JPH11326361A - 車体のヨーレート、ロールレート、横加速度検出装置 - Google Patents
車体のヨーレート、ロールレート、横加速度検出装置Info
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- JPH11326361A JPH11326361A JP10150649A JP15064998A JPH11326361A JP H11326361 A JPH11326361 A JP H11326361A JP 10150649 A JP10150649 A JP 10150649A JP 15064998 A JP15064998 A JP 15064998A JP H11326361 A JPH11326361 A JP H11326361A
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 実質的に二つのセンサにて車体のヨーレー
ト、ロールレート、横加速度の三つの状態量を検出す
る。 【解決手段】 実質的に車輌の重心位置に設けられたヨ
ーレートセンサ２０と、ヨーレートセンサより上方に隔
置された横加速度センサ２２と、演算装置２６とを有す
る。ヨーレートセンサにより検出されたヨーレートγと
車速Ｖとの積として重心位置に於ける推定横加速度Ｇya
が演算され（Ｓ２０）、横加速度センサ２２により検出
された横加速度Ｇy と推定横加速度Ｇyaとの偏差及びヨ
ーレートセンサ２０と横加速度センサ２２と間の距離Ｈ
o に基づき車体のロール角加速度Ａr が演算され（Ｓ３
０）、ロール角加速度Ａr を時間積分することにより車
体のロールレートＲr が演算される（Ｓ４０）。
ト、ロールレート、横加速度の三つの状態量を検出す
る。 【解決手段】 実質的に車輌の重心位置に設けられたヨ
ーレートセンサ２０と、ヨーレートセンサより上方に隔
置された横加速度センサ２２と、演算装置２６とを有す
る。ヨーレートセンサにより検出されたヨーレートγと
車速Ｖとの積として重心位置に於ける推定横加速度Ｇya
が演算され（Ｓ２０）、横加速度センサ２２により検出
された横加速度Ｇy と推定横加速度Ｇyaとの偏差及びヨ
ーレートセンサ２０と横加速度センサ２２と間の距離Ｈ
o に基づき車体のロール角加速度Ａr が演算され（Ｓ３
０）、ロール角加速度Ａr を時間積分することにより車
体のロールレートＲr が演算される（Ｓ４０）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車輌の
状態量を検出する装置に係り、更に詳細には車体のヨー
レート、ロールレイト、横加速度を検出する装置に係
る。
状態量を検出する装置に係り、更に詳細には車体のヨー
レート、ロールレイト、横加速度を検出する装置に係
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の車輌の状態量を検出する装置
の一つとして、例えば本願出願人の出願にかかる特開平
２−７０５６１号公報に記載されている如く、車輌の前
端及び後端に設けられた二つの横加速度センサを有し、
二つの横加速度センサにより検出される横加速度と二つ
の横加速度センサの間の距離とに基づき車輌のヨーレー
トを演算するよう構成された状態量検出装置が従来より
知られている。
の一つとして、例えば本願出願人の出願にかかる特開平
２−７０５６１号公報に記載されている如く、車輌の前
端及び後端に設けられた二つの横加速度センサを有し、
二つの横加速度センサにより検出される横加速度と二つ
の横加速度センサの間の距離とに基づき車輌のヨーレー
トを演算するよう構成された状態量検出装置が従来より
知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来の状態
量検出装置によれば、車輌の横加速度及びヨーレートを
検出することができるが、この検出装置に於いては、二
つの状態量の検出に二つのセンサが必要であり、検出さ
れるべき状態量の数に対しセンサの数を低減することが
できず、またこの検出装置によっては車体のロールレー
トを検出することができないという問題がある。。
量検出装置によれば、車輌の横加速度及びヨーレートを
検出することができるが、この検出装置に於いては、二
つの状態量の検出に二つのセンサが必要であり、検出さ
れるべき状態量の数に対しセンサの数を低減することが
できず、またこの検出装置によっては車体のロールレー
トを検出することができないという問題がある。。
【０００４】本発明は、従来の状態量検出装置に於ける
上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の
主要な課題は、センサの組合せ及びそれらの設置位置を
工夫することにより、実質的に二つのセンサにて車体の
ヨーレート、ロールレート、横加速度の三つの状態量を
検出することである。
上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の
主要な課題は、センサの組合せ及びそれらの設置位置を
工夫することにより、実質的に二つのセンサにて車体の
ヨーレート、ロールレート、横加速度の三つの状態量を
検出することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の主要な課題は、本
発明によれば、実質的に車輌の重心位置に設けられたヨ
ーレートセンサと、ヨーレートセンサより車輌上下方向
に隔置された位置に設けられた横加速度センサと、前記
ヨーレートセンサにより検出されたヨーレートに基づき
前記ヨーレートセンサの位置に於ける推定横加速度を演
算する横加速度演算手段と、前記推定横加速度に基づき
車体のロールレートを演算するロールレート演算手段と
を有する車体のヨーレート、ロールレート、横加速度検
出装置（請求項１の構成）、又は車体の上下方向及び前
後方向に互いに隔置された位置に設けられた二つの横加
速度センサと、前記二つの横加速度センサにより検出さ
れた横加速度及び前記二つの横加速度センサの間の車輌
前後方向の距離に基づき車体のヨーレートを演算するヨ
ーレート演算手段と、前記二つの横加速度センサにより
検出された横加速度及び前記二つの横加速度センサの間
の上下方向の距離に基づき車体のロールレートを演算す
るロールレート演算手段と、車輌の重心と前記二つの横
加速度センサとの間の車輌前後方向の距離及び前記二つ
の横加速度センサにより検出された横加速度に基づき車
体の横加速度を演算する横加速度演算手段とを有する車
体のヨーレート、ロールレイト、横加速度検出装置（請
求項２の構成）によって達成される。
発明によれば、実質的に車輌の重心位置に設けられたヨ
ーレートセンサと、ヨーレートセンサより車輌上下方向
に隔置された位置に設けられた横加速度センサと、前記
ヨーレートセンサにより検出されたヨーレートに基づき
前記ヨーレートセンサの位置に於ける推定横加速度を演
算する横加速度演算手段と、前記推定横加速度に基づき
車体のロールレートを演算するロールレート演算手段と
を有する車体のヨーレート、ロールレート、横加速度検
出装置（請求項１の構成）、又は車体の上下方向及び前
後方向に互いに隔置された位置に設けられた二つの横加
速度センサと、前記二つの横加速度センサにより検出さ
れた横加速度及び前記二つの横加速度センサの間の車輌
前後方向の距離に基づき車体のヨーレートを演算するヨ
ーレート演算手段と、前記二つの横加速度センサにより
検出された横加速度及び前記二つの横加速度センサの間
の上下方向の距離に基づき車体のロールレートを演算す
るロールレート演算手段と、車輌の重心と前記二つの横
加速度センサとの間の車輌前後方向の距離及び前記二つ
の横加速度センサにより検出された横加速度に基づき車
体の横加速度を演算する横加速度演算手段とを有する車
体のヨーレート、ロールレイト、横加速度検出装置（請
求項２の構成）によって達成される。
【０００６】上記請求項１の構成によれば、実質的に車
輌の重心位置にヨーレートセンサが設けられ、ヨーレー
トセンサより車輌上下方向に隔置された位置に横加速度
センサが設けられ、ヨーレートセンサにより検出された
ヨーレートに基づきヨーレートセンサの位置に於ける横
加速度が演算され、横加速度演算手段により演算された
横加速度に基づき車体のロールレートが演算されるの
で、実質的にヨーレートセンサ及び横加速度センサの二
つのセンサにより車体のヨーレート、ロールレート、車
輌の重心位置に於ける横加速度の三つの状態量を検出す
ることが可能になる。
輌の重心位置にヨーレートセンサが設けられ、ヨーレー
トセンサより車輌上下方向に隔置された位置に横加速度
センサが設けられ、ヨーレートセンサにより検出された
ヨーレートに基づきヨーレートセンサの位置に於ける横
加速度が演算され、横加速度演算手段により演算された
横加速度に基づき車体のロールレートが演算されるの
で、実質的にヨーレートセンサ及び横加速度センサの二
つのセンサにより車体のヨーレート、ロールレート、車
輌の重心位置に於ける横加速度の三つの状態量を検出す
ることが可能になる。
【０００７】また上記請求項２の構成によれば、車体の
上下方向及び前後方向に互いに隔置された位置に二つの
横加速度センサが設けられ、二つの横加速度センサによ
り検出された横加速度及び二つの横加速度センサの間の
車輌前後方向の距離に基づき車体のヨーレートが演算さ
れ、二つの横加速度センサにより検出された横加速度及
び二つの横加速度センサの間の上下方向の距離に基づき
車体のロールレートが演算され、車輌の重心と二つの横
加速度センサとの間の車輌前後方向の距離及び二つの横
加速度センサにより検出された横加速度に基づき車体の
横加速度が演算されるので、二つの横加速度センサによ
り車体のヨーレート、ロールレート、横加速度の三つの
状態量を検出することが可能になる。
上下方向及び前後方向に互いに隔置された位置に二つの
横加速度センサが設けられ、二つの横加速度センサによ
り検出された横加速度及び二つの横加速度センサの間の
車輌前後方向の距離に基づき車体のヨーレートが演算さ
れ、二つの横加速度センサにより検出された横加速度及
び二つの横加速度センサの間の上下方向の距離に基づき
車体のロールレートが演算され、車輌の重心と二つの横
加速度センサとの間の車輌前後方向の距離及び二つの横
加速度センサにより検出された横加速度に基づき車体の
横加速度が演算されるので、二つの横加速度センサによ
り車体のヨーレート、ロールレート、横加速度の三つの
状態量を検出することが可能になる。
【０００８】
【課題解決手段の好ましい態様】本発明の一つの好まし
い態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、横加速
度演算手段はヨーレートと車速との積として推定横加速
度を演算するよう構成される（好ましい態様１）。
い態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、横加速
度演算手段はヨーレートと車速との積として推定横加速
度を演算するよう構成される（好ましい態様１）。
【０００９】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項１の構成に於いて、ロールレート演算手
段は横加速度センサにより検出された横加速度と推定横
加速度との偏差及び横加速度センサとヨーレートセンサ
との間の距離に基づき車体のロール角加速度を演算し、
ロール角加速度を時間積分することにより車体のロール
レートを演算するよう構成される（好ましい態様２）。
ば、上記請求項１の構成に於いて、ロールレート演算手
段は横加速度センサにより検出された横加速度と推定横
加速度との偏差及び横加速度センサとヨーレートセンサ
との間の距離に基づき車体のロール角加速度を演算し、
ロール角加速度を時間積分することにより車体のロール
レートを演算するよう構成される（好ましい態様２）。
【００１０】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項２の構成に於いて、ヨーレート演算手段
は二つの横加速度センサにより検出された横加速度の偏
差及び二つの横加速度センサの間の車輌前後方向の距離
に基づき車体のヨーレートを演算するよう構成される
（好ましい態様３）。
ば、上記請求項２の構成に於いて、ヨーレート演算手段
は二つの横加速度センサにより検出された横加速度の偏
差及び二つの横加速度センサの間の車輌前後方向の距離
に基づき車体のヨーレートを演算するよう構成される
（好ましい態様３）。
【００１１】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項２の構成に於いて、ロールレート演算手
段は二つの横加速度センサにより検出された横加速度の
偏差及び二つの横加速度センサの間の上下方向の距離に
基づき車体のロールレートを演演算するよう構成される
（好ましい態様４）。
ば、上記請求項２の構成に於いて、ロールレート演算手
段は二つの横加速度センサにより検出された横加速度の
偏差及び二つの横加速度センサの間の上下方向の距離に
基づき車体のロールレートを演演算するよう構成される
（好ましい態様４）。
【００１２】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項２の構成に於いて、横加速度演算手段は
車輌の重心と二つの横加速度センサとの間の車輌前後方
向の距離及び二つの横加速度センサにより検出された横
加速度に基づき二つの横加速度センサの間の位置であっ
て車輌の重心の上方の位置に於ける推定横加速度を演算
し、該推定横加速度及びロールレート演算手段により演
算されるロール角加速度に基づき重心に於ける車体の横
加速度を演算するよう構成される（好ましい態様５）。
ば、上記請求項２の構成に於いて、横加速度演算手段は
車輌の重心と二つの横加速度センサとの間の車輌前後方
向の距離及び二つの横加速度センサにより検出された横
加速度に基づき二つの横加速度センサの間の位置であっ
て車輌の重心の上方の位置に於ける推定横加速度を演算
し、該推定横加速度及びロールレート演算手段により演
算されるロール角加速度に基づき重心に於ける車体の横
加速度を演算するよう構成される（好ましい態様５）。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明す
る。
発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明す
る。
【００１４】図１はセダン型の自動車に適用された本発
明によるヨーレート、ロールレート、横加速度検出装置
の第一の実施形態を示す概略構成図である。
明によるヨーレート、ロールレート、横加速度検出装置
の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【００１５】図１に於いて、１０は自動車を全体的に示
しており、１２は自動車１０の車体を示している。また
１４及び１６はそれぞれ左右の前輪及び左右の後輪を示
しており、１８は自動車１０の重心を示している。図１
に示されている如く、重心１８は一般に自動車１０の横
方向中央且つ下方部であって後輪１６よりも前輪１４に
近い位置に位置している。
しており、１２は自動車１０の車体を示している。また
１４及び１６はそれぞれ左右の前輪及び左右の後輪を示
しており、１８は自動車１０の重心を示している。図１
に示されている如く、重心１８は一般に自動車１０の横
方向中央且つ下方部であって後輪１６よりも前輪１４に
近い位置に位置している。
【００１６】重心１８又はそれに近接した位置には車体
１２のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ２０が
設けられており、ヨーレートセンサ２０の上方のルーフ
構造体１２Ａには車体の横加速度Ｇy を検出する横加速
度センサ２２が設けられており、図には示されていない
駆動系には車速Ｖを検出する車速センサ２４が設けられ
ている。尚ヨーレートセンサ２０及び横加速度センサ２
２は自動車１０の左旋回時のヨーレート及び横加速度の
方向を正としてそれぞれヨーレートγ及び横加速度Ｇy
を検出する。
１２のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ２０が
設けられており、ヨーレートセンサ２０の上方のルーフ
構造体１２Ａには車体の横加速度Ｇy を検出する横加速
度センサ２２が設けられており、図には示されていない
駆動系には車速Ｖを検出する車速センサ２４が設けられ
ている。尚ヨーレートセンサ２０及び横加速度センサ２
２は自動車１０の左旋回時のヨーレート及び横加速度の
方向を正としてそれぞれヨーレートγ及び横加速度Ｇy
を検出する。
【００１７】ヨーレートセンサ２０により検出されたヨ
ーレートγを示す信号、横加速度センサ２２により検出
された横加速度Ｇy を示す信号、及び車速センサ２４に
より検出された車速Ｖを示す信号は演算装置２６へ入力
される。図には詳細に示されていないが、演算装置２６
は例えば中央処理ユニット（ＣＰＵ）とリードオンリメ
モリ（ＲＯＭ）とランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と
入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモン
バスにより互いに接続された一般的な構成のマイクロコ
ンピュータであってよい。
ーレートγを示す信号、横加速度センサ２２により検出
された横加速度Ｇy を示す信号、及び車速センサ２４に
より検出された車速Ｖを示す信号は演算装置２６へ入力
される。図には詳細に示されていないが、演算装置２６
は例えば中央処理ユニット（ＣＰＵ）とリードオンリメ
モリ（ＲＯＭ）とランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と
入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモン
バスにより互いに接続された一般的な構成のマイクロコ
ンピュータであってよい。
【００１８】図２に示されている如く、自動車１０が旋
回中心２８の周りに車速Ｖ及びヨーレートγにて定常円
旋回する状況に於いては、重心１８に於ける車体の推定
横加速度Ｇyaは下記の式１により求められる。 Ｇya＝γ・Ｖ ……（１）
回中心２８の周りに車速Ｖ及びヨーレートγにて定常円
旋回する状況に於いては、重心１８に於ける車体の推定
横加速度Ｇyaは下記の式１により求められる。 Ｇya＝γ・Ｖ ……（１）
【００１９】また図３に示されている如く、ヨーレート
センサ２０と横加速度センサ２２との間の上下方向の距
離をＨo とすると、車体のロール角加速度Ａr は下記の
式２により求められ、従って車体のロールレートＲr は
ロール角加速度Ａr を時間積分することにより求められ
る。尚図３に於いて、３０は横加速度Ｇy 及び推定横加
速度Ｇyaのベクトルの先端を結ぶ直線３２と車輌の上下
方向の中心線３４との交点である車体ロールの瞬間中心
を示している。 Ａr ＝（Ｇy −Ｇya）／Ｈo ……（２）
センサ２０と横加速度センサ２２との間の上下方向の距
離をＨo とすると、車体のロール角加速度Ａr は下記の
式２により求められ、従って車体のロールレートＲr は
ロール角加速度Ａr を時間積分することにより求められ
る。尚図３に於いて、３０は横加速度Ｇy 及び推定横加
速度Ｇyaのベクトルの先端を結ぶ直線３２と車輌の上下
方向の中心線３４との交点である車体ロールの瞬間中心
を示している。 Ａr ＝（Ｇy −Ｇya）／Ｈo ……（２）
【００２０】従って演算装置２６は後述の如くヨーレー
トγ及び車速Ｖに基づき上記式１に従って車体の推定横
加速度Ｇyaを演算し、また横加速度Ｇy 及び推定横加速
度Ｇyaに基づき上記式２に従って車体のロール角加速度
Ａr を演算し、更にロール角加速度Ａr を時間積分する
ことにより車体のロールレートＲr を演算する。
トγ及び車速Ｖに基づき上記式１に従って車体の推定横
加速度Ｇyaを演算し、また横加速度Ｇy 及び推定横加速
度Ｇyaに基づき上記式２に従って車体のロール角加速度
Ａr を演算し、更にロール角加速度Ａr を時間積分する
ことにより車体のロールレートＲr を演算する。
【００２１】尚図５は車輌が直進状態より定常円旋回に
移行する際の横加速度Ｇy 及び推定横加速度Ｇyaの変化
の一例を示しており、特に右下がりのハッチングが施さ
れた領域は上記式２により求められるロール角加速度Ａ
r が負の領域を示し、右上がりのハッチングが施された
領域はロール角加速度Ａr が正の領域を示している。
移行する際の横加速度Ｇy 及び推定横加速度Ｇyaの変化
の一例を示しており、特に右下がりのハッチングが施さ
れた領域は上記式２により求められるロール角加速度Ａ
r が負の領域を示し、右上がりのハッチングが施された
領域はロール角加速度Ａr が正の領域を示している。
【００２２】次に図４に示されたフローチャートを参照
して第二の実施形態に於ける車体のロールレートＲr 及
び推定横加速度Ｇyaの演算ルーチンについて説明する。
尚この演算ルーチンは図には示されていないイグニッシ
ョンスイッチが閉成されることにより開始される。
して第二の実施形態に於ける車体のロールレートＲr 及
び推定横加速度Ｇyaの演算ルーチンについて説明する。
尚この演算ルーチンは図には示されていないイグニッシ
ョンスイッチが閉成されることにより開始される。
【００２３】まずステップ１０に於いてはヨーレートセ
ンサ２０により検出された車体のヨーレートγを示す信
号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては読み
込まれたヨーレートγ及び車速Ｖに基づき上記式１に従
って車体の推定横加速度Ｇyaが演算される。
ンサ２０により検出された車体のヨーレートγを示す信
号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては読み
込まれたヨーレートγ及び車速Ｖに基づき上記式１に従
って車体の推定横加速度Ｇyaが演算される。
【００２４】ステップ３０に於いては横加速度Ｇy 及び
推定横加速度Ｇyaに基づき上記式２に従って車体のロー
ル角加速度Ａr が演算され、ステップ４０に於いてはロ
ール角加速度Ａr を時間積分することにより車体のロー
ルレートＲr が演算され、ステップ５０に於いてはヨー
レートγ、ロールレートＲr 、推定横加速度Ｇyaを示す
信号が車輌の運動制御装置の如き制御装置へ出力され
る。
推定横加速度Ｇyaに基づき上記式２に従って車体のロー
ル角加速度Ａr が演算され、ステップ４０に於いてはロ
ール角加速度Ａr を時間積分することにより車体のロー
ルレートＲr が演算され、ステップ５０に於いてはヨー
レートγ、ロールレートＲr 、推定横加速度Ｇyaを示す
信号が車輌の運動制御装置の如き制御装置へ出力され
る。
【００２５】かくして図示の第一の実施形態によれば、
ステップ２０に於いてヨーレートγ及び車速Ｖに基づき
車体の推定横加速度Ｇyaが演算され、ステップ３０及び
４０に於いて横加速度Ｇy 及び推定横加速度Ｇyaに基づ
き車体のロールレートＲr が演算されるので、車速セン
サが搭載された一般的な自動車にヨーレートセンサ２０
及び横加速度センサ２２を追加するだけで、車体のヨー
レートγ、ロールレートＲr 、及び車輌の重心位置に於
ける車体の横加速度Ｇyaの三つの状態量を検出すること
ができる。
ステップ２０に於いてヨーレートγ及び車速Ｖに基づき
車体の推定横加速度Ｇyaが演算され、ステップ３０及び
４０に於いて横加速度Ｇy 及び推定横加速度Ｇyaに基づ
き車体のロールレートＲr が演算されるので、車速セン
サが搭載された一般的な自動車にヨーレートセンサ２０
及び横加速度センサ２２を追加するだけで、車体のヨー
レートγ、ロールレートＲr 、及び車輌の重心位置に於
ける車体の横加速度Ｇyaの三つの状態量を検出すること
ができる。
【００２６】図６はワンボックス型の自動車に適用され
た本発明によるヨーレート、ロールレート、横加速度検
出装置の第二の実施形態を示す概略構成図である。尚図
６に於いて図１に示された部材と同一の部材には図１に
於いて付された符号と同一の符号が付されている。
た本発明によるヨーレート、ロールレート、横加速度検
出装置の第二の実施形態を示す概略構成図である。尚図
６に於いて図１に示された部材と同一の部材には図１に
於いて付された符号と同一の符号が付されている。
【００２７】この実施形態に於いては、ルーフ構造体１
２Ａには重心１８の前方且つ上方の位置に車体の横加速
度Ｇyfを検出する横加速度センサ３６が設けられてお
り、車体１２の後端近傍には重心１８の後方且つ下方の
位置に車体の横加速度Ｇyrを検出する横加速度センサ３
８が設けられている。尚横加速度センサ３６及び３８も
自動車１０の左旋回時の横加速度の方向を正としてそれ
ぞれ横加速度Ｇyf及びＧyrを検出する。
２Ａには重心１８の前方且つ上方の位置に車体の横加速
度Ｇyfを検出する横加速度センサ３６が設けられてお
り、車体１２の後端近傍には重心１８の後方且つ下方の
位置に車体の横加速度Ｇyrを検出する横加速度センサ３
８が設けられている。尚横加速度センサ３６及び３８も
自動車１０の左旋回時の横加速度の方向を正としてそれ
ぞれ横加速度Ｇyf及びＧyrを検出する。
【００２８】図７に示されている如く、横加速度センサ
３６と横加速度センサ３８との間の前後方向の距離をＬ
とすると、車体のヨー角加速度Ａy は下記の式３により
求められ、従って車体のヨーレートγはヨー角加速度Ａ
y を時間積分することにより求められる。 Ａy ＝（Ｇyf−Ｇyr）／Ｌ ……（３）
３６と横加速度センサ３８との間の前後方向の距離をＬ
とすると、車体のヨー角加速度Ａy は下記の式３により
求められ、従って車体のヨーレートγはヨー角加速度Ａ
y を時間積分することにより求められる。 Ａy ＝（Ｇyf−Ｇyr）／Ｌ ……（３）
【００２９】また図７に示されている如く、横加速度セ
ンサ３６と横加速度センサ３８との間の上下方向の距離
をＨo とすると、車体のロール角加速度Ａr は下記の式
４により求められ、従って車体のロールレートＲr はロ
ール角加速度Ａr を時間積分することにより求められ
る。 Ａr ＝（Ｇyf−Ｇyr）／Ｈo ……（４）
ンサ３６と横加速度センサ３８との間の上下方向の距離
をＨo とすると、車体のロール角加速度Ａr は下記の式
４により求められ、従って車体のロールレートＲr はロ
ール角加速度Ａr を時間積分することにより求められ
る。 Ａr ＝（Ｇyf−Ｇyr）／Ｈo ……（４）
【００３０】更に図７に示されている如く、横加速度セ
ンサ３６と重心１８との間の前後方向の距離をＬf と
し、重心１８と横加速度センサ３８との間の前後方向の
距離をＬr とする。また横加速度センサ３８及び３６の
位置をそれぞれ点Ａ及びＢとし、点Ａより車輌前方へ引
かれた直線４０と点Ｂより鉛直下方へ下した直線４２と
の交点を点Ｃとし、点Ａと点Ｂとを結ぶ線分を線分４４
とし、重心１８を通り直線４２に平行な直線を直線４６
とし、直線４６と線分４４及び直線４０との交点をそれ
ぞれ点Ｄ及び点Ｅとし、重心１８の位置を点Ｆとする。
ンサ３６と重心１８との間の前後方向の距離をＬf と
し、重心１８と横加速度センサ３８との間の前後方向の
距離をＬr とする。また横加速度センサ３８及び３６の
位置をそれぞれ点Ａ及びＢとし、点Ａより車輌前方へ引
かれた直線４０と点Ｂより鉛直下方へ下した直線４２と
の交点を点Ｃとし、点Ａと点Ｂとを結ぶ線分を線分４４
とし、重心１８を通り直線４２に平行な直線を直線４６
とし、直線４６と線分４４及び直線４０との交点をそれ
ぞれ点Ｄ及び点Ｅとし、重心１８の位置を点Ｆとする。
【００３１】△ＡＢＣ及び△ＡＤＥは互いに相似であ
り、ＡＣ：ＡＢ＝ＡＥ：ＥＣ＝ＡＤ：ＤＢであるので、
ＡＤ＝Ｌ1 、ＤＢ＝Ｌ2 とすると、下記の式５が成立す
る。 （Ｌf ＋Ｌr ）：（Ｌ1 ＋Ｌ2 ） ＝Ｌ1 ：Ｌ2 ＝Ｌr ：Ｌf ……（５）
り、ＡＣ：ＡＢ＝ＡＥ：ＥＣ＝ＡＤ：ＤＢであるので、
ＡＤ＝Ｌ1 、ＤＢ＝Ｌ2 とすると、下記の式５が成立す
る。 （Ｌf ＋Ｌr ）：（Ｌ1 ＋Ｌ2 ） ＝Ｌ1 ：Ｌ2 ＝Ｌr ：Ｌf ……（５）
【００３２】従って点Ｄに於ける車体の横加速度Ｇydは
下記の式６により求められる。 Ｇyd＝（Ｇyf・Ｌ1 ＋Ｇyr・Ｌ2 ）／（Ｌ1 ＋Ｌ2 ） ＝（Ｇyf・Ｌr ＋Ｇyr・Ｌf ）／（Ｌr ＋Ｌf ） ＝（Ｇyf・Ｌr ＋Ｇyr・Ｌf ）／Ｌ ……（６）
下記の式６により求められる。 Ｇyd＝（Ｇyf・Ｌ1 ＋Ｇyr・Ｌ2 ）／（Ｌ1 ＋Ｌ2 ） ＝（Ｇyf・Ｌr ＋Ｇyr・Ｌf ）／（Ｌr ＋Ｌf ） ＝（Ｇyf・Ｌr ＋Ｇyr・Ｌf ）／Ｌ ……（６）
【００３３】また点Ｄと点Ｆとの間の距離をＨとする
と、点Ｆ、即ち重心１８に於ける推定横加速度Ｇyaは下
記の式７により求められる。 Ｇya＝Ｇyd−Ａr ・Ｈ ＝（Ｇyf・Ｌr ＋Ｇyr・Ｌf ）／（Ｌr ＋Ｌf ）−Ａr ・Ｈ ……（７）
と、点Ｆ、即ち重心１８に於ける推定横加速度Ｇyaは下
記の式７により求められる。 Ｇya＝Ｇyd−Ａr ・Ｈ ＝（Ｇyf・Ｌr ＋Ｇyr・Ｌf ）／（Ｌr ＋Ｌf ）−Ａr ・Ｈ ……（７）
【００３４】従ってこの実施形態に於ける演算装置２６
は後述の如く横加速度Ｇyf及び横加速度Ｇyrに基づき上
記式３に従って車体のヨー角加速度Ａy を演算すると共
に、ヨー角加速度Ａy を時間積分することにより車体の
ヨーレートγを演算し、また横加速度Ｇyf及び横加速度
Ｇyrに基づき上記式４に従って車体のロール角加速度Ａ
r を演算すると共に、ロール角加速度Ａr を時間積分す
ることにより車体のロールレートＲr を演算し、更に横
加速度Ｇyf、横加速度Ｇyr、ロール角加速度Ａr に基づ
き上記式７に従って重心１８に於ける車体の推定横加速
度Ｇyaを演算する。
は後述の如く横加速度Ｇyf及び横加速度Ｇyrに基づき上
記式３に従って車体のヨー角加速度Ａy を演算すると共
に、ヨー角加速度Ａy を時間積分することにより車体の
ヨーレートγを演算し、また横加速度Ｇyf及び横加速度
Ｇyrに基づき上記式４に従って車体のロール角加速度Ａ
r を演算すると共に、ロール角加速度Ａr を時間積分す
ることにより車体のロールレートＲr を演算し、更に横
加速度Ｇyf、横加速度Ｇyr、ロール角加速度Ａr に基づ
き上記式７に従って重心１８に於ける車体の推定横加速
度Ｇyaを演算する。
【００３５】次に図８に示されたフローチャートを参照
して第二の実施形態に於ける車体のヨーレートγ、ロー
ルレートＲr 、推定横加速度Ｇyaの演算ルーチンについ
て説明する。
して第二の実施形態に於ける車体のヨーレートγ、ロー
ルレートＲr 、推定横加速度Ｇyaの演算ルーチンについ
て説明する。
【００３６】まずステップ１１０に於いてはそれぞれ横
加速度センサ３６及び３８により検出された横加速度Ｇ
yf及びＧyrを示す信号の読み込みが行われ、ステップ１
２０に於いては横加速度Ｇyf及びＧyrに基づき上記式３
に従って車体のヨー角加速度Ａy が演算され、ステップ
１３０に於いてはヨー角加速度Ａy を時間積分すること
により車体のヨーレートγが演算される。
加速度センサ３６及び３８により検出された横加速度Ｇ
yf及びＧyrを示す信号の読み込みが行われ、ステップ１
２０に於いては横加速度Ｇyf及びＧyrに基づき上記式３
に従って車体のヨー角加速度Ａy が演算され、ステップ
１３０に於いてはヨー角加速度Ａy を時間積分すること
により車体のヨーレートγが演算される。
【００３７】ステップ１４０に於いては横加速度Ｇyf及
びＧyrに基づき上記式４に従って車体のロール角加速度
Ａr が演算され、ステップ１５０に於いてはロール角加
速度Ａr を時間積分することにより車体のロールレート
Ｒr が演算される。
びＧyrに基づき上記式４に従って車体のロール角加速度
Ａr が演算され、ステップ１５０に於いてはロール角加
速度Ａr を時間積分することにより車体のロールレート
Ｒr が演算される。
【００３８】ステップ１６０に於いては横加速度Ｇyf及
びＧyrに基づき上記式６に従って点Ｄに於ける推定横加
速度Ｇydが演算され、ステップ１７０に於いては推定横
加速度Ｇyd及び車体のロール角加速度Ａr に基づき上記
式７に従って重心１８に於ける車体の推定横加速度Ｇya
が演算され、ステップ１８０に於いてはヨーレートγ、
ロールレートＲr 、推定横加速度Ｇyaを示す信号が車輌
の運動制御装置の如き制御装置へ出力される。
びＧyrに基づき上記式６に従って点Ｄに於ける推定横加
速度Ｇydが演算され、ステップ１７０に於いては推定横
加速度Ｇyd及び車体のロール角加速度Ａr に基づき上記
式７に従って重心１８に於ける車体の推定横加速度Ｇya
が演算され、ステップ１８０に於いてはヨーレートγ、
ロールレートＲr 、推定横加速度Ｇyaを示す信号が車輌
の運動制御装置の如き制御装置へ出力される。
【００３９】かくして図示の第二の実施形態によれば、
ステップ１２０及び１３０に於いて横加速度Ｇyf及びＧ
yrに基づき車体のヨーレートγが演算され、ステップ１
４０及び１５０に於いて横加速度Ｇyf及びＧyrに基づき
車体のロールレートＲr が演算され、ステップ１６０及
び１７０に於いて横加速度Ｇyf、Ｇyr及び車体のロール
角加速度Ａr に基づき重心１８に於ける車体の推定横加
速度Ｇyaが演算されるので、車輌前後方向及び上下方向
に互いに隔置された二つの横加速度センサ３６及び３８
により車体のヨーレートγ、ロールレートＲr 、及び車
輌の重心位置に於ける車体の横加速度Ｇyaの三つの状態
量を検出することができる。
ステップ１２０及び１３０に於いて横加速度Ｇyf及びＧ
yrに基づき車体のヨーレートγが演算され、ステップ１
４０及び１５０に於いて横加速度Ｇyf及びＧyrに基づき
車体のロールレートＲr が演算され、ステップ１６０及
び１７０に於いて横加速度Ｇyf、Ｇyr及び車体のロール
角加速度Ａr に基づき重心１８に於ける車体の推定横加
速度Ｇyaが演算されるので、車輌前後方向及び上下方向
に互いに隔置された二つの横加速度センサ３６及び３８
により車体のヨーレートγ、ロールレートＲr 、及び車
輌の重心位置に於ける車体の横加速度Ｇyaの三つの状態
量を検出することができる。
【００４０】特に図示の実施形態によれば、推定横加速
度Ｇyaは点Ｄに於ける推定横加速度Ｇydが車体のロール
角加速度Ａr に基づき補正されることによって重心１８
に於ける推定横加速度として演算されるので、車体の推
定横加速度が点Ｄに於ける推定横加速度Ｇydと実質的に
同一と見なされる場合に比して正確に重心１８に於ける
推定横加速度を演算することができる。
度Ｇyaは点Ｄに於ける推定横加速度Ｇydが車体のロール
角加速度Ａr に基づき補正されることによって重心１８
に於ける推定横加速度として演算されるので、車体の推
定横加速度が点Ｄに於ける推定横加速度Ｇydと実質的に
同一と見なされる場合に比して正確に重心１８に於ける
推定横加速度を演算することができる。
【００４１】また図示の実施形態によれば、横加速度セ
ンサ３６は重心１８の前方に位置し、横加速度センサ３
８は重心１８の下方に位置するので、横加速度センサ３
６が重心１８の後方に設けられる場合や、横加速度セン
サ３８が重心１８の上方に設けられる場合に比して距離
Ｌ及びＨo を大きくすることができ、これにより車体の
ヨーレートγ、ロールレートＲr 、推定横加速度Ｇyaを
正確に求めることができる。
ンサ３６は重心１８の前方に位置し、横加速度センサ３
８は重心１８の下方に位置するので、横加速度センサ３
６が重心１８の後方に設けられる場合や、横加速度セン
サ３８が重心１８の上方に設けられる場合に比して距離
Ｌ及びＨo を大きくすることができ、これにより車体の
ヨーレートγ、ロールレートＲr 、推定横加速度Ｇyaを
正確に求めることができる。
【００４２】以上に於いては本発明を特定の実施形態に
ついて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の
実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであ
ろう。
ついて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の
実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであ
ろう。
【００４３】例えば上述の第一の実施形態に於いては、
重心１８に於ける車体の推定横加速度Ｇyaはヨーレート
γと車速Ｖとの積として演算されるようになっている
が、自動車に各輪の車輪速度を検出する車輪速度センサ
が設けられている場合には、それらの車輪速度センサの
検出結果に基づき重心１８に於ける車体速度Ｖb が演算
され、重心１８に於ける車体の推定横加速度Ｇyaがヨー
レートγと車体速度Ｖbとの積として演算されてもよ
い。
重心１８に於ける車体の推定横加速度Ｇyaはヨーレート
γと車速Ｖとの積として演算されるようになっている
が、自動車に各輪の車輪速度を検出する車輪速度センサ
が設けられている場合には、それらの車輪速度センサの
検出結果に基づき重心１８に於ける車体速度Ｖb が演算
され、重心１８に於ける車体の推定横加速度Ｇyaがヨー
レートγと車体速度Ｖbとの積として演算されてもよ
い。
【００４４】また上述の第二の実施形態に於いては、横
加速度センサ３６は重心１８の前方且つ上方の位置に設
けられ、加速度センサ３８は重心１８の後方且つ下方の
位置に設けられているが、加速度センサ３６が重心１８
よりも下方にてその前方に設けられ、加速度センサ３８
が重心１８よりも上方にてその後方に設けられてもよ
く、また加速度センサ３６及び３８の両者が上下方向及
び前後方向に互いに隔置された状態にて重心１８の後方
且つ上方に設けられてもよい。
加速度センサ３６は重心１８の前方且つ上方の位置に設
けられ、加速度センサ３８は重心１８の後方且つ下方の
位置に設けられているが、加速度センサ３６が重心１８
よりも下方にてその前方に設けられ、加速度センサ３８
が重心１８よりも上方にてその後方に設けられてもよ
く、また加速度センサ３６及び３８の両者が上下方向及
び前後方向に互いに隔置された状態にて重心１８の後方
且つ上方に設けられてもよい。
【００４５】更に上述の第二の実施形態に於いては、推
定横加速度Ｇyaは点Ｄに於ける推定横加速度Ｇydが車体
のロール角加速度Ａr に基づき補正されることによって
演算されるようになっているが、車体のロール角加速度
Ａr に基づく補正が省略されてもよい。
定横加速度Ｇyaは点Ｄに於ける推定横加速度Ｇydが車体
のロール角加速度Ａr に基づき補正されることによって
演算されるようになっているが、車体のロール角加速度
Ａr に基づく補正が省略されてもよい。
【００４６】
【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明の請求項１の構成によれば、実質的にヨーレートセン
サ及び横加速度センサの二つのセンサにより車体のヨー
レート、ロールレート、車輌の重心位置に於ける横加速
度の三つの状態量を検出することができ、また請求項２
の構成によれば、二つの横加速度センサにより車体のヨ
ーレート、ロールレート、横加速度の三つの状態量を検
出することができ、従って本発明によれば各状態量に対
応して三つのセンサが設けられる場合に比して状態量検
出装置の構造を簡略化し、そのコストを低減することが
できる。
明の請求項１の構成によれば、実質的にヨーレートセン
サ及び横加速度センサの二つのセンサにより車体のヨー
レート、ロールレート、車輌の重心位置に於ける横加速
度の三つの状態量を検出することができ、また請求項２
の構成によれば、二つの横加速度センサにより車体のヨ
ーレート、ロールレート、横加速度の三つの状態量を検
出することができ、従って本発明によれば各状態量に対
応して三つのセンサが設けられる場合に比して状態量検
出装置の構造を簡略化し、そのコストを低減することが
できる。
【図１】セダン型の自動車に適用された本発明によるヨ
ーレート、ロールレート、横加速度検出装置の第一の実
施形態を示す概略構成図である。
ーレート、ロールレート、横加速度検出装置の第一の実
施形態を示す概略構成図である。
【図２】第一の実施形態の車輌の運動を示す説明図であ
る。
る。
【図３】第一の実施形態に於ける横加速度、推定横加速
度、車体のロールの瞬間中心との関係を示す説明図であ
る。
度、車体のロールの瞬間中心との関係を示す説明図であ
る。
【図４】第一の実施形態に於けるロールレートＲr 及び
推定横加速度Ｇyaの演算ルーチンを示すフローチャート
である。
推定横加速度Ｇyaの演算ルーチンを示すフローチャート
である。
【図５】車輌が直進状態より定常円旋回に移行する際の
横加速度Ｇy 及び推定横加速度Ｇyaの変化の一例を示す
グラフである。
横加速度Ｇy 及び推定横加速度Ｇyaの変化の一例を示す
グラフである。
【図６】ワンボックス型の自動車に適用された本発明に
よるヨーレート、ロールレート、横加速度検出装置の第
二の実施形態を示す概略構成図である。
よるヨーレート、ロールレート、横加速度検出装置の第
二の実施形態を示す概略構成図である。
【図７】第二の実施形態に於ける横加速度演算の要領を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図８】第二の実施形態に於けるヨーレートγ、ロール
レートＲr 、推定横加速度Ｇyaの演算ルーチンを示すフ
ローチャートである。
レートＲr 、推定横加速度Ｇyaの演算ルーチンを示すフ
ローチャートである。
１０…自動車 １２…車体 １８…重心 ２０…ヨーレートセンサ ２２…横加速度センサ ２４…車速センサ ２６…演算装置 ３６、３８…横加速度センサ
Claims (2)
- 【請求項１】実質的に車輌の重心位置に設けられたヨー
レートセンサと、ヨーレートセンサより車輌上下方向に
隔置された位置に設けられた横加速度センサと、前記ヨ
ーレートセンサにより検出されたヨーレートに基づき前
記ヨーレートセンサの位置に於ける推定横加速度を演算
する横加速度演算手段と、前記推定横加速度に基づき車
体のロールレートを演算するロールレート演算手段とを
有する車体のヨーレート、ロールレート、横加速度検出
装置。 - 【請求項２】車体の上下方向及び前後方向に互いに隔置
された位置に設けられた二つの横加速度センサと、前記
二つの横加速度センサにより検出された横加速度及び前
記二つの横加速度センサの間の車輌前後方向の距離に基
づき車体のヨーレートを演算するヨーレート演算手段
と、前記二つの横加速度センサにより検出された横加速
度及び前記二つの横加速度センサの間の上下方向の距離
に基づき車体のロールレートを演算するロールレート演
算手段と、車輌の重心と前記二つの横加速度センサとの
間の車輌前後方向の距離及び前記二つの横加速度センサ
により検出された横加速度に基づき車体の横加速度を演
算する横加速度演算手段とを有する車体のヨーレート、
ロールレイト、横加速度検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15064998A JP4143776B2 (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 車体のヨーレート、ロールレート、横加速度検出装置 |
| US09/288,223 US6121873A (en) | 1998-05-14 | 1999-04-08 | Device for producing electrical signals indicating yaw rate, lateral acceleration and roll rate of vehicle body |
| DE19922154A DE19922154C2 (de) | 1998-05-14 | 1999-05-12 | Vorrichtung zum Erzeugen elektrischer Signale die die Giergeschwindigkeit, die Querbeschleunigung und die Wankgeschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie repräsentieren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15064998A JP4143776B2 (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 車体のヨーレート、ロールレート、横加速度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11326361A true JPH11326361A (ja) | 1999-11-26 |
| JP4143776B2 JP4143776B2 (ja) | 2008-09-03 |
Family
ID=15501466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15064998A Expired - Fee Related JP4143776B2 (ja) | 1998-05-14 | 1998-05-14 | 車体のヨーレート、ロールレート、横加速度検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6121873A (ja) |
| JP (1) | JP4143776B2 (ja) |
| DE (1) | DE19922154C2 (ja) |
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| JP2013151249A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-08 | Nissan Motor Co Ltd | ロールレイト推定装置 |
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