(57)【要約】【課題】作業者の負担を軽減し、ステアリング角ずれ量を効率良く精度高く測定可能なステアリング角ずれ量の測定方法及び測定システムを提供する。【解決手段】道路を走行する車両のステアリング角ずれ量の測定方法において、車両に搭載されたステアリング水準器にて当該車両のステアリング角の変化と、車両に搭載された加速度センサにて当該車両の速度の変化と、車両に搭載されたジャイロセンサにて当該車両の走行方向の変化と、を取得し（ステップＳ２）、３つの変化のそれぞれが設定された閾値内にある区間を選定区間として選定し（ステップＳ４）、選定区間直前のステアリング角の変化が閾値内にあるかを判定し、選定区間直後の前記速度の変化が閾値内にあるかを判定し（ステップＳ５）、２つの判定の結果が閾値内であるときに、選定区間をステアリング角ずれ量測定区間として設定する（ステップＳ６）。【選択図】図３
2014081260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を走行する車両のステアリング角ずれ量の測定方法において、
前記車両に搭載されたステアリング水準器にて当該車両のステアリング角の変化と、
前記車両に搭載された加速度センサにて当該車両の速度の変化と、
前記車両に搭載されたジャイロセンサにて当該車両の走行方向の変化と、を取得し、
３つの前記変化のそれぞれが設定された閾値内にある区間を選定区間として選定し、
前記選定区間直前の前記ステアリング角の変化が閾値内にあるかを判定し、
前記選定区間直後の前記速度の変化が閾値内にあるかを判定し、
２つの前記判定の結果が閾値内であるときに、前記選定区間をステアリング角ずれ量測定区間として設定することを特徴とするステアリング角ずれ量の測定方法。
【請求項２】
前記ステアリング角ずれ量測定区間内に取得されたステアリング角の変化及び前記車両の走行方向の変化に基づいて、前記車両のステアリング角ずれ量を算出することを特徴とする請求項１に記載のステアリング角ずれ量の測定方法。
【請求項３】
道路を走行する車両のステアリング角ずれ量の測定システムにおいて、
前記車両に搭載され、当該車両のステアリング角の変化を取得するステアリング水準器と、
前記車両に搭載され、当該車両の速度の変化を取得する加速度センサと、
前記車両に搭載され、当該車両の走行方向の変化を取得するジャイロセンサと、
３つの前記変化を受信する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
３つの前記変化のそれぞれが設定された閾値内にある区間を選定区間として選定し、
前記選定区間直前の前記ステアリング角の変化が閾値内にあるかを判定し、
前記選定区間直後の前記速度の変化が閾値内にあるかを判定し、
２つの前記判定の結果が閾値内であるときに、前記選定区間をステアリング角ずれ量測定区間として設定することを特徴とするステアリング角ずれ量の測定システム
【請求項４】
前記ステアリング角ずれ量測定区間内に取得されたステアリング角の変化及び前記車両の走行方向の変化に基づいて、前記車両のステアリング角ずれ量を算出することを特徴とする請求項３に記載のステアリング角ずれ量の測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリング角ずれ量の測定方法及び測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、台上試験機上で車両を疑似走行させ、走行中にステアリング角ずれ量を測定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６４３５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の方法では、台上試験機上で車両を疑似走行させるため、道路走行時の実際のステアリング角ずれ量を測定することができない。
そこで、作業者が実際に車両を走行させ、例えば、ステアリングホイールに取り付けたステアリング水準器の計測開始ボタンを押して、ステアリング角ずれ量の測定を開始する方法が取られている。この方法では、車両を直進走行させながら計測開始ボタンを操作しなければならないため、作業者の負担が大きい。また、ボタン操作時の脇見によって車両を直進走行できなくなれば、測定をやり直さなければならない。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、作業者の負担を軽減し、ステアリング角ずれ量を効率良く精度高く測定可能なステアリング角ずれ量の測定方法及び測定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、道路を走行する車両のステアリング角ずれ量の測定方法において、前記車両に搭載されたステアリング水準器にて当該車両のステアリング角の変化と、前記車両に搭載された加速度センサにて当該車両の速度の変化と、前記車両に搭載されたジャイロセンサにて当該車両の走行方向の変化と、を取得し、３つの前記変化のそれぞれが設定された閾値内にある区間を選定区間として選定し、前記選定区間直前の前記ステアリング角の変化が閾値内にあるかを判定し、前記選定区間直後の前記速度の変化が閾値内にあるかを判定し、２つの前記判定の結果が閾値内であるときに、前記選定区間をステアリング角ずれ量測定区間として設定することを特徴とする。
上記構成によれば、ステアリング角ずれ量を測定するステアリング角ずれ量測定区間が自動で設定されるため、作業者が機器を操作する必要がなくなる。また、安定した走行時にステアリング角ずれ量測定区間が設定されるため、ステアリング角ずれ量を正確に測定できる。
【０００６】
上記構成において、本発明のステアリング角ずれ量の測定方法は、前記ステアリング角ずれ量測定区間内に取得されたステアリング角の変化及び前記車両の走行方向の変化に基づいて、前記車両のステアリング角ずれ量を算出することを特徴とする。
上記構成によれば、車両の走行方向が変化しても、ステアリング角ずれ量を正確に算出することができる。
【０００７】
また、本発明は、道路を走行する車両のステアリング角ずれ量の測定システムにおいて、前記車両に搭載され、当該車両のステアリング角の変化を取得するステアリング水準器と、前記車両に搭載され、当該車両の速度の変化を取得する加速度センサと、前記車両に搭載され、当該車両の走行方向の変化を取得するジャイロセンサと、３つの前記変化を受信する制御手段と、を備え、前記制御手段は、３つの前記変化のそれぞれが設定された閾値内にある区間を選定区間として選定し、前記選定区間直前の前記ステアリング角の変化が閾値内にあるかを判定し、前記選定区間直後の前記速度の変化が閾値内にあるかを判定し、２つの前記判定の結果が閾値内であるときに、前記選定区間をステアリング角ずれ量測定区間として設定することを特徴とする。
上記構成によれば、ステアリング角ずれ量を測定するステアリング角ずれ量測定区間が自動で設定されるため、作業者が機器を操作する必要がなくなる。また、安定した走行時にステアリング角ずれ量測定区間が設定されるため、ステアリング角ずれ量を正確に測定できる。
【０００８】
上記構成において、本発明のステアリング角ずれ量の測定システムは、前記ステアリング角ずれ量測定区間内に取得されたステアリング角の変化及び前記車両の走行方向の変化に基づいて、前記車両のステアリング角ずれ量を算出することを特徴とする。
上記構成によれば、車両の走行方向が変化しても、ステアリング角ずれ量を正確に算出することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ステアリング角ずれ量を測定するステアリング角ずれ量測定区間が自動で設定されるため、作業者が機器を操作する必要がなくなり、作業者の負担を軽減できるとともに、測定のやり直しを低減でき、ステアリング角ずれ量を効率良く測定できる。また、安定した走行時にステアリング角ずれ量測定区間が設定されるため、ステアリング角ずれ量を正確に測定できる。
【００１０】
また、本発明によれば、ステアリング角ずれ量測定区間内に取得されたステアリング角の変化及び車両の走行方向の変化に基づいて、車両のステアリング角ずれ量を算出するため、車両の走行方向が変化しても、ステアリング角ずれ量を正確に算出することができ、測定のやり直しを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るステアリング角ずれ量の測定システムを示す概略構成図である。
【図２】測定システムの機能的構成を示すブロック図である。
【図３】測定手順を示すフローチャートである。
【図４】測定結果を示すグラフであり、（Ａ）はステアリング角、（Ｂ）は車両の走行方向、（Ｃ）は車両の速度のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るステアリング角ずれ量の測定システムを示す概略構成図である。図２は、測定システムの機能的構成を示すブロック図である。
測定システム１は、図１に示すように、車両２と、サーバ（制御装置）３とを備えて大略構成され、作業者によってテストコース（道路）Ｒを走行される車両２のステアリング角ずれ量を測定するシステムである。
【００１３】
車両２は、図２に示すように、ステアリング水準器２１と、ジャイロセンサ２２と、加速度センサ２３と、車両側通信部２４とを備えている。ステアリング水準器（デジタル水準器）２１は、車両２のステアリングホイール２０に着脱自在に設けられ、ステアリングホイール２０のステアリング角を測定するセンサであり、測定結果を車両側通信部２４に出力する。ジャイロセンサ２２は、車両２の走行方向を測定するセンサであり、測定結果を車両側通信部２４に出力する。加速度センサ２３は、車両２の速度を測定するセンサであり、測定結果を車両側通信部２４に出力する。車両側通信部２４は、例えば、ステアリング水準器２１に取り付けられる等して、ステアリングホイール２０に着脱自在に設けられている。この車両側通信部２４は、ステアリング水準器２１、ジャイロセンサ２２及び加速度センサ２３と接続されるとともに、例えばインターネット等のネットワークに接続され、このネットワークに接続されたサーバ３と無線通信する無線通信手段である。車両側通信部２４は、ステアリング水準器２１、ジャイロセンサ２２及び加速度センサ２３から測定結果を受信し、当該測定結果をサーバ３に出力する。
【００１４】
サーバ３は、制御部３０と、サーバ側通信部３１と、記憶部３２とを備えている。サーバ側通信部３１は、上述したインターネット等のネットワークに接続され、このネットワークに接続された車両側通信部２４と無線通信する無線通信手段である。サーバ側通信部３１は、制御部３０の制御の下、車両２から測定結果を受信し、当該測定結果を制御部３０に出力する。記憶部３２は、データを書き換え可能に記憶する記憶手段であり、例えばハードディスク装置や、ＥＥＰＲＯＭ等を備えて構成されている。記憶部３２には、制御部３０の制御の下、車両２から受信した結果等が記憶される。制御部３０は、サーバ３を中枢的に制御する制御手段であり、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他の周辺回路等を備えている。
【００１５】
ところで、作業者が実際に車両を走行させてステアリング角ずれ量を測定する場合、ステアリングホイールに取り付けた気泡水準器等が示すステアリング角を作業者が読み取ることで測定する方法や、ステアリングホイールに取り付けたデジタル水準器の計測開始ボタンを押して、ステアリング角ずれ量の測定を開始する方法が取られている。これらの方法では、作業者は、車両を直線（白線）に沿って直進走行させながら、ステアリング角を読み取る、あるいは、計測開始ボタンを操作する必要があるため、作業者の負担が大きくなるとともに、作業者に高い運転スキルが要求される。例えば、２０ｍ走行したときに走行が直進方向から１０ｃｍずれると、ステアリング角に１．０°の影響が生じる場合がある。このように、車両を高い精度で直進走行させなければならないため、測定に必要な走行距離も長くなる。また、読み取り時やボタン操作時の脇見によって車両を直進走行できなくなれば、測定をやり直さなければならない。さらに、気泡水準器等から読み取られるステアリング角の測定値は、作業者によるばらつきが生じるおそれがある。
【００１６】
そこで、本実施形態では、デジタル水準器であるステアリング水準器２１を用いるとともに、制御部３０は、車両２が比較的安定して直進走行している際に、ステアリング角ずれ量を測定するステアリング角ずれ量測定区間を設定し、当該ステアリング角ずれ量測定区間内のステアリング角ずれ量を算出する。具体的には、制御部３０は、ステアリング水準器２１、ジャイロセンサ２２及び加速度センサ２３から受信した測定結果を参照し、ステアリング角の変化、車両２の速度の変化及び車両２の走行方向の変化（以下、パラメータとも言う。）と、対応する閾値とをそれぞれ比較し、各パラメータが設定された閾値内にある場合に、車両２が直進走行していると判断し、その区間を選定区間として選定する。
【００１７】
但し、ステアリングホイール２０を操舵した影響はすぐに車両２の走行方向に現れないことがあるため、ステアリング角の変化や車両２の走行方向の変化が閾値内に入っていても、選定区間直前にステアリング角が操舵されていれば、選定区間内の車両２は必ずしも安定した走行状態ではないと判断した方が測定の精度を向上させることができる。
また、選定区間直後に車両２の速度が変化するような場合には、選定区間内に加減速されていると考えられるため、車両２の速度変化が閾値内に入っていても、選定区間直後に加減速されていれば、選定区間内の車両２は必ずしも安定した走行状態ではないと判断した方が測定の精度を向上させることができる。
そこで、制御部３０は、選定区間直前のステアリング角の変化が閾値内にあるかを判定するとともに、選定区間直後の車両２の速度の変化が閾値内にあるかを判定し、２つの判定の結果が閾値内であるときに、選定区間をステアリング角ずれ量測定区間として設定する。
【００１８】
また、制御部３０は、ステアリング角ずれ量測定区間内に取得されたステアリング角の変化及び車両２の走行方向の変化に基づいて、車両２のステアリング角ずれ量を算出する。
すなわち、制御部３０は、選定区間を選定する選定区間選定部、選定区間直前の状態を判定する選定区間直前状態判定部、選定区間直後の状態を判定する選定区間直後状態判定部、ステアリング角ずれ量測定区間を設定する測定区間設定部、及び、ステアリング角ずれ量を算出するステアリング角ずれ量算出部として機能する。なお、制御部３０が選定、判定、設定、算出を行う際に用いる閾値等の条件は、記憶部３２に記憶されている。
【００１９】
以下、図２−図４を参照し、ステアリング角ずれ量の測定手順を説明する。
図３は、測定手順を示すフローチャートである。図４は測定結果を示すグラフであり、図４（Ａ）はステアリング角、図４（Ｂ）は車両２の走行方向、図４（Ｃ）は車両２の速度のグラフである。なお、図４中、縦軸は各パラメータの指標、横軸は区間（時間）を示す。
車両２を走行させる前に、測定対象となる車両２にステアリング水準器２１及び車両側通信部２４を取り付け、車両側通信部２４の識別番号と、測定対象の車両２の識別番号と紐付けて記憶部３２に記憶する。
作業者によって車両２が走行されると（ステップＳ１）、ステアリング水準器２１、ジャイロセンサ２２及び加速度センサ２３は、測定を開始して、測定結果を車両側通信部２４に出力する（ステップＳ２）。本実施形態では、ステアリング水準器２１、ジャイロセンサ２２及び加速度センサ２３による測定、並びに車両側通信部２４の通信は、車両２の電源が投入されると自動で開始されるようになっている。車両側通信部２４は、ステアリング水準器２１、ジャイロセンサ２２及び加速度センサ２３から受信した測定結果を車両側通信部２４の識別番号とともにサーバ３に出力する（ステップＳ３）。
【００２０】
制御部３０は、車両２から受信した測定結果を記憶部３２に記憶するとともに、当該測定結果に基づき、車両２が比較的安定して略直進走行している区間、具体的には、各パラメータが閾値内に一定時間（例えば、２秒間）入っている区間（時間）を選定区間として選定する（ステップＳ４）。この選定区間は、制御部３０が、車両２が直進走行していると判断した区間である。閾値の条件としては、例えば、ステアリング角の変化は３．０°、車両２の速度の変化は３．０ｋｍ／ｈ、車両２の走行方向の変化は０．２°／秒に設定されている。なお、図４中のハッチング部は、パラメータが閾値に入っていることを示す。
【００２１】
制御部３０は、上記条件を満たす区間を選定区間として選定すると、その選定区間直前のステアリング角変化が閾値内か否か、及び、選定区間直後の速度変化が閾値以内か否か判別する（ステップＳ５）。選定区間直前・直後は、例えば、選定区間の前後５秒以内に設定され、ステアリング角変化の閾値は、例えば、選定区間の閾値と同一（３．０°）に設定され、速度変化の閾値は、例えば、選定区間の閾値と同一（３．０ｋｍ／ｈ）に設定される。なお、選定区間直前・直後の閾値を選定区間の閾値と異ならせてもよい。
【００２２】
選定区間直前のステアリング角変化が閾値以内でなく、及び、選定区間直後の速度変化が閾値以内でない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、制御部３０は、処理をステップＳ４に戻す。
一方、選定区間直前のステアリング角変化が閾値以内であり、及び、選定区間直後の速度変化が閾値以内の場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、制御部３０は、選定区間での車両２の走行が確実に安定しており選定区間が適正であると見なし、選定区間をステアリング角ずれ量測定区間として設定する（ステップＳ６）。
【００２３】
次いで、制御部３０は、ステアリング角ずれ量測定区間内に取得されたステアリング角の変化から車両２の走行方向の変化を差し引いて補正した値を、車両２のステアリング角ずれ量として算出し（ステップＳ７）、このステアリング角ずれ量を、車両側通信部２４の識別番号に紐付けられた測定対象の車両２の識別番号とともに記憶部３２に記憶し、処理を終了する。
制御部３０による処理（演算）は車両２の走行中に行われるため、車両２がテストコースＲを走行終了した際には、ステアリング角ずれ量が算出されている。一度ステアリング角ずれ量が算出されると、それ以上の演算は行われない。一方、走行が安定せず、適正なステアリング角ずれ量測定区間が設定されなかったときは、再度走行し直すこととなる。
車両の測定走行が終了すると、ステアリング水準器２１及び車両側通信部２４は取り外されて、ステアリング角ずれ量の測定手順は終了する。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態によれば、車両２に搭載されたステアリング水準器２１にて当該車両２のステアリング角の変化と、車両２に搭載された加速度センサ２３にて当該車両２の速度の変化と、車両２に搭載されたジャイロセンサ２２にて当該車両２の走行方向の変化と、を取得し、３つの変化のそれぞれが設定された閾値内にある区間を選定区間として選定し、選定区間直前のステアリング角の変化が閾値内にあるかを判定し、選定区間直後の速度の変化が閾値内にあるかを判定し、２つの判定の結果が閾値内であるときに、選定区間をステアリング角ずれ量測定区間として設定する構成とした。この構成により、ステアリング角ずれ量を測定するステアリング角ずれ量測定区間が自動で設定されるため、作業者が機器を操作する必要がなくなり、作業者は車両２を直進走行させることに集中できるので、走行距離を短縮できるとともに、測定のやり直しを低減でき、測定の工程を短縮できる。
【００２５】
また、車両２の速度の変化及び車両２の走行方向の変化を見ることで、安定した走行時に選定区間を選定できる。これらの車両２の速度の変化及び車両２の走行方向の変化は、車両２に既存のジャイロセンサ２２及び加速度センサ２３を用いるため、通常車両の挙動が安定していることを判定するために必要なロールやピッチを測定するセンサが不要であり、部品点数を削減できる。
さらに、選定区間直前のステアリング角の変化と、選定区間直後の速度の変化とを判定することで、より安定した走行時にステアリング角ずれ量測定区間が設定されるため、ステアリング角ずれ量を正確に測定できる。本実施形態では、デジタル水準器の計測開始ボタンを押してステアリング角ずれ量の測定を開始する従来の方法に比べ、測定精度を４０％向上させることができる。また、ステアリングホイール２０を固定して、一定の速度で走行させることで、より短い走行距離で、ステアリング角ずれ量をより精度高く測定できる。
【００２６】
また、本実施形態によれば、ステアリング角ずれ量測定区間内に取得されたステアリング角の変化と、車両２の走行方向の変化に基づいて、車両２のステアリング角ずれ量を算出する構成とした。この構成により、車両２の走行方向が変化しても、ステアリング角ずれ量を正確に算出することができるので、車両２を高い精度で直進走行させる運転スキルを必要としない。また、車両２の走行が多少曲がっていてもよいので、測定のやり直しを低減できるとともに、ステアリング角ずれ量測定区間を短く設定できるので、測定の工程を短縮できる。また、走行距離を短縮できるので、テストコースＲの省スペース化にも寄与できる。
【００２７】
但し、上記実施形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施形態では、選定区間選定部、選定区間直前状態判定部、選定区間直後状態判定部、測定区間設定部及びステアリング角ずれ量算出部は、制御部３０として説明したが、それぞれ個別に設けてもよい。
【００２８】
また、上記実施形態では、制御手段（制御部３０）を含む制御装置をサーバ３側に設けたが、制御装置を車両２に着脱自在に設けてもよい。例えば、制御装置をステアリング水準器２１に取り付ければ、制御装置の着脱が容易になるとともに、無線通信手段を必要としない。
【００２９】
また、上記実施形態では、ステアリング水準器２１、ジャイロセンサ２２及び加速度センサ２３による測定、並びに車両側通信部２４の通信は、車両２の電源投入時に自動で開始されたが、これに限定されるものではなく、例えばステアリング水準器２１、ジャイロセンサ２２、加速度センサ２３及び車両側通信部２４を起動する起動ボタンを設け、この起動ボタンを作業者が走行前に押すことによって開始されてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１  測定システム
２  車両
３  サーバ（制御装置）
２０  ステアリングホイール
２１  ステアリング水準器
２２  加速度センサ
２３  ジャイロセンサ
３０  制御部（制御手段）
Ｒ  テストコース（道路）
【図１】
2014081260.tif 000003
【図２】
2014081260.tif 000004
【図３】
2014081260.tif 000005
【図４】
2014081260.tif 000006