説明

車両のロール警報装置及びロール警報方法

【課題】 簡単な処理によって車両の走行状態に応じた最適時にロール警報を発する。
【解決手段】 車速センサ22は、車両の車速を検出する。傾き量算出部20は、左右のハイトセンサ16,17からの検出値に基づき、車両の車幅方向における傾き量を算出する。ロール警報設定値記憶部19には、ロール警報設定値が車速に対応して予め記憶されている。判定部21は、車速センサ22が検出した車速に対応するロール警報設定値をロール警報設定値記憶部19から取得し、この取得したロール警報設定値を、傾き量算出部20が算出した傾き量が超えたか否かを判定する。警報器23は、傾き量がロール警報設定値を超えたと判定部21が判定したとき、車両の運転者に対して警報を発する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両が横転する可能性があることを運転者に報知するための車両のロール警報装置及びロール警報方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の車両のロール警報装置として、車両のロール角度(車幅方向の傾き量)とロール角速度(傾きの変化速度)とに基づいて警報を発するものがある。
【0003】
【特許文献1】特開2002−168620号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、運転者に対して警報を発する必要性の有無は、車両の走行状態によって相違するため、従来のロール警報装置では、不必要に警報が頻繁に発せられてしまう可能性や、反対に必要時に警報が発せられない可能性があった。
【0005】
また、ロール角速度はロール角度から演算により求めるため、処理が複雑であった。
【0006】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な処理によって車両の走行状態に応じた最適時に警報を発することが可能な車両のロール警報装置及びロール警報方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため、本発明に係るロール警報装置は、車速検出部と傾き量取得部と閾値記憶部と判定部と警報出力部とを備える。
【0008】
車速検出部は、車両の車速を検出する。傾き量取得部は、車両の車幅方向における傾き量を取得する。閾値記憶部には、傾き量の閾値が車速に対応して予め記憶される。判定部は、車速検出部が検出した車速に対応する閾値を閾値記憶部から取得し、この取得した閾値を、傾き量取得部が取得した傾き量が超えたか否かを判定する。警報出力部は、傾き量が閾値を超えたと判定部が判定したとき、車両の運転者に対して警報を発する。
【0009】
また、本発明に係るロール警報方法は、車両の車速を検出する車速検出ステップと、車両の車幅方向における傾き量を取得する傾き量取得ステップと、検出した車速に対応して予め設定された傾き量の閾値を、取得した傾き量が超えたか否かを判定する判定ステップと、傾き量が閾値を超えたと判定されたとき、車両の運転者に対して警報を発する警報出力ステップと、を備える。
【0010】
上記構成及び方法では、傾き量の閾値が車速に対応して設定されているので、傾き量が同じであっても、警報が必要な車速で車両が走行している場合にのみ警報が発せられる。従って、車両が横転する可能性があることを運転者に報知する警報を、車両の走行状態に応じた最適時に発することができる。
【0011】
また、傾き量の閾値が車速に対応して予め設定されているので、係る閾値と取得した傾き量との比較という比較的簡単な処理によって、警報を発するか否かの判定を行うことができる。
【0012】
上記ロール警報装置において、傾き量取得部は、車両の左右それぞれの高さを検出する左右のハイトセンサと、左右のハイトセンサの検出値に基づき、水平位置を基準とした左右の乖離量の和を傾き量として算出する傾き量算出部と、を有してもよい。この場合、閾値記憶部には、複数の車速域と各車速域に対応する閾値とが記憶され、判定部は、車速検出部が検出した車速が属する車速域に対応する閾値を閾値記憶部から読み出す。
【0013】
上記構成では、傾き量を汎用性の高いハイトセンサの検出値から算出するので、特別な部品を必要とせずに傾き量を取得することができる。
【0014】
また、上記ロール警報装置において、閾値記憶部に記憶された複数の車速域は、最も低速側の低車速域を含んでもよく、低車速域に対応する閾値は、低車速域よりも高速側の車速域に対応する閾値よりも小さく設定してもよい。
【0015】
例えば、交差点などでの右左折時の走行は低車速域に属し、係る右左折時には、運転者による急激なハンドル操作によってロール角度(傾き量)が急増する可能性が高い。このため、ロール角度が比較的小さい段階で警報を発する必要がある。これに対し、右左折時以外では、急激なハンドル操作によってロール角度が急増する可能性が低いため、低車速域と同様にロール角度が比較的小さい段階から警報を発する必要性は乏しい。
【0016】
この点に関し、上記構成では、車速が低車速域に属する場合には、それよりも高速側の車速域に属する場合よりも小さい傾き量で警報を発する。従って、車両が横転する可能性があることを運転者に報知する警報を、より最適時に発することができる。
【0017】
さらに、上記ロール警報装置において、閾値記憶部に記憶された複数の車速域は、低車速域と、低車速域よりも高速側の中車速域と、中車速域よりも高速側の高車速域と、を含んでもよく、中車速域に対応する閾値は、低車速域に対応する閾値及び高車速域に対応する閾値よりも大きく設定してもよい。
【0018】
例えば、山道や悪路での走行は中車速域に属し、係る山道や悪路を走行する際には、運転者は常に車両のロールを意識しながら走行する。このため、ロール角度が比較的大きくなった段階で警報を発すれば足りる。これに対し、高車速域に属する車速での走行時には、運転者は車両のロールを意識せずに走行する場合が多いため、中車速域と比べてロール角度が小さい段階から警報を発する必要性がある。
【0019】
この点に関し、上記構成では、車速が中車速域に属する場合には、低車速域及び高車速域に属する場合よりも大きい傾き量で警報を発する。従って、車両が横転する可能性があることを運転者に報知する警報を、さらに最適時に発することができる。
【発明の効果】
【0020】
本発明に係るロール警報装置及びロール警報方法によれば、簡単な処理によって車両の走行状態に応じた最適時に警報を発することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【0022】
図1は本発明に係るロール警報装置を車両に搭載した一実施形態を模式的に示す平面図、図2は図1の車軸周辺を模式的に示す側面図、図3は図1のロール警報装置の電気的構成を示すブロック構成図、図4は車速とロール警報設定値との関係を示すマップ、図5はロール警報発生処理を示すフローチャートである。
【0023】
図1に示すように、本実施形態の車両としてのトラック1の車室内には、運転者が着座する運転席4が設けられ、運転席4の前方には、インパネ(インストルメント・パネル)5が配置されている。インパネ5には、速度計や回転計などの計器類に加えて、後述する警報器23が設けられている。トラック1の車室内には、トランスミッション6及びECU(エレクトロニック・コントロール・ユニット)7が搭載されている。
【0024】
トラック1は、エアサスペンションを備える。エアサスペンションとは、トラック1のシャーシスプリングとしてエアスプリング12を用いたものである。
【0025】
すなわち、図1及び図2に示すように、トラック1は、左右の後前輪(タイヤ)9と、後前輪9と一体的に回転する後前軸10と、左右の後後輪(タイヤ)11と、後後輪11と一体的に回転する後後軸(図示外)とを備える。後前軸10及び後後軸の左右両側は、それぞれ2つのエアスプリング12を介して左右のサイドメンバ(車体フレーム)13に支持されている。
【0026】
具体的に後前輪9側について説明すると、サイドメンバ13の下方にアンダーメンバ14が配置され、アンダーメンバ14の前後方向略中央の上面にハウジング15が固定されている。ハウジング15は、後前軸10を回転自在に支持する。エアスプリング12は、アンダーメンバ14の前部及び後部の上面とサイドメンバ13の下面との間にそれぞれ配置され、各エアスプリング12の上部及び下部は、サイドメンバ13及びアンダーメンバ14にそれぞれ連結されている。なお、後後軸側については、後前軸10側と同様の構造であるため、その説明を省略する。
【0027】
エアスプリング12へ空気が供給されると、サイドメンバ13とアンダーメンバ14との距離が増大し、車高が上昇する。反対に、エアスプリング12から空気が排出されると、サイドメンバ13とアンダーメンバ14との距離が減少し、車高が下降する。
【0028】
また、後前軸10と左右のサイドメンバ13との間には、サイドメンバ13に対する後前軸10の左右の高さ位置、すなわち左右の車高を独立して検出する左ハイトセンサ16及び右ハイトセンサ17がそれぞれ設けられている。左右のハイトセンサ16,17が検出した車高測定値は、それぞれECU7へ出力される。
【0029】
ECU7は、車高自動調整装置として機能する。すなわち、ECU7は、基準車高値が予め記憶された基準車高記憶部18を有し、車両走行中において、左右のハイトセンサ16,17から入力された車高測定値と基準車高記憶部18から読み出した基準車高値とを逐次比較し、両者が一致するようにエアスプリング12に対する給排気を制御する。この基準車高値とは、所望のサスペンションストロークを確保するために最適となる車高であり、左右の区別なく設定されている。車高が基準車高値に維持されることにより、積載荷重の大小にかかわらず、乗り心地が向上し、且つ荷台の振動が有効に低減される。
【0030】
また、ECU7は、ロール判定装置としても機能する。すなわち、ECU7は、基準車高記憶部18に加えて、ロール警報設定値記憶部(閾値記憶部)19と傾き量算出部20と判定部21とを有する。
【0031】
傾き量算出部20は、トラック1の左右それぞれの高さを検出する左右のハイトセンサ16,17からそれぞれ入力された左右の車高測定値(HL,HR)に基づき、水平位置を基準とした左右の乖離量の和(RLdiff)をトラック1の傾き量として算出し、この左右の乖離量の和を判定部21へ出力する。ここで、水平位置での左右の車高は、共に基準車高値として基準車高記憶部18に記憶されているため、傾き量算出部20は、基準車高記憶部18から基準車高値を読み出し、左右の車高測定値(HL,HR)と基準車高値との差(HLdiff,HRdiff)をそれぞれ算出し、各算出値の絶対値の和(|HLdiff|+|HRdiff|)を左右の乖離量の和(RLdiff)として算出する。
【0032】
トランスミッション6には、車速を検出する車速センサ(車速検出部)22が設けられ、車速センサ22が検出した車速はECU7へ出力される。
【0033】
判定部21は、車速センサ22が検出した車速に対応するロール警報設定値(閾値)をロール警報設定値記憶部19から取得し、取得したロール警報設定値と傾き量算出部20が算出した傾き量とを比較し、傾き量がロール警報設定値を超えたか否かを判定する。
【0034】
インパネ5には、警報器(警報出力部)23が設けられている。判定部21は、傾き量がロール警報設定値を超えたと判定したとき、警報器23へ作動指示信号を出力する。判定部21から作動指示信号を受けた警報器23は、車両が横転する可能性があることを運転者に報知するための警報を発する。警報を発する態様としては、ブザーによる音声出力やランプや液晶画面による表示出力やそれらの組み合わせ等が可能であり、その態様は特に限定されるものではない。
【0035】
ここで、ロール警報設定値記憶部19には、複数の車速域と各車速域に対応するロール警報設定値とが設定されたマップ(又はテーブル)が予め記憶されている。具体的には、図4に示すように、複数の車速域としては、最も低速側の低車速域(20km/h未満)と、低車速域よりも高速側の中車速域(20km/h以上70km/h未満)と、中車速域よりも高速側の高車速域(70km/h以上)とが設定され、各車速域に対応するロール警報設定値としては、低車速域では10が、中車速域では20が、高車速域では15がそれぞれ設定されている。すなわち、3つの車速域のうち低車速域のロール警報設定値が最も低く、中車速域のロール警報設定値が最も高い。
【0036】
このように、車速に応じてロール警報設定値を変えているのは以下の理由による。
【0037】
例えば、交差点などでの右左折時の走行は低車速域に属し、係る右左折時には、運転者による急激なハンドル操作によってロール角度(傾き量)が急増する可能性が高い。このため、ロール角度が比較的小さい段階で警報を発する必要がある。これに対し、右左折時以外では、急激なハンドル操作によってロール角度が急増する可能性が低いため、低車速域と同様にロール角度が比較的小さい段階から警報を発する必要性は乏しい。このため、車速が低車速域に属する場合には、それよりも高速側の車速域(中車速域及び高車速域)に属する場合よりも小さい傾き量で警報を発するように、ロール警報設定値を最も低く設定する。
【0038】
また、例えば、山道や悪路での走行は中車速域に属し、係る山道や悪路を走行する際には、運転者は常に車両のロールを意識しながら走行する。このため、ロール角度が比較的大きくなった段階で警報を発すれば足りる。これに対し、高車速域に属する車速での走行時には、例えば高速道路での急激なレーンチェンジのように運転者は車両のロールを意識せずに走行する場合が多いため、中車速域と比べてロール角度が小さい段階から警報を発する必要性がある。このため、車速が中車速域に属する場合には、低車速域及び高車速域に属する場合よりも大きい傾き量で警報を発するように、ロール警報設定値を最も高く設定する。
【0039】
なお、本実施形態では、車高自動調節機能を有するエアサスペンション車の場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、車高自動調節機能を有さないエアサスペンション車やリーフスプリングを利用したサスペンション車に対しても適用可能である。この場合、車両の発進時に取得した左右の車高測定値(初期車高値)を水平位置での左右の車高としてメモリに一時的に記憶させておき、車両走行中に初期車高値と左右の車高測定値(HL,HR)との差をそれぞれ算出し、各算出値の絶対値の和を左右の乖離量の和として算出すればよい。
【0040】
また、本実施形態では、左右のハイトセンサ16,17が検出する左右の車高測定値(HL,HR)に基づき、水平位置を基準とした左右の乖離量の和(RLdiff)をトラック1の傾き量として算出したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば車幅方向の傾き角度を傾き量として検出する等、車両の左右の傾きに応じて増減するあらゆる検出値又はこれに基づく算出値を、傾き量として使用することができる。
【0041】
次に、ECU7が実行する処理について、図5のフローチャートに基づいて説明する。なお、ステップS1〜S7は傾き量算出部20が実行する処理であり、ステップS8〜S11は判定部21が実行する処理である。
【0042】
本処理は、トラック1の走行中に所定時間毎に開始され、ステップS1では、次式(1)のHRに右ハイトセンサ17からの車高測定値を代入する。
【0043】
ステップS2では、次式(1)のHRnormに、車高水平時の右車高として基準車高記憶部18から読み出した基準車高値を代入する。
【0044】
ステップS3では、次式(1)に従って、右側における現在の車高と水平車高との差をHRdiffとして算出する。
【0045】
HRdiff=HRnorm−HR・・・(1)
ステップS4では、次式(2)のHLに左ハイトセンサ16からの車高測定値を代入する。
【0046】
ステップS5では、次式(2)のHLnormに、車高水平時の左車高として基準車高記憶部18から読み出した基準車高値を代入する。なお、基準車高値が左右で等しく設定されている場合、HLnormと上記ステップS2のHRnormとは等しい値となる。
【0047】
ステップS6では、次式(2)に従って、左側における現在の車高と水平車高との差をHLdiffとして算出する。
【0048】
HLdiff=HLnorm−HL・・・(2)
ステップS7では、次式(3)に従って、左右の車高差(水平位置を基準とした左右の乖離量の和)をRLdiffとして算出する。
【0049】
RLdiff=|HLdiff|+|HRdiff|・・・(3)
ステップS8では、車速センサ22が検出した現在の車速でのロール警報設定値を、ロール警報設定値記憶部19のマップから取得し、Rollへ代入する。
【0050】
ステップS9では、RollとステップS7で算出したRLdiffとを比較し、RLdiffがRollよりも大きい場合にはステップS10へ進み、RLdiffがRoll以下の場合にはステップS11へ進む。
【0051】
ステップS10では、傾き量(RLdiff)がロール警報設定値(Roll)を超えているため、警報器23へ作動指示信号を出力し、ステップS11では、傾き量(RLdiff)がロール警報設定値(Roll)以下であるため、警報器23へ作動指示信号を出力しない。
【0052】
このように、本実施形態によれば、ロール警報設定値が車速に対応して設定されているので、傾き量が同じであっても、警報が必要な車速で車両が走行している場合にのみ警報が発せられる。
【0053】
具体的には、低車速域での走行は交差点などでの右左折時を含み、係る右左折時には運転者による急激なハンドル操作によってロール角度(傾き量)が急増する可能性が高いため、中車速域及び高車速域よりもロール角度が小さい段階で警報が発せられる。
【0054】
また、中車速域での走行は山道や悪路での走行を含み、係る山道や悪路での走行時には、運転者は常に車両のロールを意識しながら走行するため、ロール角度が比較的大きくなった段階で警報が発せられる。さらに、高車速域での走行時には、運転者は車両のロールを意識せずに走行する場合が多いため、中車速域よりもロール角度が小さい段階から警報が発せられる。
【0055】
従って、車両が横転する可能性があることを運転者に報知する警報を、最適時に発することができる。
【0056】
また、ロール警報設定値が車速に対応して予め設定されているので、車速に応じて読み出したロール警報設定値と取得した傾き量との比較という比較的簡単な処理によって、警報を発するか否かの判定を行うことができる。
【0057】
さらに、傾き量を汎用性の高いハイトセンサ16,17の検出値から算出するので、特別な部品を必要とせずに傾き量を取得することができる。
【産業上の利用可能性】
【0058】
本発明は、様々な車両のロール警報装置及びロール警報方法に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】本発明に係るロール警報装置を車両に搭載した一実施形態を模式的に示す平面図である。
【図2】図1の車軸周辺を模式的に示す側面図である。
【図3】図1のロール警報装置の電気的構成を示すブロック構成図である。
【図4】車速とロール警報設定値との関係を示すマップである。
【図5】ロール警報発生処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0060】
1:トラック(車両)
4:運転席
5:インパネ(インストルメント・パネル)
6:トランスミッション
7:ECU(エレクトロニック・コントロール・ユニット)
9:後前輪(タイヤ)
10:後前軸(車軸)
11:後後輪(タイヤ)
12:エアスプリング
13:サイドメンバ(車体フレーム)
16:左ハイトセンサ(傾き量取得部)
17:右ハイトセンサ(傾き量取得部)
18:基準車高記憶部
19:ロール警報設定値記憶部(閾値記憶部)
20:傾き量算出部(傾き量取得部)
21:判定部
22:車速センサ(車速検出部)
23:警報器(警報出力部)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の車速を検出する車速検出部と、
前記車両の車幅方向における傾き量を取得する傾き量取得部と、
傾き量の閾値が前記車速に対応して予め記憶された閾値記憶部と、
前記車速検出部が検出した車速に対応する閾値を前記閾値記憶部から取得し、前記傾き量取得部が取得した傾き量が前記取得した閾値を超えたか否かを判定する判定部と、
前記傾き量が前記閾値を超えたと前記判定部が判定したとき、前記車両の運転者に対して警報を発する警報出力部と、
を備えたことを特徴とする車両のロール警報装置。
【請求項2】
請求項1に記載の車両のロール警報装置であって、
前記傾き量取得部は、前記車両の左右それぞれの高さを検出する左右のハイトセンサと、該左右のハイトセンサの検出値に基づき、水平位置を基準とした左右の乖離量の和を前記傾き量として算出する傾き量算出部と、を有し、
前記閾値記憶部には、複数の車速域と各車速域に対応する閾値とが記憶され、
前記判定部は、前記車速検出部が検出した車速が属する車速域に対応する閾値を前記閾値記憶部から読み出す
ことを特徴とする車両のロール警報装置。
【請求項3】
請求項2に記載の車両のロール警報装置であって、
前記閾値記憶部に記憶された複数の車速域は、最も低速側の低車速域を含み、
前記低車速域に対応する閾値は、該低車速域よりも高速側の車速域に対応する閾値よりも小さく設定されている
ことを特徴とする車両のロール警報装置。
【請求項4】
請求項2に記載の車両のロール警報装置であって、
前記閾値記憶部に記憶された複数の車速域は、最も低速側の低車速域と、該低車速域よりも高速側の中車速域と、該中車速域よりも高速側の高車速域と、を含み、
前記中車速域に対応する閾値は、前記低車速域に対応する閾値及び前記高車速域に対応する閾値よりも大きく設定されている
ことを特徴とする車両のロール警報装置。
【請求項5】
車両の車速を検出する車速検出ステップと、
前記車両の車幅方向における傾き量を取得する傾き量取得ステップと、
前記検出した車速に対応して予め設定された傾き量の閾値を、前記取得した傾き量が超えたか否かを判定する判定ステップと、
前記傾き量が前記閾値を超えたと判定されたとき、前記車両の運転者に対して警報を発する警報出力ステップと、
を備えたことを特徴とする車両のロール警報方法。

【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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【公開番号】特開2007−45364(P2007−45364A)
【公開日】平成19年2月22日(2007.2.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−233596(P2005−233596)
【出願日】平成17年8月11日(2005.8.11)
【出願人】(000000170)いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Fターム(参考)】