JPH0443213B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0443213B2 JPH0443213B2 JP7661884A JP7661884A JPH0443213B2 JP H0443213 B2 JPH0443213 B2 JP H0443213B2 JP 7661884 A JP7661884 A JP 7661884A JP 7661884 A JP7661884 A JP 7661884A JP H0443213 B2 JPH0443213 B2 JP H0443213B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- centrifugal force
- vehicle
- inclination
- sensor
- tilt
- 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.)
- Expired
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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)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Navigation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は車両旋回時の遠心力によつて誤差を
生じない遠心力不感形傾斜計に関するものであ
る。
生じない遠心力不感形傾斜計に関するものであ
る。
従来、水平状態に対して傾斜している傾斜量を
検出し、車体の横転警告を行なうなどの用途に傾
斜計が用いられ、この傾斜計は回動自在な錘が常
に重力方向を向く性質を利用して傾斜量を検出し
ていた。
検出し、車体の横転警告を行なうなどの用途に傾
斜計が用いられ、この傾斜計は回動自在な錘が常
に重力方向を向く性質を利用して傾斜量を検出し
ていた。
しかしながらこのような従来の傾斜計は、車両
の旋回時の遠心力も錘に作用するので、この時は
指示値に誤差を生じるという欠点を有していた。
の旋回時の遠心力も錘に作用するので、この時は
指示値に誤差を生じるという欠点を有していた。
したがつてこの発明の目的は、車両の遠心力発
生時に誤差を生じない遠心力不感形傾斜計を提供
することにある。
生時に誤差を生じない遠心力不感形傾斜計を提供
することにある。
このような目的を達成するためにこの発明は、
デイフアレンシヤルギヤの差動ギヤ車輪軸より、
左右両輪の各々の回転数を検出し、この回転数か
ら遠心力を求め、見かけの傾斜量に対して遠心力
の補正を行ない、正しい傾斜量を求めるようにし
たものである。
デイフアレンシヤルギヤの差動ギヤ車輪軸より、
左右両輪の各々の回転数を検出し、この回転数か
ら遠心力を求め、見かけの傾斜量に対して遠心力
の補正を行ない、正しい傾斜量を求めるようにし
たものである。
実施例の説明に入る前にこの発明の原理を、第
１図、第２図に示すコーナリング走行時の例につ
いて説明する。図中の各諸元を次のように定義す
る。
１図、第２図に示すコーナリング走行時の例につ
いて説明する。図中の各諸元を次のように定義す
る。
L1：単位時間あたりの内輪の走行距離
L2：単位時間あたりの外輪の走行距離
θ2：単位時間あたりの車両の回転角
Ｒ：コーナリング半径
ｌ：車幅
V1：内輪速度
V2：外輪速度
Ｖ：車両の速度
Ｌ：中心走行距離（傾斜センサ設定個所）
α：車両に加わる遠心力
N1：内輪の回転数を検出する回転センサより単
位時間毎に発生するパルス数 N2：外輪の回転数を検出する回転センサより単
位時間毎に発生するパルス数 走行距離は回転センサより発生するパルスの積
分値、速度はパルスの微分値であるから、次のよ
うに表わせる。
位時間毎に発生するパルス数 N2：外輪の回転数を検出する回転センサより単
位時間毎に発生するパルス数 走行距離は回転センサより発生するパルスの積
分値、速度はパルスの微分値であるから、次のよ
うに表わせる。
L1＝∫N1dt …(1)
L2＝∫N2dt …(2)
V1＝dN1／dt …(3)
V2＝dN2／dt …(4)
速度も走行距離も単位時間あたりのパルス数を
カウントすることに帰着するので次の関係が成立
する。
カウントすることに帰着するので次の関係が成立
する。
∫N1dt∝dN1／dt∝Ｆ（N1） …(5)
∫N2dt∝dN2／dt∝Ｆ（N2） …(6)
円弧の定理より次の式が成立する。
Ｒ・θ2＝Ｌ＝L1＋L2／２
＝Ｆ（N1）＋Ｆ（N2）／２ …(7)
ｌ・θ2≒L2−L1
＝Ｆ（N2）−Ｆ（N1） …(8)
Ｒ＝Ｆ（N1）＋Ｆ（N2）／２・θ2 …(9)
θ2＝Ｆ（N2）−Ｆ（N1）／ｌ …(10)
従つて次の式が成立する。
Ｒ＝ｌ｛Ｆ（N1）＋Ｆ（N2）｝／２｛Ｆ（N2）−Ｆ（N1
）｝…(11) 一方、遠心力は次のように表わされる。
）｝…(11) 一方、遠心力は次のように表わされる。
α＝V2／Ｒ＝（V1＋V2／２）2・１／Ｒ＝｛Ｆ（N1）＋
Ｆ（N2）｝2／4R ＝｛Ｆ（N2）−Ｆ（N1）｝｛Ｆ（N1）＋Ｆ（N2）｝2
／2l｛Ｆ（N1）＋Ｆ（N2）｝ ＝｛Ｆ（N2）−Ｆ（N1）｝−｛Ｆ（N1）＋Ｆ（N2）｝
／2l…(12) (12)式は遠心力αが回転センサから発生するパル
ス数の関数で表わされることを示している。
Ｆ（N2）｝2／4R ＝｛Ｆ（N2）−Ｆ（N1）｝｛Ｆ（N1）＋Ｆ（N2）｝2
／2l｛Ｆ（N1）＋Ｆ（N2）｝ ＝｛Ｆ（N2）−Ｆ（N1）｝−｛Ｆ（N1）＋Ｆ（N2）｝
／2l…(12) (12)式は遠心力αが回転センサから発生するパル
ス数の関数で表わされることを示している。
次に右傾斜時の傾斜角要素の解析を第３図をも
とに行なう。但し、条件を下記のように設定して
おくものとする。
とに行なう。但し、条件を下記のように設定して
おくものとする。
ａ 傾斜センサは路面に平行で車両の左右方向の
加速度を検出するものとする。
加速度を検出するものとする。
ｂ 傾斜センサは右傾斜時に負の信号を出力し、
左傾斜時に正の信号を出力するものとする。
左傾斜時に正の信号を出力するものとする。
ｃ 遠心力方向は２対の速度センサの速度比から
判断し、右傾斜時は正、左傾斜時は負とする。
判断し、右傾斜時は正、左傾斜時は負とする。
ｄ 動方向は常に一定であるので、正極性と仮定
する。
する。
ｅ 最終的な傾斜角演算結果が正の時は右傾斜、
負の時は左傾斜とする。
負の時は左傾斜とする。
今、第３図のように角度θの右傾斜面をαの遠
心力で車両が走行していると、傾斜センサは
（αcosθ−gsinθ）の遠心力を受ける。この時、遠
心力分力αcosθの方が重力加速度分力より大きい
と路面が右傾斜であつても、傾斜センサは角度θ1
に相当する値の左傾斜信号を出力する。この値は
条件から正極性であり、また路面が右傾斜である
から遠心力も正極性であるので、傾斜センサから
の出力信号は次のようになる。
心力で車両が走行していると、傾斜センサは
（αcosθ−gsinθ）の遠心力を受ける。この時、遠
心力分力αcosθの方が重力加速度分力より大きい
と路面が右傾斜であつても、傾斜センサは角度θ1
に相当する値の左傾斜信号を出力する。この値は
条件から正極性であり、また路面が右傾斜である
から遠心力も正極性であるので、傾斜センサから
の出力信号は次のようになる。
Ｆ（θ1）＝Ｋ（αcosθ−gsinθ） …(13)
ベクトルの釣合から(14)式が得られる。
tanδ＝α／ｇ …(14)
この結果次の式が得られる。
δ＝tan-1（α／ｇ） …(15)
α＝√2＋2sinδ …(18)
ｇ＝√2＋2cosδ …(19)
この結果、次の式が得られる。
（21）式の変数は全て既知の値であるから、見
かけの傾斜を表す信号を基に正しい傾斜角θの値
が演算できる。また、第３図より明らかなように
重力加速度ｇの方向および傾斜センサの垂線方向
は一定であり、かつ傾斜センサの出力に極性も持
たせているため、傾斜センサの出力が正極性の時
δ＝θ1＋θの関係が成り立ち、必ずδ＞θ1とな
る。このため、（21）式は常に第１項の方が大き
くなり、θは正の値となり、演算結果は右傾斜と
なる。
かけの傾斜を表す信号を基に正しい傾斜角θの値
が演算できる。また、第３図より明らかなように
重力加速度ｇの方向および傾斜センサの垂線方向
は一定であり、かつ傾斜センサの出力に極性も持
たせているため、傾斜センサの出力が正極性の時
δ＝θ1＋θの関係が成り立ち、必ずδ＞θ1とな
る。このため、（21）式は常に第１項の方が大き
くなり、θは正の値となり、演算結果は右傾斜と
なる。
次に、傾斜角θの右傾斜面をαの遠心力で走行
し、第４図のように重力加速度分力の方が遠心力
分力より大きい時の例に付いて説明する。この時
傾斜センサは右傾斜となるのでその出力信号は負
極性となつて、次の式が成り立つ。
し、第４図のように重力加速度分力の方が遠心力
分力より大きい時の例に付いて説明する。この時
傾斜センサは右傾斜となるのでその出力信号は負
極性となつて、次の式が成り立つ。
（21）式が正であつたので、（22）式は当然の
ことながら正の値となり、右傾斜を表す。
ことながら正の値となり、右傾斜を表す。
以上が右傾斜の時の解析であるが、次に左傾斜
で、遠心力分力が重力加速度分力を上回つている
時は力の釣合が第５図に示すようになるので、遠
心力は負極性であり、また左傾斜であるが傾斜セ
ンサは右傾斜の信号を出力するので、その出力Ｆ
（θ1）は負極性となる。このため、次の式が成立
する。
で、遠心力分力が重力加速度分力を上回つている
時は力の釣合が第５図に示すようになるので、遠
心力は負極性であり、また左傾斜であるが傾斜セ
ンサは右傾斜の信号を出力するので、その出力Ｆ
（θ1）は負極性となる。このため、次の式が成立
する。
この結果、演算結果は負極性となつて左傾斜で
あることを表す。
あることを表す。
同様にして左傾斜面を走行している場合で、重
力加速度分力が遠心力加速度分力を上回つている
ときは次のようになる。
力加速度分力が遠心力加速度分力を上回つている
ときは次のようになる。
（23）式が常時負の値であるため、（24）式も
負の値となり、演算結果は左傾斜を表す。
負の値となり、演算結果は左傾斜を表す。
また、遠心力が加わつていない時は２個の速度
センサよりの速度比が１となり、遠心力αは零と
なる。この場合は遠心力成分がないので傾斜セン
サの出力信号は傾斜角θに対応したものとなる。
センサよりの速度比が１となり、遠心力αは零と
なる。この場合は遠心力成分がないので傾斜セン
サの出力信号は傾斜角θに対応したものとなる。
以上のように、何れの場合でも既知のデータか
ら正しい傾斜角θを演算することができる。
ら正しい傾斜角θを演算することができる。
第６図はこの発明の一実施例を示すブロツク図
である。同図において、１ａは左車輪軸の回転数
N1を検出する回転センサ、１ｂは右車輪軸の回
転数N2を検出する回転センサ、２は車両の見か
けの傾斜両θを検出する傾斜センサ、３ａ，３ｂ
は増幅部、４は加速度を求める演算部、５は真の
傾斜量を求める演算部、６はＡ／Ｄ変換器、７は
Ｄ／Ａ変換器、８はドライバ、９はデイスプレ
イ、１０は定数設定部、１１は電源部である。こ
のうち演算部４は（24）式の演算を行い、演算部
５は（21）、（22）、（23）、（24）式の演算を行うよ
うになつている。
である。同図において、１ａは左車輪軸の回転数
N1を検出する回転センサ、１ｂは右車輪軸の回
転数N2を検出する回転センサ、２は車両の見か
けの傾斜両θを検出する傾斜センサ、３ａ，３ｂ
は増幅部、４は加速度を求める演算部、５は真の
傾斜量を求める演算部、６はＡ／Ｄ変換器、７は
Ｄ／Ａ変換器、８はドライバ、９はデイスプレ
イ、１０は定数設定部、１１は電源部である。こ
のうち演算部４は（24）式の演算を行い、演算部
５は（21）、（22）、（23）、（24）式の演算を行うよ
うになつている。
このように構成された装置の動作は次の通りで
ある。車両の走行にともない回転センサ１ａ，１
ｂからそれぞれ左右車輪軸の回転数を表わす信号
Ｎ１，Ｎ２が発生し、この信号が増幅部３ａを介
して演算部４に供給されるので、演算部４では供
給された回転数信号と定数設定部１０から供給さ
れている定数信号とによつて遠心力αを演算し、
演算結果を演算部５に供給する。
ある。車両の走行にともない回転センサ１ａ，１
ｂからそれぞれ左右車輪軸の回転数を表わす信号
Ｎ１，Ｎ２が発生し、この信号が増幅部３ａを介
して演算部４に供給されるので、演算部４では供
給された回転数信号と定数設定部１０から供給さ
れている定数信号とによつて遠心力αを演算し、
演算結果を演算部５に供給する。
一方、傾斜センサ２で検出された見かけの傾斜
角を表わす信号Ｆ（θ1）は増幅部３ｂおよびＡ／
Ｄ変換器６を介して演算部５に供給される。この
結果、演算部５に演算部４、Ａ／Ｄ変換器６、定
数設定部１０からの信号をもとに前述の演算を行
ない、真の傾斜角を表わす信号を発生する。そし
てこの信号はＤ／Ａ変換器７でアナログ信号に変
換され、ドライバ８を介してデイスプレイ９に供
給されて表示される。
角を表わす信号Ｆ（θ1）は増幅部３ｂおよびＡ／
Ｄ変換器６を介して演算部５に供給される。この
結果、演算部５に演算部４、Ａ／Ｄ変換器６、定
数設定部１０からの信号をもとに前述の演算を行
ない、真の傾斜角を表わす信号を発生する。そし
てこの信号はＤ／Ａ変換器７でアナログ信号に変
換され、ドライバ８を介してデイスプレイ９に供
給されて表示される。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明に係る傾斜計は、
見かけの傾斜量から加速度成分を除去したので、
車両の加速度発生時に指示値に誤差を生じないと
いう効果を有する。
見かけの傾斜量から加速度成分を除去したので、
車両の加速度発生時に指示値に誤差を生じないと
いう効果を有する。
第１図、第２図から第５図は車両のコーナリン
グ走行時の動作を説明するための図、第６図はこ
の発明の一実施例を示すブロツク図である。 １ａ，１ｂ……回転センサ、２……傾斜セン
サ、４，５……演算部。
グ走行時の動作を説明するための図、第６図はこ
の発明の一実施例を示すブロツク図である。 １ａ，１ｂ……回転センサ、２……傾斜セン
サ、４，５……演算部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 車両の車速を検出する車速センサと、 車両に搭載され路面の傾斜を検出する傾斜セン
サと、 左右両輪の各々の回転数を検出する第１および
第２の回転センサと、 前記第１および第２の回転センサのデータから
求められる車両のコーナリング半径と前記車速セ
ンサから求められる車速データとから遠心力を求
める遠心力演算部と、 前記遠心力演算部で求められた遠心力に基づい
て前記傾斜センサから得られた傾斜量を補正して
真の傾斜量を求める傾斜量演算部とを備えたこと
を特徴とする遠心力不感形傾斜計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7661884A JPS60220814A (ja) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | 遠心力不感形傾斜計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7661884A JPS60220814A (ja) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | 遠心力不感形傾斜計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60220814A JPS60220814A (ja) | 1985-11-05 |
| JPH0443213B2 true JPH0443213B2 (ja) | 1992-07-15 |
Family
ID=13610335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7661884A Granted JPS60220814A (ja) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | 遠心力不感形傾斜計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60220814A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6453111A (en) * | 1987-08-24 | 1989-03-01 | Kumagai Gumi Co Ltd | Rotary drilling machine |
| US5426069A (en) * | 1992-04-09 | 1995-06-20 | Dalsa Inc. | Method for making silicon-germanium devices using germanium implantation |
| DE102010041967A1 (de) * | 2010-10-05 | 2012-04-05 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zum Ermitteln einer Neigung eines Fahrzeuges in Fahrtrichtung |
-
1984
- 1984-04-18 JP JP7661884A patent/JPS60220814A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60220814A (ja) | 1985-11-05 |
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