JP2016193703A - 連結車両の後退運転支援装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1では、トレーラの予想移動軌跡を表示することで連結車両の運転を支援するシステムが記載されている。
牽引車両と、該牽引車両に対して略垂直方向に延びる連結軸廻りに回転可能に連結される被牽引車両と、からなる連結車両の後退運転支援装置であって、
牽引車両の操舵角を取得する操舵角取得手段と、
牽引車両に対する被牽引車両の連結軸廻りの回転角である連結角を取得する連結角取得手段と、
を備え、
現在の操舵角を維持して車両を後退させたときの連結角の変化具合を、音に関する情報に変換し、当該音に関する情報を運転者に報知することにより、連結車両の後退運転を支援することを特徴とする。
前記牽引車両に対する被牽引車両の連結軸廻りの回転角である連結角θを、
L1:トラクタの車軸間距離
L2:連結点からトレーラの後輪軸までの距離
Lh:カプラオフセット(連結点からトラクタの後輪軸までの距離)
V1:トラクタの後輪の車輪速(トラクタの旋回中心に関する後輪軸の旋回速度)
V2:トレーラの後輪の車輪速(トレーラの旋回中心に関する後輪軸の旋回速度)
により取得することを特徴とすることができる。
図1、図2に示すように、本発明の一実施の形態に係る連結車両10は、トラクタ(牽引車両)1とトレーラ(被牽引車両)2とからなり、トラクタ(牽引車)1とトレーラ(被牽引車)2は、連結器3により、略垂直方向に延在される連結軸廻りに回転可能に連結された構成となっている。なお、連結器3は、トラクタ(牽引車両)1とトレーラ(被牽引車両)2とを切り離し可能に構成することができる。
(1)後退での車庫入れのように、連結車両10をある目的の方向に後退させる場合には、まず初めに、トレーラ2の後端側が目的の方向を向くようにトレーラ2を旋回(回転)させる必要がある。そのために、図3(A)に示すように、トラクタ1を、トレーラ2に旋回(回転)のきっかけを与えるために、目的の方向とは逆方向にハンドルを切る。
既知の情報であるとトラクタ1の車軸間距離L1(操舵輪軸と後輪軸の間の距離)と、トレーラ2の連結点(連結軸)と後輪軸の間の距離L2と、トラクタ1の連結点(連結軸)と後輪軸の間の距離Lhと、を用いて、図5に示すような幾何学モデルに基づいて演算により連結角θを取得(算出)する。
なお、操舵角センサ4は、連結車両10に他の目的(DSC(ダイナミック・スタビリティー・コントロール)など)のために既に搭載されているセンサである。
本実施の形態において実操舵角を取得する構成が、本発明に係る操舵角取得手段に相当する。
なお、トラクタ1の後輪の車輪速度センサ、トレーラ2の後輪の車輪速度センサは、他の目的(DSC(ダイナミック・スタビリティー・コントロール)、アンチロックブレーキシステムなど)のために既に搭載されているセンサである。
θ:連結角(演算により取得)
δ:実操舵角(実舵角)(操舵角センサ4の出力に基づき取得)
L1:トラクタの車軸間距離(ホイールベース)(既知の値)(コンピュータに入力或いは記憶)
L2:連結点からトレーラの後輪軸までの距離(既知の値)(コンピュータに入力或いは記憶)
Lh:カプラオフセット(連結点からトラクタの後輪軸までの距離)(既知の値)(コンピュータに入力或いは記憶)
V1:トラクタの後輪の車輪速(トラクタの旋回中心に関する後輪軸の旋回速度)(車輪速センサの出力に基づき取得)
V2:トレーラの後輪の車輪速(トレーラの旋回中心に関する後輪軸の旋回速度)(車輪速センサの出力に基づき取得)
Vc:連結点の速度(演算により取得)
R1:連結点からトラクタの旋回中心までの距離(演算により取得)
R2:連結点からトレーラの旋回中心までの距離(演算により取得)
R3:トラクタの車両中心線X(後輪軸の幅方向中心線)からトラクタ旋回中心までの最短距離(演算により取得)
R4:トレーラの車両中心線Y(後輪軸の幅方向中心線)からトレーラ旋回中心までの最短距離(演算により取得)
α:トラクタの車両中心線Xと、連結点とトラクタ旋回中心を結ぶ線と、のなす角(交差角)(演算により取得)
と定義する。
Vc/V1=R1/R3、 V2/Vc=R4/R2の関係から、
V2/V1=R4/R2・R1/R3 …(式1)
R4/R2=cos(π/4+θ−α) …(式2)
また、
R3=L1/tanδ
R1=(Lh2+R32)1/2=(Lh2+(L1/tanδ)2)1/2より、
R1/R3=((Lh・tanδ)2+L12)1/2/L1 …(式3)
α=tan−1(L1/(Lh・tanδ)) …(式4)
ここで、式1に、式2、式3、式4を代入し変形すると、
cos(π/4+θ−α)=V2/V1・L1/((Lh・tanδ)2+L12)1/2
θ=cos−1(V2/V1・L1/((Lh・tanδ)2+L12)1/2−π/4+α
=cos−1(V2/V1・L1/((Lh・tanδ)2+L12)1/2−π/4+
tan−1(L1/(Lh・tanδ))
となる。
すなわち、
これにより、連結角θを演算により取得(検出)することができる。
なお、連結角センサ(連結角検出装置)としては、例えば、実開2002−145133号公報、特開平11−160063号公報、特開平08−332973号公報などに記載されているようなものを利用することもできる。
2 トレーラ(被牽引車両)
3 連結器
4 ステアリングセンサ(操舵角センサ)
5 スピーカー
10 連結車両(セミトレーラ)
Claims (3)
- 牽引車両と、該牽引車両に対して略垂直方向に延びる連結軸廻りに回転可能に連結される被牽引車両と、からなる連結車両の後退運転支援装置であって、
牽引車両の操舵角を取得する操舵角取得手段と、
牽引車両に対する被牽引車両の連結軸廻りの回転角である連結角を取得する連結角取得手段と、
を備え、
現在の操舵角を維持して車両を後退させたときの連結角の変化具合を、音に関する情報に変換し、当該音に関する情報を運転者に報知することにより、連結車両の後退運転を支援することを特徴とする連結車両の後退運転支援装置。 - 前記現在の操舵角を維持して車両を後退させたときの連結角の変化具合は、連結角が所定以上に増加する場合、連結角が所定範囲内に収まる場合、連結角が所定以上に減少する場合に分けられ、それぞれの場合に応じた音の情報を運転者に報知することを特徴とする請求項1に記載の連結車両の後退運転支援装置。
- 前記牽引車両に対する被牽引車両の連結軸廻りの回転角である連結角θを、
L1:トラクタの車軸間距離
L2:連結点からトレーラの後輪軸までの距離
Lh:カプラオフセット(連結点からトラクタの後輪軸までの距離)
V1:トラクタの後輪の車輪速(トラクタの旋回中心に関する後輪軸の旋回速度)
V2:トレーラの後輪の車輪速(トレーラの旋回中心に関する後輪軸の旋回速度)
により取得することを特徴とする連結車両の後退運転支援装置。
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