JPH06341822A - タイヤスリップ角計測装置 - Google Patents

タイヤスリップ角計測装置

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Publication number
JPH06341822A
JPH06341822A JP13189093A JP13189093A JPH06341822A JP H06341822 A JPH06341822 A JP H06341822A JP 13189093 A JP13189093 A JP 13189093A JP 13189093 A JP13189093 A JP 13189093A JP H06341822 A JPH06341822 A JP H06341822A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tire
slip angle
center line
rotation axis
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP13189093A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanobu Sakai
政信 酒井
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP13189093A priority Critical patent/JPH06341822A/ja
Publication of JPH06341822A publication Critical patent/JPH06341822A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 タイヤ中心線上およびタイヤ回転軸線上にお
いて,それぞれの線方向速度を検出し,該検出値からタ
イヤ接地点における誤差のない正確なタイヤスリップ角
を計測する。 【構成】 タイヤ中心線上における任意の位置に配置し
てタイヤ中心線方向の速度を検出する一次元速度センサ
A101と,タイヤ回転軸線上における任意の位置に配
置してタイヤ回転軸線方向の速度を検出する一次元速度
センサB102と,前記一次元速度センサA101と一
次元速度センサB102により検出された各速度情報か
らタイヤスリップ角を演算する角度演算回路203とを
具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は,タイヤが横スベリを
生じたときのタイヤ中心線と対地移動方向のなす角であ
るタイヤスリップ角を計測するタイヤスリップ角計測装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は,従来におけるタイヤスリップ角
計測装置の概略構成を示す説明図である。図において,
501は二次元空間フィルタリング式の速度ベクトルセ
ンサであり,4輪それぞれに装着されている。502は
速度ベクトルセンサ501のセンサハーネス,503は
速度ベクトルセンサ501を取り付けるためのセンサ治
具盤であり,ホイール側面上におけるタイヤ504の回
転軸方向に回転自在に取り付けられている。また,50
5は速度ベクトルセンサ501の測定軸が路面に対して
垂直となるように,センサ治具盤503の回転を拘束す
るための回転拘束索,506は車体,507は速度ベク
トル測定点,508はスリップ角演算装置である(類似
公知例として,特開昭63−18810号公報,特開昭
55−21880号公報がある)。
【0003】図6は,上記スリップ角演算装置508の
概略構成を示すブロック図である。このスリップ角演算
装置508は,各タイヤに取り付けられた速度ベクトル
センサ501からの信号(f1 ,f2 )を速度信号(V
X ,VY )に変換する信号処理回路601と,該信号処
理回路601から出力される速度信号(VX ,VY )か
らスリップ角(αER,αEL,αRR,αRL)を算出するた
めの角度演算回路602とから構成されている。なお,
各速度ベクトルセンサ501は,信号処理後のVX 信号
とVY 信号がそれぞれタイヤ座標におけるタイヤ中心線
方向の速度とタイヤ回転軸線方向の速度に一致するよう
に取り付けられている。
【0004】したがって,角5演算回路602によるス
リップ角度演算式は, α=tan-1Y /VX ‥‥‥‥(1) により与えられる。
【0005】図7(a)は,従来における4輪車でのタ
イヤ接地点Aとスリップ角計測点Bの関係を示す説明図
であり,図7(b)は後左輪(RL)の計測例を示して
いる。なお,図中における主な符号は,以下の意味を有
する。すなわち, CG: 車体重心 A: タイヤ接地点 B: スリップ角計測点 CLv: 車体中心線 CLt: タイヤ中心線 C: 車体重心CGからタイヤ回転軸までの距離 D: 車体重心CGからタイヤ中心線までの距離 E: タイヤ中心線からセンサまでオフセット量 F: 車体重心CGからタイヤ接地点Aまでの距離 G: 車体重心CGから速度ベクトル検出までの距離 Vv: 車体速度ベクトル Vt: 合成速度ベクトル φ: 車体ヨーレイト εα: スリップ角 である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記に
示されるような従来におけるタイヤスリップ角計測装置
にあっては,以下のような問題点があった。すなわち,
従来にあっては,速度ベクトルセンサをホイール側面に
取り付けるため,図7に示したように,タイヤ接地点で
あるA点から距離E分がオフセットされたB点(スリッ
プ角計測点)の速度ベクトルを検出する構成であるた
め,車体の速度ベクトルをVvとすると,本来,求めた
いタイヤ接地点Aでの速度ベクトルはVtとなるが,車
体重心CGとセンサ測定点B間における距離がGで示す
ように長くなる。その結果,車体ヨーレイトφの影響を
受け,ヨー軸まわりの接線ベクトルG・φが大きくなる
ため,B点における測定速度ベクトルVsは,Vtに対
して検出段階において既にεαの角度誤差を持つことに
なる。加えて,その度合いは4輪すべてにおいて異なる
ものである。
【0007】また,構造的には,速度センサを取り付け
るための治具と,車体の改造が必要となり,かつ,治具
の回転拘束機構に起因するセンサ振動が充分に回避でき
ないため,従来におけるタイヤスリップ角計測装置にあ
っては正確なタイヤスリップ角を計測することができな
いという不具合があった。
【0008】この発明は,上記に鑑みてなされたもので
あって,タイヤ中心線上およびタイヤ回転軸線上におい
て,それぞれの線方向速度を検出し,タイヤ接地点にお
ける誤差のない正確なタイヤスリップ角を計測すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は,上記の目的
を達成するために,タイヤ中心線上における任意の位置
に配置してタイヤ中心線方向の速度を検出するタイヤ中
心線方向速度検出手段と,タイヤ回転軸線上における任
意の位置に配置してタイヤ回転軸線方向の速度を検出す
るタイヤ回転軸線方向速度検出手段と,前記タイヤ中心
線方向速度検出手段とタイヤ回転軸線方向速度検出手段
により検出された各速度情報からタイヤスリップ角を演
算する角度演算手段とを具備するタイヤスリップ角計測
装置を提供するものである。
【0010】
【作用】この発明に係るタイヤスリップ角計測装置は,
タイヤ中心線上およびタイヤ回転軸線上における任意の
位置に速度検出手段を配置し,該速度検出手段により検
出された速度情報から角度演算手段によってタイヤ接地
点におけるタイヤスリップ角を算出する。
【0011】
【実施例】以下,この発明の一実施例を添付図面に基づ
いて説明する。図1は,この発明に係るタイヤスリップ
角計測装置のセンサ配置例を示す説明図である。図にお
いて,101はタイヤ中心線方向に配置されたタイヤ中
心線方向速度検出手段としての一次元速度センサA,1
02はタイヤ回転軸線方向に配置されたタイヤ回転軸線
方向速度検出手段としての一次元速度センサBである。
この一次元速度センサA101および一次元速度センサ
B102はそれぞれ4輪の各タイヤ103にセンサ取付
治具104によってサスペンションばねの下部に取り付
けられている。すなわち,前輪右側(FR),前輪左側
(FL),後輪右側(RR)および後輪左側(RL)の
それぞれのタイヤ103に速度を検出する一次元速度セ
ンサA101および一次元速度センサB102が中心線
方向と回転軸線方向に配置されている。なお,105は
車体である。
【0012】また,図2は,図1に示したタイヤスリッ
プ角計測装置の演算処理部の構成を示すブロック図であ
る。図において,演算処理部201は,速度センサ信号
(SV )を速度信号(VX ,VY )へ変換する信号処理
回路202および速度信号(VX ,VY )からスリップ
角(αER,αEL,αRR,αRL)を演算する角度演算手段
としての角度演算回路203から構成されている。すな
わち,この信号処理回路202の入力側には,4輪それ
ぞれの速度センサ信号(SV )が接続され,該各速度セ
ンサ信号(SV )に対応した演算処理後の速度信号(V
X ,VY )が角度演算回路203に接続されている。な
お,タイヤ中心線方向の速度センサ信号はVX ,タイヤ
回転軸線方向の速度センサ信号はVY となる。
【0013】次に,スリップ角の算出について説明す
る。各タイヤ103に配置された一次元速度センサA1
01からのタイヤ中心線方向の速度センサ信号はV
X に,一次元速度センサB102からのタイヤ回転軸線
方向の速度センサ信号はVY にそれぞれ信号処理回路2
02によって変換される。そして,この速度信号は角度
演算回路203に入力される。角度演算回路203で
は,上記(1)式のα=tan-1Y /VX に基づい
て,各速度信号からスリップ角(αER,αEL,αRR,α
RL)を演算し,出力する。
【0014】上記スリップ角の算出について,さらに詳
細に説明する。すなわち,本実施例におけるスリップ角
は,以下に示す原理に基づいて算出することができる。
図3は,本実施例の作用を示すベクトル図である。図中
における主な符号は,以下の意味を有する。すなわち, A:タイヤ接地点 CLv:車体中心線 CLt:タイヤ中心線 C:車体重心CGからタイヤ回転軸までの距離 D:車体重心CGからタイヤ中心線までの距離 F:車体重心CGからタイヤ接地点Aまでの距離 Vv:車体速度ベクトル Vt:合成速度ベクトル φ:車体ヨーレイト α:スリップ角 である。
【0015】図3において,車体中心線CLvとタイヤ
中心線CLtが平行で車体速度ベクトルをVv,車体ヨ
ーレイトをφとすると,求めようとするタイヤ接地点A
の位置における速度ベクトルは,車体速度ベクトルVv
をA点に平行に移動したものと,ヨー軸まわりの接線ベ
クトルとの和となる。したがって,この合成速度ベクト
ルVtの方向とタイヤ中心線とのなす角αがスリップ角
となる。
【0016】さらに,合成速度ベクトルVtをタイヤ中
心線方向の速度ベクトルVX とタイヤ回転軸線方向の速
度ベクトルVY に分解すると, VX =Vv・cosβ+D・φ‥‥‥‥(2) VY =Vv・sinβ−C・φ‥‥‥‥(3) となる。なお,このとき,車体ヨーレイトφの符号はC
W方向(時計回り)を正とし,スリップ角αの符号は,
第1象限を正,第2象限を負とする。
【0017】したがって,上記(2)式および(3)式
を従来例において示した(1)式に代入すると,スリッ
プ角αの演算式は,(4)式により与えられる。
【0018】
【数1】
【0019】また,ここでVX は,車体重心CGとタイ
ヤ接地点Aとのタイヤ中心線方向の距離Cに依らず,ま
た,VY も同様に距離Dに依らないという関係にあるた
め,VX はタイヤ中心線上の,VY はタイヤ回転軸線上
における任意の位置に速度検出点をもっていくことがで
きる。
【0020】したがって,本来,直接的に検出できない
タイヤ接地点Aにおける速度ベクトルを,タイヤ中心線
上およびタイヤ回転軸線上の一次元速度センサA10
1,一次元速度センサB102の各検出値から正確に求
めることができるため,直接的なタイヤスリップ角を算
出することが可能となる。
【0021】なお,本実施例においては,車体中心線C
Lvとタイヤ中心線CLtが平行である場合について説
明したが,舵輪やサスペンションジオメトリにより角度
を持つ場合にあっては,得られたスリップ角に対して舵
角やアライメント量を補正値として加えることにより対
応可能となる。また,使用する一次元速度センサに制限
はなく,現在実用化されている,例えば,超音波センサ
やレーザレーダによるドップラ式速度センサ,空間フィ
ルタリング式速度センサを使用してもよい。
【0022】図4は,タイヤスリップ角計測装置の他の
センサ配置例を示す説明図である。図において,一次元
速度センサA101や一次元速度センサB102の構成
は図1と同様である。ただし,後輪等の非操舵輪は,左
右輪のジオメトリが車体重心に対し対称で,かつ,路面
からの反力によるアライメント変化が微少である場合
に,左右輪のタイヤ中心線方向の速度とタイヤ回転軸線
方向の速度はそれぞれ等価とみなせるため,一次元速度
センサはどちらか一方の車輪に取り付ける構成とする。
また,一次元速度センサの取り付けスペースの制限によ
り,正規の方向に速度センサが取り付けられない場合に
あっては,取り付け線上であれば,タイヤ103の反対
方向に速度センサを取り付けることもできる。なお,こ
の場合,検出される速度信号の符号を反転させることに
よって対応する。
【0023】したがって,上記構成に基づく動作は,上
記図1および図2における検出信号ラインが1組少なく
なったのみであるため,同様の処理を実行することによ
って,正確なスリップ角を算出することができる。ま
た,部品点数の減少に伴い計測システムのコストダウン
を図ることができる。
【0024】以上,説明してきたように,上記実施例に
よれば,タイヤ中心線上およびタイヤ回転軸線上におけ
る任意の位置に一次元速度センサを簡単な取付治具を用
いて,サスペンションアーム等に装着し,該センサを介
して得られた速度値からタイヤ接地点におけるタイヤス
リップ角を直接算出する構成にしたので,回転機構を有
したセンサ取付治具盤や車体およびホイールの改造を必
要とせず,車体本来の性能を損なうことがない。また,
速度センサの振動による誤差をなくすことが可能となる
ので,物理的に困難なタイヤ接地点でのタイヤスリップ
角を直接的,かつ,正確に計測することができる。
【0025】さらに,速度センサは,一般に用いられて
いる安価な一次元タイプでよいため,計測システムのコ
ストダウンが図れると共に,取り付け位置が任意に選択
可能であるため,複雑なサスペンションにも容易に装着
することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように,この発明によるス
リップ角計測装置によれば,タイヤ中心線上における任
意の位置に配置してタイヤ中心線方向の速度を検出する
タイヤ中心線方向速度検出手段と,タイヤ回転軸線上に
おける任意の位置に配置してタイヤ回転軸線方向の速度
を検出するタイヤ回転軸線方向速度検出手段と,前記タ
イヤ中心線方向速度検出手段とタイヤ回転軸線方向速度
検出手段により検出された各速度情報からタイヤスリッ
プ角を演算する角度演算手段とを具備するため,タイヤ
中心線上およびタイヤ回転軸線上において,それぞれの
線方向速度を検出し,タイヤ接地点における誤差のない
正確なタイヤスリップ角を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るタイヤスリップ角計測装置のセ
ンサ配置例を示す説明図である。
【図2】この発明に係るタイヤスリップ角計測装置内に
おける演算処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図3】この発明に係るタイヤスリップ角計測装置の作
用を示す説明図である。
【図4】この発明に係るタイヤスリップ角計測装置の他
のセンサ配置例を示す説明図である。
【図5】従来におけるタイヤスリップ角計測装置の概略
構成を示す説明図である。
【図6】図5に示したスリップ角演算装置の概略構成を
示すブロック図である。
【図7】従来における4輪車でのタイヤ接地点Aとスリ
ップ角計測点Bとの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
101 一次元速度センサA 102 一次元速度センサB 103 タイヤ 201 演算処理部 202 信号処理回路 203 角度演算回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タイヤ中心線上における任意の位置に配
    置してタイヤ中心線方向の速度を検出するタイヤ中心線
    方向速度検出手段と,タイヤ回転軸線上における任意の
    位置に配置してタイヤ回転軸線方向の速度を検出するタ
    イヤ回転軸線方向速度検出手段と,前記タイヤ中心線方
    向速度検出手段とタイヤ回転軸線方向速度検出手段によ
    り検出された各速度情報からタイヤスリップ角を演算す
    る角度演算手段とを具備することを特徴とするタイヤス
    リップ角計測装置。
JP13189093A 1993-06-02 1993-06-02 タイヤスリップ角計測装置 Pending JPH06341822A (ja)

Priority Applications (1)

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JP13189093A JPH06341822A (ja) 1993-06-02 1993-06-02 タイヤスリップ角計測装置

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13189093A JPH06341822A (ja) 1993-06-02 1993-06-02 タイヤスリップ角計測装置

Publications (1)

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JPH06341822A true JPH06341822A (ja) 1994-12-13

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ID=15068546

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JP13189093A Pending JPH06341822A (ja) 1993-06-02 1993-06-02 タイヤスリップ角計測装置

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JP (1) JPH06341822A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7406863B2 (en) 2004-02-26 2008-08-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Contact-state obtaining apparatus and tire-deformation detecting apparatus
US11427172B2 (en) * 2016-10-19 2022-08-30 Robert Bosch Gmbh Lateral dynamic control for regenerative and friction brake blending

Cited By (2)

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