[go: up one dir, main page]

JP2011031834A - 移動体の運動制御用センサシステム及び移動体の運動制御用センサシステムの設置方法 - Google Patents

移動体の運動制御用センサシステム及び移動体の運動制御用センサシステムの設置方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2011031834A
JP2011031834A JP2009182281A JP2009182281A JP2011031834A JP 2011031834 A JP2011031834 A JP 2011031834A JP 2009182281 A JP2009182281 A JP 2009182281A JP 2009182281 A JP2009182281 A JP 2009182281A JP 2011031834 A JP2011031834 A JP 2011031834A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
moving body
axis
sensor
physical quantity
motion control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009182281A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Yamamoto
哲 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP2009182281A priority Critical patent/JP2011031834A/ja
Priority to CN2010102462717A priority patent/CN101992734A/zh
Priority to US12/850,066 priority patent/US20110035091A1/en
Publication of JP2011031834A publication Critical patent/JP2011031834A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/171Detecting parameters used in the regulation; Measuring values used in the regulation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/11Mounting of sensors thereon
    • B60G2204/112Mounting of sensors thereon on dampers, e.g. fluid dampers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/20Mounting of accessories, e.g. pump, compressor
    • B60G2204/202Mounting of accessories, e.g. pump, compressor of cables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10Acceleration; Deceleration
    • B60G2400/102Acceleration; Deceleration vertical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10Acceleration; Deceleration
    • B60G2400/104Acceleration; Deceleration lateral or transversal with regard to vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10Acceleration; Deceleration
    • B60G2400/106Acceleration; Deceleration longitudinal with regard to vehicle, e.g. braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/20Speed
    • B60G2400/208Speed of wheel rotation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2401/00Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60G2401/90Single sensor for two or more measurements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

【課題】車両等の移動体のばね下に加速度センサ等のセンサを設置することで、路面からの反力に対する検出情報の遅れを防ぐと共に、車両運動に伴うセンサ検出軸の、静止状態の車両基準とした座標軸に対するずれを抑制し、センサの検出軸方向の検出精度を高く保つことが可能な移動体の運動制御用センサシステム及び移動体の運動制御用センサシステムの設置方法を提供する。
【解決手段】本発明における移動体の運動制御用システムは、車両等の移動体で用いられる移動体の運動制御用センサシステムであって、1軸の検出軸を有する単軸の物理量センサを備え、前記単軸の物理量センサが、前記移動体が備える懸架装置のばね下に取付けられ、前記単軸の物理量センサの検出軸と、前記懸架装置が備える振動緩衝部材の動作軸とが略平行であることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、自動車車両や鉄道車両等のサスペンション(懸架装置)を有する移動体の運動制御用センサシステム、及び移動体の運動制御用センサシステムの設置方法に関するものである。
車両の制駆動性能および操縦安定性を向上させるために、車両の運動を測定し、測定結果に応じて車両の制駆動や各車輪の操舵を制御するシステムが開発されている。
例えば、車両の各車輪の回転速度を検出する車輪速度センサを利用して、各車輪のロックやスリップを抑制することによるアンチロックブレーキシステム(ABS)やトラクションコントロールシステム(TCS)が一般に普及している。
従来の運動制御システムの構成を示す従来例として、車輪速度センサを実装した運動制御システムを図18、図19に示す。図18は、自動車のサスペンションとして一般に用いられているストラット式サスペンションの車輪付近を示す図であり、車両が前輪駆動式の場合における右側前輪を後ろ側から見た背面図である。また、図19は、図18の運動制御システムの一部分を示す部分上面図である。
タイヤ101は、直進時やコーナリング時の安定性を増すために、一般に車体上下方向の軸に対してキャンバ角(約1度)分傾いており、ホイール(図示せず)を介してハブ102の回転部に接続される。ハブ102の回転部は、エンジンからの回転を伝えるドライブシャフト103に接続されている。
ハブ102の固定部は、ナックル104で剛体とみなせるように支持(剛結)されている。また、ナックル104は、その上部側でショックアブソーバ105の下部側に剛結され、即ち、このショックアブソーバ105を介して車体(図18では、エンジンルームとの境界壁106で示す)と接続される。
ショックアブソーバ105の上部側にはスプリング107が取付けられ、ショックアブソーバ105によるダンパー機能とスプリング107による弾性機能により、路面の凹凸やコーナリング時の車体のローリングやピッチングに対する上下動が緩和されるようになっている。つまり、ショックアブソーバ105は、その中心軸に沿って概略上下方向に動作することにより、スプリング107の特性による揺り返し現象(周期振動)を緩和し収束させる役割をなす。
ナックル104の下部には、図19に示すように、ロワーアーム108が回転自在のボールジョイント109により接続される。ロワーアーム108は、ロワーアーム108の動きを干渉させるためのゴムブッシュ(図示せず)を介して車体側部品110に接続される。また、ナックル104には、車輪の向きを変える(転舵する)するためにタイロッド111が接続されており、タイロッド111が左右に動くと、ボールジョイント109を支点にしてナックル104が図19に示す回転動作と記載した矢印方向に回転する。これにより車両の車輪の向きが変わり、車両のコーナリングが行える。
ところで、車体側の部品(エンジンルームとの境界壁106、車体側部品110等)とタイヤ101側との間には、上述したように、スプリング107、ショックアブソーバ105、ナックル104、ハブ102、ブレーキロータ112、ドライブシャフト103、タイロッド111等のように様々な部品がある。本出願では、車体側からタイヤに至る過程において、スプリング107よりも下方に位置する領域を「ばね下」とし、その領域内に入る部品を「ばね下部品」とする。但し、「ばね下」の領域に一部しか入っていない部品の場合は、その領域に入っている一部のみを「ばね下部品」とする。即ち、ショックアブソーバ105の場合、スプリング107より下の部分につき、「ばね下部品」とする。同様に、スプリング107よりも上方に位置する領域を「ばね上」とする。
車輪(タイヤ101+ホイール(図示せず)+ハブ102)の回転速度を検出するために、例えば車輪と一体で回転するハブ102の回転体外周に磁石のS極とN極を交互に複数対設ける磁気エンコーダを設け、ハブ102の回転しない部分に磁気センサ(車輪速度センサ)を取付け、磁気センサの出力変化速度から車輪の回転速度を求めるようになっている。
車輪速度センサを構成するセンサヘッド113に接続されるケーブル114は、ばね下を通り、即ち、ショックアブソーバ105の下部やエンジンルームとの境界壁106に設けられた3箇所程度の固定部(固定部のうち、エンジンルームとの境界壁106に設けられたものは、ばね上に属する)を経由してエンジンルーム内の車輪速度センサ用信号処理回路(図示せず)に接続される。なお、このケーブル114は揺動するため、無理な張力がかからないようにたるませて配線されている。
図18に示すように、センサヘッド113を設置するハブ102は、車両に備えられるディスクブレーキ(図示せず)を構成するブレーキロータ112に近い位置に配置される。このブレーキロータ112は、車両の制動時に数百℃に加熱される。走行継続時には、走行に伴う冷却効果で発熱や周囲への熱伝達が抑制されるが、制動直後に停止すると熱がこもるためにセンサヘッド113が設置される設置部付近の温度上昇が生じる。このため、センサヘッド113の使用温度上限は150℃程度の高温まで考慮する必要がある。
車両に備えられるブレーキがディスクブレーキでなく、ドラムブレーキである場合でも、センサヘッド113が設置されるハブ102が温度が高くなるドラムに近いという点ではディスクブレーキを使用する場合と同様である。
一方、カーブでのアンダーステアやオーバーステアを抑制して安定した走行を実現するためのシステムとして、車両の横方向加速度や水平面内角速度(ヨーレート)を測定するための1個の加速度センサや1個の角速度センサのいずれか、あるいは、両方を用いるシステム、例えば横すべり防止システム(ESC)等の運動制御用システムが開発されている。(例えば、ESC普及委員会のHP;非特許文献1)。
該システムは、車両の運動に伴い、路面からの反力が生じ、車両に横方向加速度や水平面内角速度が発生するため、これらを検出して用いるシステムである。
しかし、横方向加速度を検出する横方向加速度センサや水平面内角速度を検出するヨーレートセンサなどのセンサは、一般的に車両のばね上である車体の重心位置近傍に設置されている。このため、路面からの反力は、車両のばね下を構成するばね下部品であるタイヤ及びサスペンションを介して、車両のばね上に設置されているセンサに伝達される。従って、路面からの反力が該ばね下部品を介して伝達されている間に検出される情報の遅れが生じ、正確な制御を行えないという問題があった。
この問題を回避するため、横方向加速度を検出する横方向加速度センサや水平面内角速度を検出するヨーレートセンサなどのセンサを車両のばね下に設置し、検出される情報の遅れを極力小さくすることが考えられる。
車両のばね下にセンサを設置する例として、例えば特許文献1には、車両の上下方向の加速度を検出するための加速度センサをばね上とばね下の両方に設置するようにした車両用路面判定装置が記載されている。当該装置では、ばね下の加速度センサが車輪近傍のナックル下部に取付けられている。
特許文献2には、加速度センサを車輪の転がり軸受ユニット(ハブ)の静止部材に設置する方法が記載されている。当該方法では、車両の前後方向(x軸)、左右方向(y軸)、上下方向(z軸)の3軸方向加速度を検出する加速度センサを使用し、車輪の前後方向、左右方向、上下方向の運動を検出している。
また、特許文献3には、車両に備えられる転がり軸受ユニット(ハブ)にセンサを組み込んだセンサ付き転がり軸受装置が記載されている。
特開2005−170242号公報 特開2008−14327号公報 特開2007−271005
http://www.esc−jpromo−activesafety.com/about.html
特許文献1に記載されている車両用路面判定装置においてばね下の加速度センサが取り付けられるナックル、及び特許文献2において加速度センサが設置され、特許文献3においてセンサが組み込まれる転がり軸受ユニット、すなわちハブはいずれも、車両に備えられる車輪と一体に剛結されていると考えられる。
ここで、車両に備えられる車輪は通常、車両上下方向の軸に対して左右方向に角度、すなわちキャンバ角を持って車両に備えられている。該キャンバ角は、旋回等の車両運動によって±10度程度変化する。この場合、車輪と一体に剛結されているナックルやハブに設けられたセンサ取り付け部、および、センサの検出軸も、キャンバ角の変化に伴い、車両上下方向の軸に対して左右方向に±10度変化することになる。
ここで、センサを加速度センサとして検討するに、静止状態の車両を基準とした座標に基づいて取り付けられた加速度センサの検出軸が、旋回等の車両運動時のキャンバ角の変化により左右に変化し、前記静止状態の車両を基準とした座標からずれると、加速度センサで検出される加速度に、検出対象軸以外の軸方向の加速度成分が混入してしまう虞がある。検出対象軸以外の軸方向の加速度成分の混入は検出対象軸の加速度成分の減少を招き、検出対象軸における加速度の検出精度が低下するという問題が起こる。
また、車輪と一体に剛結されているナックルやハブはばね下部品であり、図18に示すようにショックアブソーバに接続されている。ショックアブソーバは、通常図20に示すように前後方向傾き角度であるキャスタ角を持って設置されている。このため、車両運動に伴うショックアブソーバのキャスタ角変化によっても、静止状態の車両を基準とした座標と加速度検出軸のずれが生じる。
更には、車体そのものの横方向、あるいは前後方向の傾きによっても、車体に対するばね下部品の傾きが変化し、静止状態の車両を基準とした座標と加速度検出軸のずれが生じ得る。
このように、車両などの移動体の運動制御用システムに用いられるセンサの路面からの反力に対する検出情報の遅れを防ぐため、該システムで用いられるセンサ、特に加速度センサをナックルやハブなどのばね下部品に設置すると、車両の運動に伴ってセンサの検出軸が基準とした車両の座標からずれ、センサの検出軸方向の検出精度が低下してしまうという問題が生ずる。
移動体の運動制御用システムによる正確な制御を実現するためには、該システムで用いられる加速度センサ等のセンサの路面からの反力に対する検出情報の遅れを防ぎ、なおかつセンサの検出軸方向の検出精度を高く保つ必要がある。
そこで本発明は、車両等の移動体のばね下に加速度センサ等のセンサを設置することで、路面からの反力に対する検出情報の遅れを防ぐと共に、車両運動に伴うセンサ検出軸の、静止状態の車両基準とした座標軸に対するずれを抑制し、センサの検出軸方向の検出精度を高く保つことが可能な移動体の運動制御用センサシステム及び移動体の運動制御用センサシステムの設置方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、
車両等の移動体で用いられる移動体の運動制御用センサシステムであって、
1軸の検出軸を有する単軸の物理量センサを備え、
前記単軸の物理量センサが、前記移動体が備える懸架装置のばね下に取付けられ、
前記単軸の物理量センサの検出軸と、前記懸架装置が備える振動緩衝部材の動作軸とが略平行であること
を特徴とする移動体の運動制御用センサシステムを提供する。
上記目的を達成するため、本発明は、
車両等の移動体で用いられる移動体の運動制御用センサシステムであって、
交互に直角に交わる複数の検出軸を有する複軸の物理量センサを備え、
前記複軸の物理量センサが、前記移動体が備える懸架装置のばね下に取付けられ、
前記複軸の物理量センサの一の検出軸と、前記懸架装置が備える振動緩衝部材の動作軸とが略平行とされ、
前記複軸の物理量センサの他の検出軸が、前記懸架装置が備える振動緩衝部材の動作軸と略直角に交わる方向であること
を特徴とする移動体の運動制御用センサシステムを提供する。
また、本発明は、前記物理量センサは、前記振動緩衝部材のばね下に取付けられていることを特徴とする移動体の運動制御用センサシステムを提供する。
また、本発明は、前記物理量センサが前記振動緩衝部材の先端部に固設保持されていることを特徴とする移動体の運動制御用センサシステムを提供する。
また、本発明は、前記物理量センサは、前記検出軸が前記移動体の操作軸に交わるように前記振動緩衝部材に設置されることを特徴とする移動体の運動制御用センサシステムを提供する。
また、本発明は、複数の前記物理量センサが前記移動体に設置され、一の前記物理量センサが備えるケーブルが前記振動緩衝部材に設けられた保持部で保持され、他の物理量センサが前記保持部で固設保持されることを特徴とする移動体の運動制御用センサシステムを提供する。
また、本発明は、複数の前記物理量センサが前記移動体に設置され、これら複数の物理量センサを一連のケーブルで接続したことを特徴とする移動体の運動制御用センサシステムを提供する。
また、本発明は、前記移動体は車両であり、前記車両に備えられる車輪の回転数を検出するための車輪速度センサが前記車輪に取付けられ、前記車輪速度センサが備えるケーブルが前記振動緩衝部材に設けられた保持部で保持され、前記物理量センサが前記保持部で固設保持されることを特徴とする移動体の運動制御用センサシステムを提供する。
また、本発明は、前記車輪速度センサと前記物理量センサとが一連のケーブルで接続されていることを特徴とする移動体の運動制御用センサシステムを提供する。
また、本発明は、前記物理量センサが加速度センサであることを特徴とする移動体の運動制御用センサシステムを提供する。
また、本発明は、前記物理量センサが荷重センサであることを特徴とする移動体の運動制御用センサシステムを提供する。
上記目的を達成するため、本発明は、
車両等の移動体で用いられる移動体の運動制御用センサシステムの設置方法であって、
1軸の検出軸を有する単軸の物理量センサを、前記移動体が備える懸架装置のばね下に取付け、
前記単軸の物理量センサの検出軸と、前記懸架装置が備える振動緩衝部材の動作軸とを略平行にすること
を特徴とする移動体の運動制御用センサシステムの設置方法を提供する。
上記目的を達成するため、本発明は、
車両等の移動体で用いられる移動体の運動制御用センサシステムの設置方法であって、
交互に直角に交わる複数の検出軸を有する複軸の物理量センサを、前記移動体が備える懸架装置のばね下に取付け、
前記複軸の物理量センサの一の検出軸と、前記懸架装置が備える振動緩衝部材の動作軸とを略平行とし、
前記複軸の物理量センサの他の検出軸と、前記懸架装置が備える振動緩衝部材の動作軸とを略直角に交わる方向にすること
を特徴とする移動体の運動制御用センサシステムの設置方法を提供する。
また、本発明は、前記物理量センサを、前記振動緩衝部材のばね下に取付けることを特徴とする移動体の運動制御用センサシステムの設置方法を提供する。
また、本発明は、前記物理量センサを前記振動緩衝部材の先端部に固設保持することを特徴とする移動体の運動制御用センサシステムの設置方法を提供する。
また、本発明は、前記物理量センサを、前記検出軸が前記移動体の操作軸に交わるように前記振動緩衝部材に設置することを特徴とする移動体の運動制御用センサシステムの設置方法を提供する。
また、本発明は、前記物理量センサを複数前記移動体に設置し、前記移動体に設置される一の前記物理量センサが備えるケーブルを前記振動緩衝部材に設けた保持部で保持すると共に、他の物理量センサを前記保持部で固設保持することを特徴とする移動体の運動制御用センサシステムの設置方法を提供する。
また、本発明は、前記移動体は車両であり、前記車両に備えられる車輪の回転数を検出するための車輪速度センサを前記車輪に取付け、前記車輪速度センサが備えるケーブルを前記振動緩衝部材に設けた保持部で保持すると共に、前記物理量センサを前記保持部で固設保持することを特徴とする移動体の運動制御用センサシステムの設置方法を提供する。
本発明によれば、車両等の移動体の懸架装置を構成する振動緩衝部材に加速度センサ等のセンサを設置することで、路面からの反力に対する検出情報の遅れを防ぐと共に、車両運動に伴うセンサ検出軸の、静止状態の車両基準とした座標軸に対するずれを抑制し、センサの検出軸方向の検出精度を高く保つことが可能な移動体の運動制御用センサシステム及び移動体の運動制御用センサシステムの設置方法が得られる。
本発明で得られる移動体の運動制御用センサシステム及び移動体の運動制御用センサシステムの設置方法によれば、車両運動に伴う、キャンバ角変化、キャスタ角変化、車両そのものの横方向あるいは前後方向の傾き変化による加速度センサ等のセンサ検出軸の、静止状態の車両基準とした座標軸に対するずれを抑制することができる。この結果、センサ検出軸以外の軸方向の加速度成分の混入程度を抑制し、センサ検出軸方向の検出精度を高めることが可能となる。
さらには、上述の取付け方法では加速度センサ等のセンサは車両等の移動体のばね下に取り付けられているので、路面からの反力に対する検出情報の遅れを防止することができる。従って、上述のセンサ検出軸方向の精度の高いセンサ出力との相乗効果により、自動車運動制御を高精度に行うことが可能となる。
本発明の第1の実施の形態に係る移動体の運動制御用センサシステムの構成を示す図であり、前輪駆動車の右側前輪の背面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る移動体の運動制御用センサシステムの構成を示す上面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る移動体の運動制御用センサシステムの構成を示す側面図である。 本発明における座標の定義を示す図である。 物理量センサである加速度センサの出力の解析例を示す図である。 物理量センサである加速度センサの出力の解析例を示す図である。 本発明の原理を示す図であり、物理量センサである加速度センサ検出軸の検出軸の影響についての説明図である。 本発明の第2の実施の形態に係る移動体の運動制御用センサシステムの構成を示す図である。 本発明の第3の実施の形態に係る移動体の運動制御用センサシステムの構成を示す図であり、前輪駆動車の右側前輪の背面図である。 本発明の第3の実施の形態に係る移動体の運動制御用センサシステムの構成を示す上面図である。 本発明の第4の実施の形態に係る移動体の運動制御用センサシステムの構成を示す図である。 本発明の第5の実施の形態に係る移動体の運動制御用センサシステムの構成を示す図である。 本発明の第6の実施の形態に係る移動体の運動制御用センサシステムの構成を示す図である。 本発明の第7の実施の形態に係る移動体の運動制御用センサシステムの構成を示す図である。 本発明の第7の実施の形態に係る移動体の運動制御用センサシステムの変形例を示す図である。 本発明に係る移動体の運動制御用センサシステムの他の実施の形態を示す図である。 本発明に係る移動体の運動制御用センサシステムの他の実施の形態を示す図である。 従来の運動制御システムの構成を示す図であり、前輪駆動式車両の右側前輪の背面図である。 従来の運動制御システムの構成を示す図であり、図18の部分上面図である。 従来の移動体の構成を示す図であり、ショックアブソーバ部の側面図である。
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
〔第1の実施の形態〕
本発明の第1の実施の形態を図1、2、3に基づいて説明する。図1に示す移動体の運動制御用センサシステムは、従来例として図18に示した前輪駆動自動車の右側前輪に、加速度センサを取付けた場合の構成である。
図1に示す、前後、左右、上下の矢印は、車体を基準として定めた方向である。以下、本発明の他の実施の形態の説明においても、前後、左右、上下を同様に定義する。
本実施の形態において、物理量センサである加速度センサを内蔵した加速度センサヘッド121は、振動緩衝部材であるショックアブソーバ105のばね下に取り付けられる。ショックアブソーバ105は、スプリング107と共に車両の懸架装置を構成する。
本実施の形態において、加速度センサは、加速度による錘の移動による電極間の静電容量変化式を用いている。しかし、加速度センサとしてはその他にも、錘を支持する梁の歪変化で検出するもの、静電容量型半導体式、可動ゲートトランジスタ式、シリコンの結晶異方性エッチングを応用したものなどが使用可能である。
加速度センサヘッド121は、ショックアブソーバ105のばね下(スプリング107の下方)に金具などでしっかり取付けられる。加速度センサヘッド121に接続されている加速度センサヘッドケーブル125は、ショックアブソーバ105の下部で固定され、たるみを持たせてエンジンルーム境界壁106で固定され、図示しないエンジンルーム内の加速度信号処理回路に接続される。2箇所のケーブル固定部は、車輪速度センサのケーブルと同じ場所とした。
本実施の形態において、加速度センサヘッド121には、1軸の検出軸を有する単軸の物理量センサである加速度センサが3つ内蔵される。これら3つの加速度センサはそれぞれx軸方向、y軸方向、z軸方向を検出するよう、検出軸の向きを変えて加速度センサヘッド121に内蔵される。ここで、加速度センサヘッド121のx軸方向の検出軸をxs軸、y軸方向の検出軸をys軸、z軸方向の検出軸をzs軸としてそれぞれ図1、図2、図3に示す。
加速度センサヘッド121に内蔵される3つの単軸の加速度センサは、加速度センサヘッド121のxs軸、ys軸、zs軸がそれぞれ以下の条件を満たすようにショックアブソーバ105に取り付けられる。
すなわち、加速度センサヘッド121のzs軸は、図1、図3に示すように、ショックアブソーバ105の動作軸と平行になるようにし、上向きの加速度が生じたときに正極性の信号が出力される向きとされる。
加速度センサヘッド121のxs軸は、図2、図3に示すように、車体の前後方向と平行になるようにし、前方向の加速度が生じたときに正極性の信号が出力されるようにされる。
加速度センサヘッド121のys軸は、図1、図2に示すように、車体の左右方向と平行になるようにし、左向きの加速度が生じたときに正極性の信号が出力されるようにされる。
以上、本発明の第1の実施の形態を、車両の右側前輪に基づいて説明してきたが、加速度センサヘッド121を車両の他の車輪に取付ける場合も、上記説明と同様の方法で取付ければ良い。すなわち、ショックアブソーバ105の動作軸は車輪毎に異なるが、該車輪毎に異なるショックアブソーバ105の動作軸に、各加速度センサのzs軸が平行になるように取付ければ良い。
以下、本発明の原理を、本発明の第1の実施の形態に基づいて説明する。
(本発明の原理)
本発明で採用する座標の定義を図4に示す。図4に示すように、本発明では座標として、車両のばね上である車体を基準として、前後方向をx軸、左右方向をy軸、上下方向をz軸とする。それぞれの軸の向きは、車体の前方向をx軸の正の向き、左方向をy軸の正の向き、上方向をz軸の正の向きとする。
本発明の原理を説明する前に、比較対象として、加速度センサヘッド121の検出軸の検出方向が、車体を基準としたx軸方向、y軸方向、z軸方向と重なるようにした場合に、旋回などの車両運動によりキャンバ角が変化する範囲で、検出される加速度がどのように変化するかを解析した結果を以下に示す。
移動体として乗用車を想定した場合、車体に作用する加速度の最大値は、前後方向(x軸方向)で約40m/s、左右方向(y軸方向)で約15m/s、上下方向(z軸方向)で約40m/sと考えられる。
車体のx軸方向、y軸方向、z軸方向それぞれに想定される最大加速度が発生した時、旋回などの車両運動によりキャンバ角が変化する範囲である±10度の範囲での加速度センサ出力を評価した結果を図5に示す。加速度センサのxs軸方向は、キャンバ角によらず入力された加速度40m/sが出力されるが、ys軸方向は8〜22m/sと大きく変化し、zs軸方向も37〜42m/sと変化している。
次に、車体のx軸方向、z軸方向に最大加速度である40m/sが発生し、y軸方向の加速度が0のときの結果を図6に示す。図6において、y軸方向に入力される加速度が0であるのに対し、出力されるys軸方向加速度は±7m/sと、車体のy軸方向に想定される最大加速度である15m/sの約47%の加速度が出力されている。
上記解析結果は、以下に述べる本発明の原理により説明することができる。
本発明の原理を示す図として、物理量センサである加速度センサの検出軸の影響についての説明図を図7に示す。図7において、x、y、zはそれぞれ車体を基準としたx軸、y軸、z軸を表す。また、xs、ys、zsはそれぞれ加速センサの検出軸であるxs軸、ys軸、zs軸を表す。
本発明の原理の説明において、物理量センサである加速度センサの検出軸が、車体を基準として定義されるx−y−z座標と異なる場合の検討に際して、以下の物理量を定義する;
Gz:車輪に加わるz軸方向(上下方向)加速度
θ:加速度センサ取付け部座標のy−z平面(垂直方向)上で回転する角度
すなわち、本検討おいて、加速度センサの検出軸ys軸とzs軸は、図7に示すように、車体を基準としたy−z座標に対し、原点を同一として角度θだけ回転している。
従って、車輪にz軸方向の加速度Gzが加わったとき、加速度センサでは、図7に示すように、zs軸でGzzの加速度が検出され、ys軸でGyzの加速度が検出されることになる。ここで、GzzとGyzは以下のように定義される。
Gzz=Gz×cosθ …(1)式
Gyz=Gz×sinθ …(2)式
すなわち、Gzzとは、車輪に加わるz軸方向の加速度Gzにより、加速度センサのzs軸で検出される加速度である。また、Gyzとは、車輪に加わるz軸方向の加速度Gzにより、加速度センサのys軸で検出される加速度である。
ここで、GyzのGzに対する比率をαGyとし、GzzのGzに対する比率をαGzとする。αGyは、加速度センサで左右方向(y軸方向)の加速度を検出するべきys軸で検出される加速度のうち、上下方向(z軸方向)の加速度であるGzに起因して検出される加速度の割合である。また、αGzは、加速度センサで上下方向(z軸方向)の加速度を検出するべきzs軸で検出される加速度の、車輪に実際に加わる上下方向の加速度であるGzに対する割合である。
αGyとαGzは、以下の(3)式、(4)式で求められる。
αGy=Gyz/Gz×100=sinθ×100(%) …(3)式
αGz=(1−Gzz/Gz)×100=(1−cosθ)×100(%) …(4)式
(3)式、(4)式によれば、旋回などの車体運動でキャンバ角が±10度変化した場合、αGyは±17%、αGzは±2%変化することがわかる。
移動体として乗用車を想定した場合、車体に作用すると考えられる加速度の最大値は、x軸方向(前後方向)で40m/s、y軸方向(左右方向)で15m/s、z軸方向(上下方向)で40m/sである。このうち、z軸方向(上下方向)の40m/sに着目して考えると、検出されるzs軸方向加速度Gzz=Gz×cosθ=40×cos10°=39m/s、x軸方向加速度のys軸方向加速度への混入分Gyz=Gz×sinθ=40×sin10°=7m/sとなる。
この結果は、図5及び図6の解析結果とも平仄がとれるものである。すなわち、車体を基準とした座標に対し、加速度センサの検出軸が、特に車体基準の座標のy−z平面上で回転すると、加速度センサで検出される加速度に大きな誤差が生じることがわかる。
図6に示すように、加速度センサのys軸方向に混入するz軸方向加速度の大きさGyz=7m/sは、車体に想定されるy軸方向の最大加速度である15m/sの47%と大きいものであり、y軸方向の加速度を正しく測定できないことになる。
上記検討によれば、旋回などの車両運動に伴うキャンバ角の傾き変化による影響を考慮すると、加速度センサのys軸方向のフルスケールは、車体に作用すると想定される最大左右加速度±15m/sに対し、車体z軸方向からの混入分も考慮して±22m/s(=最大左右加速度±15m/s+車体z軸方向からの混入分±7m/s=±22m/s)と大きくしないと飽和してしまう可能性がある。
加速度センサの測定精度は、一般に、フルスケールに対する比率で決まるため、フルスケールを大きくするとその分測定精度(ノイズの大きさに相当)が低下する。上記比率で計算すると、フルスケールおよびノイズが約1.5倍(=22/15)になることとなる。
一方、加速度センサのzs軸方向で検出される加速度については、傾きθを考慮することで、車体に加わるz軸方向の加速度Gzに対して、±2%分だけ測定される信号が小さくなる。
ノイズが1.5倍になり、信号が2%低下すると、加速度測定のS/N(Signal to Noise Ratio、信号とノイズの比率)が、このような現象が起きないときの65%(=(100−2)/1.5)に低下することとなる。
このように、加速度センサ取付け軸が、車体のz軸方向軸に対して、y−z平面上の角度変化があると、加速度測定のS/N低下に繋がる。
上記検討では、加速度センサ検出軸の車体の上下方向軸に対する左右方向の角度変化のみを考慮したが、この他に、車両運動に伴う、車輪とばね下を接続するショックアブソーバの前後方向傾き角度、即ち図20に示すキャスタ角変化、車体そのものの横方向、および、前後方向の傾きによる車体とばね下部品の傾き変化により車体の座標軸と加速度センサの検出軸の傾き変化が生じ得るので、左右方向加速度測定のS/Nはもっと低下することになる。
例えば、路面から車輪に加わる反力によりキャンバ角が変化すると、ショックアブソーバは車輪保持部のナックルと一体になっているため、ショックアブソーバを正面から見た角度は、キャンバ角の変化と同じ向きで変化する。
また、路面から車輪に上下方向の反力が加わると、ショックアブソーバが動作軸に沿って伸び縮みするが、サスペンション取付け部等のコンプライアンス(変形)の影響で動作軸方向以外にも多少移動する。車体そのものの横方向、および、前後方向の傾き変化によってもショックアブソーバの動作軸の向きは変化する。
このように、加速度センサの検出軸、xs、ys、zsの向く方向はキャンバ角の変化や路面から車輪への上下方向の反力に伴って変化する。
この点において、本発明では、第1の実施の形態に示す通り、加速度センサヘッド121のz軸方向検出軸であるzs軸が、ショックアブソーバ105の動作軸と平行になるように取り付けられている。従って、ショックアブソーバ105の動作軸方向の加速度は、加速度センサヘッド121のzs軸方向と一致する。
このため、旋回などの車両運動によりキャンバ角が変化したとしても、ショックアブソーバ105の動作軸方向と加速度センサのzs軸方向に角度変化が生じることがない。従って、zs軸の加速度を正確に測定することができる。更には、ys軸やxs軸の加速度への影響もほとんど現れない。
上述の通り、本実施の形態においては、加速度センサヘッド121により、車両の運動に伴い路面からの反力を受けた際に生じるxs軸、ys軸、zs軸方向の加速度を正確に検出することができる。
本実施の形態の他の効果として、次の点が挙げられる。すなわち、加速度センサの取り付け位置が、ショックアブソーバ105の下部(スプリング107の下方)と、高温になるブレーキロータ112から比較的遠い位置である。このため、一般に車輪速度センサを実装するハブ102の部分の温度より低い温度となる。従って、高温環境まで使用できる加速度センサを用いる必要が無いため、コストや性能の点で有利となる。
以上、本実施の形態においては、単軸の加速度センサを3つ内蔵し、検出軸がxs軸、ys軸、zs軸の3軸である加速度センサヘッド121を例にあげて説明してきた。しかし、本発明の実施の形態としては、加速度センサヘッドには、zs軸方向加速度を検出する単軸の加速度センサヘッド、ys軸方向加速度を検出する単軸の加速度センサヘッド、xs軸方向加速度を検出する単軸の加速度センサヘッドのうちいずれか1つ、あるいは、これらの任意の組み合わせを複合しても良い。
例えば、ABSやTCSで用いる場合、車輪に加わる荷重と前後方向の動作が分かれば良いので、車体のz軸方向の荷重変化を推定するためのzs軸と、車体のx軸方向の動作に関連するxs軸の2軸のみとしても良い。また、ESCでは、横方向加速度が重要であるので、このような場合ys軸のみを用いることも考えられる。
また、本実施の形態では、物理量センサとして、交互に直角に交わる複数の検出軸を有する複軸の加速度センサを用いることができる。該複軸の加速度センサは、移動体が備える懸架装置を構成する振動緩衝部材であるショックアブソーバ105に取り付けられる。
この場合、該複軸の加速度センサが有する一の検出軸であるzs軸が、移動体が備える懸架装置を構成する振動緩衝部材であるショックアブソーバ105の動作軸と略平行となるようにされる。
[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施の形態を図8を用いて説明する。本実施の形態は、加速度センサヘッド121を設置する場所として、振動緩衝部材であるショックアブソーバ105の先端部を選定したものである。
本実施の形態において、物理量センサである加速度センサを内蔵した加速度センサヘッド121は、図8に示すように、振動緩衝部材であるショックアブソーバ105の先端部に固設保持されている。
本実施の形態で用いられる加速度センサヘッド121には、第1の実施の形態と同様に、1軸の検出軸を有する単軸の加速度センサが3つ内蔵されている。これら3つの加速度センサはそれぞれx軸方向、y軸方向、z軸方向を検出するよう、検出軸の向きを変えて加速度センサヘッド121に内蔵される。
本実施の形態において、加速度センサヘッド121は、加速度センサヘッド121のxs軸、ys軸、zs軸がそれぞれ以下の条件を満たすように、ショックアブソーバ105の先端部に固設保持される。
すなわち、加速度センサヘッド121のzs軸は、ショックアブソーバ105の動作軸と平行になるようにし、上向きの加速度が生じたときに正極性の信号が出力される向きとされる。
加速度センサヘッド121のxs軸は、車体の前後方向と平行になるようにし、前方向の加速度が生じたときに正極性の信号が出力されるようにされる。
加速度センサヘッド121のys軸は、車体の左右方向と平行になるようにし、左向きの加速度が生じたときに正極性の信号が出力されるようにされる。
第1の実施の形態と比較すると、加速度センサヘッド121の設置位置が低いので、ブレーキロータ112の発熱による加速度センサヘッド121取付け部付近の温度上昇は、対流の影響により第1の実施の形態より少なくなる。
一方、加速度センサヘッド121の取り付け位置が路面に近くなるため、加速度センサヘッドケーブル125が路面上の物体に引っかかったりする可能性は高くなる。
しかし、車両の構造設計によって、加速度センサヘッドケーブル125の路面上の物体への引っかかりを回避できる場合には、本実施の形態のような配置とすることにより、使用するセンサを使用可能な上限温度が低いものにして低コスト化したり、あるいは限られたコストの中で、使用可能な上限温度が低く設定された高性能のセンサを使用したりできる等の点で有利である。
[第3の実施の形態]
本発明の第3の実施の形態を図9および図10に示す。本実施の形態において、ショックアブソーバ105に取り付けられた加速度センサヘッド121の検出軸のうち、xs軸とys軸とが、移動体である車両の操作軸である転舵軸Sと同一平面内で交差するようにしている。
本実施の形態の当該構成により、ハンドル操作により車輪の転舵が行われても、転舵により発生する角加速度により発生する転舵回転方向の加速度は加速度検出軸に生じないため、転舵による影響を受けずにzs軸方向、および、ys軸方向の加速度を検出することができる。
本実施の形態で用いられる加速度センサヘッド121には、第1の実施の形態と同様に、1軸の検出軸を有する単軸の加速度センサが3つ内蔵されている。これら3つの加速度センサはそれぞれx軸方向、y軸方向、z軸方向を検出するよう、検出軸の向きを変えて加速度センサヘッド121に内蔵される。
本実施の形態において、加速度センサヘッド121は、加速度センサヘッド121のxs軸、ys軸、zs軸がそれぞれ以下の条件を満たすようにショックアブソーバ105に取り付けられる。
すなわち、加速度センサヘッド121のzs軸は、ショックアブソーバ105の動作軸と平行になるようにし、上向きの加速度が生じたときに正極性の信号が出力される向きとされる。
加速度センサヘッド121のxs軸は、車体の前後方向と平行になるようにし、前方向の加速度が生じたときに正極性の信号が出力されるようにされる。また、加速度センサヘッド121のys軸は、車体の左右方向と平行になるようにし、左向きの加速度が生じたときに正極性の信号が出力されるようにされる。
さらに、本実施の形態においては、xs軸とys軸とが、移動体である車両の操作軸である転舵軸Sと同一平面内で交差するようにしている。
加速度センサヘッドを他の車輪に取付ける場合も、上記説明と同様の方法で取付ければ良い。ただし、転舵を行わない車輪に対しては、転舵軸に関する制約に留意する必要はない。
[第4の実施の形態]
本発明の第4の実施の形態を図11に示す。本実施の形態は、転舵軸S上に加速度センサヘッド121を設置する場所として、ナックル104の下側を選定したものである。
本実施の形態で用いられる加速度センサヘッド121には、第1の実施の形態と同様に、1軸の検出軸を有する単軸の加速度センサが3つ内蔵されている。これら3つの加速度センサはそれぞれx軸方向、y軸方向、z軸方向を検出するよう、検出軸の向きを変えて加速度センサヘッド121に内蔵される。
本実施の形態において、加速度センサヘッド121は、加速度センサヘッド121のxs軸、ys軸、zs軸がそれぞれ以下の条件を満たすようにナックル104に取り付けられる。
すなわち、加速度センサヘッド121のzs軸は、ショックアブソーバ105の動作軸と平行になるようにし、上向きの加速度が生じたときに正極性の信号が出力される向きとされる。
加速度センサヘッド121のxs軸は、車体の前後方向と平行になるようにし、前方向の加速度が生じたときに正極性の信号が出力されるようにされる。
加速度センサヘッド121のys軸は、車体の左右方向と平行になるようにし、左向きの加速度が生じたときに正極性の信号が出力されるようにされる。
第3の実施の形態と比べると、加速度センサヘッド121の設置位置はブレーキロータ112に近いが、路面からの高さは低くなる。このため、対流の影響も考慮すると、車両の構造設計によっては加速度センサヘッド121の設置部の環境温度をブレーキロータ112と同程度、あるいは、低くすることも可能である。
本実施の形態においては、第2の実施の形態と同様に、加速度センサヘッドケーブル125が路面に近いため、加速度センサヘッドケーブル125が路面上の物体に引っかかったりする可能性は高くなる。しかし、車両の構造設計によって、このような問題が生じない場合には、図11に示す本実施の形態のような配置とすることにより、使用するセンサを使用可能な上限温度が低いものにして低コスト化したり、あるいは限られたコストの中で、使用可能な上限温度が低く設定された高性能のセンサを使用したりできる等の点で有利である。
[第5の実施の形態]
本発明の第5の実施の形態を図12に示す。本実施の形態において、加速度センサヘッド121は車輪速度センサヘッドケーブル132の途中に設けられ、車輪速度センサヘッドケーブル固定部133に設置される。
本実施の形態においては、当該構成により、加速度センサヘッド121を固定するための部材を車輪速度センサヘッドケーブル132の固定用部材と共用でき、さらには車輪速度センサヘッド131とケーブルも共用できる。
このようにすると、ばね下部分でのケーブルを一連の1本とすることができ、ばね下部分のケーブル配線スペースを削減、ケーブルや固定冶具の質量や材料費低減ができる。
また、車輪速度センサヘッド131と、加速度センサヘッド121の2個のセンサヘッドを、センサヘッド部で心線を半田付けや溶接等によって中継し、一連のケーブルで接続したハーネスとして予め製作することができる。このため、車両組み立て時の工数を低減することができる。
本実施の形態で、加速度センサヘッド121を、車輪速度センサヘッドケーブル132の途中に設ける一体型構造の1例を図13を用いて説明する。
本実施の形態においては、車輪速度センサヘッド131と、物理量センサである加速度センサを内蔵した加速度センサヘッド121とが一連のケーブルで接続されている。
図13に示す例では、車輪速度センサヘッド131で使用する心線数をN0、加速度センサヘッド121で使用する心線数をN1本である場合、車輪速度センサヘッド131と加速度センサヘッド121間を接続するケーブルである車輪速度センサヘッドケーブル132の心線数をN0本とする。
加速度センサヘッド121からエンジンルーム内の電子回路に接続するケーブルには、心線数が、車輪速度センサヘッドケーブル132の心線数N0に、加速度センサヘッド121で使用する心線数であるN1を加えたN0+N1本となるようにした加速度センサヘッドケーブル125aを用いる。
加速度センサヘッドケーブル125aは、加速度センサヘッド121で中継され、車輪速度センサヘッドケーブル132が車輪速度センサヘッド131に接続される。すなわち、加速度センサヘッド121で、車輪速度センサヘッド131で使用する心線を中継するようにしたものである。
本実施の形態で用いられる一体型構造のハーネスの、他の実施の形態を図14に示す。
図14に示す例では、加速度センサヘッド121と車輪速度センサヘッド131の素子として、SPI(Serial Peripheral Interface)規格のインターフェースを持つ加速度センサヘッド121a車輪速度センサヘッド131aを使用している。
また、加速度センサヘッドを1個追加して、加速度センサヘッド121aと、第二加速度センサヘッド122の計2個の加速度センサヘッドを使用する場合である。
SPI規格インターフェースでは、複数の素子を使用する場合に必要な心線数が、3+センサ数+N(電源線数)で良い。すなわち、第二加速度センサヘッド122の図示左側では、第二加速度センサヘッド122に接続された加速度センサヘッドケーブル126の心線数は、物理量センサ3個分の信号を扱うため6+N本となる。
第二加速度センサヘッド122と加速度センサヘッド121aとの間の加速度センサヘッドケーブル125bでは、心線数は、物理量センサ2個分の信号を扱うため5+N本となる。
また、加速度センサヘッド121aと車輪速度センサヘッド131aとの間の車輪速度センサヘッドケーブル132aでは、心線数は、物理量センサ1個分の信号を扱うため4+N本となる。
このように、使用するセンサヘッドの数が多い場合には、心線数を図13に示す例よりも少なくできる可能性がある。
本実施の形態で用いられる一体型構造のハーネスの、他の実施の形態を図15に示す。
図15に示す例では、中間のセンサヘッドで、その先のセンサ情報を多重化処理により中継する中継回路を設けたものである。この場合、ケーブル142の心線数はケーブル141の心線数と同じにすることが可能である。
複数のセンサの信号(心線)中継方法としては、上記以外の方法もあるが、中継方法の得失を考慮して適宜選択可能である。
上記説明では、加速度センサヘッドを1個〜3個使用する場合について一連のケーブルで接続する例を説明したが、センサヘッドが4個以上になる場合も同様に適用できる。
複数のセンサヘッドを一連のケーブルで接続する順番はどのようであっても良く、実装性を考慮した順番で接続することで良い。また、加速度センサ以外のセンサを内蔵したセンサヘッドであっても良い。
[第6の実施の形態]
本発明の第6の実施の形態を図16及び図17に示す。
本発明の実施の形態において、物理量センサは、加速度以外の物理量、例えば、ばね下部品に働く力(荷重)を用いる荷重センサであっても良い。この場合、図16及び図17に示すように、路面からばね下部品に働く反力をショックアブソーバ105の下部の固定部や、あるいは、ハブ102の非回転部分に加わる歪を利用して検出することができる。
4輪自動車以外の移動体でも、例えば、2輪自動車、ロボット等のサスペンション機構を有しているものであれば、本発明は適用できる。
上記した取付け方法で取付けた、加速度センサ等の出力を、自動車の運動制御(ESC、ABS、TCS等)に使用することで、検出したい加速度を他の軸の加速度から分離して正確に検出することができるため、従来より高精度な運動制御を行うことができる。
101…タイヤ、102…ハブ、103…ドライブシャフト、104…ナックル、105…ショックアブソーバ、106…境界壁、107…スプリング、108…ロワーアーム、109…ボールジョイント、110…車体側部品、111…タイロッド、112…ブレーキロータ、113…車輪速度センサヘッド、114…ケーブル、121,121a…加速度センサヘッド、122…第2加速度センサヘッド、125,125a,125b,126…加速度センサヘッドケーブル、131,131a…車輪速度センサヘッド、132,132a…車輪速度センサヘッドケーブル、133…車輪速度センサヘッドケーブル固定部。

Claims (18)

  1. 車両等の移動体で用いられる移動体の運動制御用センサシステムであって、
    1軸の検出軸を有する単軸の物理量センサを備え、
    前記単軸の物理量センサが、前記移動体が備える懸架装置のばね下に取付けられ、
    前記単軸の物理量センサの検出軸と、前記懸架装置が備える振動緩衝部材の動作軸とが略平行であること
    を特徴とする移動体の運動制御用センサシステム。
  2. 車両等の移動体で用いられる移動体の運動制御用センサシステムであって、
    交互に直角に交わる複数の検出軸を有する複軸の物理量センサを備え、
    前記複軸の物理量センサが、前記移動体が備える懸架装置のばね下に取付けられ、
    前記複軸の物理量センサの一の検出軸と、前記懸架装置が備える振動緩衝部材の動作軸とが略平行とされ、
    前記複軸の物理量センサの他の検出軸が、前記懸架装置が備える振動緩衝部材の動作軸と略直角に交わる方向であること
    を特徴とする移動体の運動制御用センサシステム。
  3. 前記物理量センサは、前記振動緩衝部材のばね下に取付けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の移動体の運動制御用センサシステム。
  4. 前記物理量センサが前記振動緩衝部材の先端部に固設保持されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の移動体の運動制御用センサシステム。
  5. 前記物理量センサは、前記検出軸が前記移動体の操作軸に交わるように前記振動緩衝部材に設置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の移動体の運動制御用センサシステム。
  6. 複数の前記物理量センサが前記移動体に設置され、一の前記物理量センサが備えるケーブルが前記振動緩衝部材に設けられた保持部で保持され、他の物理量センサが前記保持部で固設保持されることを特徴とする請求項1又は2に記載の移動体の運動制御用センサシステム。
  7. 複数の前記物理量センサが前記移動体に設置され、これら複数の物理量センサを一連のケーブルで接続したことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の移動体の運動制御用センサシステム。
  8. 前記移動体は車両であり、前記車両に備えられる車輪の回転数を検出するための車輪速度センサが前記車輪に取付けられ、前記車輪速度センサが備えるケーブルが前記振動緩衝部材に設けられた保持部で保持され、前記物理量センサが前記保持部で固設保持されることを特徴とする請求項1又は2に記載の移動体の運動制御用センサシステム。
  9. 前記車輪速度センサと前記物理量センサとが一連のケーブルで接続されていることを特徴とする請求項8に記載の移動体の運動制御用センサシステム。
  10. 前記物理量センサが加速度センサであることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の移動体の運動制御用センサシステム。
  11. 前記物理量センサが荷重センサであることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の移動体の運動制御用センサシステム。
  12. 車両等の移動体で用いられる移動体の運動制御用センサシステムの設置方法であって、
    1軸の検出軸を有する単軸の物理量センサを、前記移動体が備える懸架装置のばね下に取付け、
    前記単軸の物理量センサの検出軸と、前記懸架装置が備える振動緩衝部材の動作軸とを略平行にすること
    を特徴とする移動体の運動制御用センサシステムの設置方法。
  13. 車両等の移動体で用いられる移動体の運動制御用センサシステムの設置方法であって、
    交互に直角に交わる複数の検出軸を有する複軸の物理量センサを、前記移動体が備える懸架装置のばね下に取付け、
    前記複軸の物理量センサの一の検出軸と、前記懸架装置が備える振動緩衝部材の動作軸とを略平行とし、
    前記複軸の物理量センサの他の検出軸と、前記懸架装置が備える振動緩衝部材の動作軸とを略直角に交わる方向にすること
    を特徴とする移動体の運動制御用センサシステムの設置方法。
  14. 前記物理量センサを、前記振動緩衝部材のばね下に取付けることを特徴とする請求項12又は13に記載の移動体の運動制御用センサシステムの設置方法。
  15. 前記物理量センサを前記振動緩衝部材の先端部に固設保持することを特徴とする請求項12又は13に記載の移動体の運動制御用センサシステムの設置方法。
  16. 前記物理量センサを、前記検出軸が前記移動体の操作軸に交わるように前記振動緩衝部材に設置することを特徴とする請求項12又は13に記載の移動体の運動制御用センサシステムの設置方法。
  17. 前記物理量センサを複数前記移動体に設置し、前記移動体に設置される一の前記物理量センサが備えるケーブルを前記振動緩衝部材に設けた保持部で保持すると共に、他の物理量センサを前記保持部で固設保持することを特徴とする請求項12又は13に記載の移動体の運動制御用センサシステムの設置方法。
  18. 前記移動体は車両であり、前記車両に備えられる車輪の回転数を検出するための車輪速度センサを前記車輪に取付け、前記車輪速度センサが備えるケーブルを前記振動緩衝部材に設けた保持部で保持すると共に、前記物理量センサを前記保持部で固設保持することを特徴とする請求項12又は13に記載の移動体の運動制御用センサシステムの設置方法。
JP2009182281A 2009-08-05 2009-08-05 移動体の運動制御用センサシステム及び移動体の運動制御用センサシステムの設置方法 Pending JP2011031834A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009182281A JP2011031834A (ja) 2009-08-05 2009-08-05 移動体の運動制御用センサシステム及び移動体の運動制御用センサシステムの設置方法
CN2010102462717A CN101992734A (zh) 2009-08-05 2010-08-04 移动体的运动控制用传感器系统及其设置方法
US12/850,066 US20110035091A1 (en) 2009-08-05 2010-08-04 Sensor system for motion control of a moving unit and a method of installing a sensor system for motion control of a moving unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009182281A JP2011031834A (ja) 2009-08-05 2009-08-05 移動体の運動制御用センサシステム及び移動体の運動制御用センサシステムの設置方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011031834A true JP2011031834A (ja) 2011-02-17

Family

ID=43535444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009182281A Pending JP2011031834A (ja) 2009-08-05 2009-08-05 移動体の運動制御用センサシステム及び移動体の運動制御用センサシステムの設置方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110035091A1 (ja)
JP (1) JP2011031834A (ja)
CN (1) CN101992734A (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8616351B2 (en) 2009-10-06 2013-12-31 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper with digital valve
US9145144B2 (en) * 2011-09-28 2015-09-29 Caterpillar Inc. Inclination detection systems and methods
CN104080629B (zh) * 2012-01-25 2016-06-01 日产自动车株式会社 车辆的控制装置和车辆的控制方法
US9217483B2 (en) 2013-02-28 2015-12-22 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Valve switching controls for adjustable damper
US9884533B2 (en) 2013-02-28 2018-02-06 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Autonomous control damper
WO2014134500A1 (en) 2013-02-28 2014-09-04 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper with integrated electronics
US9879746B2 (en) 2013-03-15 2018-01-30 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Rod guide system and method with multiple solenoid valve cartridges and multiple pressure regulated valve assemblies
US9879748B2 (en) 2013-03-15 2018-01-30 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Two position valve with face seal and pressure relief port
BR112015023459A2 (pt) 2013-03-15 2017-07-18 Tenneco Automotive Operating Co Inc conjunto de guia de haste com conjunto de válvula multipeças
US9163691B2 (en) 2013-03-15 2015-10-20 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Rod guide arrangement for electronically controlled valve applications
JP6663850B2 (ja) 2013-09-13 2020-03-13 フィッシャー アンド ペイケル ヘルスケア リミテッド 加湿システムの接続
US10479160B2 (en) 2017-06-06 2019-11-19 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper with printed circuit board carrier
US10588233B2 (en) 2017-06-06 2020-03-10 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Damper with printed circuit board carrier
IT201800020989A1 (it) * 2018-12-24 2020-06-24 Sistemi Sospensioni Spa Compensazione dell'effetto termico in un sistema di sospensione di un veicolo.
EP4110630B1 (en) * 2020-02-27 2024-03-13 Volvo Truck Corporation A wheel suspension control system for a vehicle and a method of controlling a suspension device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6889128B2 (en) * 2001-04-20 2005-05-03 Trw Inc. System and method for controlling vehicle suspension components and vehicle occupant protection devices
GB0623802D0 (en) * 2006-11-29 2007-01-10 Brown Duncan An arrangement of interconnected devices or system to indicate loading state or overload of the axles on a vehicle
US8032281B2 (en) * 2007-03-29 2011-10-04 Ford Global Technologies Vehicle control system with advanced tire monitoring

Also Published As

Publication number Publication date
CN101992734A (zh) 2011-03-30
US20110035091A1 (en) 2011-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011031834A (ja) 移動体の運動制御用センサシステム及び移動体の運動制御用センサシステムの設置方法
KR102363031B1 (ko) 차량용 높이 측정 장치
CN111615480B (zh) 车辆、车辆运动状态推断装置以及车辆运动状态推断方法
JP4887771B2 (ja) 走行装置
CN105339255B (zh) 车辆
JP2008143390A (ja) 姿勢制御装置
JP2010064590A (ja) 移動体の運動制御用センサシステムおよび運動制御システム
US11987089B2 (en) Electrically powered suspension system
JP2014046801A (ja) ステアバイワイヤの操舵反力制御装置
JP2019166904A (ja) 車両状態推定装置、制御装置、サスペンション制御装置、サスペンション装置、ステアリング制御装置、及びステアリング装置
CN114516250A (zh) 独立悬架系统
JP2008537521A (ja) 自動車用のホイールサスペンション
CN114619827A (zh) 电动悬架装置
JP6360246B1 (ja) 車両状態推定装置、制御装置、サスペンション制御装置、サスペンション装置、ステアリング制御装置、及びステアリング装置
US11932070B2 (en) Electrically powered suspension system
CN1894116A (zh) 轮式车辆的底盘与车身的相对运动的确定
KR102703320B1 (ko) 통합 센서를 이용한 차량 거동 추정 시스템
JP2010112793A (ja) 加速度センサ軸線傾き量測定方法および上下加速度検出方法
CN104136244B (zh) 车辆悬架装置
KR100726569B1 (ko) 단일 액츄에이터를 이용한 능동제어 현가장치
KR102417364B1 (ko) 차량의 스트럿형 현가장치
JP2015040784A (ja) 車体傾斜角検出装置
KR102590732B1 (ko) 액티브 롤 제어 장치 및 방법
JP2005035486A (ja) 車両懸架装置
KR20040032577A (ko) 차량의 선회시 토인 제어장치 및 그 제어방법