JPH0477244B2 - - Google Patents
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- JPH0477244B2 JPH0477244B2 JP58179806A JP17980683A JPH0477244B2 JP H0477244 B2 JPH0477244 B2 JP H0477244B2 JP 58179806 A JP58179806 A JP 58179806A JP 17980683 A JP17980683 A JP 17980683A JP H0477244 B2 JPH0477244 B2 JP H0477244B2
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- Japan
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- acceleration
- deceleration
- vehicle
- road
- angle detector
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 43
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
- G01C9/02—Details
- G01C9/08—Means for compensating acceleration forces due to movement of instrument
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、路面上を走行中の乗物内でその路面
の勾配を測定する方法に関するものである。
の勾配を測定する方法に関するものである。
［従来の技術］
車両の燃料消費率試験や動力伝達系の試験で
は、車両の実走行状態での種々のデータを得るた
めに、路上での実走行試験（オンロード試験）を
実施する機会が多い。この際に、試験の結果に大
きな影響を与える坂路の勾配については、「坂の
多いコース」とか、「平坦なコース」と云つた文
学的表現で表わし、たとえ細かい表現をしたとし
ても、「全コースの何十％が平均何％の坂」と云
つた全体の平均値を表わす表現にとどまつてい
る。
は、車両の実走行状態での種々のデータを得るた
めに、路上での実走行試験（オンロード試験）を
実施する機会が多い。この際に、試験の結果に大
きな影響を与える坂路の勾配については、「坂の
多いコース」とか、「平坦なコース」と云つた文
学的表現で表わし、たとえ細かい表現をしたとし
ても、「全コースの何十％が平均何％の坂」と云
つた全体の平均値を表わす表現にとどまつてい
る。
従来からこのような道路勾配等を測定する方法
としては、高価なジヤイロスコープを用いる方法
と、静的または準静的な状態で勾配計測を行う振
り子式のものが知られている。しかしながら、前
者の方法は、本発明のような目的での路面勾配の
測定には過仕様であり、また、後者の方法は、ト
ラクタ等の傾斜検出に使用されている例からわか
る通り、車両の加減速の影響を無視したもので、
路上における一般車両の完走行試験における坂路
勾配の測定には適さない。
としては、高価なジヤイロスコープを用いる方法
と、静的または準静的な状態で勾配計測を行う振
り子式のものが知られている。しかしながら、前
者の方法は、本発明のような目的での路面勾配の
測定には過仕様であり、また、後者の方法は、ト
ラクタ等の傾斜検出に使用されている例からわか
る通り、車両の加減速の影響を無視したもので、
路上における一般車両の完走行試験における坂路
勾配の測定には適さない。
一方、車両の加減速の影響が大きいことに着目
し、車両上に設けた加減速度検出手段によつて検
出される加減速度から、車両速度の微分によつて
得られる実際の加減速度の成分を減じることによ
り、その道路の勾配を加減速による影響を排除し
て測定することは、例えば、特開昭58−83210号
公報等により公知である。
し、車両上に設けた加減速度検出手段によつて検
出される加減速度から、車両速度の微分によつて
得られる実際の加減速度の成分を減じることによ
り、その道路の勾配を加減速による影響を排除し
て測定することは、例えば、特開昭58−83210号
公報等により公知である。
しかしながら、道路勾配の測定に際しては、上
記車両の加減速による影響の他に、その加減速に
よつて車両にピツチングが生じ、さらに振動的な
ピツチングも発生し、それに伴つて加速度計が路
面と傾きを持ち、これらも比較的大きな誤差要因
となる。
記車両の加減速による影響の他に、その加減速に
よつて車両にピツチングが生じ、さらに振動的な
ピツチングも発生し、それに伴つて加速度計が路
面と傾きを持ち、これらも比較的大きな誤差要因
となる。
［発明が解決しようとする課題］
本発明の技術的課題は、このような道路勾配
（縦断勾配）を車両上においてその走行中に連続
して測定するに際し、車両の加減速及びそれに伴
つて生じる車両のピツチングに起因する誤差を簡
単な手段によつて排除し、正確に測定できる方法
を提供しようとするものである。
（縦断勾配）を車両上においてその走行中に連続
して測定するに際し、車両の加減速及びそれに伴
つて生じる車両のピツチングに起因する誤差を簡
単な手段によつて排除し、正確に測定できる方法
を提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段、作用］
上記課題を解決するため、本発明の道路勾配測
定方法は、車両上に検出方向をその車両の進行方
向に向けた加減速度検出手段を設け、それによつ
て検出される加減速度から、車両上の速度検出器
において検出した車両速度の微分によつて得られ
る実際の加減速度の成分を減じることにより、そ
の車両が走行している道路の勾配を求めるに際
し、上記加減速度検出手段の検出部を、おもりを
吊下げ腕によつて吊下げ、その吊下げ腕の回転支
持軸に、回転ダンパー、トルク変換器、角度検出
器を設けることにより構成し、車両の加減速度に
よつて上記回転支持軸に作用するモーメントを打
ち消すように、検出した加減速度に基づいて上記
トルク変換器によりトルクを発生させ、それによ
つて角度検出器から加減速度の成分を減じた出力
を発生させ、加減速度の振動的な成分を回転ダン
パーで吸収させ、その結果、角度検出器の出力と
して道路勾配を得ることを特徴とするものであ
る。
定方法は、車両上に検出方向をその車両の進行方
向に向けた加減速度検出手段を設け、それによつ
て検出される加減速度から、車両上の速度検出器
において検出した車両速度の微分によつて得られ
る実際の加減速度の成分を減じることにより、そ
の車両が走行している道路の勾配を求めるに際
し、上記加減速度検出手段の検出部を、おもりを
吊下げ腕によつて吊下げ、その吊下げ腕の回転支
持軸に、回転ダンパー、トルク変換器、角度検出
器を設けることにより構成し、車両の加減速度に
よつて上記回転支持軸に作用するモーメントを打
ち消すように、検出した加減速度に基づいて上記
トルク変換器によりトルクを発生させ、それによ
つて角度検出器から加減速度の成分を減じた出力
を発生させ、加減速度の振動的な成分を回転ダン
パーで吸収させ、その結果、角度検出器の出力と
して道路勾配を得ることを特徴とするものであ
る。
このように、道路勾配を車両上においてその走
行中に連続して測定するに際し、車両の加減速及
びそれに伴つて生じる車両のピツチング等に起因
する誤差を簡単な手段によつて排除し、正確に測
定することができる。
行中に連続して測定するに際し、車両の加減速及
びそれに伴つて生じる車両のピツチング等に起因
する誤差を簡単な手段によつて排除し、正確に測
定することができる。
［実施例］
以下に図面を参照にして本発明の方法について
さらに詳細に説明する。
さらに詳細に説明する。
まず、燃料消費率試験や動力伝達系の試験を行
うための車両、即ち路面上を走行しながらその勾
配を測定する車両には、床その他の適当な位置
に、加減速度検出手段として、充分な指向性を持
つた加速度計を、その検出方向を車両の進行方向
に一致させてセツトする。この加速度計として
は、簡単な構造で安定的に動作させるために、第
１図及び第２図に示すように、車両１内に質量ｍ
のおもり５を吊下げ腕６によつて吊下げた形式の
ものを使用する。
うための車両、即ち路面上を走行しながらその勾
配を測定する車両には、床その他の適当な位置
に、加減速度検出手段として、充分な指向性を持
つた加速度計を、その検出方向を車両の進行方向
に一致させてセツトする。この加速度計として
は、簡単な構造で安定的に動作させるために、第
１図及び第２図に示すように、車両１内に質量ｍ
のおもり５を吊下げ腕６によつて吊下げた形式の
ものを使用する。
今、第１図に示すように、車両１が勾配θの坂
路２をυなる速度で走行しているとすると、その
中に吊した質量ｍのおもり５の吊下げ腕６は、υ・
＝０ならば、車両の床上の垂線とθなる角をな
す。また、υ・≠０の場合には、おもり５が車両１
の進行方向と逆の方向にｍυ・なる力を受け、腕６
の傾きは、θ＋θxに変化する。ここで、上記吊
下げ腕６の長さをｌとすると、ｍυ・によつておも
り５に作用するモーメントは、 ｌ・cosθ・ｍυ・ となり、θが小さな範囲では、cosθ≒１であるか
ら、上記モーメントは、 ｌ・ｍ・υ・ となる。
路２をυなる速度で走行しているとすると、その
中に吊した質量ｍのおもり５の吊下げ腕６は、υ・
＝０ならば、車両の床上の垂線とθなる角をな
す。また、υ・≠０の場合には、おもり５が車両１
の進行方向と逆の方向にｍυ・なる力を受け、腕６
の傾きは、θ＋θxに変化する。ここで、上記吊
下げ腕６の長さをｌとすると、ｍυ・によつておも
り５に作用するモーメントは、 ｌ・cosθ・ｍυ・ となり、θが小さな範囲では、cosθ≒１であるか
ら、上記モーメントは、 ｌ・ｍ・υ・ となる。
ここに、υ・は車両の加減速度で、図において加
速方向を正とする。
速方向を正とする。
この加減速度によるモーメントを打ち消すよう
な手段を付加にすれば、おもり５の吊下げ腕６は
もとの傾きθになる筈である。これを実現する方
法を、以下に第２図によつて説明する。
な手段を付加にすれば、おもり５の吊下げ腕６は
もとの傾きθになる筈である。これを実現する方
法を、以下に第２図によつて説明する。
同図に示すように、おもり５の吊下げ腕６の回
転支持軸７には、回転ダンパー１０、トルク変換
器（ガルバノメータ、トルクモータ等）１１、角
度検出器１２が設けられ、これらによつて検出部
を構成し、この検出部に信号処理回路が接続され
る。
転支持軸７には、回転ダンパー１０、トルク変換
器（ガルバノメータ、トルクモータ等）１１、角
度検出器１２が設けられ、これらによつて検出部
を構成し、この検出部に信号処理回路が接続され
る。
上記信号処理回路においては、車速υを車両１
上の速度検出器、例えばパルス発生器による車速
パルスとして検出する場合は、その車速をFV変
換器でアナログ電圧信号に変換し、これを微分回
路で微分して実際の加減速度υ・を得る。車速をタ
コジエネレータ等により車速アナログ電圧として
得る場合は、そのまま微分すればよい。
上の速度検出器、例えばパルス発生器による車速
パルスとして検出する場合は、その車速をFV変
換器でアナログ電圧信号に変換し、これを微分回
路で微分して実際の加減速度υ・を得る。車速をタ
コジエネレータ等により車速アナログ電圧として
得る場合は、そのまま微分すればよい。
上述したところにより得られた実際の加減速度
υ・に適切な定数を掛けた電圧でトルク変換器１１
にトルクを発生させると、そのトルクによつてお
もり５の吊下げ腕６が回転し、結果的には角度検
出器１２の出力から実際の加減速度の成分を減じ
ることになり、その加減速度による吊下げ腕６の
傾きθxを補正することができる。従つて、角度
検出器１２の出力として、上記角度θ、即ち道路
勾配を得ることができる。高精度の測定が要求さ
れるときには、角度検出器１２による吊下げ腕６
の角度情報からcos変換器でcosθを作り、掛算器
において上記加減速度υ・にこれを掛ける必要があ
るが、θが小さい範囲では不必要である。
υ・に適切な定数を掛けた電圧でトルク変換器１１
にトルクを発生させると、そのトルクによつてお
もり５の吊下げ腕６が回転し、結果的には角度検
出器１２の出力から実際の加減速度の成分を減じ
ることになり、その加減速度による吊下げ腕６の
傾きθxを補正することができる。従つて、角度
検出器１２の出力として、上記角度θ、即ち道路
勾配を得ることができる。高精度の測定が要求さ
れるときには、角度検出器１２による吊下げ腕６
の角度情報からcos変換器でcosθを作り、掛算器
において上記加減速度υ・にこれを掛ける必要があ
るが、θが小さい範囲では不必要である。
また、上記加減速度υ・にcosθを掛ける代りに、
トルク変換器１１に次のような機能を持たせるこ
ともできる。即ち、一般的なトルク変換器（ガル
バノメータ）では、第３図において鎖線で示すよ
うな磁極を用いることによつて可動部の回転位置
にかかわらず一定のトルクを発生するようにして
いるが、同図に実線で示すような磁極１５，１５
を用いて可動部１６が置かれる磁界を一様磁場に
すると、その可動部１６がθだけ傾いたときに発
生するトルクがθ＝０のときのcosθ倍となるの
で、cosθの補正が不要になる。
トルク変換器１１に次のような機能を持たせるこ
ともできる。即ち、一般的なトルク変換器（ガル
バノメータ）では、第３図において鎖線で示すよ
うな磁極を用いることによつて可動部の回転位置
にかかわらず一定のトルクを発生するようにして
いるが、同図に実線で示すような磁極１５，１５
を用いて可動部１６が置かれる磁界を一様磁場に
すると、その可動部１６がθだけ傾いたときに発
生するトルクがθ＝０のときのcosθ倍となるの
で、cosθの補正が不要になる。
上述した角度検出器１２の出力としてθまたは
cosθの値を求めるに際し、現実的には、その加減
速によつて車両１にピツチングが生じ、それに伴
つて吊下げ腕６が傾きを持つことになる。この傾
きの大きさは、おおむね加減速度に比例するの
で、その調整を行うように考慮する必要がある。
cosθの値を求めるに際し、現実的には、その加減
速によつて車両１にピツチングが生じ、それに伴
つて吊下げ腕６が傾きを持つことになる。この傾
きの大きさは、おおむね加減速度に比例するの
で、その調整を行うように考慮する必要がある。
また、車両には、振動的なピツチングによる加
減速度も発生する。その主なものは、バネ上の固
有振動数（約0.2〜0.6Hz）の成分と、加速度計取
付け部の周囲の振動（10Hz以上）によるものであ
る。このようなピツチング等による加減速度の振
動的な成分や、加減速度の周波数の高い部分、あ
るいは演算により発生したトルクと実際の加減速
により発生したトルクとの位相差等によつて生じ
るトルクは、ダンパー１０で吸収させる。この場
合に、ダンピングの定数を大きくとると粘性によ
る不感帯が大きくなるのが一般であり、この不感
帯を小さくして分解能を確保するためには、発振
器により正弦波又は減衰振動波形のバースト波を
発生させ、これを加算器を介してトルク変換器１
１に加えればよい。
減速度も発生する。その主なものは、バネ上の固
有振動数（約0.2〜0.6Hz）の成分と、加速度計取
付け部の周囲の振動（10Hz以上）によるものであ
る。このようなピツチング等による加減速度の振
動的な成分や、加減速度の周波数の高い部分、あ
るいは演算により発生したトルクと実際の加減速
により発生したトルクとの位相差等によつて生じ
るトルクは、ダンパー１０で吸収させる。この場
合に、ダンピングの定数を大きくとると粘性によ
る不感帯が大きくなるのが一般であり、この不感
帯を小さくして分解能を確保するためには、発振
器により正弦波又は減衰振動波形のバースト波を
発生させ、これを加算器を介してトルク変換器１
１に加えればよい。
さらに、前記車速パルスを走行距離計測のため
の距離パルスとしてカウンタで積算計算し、これ
をＤ／Ａ変換すれば、走行距離がわかることにな
り、この走行距離と上記θから各距離での道路勾
配を知ることができる。
の距離パルスとしてカウンタで積算計算し、これ
をＤ／Ａ変換すれば、走行距離がわかることにな
り、この走行距離と上記θから各距離での道路勾
配を知ることができる。
この方法によれば、ピツチングや振動による吊
下げ腕の変位がダンパーによつて抑制されている
ので、測定に必要な角度範囲の角度検出器を用い
ることができ、結果として角度検出器の分解能が
高くなる。また、ダンパーにおけるダンビングの
定数を大きくしても、不感帯の増加を小さく抑え
ることができる。
下げ腕の変位がダンパーによつて抑制されている
ので、測定に必要な角度範囲の角度検出器を用い
ることができ、結果として角度検出器の分解能が
高くなる。また、ダンパーにおけるダンビングの
定数を大きくしても、不感帯の増加を小さく抑え
ることができる。
［発明の効果］
このような本発明の方法によれば、走行中の負
荷を示す大きな要素の１つである道路勾配を、簡
単な手段により定量的に把握できるばかりでな
く、車両の加減速及びそれに伴つて生じる車両の
ピツチング等に起因する誤差を簡単な手段によつ
て排除し、道路勾配を正確に測定することがで
き、それによつて瞬間燃費と車両の負荷条件との
相関等、平均化の時定数の短いデータの処理と評
価を行うことができる。
荷を示す大きな要素の１つである道路勾配を、簡
単な手段により定量的に把握できるばかりでな
く、車両の加減速及びそれに伴つて生じる車両の
ピツチング等に起因する誤差を簡単な手段によつ
て排除し、道路勾配を正確に測定することがで
き、それによつて瞬間燃費と車両の負荷条件との
相関等、平均化の時定数の短いデータの処理と評
価を行うことができる。
第１図は本発明の方法による道路勾配の測定態
様についての説明図、第２図はその測定装置の構
成図、第３図は第２図の装置において用いるのに
適したトルク変換器の構成図である。 １……車両、５……おもり、６……吊下げ腕、
７……回転支持軸、１０……回転ダンパー、１１
……トルク変換器、１２……角度検出器。
様についての説明図、第２図はその測定装置の構
成図、第３図は第２図の装置において用いるのに
適したトルク変換器の構成図である。 １……車両、５……おもり、６……吊下げ腕、
７……回転支持軸、１０……回転ダンパー、１１
……トルク変換器、１２……角度検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 車両上に検出方向をその車両の進行方向に向
けた加減速度検出手段を設け、それによつて検出
される加減速度から、車両上の速度検出器におい
て検出した車両速度の微分によつて得られる実際
の加減速度の成分を減じることにより、その車両
が走行している道路の勾配を求めるに際し、 上記加減速度検出手段の検出部を、おもりを吊
下げ腕によつて吊下げ、その吊下げ腕の回転支持
軸に、回転ダンパー、トルク変換器、角度検出器
を設けることにより構成し、 車両の加減速度によつて上記回転支持軸に作用
するモーメントを打ち消すように、検出した加減
速度に基づいて上記トルク変換器によりトルクを
発生させ、それによつて角度検出器から加減速度
の成分を減じた出力を発生させ、 加減速度の振動的な成分を回転ダンパーで吸収
させ、 その結果、角度検出器の出力として道路勾配を
得る、 ことを特徴とする道路勾配測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17980683A JPS6070307A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 道路勾配測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17980683A JPS6070307A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 道路勾配測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070307A JPS6070307A (ja) | 1985-04-22 |
| JPH0477244B2 true JPH0477244B2 (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=16072215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17980683A Granted JPS6070307A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 道路勾配測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6070307A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6378018A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-08 | Sanshin Ind Co Ltd | 船舶のトリム検出装置 |
| US4782559A (en) * | 1987-06-03 | 1988-11-08 | Universal Fasteners, Inc. | Button collet and method and apparatus for making the same |
| DE4328893B4 (de) * | 1992-08-27 | 2007-07-05 | Hitachi, Ltd. | Verfahren und Einrichtung zur Steuerung eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem Gefälle einer Fahrbahn |
| JP5990947B2 (ja) | 2012-03-13 | 2016-09-14 | 日産自動車株式会社 | 車両制御装置 |
| US9616898B2 (en) | 2013-12-12 | 2017-04-11 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for determining effective road grade characteristic |
| CN110192150B (zh) * | 2017-01-19 | 2022-03-04 | 索尼公司 | 姿态控制装置、保持装置、姿态控制方法、及程序 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5883210A (ja) * | 1981-11-13 | 1983-05-19 | Japan Aviation Electronics Ind Ltd | 傾斜計 |
-
1983
- 1983-09-28 JP JP17980683A patent/JPS6070307A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5883210A (ja) * | 1981-11-13 | 1983-05-19 | Japan Aviation Electronics Ind Ltd | 傾斜計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6070307A (ja) | 1985-04-22 |
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