JP3916033B2 - ロールオーバ防止装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、バス、トラック、トラクタトレーラ連結車等の車両のロール転倒を防止するロールオーバ防止装置において、特に走行時のロールオーバを防止するロールオーバ防止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両のロールオーバ(横方向転倒)を防止する方法には各種の方法があって、例えば主として停車状態で作業するクレーン車、高所作業車、梯子車等の重心位置が高くかつ重心位置を移動する車両では、サスペンションのばねを殺してロール剛性を高める方法や、アウトリガーで支点間距離を大にする方法等が知られている。
【0003】
走行を含む状態でのロールオーバ防止装置としては、例えば、特開平5ー96985で自動車用傾斜表示装置が開示されている。図11に示すこの装置は、車両及び荷台のロール角Xとピッチ角Yをそれぞれ傾斜検知センサA1aおよびA1bで検出して、制御装置A2で傾斜状態を算出し、液晶パネルA3に表示及び警報装置A4、A5、A6によって運転手が認識できるようにしている。
【0004】
この方法は、ダンプカー等の停車作業、あるいは極低速走行を対象としているので、走行時の横加速度に起因するロールオーバへの対策がない。また、ロール及びピッチ角の検知手段や警報方法が具体的に示されていない。さらに、車両重量を勘案した対策、装置になっていない。等の欠点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、走行状態におけるロールオーバの危険状態を表示、警報すると共に、所定しきい値の危険状態では自動的に走行速度を減速させて安全を確保するロールオーバ防止装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、車体のロール角を検出するロール検出手段を設けて制御装置に接続し、走行時にその制御装置が前記ロール角検出手段の検出信号に基づき警報を出力してロール転倒を防止するロールオーバ防止装置において、車両の積載状態を選択入力する積載状態選択スイッチと、車体のロール状態を安全・警報・危険の各状態に分けて絵図で表示するロールインジケータと、車両を減速させる車両減速手段とを設けてそれぞれ前記制御装置に接続し、その制御装置は前記積載状態選択スイッチから入力されたデータによって警報状態を判定する1次警報ロール角と、危険状態を判定する2次警報ロール角とを設定してロールインジケータに出力表示しておき、そしてロール角検出手段の検出信号を読み込み、そのデータから車体のロール状態を演算してロールインジケータに出力表示し、かつ演算されたロール角を前記1次および2次警報ロール角と比較して警報状態であれば警音ブザーに出力し、さらに危険状態であれば車両減速手段に出力して車両速度を減速させる機能を有しており、前記ロールインジケータはロール角が安全状態ではグリーンゾーンを指針し、警報状態では黄色ゾーンを指針し、危険状態では赤色ゾーンを指針する構成である。
【0007】
上記によって、自車のロールオーバ状態を絵図表示と警告音によって危険を警告される。さらに危険状態であれば、エンジン出力減、補助ブレーキ、サービスブレーキ等の減速手段を作動させて車両速度を低減させ安全確保がはかられる。
【0009】
前記ロールインジケータは、上記のように第1次警告を黄色、第2次の危険警告を赤色表示し、それぞれに対応する警報音も出される。また、最大積載の状態ではロールオーバに至るロール角が空車状態や半積載状態よりも大きいため、安全表示のグリーンゾーンが広く取られていて、注意喚起がされる。
【0010】
また、本発明によれば、車体のロール角を検出するロール検出手段を設けて制御装置に接続し、走行時にその制御装置が前記ロール角検出手段の検出信号に基づき警報を出力してロール転倒を防止するロールオーバ防止装置において、車両の積載状態を選択入力する積載状態選択スイッチと、車体のロール状態を安全・警報・危険の各状態に分けて複数の電灯で列型表示するシーケンシャルインジケータと、車両を減速させる車両減速手段とを設けてそれぞれ前記制御装置に接続し、その制御装置は前記積載状態選択スイッチから入力されたデータにより警報状態を判定する1次警報ロール角と、危険状態を判定する2次警報ロール角とを設定してシーケンシャルインジケータに出力表示しておき、そしてロール角検出手段の検出信号を読み込み、そのデータから車体のロール状態を演算してシーケンシャルインジケータに出力し点灯表示し、かつ演算されたロール角を前記1次および2次警報ロール角と比較して警報状態であれば警音ブザーに出力し、さらに危険状態であれば車両減速手段に出力して車両速度を減速させる機能を有しており、前記シーケンシャルインジケータは、ロール角が安全状態ではグリーン灯を点灯し、警報状態では黄色灯を点灯し、危険状態では赤色灯を点灯する構成である。
【0011】
上記によって、自車のロールオーバ状態をシーケンシャルインジケータ表示と警告音によって危険を警告される。さらに危険状態であれば、車両減速手段を作動させて車両速度を低減させ安全確保をはかる。
シーケンシャルインジケータは従来の速度計と同様で見慣れていること、前記のロールインジケータに比較して安価なことが特徴である。
【0013】
上記によって、シーケンス表示を見慣れている運転者には、警告が容易に伝達認識される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明のロールオーバ防止装置の実施形態を説明する。図1は、後1軸トラックへの装着を例とした第1の実施形態のロールオーバ防止装置1の構成を示している。
【0015】
車体8の梯子フレーム10はサスペンションである後右ばね9Rと後左ばね9Lによって後車軸管5に懸架されていて、車高センサ11がロール角検出手段として、後車軸管5の上部と車体8のフレーム10に装着されている。符号7Lは後左車輪を、7Rは後右車輪をそれぞれ示している。
【0016】
車高センサ11は、右車高センサ11Rと左車高センサ11Lとで一対になっていて、右車高センサ11Rは後車軸管5の右上部とフレーム10の右サイドフレーム10Rに、左車高センサ11Lは後車軸管5の左上部とフレーム10の左サイドフレーム10Lに取り付けられている。そして、左右の車高センサ11Rと11Lとの取り付け幅Bと左右後ばね9L、9Rの圧縮差によって生じる左右高さの差から車体8の傾斜がロール角として求められるようになっている。
左、右の車高センサ11L、11Rは信号線11Ls、11Rsによって制御装置15に接続されている。
なお、車高センサ11は、公知のストロークセンサ、レーザー変位センサ、回転角センサ等のいづれであってもよい。
【0017】
積載状態選択スイッチ17と表示装置18Hは、運転室内の運転者によって操作または確認容易な位置に、装着されている。
積載状態選択スイッチ17は、積載量を区分する空車位置17a、定積載即ち最大積載位置17b、この両積載量の中間の半積載位置17cのいづれかににノブ16を設定するよう構成され、信号線17sによって制御装置15に接続されている。
【0018】
表示装置18Hは、エマージェンシーランプ39とロールインジケータ18とで構成されて、ロール角に応じた危険表示をするようになっている。
そのエマージェンシーランプ39は、別途設定された1次警報ロール角θ0例えば2度を超えると黄色で、2次警報ロール角θ1例えば3度を超えると赤色で点灯または点滅するように設けられ、制御線39sで制御装置15に接続されている。
【0019】
また、ロールインジケータ18は、絵図表示を例えば液晶画面で、車両の傾斜を表示するようになっており、中央部の車両模図8Gが車体8のロール角にしたがって回動し、円環状の色別危険表示域を指針するよう構成され、制御線18sで制御装置15に接続されている。
【0020】
図5〜図8は、ロールインジケータ18の表示機能を表している。
図5は、積載なしの空車状態で、円環状の色別危険表示域の左右グリーンゾーン29L、29R、警告の黄色ゾーン28L、28Rで、危険の赤域27u、27dで、車両模図8Gを囲んで、回動する車両模図8Gの指針8Gb位置を明示するようになっている。表示する角度及び範囲は、実際のロール角を大きくして見やすいようしてある。
【0021】
図6は、半積載状態である。半積載状態は、空車状態と比較してロールオーバに至るロール角が大きいので、空車状態の図5に比較して安全なグリーンゾーン39L、39Rを広く表示させている。
図7は、定積載即ち最大限度積載状態で、定積載状態は、半積載状態よりさらにロールオーバに至るロール角が大きいので、グリーンゾーン49L、49Rを一層広く表示させている。
【0022】
図8は、図7の積車状態での車体ロール角の作動表示例で、指針8Gbが警告の黄色ゾーン48を示している。
警音ブザー19は、運転車室内に装着され表示装置18Hに連動して作動し、警告状態と危険状態で音質及び音量を変えて警報するようになっている。制御線19sで制御装置15に接続されている。
【0023】
車両減速手段20は、車体ロール角が2次警報ロール角θ1例えば最大5度、通常3度を超えると、エンジン出力を低下させたり、制動装置を作動させたりしたロールオーバからの危険回避をはかるように構成されている。制御線20sで制御装置15に接続されている。
【0024】
制御装置15は、左、右車高センサ11L及び11Rからの信号と、積載状態選択スイッチ17から予め入力された積載状態信号によって危険状態を演算して、表示信号、警報信号を出力すると共に、車両減速手段の各機能に応じた例えばエンジンへの燃料供給減少、排気ブレーキ作動、リターダ作動、サービスブレーキ作動等を選択あるいは併動の指示をする機能を有している。
【0025】
なお、図1における符号Cpは、セミトレーラ連結用のカプラであって、連結されるトレーラからの荷重と共に、ロールモーメント入力をここで受けるようになっている。
【0026】
図2は、図1の実施形態に対して、車両のロール状態を表示する手段が異なったロールオーバ防止装置2で、速度計等に使用されると同様のシーケンシャルランプで目視警報させる比較的簡便な装置を装着させている。
図1と異なる部分を主として説明する。
【0027】
図2において、シーケンシャルインジケータ38は、外形が平箱状で前面に複数のランプから構成される列型ランプが設けられ、ロール角に応じて点灯表示するよう構成されている。左右端に危険状態を赤色で表示する危険灯40L、40R、その両脇内方に黄色で表示する警告灯41L、41Rがあり、中央部には安全を表示するグリーン灯42が配列されている。また、前面隅部に危険灯40L、40Rと同期して点灯または点滅するエマージェンシーランプ39Bが設けられている。
【0028】
シーケンシャルインジケータ38は、制御線38sで制御装置38に接続されている。
その他については、図1の表示装置18Hを除いた構成と全く同じである。
【0029】
図3は、図1の制御装置15を中心にしてブロック構成を表示している。
制御装置15への入力は、左、右車高センサ11L、11Rと積載状態選択スイッチ17によって行われるようになっている。
【0030】
符号17Hは、積載量選択スイッチ17の前記機能ににかえて、危険状態を検知するための諸データを入力させる装置を例示している。例えば、車量総重量または連結総重量を自重計から採取する手段17Ha、サスペンション負荷をエアスプリング圧力から検知する手段17Hb、車両速度の加減速度から車両総重量を算出するために必要な動力伝達系の諸元値採取手段17Hcがある。
【0031】
制御装置15は、左、右車高センサ11L、11Rからロール角を演算するロール角演算部15a、ロールインジケータ18への出力を演算するインジケータ出力演算部15c、ロール角と積載量からロールの危険状態を判断するエマージェンシー判断部15b、エマージェンシー判断部15bからの指示信号によってエマージェンシーランプ39を点灯させるエマージェンシーランプ出力部15d、警音ブザー19を作動させる警音出力部15e及び車両減速手段20を作動させる減速手段制御部15fで構成されている。
【0032】
上記制御装置15からの制御指示によって作動する装置として、ロールインジケータ18とエマージェンシーランプ39と、警音ブザー19及び車両減速手段20とがそれぞれ制御装置15に接続されている。
【0033】
図9及び図10は、ロール危険表示を警報と危険の2段階にした状態を示している。
図9は、横軸を空車17a、半積17b、定積17cの積載状態とし、縦軸を車体8のロール角で示した1次警報及び表示の関係図で、線K1は前記警告の黄色表示に相当している。
線K1は前記1次警報ロール角θ0例えば2度を超えるとロールインジケータ18の黄色表示または1次警報及び表示をするようになっている。
【0034】
図10は、縦、横軸は図9と同じで、線K2は車体ロール角が2次警報ロール角θ1例えば3度を超えると赤色表示または2次警報及び表示をするようになっている。1次及び2次の絶対値の設定は、1次のK1を絶対値例えば2度とし、2次K2を1度差の3度としても良いし、あるいは2次K2を1次の50%増しとしても良い。
【0035】
なお、図3のブロック構成図において、ロールインジケータ18にかえてシーケンシャルインジケータ38を装着し、エマージェンシーランプ39にかわるエマージェンシーランプ39Bを装着したものが図2のロールオーバ防止装置2のブロック構成である。
【0036】
上記構成のロールオーバ防止装置1及び2の作用を、図4のフローチャートによって説明する。
【0037】
ステップS1は、積載量選択スイッチ17の設定値を読み込む。ステップS2では、1次警報ロール角θ0例えば2度を設定する。ステップS3では、2次警報ロール角θ1例えば3度を設定する。
【0038】
ステップS4では、ロールインジケータ18の警告ゾーン即ち黄色ゾーンの表示範囲を設定する。ステップS5では、危険ゾーン即ち赤色ゾーン47L、47Rの表示範囲を設定する。積載量が増すほど、ロールオーバに至るロール角が大きくなるので、定積、半積、空車の順でグリーンゾーン、黄色ゾーン範囲を大きく設定する。
【0039】
ステップS6及びS7では、車体左右の車高を読み込む。即ち、左、右車高センサ11L、11Rの検出値HL、HRを読む。
ステップS8では、ロール角θを算出する。
【0040】
ステップS9では、上記ロール角θをロールインジケータ18に表示する。車両模図8Gが傾斜して指針8Gbがロール角θに相当する色別ゾーンを指向する。ステップS10では、そのロール角θが1次警報ロール角θ0を超えているか否かを判定する。NOで超えていなければリターンに戻り、実質的にはステップS6で運行を継続する。YESであれば、ステップS11に行く。
【0041】
ステップS11では、第1次警告を警音ブザー19で小音警告する。
ステップS12では、エマージェンシーランプ39を点灯または点滅させる。また、ロールインジケータ18では模図8Gの指針8Gbがイエローゾーン48L、48Rを指向する。
【0042】
ステップS13では、ロール角θがさらに2次警報ロール角θ1を超えているか否かを判定する。NOで超えていなければリターンに戻り、実質的にはステップS6で運行を継続する。YESであれば、ステップS14へ行く。
【0043】
ステップS14では、第2次の警告である危険警告を警音ブザー19で大音警告する。ステップS15では、エマージェンシーランプ39を点灯または点滅させる。また、ロールインジケータ18では模図8Gの指針8Gbが赤ゾーンを指向する。同時に、車両減速手段によって車両速度を減速させ、ロール角θを減少させロールオーバを安全側に引き戻す。そしてリターンに戻り、実質的にはステップS6戻って運転を継続する。
【0044】
上記は、図1の構成のロールオーバ防止装置1での作用の説明であるが、図2のロールオーバ防止装置2の構成では、表示装置18Hにかえてシーケンシャルインジケータ38が同様に作用する。
【0045】
【発明の効果】
本発明の作用効果を、以下に列記する。
【0046】
(1) 本発明のロールオーバ防止装置によって、自車のロールオーバ状態を絵図表示と警告音によって危険が警告される。さらに危険状態であれば、エンジン出力減、補助ブレーキ、サービスブレーキ等の制動減速手段を作動させて車両速度を低減させ安全確保がはかられる。
(2) ロールインジケータまたはシーケンシャルインジケータは、第1次警告を黄色、第2次の危険警告を赤色で表示し、それぞれに対応する警報音も出される。積載量が大きいほどロールオーバに至るロール角は大きくなるので、グリーンゾーンは広くなる。
(3) ロール角による第1次警告、第2次の危険警告を運転者が設定できるので、実体に合った安全な警告にすることができる。
(4) 単車に限らず、トレーラのロールモーメントをトラクタ側で受け止めるので連結車にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のロールオーバ防止装置を示す構成図で、特に、車体の傾斜状態を絵図表示する手段を含んだ構成図。
【図2】本発明の別のロールオーバ防止装置を示す構成図で、特に、車体の傾斜状態をシーケンシャルランプで表示する手段を含んだ構成図。
【図3】図1及び図2のブロック構成図。
【図4】図1及び図2の作用を示すフローチャート図。
【図5】図1の絵図表示装置で積載なしの場合の状態を示す図。
【図6】図1の絵図表示装置で半積載の場合の状態を示す図。
【図7】図1の絵図表示装置で定積載以上の場合の状態を示す図。
【図8】図7の積載状態で黄ゾーン指針の危険警告を示す絵図表示装置の作動例図。
【図9】積載状態と第1次(初期)の警報及び絵図表示の関係を示す図。
【図10】積載状態と第2次(危険)の警報及び絵図表示の関係を示す図。
【図11】従来のロールオーバ防止装置。
【符号の説明】
Cp・・カプラ
1、2・・ロールオーバ防止装置
5・・・後車軸管
7R・・後右車輪
7L・・後左車輪
8・・・車体
9R・・後右ばね
9L・・後左ばね
11R・・右車高センサ
11L・・左車高センサ
15・・・制御装置
15a・・ロール角演算部
15b・・エマージェンシ判断部
15c・・インジケータ出力演算部
15d・・エマージェンシランプ出力部
15e・・警音出力部
15f・・減速手段制御部
16・・・ノブ
17・・・積載状態選択スイッチ
17a・・空車位置
17b・・半積載位置
17c・・定積載位置
18H・・表示装置
18・・・ロールインジケータ
19・・・警音ブザー
20・・・車両減速手段
27、37、47・・・レッド(赤)ゾーン
28、38、48・・・イエロー(黄)ゾーン
29、39、49・・・グリーン(緑)ゾーン
38・・・シーケンシャルインジケータ
39・・・エマージェンシーランプ
39B・・エマージェンシーランプ
40・・・レッド(赤)ゾーン
41・・・イエロー(黄)ゾーン
42・・・グリーン(緑)ゾーン
Claims (2)
- 車体のロール角を検出するロール検出手段(11)を設けて制御装置(15)に接続し、走行時にその制御装置(15)が前記ロール角検出手段(11)の検出信号に基づき警報を出力してロール転倒を防止するロールオーバ防止装置において、車両の積載状態を選択入力する積載状態選択スイッチ(17)と、車体のロール状態を安全・警報・危険の各状態に分けて絵図で表示するロールインジケータ(18)と、車両を減速させる車両減速手段(20)とを設けてそれぞれ前記制御装置(15)に接続し、その制御装置(15)は前記積載状態選択スイッチ(17)から入力されたデータによって警報状態を判定する1次警報ロール角(θ0)と、危険状態を判定する2次警報ロール角(θ1)とを設定してロールインジケータ(18)に出力表示しておき、そしてロール角検出手段(11)の検出信号を読み込み、そのデータから車体のロール状態を演算してロールインジケータ(18)に出力表示し、かつ演算されたロール角を前記1次および2次警報ロール角(θ0、θ1)と比較して警報状態であれば警音ブザー(19)に出力し、さらに危険状態であれば車両減速手段(20)に出力して車両速度を減速させる機能を有しており、前記ロールインジケータ(18)はロール角が安全状態ではグリーンゾーン(29)を指針し、警報状態では黄色ゾーン(28)を指針し、危険状態では赤色ゾーン(27)を指針する構成であることを特徴とするロールオーバ防止装置。
- 車体のロール角を検出するロール検出手段(11)を設けて制御装置(15)に接続し、走行時にその制御装置(15)が前記ロール角検出手段(11)の検出信号に基づき警報を出力してロール転倒を防止するロールオーバ防止装置において、車両の積載状態を選択入力する積載状態選択スイッチ(17)と、車体のロール状態を安全・警報・危険の各状態に分けて複数の電灯で列型表示するシーケンシャルインジケータ(38)と、車両を減速させる車両減速手段(20)とを設けてそれぞれ前記制御装置(15)に接続し、その制御装置(15)は前記積載状態選択スイッチ(17)から入力されたデータにより警報状態を判定する1次警報ロール角(θ0)と、危険状態を判定する2次警報ロール角(θ1)とを設定してシーケンシャルインジケータ(38)に出力表示しておき、そしてロール角検出手段(11)の検出信号を読み込み、そのデータから車体のロール状態を演算してシーケンシャルインジケータ(38)に出力し点灯表示し、かつ演算されたロール角を前記1次および2次警報ロール角(θ0、θ1)と比較して警報状態であれば警音ブザー(19)に出力し、さらに危険状態であれば車両減速手段(20)に出力して車両速度を減速させる機能を有しており、前記シーケンシャルインジケータ(38)は、ロール角が安全状態ではグリーン灯(42)を点灯し、警報状態では黄色灯(41)を点灯し、危険状態では赤色灯(40)を点灯する構成であることを特徴とするロールオーバ防止装置。
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