(57)【要約】【課題】  従来の車高検出装置は、レバーの回動角度を検知する車高センサを車体フレーム外面に取付け、該レバーを連結ロッドの一端に連結し、該連結ロッドの他端を車軸に固着して構成されていた。この車高検出装置は可動部分や開口部が露出しており、タイヤにより巻き上げられる汚泥や水により、故障し易かった。【解決手段】  車体フレーム３０と前車軸３２との間のサスペンションとしては板バネ３１が用いられ、後車軸３５との間のサスペンションとしてはエアサスペンション３４が用いられている。車体フレーム３０に、モールド型の前後方向用バネ上傾斜角センサ３を設置する。高さＨの基準車高位置Ａから前後方向車高検出位置Ｂまでの長さをＬとすると、エアサスペンション３４が車体フレーム３０を押し上げ、前後方向の傾斜角αが検出された場合、前後方向車高検出位置Ｂの車高は、Ｈ＋Ｌ・ｓｉｎαと算出される。前後方向用バネ上傾斜角センサ３には、露出した可動部分や開口部がないので、汚泥や水により故障することがない。【選択図】        図１
2006160054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前車軸のサスペンションとして板バネを具え、後車軸のサスペンションとしてエアサスペンションを具えた車両の車高検出装置において、
サスペンションより上方にある車体部分に設置され、車体の前後方向の傾斜を検出する前後方向用バネ上傾斜角センサと、
前車軸のサスペンションより上方にある車体部分の所定位置であって基準車高の高さにある基準車高位置から該車体部分の前後方向に離れて定められた前後方向車高検出位置までの前後方向所定長と、前記前後方向用バネ上傾斜角センサで検出される傾斜角とから、前後方向車高変化分を演算する前後方向車高変化演算部と、
基準車高と該前後方向車高変化分とを加算して前後方向車高検出位置の車高を求める車高演算部と
を具えたことを特徴とする車高検出装置。
【請求項２】
前車軸のサスペンションとして板バネを具え、後車軸のサスペンションとしてエアサスペンションを具えた車両の車高検出装置において、
サスペンションより上方にある車体部分に設置され、車体の前後方向の傾斜を検出する前後方向用バネ上傾斜角センサと、
サスペンションより下方にある車体部分に設置され、地面の前後方向の傾斜を検出する前後方向用バネ下傾斜角センサと、
前車軸のサスペンションより上方にある車体部分の所定位置であって基準車高の高さにある基準車高位置から該車体部分の前後方向に離れて定められた前後方向車高検出位置までの前後方向所定長と、前記前後方向用バネ上傾斜角センサで検出される傾斜角と前記前後方向用バネ下傾斜角センサで検出される傾斜角との角度差とから、前後方向車高変化分を求める前後方向車高変化演算部と、
基準車高と該前後方向車高変化分とを加算して前後方向車高検出位置の車高を求める車高演算部と
を具えたことを特徴とする車高検出装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車高検出装置において、
エアサスペンションのエア圧を検出するエア圧センサと、
検出されたエア圧を基にサスペンションより上の重量を求めるバネ上重量演算部と、
演算した該重量を基に基準車高位置の基準車高を修正する前軸車高演算部と
を更に具え、
車高演算部での演算時に基準車高の代わりに修正された基準車高を用いて、前後方向車高検出位置の車高を求めることを特徴とする車高検出装置。
【請求項４】
前車軸および後車軸のサスペンションとしてエアサスペンションを具えた車両の車高検出装置において、
サスペンションより上方にある車体部分に設置され、車体の前後方向の傾斜を検出する前後方向用バネ上傾斜角センサと、
前車軸のサスペンションより上方にある車体部分の所定位置から該車体部分の前後方向に離れて定められた前後方向車高検出位置までの前後方向所定長と、前記前後方向用バネ上傾斜角センサで検出される傾斜角とから、前後方向車高変化分を演算する前後方向車高変化演算部と、
前車軸上方の前記所定位置の高さを検出するよう設置された車高センサと、
該車高センサで検出した高さと前記前後方向車高変化分とを加算して前後方向車高検出位置の車高を求める車高演算部と
を具えたことを特徴とする車高検出装置。
【請求項５】
前車軸および後車軸のサスペンションとしてエアサスペンションを具えた車両の車高検出装置において、
サスペンションより上方にある車体部分に設置され、車体の前後方向の傾斜を検出する前後方向用バネ上傾斜角センサと、
サスペンションより下方にある車体部分に設置され、地面の前後方向の傾斜を検出する前後方向用バネ下傾斜角センサと、
前車軸のサスペンションより上方にある車体部分の所定位置から該車体部分の前後方向に離れて定められた前後方向車高検出位置までの前後方向所定長と、前記前後方向用バネ上傾斜角センサで検出される傾斜角と前記前後方向用バネ下傾斜角センサで検出される傾斜角との角度差とから、前後方向車高変化分を求める前後方向車高変化演算部と、
前車軸上方の前記所定位置の高さを検出するよう設置された車高センサと、
前記車高センサで検出した高さと前記前後方向車高変化分とを加算して前後方向車高検出位置の車高を求める車高演算部と
を具えたことを特徴とする車高検出装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載された車高検出装置において、
前後方向車高検出位置から左右いずれかの方向に離れて設置され、左右方向の傾斜を検出する左右方向用バネ上傾斜角センサと、
前後方向車高検出位置から車体部分の左右方向に離れて定められた左右方向車高検出位置までの左右方向所定長と、前記左右方向用バネ上傾斜角センサで検出される傾斜角とから、左右方向車高変化分を演算する左右方向車高変化演算部と
を更に具え、
車高演算部で前後方向車高検出位置の車高に更に左右方向車高変化分を加算して左右方向車高検出位置の車高を求めるようにした
ことを特徴とする車高検出装置。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかに記載された車高検出装置において、
前後方向車高検出位置から左右いずれかの方向に離れてサスペンションより上方にある車体部分に設置され、左右方向の傾斜を検出する左右方向用バネ上傾斜角センサと、
サスペンションより下方にある車体部分に設置され、地面の左右方向の傾斜を検出する左右方向用バネ下傾斜角センサと、
前後方向車高検出位置から車体部分の左右方向に離れて定められた左右方向車高検出位置までの左右方向所定長と、前記左右方向用バネ上傾斜角センサで検出される傾斜角と前記左右方向用バネ下傾斜角センサで検出される傾斜角との角度差とから、左右方向車高変化分を演算する左右方向車高変化演算部と
を更に具え、
車高演算部で前後方向車高検出位置の車高に更に左右方向車高変化分を加算して左右方向車高検出位置の車高を求めるようにした
ことを特徴とする車高検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアサスペンションを具備する車両における車高検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車高検出装置は、レバーの回動角度を検知する車高センサを車体フレーム外面に取付け、該レバーを、車軸に一端を固着した連結ロッドの他端に回動自在に接続して構成されていた。そして、通常、車高が基準車高（その車両において正常とされる所定車高）である時、レバーは水平方向となるよう設定されている。
車軸に対して車体フレームが上ると（つまり車高が高くなると）、レバーが連結ロッドにより引き下げられて下方に回動されるので、その回動角度により車高が高くなったことが検出される。同様に、車軸に対して車体フレームが下がると（つまり車高が低くなると）、レバーが連結ロッドに押し上げられて上方に回動されるので、その回動角度により車高が高くなったことが検出される。
このような車高センサが開示されている文献としては、次のようなものがある。
【特許文献１】特開平１１−００５４２２号公報
【特許文献２】特開２００２−３０７９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記した従来の車高検出装置には、次のような問題点があった。
（１）第１の問題点は、可動部分が多く、それらに関係した機械的な故障が発生し易いという点である。
例えば、前記した連結ロッドやレバーは勿論可動部分であるし、レバーに接続された車高センサ内の部分も可動部分である。車軸から連結ロッドを介してレバーに急激に大きな力が加えられたりすると、レバーが破損することがある。それを防止するためにレバーを太くして強度を向上させると、重量が増加してしまうという難点も出て来る。
【０００４】
（２）第２の問題点は、汚泥や水が侵入し易いという点である。
従来の車高検出装置は、車軸と車体フレーム外面との間にかけて設置されているので、タイヤにより巻き上げられた汚泥や水がかかり易い所に位置することになる。ところが、車高センサにはレバーが回動するための余地を与えるための開口部がどうしても必要であり、その開口部から汚泥や水が侵入し易く、故障の原因となる。
【０００５】
（３）第３の問題点は、可動部分が氷結により破損することがあるという点である。
冬季には、タイヤにより巻き上げられた雪や水が可動部分に付着するが、停車中等にこれらが氷結し、車高センサを作動不能に陥らせたり、破損させてしまったりする。
本発明は、以上のような問題点を解決することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明では、前車軸のサスペンションとして板バネを具え、後車軸のサスペンションとしてエアサスペンションを具えた車両の車高検出装置において、サスペンションより上方にある車体部分に設置され、車体の前後方向の傾斜を検出する前後方向用バネ上傾斜角センサと、前車軸のサスペンションより上方にある車体部分の所定位置であって基準車高の高さにある基準車高位置から該車体部分の前後方向に離れて定められた前後方向車高検出位置までの前後方向所定長と、前記前後方向用バネ上傾斜角センサで検出される傾斜角とから、前後方向車高変化分を演算する前後方向車高変化演算部と、基準車高と該前後方向車高変化分とを加算して前後方向車高検出位置の車高を求める車高演算部とを具えることとした。
【０００７】
また、前車軸のサスペンションとして板バネを具え、後車軸のサスペンションとしてエアサスペンションを具えた車両の車高検出装置において、サスペンションより上方にある車体部分に設置され、車体の前後方向の傾斜を検出する前後方向用バネ上傾斜角センサと、サスペンションより下方にある車体部分に設置され、地面の前後方向の傾斜を検出する前後方向用バネ下傾斜角センサと、前車軸のサスペンションより上方にある車体部分の所定位置であって基準車高の高さにある基準車高位置から該車体部分の前後方向に離れて定められた前後方向車高検出位置までの前後方向所定長と、前記前後方向用バネ上傾斜角センサで検出される傾斜角と前記前後方向用バネ下傾斜角センサで検出される傾斜角との角度差とから、前後方向車高変化分を求める前後方向車高変化演算部と、基準車高と該前後方向車高変化分とを加算して前後方向車高検出位置の車高を求める車高演算部とを具えることとした。
【０００８】
前記した車高検出装置それぞれにおいて、エアサスペンションのエア圧を検出するエア圧センサと、検出されたエア圧を基にサスペンションより上の重量を求めるバネ上重量演算部と、演算した該重量を基に基準車高位置の基準車高を修正する前軸車高演算部とを更に具え、車高演算部での演算時に基準車高の代わりに修正された基準車高を用いて、前後方向車高検出位置の車高を求めるようにしてもよい。
【０００９】
また、前車軸および後車軸のサスペンションとしてエアサスペンションを具えた車両の車高検出装置において、サスペンションより上方にある車体部分に設置され、車体の前後方向の傾斜を検出する前後方向用バネ上傾斜角センサと、前車軸のサスペンションより上方にある車体部分の所定位置から該車体部分の前後方向に離れて定められた前後方向車高検出位置までの前後方向所定長と、前記前後方向用バネ上傾斜角センサで検出される傾斜角とから、前後方向車高変化分を演算する前後方向車高変化演算部と、前車軸上方の前記所定位置の高さを検出するよう設置された車高センサと、該車高センサで検出した高さと前記前後方向車高変化分とを加算して前後方向車高検出位置の車高を求める車高演算部とを具えるように構成することも出来る。
【００１０】
更に、前車軸および後車軸のサスペンションとしてエアサスペンションを具えた車両の車高検出装置において、サスペンションより上方にある車体部分に設置され、車体の前後方向の傾斜を検出する前後方向用バネ上傾斜角センサと、サスペンションより下方にある車体部分に設置され、地面の前後方向の傾斜を検出する前後方向用バネ下傾斜角センサと、前車軸のサスペンションより上方にある車体部分の所定位置から該車体部分の前後方向に離れて定められた前後方向車高検出位置までの前後方向所定長と、前記前後方向用バネ上傾斜角センサで検出される傾斜角と前記前後方向用バネ下傾斜角センサで検出される傾斜角との角度差とから、前後方向車高変化分を求める前後方向車高変化演算部と、前車軸上方の前記所定位置の高さを検出するよう設置された車高センサと、前記車高センサで検出した高さと前記前後方向車高変化分とを加算して前後方向車高検出位置の車高を求める車高演算部とを具えるように構成することも出来る。
【００１１】
前記した各車高検出装置において、前後方向車高検出位置から左右いずれかの方向に離れて設置され、左右方向の傾斜を検出する左右方向用バネ上傾斜角センサと、前後方向車高検出位置から車体部分の左右方向に離れて定められた左右方向車高検出位置までの左右方向所定長と、前記左右方向用バネ上傾斜角センサで検出される傾斜角とから、左右方向車高変化分を演算する左右方向車高変化演算部とを更に具え、車高演算部で前後方向車高検出位置の車高に更に左右方向車高変化分を加算して左右方向車高検出位置の車高を求めるようにすれば、サスペンションにより車体が左右方向に傾斜した場合でも、車高を正確に求めらることが可能となる。
【００１２】
同様に、前後方向車高検出位置から左右いずれかの方向に離れてサスペンションより上方にある車体部分に設置され、左右方向の傾斜を検出する左右方向用バネ上傾斜角センサと、サスペンションより下方にある車体部分に設置され、地面の左右方向の傾斜を検出する左右方向用バネ下傾斜角センサと、前後方向車高検出位置から車体部分の左右方向に離れて定められた左右方向車高検出位置までの左右方向所定長と、前記左右方向用バネ上傾斜角センサで検出される傾斜角と前記左右方向用バネ下傾斜角センサで検出される傾斜角との角度差とから、左右方向車高変化分を演算する左右方向車高変化演算部とを更に具え、車高演算部で前後方向車高検出位置の車高に更に左右方向車高変化分を加算して左右方向車高検出位置の車高を求めるようにすれば、地面の左右方向の傾斜およびサスペンションにより車体が左右方向に傾斜した場合でも、車高を正確に求めらることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車高検出装置によれば、次のような効果を奏する。
（１）外部に出ている可動部分もなく、外部に開いた開口部もない傾斜角センサを用いて車高を検出するようにしたので、車軸等から大きな力が加えられることがなく、それに起因する機械的故障というものが皆無となった。
（２）開口部がない傾斜角センサを用いたので、タイヤにより巻き上げられる汚泥や水が侵入することがなく、それらを原因とする故障もなくなった。
（３）可動部分がないので、タイヤにより巻き上げられた雪や水が表面にかかって氷結したとしても、作動不能に陥ったり、破損させられたりすることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態での車高検出メカニズムを示す図である。図１において、３０は車体フレーム、３１は板バネ、３２は前車軸、３３は地面、３４はエアサスペンション、３５は後車軸である。また、点Ａ〜Ｅは、それぞれ次のような点である。
Ａ…基準車高位置（この例では、前車軸３２の上方の車体フレーム３０上の位置とする）Ｂ…前後方向車高検出位置（車両を前後方向に見て車高を検出したいとして定められた位置。この例では、後車軸３５の上方の車体フレーム３０上の位置としている）
Ｃ…点Ａから地面３３に垂直に下ろした垂線の足
Ｄ…点Ｂから地面３３に垂直に下ろした垂線の足
Ｅ…点Ａから直線ＢＤに垂直に下ろした垂線の足
【００１５】
更に、Ｈ，Ｌは次のような長さを表している。
Ｈ…基準車高の高さ（点Ａの高さは、ほぼこの高さに保たれる。点Ａが基準車高を保っている時、直線ＡＣの長さは基準車高を表すことになる。）
Ｌ…基準車高位置Ａから前後方向車高検出位置Ｂまでの長さ
図１（１）は、車両が水平な地面３３上にあり、前後方向車高検出位置Ｂの高さも、基準車高Ｈとなっている状態を示している。左が前方、右が後方である。図面が煩雑となるのを避けるため、車両は車軸，車体フレームおよびサスペンションのみで簡略に示している。
【００１６】
この例では、前車軸３２に対するサスペンションとしては、板バネ３１が用いられ、後車軸３５に対するサスペンションとしては、エアサスペンション３４が用いられている。トラック等では、前車軸３２には主として運転席，エンジンルーム等の重量がかかるが、後車軸側に比べて重量の変化が少ないため、板バネ３１で支持する場合がある。その場合、基準車高位置Ａの高さはそれほど変化せず、ほぼ基準車高Ｈに保たれる（そう保たれるように、使用する板バネ３１の種類，強さ等が予め選定されている）。
後車軸３５にかかる重量は、積載される荷物の重量により大幅に変わる。荷重に応じてエアサスペンション３４へのエア圧が調節され、車高が調節される。その調節されるべき車高がどの位置の車高かは、任意に設定することが出来るが、本発明では後車軸３５上方の前記した点Ｂとしている。従って、車高調節のためには、Ｂ点の車高を検出する必要がある。
【００１７】
図１（１）で車高を検出するのに使用するセンサは、前後方向用バネ上傾斜角センサ３であるが、これには、連結ロッドやレバー等といった可動部分がなく、開口部もないところの傾斜角センサを用いる。そのようなものとしては、例えば、プリモールドパッケージ型シリコーン容量式低加速度センサがある。
このセンサでは、傾斜が生じると（つまり加速度が変化すると）、センサ内の可動電極が変位して固定電極との間隔が変わり、両電極間の静電容量が変化する仕組みとなっている。そして、その変化を利用して傾斜角を検出する。検出信号の取り出しは、静電容量（Ｃ）の変化を電圧（Ｖ）に変換し（ＣＶ変換）、その電圧を増幅することによって行っている。なお、このようなセンサは公知である。
【００１８】
図１（２）は、図１（１）において車体フレーム３０を、Ｘ−Ｘの所で切断して矢印方向に見た断面を示している。車体フレーム３０は、断面コの字型をしているが、前後方向用バネ上傾斜角センサ３は、その内側に取り付けられている。これは、前後方向用バネ上傾斜角センサ３の取付け位置の１例を示したものである。このような位置に、モールドされた傾斜角センサが取り付けられていれば、汚泥や水がかかることも少なく、それらがセンサ内部に侵入することもない。
【００１９】
図１（３）は、エアサスペンション３４のエア圧が大にされ、前後方向車高検出位置Ｂが押し上げられた状態を示している。車体フレーム３０は前のめりに傾くから、車両全体としても前のめりの姿勢となっている。この傾斜角αは、前後方向用バネ上傾斜角センサ３によって検出されるが、このαと長さＬと基準車高Ｈとに基づいて、前後方向車高検出位置Ｂの車高は、以下のようにして求められる。
【００２０】
図１（４）は、前後方向車高検出位置Ｂの車高を求めるための解析図である。点Ａ〜Ｅは前記した通りのものであり、ｈは点Ｂ，Ｅ間の長さである。エアサスペンション３４の押し上げによる前後方向車高検出位置Ｂの変化分（上昇分）は、ｈである。直角三角形ＢＡＥにおいて、角Ａはαであり、Ａ，Ｂ間の長さはＬであるから、ｈは次の（１）式で求められる。
ｈ＝Ｌ・ｓｉｎα                  （１）
従って、前後方向車高検出位置Ｂの車高（Ｈ＋ｈ）は、次の（２）式で求められる。
Ｈ＋ｈ＝Ｈ＋Ｌ・ｓｉｎα          （２）
エアサスペンション３４のエア圧が小にされた場合は、車体フレーム３０の後方は下がり、傾斜角は「−α」として検出されるので、前後方向車高検出位置Ｂの車高はＨ−ｈとなる（このことは、以下の実施形態でも同様である。）。
【００２１】
図２は、本発明の第１の実施形態のブロック構成図である。図２において、１は車高検出装置、２は車高演算装置、２１は前後方向車高変化演算部、２２は車高演算部である。車高演算装置２は、運転席周辺に設置される車両のコントローラ（図示せず）内に構成される。コントローラは、ＣＰＵやメモリ等でコンピュータ的に構成されている。
車高検出装置１は、前後方向用バネ上傾斜角センサ３と車高演算装置２とから構成されている。そして、車高演算装置２は、更に前後方向車高変化演算部２１と車高演算部２２とにより構成されている。前後方向車高変化演算部２１では、前後方向用バネ上傾斜角センサ３から検出されてくる傾斜角α等を基に、前記（１）式の演算を行う。車高演算部２２は、前後方向車高変化演算部２１の演算結果（ｈ）を利用し、前記（２）式の演算を行う。即ち、前後方向車高検出位置Ｂの車高を最終的に演算する。
【００２２】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態での車高検出メカニズムを示す図である。符号は図１のものに対応し、４は前後方向用バネ下傾斜角センサ、３６，３７は水平方向線である。前後方向用バネ下傾斜角センサ４も、前後方向用バネ上傾斜角センサ３と同様の傾斜センサであるが、これは前車軸３２上に設置されている。これは必ずしも前車軸３２上でなければならないというものではなく、サスペンションの伸縮により傾斜が影響されない位置であればよい。本願で「バネ下」との語は、その意味で使っている。
（なお、本願で「バネ上」との語は、サスペンションの伸縮によって傾斜が影響される位置という意味で使っている。前後方向用バネ上傾斜角センサ３は、車体フレーム３０に取り付けられているが、この位置は、サスペンションの伸縮により傾斜が影響される位置である。）
【００２３】
図５（１）は、車両が坂道等のように傾斜している地面３３上にあり、前後方向車高検出位置Ｂの高さも、基準車高Ｈとなっている状態を示している。。
図５（２）は、エアサスペンション３４のエア圧が大にされ、前後方向車高検出位置Ｂが押し上げられた状態を示している。車体フレーム３０は地面３３の傾斜も加わり、図１（３）の場合よりも更に前のめりに傾く。
この場合、前後方向用バネ下傾斜角センサ４が検出する角は、前車軸３２の傾斜角であるが、この傾斜角は地面３３自体の傾斜角に他ならない（なぜなら、前車軸３２はエアサスペンション３４の押し上げによる影響を受けてない）。水平線に対する地面３３の傾斜角をα1 とすると、前後方向用バネ上傾斜角センサ３はα1 を検出する。
【００２４】
一方、前後方向用バネ上傾斜角センサ３が検出した角をαとすると、この角は、地面３３自体の傾斜角（α1 ）に、エアサスペンション３４の押し上げによる車体フレーム３０の傾斜角が加わった角ということになる。
これらのセンサによって検出される角度（α，α1 ）と長さＬと基準車高Ｈとに基づいて、前後方向車高検出位置Ｂの車高は、以下のようにして求められる。
【００２５】
図５（３）は、前後方向車高検出位置Ｂの車高を求めるための図である。符号は図１（４）のものに対応している。水平方向線３７は点Ｃを通る水平線であるから、これと地面３３とのなす角は、前後方向用バネ下傾斜角センサ４で検出された角α1 である。同様に、水平方向線３６は点Ａを通る水平線であるから、これと直線ＡＥ（地面３３と平行な直線）とのなす角もα1 である。
前後方向用バネ上傾斜角センサ３で検出された角αは、車体フレーム３０の水平に対する傾斜角であるから、水平方向線３６と直線ＡＢとのなす角ということになる。
従って、直角三角形ＢＡＥにおいて、角Ａは（α−α1 ）となり、Ａ，Ｂ間の長さはＬであるから、エアサスペンション３４の押し上げによる前後方向車高検出位置Ｂの変化分（上昇分）ｈは、次の（３）式で求められる。
ｈ＝Ｌ・ｓｉｎ（α−α1 ）                  （３）
従って、前後方向車高検出位置Ｂの車高（Ｈ＋ｈ）は、次の（４）式で求められる。
Ｈ＋ｈ＝Ｈ＋Ｌ・ｓｉｎ（α−α1 ）          （４）
【００２６】
エアサスペンション３４のエア圧が小にされた場合は、車体フレーム３０の後方は下がり、傾斜角は「−α」として検出され、前後方向車高検出位置Ｂの車高は（Ｈ−ｈ）となる。
図３は、本発明の第２の実施形態のブロック構成図である。符号は図２のものに対応している。前後方向車高変化演算部２１では、前後方向用バネ上傾斜角センサ３，前後方向用バネ下傾斜角センサ４から検出されてくる傾斜角α，α1 等を基に、前記（３）式の演算を行う。車高演算部２２は、前後方向車高変化演算部２１の演算結果（ｈ）を利用し、前記（４）式の演算を行う。即ち、前後方向車高検出位置Ｂの車高を最終的に演算する。
【００２７】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態での車高検出メカニズムを示す図である。符号は図１のものに対応し、５はエア圧センサである。エア圧センサ５は、エアサスペンション３４のエア圧（内圧）を検出するセンサである。
この実施形態は、積載される荷重が増加すると基準車高位置Ａの高さは少し低くなるが、その低下も考慮に入れて、前後方向車高検出位置Ｂの車高を正確に検出しようとするものである。積載荷重が増加するにつれて板バネ３１にかかる荷重も増え、板バネ３１は沈み込むので、基準車高位置Ａの高さは低くなる。即ち、厳密に言えば、基準車高Ｈより低くなる。前記した第１，第２の実施形態では、この低下分は無視していた。
【００２８】
しかし、荷重が幾らかかった時には基準車高位置Ａの低下量は幾らということは、予め実験等により知ることが出来る。一方、荷重の大きさは、その荷重に耐えるよう供給されるエアサスペンション３４のエア圧と相関関係があるから、逆にエア圧を検出することにより、かけられた荷重を知ることが出来る。
従って、エア圧→荷重→低下量という順序で、基準車高位置Ａの車高の低下量を知ることが出来る。
【００２９】
この低下量をΔＨとすると、その時の基準車高位置Ａの高さＨ1 は、次の（５）式で求められる。
Ｈ1 ＝Ｈ−ΔＨ                      （５）
図６で荷重がかけられ、それに応じてエアサスペンション３４にエア圧が供給されて前後方向車高検出位置Ｂが押し上げられた場合の図は、図１（３）でＨをＨ1 と読み替えた図となる。そして、図６の前後方向用バネ上傾斜角センサ３で検出された傾斜角をαだとすると、前後方向車高検出位置Ｂの車高を求めるための解析図は、図１（４）でＨをＨ1 と読み替えた図となり、前後方向車高検出位置Ｂの車高（Ｈ1 ＋ｈ）は、次の（６）式で求められる。
Ｈ1 ＋ｈ＝（Ｈ−ΔＨ）＋Ｌ・ｓｉｎα          （６）
【００３０】
図４は、本発明の第３の実施形態のブロック構成図である。符号は図２のものに対応し、２３はバネ上重量演算部、２４は前軸車高演算部である。
前後方向車高変化演算部２１は、車高変化分ｈの算出を行う。これは図１の場合と同じである（前記（１）式参照。ｈ＝Ｌ・ｓｉｎα）
バネ上重量演算部２３は、エア圧センサ５で検出されて来るエア圧を基に、バネ上重量（サスペンションの上にかかっている重量）を演算する。これは、エア圧と重量との関係を予めマップにして格納しておき、それを利用して求めてもよい。
【００３１】
前軸車高演算部２４は、バネ上重量演算部２３で求めたバネ上重量を基に、前車軸３２の上方にある基準車高位置Ａの車高を演算する（前記（５）式の演算）。これも、バネ上重量と前記低下量ΔＨとの関係（あるいは前記Ｈ1 との関係）を、予めマップにして格納しておき、それを利用して求めてもよい。
車高演算部２２は、前後方向車高変化演算部２１で演算した車高変化分ｈと、前軸車高演算部２４で演算した基準車高位置Ａの車高Ｈ1 とを基に、前後方向車高検出位置Ｂの車高（Ｈ1 ＋ｈ）を求める演算を行う（前記（６）式の演算）。
【００３２】
（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態での車高検出メカニズムを示す図である。符号は図６のものに対応し、４は前後方向用バネ下傾斜角センサである。前後方向用バネ下傾斜角センサ４は、図５の場合と同様、前車軸３２上に設置されている。これは必ずしも前車軸３２上でなければならないというものではなく、サスペンションが伸縮しても傾斜が変わらない位置であればよい。
図７は、図６で示したような実施形態の車両が、坂道等のように傾斜している地面３３上に位置したとしても、地面の傾斜の影響を排除して、前後方向車高検出位置Ｂの車高を検出し得るようにしたものである。
【００３３】
即ち、前後方向用バネ下傾斜角センサ４は、図５の場合と同様、地面３３の水平線に対する傾斜角α1 を検出する役割を果している。従って、前記（３）式の場合と同様にして、車高変化分ｈは次の（７）式で求められる。
ｈ＝Ｌ・ｓｉｎ（α−α1 ）                  （７）
一方、基準車高位置Ａの車高は、図６の場合と同様にしてエア圧センサ５の検出結果等を利用して、Ｈ1 （＝Ｈ−ΔＨ）と求められるから、前後方向車高検出位置Ｂの車高（Ｈ1 ＋ｈ）は、次の（８）式で求められる。
Ｈ1 ＋ｈ＝（Ｈ−ΔＨ）＋Ｌ・ｓｉｎ（α−α1 ）          （８）
【００３４】
図８は、本発明の第４の実施形態のブロック構成図である。符号は図３，図４のものに対応している。
前後方向車高変化演算部２１は、車高変化分ｈの演算を行う（ｈ＝Ｌ・ｓｉｎ（α−α1 ）の演算。前記（７）式参照）。
バネ上重量演算部２３と前軸車高演算部２４とは、図４で述べたように、基準車高位置Ａの低下した車高Ｈ1 を求める演算を行う（Ｈ1 ＝Ｈ−ΔＨの演算）。
車高演算部２２は、前後方向車高変化演算部２１で演算した車高変化分ｈと、前軸車高演算部２４で演算した基準車高位置Ａの車高Ｈ1 とを基に、前後方向車高検出位置Ｂの車高（Ｈ1 ＋ｈ）を求める演算を行う（前記（８）式の演算）。
【００３５】
（第５の実施形態）
図１０は、本発明の第５の実施形態での車高検出メカニズムを示す図である。符号は図１のものに対応し、６は車高センサ、３８は連結ロッド、３９はレバー、４０はエアサスペンションである。
第１〜４の実施形態は、前車軸のサスペンションとしては板バネを用い、後車軸のサスペンションとしてはエアサスペンションを用いた車両（いわゆるリアエアサス車）についてのものであった。しかし、第５の実施形態は、全てのサスペンションとしてエアサスペンションを用いた車両（いわゆるフルエアサス車）についてのものである。
【００３６】
フルエアサス車の場合、車体フレーム３０の前部および後部は、エアサスペンションによりそれぞれ独立して上下させられるので、車体フレーム３０の傾斜を検出するだけでは、前後方向車高検出位置Ｂの車高を求めることが出来ない（リアエアサス車の場合は、前車軸３２のサスペンションが板バネ３１であったので、基準車高位置Ａは殆ど変化しないと見ることが出来、車体フレーム３０の傾斜を手掛かりに前後方向車高検出位置Ｂの車高を求めることが出来た。）。
そこで、第５の実施形態では、基準車高位置Ａの車高（Ｈ）は従来の車高センサ６を用いて検出し、前後方向車高検出位置Ｂの車高は第１の実施形態のように、前後方向用バネ上傾斜角センサ３で検出する傾斜角αを用いて求めることとしたものである。
【００３７】
図９は、本発明の第５の実施形態のブロック構成図であり、符号は図２のものに対応している。図２の場合（第１の実施形態の場合）、基準車高位置Ａの車高は予めＨという所定値が与えられていたわけであるが、第５の実施形態では、車高センサ６により検出した値を、基準車高位置Ａの車高として使用する。車高センサ６による検出車高値をＨとすると、第５の実施形態の前後方向車高検出位置Ｂの車高を求める解析図は、第１の実施形態の解析図（図１（４））と同じになる。従って、第１の実施形態と同様の計算により、求めることが出来る（前記（２）式参照。Ｈ＋ｈ＝Ｈ＋Ｌ・ｓｉｎα）。
【００３８】
（第６の実施形態）
図１１は、本発明の第６の実施形態での車高検出メカニズムを示す図である。符号は図１０のものに対応している。図１０と相違する点は、前車軸３２に前後方向用バネ下傾斜角センサ４が設置してある点である。
図１１は、図１０で示したような第５の実施形態の車両が、坂道等のように傾斜した地面３３に位置したとしても、地面の傾斜の影響を排除して、前後方向車高検出位置Ｂの車高を検出し得るようにしたものである。
【００３９】
前後方向用バネ下傾斜角センサ４は、図５の場合と同様、地面３３の水平線に対する傾斜角α1 を検出する役割を果している。従って、前記（３）式の場合と同様にして、車高変化分ｈは次の（７）式で求められる。
ｈ＝Ｌ・ｓｉｎ（α−α1 ）                  （９）
一方、基準車高位置Ａの車高は車高センサ６により検出されるが、その検出値をＨとすると、前後方向車高検出位置Ｂの車高（Ｈ＋ｈ）は、次の（１０）式で求められる。
Ｈ＋ｈ＝Ｈ＋Ｌ・ｓｉｎ（α−α1 ）          （１０）
【００４０】
図１２は、本発明の第６の実施形態のブロック構成図である。符号は図３，図９のものに対応している。前後方向車高変化演算部２１は、地面３３の傾斜角α1 を考慮に入れて、車高変化分ｈの演算を行う（ｈ＝Ｌ・ｓｉｎ（α−α1 ）の演算。前記（９）式参照）。
車高演算部２２は、前後方向車高変化演算部２１で演算した車高変化分ｈと、車高センサ６で検出した基準車高位置Ａの車高値Ｈとを基に、前後方向車高検出位置Ｂの車高（Ｈ＋ｈ）を求める演算を行う（前記（１０）式の演算）。
【００４１】
（第７の実施形態）
図１４，１５は、本発明の第７の実施形態での車高検出メカニズムを示す図である。ここでは再びリアエアサス車を例にとっている。符号は図１のものに対応し、４１は車体フレーム、４２，４３は左右方向車体部材、４４はエアサスペンションである。
第１〜第６の実施形態は、平地または前後方向に傾斜している地面上において、車両が前後方向に傾く場合の前後方向車高検出位置Ｂの車高を求めるものであった。しかし、エアサスペンションによる押し上げが左右で異なったり、地面が左右方向に傾斜していたりして、車体が左右方向に傾く場合もある。
第７の実施形態は、前後方向車高検出位置Ｂから左右方向に所定長だけ進んだ所定位置を左右方向車高検出位置Ｆと定め、地面３３は傾斜していないが、エアサスペンションによる押し上げが左右で異なる場合において、その位置の車高を求めるものである（なお、後で説明する第８の実施形態は、地面３３も傾斜している場合において、上記した左右方向車高検出位置Ｆの車高を求めるものである。図１６参照）。
【００４２】
さて、図１４（１）は、第７の実施形態の車両を側方から見た図であり、側方から見た限りでは図１（１）と同じである。車体フレーム３０には、前後方向用バネ上傾斜角センサ３が取り付けられている。
図１４（２）は、その車両を上方から見た図である。車体フレーム３０は車両の左側のフレームであり、車体フレーム４１は右側のフレームである。左右方向車体部材４２は、前車軸３２の上方付近で左右のフレームを連結する部材であり、左右方向車体部材４３は、後車軸３５の上方付近で左右のフレームを連結する部材である。
【００４３】
左右方向車高検出位置Ｆは、前後方向したように、前後方向車高検出位置Ｂより左右方向に、任意の所定長Ｋだけ離れた位置だと予め定めておく。左右方向車高検出位置Ｆの車高を求める手順は、次の通りである。
（１）まず、基準車高位置Ａを基点とし、前後方向の傾斜を考慮に入れ、前後方向車高検出位置Ｂの車高を求める
（２）次に、前後方向車高検出位置Ｂを基点とし、左右方向の傾斜を考慮に入れ、左右方向車高検出位置Ｆの車高を求める
【００４４】
左右方向用バネ上傾斜角センサ７は、前後方向車高検出位置Ｂを基点として、左右方向の傾斜を検出するためのセンサとして設置される。そのような検出を行い得る所であればどこでも設置してよいが、図では車体フレーム４１の後車軸３５上方付近に設置してある。なお、センサの種類は、前後方向用バネ上傾斜角センサ３と同種の傾斜センサである。
図１４（３）は、車両の後方から見た図であり、４４は車体フレーム４１の下に配設されているエアサスペンションである。前後方向車高検出位置Ｂの車高Ｈ＋ｈは、第１の実施形態の如くして求められる。この図の状態では、地面３３も車体も左右方向には傾斜していないから、左右方向車高検出位置Ｆの車高は、前後方向車高検出位置Ｂのそれと同じでＨ＋ｈである。
【００４５】
図１５（１）は、エアサスペンション４４の方がより多く押し上げられ、車体が左右方向に傾斜している場合を示している。この場合の左右方向車高検出位置Ｆの車高は、図１５（２）の解析図によって求められる。符号は図１５（１），図１（４）のものに対応し、βは左右方向用バネ上傾斜角センサ７で検出された傾斜角、点Ｇは点Ｆから地面３３に下ろした垂線の足、点Ｎは点Ａより直線ＦＧに下ろした垂線の足である。左右方向車高検出位置Ｆにおける車高変化分は、線分ＮＦ、つまりｍである。
この車高変化分ｍは、直角３角形ＦＢＮに注目し、次の（１１）式で求められる。
ｍ＝Ｋ・ｓｉｍβ                      （１１）
左右方向車高検出位置Ｆの車高ＨF は、前後方向車高検出位置Ｂの車高（Ｈ＋ｈ）に、車高変化分ｍを足して求められるから、次の（１２）式で求められる。
ＨF ＝（Ｈ＋ｈ）＋Ｋ・ｓｉｍβ          （１２）
【００４６】
図１３は、第７の実施形態のブロック構成図である。符号は図２のものに対応し、２５は左右方向車高変化演算部である。
前後方向車高変化演算部２１は、前後方向用バネ上傾斜角センサ３で検出した傾斜角αを基に、前後方向の車高変化分ｈを算出する演算（Ｌ・ｓｉｎα）を行う。
左右方向車高変化演算部２５は、左右方向用バネ上傾斜角センサ７で検出した傾斜角βを基に、左右方向の車高変化分ｍを算出する演算（Ｋ・ｓｉｍβ）を行う部分である。
車高演算部２２は、予め与えられている基準車高Ｈと、算出したｈとｍとの３者を合計する（前記（１２）式の演算）。
【００４７】
（第８の実施形態）
図１６は、本発明の第８の実施形態での車高検出メカニズムを示す図である。図１６（１）の符号は図１５（１）のものに対応し、８は左右方向用バネ下傾斜角センサである。図１５（１）の図と相違している点は、地面３３が傾斜しているという点と、後車軸３５上に左右方向用バネ下傾斜角センサ８が設置されているという点である。後車軸３５上では、サスペンションの伸縮により傾斜角が影響されることはなく、ここで検出される傾斜角は、地面３３の傾斜角である。
【００４８】
図１６（２）は、左右方向車高検出位置Ｆの車高を求めるための解析図である。符号は図５（３），図１５（２）のものに対応し、β1 は左右方向用バネ下傾斜角センサ８で検出される傾斜角、４５は点Ｂを通る水平方向線、４６は点Ｄを通る水平方向線である。
左右方向用バネ上傾斜角センサ７は、水平方向線４５に対しての傾斜角βを検出し、左右方向用バネ下傾斜角センサ８は水平方向線４６に対しての地面３３の傾斜角β1 を検出する。従って、直角三角形ＦＢＮにおいて、角Ｂは（β−β1 ）となり、Ｂ，Ｆ間の長さはＫであるから、前後方向車高検出位置Ｂに対する左右方向車高検出位置Ｆの変化分（上昇分）ｍは、次の（１３）式で求められる。
ｍ＝Ｋ・ｓｉｍ（β−β1 ）                        （１３）
従って、左右方向車高検出位置Ｆの車高ＨF は、前後方向車高検出位置Ｂの車高（Ｈ＋ｈ）に、車高変化分ｍを足して求められるから、次の（１４）式で求められる。
ＨF ＝（Ｈ＋ｈ）＋Ｋ・ｓｉｍ（β−β1 ）          （１４）
【００４９】
図１７は、第８の実施形態のブロック構成図である。符号は図１３のものに対応している。図１３と相違する点は、左右方向車高変化演算部２５に、左右方向用バネ下傾斜角センサ８で検出した傾斜角β1 も、入力されている点である。これにより前記（１３）式の演算を行うことが出来る。車高演算部２２は、予め与えられている基準車高Ｈと、算出したｈとｍとの３者を合計する（前記（１４）式の演算）。
【００５０】
左右方向の傾斜をも考慮して所定位置の車高を求める例としては、第１の実施形態について適用する場合のみを説明した（第７，第８の実施形態）。しかし、第２〜第６の実施形態についても同様に適用し得ることは、もはや説明するまでもなく明らかであろう。本願は、そのように適用したものをも、開示技術としてカバーするものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施形態での車高検出メカニズムを示す図
【図２】本発明の第１の実施形態のブロック構成図
【図３】本発明の第２の実施形態のブロック構成図
【図４】本発明の第３の実施形態のブロック構成図
【図５】本発明の第２の実施形態での車高検出メカニズムを示す図
【図６】本発明の第３の実施形態での車高検出メカニズムを示す図
【図７】本発明の第４の実施形態での車高検出メカニズムを示す図
【図８】本発明の第４の実施形態のブロック構成図
【図９】本発明の第５の実施形態のブロック構成図
【図１０】本発明の第５の実施形態での車高検出メカニズムを示す図
【図１１】本発明の第６の実施形態での車高検出メカニズムを示す図
【図１２】本発明の第６の実施形態のブロック構成図
【図１３】本発明の第７の実施形態のブロック構成図
【図１４】本発明の第７の実施形態での車高検出メカニズム（前半）を示す図
【図１５】本発明の第７の実施形態での車高検出メカニズム（後半）を示す図
【図１６】本発明の第８の実施形態での車高検出メカニズムを示す図
【図１７】本発明の第８の実施形態のブロック構成図
【符号の説明】
【００５２】
１…車高検出装置、２…車高演算装置、３…前後方向用バネ上傾斜角センサ、４…前後方向用バネ下傾斜角センサ、５…エア圧センサ、６…車高センサ、７…左右方向用バネ上傾斜角センサ、８…左右方向用バネ下傾斜角センサ、２１…前後方向車高変化演算部、２２…車高演算部、２３…バネ上重量演算部、２４…前軸車高演算部、２５…左右方向車高変化演算部、３０…車体フレーム、３１…板バネ、３２…前車軸、３３…地面、３４…エアサスペンション、３５…後車軸、３６，３７…水平方向線、３８…連結ロッド、３９…レバー、４０…エアサスペンション、４１…車体フレーム、４２，４３…左右方向車体部材、４４…エアサスペンション、４５，４６…水平方向線、Ｈ…基準車高、ｈ…車高変化分、Ｌ…長さ、α，α1 ，β，β1 …傾斜角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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