JPS6060512A - 傾斜角測定装置 - Google Patents

傾斜角測定装置

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Publication number
JPS6060512A
JPS6060512A JP58169030A JP16903083A JPS6060512A JP S6060512 A JPS6060512 A JP S6060512A JP 58169030 A JP58169030 A JP 58169030A JP 16903083 A JP16903083 A JP 16903083A JP S6060512 A JPS6060512 A JP S6060512A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acceleration
sensor
motorcycle
vehicle body
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58169030A
Other languages
English (en)
Inventor
Naomi Sawada
直見 沢田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP58169030A priority Critical patent/JPS6060512A/ja
Publication of JPS6060512A publication Critical patent/JPS6060512A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
    • G01C9/02Details
    • G01C9/08Means for compensating acceleration forces due to movement of instrument
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62JCYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J45/00Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
    • B62J45/40Sensor arrangements; Mounting thereof
    • B62J45/41Sensor arrangements; Mounting thereof characterised by the type of sensor
    • B62J45/415Inclination sensors
    • B62J45/4151Inclination sensors for sensing lateral inclination of the cycle

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は傾斜角測定装置、さらに詳しく言えば自動二輪
車の上部に取付けた2つの加速度センサとエンジン底部
に取付けた1つの加速度センサおよび車速センサからの
出力により自動二輪車の走行中の傾斜角度を遠心力の影
響なしに測定することができる1頃斜角測定装置に関す
る。
自動二輪車は車体を傾斜させながら操舵するので、安全
性を確保し、かつ限界性能を発揮させるために傾斜角測
定装置が搭載されている。
第1図は従来の傾斜角測定装置を説明するだめの図であ
る。従来の傾斜角測定装置ば重錘等を用いた傾斜角セン
サSから見た垂直方向Hと重力の働く方向Gとの差をポ
テンショメータ等を使って読め取り、これにより傾斜角
θを測定していた。
このため、従来の傾斜角測定装置は傾斜路面で直進する
車体の傾斜角を測定する場合には問題はなかった。
しかし、自動二輪車の車体が傾斜するのは傾斜路面を走
行するときよりも比較的高速度でコーナーを曲がるとき
のほうが多い。このため、傾斜角センサの重錘に遠心力
が働いて、真の傾斜角よりも少ない値を示してしまい、
走行中の正確な傾斜角の測定をすることができなかった
本件出願人は、特願昭58−132,340号「傾斜角
測定装置」において、車体の中心を形成する面に対して
対称に設けられその面に直交する方向の加速度を検出す
る2つの加速度センサと車速センサの出力から自動二輪
車の1頃斜角を測定できる装置をすでに提案している。
この装置は遠心力の影響を受けずに傾斜角を測定できる
が、バンク角が大きくなると加速度センサからの出力差
が非常に小さくなり傾斜角の測定誤差が大きくなるとい
う欠点があった。
そこで、本発明の目的は、バンク角が大きくなっても測
定誤差が生じないようにして、遠心力の影響を受けるこ
となく、走行中の自動二輪車の傾斜角を測定することの
できる傾斜角測定装置を提供することにある。
前記目的を達成するために本発明による傾斜角測定装置
は、第1.第2および第3の加速度センサと、車速セン
サと、演算装置とから構成されている。
第1および第2の加速度センサは、車体の中心を形成す
る面に対して対称に設けられその面に直交する方向の加
速度を検出するセンサである。
第3の加速度センサは、前記車体中心を形成する面上で
前記車体の下部に設けられその面に直交する方向の加速
度を検出するセンサである。
車速センサは、前記車体の走行速度を検出するセンサで
ある。
演算装置は、前記第1.第2および第3の加速度センサ
の出力(A+ )、(A2 )および(A3)と前記車
速センサの出力(V)が接続されており、θ2 =ar
ctan (((v2/A32) ΔΔ−L11/(L
I L3)) ただし、 ΔA;lA3 Allまたは1Δ3−Δ21Lli地上
から第1または第2の加速度センサまでの高さ L2 ;車体中心面から第1および第2の加速度センサ
までの距離 L3i地上から第3の加速度センサまでの高さの式に基
づいて車体の傾斜角(θ2)を演算して出力するための
装置である。
前記構成によれば本発明の目的は完全に達成できる。
以下、図面等を参照して本発明をさらにn’(=シ<説
明する。
第2図は本発明による傾斜角測定装置に用いられる加速
度センサの検出方向と取付り位置を説つ1するための図
、第3図は本発明による傾斜角測定装置の基本原理を説
明するための図で°ある。
本発明に用いられている3つの加速度センサの検出方向
は、第2図に白矢印で示すように、車体の進行方向に対
して直交する方向であって(第2図(al) 、(’J
4斜角θが零のときに水平になる方向である(第2図(
b))。加速度センサの検出方向をこの方向にすれば、
車体の振動が加速度センサに与える影響が少なくなるか
らである。
3つの加速度センサ1〜3はP1〜■)3に示す位置に
取付けられている。Pl、P2は必ずしもハンドルの両
端とは限らず車体の上部の最も突き出した部分であれば
よい。P3ばエンジンの底部が最適である(第2図(C
))。
つぎに、第3図を参照して本発明の基本原理を説明する
。加速度センサ1,2は路面からLlの高さであって、
車体の中心を形成する面に垂直でこの面から左右に等距
離L2だけ離れたP、、1)2の位置に取り付けられて
おり、加速度センサ3ば路面からL3の高さであって、
前記車体の中心を形成する面上のP3の位置に取り付け
られている(第3図(a))。P4はタイヤの接地点で
あり、rは車体の回転半径である。Llは加速度センサ
1゜2とタイヤの接地点P4までの距!131tである
。タイヤの接地点P4からみた加速度センサ1.2の取
付位置p、、p2の車体の中心線に対する角度をθ1、
車体が傾斜したときの加速度センサ1の取付位ffP+
から地面に下した垂線の足からタイヤの接地点P4まで
の距離を+4とし、加速度センサ2の取付位置P2から
地面に下した垂線の足からタイヤの接地点P4までの距
離を+5とし、加速度センサ3の取付位置P3から地面
に下した垂線の足からタイヤの接地点P4までの距離を
+6として(第3図+b+) 、ffi斜角θ2をめる
式を導くことにする。
第3図より明らかなように、 +6 =L3 sinθ2 ・・・■ L4 =L7 sin (θ1+θ2) ・・・■がめ
られる。
21点の回転中心からの距離r1は、 r 1= r +4 =r−L7sin(θ1+θ2) =r +7 (sin θ1CO8θ2+ cos θ
1 sin θ2) で与えられる。ここで、sinθI=L2/L7゜co
sθ、=L、、/L7であるから、r1=r−+2co
sθ2−Ll sinθ2・・・■を得る。
一方、23点の回転中心からの距離r3は、r3=rL
6 −r−L3sinθ2 99.■ つぎに、自動二輪車が角速度ωで第3図(blのように
傾斜して、回転しているときのP1点+P3点の加速度
a1.a3は、 al −rl (、+2 ・・・■ a3””r3ω2 ・・・■ ここで、その差Δaは、 Δa=a3−al = (r3 rt )ω2 = (r−+3 sinθ2 (r− +2CO5θ2L1sinθ2)+(、+2・・・■ つぎに、測定される加速度の差ΔAは、ΔA8Δa c
osθ2 ・・・■ なので、 ΔA= (+2 cosθ2 +L、 I Sinθ2
−+3sinθ2)ω2cosθ2 ・・・■ここで、
ω−v/rであるから、 ΔA= (+2 cosθ2 +L1 sinθ2−+
3sinθ2 )(v/r) 2cosθ2=(+2c
osθ2→−(LI +3)sinθ2 ) (v/r
) 2cosθ2””mここで、r−cosθ2 V2
/A3 +L3 sinθ2において、P3の位置を充
分に低い位置にとればcosθ2V2/A3>ンL3s
inθ2と仮定することができるから、 r = cosθ2V2/A3”・■ と近似できる。したがって、 ΔA#(+2 cosθ2+(L、−1,3)sinθ
2 ) (A32/ cos 2θ2v4)v2cos
θ2 = ((LI +3)sin θ2 +L2cos θ
2 ) (A3 ’ / (cos 2 θ2v2) −((Lz +3) むan θ 2 + +2)(A
32/v2) ゆえに、 (Ll−+3 )tanθ2+L2 = (V2/A32)ΔA 、’−(LI +3 ) tanθ2 = (V2/A32)ΔA−L2 ・°・tanθ2 = ((V2/A32)ΔA−L2 + /(LI +
3) パ・θ2 =arctan (((v2/A32)ΔA−L2 )
 /(LI +3 ) ) ・・・[相] したがって、ΔA=A3−A2 、A3 + Vをセン
サより入力することにより0式から1頃斜角θ2をめる
ことができる。
つまり、自動二輪車が回転半径rで回転していることを
考えると、p、、p2.P、点はそれぞれ角速度ωは同
一であるが、回転半径がそれぞれ異なるためそれぞれ異
なった加速度Δ1.A2゜A3を示ずことになる。第3
図(blの場合にはA2>A3>A、である。そこで、
加速度の最も小さい点P1の加速度A1と23点の加速
度A3および車速■をめれば、0式により傾斜角θ2を
めることができるわけである。第3図(blと逆方向へ
の回転の場合にも同様に説明される。この場合ΔA=A
3−A、となる。
第4図は本発明による傾斜角測定装置の実施例を示した
ブロック図、第5図は同実施例装置に用いられているマ
イクロコンピュータの動作を説明するための流れ図であ
る。
加速度センサ1,2は車体の中心面に直交する方向の加
速度を検出するセンサであって、検出された加速度A、
、A2はA/Dコンバータ6のチャンネルchl + 
ch2に入力されている。加速度センサ3は車体の中心
面であり車体の下部に設けられており、前記中心面に直
交する方向の加速度を検出するセンサ′であって、検出
された加速度A3はA/Dコンバーク6のチャンネルc
h3に入力されている。車速センサ4で検出される車速
パルスはFVコンバーク5で車速に比例する電圧Vに変
換されたのち、A/Dコンバータ6のチャンネルch4
に入力されている。A/Dコンバータ6では各チャンネ
ルcJ〜ch4に入力されたアナログ量をデジタル量に
変換したのら、それらの値をマイクロコンピュータ7に
入力している。
マイクロコンピュータ7では、第5図に示すような流れ
図にしたがって動作する。
A/Dコンバータ6でデジタル量に変換された加速度セ
ンサl〜3の出力A1〜A3を読み込み(101〜10
3)、またA/Dコンバータ6でデジタル量に変換され
た車速センサ4の出力Vを読み込む(104)。
加速度A1が加速度A2等しいか否かが判断され(10
5) 、A+ =A2のときには、θ2−0として(1
06) 、ステップ112に進む。
A、=A2でないときには、さらに、A1とA2が比較
される(107)。
A、<A2のときにはA1をBとしく108)、A、>
A2のときにはA2をBとして(109)ΔA=lA3
 Blを演算する(110)。
そして、0式にしたがって02の演算を行う(111)
。最後にマイクロコンピュータ7はステップ106また
は111のθ2の値を出力する(112)。この動作は
一定のクロック間隔毎に繰り返される。
マイクロコンピュータ7から出力されるθ2の値はD/
Aコンバータ8でアナログ量に変換されたのち、図示し
ない表示装置で表示される。
以上詳しく説明したように、本発明によれば、遠心力の
影響を受けることなく、かつバンク角が大きくなっても
測定誤差の生ずることなしに、走行中の自動二輪車の傾
斜角を測定することが可能となった。
つまり、21点と23点の加速度差は傾斜角が大きくな
るほど大きくなり、21点と22点の加速度の差をめる
ときのように傾斜角が大きくなると加速度差が小さくな
って精度が悪くなるという欠点はなくなった。
さらに、23点がエンジンの底部に設けられているため
、傾斜角が大きくなったときにも回転半径が殆ど変化せ
ず計算式が簡単になった。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の傾斜角測定装置を説明するための図であ
る。 第2図は本発明による傾斜角測定装置に用いられる加速
度センサの検出方向と取付は位置を説明するための図、
第3図は本発明による傾斜角測定装置の基本原理を説明
するための図である。 第4図は本発明による傾斜角測定装置の実施例を示した
ブロック図、第5図は同実施例装置に用いられているマ
イクロコンピュータの動作を説明するための流れ図であ
る。 1〜3・・・加速度センサ 4・・・車速センサ5・・
・FVコンバータ 6・・・A/Dコンバータ7・・・
マイクロコンピュータ 8・・・D/Aコンハータ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 車体の中心を形成する面に対して対称に設けられその面
    に直交する方向の加速度を検出する第1および第2の加
    速度センサと、前記車体中心を形成する面上で前記車体
    の下部に設けられその面に直交する方向の加速度を検出
    する第3の加速度センサと、前記車体の走行速度を検出
    する車速センサと、前記第1.第2および第3の加速度
    センサの出力(Al )、(A2 )および(A3)と
    前記車速センサの出力(V)が接続されており下記の式
    に基づいて車体の傾斜角(θ2)を演算して出力する演
    算装置とから構成した傾斜角測定装置。 記 θ2−arctan (((v2/A32)八人−L+
    1/(LI L3)) ただし、 ΔA ; l A3 Al lまたは1A3A21L1
    i地上から第1または第2の加速度センサまでの高さ L2;車体中心面から第1および第2の加速度センサま
    での距離 L3 ;地上から第3の加速度センサまでの高さ以上
JP58169030A 1983-09-13 1983-09-13 傾斜角測定装置 Pending JPS6060512A (ja)

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JP58169030A JPS6060512A (ja) 1983-09-13 1983-09-13 傾斜角測定装置

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JPS6060512A true JPS6060512A (ja) 1985-04-08

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ID=15879015

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JP58169030A Pending JPS6060512A (ja) 1983-09-13 1983-09-13 傾斜角測定装置

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JP (1) JPS6060512A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008067900A1 (de) * 2006-12-07 2008-06-12 Bayerische Motoren Werke Vorrichtung zur ermittlung eines schräglagenwinkels bei einem einspurfahrzeug

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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