(57)【要約】【課題】本発明は、車体上に設けられた１ユニットのみの慣性センサからの角速度の高周波数成分及び角度／角速度を用いてダンパーの伸縮を制御することにより、車輌の走行中のピッチ軸回り及びロール軸回りの制御を行うことを目的とする。【解決手段】本発明による１ユニットのみの慣性センサによる走行中の車輌と路面との傾き検出装置及び方法は、車体(13)の走行中のピッチ軸回りは慣性センサ(20)からの角速度の高周波数成分を用いてダンパー(11,11A)を制御し、走行中のロール軸回りは慣性センサ(20)からの角度／角速度を用いてダンパー(11,11A)を制御するようにした構成と方法である。【選択図】図１
2014108646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３個以上のタイヤ(26)をサスペンション(22)及びダンパー(11,11A)を介して支持する車体(13)上に、ジャイロ３軸と加速度計３軸の組合わせ、又は、ジャイロ１軸と加速度計２又は３軸の組合わせからなる１ユニットの慣性センサ(20)及び前記慣性センサ(20)に接続された制御部(23)を設け、前記車体(13)の走行中のピッチ軸回りは前記慣性センサ(20)からの角速度の高周波数成分を用いて前記制御部(23)により前記ダンパー(11,11A)の伸縮を制御し、前記車体(13)の走行中のロール軸回りは前記慣性センサ(20)からの角度／角速度を用いて前記制御部(23)により前記ダンパー(11,11A)の伸縮を制御するように構成したことを特徴とする１ユニットのみの慣性センサによる走行中の車輌と路面との傾き検出装置。
【請求項２】
３個以上のタイヤ(26)をサスペンション(22)及びダンパー(11,11A)を介して支持する車体(13)上に、ジャイロ３軸と加速度計３軸の組合わせ、又は、ジャイロ１軸と加速度計２又は３軸の組合わせからなる１ユニットの慣性センサ(20)及び前記慣性センサ(20)に接続された制御部(23)を設け、前記車体(13)の走行中のピッチ軸回りは前記慣性センサ(20)からの角速度の高周波数成分を用いて前記制御部(23)により前記ダンパー(11,11A)の伸縮を制御し、前記車体(13)の走行中のロール軸回りは前記慣性センサ(20)からの角度／角速度を用いて前記制御部(23)により前記ダンパー(11,11A)の伸縮を制御するようにしたことを特徴とする１ユニットのみの慣性センサによる走行中の車輌と路面との傾き検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１ユニットのみの慣性センサによる走行中の車輌と路面との傾き検出装置及び方法に関し、特に、車体上に設けられた１ユニットのみの慣性センサからの角速度の高周波数成分及び角度／角速度を用いてダンパーの伸縮を制御することにより、車輌の走行中のピッチ軸回り及びロール軸回りの制御を行うための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の慣性センサによる車輌と路面との傾きを検出する装置としては、例えば、特許文献１に開示されている作業車輌の姿勢制御装置を図４として挙げることができる。
すなわち、図４において、車輌１６,２１,２２に空気ばね１１,１２,１４を介してシャシフレーム１３が懸架され、空気ばね１１,１２,１４に圧縮エアを給排することにより車輌１６,２１,２２とシャシフレーム１３との間隔が調整されるように構成されている。
【０００３】
また、前記シャシフレーム１３の傾斜角センサにより検出され、この傾斜角センサの検出出力に基づいてコントローラが空気ばね１１,１２,１４への圧縮エアの給排を制御しシャシフレーム１３を水平にするか、又は、所定の角度だけ傾斜させるように構成されている。
また、前記傾斜角センサは、例えば、３軸加速度センサ又はフリージャイロで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１４００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の車輌の姿勢制御装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の車輌であるタンクローリー車は、走行中の姿勢制御ではなく路面上に停車している車輌の姿勢を制御するもので、慣性センサをサスペンションの上と下に設置する必要があり、システム自体が複雑となっていた。
また、複数の慣性センサを用いることはコスト上も不利となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による１ユニットのみの慣性センサによる走行中の車輌と路面との傾き検出装置は、３個以上のタイヤをサスペンション及びダンパーを介して支持する車体上に、ジャイロ３軸と加速度計３軸の組合わせ、又は、ジャイロ１軸と加速度計２又は３軸の組合わせからなる１ユニットの慣性センサ及び前記慣性センサに接続された制御部を設け、前記車体の走行中のピッチ軸回りは前記慣性センサからの角速度の高周波数成分を用いて前記制御部により前記ダンパーの伸縮を制御し、前記車体の走行中のロール軸回りは前記慣性センサからの角度／角速度を用いて前記制御部により前記ダンパーの伸縮を制御するようにした構成であり、また、本発明による１ユニットのみの慣性センサによる走行中の車輌と路面との傾き検出方法は、３個以上のタイヤをサスペンション及びダンパーを介して支持する車体上に、ジャイロ３軸と加速度計３軸の組合わせ、又は、ジャイロ１軸と加速度計２又は３軸の組合わせからなる１ユニットの慣性センサ及び前記慣性センサに接続された制御部を設け、前記車体の走行中のピッチ軸回りは前記慣性センサからの角速度の高周波数成分を用いて前記制御部により前記ダンパーの伸縮を制御し、前記車体の走行中のロール軸回りは前記慣性センサからの角度／角速度を用いて前記制御部により前記ダンパーの伸縮を制御するようにした方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による１ユニットのみの慣性センサによる走行中の車輌と路面との傾き検出装置及び方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、３個以上のタイヤをサスペンション及びダンパーを介して支持する車体上に、ジャイロ３軸と加速度計３軸の組合わせ、又は、ジャイロ１軸と加速度計２又は３軸の組合わせからなる１ユニットの慣性センサ及び前記慣性センサに接続された制御部を設け、前記車体の走行中のピッチ軸回りは前記慣性センサからの角速度の高周波数成分を用いて前記制御部により前記ダンパーの伸縮を制御し、前記車体の走行中のロール軸回りは前記慣性センサからの角度／角速度を用いて前記制御部により前記ダンパーの伸縮を制御するように構成したことにより、１台（ユニット）のみの慣性センサユニットで車輌と路面との間の傾きを走行中に検出・制御することができ、従来のようにサスペンションの下に設置する必要がなく、設置が簡単でかつ設置箇所の自由度が非常に高くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による１ユニットのみの慣性センサによる走行中の車輌と路面との傾き検出装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明における車両の走行状態を示す説明図である。
【図３】本発明における図２とは異なる走行状態を示す説明図である。
【図４】従来の車輌の停車時における姿勢制御を示すための構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、車体上に設けられた１ユニットのみの慣性センサからの角速度及び角度／角速度を用いてダンパーの伸縮を制御することにより、走行中のピッチ軸回り及びロール軸回りの制御を行うようにした１ユニットのみの慣性センサによる走行中の車輌と路面との傾き検出装置及び方法を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１０】
以下、図面と共に本発明による１ユニットのみの慣性センサによる走行中の車輌と路面との傾き検出装置及び方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を用いて説明する。
図１において符号１０で示されるものは車両であり、この車輌１０の車体１３上には、１ユニットのみからなる慣性センサ２０が設けられ、この慣性センサ２０は、図示しない周知のジャイロ３軸と加速度計３軸の組合わせ、又は、ジャイロ１軸と加速度計２又は３軸の組合わせの構成からなり、前記ジャイロ及び加速度計は、例えば、周知のＭＥＭＳを用いた静電容量検出型の構成とすることにより、極めて小型かつ薄型の慣性センサ２０を得ることができる。
【００１１】
前記車体１３の下部には、サスペンション２２を介して３個以上、すなわち、３個又は４個（実施例は４個）のタイヤ２６の車輌２１が設けられており、このサスペンション２１と共働するように、前記車体１３と車軸２１との間には可変伸縮型のダンパー１１,１１Ａが設けられている。
【００１２】
前記慣性センサ２０は、前記車体１３上に設けられた制御部２３に接続され、前記車体１３の走行中のピッチ軸回りは、前記慣性センサ２０からの角速度の高周波数成分を用いて前記制御部２３により前記ダンパー１１又は１１Ａの伸縮を制御し、前記車体１３の走行中のロール軸回りは前記慣性センサ２０からの角度／角速度を用いて前記制御部２３により前記ダンパー１１，１１Ａの右側又は左側の伸縮を制御するように構成され、１個のみの１ユニットからなる慣性センサ２０からの角速度の高周波数成分を用いる場合、及び角度／角速度を用いる場合を前述のように軸回りによって選択使用することにより、慣性センサ２０は１台のみで済ませることができるように構成されている。
【００１３】
次に、本発明における１ユニットのみの慣性センサによる走行中の車輌１０と路面３０との傾き検出方法について述べる。
まず、図２では、通常、この状況が発生する確率が極めて大である登り坂又は図示しない下り坂の場合、前記車輌１０の走行中のピッチ軸回りは前記慣性センサ２０からの角速度の高周波数成分を用いて制御部２３により前後のダンパー１１，１１Ａの何れかの伸縮を制御して車輌１０の姿勢の安定化を計ることができる。
【００１４】
さらに、図３のように、通常、この状況が発生する確率は極めて少ない傾斜地の場合、前記車輌１０の走行中のロール軸回りは前記慣性センサ２０からの角度／角速度すなわち傾斜角を用いて前記制御部２３により前記ダンパー１１及び１１Ａの右側又は左側の伸縮を制御することにより、車輌１０の傾斜に対する安定化を計ることができる。
従って、前述のように、１個のみの１ユニットの慣性センサ２０を用いて、走行中の２軸の異なる軸回りの姿勢を容易に制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明による１ユニットのみの慣性センサによる走行中の車輌と路面との傾き検出装置及び方法は、車体上に設けられた１ユニットのみの慣性センサからの角速度の高周波数成分及び角度／角速度を用いてダンパーの伸縮を制御することにより、走行中の車両のピッチ軸回り及びロール軸回りの制御を行うことができる。
尚、前述の図１〜図３の構成においては、四輪車について述べたが、三輪車にも適用しても図１の原理構成を適用できる。
【符号の説明】
【００１６】
１０    車輌
１１，１１Ａ    ダンパー
１３    車体
２０    慣性センサ
２１    車軸
２２    サスペンション
２３    制御部
２６    タイヤ
３０    路面
【図１】
2014108646.tif 000003
【図２】
2014108646.tif 000004
【図３】
2014108646.tif 000005
【図４】
2014108646.tif 000006