(57)【要約】【課題】  本発明は車両の等速運行中と同様に、加減速中でも、車両等の傾きを検出する装置を得るにある。【解決手段】車や電車等の移動体に取り付けられた、該移動体の走行方向の加速度を検出する水平方向感知手段と、この水平方向感知手段の走行方向に対して垂直方向の加速度を検出する垂直方向感知手段と、この垂直方向感知手段および前記水平方向感知手段に関連付けられて設けられた、前記水平方向感知手段が検出した加速度と前記垂直方向感知手段が検出した加速度をそれぞれ２乗した和が重力加速度の２乗と等しいかどうかで前記移動体の加減速を検出し、加減速中の前記移動体の傾き計算をする検出手段とで車両等の傾き検出装置を構成している。【選択図】  図４ 
2005106716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車や電車等の移動体に取り付けられた、該移動体の走行方向の加速度を検出する水平方向感知手段と、この水平方向感知手段の走行方向に対して垂直方向の加速度を検出する垂直方向感知手段と、この垂直方向感知手段および前記水平方向感知手段に関連付けられて設けられた、前記水平方向感知手段が検出した加速度と前記垂直方向感知手段が検出した加速度をそれぞれ２乗した和が重力加速度の２乗と等しいかどうかで前記移動体の加減速を検出し、加減速中の前記移動体の傾き計算をする検出手段とからなることを特徴とする車両等の傾き検出装置。
【請求項２】
車や電車等の移動体に取り付けられた、該移動体の走行方向の加速度を検出する水平方向感知手段およびこの水平方向感知手段の走行方向に対して垂直方向の加速度を検出する垂直方向感知手段とが一体的に設けられた感知手段と、この感知手段に関連付けられて設けられた、前記水平方向感知手段が検出した加速度と前記垂直方向感知手段が検出した加速度をそれぞれ２乗した和が重力加速度の２乗と等しいかどうかで前記移動体の加減速を検出し、加減速中の前記移動体の傾き計算をする検出手段とからなることを特徴とする車両等の傾き検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車や電車等の車両等の傾き検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車や電車等の移動体等のカーナビゲーションで、特に立体交差等に至る傾斜の道路を通過したかどうかを検出するために、一軸の加速度センサを用いて検出している
【０００３】
そのため、従来の車や電車等の移動体では、等速で運行中であれば加速度センサで正確に検出できるが、加減速中は加速度が伴うため正確に測れないという問題があった。
【特許文献１】特開２０００−３３３５０５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、車両の等速運行中と同様に、加減速中でも、車両等の傾きを検出する装置を提供することを目的としている。
【０００５】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、車や電車等の移動体に取り付けられた、該移動体の走行方向の加速度を検出する水平方向感知手段と、この水平方向感知手段の走行方向に対して垂直方向の加速度を検出する垂直方向感知手段と、この垂直方向感知手段および前記水平方向感知手段に関連付けられて設けられた、前記水平方向感知手段が検出した加速度と前記垂直方向感知手段が検出した加速度をそれぞれ２乗した和が重力加速の２乗と等しいかどうかで前記移動体の加減速を検出し、加減速中の前記移動体の傾き計算をする検出手段とで車両等の傾き検出装置を構成している。
【発明の効果】
【０００７】
以下の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
【０００８】
（１）車や電車等の移動体に取り付けられた、該移動体の走行方向の加速度を検出する水平方向感知手段と、この水平方向感知手段の走行方向に対して垂直方向の加速度を検出する垂直方向感知手段と、この垂直方向感知手段および前記水平方向感知手段に関連付けられて設けられた、前記水平方向感知手段が検出した加速度と前記垂直方向感知手段が検出した加速度をそれぞれ２乗した和が重力加速度の２乗と等しいかどうかで前記移動体の加減速を検出し、加減速中の前記移動体の傾き計算をする検出手段とで構成されているので、検出された加速度を基にして、検出手段の傾き計算テーブルを介して前記移動体の傾きを正確に検出することができる。そのため、例えば立体交差等の通過時の加減速に対応して移動体の傾きを正確に計測することができる。
【０００９】
（２）前記（１）によって、構造が簡単なので、容易に実施することができるとともに、利用価値の高い状態で、設置することができる。
【００１０】
（３）前記（１）によって、等速運行あるいは加減速運行において、それぞれの状況に合った傾き計算を効率よく実行することができる。
【００１１】
（４）請求項２も前記（１）〜（３）と同様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に示す実施するための最良の形態により、本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１ないし図４に示す本発明の第１の実施するための最良の第１の形態において、１は車、オートバイ、電車等の移動体の車両に取り付けられた傾き検出装置で、この傾き検出装置１は、前記移動体２の走行方向の加速度を検出する水平方向感知手段としての第１の加速度センサ３と、この第１の加速度センサ３の走行方向に対して垂直方向の加速度を検出する垂直方向感知手段としての第２の加速度センサ４と、この第２の加速度センサ４および前記第１の加速度センサ３に関連付けられて設けられた、前記第１の加速度センサ３が検出した加速度と前記第２の加速度センサ４が検出した加速度をそれぞれ２乗した和が重力加速度の２乗と等しいかどうかで前記移動体２の加減速を検出し、加減速中の前記移動体の傾き計算をする検出手段５とで構成されている。
【００１４】
前記第１および第２の加速度センサ３、４に使用されるセンサは、本実施の形態では従来と同様の加速度センサを使用するが、加速度や重力を効率よく検出することができるセンサであればよい。
また、前記第１および第２の加速度センサ３、４の取り付け位置は、前記移動体２に設置される制御部に関連付けられて適宜に取り付けられている。この場合、配線を介して取り付けられるが、本実施の形態ではこれに限らず、無線方式を採用してもよい。
【００１５】
前記検出手段５も、前記第１および第２の加速度センサ３、４と同様に前記移動体に設置される制御部Ｘに関連付けられて適宜に配線を介して取り付けられるが、無線方式を採用してもよい。
また、前記検出手段５には、前記第１の加速度センサ３が検出した加速度と前記第２の加速度センサ４が検出した加速度をそれぞれ２乗した和が重力加速の２乗と等しいかどうかで前記移動体の加減速を検出し、加減速中の前記移動体の傾き計算テーブル６を備えている。
この計算テーブルを構成している計算式を図４を用いて説明する。
図中、ＡＨは車両の水平方向の加速度（前記第１の加速度センサ３が検出した加速度）、ＡＶは車両の垂直方向の加速度（前記第２の加速度センサ４が検出した加速度）、ＡＴはＡＨとＡＶの合成加速度である。
車両等が等速運行している場合、加速度センサには重力加速度のみ加わるので
ＡＧ２＝ＡＨ２＋ＡＶ２
なる関係式が成り立つ。ここで、ＡＧは重力加速度である。
このとき、車両の傾きθは
θ＝ＴＡＮ−１(ＡＨ／ＡＶ）
となる。次に、車両の加減速運行中は、
ＡＧ２≠ＡＨ２＋ＡＶ２
となるが、車両の垂直方向の加速度ＡＶは車両の加減速にともなう加速度の影響を受けない。したがって、このときの車両の傾きは
θ＝ＣＯＳ−１(ＡＨ／ＡＧ）
で計算される。また、このときの車両の加減速にともなう加速度ＡＣは
ＡＣ＝ＡＨ−（ＡＧ２−ＡＶ２）１／２
で計算できる。
この傾き計算テーブル６を用いることにより、前記第１の加速度センサ３が検出した加速度と前記第２の加速度センサ４が検出した加速度から等速運行中の加速度から傾きを計算することはもちろん、加減速中の車両の傾きを計算する手段を提供することができる。
【００１６】
なお、本実施の形態では、前記検出手段５は、前記移動体２に搭載されている燃料噴射やタイミング等を制御する車載コンピュータである制御部Ｘと別体に搭載されたものについて説明したが、本発明はこれに限らず、該制御部Ｘと一体的に設けられたものでもよい。
したがって、従来と同様のＧＰＳや車載コンピュータ等に組み込むこともできる。
【００１７】
上記構成の傾き検出装置１は、等速運行中では、水平方向の加速度を検出する第１の加速度センサ３で前記移動体の傾きを検出する。
前記移動体２が斜度のある道路や立体交差等を通過する場合、移動体の速度は加減速される。この場合には、第１の加速度センサ３で走行方向の加速度を検出し、第２の加速度センサ４で走行方向に対して垂直方向の加速度を検出する。
検出された加速度を基にして、検出手段５の傾き計算テーブル６を介して前記移動体２の傾きを正確に検出することができるので、例えば立体交差等の通過時の加減速に対応して移動体２の傾きを正確に計測することができる。
【００１８】
{発明を実施するための異なる形態}
【００１９】
次に、図５ないし図８に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【実施例２】
【００２０】
図５および図６に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、水平方向感知手段としての第１の加速度センサ３、この第１の加速度センサ３の走行方向に対して垂直方向の加速度を検出する垂直方向感知手段としての第２の加速度センサ４とを一体に設けた感知手段７を用いた点で、このように構成された傾き検出装置１Ａにしても前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様な作用効果が得られるとともに、設置スペースを小さくすることができる。
なお、１つの加速度センサで水平方向および垂直方向の加速度を検出できるものを用いてもよい。
【実施例３】
【００２１】
図７および図８に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための第２の形態と主に異なる点は、水平方向の加速度を検出できる、従来と同様のＧＰＳシステムＹや車載コンピュータに、垂直方向の加速度を検出できる第２の加速度センサ４を取り付けた感知手段７Ａを用いた点で、このように構成された傾き検出装置１Ｂにすることにより、前記本発明を実施するための第２の形態と同様な作用効果が得られる。
【００２２】
なお、前記本発明の異なる実施の形態では主に第１の実施の形態を基にして説明したが、本発明はこれに限らず、各実施の形態に使用された構成を組み合わせて使用しても同様な作用効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は車両の等速運行中と同様に、加減速中でも、傾斜の道路を通過したか、立体交差等での上下位置を正確に測定することができる車や電車等の制御システムを製造、使用する産業で利用される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を実施するための最良の第１の形態のシステム概念図。
【図２】本発明を実施するための最良の第１の形態の実施例。
【図３】本発明を実施するための最良の第１の形態のブロック図。
【図４】本発明を実施するための最良の第１の形態の計算テーブルの計算式の説明図。
【図５】本発明を実施するための第２の形態の実施例。
【図６】本発明を実施するための第２の形態のブロック図。
【図７】本発明を実施するための第３の形態の実施例。
【図８】本発明を実施するための第３の形態のブロック図。
【符号の説明】
【００２５】
１、１Ａ、１Ｂ：傾き検出装置        ２：移動体、
３：水平方向感知手段、              ４：垂直方向感知手段、
５：検出手段、                      ６：傾き計算テーブル、
７、７Ａ：感知手段、                Ｘ：制御部、
Ｙ：ＧＰＳシステム。
【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】
2005106716.tif 000008
【図７】
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【図８】
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