JP2696416B2 - 車の横転防止装置 - Google Patents
車の横転防止装置Info
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
- B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
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Landscapes
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的と在来技術 曲線状の道路を走る車には遠心力が働き、屡横転事故
を起こす。遠心力は車の速度・重量・旋回半径等によっ
て変動するが、その作用の程度は従来は運転者の経験か
ら感覚的に判断する外なく、科学的に適切な対処は出来
なかった。
を起こす。遠心力は車の速度・重量・旋回半径等によっ
て変動するが、その作用の程度は従来は運転者の経験か
ら感覚的に判断する外なく、科学的に適切な対処は出来
なかった。
本発明は横転事故を未然に防ぐ装置に関するものであ
る。
る。
ロ．発明の構成・作用 遠心力がすべて車の横転の為に費やされるものとすれ
ば（即ち、車を旋回半径方向外方にスリップさせる効果
等を無視すれば）、第１図，第２図で、右旋回の場合、
外側設置点P.Pを結ぶ線を軸として、車を横転させよう
とするモーメントｍαcH（ｍは全車質量、αcは旋回曲
線に対応する法線加速度、Ｈは重心Ｇの高さ）が働く。
これに対し、mgDL（DLはP.Pを含んで路面に垂直な面と
重心との距離、ｇは重力加速度）のモーメントが車を安
定させる方向に働く。従って ｍαcH＞mgDL ∴αc＞gDL/H （１） になれば車は横転する事になる。
ば（即ち、車を旋回半径方向外方にスリップさせる効果
等を無視すれば）、第１図，第２図で、右旋回の場合、
外側設置点P.Pを結ぶ線を軸として、車を横転させよう
とするモーメントｍαcH（ｍは全車質量、αcは旋回曲
線に対応する法線加速度、Ｈは重心Ｇの高さ）が働く。
これに対し、mgDL（DLはP.Pを含んで路面に垂直な面と
重心との距離、ｇは重力加速度）のモーメントが車を安
定させる方向に働く。従って ｍαcH＞mgDL ∴αc＞gDL/H （１） になれば車は横転する事になる。
こゝで、Ｈは、乗用車の場合は最低荷重（車両重量＋
運転者重量）時と最大荷重時との間の変動が小さいの
で、例えば安全側の極値（Ｈの最大値、即ち最低荷重時
の値）をとるなどして一定値として扱う事が出来るの
で、同じく一定値であるｇと一括してg/Hを一定値とし
て扱い、更に、これに全体の安全率を考慮に入れてk1と
置換えれば（１）式は αc＞k1DL （２） と簡略化される。
運転者重量）時と最大荷重時との間の変動が小さいの
で、例えば安全側の極値（Ｈの最大値、即ち最低荷重時
の値）をとるなどして一定値として扱う事が出来るの
で、同じく一定値であるｇと一括してg/Hを一定値とし
て扱い、更に、これに全体の安全率を考慮に入れてk1と
置換えれば（１）式は αc＞k1DL （２） と簡略化される。
従って、適宜な検出装置によって得た諸元を演算し
て、上式が成立つ状態に至った時には安全装置が働く様
にすれば横転を防げる訳である。
て、上式が成立つ状態に至った時には安全装置が働く様
にすれば横転を防げる訳である。
第４図はこの様な装置の構成の１例を示すブロックダ
イヤグラムである。
イヤグラムである。
第１図に示す各車輪にかゝるバネ上荷重w1u，w2u，w
3u，w4uは、それぞれのバネ部に設置された適宜な荷重
検出機構（例えば歪ゲージ、ロードセル等）31,32,33,3
4によって検出され、演算機１はそれ等を入力として各
荷重の特定時の値w10，w20，w30，w40（説明後記）を選
出、またそれ等の合力Wuを算出する。演算機２はこれ等
と、バネ設置点の前後方向間隔Ｌ及び左右方向間隔ｄ
（これ等は車種毎に一定で、設計上或は実測から既知で
あり、適宜な設定機構41,42で入力される）とからWuの
位置、即ち重心Guの水平方向の位置（前後方向l1u）、
（左右方向d1u）を算出する。
3u，w4uは、それぞれのバネ部に設置された適宜な荷重
検出機構（例えば歪ゲージ、ロードセル等）31,32,33,3
4によって検出され、演算機１はそれ等を入力として各
荷重の特定時の値w10，w20，w30，w40（説明後記）を選
出、またそれ等の合力Wuを算出する。演算機２はこれ等
と、バネ設置点の前後方向間隔Ｌ及び左右方向間隔ｄ
（これ等は車種毎に一定で、設計上或は実測から既知で
あり、適宜な設定機構41,42で入力される）とからWuの
位置、即ち重心Guの水平方向の位置（前後方向l1u）、
（左右方向d1u）を算出する。
但し、これ等はバネ上荷重関係の諸元から得た結果で
あるから車全体の重量・重心のデータではない。車全体
の重心等を求めるにはバネ下荷重を考慮せねばならな
い。
あるから車全体の重量・重心のデータではない。車全体
の重心等を求めるにはバネ下荷重を考慮せねばならな
い。
なほ、上記の重心位置算出は、車に加速度が加わって
いる状態では各車輪にかゝる荷重が変って来るし、走行
中は路面の凹凸や障害物によるピッチングやローリング
の影響を受けるので、静止時の検出値・演算値を記憶、
保持させる。
いる状態では各車輪にかゝる荷重が変って来るし、走行
中は路面の凹凸や障害物によるピッチングやローリング
の影響を受けるので、静止時の検出値・演算値を記憶、
保持させる。
また、路面の傾斜も算出結果に影響するので、水平状
態での検出値を用いる。
態での検出値を用いる。
この為演算機１には、前記の荷重検出値の外に適宜な
速度検出機構35（勿論スピードメーターから取ってもよ
い）から得た速度Ｖを、また適宜な傾斜検出機構36から
得た条件を入力する。そしてＶ＝０、即ち速度検出機構
からの入力が無く、且水平、即ち傾斜検出機構からの入
力が無い時（若干の許容限度を設けて、水平からある角
度以内は信号を発しないという様にしてよい）にのみw
10〜w40を選出して演算機２に入力する。前記の特定時
の値とはこの条件下での出力の意である（条件外の時の
値は第５図の演算機11に送られる）。
速度検出機構35（勿論スピードメーターから取ってもよ
い）から得た速度Ｖを、また適宜な傾斜検出機構36から
得た条件を入力する。そしてＶ＝０、即ち速度検出機構
からの入力が無く、且水平、即ち傾斜検出機構からの入
力が無い時（若干の許容限度を設けて、水平からある角
度以内は信号を発しないという様にしてよい）にのみw
10〜w40を選出して演算機２に入力する。前記の特定時
の値とはこの条件下での出力の意である（条件外の時の
値は第５図の演算機11に送られる）。
バネ下荷重は車種毎に一定で、設計上の計算或は実測
によってその重量W1とその重心G1の位置（前後方向ｌ
１，左右方向ｄ１）が得られるからこれ等を設定機
構43,44,45で演算機３に入力する。演算機３では他の入
力wu，l1u，d1uとから全車重量Ｗの重心Ｇの位置（前後
方向lF，左右方向dL）がWu，Wlの合力計算で容易に求め
られる。
によってその重量W1とその重心G1の位置（前後方向ｌ
１，左右方向ｄ１）が得られるからこれ等を設定機
構43,44,45で演算機３に入力する。演算機３では他の入
力wu，l1u，d1uとから全車重量Ｗの重心Ｇの位置（前後
方向lF，左右方向dL）がWu，Wlの合力計算で容易に求め
られる。
旋回方向が右か左かはハンドルの回転方向に対応し、
またハンドルの回転は適宜な回転角検出機構（例えばロ
ータリーエンコーダー等。本演算では、回転方向だけ
で、角度の精度は要らないから、より簡単な検出機構で
間に合う）で容易に検出出来る。演算機４は、回転角検
出機構37で検出されたハンドル回転角θの回転が右か左
か（＋か−か）でdL又はdR（＝ｄ−dL）を出力する（例
えばθ＞０の時は回転角検出機構から演算機４に信号が
発せられず、その間は演算機４は入力dLを出力として演
算機５に送り、他の場合には一定の信号が入力、その際
は演算機４はｄとdLとからdRを出力するなどして）。DL
は演算機５で、dLに、車種毎に一定で設計上あるいは実
測から容易に知られる間隔Dw（設定機構46で入力）を加
えて得られる。演算機６はこれと、設定機構47による入
力である常数k1とでk1DLを算出する。演算機７は両入力
を比較演算して αc＞K1DL の時は安全装置51を発動する（アクセルを緩める、警報
を発する等）。
またハンドルの回転は適宜な回転角検出機構（例えばロ
ータリーエンコーダー等。本演算では、回転方向だけ
で、角度の精度は要らないから、より簡単な検出機構で
間に合う）で容易に検出出来る。演算機４は、回転角検
出機構37で検出されたハンドル回転角θの回転が右か左
か（＋か−か）でdL又はdR（＝ｄ−dL）を出力する（例
えばθ＞０の時は回転角検出機構から演算機４に信号が
発せられず、その間は演算機４は入力dLを出力として演
算機５に送り、他の場合には一定の信号が入力、その際
は演算機４はｄとdLとからdRを出力するなどして）。DL
は演算機５で、dLに、車種毎に一定で設計上あるいは実
測から容易に知られる間隔Dw（設定機構46で入力）を加
えて得られる。演算機６はこれと、設定機構47による入
力である常数k1とでk1DLを算出する。演算機７は両入力
を比較演算して αc＞K1DL の時は安全装置51を発動する（アクセルを緩める、警報
を発する等）。
なほ、演算機１でw10〜w40が選出されるのは静止、水
平時だけであるのに対し、演算機４にθの条件が入力さ
れる瞬間、そしてk1DLが算出されて演算機７で比較演算
される瞬間等は走行中であって、その間に必ず時間的な
ずれがある（演算機４へのθの入力から演算機７の出力
までは瞬間的）。従ってWu，w10〜w40、或いは演算機２
・演算機３等の出力はその間ずっと、次の静止、水平の
時まで記憶・保持されねばならない。
平時だけであるのに対し、演算機４にθの条件が入力さ
れる瞬間、そしてk1DLが算出されて演算機７で比較演算
される瞬間等は走行中であって、その間に必ず時間的な
ずれがある（演算機４へのθの入力から演算機７の出力
までは瞬間的）。従ってWu，w10〜w40、或いは演算機２
・演算機３等の出力はその間ずっと、次の静止、水平の
時まで記憶・保持されねばならない。
勿論、以上の間に於いて、各入力の単位は同一歩調を
取る様整合されねばならない。また、演算機は対応機能
を適宜分割或は集約してよいし、各式を等価で変換（例
えば移項するなど）して、これに合わせて演算機の内容
や組合わせを変えてもよい。また例えば、演算機２でd
1uの代りにd2uを出力し（演算式の組立思想は同じ）、
演算機３の入力ｄ１の代りにd2lを入力してdRを算出
するなどしても同じ最終効果を得る事が出来る。これ等
は以下の例に於いても同様である。
取る様整合されねばならない。また、演算機は対応機能
を適宜分割或は集約してよいし、各式を等価で変換（例
えば移項するなど）して、これに合わせて演算機の内容
や組合わせを変えてもよい。また例えば、演算機２でd
1uの代りにd2uを出力し（演算式の組立思想は同じ）、
演算機３の入力ｄ１の代りにd2lを入力してdRを算出
するなどしても同じ最終効果を得る事が出来る。これ等
は以下の例に於いても同様である。
以上は重心高Ｈを既知の一定値として扱った場合だ
が、トラックの様に荷重が大きく、且つその変動の激し
い場合にはそれでは通らない。そこで、次の様にＨを自
動的に検出する。
が、トラックの様に荷重が大きく、且つその変動の激し
い場合にはそれでは通らない。そこで、次の様にＨを自
動的に検出する。
まずバネ上荷重の重心Guのバネ設置平面からの高さHu
を求める。
を求める。
４輪それぞれで検出される荷重w1u〜w4uはバネ上荷重
Wuの分力であって、それぞれその点での反力と釣合って
居り、これから合力計算で、Guの水平方向の位置l1u，d
1u等が演算機２によって算出されて居る。
Wuの分力であって、それぞれその点での反力と釣合って
居り、これから合力計算で、Guの水平方向の位置l1u，d
1u等が演算機２によって算出されて居る。
今、第３図に示す様に、車が傾斜角Θの斜面にある状
態を考えると、重力線GuDが水平時の重力線GuCとなす角
は傾斜角に等しくΘだから、 Hu＝CD/tanΘ 然るに、 CD＝AD−AC＝AD−l1u で、またモーメントの釣合条件から AD＝（w3u＋w4u）L/Wu だから Hu＝｛（w3u＋w4u）L/Wu−l1u｝/tanΘ （３） これは前輪側バネ設置点を結ぶ線に関するモーメント
をとった結果だが、勿論、後輪側に関するモーメントを
とっても同じ結果となる。（Wu＝w1u＋w2u＋w3u＋w4u,L
＝l1u＋l2uの関係を用いれば皆同じ結果に帰一する）。
態を考えると、重力線GuDが水平時の重力線GuCとなす角
は傾斜角に等しくΘだから、 Hu＝CD/tanΘ 然るに、 CD＝AD−AC＝AD−l1u で、またモーメントの釣合条件から AD＝（w3u＋w4u）L/Wu だから Hu＝｛（w3u＋w4u）L/Wu−l1u｝/tanΘ （３） これは前輪側バネ設置点を結ぶ線に関するモーメント
をとった結果だが、勿論、後輪側に関するモーメントを
とっても同じ結果となる。（Wu＝w1u＋w2u＋w3u＋w4u,L
＝l1u＋l2uの関係を用いれば皆同じ結果に帰一する）。
第５図に、上記算定値を得る演算の１例をブロックダ
イヤグラムで示してあるが、上式のw3u＋w4uは演算機１
で算出されるし、Wuも演算機１で、l1uは演算機２でそ
れぞれ算出される。またΘは傾斜検出機構36から、既知
の値Ｌは設定機構41からの入力として得られるからHuは
一連の演算機によって算出される（図から自明なので説
明は省略する）。
イヤグラムで示してあるが、上式のw3u＋w4uは演算機１
で算出されるし、Wuも演算機１で、l1uは演算機２でそ
れぞれ算出される。またΘは傾斜検出機構36から、既知
の値Ｌは設定機構41からの入力として得られるからHuは
一連の演算機によって算出される（図から自明なので説
明は省略する）。
但し、前記の様にHuはバネ上だけの重心高であり、全
車の重心高Ｈはバネ上荷重Wuとバネ下荷重W1の合力であ
るＷの重心高でなくてはならないが、その求め方は既に
本出願人の平成２年４月16日出願の“横転防止装置”に
示してあるので省略する。
車の重心高Ｈはバネ上荷重Wuとバネ下荷重W1の合力であ
るＷの重心高でなくてはならないが、その求め方は既に
本出願人の平成２年４月16日出願の“横転防止装置”に
示してあるので省略する。
なほ、このHuを使用する場合の横転防止装置の構成
は、例えば第４図に於ける演算機６に入力、同演算機の
出力をkDL/Hと、演算機７の判定基準をαc＞k1DL/Hとす
る事で間に合う（勿論、演算機６の演算内容は変る）。
は、例えば第４図に於ける演算機６に入力、同演算機の
出力をkDL/Hと、演算機７の判定基準をαc＞k1DL/Hとす
る事で間に合う（勿論、演算機６の演算内容は変る）。
ハ．発明の効果 以上に例示した様に、本発明によれば、従来は運転者
の勘のみが頼りであった横転事故防止が自動的になされ
る訳で、事故による損失を未然に防げるばかりでなく、
運転者の疲労を軽減出来、それがまた事故防止効果を高
めるなど、社会生活上極めて有用である。
の勘のみが頼りであった横転事故防止が自動的になされ
る訳で、事故による損失を未然に防げるばかりでなく、
運転者の疲労を軽減出来、それがまた事故防止効果を高
めるなど、社会生活上極めて有用である。
第１図は車輪と荷重・重心等の位置関係を示す車の平面
図。第２図は同じく後面図。第３図は同じく斜面に於け
る左側面図。第４図は本発明の装置による演算の１例を
示すブロックダイヤグラム。第５図はHu算出の１例を示
すブロックダイヤグラム。 1,2,3,4,5,6,7はそれぞれ演算機。11,12,13,14,15はそ
れぞれ演算機。31,32,33,34はそれぞれ荷重検出機構。3
5は速度検出機構、36は傾斜検出機構、37は角度検出機
構、39は法線加速度検出機構。41,42,43,44,45,46,47は
それぞれ設定機構。51は安全機構。
図。第２図は同じく後面図。第３図は同じく斜面に於け
る左側面図。第４図は本発明の装置による演算の１例を
示すブロックダイヤグラム。第５図はHu算出の１例を示
すブロックダイヤグラム。 1,2,3,4,5,6,7はそれぞれ演算機。11,12,13,14,15はそ
れぞれ演算機。31,32,33,34はそれぞれ荷重検出機構。3
5は速度検出機構、36は傾斜検出機構、37は角度検出機
構、39は法線加速度検出機構。41,42,43,44,45,46,47は
それぞれ設定機構。51は安全機構。
Claims (1)
- 【請求項１】適宜な荷重検出装置により検出した荷重時
の車の４輪に掛かる静止荷重と、バネ位置（各バネの配
設位置）とから、バネ上荷重とその重心の水平方向位置
を算出し、これ等と、バネ下荷重とその重心位置とから
車全体の荷重とその重心の水平方向位置を算出、これに
より、旋回走行中の車の外側の車輪の外側接地点P.Pを
含み路面に垂直な平面と重心との距離Ｄ（右回転の場合
D1、左回転の場合DR）を算出、またバネ上荷重の重心Gu
のバネ設置平面からの高さHuを、車を前後方向に傾斜す
る傾斜角Θの斜面に置いた状態での、バネ上荷重Wuの前
輪軸（後軸輪でもよい）に関するモーメントと、後輪
（前記モーメントを後輪軸に関してとった場合は前輪）
に掛かる荷重の前輪軸に関するモーメントとの釣合条件
から求め、これと、既知であるバネ下荷重の重心位置と
から全車荷重の重心高Ｈを得る。そして安全率を考慮し
て定めた定数ｋ、適宜な加速度検出装置で検出した法線
加速度αc等との間に αc＞kgD/H （ｇは重力加速度） 又はこれ等と等価な式が成立する場合には自動的にアク
セルを緩めるか、警報を発するなどの安全措置が講ぜら
れる様にした事を特徴とする車の横転防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2110954A JP2696416B2 (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 車の横転防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2110954A JP2696416B2 (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 車の横転防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH048837A JPH048837A (ja) | 1992-01-13 |
| JP2696416B2 true JP2696416B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=14548748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2110954A Expired - Lifetime JP2696416B2 (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 車の横転防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2696416B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6324446B1 (en) | 1999-12-21 | 2001-11-27 | Ford Global Technologies, Inc. | Roll over stability control for an automotive vehicle |
| US6332104B1 (en) | 1999-12-21 | 2001-12-18 | Ford Global Technologies, Inc. | Roll over detection for an automotive vehicle |
| US6263261B1 (en) | 1999-12-21 | 2001-07-17 | Ford Global Technologies, Inc. | Roll over stability control for an automotive vehicle |
| US6397127B1 (en) | 2000-09-25 | 2002-05-28 | Ford Global Technologies, Inc. | Steering actuated wheel lift identification for an automotive vehicle |
| US6799092B2 (en) | 2001-02-21 | 2004-09-28 | Ford Global Technologies, Llc | Rollover stability control for an automotive vehicle using rear wheel steering and brake control |
| US6654674B2 (en) | 2001-11-21 | 2003-11-25 | Ford Global Technologies, Llc | Enhanced system for yaw stability control system to include roll stability control function |
| JP5083357B2 (ja) | 2010-03-30 | 2012-11-28 | 株式会社アドヴィックス | 車両運動制御装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS576064A (en) * | 1980-06-14 | 1982-01-12 | Kajima Corp | Vibration resistant building |
| JPS6229409A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-07 | Tokai T R W Kk | 車輌の状態検出装置 |
| JPS63163209A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-06 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 加速度センサ− |
| JP2618250B2 (ja) * | 1987-12-22 | 1997-06-11 | 富士重工業株式会社 | トラクション制御装置 |
-
1990
- 1990-04-26 JP JP2110954A patent/JP2696416B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH048837A (ja) | 1992-01-13 |
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