JP3484020B2 - 車両の横滑り角計測方法 - Google Patents
車両の横滑り角計測方法Info
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Description
滑り角を計測する方法に関し、特に、走行経路に対する
車両の横方向変位を検出することができる車両において
その横滑り角を計測する方法に関する。
なるとスリップを発生するなど、車両の横滑り角は走行
安定性に大きく影響する値の一つである。このため、車
両の横滑り角が分かれば、この横滑り角を小さくするよ
うな駆動力制御、操舵角制御(特に四輪操舵車両におけ
る操舵角制御)を行って安定した走行を行わせることが
できる。
する装置、方法が従来から提案されており、一例を挙げ
れば、特開昭59−105506号に開示の横滑り角推
定方法がある。この方法では、車両の速度、横加速度お
よびヨー角速度を検出し、これら検出値から横滑り角を
推定演算する。
法を含む従来の横滑り角計測装置および方法は、いずれ
も車体の運動を表す数値モデルを使用して横滑り角を推
定演算するものであり、モデリング誤差の影響を受けて
その精度が低くなりやすいという問題がある。なお、横
滑り角を直接計測することも可能ではあるが、計測装置
が複雑で高価な装置となるという問題がある。
数値モデルを用いることなく、簡単な構成の装置により
車両走行時の横方向変位等を直接計測し、これら計測値
を用いて横滑り角を精度良く求めることができるような
横滑り角計測方法を提供することを目的とする。
め、本発明においては、車両を走行経路に沿って走行さ
せるときに、車両上に前後に離間配設された横方向変位
検出器の検出値から、走行経路に対する車両の方位角偏
差を算出し、横方向変位検出器による検出値の時系列デ
ータとこれと同時に計測した車両走行距離とから車両の
走行速度方向を算出し、方位角偏差および走行速度方向
から車両の横滑り角を求める。なお、車両の走行速度方
向の算出は、横方向変位検出器による検出値の時系列デ
ータとこれと同時に計測した車両走行距離とから車両の
重心位置の移動速度方向を求めることにより行うことが
できる。
について図面を参照して説明する。ここでは、所定経路
に沿って一定の間隔で磁気ネイル(磁気発生源)が埋め
込まれた走行路に沿って車両が走行する場合での車両の
横滑り角の計測方法について、まず、図1および図2を
参照して説明する。
れて破線15で示す誘導走行経路が設定された走行路
と、この走行路上を左から右方向に走行する車両1とを
示している。車両1の前部および後部にはそれぞれフロ
ント側磁気センサ2とリア側磁気センサ3とが配設され
ており、両磁気センサ2,3はそれぞれ磁気ネイル16
の上を通過したときに、磁気センサ2,3のどの部分を
通過したかを検出する。具体的には、両磁気センサ2,
3はそれぞれ、車両1を前後に延びる幅方向中央線14
から左右に離れた位置において磁気ネイル16を検出し
たときに、その距離Yに比例した検出信号を出力する。
ロント側磁気センサ2が車体幅方向中心線14より左側
に距離Y1(正の値)の位置において磁気ネイル16を
検知し、リア側磁気センサ3が車体幅方向中心線14よ
り右側に距離Y2(負の値)の位置において磁気ネイル
16を検知したときには、両距離Y1,Y2に対応する
信号が出力される。これにより両検知点を結ぶ破線15
が算出され、この破線15の方向が誘導走行経路の方向
として検出される。このように両磁気センサ2,3は車
体前部および後部における走行経路に対する横方向変位
Y1,Y2をそれぞれ検出する。
すように、方位角偏差演算手段6を有し、ここでフロン
ト側およびリア側磁気センサ2,3からの検出信号に基
づいて、破線15で示される走行経路に対する車体幅方
向中央線14の偏差角、すなわち、車両の方位角偏差θ
1が演算される。前後磁気センサ2,3の間の前後間隔
をAとすれば、車両の方位角偏差θ1は、
ンサ2,3により車両の前後における横方向変位が検出
されると、走行経路15を求めることができるととも
に、この走行経路15に対する車両1(車体幅方向中央
線14)の方位角偏差θ1を求めることができる。
に、車両重心位置演算手段5を有し、ここで車両1の重
心点Gの横方向変位Zが演算される。この横方向変位Z
は、図2の幾何図形寸法関係から分かるように、次の式
(2)により求めることができる。
磁気センサ2,3が同時に磁気ネイル16を検出する場
合(すなわち、前後の磁気センサ2,3の間隔Aが磁気
ネイル16の配設間隔の整数倍の場合)を説明したが、
前後磁気センサ2,3が異なるタイミングで磁気ネイル
16を検出する場合でも方位角偏差θ1および重心点G
の横方向変位Zを同様に求めることができる。このよう
な場合について、図3を参照して説明する。
間隔Aは磁気ネイル16の間隔Bの整数倍ではないた
め、例えば、図3において破線の車両1で示すように、
ある時刻T1においてフロント側磁気センサ2が磁気ネ
イル16の上を通過しその横方向変位Y1を検出する。
そして、次に時刻T2において、実線の車両1で示すよ
うにリア側磁気センサ3が磁気ネイル16の上を通過し
てその横方向変位Y2を検出する。
過した磁気ネイル16とリア側磁気センサ3が通過した
磁気ネイル16との間隔は”2B”であるので、方位角
偏差θ1は次式(3)により求められる。なお、車体幅
方向中央線14の方向での両磁気ネイル16の距離
は、”2Bcosθ1”である。
向変位Zは、図3に示す幾何図形関係から式(4)の関
係が成立し、式(5)のようにして求められる。
車両1で示すように、時刻T1においてリヤ側磁気セン
サ3が磁気ネイル16の上を通過しその横方向変位Y2
を検出する。そして、次に時刻T2において、実線の車
両1で示すようにフロント側磁気センサ2が磁気ネイル
16の上を通過してその横方向変位Y1を検出する場合
について以下に説明する。
した磁気ネイル16とフロント側磁気センサ2が通過し
た磁気ネイル16との間隔は”3B”であるので、方位
角偏差θ1は次式(6)により求められる。なお、車体
幅方向中央線14の方向での両磁気ネイル16の距離
は、”3Bcosθ1”である。
向変位Zは、図4に示す幾何図形関係から式(7)の関
係が成立し、式(8)のようにして求められる。
磁気センサ2,3の検出信号に基づいて、方位角偏差演
算手段6により走行経路15に対する車両の方位角偏差
θ1が求められ、車両重心位置演算手段5により車両重
心位置Gの横方向変位Zが求められる。
の走行速度方向を演算する。この演算は、車両の重心位
置の横方向変位Zは上述のようにして求められるため、
車両の重心位置Gの移動速度方向を求めることにより行
われる。この演算の説明のため、図5において破線の車
両1で示すように、フロント側磁気センサ2が磁気ネイ
ル16(1)を検出した後、車両1が実線の位置まで走
行してフロント側磁気センサ2が次の磁気ネイル16
(2)を検出した時点において、重心位置Gの移動速度
方向を求める例を説明する。
(1)を検出した時に車両の重心位置G(1)の横方向
変位Z(1)が上述のようにして求められ、同様にネイ
ル16(2)を検出した時にも車両の重心位置G(2)
の横方向変位Z(2)が上述のようにして求められる。
図5に両重心位置G(1),G(2)を示しており、両
位置を通る直線17が重心位置Gの移動速度方向、すな
わち、車両1の走行速度方向であり、この直線17と走
行経路15とのなす角θ2を走行速度方向偏差角と称す
る。
距離計4を有しており、走行速度方向演算手段7にはこ
の距離計4の計測値が入力されている。このため、走行
速度方向演算手段7においては、フロント側磁気センサ
2が磁気ネイル16(1)を検出した時からネイル16
(2)を検出した時までの走行距離Cが求められてい
る。この走行距離Cは重心位置G(1)からG(2)ま
での距離に等しいため、走行速度方向偏差角θ2は次の
式(9)により求めることができる。
変位Z(1),Z(2)は車両幅方向中心線14に直角
な方向における変位量であり、これに対して式(9)に
用いられる横方向変位は走行経路15に直角な方向にお
ける変位量であるが、両者の差は無視できる程度であ
り、式(9)により走行速度方向偏差角θ2を求めても
実用上問題はない。
5と車両幅方向中央線14とのなす角、すなわち、車両
の方位偏差角θ1が求められ、且つ、走行経路を示す直
線15と重心位置の移動速度方向を示す直線17とのな
す角、すなわち、走行速度方向偏差角θ2が求められる
と、両角度の関係は図6に示すようになり、横滑り角演
算手段8において横滑り角β(=θ1−θ2)が求めら
れる。
およびリア側磁気センサ2,3の計測値と、距離計4の
計測値とから、すなわち、実測値から横滑り角を求めて
おり、数値モデルを用いる必要がないため、正確な横滑
り角が求まる。
た走行経路に沿って磁気センサにより磁気ネイル位置を
検出しながら車両が走行するときにおける場合を例にし
て説明したが、走行経路に沿って設けられた白線をカメ
ラ等により検出しながらこの白線に沿って走行するよう
な車両においても上記と同様にして横滑り角を求めるこ
とができる。
横方向変位検出器の検出値から走行経路に対する車両の
方位角偏差を算出し、横方向変位検出器による検出値の
時系列データとこれと同時に計測した車両走行距離とか
ら車両の走行速度方向を算出し、方位角偏差および走行
速度方向から車両の横滑り角を計測するので、車両の横
滑り角を実測値から正確に求めることができ、また、そ
の計測装置構成も簡単なものでよい。すなわち、本発明
では従来のような数値モデルを用いた推定演算ではなく
実測値を用いた演算であるため、正確な横滑り角計測を
行うことが可能である。
示すブロック図である。
る車両計測値を示す説明図である。
る車両計測値を示す説明図である。
る車両計測値を示す説明図である。
る方法を示す説明図である。
および走行速度方向偏差角と、横滑り角との関係を示す
説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 走行経路に対する横方向変位を検出する
少なくとも2個の横方向変位検出器を前後に離間して配
設して構成された車両を、前記走行経路に沿って走行さ
せるときに、 前後に離間配設された前記横方向変位検出器の検出値か
ら、前記走行経路に対する前記車両の方位角偏差を算出
し、 前記横方向変位検出器による検出値の時系列データとこ
れと同時に計測した車両走行距離とから、前記車両の走
行速度方向を算出し、 前記方位角偏差および前記走行速度方向から前記車両の
横滑り角を求めることを特徴とする車両の横滑り角計測
方法。 - 【請求項2】 前記横方向変位検出器による検出値の時
系列データとこれと同時に計測した車両走行距離とから
前記車両の重心位置の移動速度方向を算出して前記車両
の走行速度方向を求めることを特徴とする請求項1に記
載の車両の横滑り角計測方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25421796A JP3484020B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 車両の横滑り角計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25421796A JP3484020B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 車両の横滑り角計測方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10103962A JPH10103962A (ja) | 1998-04-24 |
JP3484020B2 true JP3484020B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=17261898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25421796A Expired - Fee Related JP3484020B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 車両の横滑り角計測方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3484020B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5164126B1 (ja) * | 2011-11-29 | 2013-03-13 | 日本輸送機株式会社 | 無人車両 |
-
1996
- 1996-09-26 JP JP25421796A patent/JP3484020B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10103962A (ja) | 1998-04-24 |
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