JPH09178479A - 傾斜角測定装置 - Google Patents
傾斜角測定装置Info
- Publication number
- JPH09178479A JPH09178479A JP35293095A JP35293095A JPH09178479A JP H09178479 A JPH09178479 A JP H09178479A JP 35293095 A JP35293095 A JP 35293095A JP 35293095 A JP35293095 A JP 35293095A JP H09178479 A JPH09178479 A JP H09178479A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レース活動用の二輪車であってもコース走行
中の傾斜角を安定して測定すること。 【解決手段】 二輪車１の車体の左右に配置され路面ま
での距離をそれぞれ測定する２つの距離計２，３と、こ
の各距離計２，３を支持する距離計支持部４と、２つの
距離計２，３が路面２０と平行になるように当該距離計
支持部４を回動させる回動部としてのモータ５と、各距
離計の車体に対する回転角度を捕捉する回転角センサと
してのロータリーエンコーダ６と、複数の距離計の各出
力と各距離計間の長さと回転角センサからの出力とに基
づいて二輪車の傾斜角を算出する傾斜角算出部７とを備
えた。
中の傾斜角を安定して測定すること。 【解決手段】 二輪車１の車体の左右に配置され路面ま
での距離をそれぞれ測定する２つの距離計２，３と、こ
の各距離計２，３を支持する距離計支持部４と、２つの
距離計２，３が路面２０と平行になるように当該距離計
支持部４を回動させる回動部としてのモータ５と、各距
離計の車体に対する回転角度を捕捉する回転角センサと
してのロータリーエンコーダ６と、複数の距離計の各出
力と各距離計間の長さと回転角センサからの出力とに基
づいて二輪車の傾斜角を算出する傾斜角算出部７とを備
えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、傾斜角測定装置に
係り、特に、二輪車のキャンバ角を測定する傾斜角測定
装置に関する。
係り、特に、二輪車のキャンバ角を測定する傾斜角測定
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、キャンバ角の測定は、距離センサ
（距離計）を２個車体に固定して、その距離差からキャ
ンバ角を計算していた。
（距離計）を２個車体に固定して、その距離差からキャ
ンバ角を計算していた。
【０００３】例えば、特開平１−２０８２８９号公報に
は、二輪自動車の左右でかつほぼ水平に設置した２つの
超音波測長器と、この各超音波測長器からの測定値の差
分を求め、この差分を持って前記二輪車の左右方向への
傾斜角を演算する演算部とを備えた傾斜角検出装置が開
示されている。
は、二輪自動車の左右でかつほぼ水平に設置した２つの
超音波測長器と、この各超音波測長器からの測定値の差
分を求め、この差分を持って前記二輪車の左右方向への
傾斜角を演算する演算部とを備えた傾斜角検出装置が開
示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、まず、路面と距離センサとが傾いているた
め、距離センサは、指向性が鋭く、かつ傾いているもの
を計測可能なものを用いなければならなかった。
来例では、まず、路面と距離センサとが傾いているた
め、距離センサは、指向性が鋭く、かつ傾いているもの
を計測可能なものを用いなければならなかった。
【０００５】さらに、傾いた方向の距離センサは路面と
の距離が短くなり、反対側の距離センサは路面との距離
が遠くなるため、距離センサの計測可能距離幅が広くな
ければならない、という制約があった。この計測可能距
離幅が広い距離センサは、一般に誤差が大きくなる、と
いう不都合があった。
の距離が短くなり、反対側の距離センサは路面との距離
が遠くなるため、距離センサの計測可能距離幅が広くな
ければならない、という制約があった。この計測可能距
離幅が広い距離センサは、一般に誤差が大きくなる、と
いう不都合があった。
【０００６】また、従来の傾斜角検出装置は、前照灯か
らの配光が片下がりの状態になることを防止して補正を
行うときのセンサとして用いられる旨記載されている。
本願発明は、レース活動における二輪車のキャンバ角の
変化を捉えるために用いるものであるため、従来例のも
のと比較して、車速も速く、かつ、バンクの角度も大き
い。従って、特開平１−２０８２８９号公報記載の技術
をそのまま適用すると、バンクの大きいときには指向性
の関係で測定不能となってしまう、という不都合があ
る。
らの配光が片下がりの状態になることを防止して補正を
行うときのセンサとして用いられる旨記載されている。
本願発明は、レース活動における二輪車のキャンバ角の
変化を捉えるために用いるものであるため、従来例のも
のと比較して、車速も速く、かつ、バンクの角度も大き
い。従って、特開平１−２０８２８９号公報記載の技術
をそのまま適用すると、バンクの大きいときには指向性
の関係で測定不能となってしまう、という不都合があ
る。
【０００７】
【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を
改善し、特に、レース活動用の二輪車であってもコース
走行中の傾斜角を安定して測定することのできる傾斜角
測定装置を提供することを、その目的とする。
改善し、特に、レース活動用の二輪車であってもコース
走行中の傾斜角を安定して測定することのできる傾斜角
測定装置を提供することを、その目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、第
１の手段として、二輪車の車体の左右に配置され路面ま
での距離をそれぞれ測定する２つの距離センサと、この
各距離センサを支持する距離センサ支持部と、２つの距
離センサが路面と平行になるように当該距離センサ支持
部を回動させる回動部と、各距離センサの車体に対する
回転角度を捕捉する回転角センサと、複数の距離センサ
の各出力と各距離センサ間の長さと回転角センサからの
出力とに基づいて二輪車の傾斜角を算出する傾斜角算出
部とを備えた、という構成を採っている。
１の手段として、二輪車の車体の左右に配置され路面ま
での距離をそれぞれ測定する２つの距離センサと、この
各距離センサを支持する距離センサ支持部と、２つの距
離センサが路面と平行になるように当該距離センサ支持
部を回動させる回動部と、各距離センサの車体に対する
回転角度を捕捉する回転角センサと、複数の距離センサ
の各出力と各距離センサ間の長さと回転角センサからの
出力とに基づいて二輪車の傾斜角を算出する傾斜角算出
部とを備えた、という構成を採っている。
【０００９】この第１の手段では、２つの距離センサ
は、車輪の回転軸と平行でかつ回動部によって二輪車の
バンク方向に回動する距離センサ支持部に支持されてい
る。二輪車の車体がバンクすると、回動部は、所定の制
御に従って、２つの距離センサの高さを結ぶ直線が路面
と平行になるように距離センサ支持部を回動させる。具
体的には、２つの距離センサ出力が同一の値となるよう
に距離センサ支持部を回動させる等の手法により行う。
このため、２つの距離センサは、路面に対して大きく傾
かずに測距を行う。
は、車輪の回転軸と平行でかつ回動部によって二輪車の
バンク方向に回動する距離センサ支持部に支持されてい
る。二輪車の車体がバンクすると、回動部は、所定の制
御に従って、２つの距離センサの高さを結ぶ直線が路面
と平行になるように距離センサ支持部を回動させる。具
体的には、２つの距離センサ出力が同一の値となるよう
に距離センサ支持部を回動させる等の手法により行う。
このため、２つの距離センサは、路面に対して大きく傾
かずに測距を行う。
【００１０】さらに、回転角センサは、回動部による距
離センサ支持部の回動によって生ずる車体と距離センサ
との回転角を捕捉する。この回転角は、各距離センサが
路面と平行であれば二輪車の傾斜角となる。しかし、回
動部は、走行中に動的に距離センサの平行さを維持する
ものであるため、ここでは、傾斜角算出部を設けてい
る。傾斜角算出部は、複数の距離センサの各出力と、各
距離センサ間の長さとから路面と距離センサの角度を算
出する。さらに、この路面と距離センサの角度と、回転
角センサから出力された車体と距離センサの角度とか
ら、路面と車体との傾斜角を算出する。
離センサ支持部の回動によって生ずる車体と距離センサ
との回転角を捕捉する。この回転角は、各距離センサが
路面と平行であれば二輪車の傾斜角となる。しかし、回
動部は、走行中に動的に距離センサの平行さを維持する
ものであるため、ここでは、傾斜角算出部を設けてい
る。傾斜角算出部は、複数の距離センサの各出力と、各
距離センサ間の長さとから路面と距離センサの角度を算
出する。さらに、この路面と距離センサの角度と、回転
角センサから出力された車体と距離センサの角度とか
ら、路面と車体との傾斜角を算出する。
【００１１】第２の手段として、第１の手段を特定する
事項に加え、回動部に、各距離センサの出力の差に基づ
いて各距離センサと路面との角度を算出すると共に当該
路面と距離センサの角度に応じた回転速度で回動部を駆
動する回動制御部を併設した、という構成を採ってい
る。
事項に加え、回動部に、各距離センサの出力の差に基づ
いて各距離センサと路面との角度を算出すると共に当該
路面と距離センサの角度に応じた回転速度で回動部を駆
動する回動制御部を併設した、という構成を採ってい
る。
【００１２】この第２の手段では、回動部の動作は回動
制御部により制御される。回動制御部は、まず、各距離
センサの出力の差に基づいて各距離センサと路面との角
度を算出する。次いで、当該路面と距離センサの角度に
応じた回転速度で回動部を駆動する。このため、バンク
が急激なものであれば高速で回転させ、また、緩やかに
傾斜する場合には低速で目的角度まで回転させる。この
ため、各距離センサは、バンクの緩急にかかわらず平行
に保たれる。
制御部により制御される。回動制御部は、まず、各距離
センサの出力の差に基づいて各距離センサと路面との角
度を算出する。次いで、当該路面と距離センサの角度に
応じた回転速度で回動部を駆動する。このため、バンク
が急激なものであれば高速で回転させ、また、緩やかに
傾斜する場合には低速で目的角度まで回転させる。この
ため、各距離センサは、バンクの緩急にかかわらず平行
に保たれる。
【００１３】第３の手段として、第２の手段を特定する
事項に加え、回動制御部が、各距離センサと路面との角
度情報に基づいて当該各距離センサと路面との角度を一
定時間内に「０」とする回動部の回転速度を算出する回
転速度算出機能を備えた、という構成を採っている。
事項に加え、回動制御部が、各距離センサと路面との角
度情報に基づいて当該各距離センサと路面との角度を一
定時間内に「０」とする回動部の回転速度を算出する回
転速度算出機能を備えた、という構成を採っている。
【００１４】この一定時間は、傾斜角の計測間隔であ
る。各距離センサは、計測間隔内に路面と平行となるよ
うに、回転速度算出機能は回動部の回転速度を算出す
る。すると、回動制御部は、この回転速度に基づいて回
動部を駆動する。
る。各距離センサは、計測間隔内に路面と平行となるよ
うに、回転速度算出機能は回動部の回転速度を算出す
る。すると、回動制御部は、この回転速度に基づいて回
動部を駆動する。
【００１５】本発明は、これらの各手段により、前述し
た目的を達成しようとするものである。
た目的を達成しようとするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１７】図１は、本発明による傾斜角測定装置の構
成を示すブロック図である。傾斜角測定装置１０は、二
輪車１の車体の左右に配置され路面までの距離をそれぞ
れ測定する２つの距離センサ２，３と、この各距離セン
サ２，３を支持する距離センサ支持部４と、２つの距離
センサ２，３が路面２０と平行になるように当該距離セ
ンサ支持部４を回動させる回動部としてのモータ５と、
各距離センサの車体に対する回転角度を捕捉する回転角
センサとしてのロータリーエンコーダ６と、複数の距離
センサの各出力と各距離センサ間の長さと回転角センサ
からの出力とに基づいて二輪車の傾斜角を算出する傾斜
角算出部とを備えている。
成を示すブロック図である。傾斜角測定装置１０は、二
輪車１の車体の左右に配置され路面までの距離をそれぞ
れ測定する２つの距離センサ２，３と、この各距離セン
サ２，３を支持する距離センサ支持部４と、２つの距離
センサ２，３が路面２０と平行になるように当該距離セ
ンサ支持部４を回動させる回動部としてのモータ５と、
各距離センサの車体に対する回転角度を捕捉する回転角
センサとしてのロータリーエンコーダ６と、複数の距離
センサの各出力と各距離センサ間の長さと回転角センサ
からの出力とに基づいて二輪車の傾斜角を算出する傾斜
角算出部とを備えている。
【００１８】図２に示すように、この図１に示した傾斜
角測定装置１０は二輪車１の下部に設置される。
角測定装置１０は二輪車１の下部に設置される。
【００１９】これを詳細に説明する。
【００２０】本実施形態は、２個の距離センサ２，３を
ほぼ路面と平行になるように制御し、ロータリーエンコ
ーダ６で角度を検知するものである。ここでは、傾斜角
算出部７が、ロータリエンコーダ６の出力と、２個の距
離センサ２，３の距離差から、キャンバ角を計算する。
ほぼ路面と平行になるように制御し、ロータリーエンコ
ーダ６で角度を検知するものである。ここでは、傾斜角
算出部７が、ロータリエンコーダ６の出力と、２個の距
離センサ２，３の距離差から、キャンバ角を計算する。
【００２１】図３は傾斜角算出部７を中心とした構成を
示すブロック図である。傾斜角算出部７は、各距離セン
サからの出力値の差を算出する減算回路８と、この減算
回路８からの出力とロータリーエンコーダ６からの出力
とからモータの回転速度及びキャンバ角を算出する演算
回路９とを備えている。
示すブロック図である。傾斜角算出部７は、各距離セン
サからの出力値の差を算出する減算回路８と、この減算
回路８からの出力とロータリーエンコーダ６からの出力
とからモータの回転速度及びキャンバ角を算出する演算
回路９とを備えている。
【００２２】この動作を説明する。距離センサ２，３
は、路面２０に対して超音波の送受信等を行なうことで
距離センサ２，３から路面までの距離を測距する。減算
回路８は、２個の距離センサの出力（距離）を減算し、
距離差を演算回路９に送る。一方、ロータリーエンコー
ダ６は車体と２個の距離センサがなす角度を検知し、演
算回路９へ出力する。
は、路面２０に対して超音波の送受信等を行なうことで
距離センサ２，３から路面までの距離を測距する。減算
回路８は、２個の距離センサの出力（距離）を減算し、
距離差を演算回路９に送る。一方、ロータリーエンコー
ダ６は車体と２個の距離センサがなす角度を検知し、演
算回路９へ出力する。
【００２３】演算回路９は、距離差と角度からキャンバ
角を計算すると共に、モータ５の回転速度を計算し、モ
ータ５を回転させる。このモータ５の駆動により距離セ
ンサ２，３は路面２０と平行に保たれる。他方、キャン
バ角は、演算回路９に併設したメモリ等に格納される。
角を計算すると共に、モータ５の回転速度を計算し、モ
ータ５を回転させる。このモータ５の駆動により距離セ
ンサ２，３は路面２０と平行に保たれる。他方、キャン
バ角は、演算回路９に併設したメモリ等に格納される。
【００２４】また、本実施形態では、モータ５を、一定
の回転速度ではなく、２個の距離センサ２，３の出力の
差から求めた路面と距離センサの角度αに比例した回転
速度で駆動している。この回転速度を決定する比例定数
は、１回の計測時間で路面と距離センサの角度が「０」
になるような回転速度に設定する。
の回転速度ではなく、２個の距離センサ２，３の出力の
差から求めた路面と距離センサの角度αに比例した回転
速度で駆動している。この回転速度を決定する比例定数
は、１回の計測時間で路面と距離センサの角度が「０」
になるような回転速度に設定する。
【００２５】図４に示すように、比例定数を［ｋ］，１
回の計測時間を［ｔ（ｓｅｃ）］，路面と距離センサの
角度を［θ0−θ1］とすると、モータの回転速度［ｗ
（ｒａｄ／ｓ）］は次式（１）で算出できる。
回の計測時間を［ｔ（ｓｅｃ）］，路面と距離センサの
角度を［θ0−θ1］とすると、モータの回転速度［ｗ
（ｒａｄ／ｓ）］は次式（１）で算出できる。
【００２６】ｗ＝ｋ（θ0−θ1） ...... 式（１）
【００２７】また、ｗはｔ（ｓｅｃ）で［θ0−θ1］だ
け回転するので、ｗｔは次式（２）で表される。
け回転するので、ｗｔは次式（２）で表される。
【００２８】ｗｔ＝θ0−θ1 ...... 式（２）
【００２９】さらに、式（１）および式（２）より、ｋ
＝１／ｔとなる。
＝１／ｔとなる。
【００３０】次に、演算回路によるキャンバ角の算出方
法を説明する。
法を説明する。
【００３１】図５に示すように、車体と距離センサの角
度（ロータリエンコーダ出力）をθ1，距離センサ２，
３の距離をｃ，２個の距離センサの距離差を（ｄ1−
ｄ2）とすると、キャンバ角θ0は次式（３）で算出され
る。
度（ロータリエンコーダ出力）をθ1，距離センサ２，
３の距離をｃ，２個の距離センサの距離差を（ｄ1−
ｄ2）とすると、キャンバ角θ0は次式（３）で算出され
る。
【００３２】
【数１】
【００３３】この式（３）では、２つの距離センサから
の出力に基づいてまず角度αを求め、次いで、このαと
ロータリーエンコーダ６の出力θ1とを加えることで、
キャンバ角を求めている。
の出力に基づいてまず角度αを求め、次いで、このαと
ロータリーエンコーダ６の出力θ1とを加えることで、
キャンバ角を求めている。
【００３４】上述したように本実施形態によると、距離
センサはほぼ路面と平行に位置付けられるため、距離セ
ンサの指向性が問題とならず、また、傾いた対象物との
距離の計測機能が不要で、さらに、計測可能距離幅が狭
いものを使用できることとなるため、誤差を小さくする
ことができる。計測の周期や距離センサ間の長さｃにも
よるが、±５［度］で、５５〜６０［度］の計測を行っ
ている。
センサはほぼ路面と平行に位置付けられるため、距離セ
ンサの指向性が問題とならず、また、傾いた対象物との
距離の計測機能が不要で、さらに、計測可能距離幅が狭
いものを使用できることとなるため、誤差を小さくする
ことができる。計測の周期や距離センサ間の長さｃにも
よるが、±５［度］で、５５〜６０［度］の計測を行っ
ている。
【００３５】
【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、回動部が、２つの距離センサが路
面と平行になるように距離センサ支持部を回動させるた
め、２つの距離センサは、路面に対して大きく傾かずに
測距を行うことができ、さらに、回転角センサが、この
回動部による距離センサ支持部の回動によって生ずる車
体と距離センサとの回転角を測定し、傾斜角算出部が、
この回転角と、複数の距離センサの各出力と、各距離セ
ンサ間の長さとから路面と車体との傾斜角を算出するた
め、二輪車がバンクをしていても、回動部によって距離
センサの向きをほぼ路面側にすると共に、この状態での
各距離センサの出力及び回転角センサ出力に基づいて傾
斜角を算出することができる従来にない優れた傾斜角測
定装置を提供することができる。さらに、従来例では大
きくバンクすると測定できなかった角度であっても、回
動部が距離センサ支持部を回動させるため測定可能とな
る。このため、レース活動用の二輪車であってもコース
走行中の傾斜角を安定して測定することのできる。しか
も、距離センサの指向性を緩やかにし、また、計測可能
距離幅が狭い距離センサを使用できるため、誤差を小さ
くすることができる。
ので、これによると、回動部が、２つの距離センサが路
面と平行になるように距離センサ支持部を回動させるた
め、２つの距離センサは、路面に対して大きく傾かずに
測距を行うことができ、さらに、回転角センサが、この
回動部による距離センサ支持部の回動によって生ずる車
体と距離センサとの回転角を測定し、傾斜角算出部が、
この回転角と、複数の距離センサの各出力と、各距離セ
ンサ間の長さとから路面と車体との傾斜角を算出するた
め、二輪車がバンクをしていても、回動部によって距離
センサの向きをほぼ路面側にすると共に、この状態での
各距離センサの出力及び回転角センサ出力に基づいて傾
斜角を算出することができる従来にない優れた傾斜角測
定装置を提供することができる。さらに、従来例では大
きくバンクすると測定できなかった角度であっても、回
動部が距離センサ支持部を回動させるため測定可能とな
る。このため、レース活動用の二輪車であってもコース
走行中の傾斜角を安定して測定することのできる。しか
も、距離センサの指向性を緩やかにし、また、計測可能
距離幅が狭い距離センサを使用できるため、誤差を小さ
くすることができる。
【図１】本発明の一実施形態の構成を示す説明図であ
る。
る。
【図２】図１に示した傾斜角測定装置の設置位置の一例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図３】図１に示した傾斜角測定装置の制御系の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図４】回転速度の算出処理を説明するための説明図で
ある。
ある。
【図５】キャンバ角の算出処理を説明するための説明図
である。
である。
【図６】従来の傾斜角測定装置を示す説明図である。
１ 二輪車 ２，３ 距離センサ ４ 距離センサ支持部 ５ 回動部（モータ） ６ 回転角センサ（ロータリーエンコーダ） ７ 傾斜角算出部 θ0 キャンバ角 θ1 ロータリエンコーダ出力（車体と距離センサの角
度） α 路面と距離センサの角度
度） α 路面と距離センサの角度
Claims (3)
- 【請求項１】 二輪車の車体の左右に配置され路面まで
の距離をそれぞれ測定する少なくとも２つの距離センサ
と、この各距離センサを支持する距離センサ支持部と、
前記２つの距離センサが路面と平行になるように当該距
離センサ支持部を回動させる回動部と、前記各距離セン
サの前記車体に対する回転角度を捕捉する回転角センサ
と、前記２つの距離センサの各出力と前記各距離センサ
間の長さと前記回転角センサからの出力とに基づいて前
記二輪車の傾斜角を算出する傾斜角算出部とを備えたこ
とを特徴とする傾斜角測定装置。 - 【請求項２】 前記回動部に、前記各距離センサの出力
の差に基づいて前記各距離センサと前記路面との角度を
算出すると共に当該路面と距離センサの角度に応じた回
転速度で前記回動部を駆動する回動制御部を併設したこ
とを特徴とする請求項１記載の傾斜角測定装置。 - 【請求項３】 前記回動制御部が、前記各距離センサと
路面との角度情報に基づいて当該各距離センサと路面と
の角度を一定時間内に「０」とする前記回動部の回転速
度を算出する回転速度算出機能を備えたことを特徴とす
る請求項２記載の傾斜角測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35293095A JPH09178479A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 傾斜角測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35293095A JPH09178479A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 傾斜角測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09178479A true JPH09178479A (ja) | 1997-07-11 |
Family
ID=18427430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35293095A Withdrawn JPH09178479A (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 傾斜角測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09178479A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7581329B2 (en) * | 2007-04-25 | 2009-09-01 | The Boeing Company | Dynamic percent grade measurement device |
| CN109211265A (zh) * | 2017-07-07 | 2019-01-15 | 北京凌云智能科技有限公司 | 两轮车及两轮车车体倾角测量校准方法 |
| CN110360987A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-22 | 大庆石油管理局有限公司 | 一种双探头管道剖面斜度的检测装置和检测方法 |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP35293095A patent/JPH09178479A/ja not_active Withdrawn
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