示すように、検出軸p’,q’の信号レベルは、「ゼロ」となる。これによって、検出軸p’,q’の異常判定は、行い難くなる。
また、検出軸r’の方向が重力方向に一致する状態となるので、検出軸r’の信号レベルは、「大」レベルとなり、検出軸r’の異常判定のみ可能となる。したがって、3軸の検出軸p’,q’,r’の異常判定を同時に行うことができない。
11 加速度センサ
12 制御部(制御手段)
12A 記憶手段
12B 演算手段
12C 合成値演算手段
12D 判定手段
A 合成値
B ブレーキ制御装置
B23 基板
C 車両
p,q,r 検出軸
Claims (6)
- 車両の加速度を検出可能な加速度検出装置であって、
互いに直交する少なくとも3軸の検出軸p,q,rに対応する加速度検出素子を有する加速度センサと、
前記加速度センサから出力される加速度の値を入力して処理する制御手段と、を備え、
前記各検出軸は、前記車両の車体を基準とした水平面に対して所定の角度で傾斜する方向に前記車体にそれぞれ配置され、重力方向の加速度をそれぞれ検出可能に設けられており、
前記制御手段は、前記加速度検出素子から出力される加速度の値に基づいて、前記車両の任意の方向に作用している加速度の値を演算可能であり、
前記各検出軸p,q,rは、前記車体を基準とした水平面に対してそれぞれ均等な角度で下方へ傾斜しており、
前記車体を基準とした水平面内にある前記車体の前後方向の軸を基準軸Yとし、前記水平面内において前記基準軸Yと直交する前記車体の左右方向の軸を基準軸Xとし、前記基準軸Yおよび前記基準軸Xと直交する軸であって、鉛直面内にある車体の上下方向の軸を基準軸Zとし、
前記検出軸p,q,rのうち、前記基準軸Yと前記基準軸Zとを含む鉛直面に投影された前記検出軸p,qの前記基準軸Yに対する傾斜角をθ J とし、
前記基準軸Yと前記基準軸Zとを含む鉛直面に投影された前記検出軸rの前記基準軸Zに対する傾斜角をθ J ’としたときに、
前記傾斜角θ J と前記傾斜角θ J ’とが同一角であることを特徴とする加速度検出装置。 - 前記制御手段は、複数の前記加速度検出素子で検出される加速度の値に基づいて、前記車両の前後方向、左右方向および上下方向に作用している加速度の値を演算可能であることを特徴とする請求項1に記載の加速度検出装置。
- 前記制御手段は、前記各加速度検出素子で検出される加速度の値に基づいて重力方向の加速度の合成値を演算する合成値演算手段と、演算された合成値が予め設定された所定の正常範囲内にあるか否かを判定し、正常範囲内にないと判定した場合に複数の前記加速度検出素子のうち少なくとも1つが異常であることを判定する判定手段とを備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の加速度検出装置。
- 前記車両が停止状態であるか否かを判定する停止状態判定手段を備えており、前記判定手段は、前記停止状態判定手段により停止状態であると判定したときにのみ判定を行うことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の加速度検出装置。
- 車両の加速度を検出可能な車載用の加速度センサであって、
互いに直交する少なくとも3軸の検出軸p,q,rに対応する加速度検出素子を有し、
前記各検出軸p,q,rは、前記車両の車体を基準とした水平面に対して所定の角度で傾斜する方向にそれぞれ配置され、重力方向の加速度をそれぞれ検出可能に設けられており、
前記各検出軸p,q,rは、前記車体を基準とした水平面に対してそれぞれ均等な角度で下方へ傾斜しており、
前記車体を基準とした水平面内にある前記車体の前後方向の基準軸を基準軸Yとし、水平面内において前記基準軸Yと直交する車体の左右方向の基準軸を基準軸Xとし、前記基準軸Yおよび前記基準軸Xと直交する軸であって鉛直面内にある車体の上下方向の基準軸を基準軸Zとし、
前記検出軸p,q,rのうち、前記基準軸Yと前記基準軸Zとを含む鉛直面に投影された前記検出軸p,qの前記基準軸Yに対する傾斜角をθ J とし、
前記基準軸Yと前記基準軸Zとを含む鉛直面に投影された前記検出軸rの前記基準軸Zに対する傾斜角をθ J ’としたときに、
前記傾斜角θ J と前記傾斜角θ J ’とが同一角であることを特徴とする加速度センサ。 - 互いに直交する少なくとも3軸の検出軸p,q,rに対応する加速度検出素子を有する加速度センサによって車両の所定方向の加速度を検出する加速度検出方法であって、
前記各検出軸p,q,rが、前記車両の車体を基準とした水平方向から所定の角度で傾斜する方向に前記車体にそれぞれ配置され、重力方向の加速度をそれぞれ検出可能となっており、
前記各検出軸p,q,rは、前記車体を基準とした水平面に対してそれぞれ均等な角度で下方へ傾斜しており、
前記車体を基準とした水平面内にある前記車体の前後方向の基準軸を基準軸Yとし、水平面内において前記基準軸Yと直交する車体の左右方向の基準軸を基準軸Xとし、前記基準軸Yおよび前記基準軸Xと直交する軸であって鉛直面内にある車体の上下方向の基準軸を基準軸Zとし、
前記検出軸p,q,rのうち、前記基準軸Yと前記基準軸Zとを含む鉛直面に投影された前記検出軸p,qの前記基準軸Yに対する傾斜角をθ J とし、
前記基準軸Yと前記基準軸Zとを含む鉛直面に投影された前記検出軸rの前記基準軸Zに対する傾斜角をθ J ’と、したときに、
前記傾斜角θ J と前記傾斜角θ J ’とが同一角であり、
前記加速度検出素子から出力される加速度の値に基づいて、前記車両の任意の方向に作用している加速度の値を演算することを特徴とする加速度検出方法。
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