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JP4363330B2 - Side slip prevention device for articulated vehicles - Google Patents
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JP4363330B2 - Side slip prevention device for articulated vehicles - Google Patents

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JP4363330B2 JP2005004440A JP2005004440A JP4363330B2 JP 4363330 B2 JP4363330 B2 JP 4363330B2 JP 2005004440 A JP2005004440 A JP 2005004440A JP 2005004440 A JP2005004440 A JP 2005004440A JP 4363330 B2 JP4363330 B2 JP 4363330B2
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Description

本発明は、連結車両の横滑り防止装置に関するものである。   The present invention relates to a skid prevention device for a connected vehicle.

従来、単車体の車両の安定性を維持するための技術として、車両の制動力を制御するABS(Anti-lock Brake System)、車両の駆動力を制御するTRC(Traction Control)(登録商標)やASR(Anti Spin Regulator)、車両の垂直軸回りの回転力(ヨーモーメント)を制御するESC(Electric Stability Control System)等がある。   Conventionally, as a technique for maintaining the stability of a single-body vehicle, ABS (Anti-lock Brake System) for controlling the braking force of the vehicle, TRC (Traction Control) (registered trademark) for controlling the driving force of the vehicle, There are ASR (Anti Spin Regulator), ESC (Electric Stability Control System) that controls the rotational force (yaw moment) around the vertical axis of the vehicle.

また、トラクタとトレーラとで構成される連結車両の安定性を維持する技術としては、特許文献1〜3に開示されているように、上記ESCの原理で、制動時にトレーラの各車輪のブレーキエア圧力を制御する方法が提案されている。
特開2000−43694号公報 特開2000−43695号公報 特開2001−199322号公報
In addition, as a technique for maintaining the stability of a connected vehicle including a tractor and a trailer, as disclosed in Patent Documents 1 to 3, the brake air of each wheel of the trailer is applied during braking according to the principle of the ESC. A method for controlling the pressure has been proposed.
JP 2000-43694 A JP 2000-43695 A JP 2001-199322 A

連結車両に特有の車両挙動として、図7(a)に示すジャックナイフ現象や、図7(b)に示すトレーラスイング現象等があるが、上記特許文献1〜3に開示されている従来技術は、このような現象によって生ずる連結車両の横滑りを防止しようとするものである。   As the vehicle behavior peculiar to the connected vehicle, there are a jackknife phenomenon shown in FIG. 7 (a), a trailer swing phenomenon shown in FIG. 7 (b), and the like. Therefore, it is intended to prevent a side slip of the connected vehicle caused by such a phenomenon.

しかしながら、上記従来技術は、何れも連結車両の車輪のタイヤと路面との間の(車両進行方向の)摩擦力に頼って連結車両の横滑りを防止するものであるため、上記摩擦力が十分に得られない状況(例えば、高速走行時、降雨や降雪等による低ミュー路走行時等)では、連結車両の横滑りを防止する効果が十分に期待できない。   However, each of the above prior arts relies on the frictional force (in the vehicle traveling direction) between the tires of the wheels of the connected vehicle and the road surface to prevent the skidding of the connected vehicle. In a situation where the vehicle cannot be obtained (for example, when traveling on a low mu road due to rain or snow), the effect of preventing the side slip of the connected vehicle cannot be sufficiently expected.

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたもので、路面との摩擦力が十分に得られない状況であっても、横滑り防止効果を高めることができる連結車両の横滑り防止装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a skid prevention device for a connected vehicle that can enhance a skid prevention effect even in a situation where a sufficient frictional force with a road surface cannot be obtained. With the goal.

上記目的を達成するためになされた請求項1に記載の連結車両の横滑り防止装置は、トレーラに取り付けられるキングピンと結合して、トレーラに牽引力を伝達するカプラを備える連結車両の横滑り防止装置であって、
カプラは、キングピンの取り付け面と対向するカプラの上面に複数のコイルを設け、
複数のコイルから発生する電磁力により、トレーラに対してキングピンを回転中心とする回転力を加える制御手段を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a skid prevention device for a connected vehicle according to claim 1 is a skid prevention device for a connected vehicle including a coupler that is coupled to a king pin attached to a trailer and transmits a traction force to the trailer. And
The coupler is provided with a plurality of coils on the upper surface of the coupler facing the king pin mounting surface.
Control means for applying a rotational force with a king pin as a rotation center to a trailer by electromagnetic force generated from a plurality of coils is provided.

本発明は、上述した連接車両の横滑りがカプラ(連結部分)の鉛直軸を中心とする回転に起因していることに着目したものである。従来のように、通常時(横滑り状態でないとき)には連結部分の回転を自由にし、非常時(横滑り状態であるとき)には連結部分の回転をロックするという受動的な制御ではなく、能動的に電磁力によって回転力を加えることによって横滑り防止を図るものである。   The present invention pays attention to the fact that the above-mentioned skidding of the articulated vehicle is caused by the rotation about the vertical axis of the coupler (connection portion). As in the past, it is not a passive control in which the rotation of the connecting part is made free during normal times (when it is not in a skid state) and the rotation of the connecting part is locked in an emergency (when it is in a skid state). In particular, a side-slip is prevented by applying a rotational force by an electromagnetic force.

すなわち、上述したように、カプラの上面に複数のコイルを設け、この複数のコイルの発生する電磁力により、トレーラに対してキングピンを回転中心(軸)とする回転力を加える。これにより、路面との摩擦力が十分に得られない状況であっても、連結車両の横滑り防止効果を高めることができる。   That is, as described above, a plurality of coils are provided on the upper surface of the coupler, and a rotational force having a king pin as a rotation center (axis) is applied to the trailer by the electromagnetic force generated by the plurality of coils. Thereby, even if it is a situation where the frictional force with a road surface is not fully obtained, the skid prevention effect of a connection vehicle can be heightened.

請求項2に記載の連結車両の横滑り防止装置によれば、制御手段は、カプラにキングピンが結合した際、複数のコイルに交流電流を通電することによって回転磁界を発生させ、この回転磁界によりトレーラに回転力を加えることを特徴とする。   According to the apparatus for preventing skidding of a connected vehicle according to claim 2, when the king pin is coupled to the coupler, the control means generates a rotating magnetic field by energizing an alternating current to a plurality of coils, and the trailer is generated by the rotating magnetic field. It is characterized by applying a rotational force to.

このように、複数のコイルに交流電流を通電することによって、カプラの上面に回転磁界が発生するため、この回転磁界による電磁誘導によってトレーラに回転力を加えることができる。   In this way, a rotating magnetic field is generated on the upper surface of the coupler by passing an alternating current through a plurality of coils, so that a rotating force can be applied to the trailer by electromagnetic induction by the rotating magnetic field.

請求項3に記載の連結車両の横滑り防止装置は、トレーラに取り付けられるキングピンと結合して、トレーラに牽引力を伝達するカプラを備える連結車両の横滑り防止装置であって、
カプラと一体構造の固定子と、
キングピンと結合するための開口部を有し、開口部に結合されるキングピンを回転中心として固定子に対して回転可能な円柱体を形成する可動子と、を備え、
可動子は、キングピンの取り付け面と対向する円柱体の上面、及び固定子と対向する円柱体の側面の少なくとも一方の面に複数のコイルを設け、
上面に設けられた複数の上面コイル、及び側面に設けられた複数の側面コイルの少なくとも一方から発生する電磁力により、トレーラに対してキングピンを回転中心とする回転力を加える制御手段を備えることを特徴とする。
The skid prevention device for a connected vehicle according to claim 3 is a skid prevention device for a connected vehicle including a coupler that is coupled to a king pin attached to the trailer and transmits a traction force to the trailer.
A coupler and a monolithic stator;
A movable body having an opening for coupling with the king pin, and forming a cylindrical body rotatable with respect to the stator with the king pin coupled to the opening as a rotation center;
The mover is provided with a plurality of coils on at least one of the upper surface of the cylindrical body facing the mounting surface of the kingpin and the side surface of the cylindrical body facing the stator,
Control means for applying a rotational force with the king pin as a rotation center to the trailer by electromagnetic force generated from at least one of the plurality of upper surface coils provided on the upper surface and the plurality of side surface coils provided on the side surface. Features.

このように、カプラに固定子と可動子を追加した構成を採用した場合でも、可動子に設けられた複数の上面コイルや複数の側面コイルの発生する電磁力により、トレーラに対してキングピンを回転中心(軸)とする回転力を加えることができる。これにより、路面との摩擦力が十分に得られない状況であっても、連結車両の横滑り防止効果を高めることができる。   As described above, even when a configuration in which a stator and a mover are added to the coupler is adopted, the king pin is rotated with respect to the trailer by the electromagnetic force generated by a plurality of upper surface coils and a plurality of side surface coils provided on the mover. A rotational force with the center (axis) can be applied. Thereby, even if it is a situation where the frictional force with a road surface is not fully obtained, the skid prevention effect of a connection vehicle can be heightened.

請求項4に記載の連結車両の横滑り防止装置によれば、制御手段は、カプラにキングピンが結合した際、複数の上面コイルに直流電流を通電し、
複数の上面コイルへの直流電流の通電により発生する磁力により、可動子がキングピンの取り付け面に吸着するか否かを判定する吸着判定手段を備え、
制御手段は、吸着判定手段の判定結果に応じて、複数の上面コイル、及び複数の側面コイルの少なくとも一方への通電に関して制御することを特徴とする。
According to the apparatus for preventing skidding of a connected vehicle according to claim 4, when the king pin is coupled to the coupler, the control means applies a direct current to the plurality of upper surface coils,
It is provided with an adsorption determination means for determining whether or not the mover is adsorbed to the mounting surface of the kingpin by the magnetic force generated by energization of direct current to the plurality of upper surface coils.
The control unit controls the energization to at least one of the plurality of upper surface coils and the plurality of side surface coils according to the determination result of the adsorption determination unit.

これにより、制御手段は、可動子とキングピンの取り付け面との吸着可否によって、複数の上面コイルや複数の側面コイルの通電に関して制御することができる。   Thereby, the control means can control the energization of the plurality of upper surface coils and the plurality of side surface coils depending on whether or not the mover and the mounting surface of the king pin are attracted.

請求項5に記載の連結車両の横滑り防止装置によれば、制御手段は、吸着判定手段が吸着すると判定した場合、複数の上面コイルに直流電流を通電することによって可動子をキングピンの取り付け面に吸着させるとともに、複数の側面コイルに交流電流を通電することによって回転磁界を発生させ、この回転磁界によりトレーラに回転力を加えることを特徴とする。   According to the anti-skid device for a connected vehicle according to claim 5, when the controller determines that the adsorption determination unit adsorbs, the movable element is attached to the king pin mounting surface by energizing a plurality of upper surface coils with a direct current. A rotating magnetic field is generated by applying an alternating current to a plurality of side coils, and a rotating force is applied to the trailer by this rotating magnetic field.

このように、可動子の複数の側面コイルに交流電流を通電することによって、可動子自体に回転磁界が発生するため、この回転磁界による電磁誘導によって、可動子と吸着して一体となったトレーラに回転力を加えることができる。   In this way, since a rotating magnetic field is generated in the mover itself by supplying an alternating current to a plurality of side coils of the mover, a trailer that is attracted and integrated with the mover by electromagnetic induction by the rotating magnetic field. A rotational force can be applied to the.

請求項6に記載の連結車両の横滑り防止装置によれば、制御手段は、吸着判定手段が吸着しないと判定した場合、複数の上面コイルに交流電流を通電し、
複数の上面コイルへの交流電流の通電により発生する回転磁界により、可動子が回転可能か否かを判定する回転判定手段を備え、
制御手段は、回転判定手段が回転すると判定した場合、可動子の回転をロックするためのロック用ラッチをロックするとともに、複数の上面コイルに交流電流を通電することによって回転磁界を発生させ、この回転磁界によりトレーラに回転力を加えることを特徴とする。
According to the skid prevention device for a connected vehicle according to claim 6, when it is determined that the adsorption determination unit does not adsorb, the control unit supplies an alternating current to the plurality of upper surface coils,
Rotation determination means for determining whether or not the mover can be rotated by a rotating magnetic field generated by energization of alternating current to the plurality of upper surface coils,
When it is determined that the rotation determining means rotates, the control means locks the locking latch for locking the rotation of the mover and generates a rotating magnetic field by energizing an alternating current to the plurality of upper surface coils. A rotating force is applied to the trailer by a rotating magnetic field.

このように、可動子がキングピンの取り付け面に吸着しないものの、複数の上面コイルから発生する回転磁界により可動子が回転可能な場合には、可動子の回転をロックして固定子に固定するとともに、可動子の複数の上面コイルに交流電流を通電することによって、可動子の上面に回転磁界が発生するため、この回転磁界による電磁誘導によってトレーラに回転力を加えることができる。   As described above, when the mover is not attracted to the mounting surface of the king pin, but the mover can be rotated by the rotating magnetic field generated from the plurality of upper surface coils, the rotation of the mover is locked and fixed to the stator. Since a rotating magnetic field is generated on the upper surface of the mover by applying an alternating current to the plurality of upper surface coils of the mover, a rotational force can be applied to the trailer by electromagnetic induction by the rotating magnetic field.

請求項7に記載の連結車両の横滑り防止装置によれば、吸着判定手段、及び回転判定手段の少なくとも一方の判定結果に基づくキングピンの取り付け面の材質を報知する報知手段を備えることを特徴とする。これにより、ユーザは、キングピンの取り付け面の材質を把握することができる。   According to the skid prevention apparatus for a connected vehicle according to claim 7, the vehicle includes a notifying means for notifying the material of the king pin mounting surface based on the determination result of at least one of the adsorption determining means and the rotation determining means. . Thereby, the user can grasp | ascertain the material of the attachment surface of a kingpin.

請求項8に記載の連結車両の横滑り防止装置によれば、報知手段は、
吸着判定手段が吸着すると判定した場合、材質は強磁性体であると報知し、
吸着判定手段が吸着しないと判定し、さらに、回転判定手段が回転すると判定した場合、材質は磁気的に常磁性体、かつ、電気的に導体であると報知し、
吸着判定手段が吸着しないと判定し、さらに、回転判定手段が回転しないと判定した場合、材質は磁気的に常磁性体、かつ、電気的に絶縁体であると報知することを特徴とする。
According to the skid prevention device for a connected vehicle according to claim 8, the notification means includes:
If it is determined that the adsorption determination means adsorbs, the material is informed that it is a ferromagnetic material,
If it is determined that the adsorption determination means does not adsorb, and further the rotation determination means is determined to rotate, the material is informed that it is magnetically paramagnetic and electrically conductive,
When it is determined that the adsorption determination means does not adsorb and the rotation determination means determines not to rotate, the material is reported to be magnetically paramagnetic and electrically insulating.

これにより、キングピンの取り付け面の材質が強磁性体(例えば、鉄等)や常磁性体(例えば、アルミニウムや銅等)である場合には、電磁力によりトレーラに対して回転力を加えることができるため、ユーザは、本発明の横滑り防止装置が動作可能であることを把握することができる。また、キングピンの取り付け面の材質が絶縁体(例えば、木材等)の場合には、電磁力によりトレーラに対して回転力を加えることができないため、本発明の横滑り防止装置が動作できないことを把握することができる。   Thereby, when the material of the mounting surface of the kingpin is a ferromagnetic material (for example, iron) or a paramagnetic material (for example, aluminum or copper), a rotational force can be applied to the trailer by electromagnetic force. Therefore, the user can grasp that the skid prevention device of the present invention is operable. In addition, when the material of the king pin mounting surface is an insulator (for example, wood), it is impossible to apply the rotational force to the trailer by electromagnetic force, so it is understood that the skid prevention device of the present invention cannot be operated. can do.

請求項9に記載の連結車両の横滑り防止装置は、連結車両の現在位置を取得する現在位置取得手段と、
現在位置における前方の道路の形状に関する情報を取得する道路形状情報取得手段と、
固定子に対するキングピンの回転角度を検出する回転角度検出手段と、
回転角度、及び道路の形状に関する情報に基づいて、連結車両が横滑り状態であるか否かを判定する横滑り状態判定手段と、を備え、
制御手段は、横滑り判定手段が横滑り状態であると判定した場合、回転角度が減少する回転方向に回転力を加えることを特徴とする。
The skid prevention device for a connected vehicle according to claim 9 is a current position acquisition means for acquiring a current position of the connected vehicle;
Road shape information acquisition means for acquiring information about the shape of the road ahead in the current position;
Rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the kingpin relative to the stator;
A skid state determination means for determining whether or not the connected vehicle is in a skid state based on information on the rotation angle and the shape of the road,
The control means applies a rotational force in the rotational direction in which the rotational angle decreases when the side slip judgment means judges that the skid is in the side slip state.

このように、上述したジャックナイフ現象やトレーラスイング現象によって生ずる連結車両の横滑りを判定した場合には、固定子に対するキングピンの回転角度が減少する回転方向に回転力を加えることで、連結車両の横滑り防止効果を高めることができる。   As described above, when the side slip of the connected vehicle caused by the above-described jackknife phenomenon or trailer swing phenomenon is determined, the side slip of the connected vehicle is applied by applying a rotational force in the rotational direction in which the rotation angle of the kingpin with respect to the stator is reduced. The prevention effect can be enhanced.

以下、本発明の連結車両の横滑り防止装置の実施形態について、図面を用いて説明する。本実施形態の連結車両の横滑り防止装置は、図1(a)に示すような牽引車両としてのセミトラクタと、被牽引車両としてのセミトレーラとが連結、又は、図1(b)に示すように分離されるように構成された連結車両に搭載されるものである。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a skid prevention apparatus for a connected vehicle according to the present invention will be described with reference to the drawings. The anti-skid device for a connected vehicle according to the present embodiment is configured such that a semi-tractor as a towed vehicle and a semi-trailer as a towed vehicle are connected as shown in FIG. 1A, or as shown in FIG. It is mounted on a coupled vehicle configured to be separated.

本実施形態の連結車両の横滑り防止装置は、後述するカプラモータ、車載ナビゲーションシステム、及び、車載ナビゲーションシステムや各種センサから出力される情報に基づいて、連結車両の横滑り状態を判定し、この判定結果に応じてカプラモータを制御する制御装置によって構成される。   The skid prevention device for a connected vehicle according to the present embodiment determines the skid state of the connected vehicle based on information output from a coupler motor, an in-vehicle navigation system, and an in-vehicle navigation system and various sensors, which will be described later. It is comprised by the control apparatus which controls a coupler motor according to.

なお、本実施形態では、上述したようにセミトラクタとセミトレーラとからなるセミトレーラ方式の連結車両を例として取りあげるが、フルトレーラ方式(いわゆるセンタアクスル式のフルトレーラを含む)、ポールトレーラ方式、ダブルストレーラ方式、トリプルストレーラ方式、連接バス、乗用車によるライトトレーラ等にも適用可能である。   In this embodiment, as described above, a semi-trailer type connected vehicle composed of a semi-tractor and a semi-trailer is taken as an example, but a full trailer type (including a so-called center axle type full trailer), a pole trailer type, and a double trailer are used. It can also be applied to a light trailer with a system, a triple trailer system, an articulated bus, and a passenger car.

図1(b)に示すように、セミトラクタには連結装置としてのカプラが取り付けられ、セミトレーラの床下には円柱状のキングピンが取り付けられている。このカプラとキングピンとによって、セミトラクタとセミトレーラが結合、分離できるようになっている。   As shown in FIG. 1B, a coupler as a connecting device is attached to the semi-tractor, and a cylindrical king pin is attached under the floor of the semi-trailer. With this coupler and kingpin, the semi-tractor and semi-trailer can be coupled and separated.

図1(c)は、キングピンを側面からみたときの断面図である。キングピンは、第5輪カップリングとも呼ばれ、その材質として炭素鋼や特殊鋼等が用いられる。このキングピンには、牽引時の荷重のほか、勾配走行時の荷重、旋回走行時の横荷重、連結や分離、制動時のショック等が加わるため、充分な強度が要求される。そのため、キングピンは、スティフナ(補強)を介してセミトレーラのクロスメンバに強固に取り付けられている。   FIG.1 (c) is sectional drawing when a king pin is seen from the side. The kingpin is also called a fifth wheel coupling, and carbon steel, special steel, or the like is used as the material thereof. The kingpin is required to have sufficient strength because it is loaded with a load during towing, a load during gradient traveling, a lateral load during turning, a shock during coupling and separation, and braking. Therefore, the king pin is firmly attached to the cross member of the semi-trailer via a stiffener (reinforcement).

一方、カプラは、何れも図示しないセミトレーラの荷重の支持を行うカプラベース、キングピンと結合して牽引力の伝達を行うジョー、このジョーをロックするためのロック部、ロック部のロックを解除するためのレバーを備えている。このカプラの形状は、キングピンを自由に組み合わせるために、JIS(Japanese Industrial Standard、日本工業規格)等で詳細に規定されている。   On the other hand, the coupler is a coupler base that supports the load of the semi-trailer not shown, a jaw that couples with the king pin and transmits traction force, a lock portion for locking the jaw, and a lock portion for unlocking the lock portion. Has a lever. The shape of this coupler is stipulated in detail by JIS (Japanese Industrial Standard) or the like in order to freely combine king pins.

上述のジョーにはグリースが塗布されており、このジョーが同心円柱形状のキングピンを挟み込むことでカプラとキングピンとが結合するとともに、ロック部によってジョーがロックされ、カプラとキングピンとが連結状態となる。また、レバーの操作によってロック部のロックが解除されると、キングピンはジョーから解放され、カプラとキングピンは分離される。   Grease is applied to the above-mentioned jaw, and the coupler and the king pin are coupled by sandwiching a concentric cylindrical king pin. At the same time, the jaw is locked by the lock portion, and the coupler and the king pin are connected. . Further, when the lock portion is unlocked by operating the lever, the king pin is released from the jaw, and the coupler and the king pin are separated.

続いて、本実施形態の特徴部分である、カプラに設けられるカプラモータについて、図2を用いて説明する。図2(a)は、カプラモータ20の上面図であり、(b)は、カプラモータ20を側面からみたときの断面図である。カプラモータ20は、カプラに追加して構成するもので、その構成は、固定子22と可動子21とに大別される。   Next, a coupler motor provided in the coupler, which is a characteristic part of the present embodiment, will be described with reference to FIG. 2A is a top view of the coupler motor 20, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the coupler motor 20 as viewed from the side. The coupler motor 20 is configured by adding to a coupler, and the configuration is roughly divided into a stator 22 and a mover 21.

固定子22は、カプラと一体で形成される。可動子21は、図2(a)に示すように、キングピンを受け入れて結合するための(キングピンと同形状の)開口部を有し、全体として鉛直円柱体を形成する。可動子21は、キングピンと結合したとき、そのキングピンを回転中心(軸)として固定子22に対して回転可能な構成となっている。   The stator 22 is formed integrally with the coupler. As shown in FIG. 2A, the mover 21 has an opening (with the same shape as the kingpin) for receiving and coupling the kingpin, and forms a vertical cylindrical body as a whole. When the mover 21 is coupled to the king pin, the mover 21 is configured to be rotatable with respect to the stator 22 with the king pin as a rotation center (axis).

この可動子21には、キングピンの取り付け面と対向する上面、及び固定子22と対向する側面の各々に3つずつ、上面駆動用コイル24a〜cと側面駆動用コイル25a〜cが設けられている。この上面駆動用コイル24a〜c、及び側面駆動用コイル25a〜cは、可動子の回転中心(軸)を原点として等角度間隔(略120度間隔)に設けられる。上面駆動用コイル24a〜c、及び側面駆動用コイル25a〜cは、スリップリング23よって供給される電源により全て独立して制御することができる。このスリップリング23の電源の供給(通電)制御は、上述した制御装置が実行する。   The movable element 21 is provided with three upper surface driving coils 24 a to 24 c and three side surface driving coils 25 a to 25 c on the upper surface facing the mounting surface of the kingpin and three on each of the side surfaces facing the stator 22. Yes. The upper surface driving coils 24a to 24c and the side surface driving coils 25a to 25c are provided at equal angular intervals (approximately 120 ° intervals) with the rotation center (axis) of the mover as the origin. The upper surface driving coils 24 a to 24 c and the side surface driving coils 25 a to 25 c can all be controlled independently by the power supplied by the slip ring 23. The power supply (energization) control of the slip ring 23 is executed by the control device described above.

図2(b)に示すロック用ラッチ26は、可動子21の回転をロックするためのものであり、上記制御装置の指示信号を受けて動作する。このロック用ラッチ26をロックすることで、固定子22側からロックピン(図示せず)が可動子21側の凹部に突出し、固定される。   The locking latch 26 shown in FIG. 2B is for locking the rotation of the mover 21 and operates in response to an instruction signal from the control device. By locking the locking latch 26, a lock pin (not shown) protrudes from the stator 22 side into the recess on the movable element 21 side and is fixed.

吸着検出センサ27は、周知の圧力センサで構成されるものであり、固定子22に対して可動子21から加えられる上下方向の圧力を検出する。可動子角度センサ28は、固定子21に対する可動子21の回転角度を検出する。非接触角度計29は、セミトラクタの前後方向とセミトレーラの前後方向のなす角度(固定子22に対するキングピンの回転角度に相当)を検出する。吸着検出センサ27、可動子角度センサ28、及び非接触角度計29は、その検出結果を制御装置へ出力する。ここで、非接触角度計29について説明する。   The suction detection sensor 27 is configured by a known pressure sensor, and detects the pressure in the vertical direction applied from the mover 21 to the stator 22. The mover angle sensor 28 detects the rotation angle of the mover 21 with respect to the stator 21. The non-contact angle meter 29 detects an angle formed between the front-rear direction of the semi-tractor and the front-rear direction of the semi-trailer (corresponding to the rotation angle of the king pin with respect to the stator 22). The suction detection sensor 27, the mover angle sensor 28, and the non-contact angle meter 29 output the detection results to the control device. Here, the non-contact angle meter 29 will be described.

非接触角度計29は、回転部29aと固定部29bを備えている。固定部29bは、セミトラクタ側に固定された板ばね30によって支持され、この固定部29bの上部に回転部29aが回転可能に設けられている。非接触角度計29は、セミトラクタとセミトレーラが連結されたとき、キングピンの中心軸と、回転部29aの回転軸が略同一となるように設けられている。   The non-contact angle meter 29 includes a rotating part 29a and a fixed part 29b. The fixed portion 29b is supported by a leaf spring 30 fixed to the semi-tractor side, and a rotating portion 29a is rotatably provided above the fixed portion 29b. The non-contact angle meter 29 is provided so that the center axis of the king pin and the rotation axis of the rotating portion 29a are substantially the same when the semi-tractor and the semi-trailer are connected.

また、回転部29aは、図示しない電磁石を有し、この電磁石のコイルに電流が流れない状態では、キングピンと隙間を設けた場所に位置し、電磁石のコイルに電流が流れると、回転部29aがキングピンに吸着するようになっている。そして、非接触角度計29は、光または磁気を利用して回転部29aと固定部29bのなす角度を非接触で検出し、検出した角度に応じた信号を出力する。   Further, the rotating part 29a has an electromagnet (not shown), and in a state where no current flows through the coil of the electromagnet, the rotating part 29a is located at a place where a gap is provided with the king pin. Adheres to the kingpin. The non-contact angle meter 29 detects the angle formed by the rotating unit 29a and the fixed unit 29b using light or magnetism in a non-contact manner, and outputs a signal corresponding to the detected angle.

なお、非接触角度計29の回転部29aと固定部29bのなす角度は相対値として検出されるため、基準となる角度を予め検出しておく必要がある。このため、セミトラクタとセミトレーラが直列となった状態における回転部29aと固定部29bのなす角度を検出して、この検出した角度を基準値として制御装置内のメモリ(図示せず)に記憶する。このメモリに記憶した基準値を用いて、非接触角度計29によって検出される角度の直列補正を行う。   In addition, since the angle which the rotation part 29a and the fixing | fixed part 29b of the non-contact angle meter 29 makes is detected as a relative value, it is necessary to detect the reference | standard angle beforehand. Therefore, an angle formed by the rotating unit 29a and the fixed unit 29b in a state where the semi-tractor and the semi-trailer are in series is detected, and the detected angle is stored as a reference value in a memory (not shown) in the control device. . Using the reference value stored in this memory, the angle detected by the non-contact angle meter 29 is corrected in series.

次に、図4を用いて、連結車両の状態を検出するための、車載ナビゲーションシステムの構成について説明する。同図に示すように、車載ナビゲーションシステムは、位置検出器1、地図データ入力器6、操作スイッチ群7、これらに接続された制御回路8、制御回路8に接続された外部メモリ9、表示装置10及びリモコンセンサ11を備えている。なお制御装置8は通常のコンピュータとして構成されており、内部には周知のCPU、ROM、RAM、I/O及びこれらの構成を接続するバスラインが備えられている。   Next, the configuration of the in-vehicle navigation system for detecting the state of the connected vehicle will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the in-vehicle navigation system includes a position detector 1, a map data input device 6, an operation switch group 7, a control circuit 8 connected thereto, an external memory 9 connected to the control circuit 8, and a display device. 10 and a remote control sensor 11. The control device 8 is configured as a normal computer, and includes a well-known CPU, ROM, RAM, I / O, and a bus line for connecting these configurations.

位置検出器1は、いずれも周知の地磁気センサ2、ジャイロスコープ3、距離センサ(車速センサ)4、及び衛星からの電波に基づいて現在位置を検出するGPS(Global Positioning System)のためのGPS受信機5を有している。これらのセンサは、各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補間しながら使用するように構成されている。なお、精度によっては上述した内の一部で構成してもよく、更にステアリングの回転センサ、各駆動輪の車輪センサ等を用いてもよい。   The position detector 1 is a known geomagnetic sensor 2, gyroscope 3, distance sensor (vehicle speed sensor) 4, and GPS reception for GPS (Global Positioning System) that detects the current position based on radio waves from satellites. Machine 5 is provided. Since these sensors have errors of different properties, they are configured to be used while being interpolated by a plurality of sensors. Depending on the accuracy, a part of the above may be used, and a rotation sensor for steering, a wheel sensor for each drive wheel, and the like may be used.

地図データ入力器6は、位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、道路の形状に関する情報(例えば、道路半径)等からなる地図データ及び目印データを含む各種データを入力するための装置である。媒体としては、そのデータ量からDVD−ROMを用いるのが一般的であるが、CD−ROM、メモリカード、ハードディスク等の媒体を用いてもよい。   The map data input device 6 is an apparatus for inputting various data including map data and landmark data including so-called map matching data for improving the accuracy of position detection, information on the shape of the road (for example, road radius), and the like. It is. As a medium, a DVD-ROM is generally used because of its data amount, but a medium such as a CD-ROM, a memory card, and a hard disk may be used.

表示装置10はカラー表示装置であり、表示装置10の画面には位置検出器1から入力された車両現在位置マークと、地図データ入力器6より入力された地図データと、更に地図上に表示する誘導経路等の付加データとを重ねて表示することが出来る。   The display device 10 is a color display device. On the screen of the display device 10, the vehicle current position mark input from the position detector 1, the map data input from the map data input device 6, and further displayed on the map. Additional data such as a guide route can be displayed in an overlapping manner.

また、車載ナビゲーションシステムは、リモートコントロール端末(以下リモコンと称する)12を介してリモコンセンサ11から、あるいは操作スイッチ群7により目的地の位置を入力すると、現在位置からその目的地までの最適な経路を自動的に選択して誘導経路を形成し表示する、いわゆる経路案内機能も備えている。このような自動的に最適な経路を設定する手法は、ダイクストラ法等の手法が知られている。操作スイッチ群7は、例えば表示装置10と一体になったタッチスイッチ、またはメカニカルスイッチ、または音声認識スイッチ等が用いられ、各種入力に使用される。   In addition, the in-vehicle navigation system, when a destination position is input from a remote control sensor 11 or a control switch group 7 via a remote control terminal (hereinafter referred to as a remote controller) 12, an optimal route from the current position to the destination. There is also a so-called route guidance function that automatically selects and forms and displays a guidance route. As a method for automatically setting an optimal route, a method such as the Dijkstra method is known. As the operation switch group 7, for example, a touch switch integrated with the display device 10, a mechanical switch, a voice recognition switch, or the like is used, and is used for various inputs.

車載ナビゲーションシステムは、携帯電話・VICS(Vehicle Information and Communication System)(登録商標)・FM多重信号などの移動体通信機器13により、外部ネットワーク14との接続が可能で、インターネットに接続したり、専用の情報センターに接続したりすることができる。   The in-vehicle navigation system can be connected to an external network 14 by a mobile communication device 13 such as a mobile phone, VICS (Vehicle Information and Communication System) (registered trademark), FM multiplex signal, etc. Or connect to other information centers.

車載ナビゲーションシステムは、現在位置における前方の道路の形状に関する情報を地図データ入力器6から取得して、その取得した道路の形状に関する情報を制御装置へ出力する。   The in-vehicle navigation system acquires information regarding the shape of the road ahead in the current position from the map data input device 6 and outputs the acquired information regarding the shape of the road to the control device.

図示しない制御装置は、カプラにキングピンが結合した際、上面駆動用コイル24a〜cに直流電流を通電する。この時、可動子21がセミトレーラのキングピン取り付け面に吸着した場合、図3に示すように、可動子21が固定子22から浮上する。この可動子21の浮上によりロック用ラッチ26が外れ、可動子21はセミトレーラと一体になる。   A control device (not shown) applies a direct current to the upper surface driving coils 24a to 24c when the king pin is coupled to the coupler. At this time, when the mover 21 is attracted to the king pin mounting surface of the semi-trailer, the mover 21 floats from the stator 22 as shown in FIG. When the movable element 21 is lifted, the locking latch 26 is released, and the movable element 21 is integrated with the semi-trailer.

一方、可動子21がセミトレーラのキングピン取り付け面に吸着しない場合、ロック用ラッチ26のロックを強制解除すると、可動子21は固定子22、及びセミトレーラとから独立して回転運動を行うことができるようになる。この場合、ロック用ラッチ26をロック側にすることで、可動子21は固定子22(すなわち、セミトラクタ)と一体になる。   On the other hand, when the mover 21 is not attracted to the king pin mounting surface of the semi-trailer, if the lock latch 26 is forcibly released, the mover 21 can rotate independently of the stator 22 and the semi-trailer. become. In this case, the movable element 21 is integrated with the stator 22 (that is, a semi-tractor) by setting the locking latch 26 to the lock side.

制御装置は、カプラにキングピンが結合したのち、連結車両の走行開始を検出すると、セミトラクタの前後方向とセミトレーラの前後方向のなす角度、及び道路の形状に間する情報に基づいて、連結車両が横滑り状態であるか否かを判定する。この連結車両の横滑りは、上述したように、図7(a)に示すジャックナイフ現象や、図7(b)に示すトレーラスイング現象によって生ずる。   When the control device detects the start of travel of the connected vehicle after the king pin is coupled to the coupler, the control device detects whether the connected vehicle is based on the angle between the front and rear direction of the semi-tractor and the front and rear direction of the semi-trailer and the shape of the road. It is determined whether the vehicle is in a skidding state. As described above, the side slip of the connected vehicle is caused by the jackknife phenomenon shown in FIG. 7A or the trailer swing phenomenon shown in FIG. 7B.

制御装置では、図7(a)に示すように、トラクタ進行中心軸とトレーラ進行中心軸方向にはさまれた方向にトラクタ進行方向があり、かつ現在位置の道路形状と整合が取れない場合にジャックナイフ現象が発生し始めた(横滑り状態である)と判断する。   In the control device, as shown in FIG. 7A, when the tractor traveling direction is in a direction between the tractor traveling central axis and the trailer traveling central axis, and the road shape at the current position cannot be matched. It is determined that the jackknife phenomenon has started to occur (the skid is in a skidding state).

また、図7(b)に示すように、トラクタ進行中心軸とトラクタ進行方向が現在位置の道路形状と整合が取れている場合で、かつトレーラ進行中心軸方向がカーブの外側へ振れ始めた場合に、トレーラスイング現象が発生し始めた(横滑り状態である)と判断する。   In addition, as shown in FIG. 7B, when the tractor traveling center axis and the tractor traveling direction are aligned with the road shape at the current position, and the trailer traveling center axis direction starts to swing outside the curve. Then, it is determined that the trailer swing phenomenon has started to occur (the vehicle is in a skidding state).

そして、制御装置は、上述した現象が発生し始めた(横滑り状態である)と判定した場合、その現象が拡大する前にカプラモータ20を用いて回転力を加えて、連結車両の運転者の制御可能範囲を超さない様にする。すなわち、図6に示すように、トラクタの前後方向とトレーラの前後方向のなす角度が減少する方向にカプラモータ20によって回転力を加える。   When the control device determines that the above-described phenomenon has started to occur (is in a skid state), it applies a rotational force using the coupler motor 20 before the phenomenon expands, Do not exceed the controllable range. That is, as shown in FIG. 6, a rotational force is applied by the coupler motor 20 in a direction in which the angle formed by the front-rear direction of the tractor and the front-rear direction of the trailer decreases.

本実施形態の横滑り防止装置は、連接車両の横滑りがカプラ(連結部分)の鉛直軸を中心とする回転に起因していることに着目し、従来のように、通常時(横滑り状態でないとき)にはカプラにおける回転を自由にし、非常時(横滑り状態であるとき)にはカプラにおける回転をロックするという受動的な制御ではなく、能動的に電磁力によって回転力を加えることによって横滑り防止を図るものである。   The skid prevention device of the present embodiment pays attention to the fact that the skid of the articulated vehicle is caused by the rotation about the vertical axis of the coupler (connecting portion), and in the normal state (when not in the skid state) as in the past. In order to prevent skidding by actively applying rotational force by electromagnetic force, instead of passive control of free rotation of the coupler and locking the rotation of the coupler in an emergency (when skidding). Is.

このように、上述したジャックナイフ現象やトレーラスイング現象によって生ずる連結車両の横滑りを判定した場合には、トラクタの前後方向とトレーラの前後方向のなす角度(固定子22に対するキングピンの回転角度)が減少する回転方向に回転力を加えることで、連結車両の横滑り防止効果を高めることができる。   As described above, when the side slip of the connected vehicle caused by the above-described jackknife phenomenon or trailer swing phenomenon is determined, the angle formed by the front-rear direction of the tractor and the front-rear direction of the trailer (the rotation angle of the king pin with respect to the stator 22) decreases. By applying a rotational force in the rotating direction, the side-slip prevention effect of the connected vehicle can be enhanced.

なお、上記回転力は、カプラモータ20に設けた上面駆動用コイル24a〜cや側面駆動用コイル25a〜cから発生する電磁力によるものであるが、可動子21がセミトレーラのキングピン取り付け面に吸着したか否かによって、カプラモータ20の駆動方法が異なる。   The rotational force is due to electromagnetic force generated from the upper surface driving coils 24a to 24c and the side surface driving coils 25a to 25c provided on the coupler motor 20, but the mover 21 is attracted to the king pin mounting surface of the semi-trailer. Depending on whether or not, the driving method of the coupler motor 20 is different.

以下、制御装置によって実行される横滑り防止制御処理について、図5に示すフローチャートを用いて説明する。この横滑り防止制御処理では、以下のステップ(Sと記す)10〜S110において、セミトラクタの有無を検出し、トラクタが検出される場合は、磁気特性と電気特性からセミトラクタのキングピンの取り付け面の材質を判断する。そして、この材質の判断結果に応じて、S120のカプラモータの制御において、直流電流や交流電流を通電する対象となる駆動用コイルを切り替える。   Hereinafter, the skid prevention control process executed by the control device will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In this skid prevention control process, in the following steps (denoted as S) 10 to S110, the presence or absence of a semi-tractor is detected, and when a tractor is detected, the mounting surface of the semi-tractor king pin is determined from the magnetic and electrical characteristics. Determine the material. Then, in accordance with the judgment result of the material, in the control of the coupler motor in S120, the drive coil to be supplied with a direct current or an alternating current is switched.

先ず、図5に示すS10では、セミトレーラの有無を検出する。ここで、肯定判定される場合にはS20へ処理を進め、否定判定される場合にはS110へ処理を移行する。セミトレーラが検出された場合、上述したように、キングピンは炭素鋼又は特殊鋼でできているため、非接触角度計29の回転部29aが吸着する。これにより、トラクタの前後方向とトレーラの前後方向のなす角度が検出可能となる。   First, in S10 shown in FIG. 5, the presence or absence of a semi-trailer is detected. If the determination is affirmative, the process proceeds to S20. If the determination is negative, the process proceeds to S110. When the semi-trailer is detected, as described above, since the king pin is made of carbon steel or special steel, the rotating portion 29a of the non-contact angle meter 29 is adsorbed. As a result, the angle formed by the front-rear direction of the tractor and the front-rear direction of the trailer can be detected.

S20では、上面駆動用コイル24a〜cに直流電流を流す。これにより、可動子21の上面が円柱磁石の状態となる。S30では、吸着検出センサ27により、可動子21のキングピン取り付け面への吸着を検出する。S40では、可動子21がキングピン取り付け面に吸着したか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合、すなわち、可動子21が吸着することでロック用ラッチが外れた状態となった場合には、S100にて、キングピン取り付け面(可動子21と接する部分)が鉄等の強磁性体の材質が用いられていると判断し、S120におけるカプラモータ20の制御において、強磁性導体に対する駆動制御を実行する。一方、否定判定される場合にはS50へ処理を進める。   In S20, a direct current is passed through the upper surface driving coils 24a to 24c. Thereby, the upper surface of the needle | mover 21 will be in the state of a cylindrical magnet. In S <b> 30, the adsorption detection sensor 27 detects the adsorption of the mover 21 to the king pin mounting surface. In S40, it is determined whether or not the mover 21 is attracted to the kingpin mounting surface. If an affirmative determination is made, that is, if the lock latch is released due to the mover 21 being attracted, the kingpin mounting surface (the portion in contact with the mover 21) is iron in S100. In the control of the coupler motor 20 in S120, drive control for the ferromagnetic conductor is executed. On the other hand, if a negative determination is made, the process proceeds to S50.

なお、セミトレーラが強磁性体の場合で、ジョーを解除した時には、セミトレーラのキングピン取り付け面(可動子21と接する部分)が磁化しないよう、上面駆動用コイル24a〜cに減衰交流電流を流して消磁するとよい。   In the case where the semi-trailer is a ferromagnetic body, when the jaw is released, demagnetization is caused by flowing a damped alternating current through the upper surface driving coils 24a to 24c so that the king pin mounting surface of the semi-trailer is not magnetized. Good.

S50では、ロック用ラッチを強制的に解除し、S60では、上面駆動用コイル25a〜cに交流(VVVF制御)電流をして、可動子21に回転磁界を発生させる。S70では、この回転磁界により、可動子21が回転するか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合には、S90にて、セミトレーラのキングピン取り付け面(可動子21と接する部分)が銅やアルミ等の常磁性の導体でできていると判断する。そして、S120におけるカプラモータ20の制御において、常磁性導体に対する駆動制御を実行する。   In S50, the locking latch is forcibly released. In S60, an alternating current (VVVF control) current is applied to the upper surface driving coils 25a to 25c to generate a rotating magnetic field in the mover 21. In S70, it is determined whether or not the mover 21 is rotated by the rotating magnetic field. If the determination is affirmative, it is determined in S90 that the semi-trailer king pin mounting surface (the portion in contact with the mover 21) is made of a paramagnetic conductor such as copper or aluminum. Then, in the control of the coupler motor 20 in S120, drive control for the paramagnetic conductor is executed.

一方、否定判定される場合にはS110へ処理を進め、S110では、セミトレーラが樹脂等の絶縁体でできているか、或いは、何かの理由で十分なカプラモータ20から回転力を得ることができないと判断し、S120におけるカプラモータ20の制御における駆動対象外とする。   On the other hand, if a negative determination is made, the process proceeds to S110. In S110, the semi-trailer is made of an insulator such as a resin, or a sufficient rotational force cannot be obtained from the coupler motor 20 for some reason. Therefore, it is excluded from the driving target in the control of the coupler motor 20 in S120.

なお、S90〜S100では、キングピンの取り付け面の材質を車載ナビゲーションシステムの表示画面等から報知する。これにより、ユーザは、キングピンの取り付け面の材質を把握することができる。また、キングピンの取り付け面の材質が強磁性体(例えば、鉄等)や常磁性体(例えば、アルミニウム、銅等)である場合には、カプラモータ20の電磁力により、セミトレーラに対して回転力を加えることができるため、ユーザは、本実施形態の横滑り防止装置が動作可能であることを把握することができる。また、キングピンの取り付け面の材質が絶縁体(例えば、木材等)の場合には、カプラモータ20の電磁力によりトレーラに対して回転力を加えることができないため、本実施形態の横滑り防止装置が動作できないことを把握することができる。   In S90 to S100, the material of the king pin attachment surface is notified from the display screen of the in-vehicle navigation system. Thereby, the user can grasp | ascertain the material of the attachment surface of a kingpin. Further, when the material of the king pin mounting surface is a ferromagnetic material (for example, iron) or a paramagnetic material (for example, aluminum, copper), the rotational force against the semi-trailer is generated by the electromagnetic force of the coupler motor 20. Therefore, the user can grasp that the skid prevention device of the present embodiment is operable. In addition, when the material of the kingpin mounting surface is an insulator (for example, wood), a rotational force cannot be applied to the trailer due to the electromagnetic force of the coupler motor 20, and therefore the skid prevention device of this embodiment is It can be understood that it cannot operate.

連結車両の走行開始を検出すると、S120では、セミトラクタの前後方向とセミトレーラの前後方向のなす角度、及び道路の形状に間する情報に基づいて、連結車両が横滑り状態であるか否かを判定する。そして、上述した現象が発生し始めた(横滑り状態である)と判定した場合、その現象が拡大する前にトラクタの前後方向とトレーラの前後方向のなす角度が減少する方向にカプラモータ20によって回転力を加える。   When the start of traveling of the connected vehicle is detected, in S120, it is determined whether or not the connected vehicle is in a skidding state based on the information between the angle between the front-rear direction of the semi-tractor and the front-rear direction of the semi-trailer and the shape of the road. To do. When it is determined that the phenomenon described above has started to occur (the side slip state), the coupler motor 20 rotates in a direction in which the angle formed by the tractor longitudinal direction and the trailer longitudinal direction decreases before the phenomenon expands. Apply power.

S120では、強磁性導体に対する駆動制御を実行する場合、S20における上面駆動用コイル24a〜cへの直流電流の通電により可動子21がキングピンの取り付け面に吸着している状態であるため、側面駆動用コイル25a〜cに交流電流を通電して回転磁界を発生させ、この回転磁界によりセミトレーラに回転力を加える。   In S120, when the drive control for the ferromagnetic conductor is executed, since the movable element 21 is attracted to the mounting surface of the king pin by the energization of the direct current to the upper surface driving coils 24a to 24c in S20, the side drive is performed. An alternating current is applied to the coils 25a to 25c to generate a rotating magnetic field, and a rotating force is applied to the semi-trailer by the rotating magnetic field.

このように、可動子21の側面駆動用コイル25a〜cに交流電流を通電することによって、可動子21自体に回転磁界が発生するため、この回転磁界による電磁誘導によって、可動子21と吸着して一体となったセミトレーラに回転力を加えることができる。   As described above, when an alternating current is applied to the side surface driving coils 25a to 25c of the mover 21, a rotating magnetic field is generated in the mover 21 itself. Therefore, the mover 21 is adsorbed by the electromagnetic induction by the rotating magnetic field. Rotating force can be applied to the integrated semi-trailer.

一方、S120では、常磁性導体に対する駆動制御を実行する場合、ロック用ラッチ26をロック側にして可動子21の回転をロックして固定子22に固定するとともに、上面駆動用コイル24a〜cに交流電流を通電することによって回転磁界を発生させる。この回転磁界による電磁誘導によってセミトレーラに回転力を加えることができる。   On the other hand, in S120, when the drive control for the paramagnetic conductor is executed, the lock latch 26 is set to the lock side, the rotation of the mover 21 is locked and fixed to the stator 22, and the upper surface drive coils 24a to 24c are fixed. A rotating magnetic field is generated by applying an alternating current. A rotational force can be applied to the semi-trailer by electromagnetic induction by this rotating magnetic field.

これにより、可動子21がキングピンの取り付け面に吸着するか否かの判定結果に応じて、上面駆動用コイル24a〜cや側面駆動用コイル25a〜cの通電に関して制御することができる。   Thereby, according to the determination result of whether the needle | mover 21 adsorb | sucks to the attachment surface of a kingpin, it can control regarding energization of the upper surface drive coils 24a-c and the side surface drive coils 25a-c.

このように、本実施形態の連結車両の横滑り防止装置は、カプラと一体の固定子22と、キングピンを回転中心として回転可能な可動子21とからなるカプラモータ20を備えている。そして、このカプラモータ20の電磁力により、セミトラクタの前後方向とセミトレーラの前後方向のなす角度が減少する方向にキングピンを回転中心とする回転力をセミトレーラに加える。このセミトレーラに加わる回転力により、路面との摩擦力が十分に得られない状況であっても、連結車両の横滑り防止効果を高めることができる。   As described above, the skid prevention device for a connected vehicle according to the present embodiment includes the coupler motor 20 including the stator 22 integrated with the coupler and the movable element 21 rotatable around the king pin. Then, due to the electromagnetic force of the coupler motor 20, a rotational force with the king pin as the rotation center is applied to the semi-trailer in a direction in which the angle formed by the front-rear direction of the semi-tractor and the front-rear direction of the semi-trailer decreases. Even if the frictional force with the road surface is not sufficiently obtained by the rotational force applied to the semi-trailer, the side-slip prevention effect of the connected vehicle can be enhanced.

(変形例1)
本実施形態の横滑り防止装置の動作のON/OFFをユーザの手動操作により切り替えるようにしてもよいし、カプラモータ20から発生させる回転力の程度(強弱)を変更できるようにしてもよい。
(Modification 1)
The operation of the skid prevention apparatus according to this embodiment may be switched ON / OFF by a user's manual operation, or the degree (intensity) of the rotational force generated from the coupler motor 20 may be changed.

(変形例2)
本実施形態のカプラモータ20は、可動子21と固定子22とから構成されるものであり、これは、セミトレーラのキングピンの取り付け面の材質が強磁性導体や常磁性導体の何れの導体であっても対応できるようにするためである。
(Modification 2)
The coupler motor 20 of this embodiment is composed of a mover 21 and a stator 22, which is either a ferromagnetic conductor or a paramagnetic conductor as the material for the semi-trailer king pin mounting surface. This is to be able to cope with it.

これに対し、セミトラクタに連結されるセミトレーラのキングピンの取り付け面の材質が常に常磁性導体である場合、カプラ上面に回転磁界を発生させることでセミトレーラに回転力を加えることができるため、必ずしもカプラモータ20の構成として、可動子21と固定子22を備える必要はなく、その構成を簡略化することができる。   On the other hand, when the material of the mounting surface of the semi-trailer king pin connected to the semi-tractor is always a paramagnetic conductor, a rotational magnetic field can be generated on the upper surface of the coupler to apply a rotational force to the semi-trailer. As a configuration of the motor 20, it is not necessary to include the mover 21 and the stator 22, and the configuration can be simplified.

そのため、本変形例では、キングピンの取り付け面と対向するカプラの上面に駆動用コイルを複数設けて、この駆動用コイルから発生する電磁力により、セミトレーラに対してキングピンを回転中心とする回転力を加える。   Therefore, in this modification, a plurality of driving coils are provided on the upper surface of the coupler opposite to the king pin mounting surface, and the rotational force about the king pin as the rotation center is applied to the semi-trailer by the electromagnetic force generated from the driving coil. Add.

すなわち、カプラにキングピンが結合した際、複数の駆動用コイルに交流電流を通電することによって回転磁界を発生させ、この回転磁界による電磁誘導によってセミトレーラに回転力を加える。   That is, when the king pin is coupled to the coupler, a rotating magnetic field is generated by passing an alternating current through a plurality of driving coils, and a rotational force is applied to the semi-trailer by electromagnetic induction by the rotating magnetic field.

このように、複数のコイルに交流電流を通電することによって、カプラの上面に回転磁界が発生するため、この回転磁界による電磁誘導によって、セミトレーラに対しキングピンを回転中心(軸)とする回転力を加えることができる。これにより、路面との摩擦力が十分に得られない状況であっても、連結車両の横滑り防止効果を高めることができる。   In this way, since a rotating magnetic field is generated on the upper surface of the coupler by passing an alternating current through a plurality of coils, the rotational force with the king pin as the rotation center (axis) is applied to the semi-trailer by electromagnetic induction by this rotating magnetic field. Can be added. Thereby, even if it is a situation where the frictional force with a road surface is not fully obtained, the skid prevention effect of a connection vehicle can be heightened.

(a)は、セミトラクタとセミトレーラとが連結した状態を示す図であり、(b)は、セミトラクタとセミトレーラとが分離した状態を示す図であり、(c)は、キングピンを側面からみたときの断面図である。(A) is a figure which shows the state which the semi-tractor and the semi-trailer were connected, (b) is a figure which shows the state which the semi-tractor and the semi-trailer separated, (c) looked at the king pin from the side surface FIG. (a)は、カプラモータ20の上面図であり、(b)は、カプラモータ20を側面からみたときの断面図である。(A) is a top view of the coupler motor 20, and (b) is a cross-sectional view of the coupler motor 20 as viewed from the side. 可動子21がセミトレーラのキングピン取り付け面に吸着し、固定子22から浮上した様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the needle | mover 21 adsorb | sucked to the king pin attachment surface of a semi-trailer, and floated from the stator 22. FIG. 車載ナビゲーションシステムの全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of a vehicle-mounted navigation system. 横滑り防止制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a skid prevention control process. カプラモータ制御の適用例を示す図である。It is a figure which shows the example of application of coupler motor control. (a)は、ジャックナイフ現象を示すイメージ図であり、(b)は、トレーラスイング現象を示すイメージ図である。(A) is an image figure which shows a jackknife phenomenon, (b) is an image figure which shows a trailer swing phenomenon.

符号の説明Explanation of symbols

20 カプラモータ
21 可動子
22 固定子
23 スリップリング
24a、24b、24c 上面駆動用コイル
25a、25b、25c 側面駆動用コイル
26 ロック用ラッチ
27 吸着検出センサ
28 可動子角度センサ
29 非接触角度計
30 板ばね
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Coupler motor 21 Movable element 22 Stator 23 Slip ring 24a, 24b, 24c Upper surface drive coil 25a, 25b, 25c Side surface drive coil 26 Locking latch 27 Adsorption detection sensor 28 Movable element angle sensor 29 Non-contact angle meter 30 Plate Spring

Claims (9)

トレーラに取り付けられるキングピンと結合して、前記トレーラに牽引力を伝達するカプラを備える連結車両の横滑り防止装置であって、
前記カプラは、前記キングピンの取り付け面と対向する前記カプラの上面に複数のコイルを設け、
前記複数のコイルから発生する電磁力により、前記トレーラに対して前記キングピンを回転中心とする回転力を加える制御手段を備えることを特徴とする連結車両の横滑り防止装置。
An anti-skid device for a connected vehicle comprising a coupler that is coupled to a king pin attached to a trailer and transmits a traction force to the trailer,
The coupler is provided with a plurality of coils on the upper surface of the coupler facing the mounting surface of the king pin,
An apparatus for preventing skidding of a connected vehicle, comprising: control means for applying a rotational force about the king pin as a rotation center to the trailer by electromagnetic force generated from the plurality of coils.
前記制御手段は、前記カプラに前記キングピンが結合した際、前記複数のコイルに交流電流を通電することによって回転磁界を発生させ、この回転磁界により前記トレーラに回転力を加えることを特徴とする請求項1記載の連結車両の横滑り防止装置。   The control means generates a rotating magnetic field by applying an alternating current to the plurality of coils when the king pin is coupled to the coupler, and applies a rotating force to the trailer by the rotating magnetic field. Item 1. A skid prevention apparatus for a connected vehicle according to Item 1. トレーラに取り付けられるキングピンと結合して、前記トレーラに牽引力を伝達するカプラを備える連結車両の横滑り防止装置であって、
前記カプラと一体の固定子と、
前記キングピンと結合するための開口部を有し、前記開口部に結合されるキングピンを回転中心として前記固定子に対して回転可能な円柱体を形成する可動子と、を備え、
前記可動子は、前記キングピンの取り付け面と対向する前記円柱体の上面、及び前記固定子と対向する前記円柱体の側面の少なくとも一方の面に複数のコイルを設け、
前記上面に設けられた複数の上面コイル、及び前記側面に設けられた複数の側面コイルの少なくとも一方から発生する電磁力により、前記トレーラに対して前記キングピンを回転中心とする回転力を加える制御手段を備えることを特徴とする連結車両の横滑り防止装置。
An anti-skid device for a connected vehicle comprising a coupler that is coupled to a king pin attached to a trailer and transmits a traction force to the trailer,
A stator integral with the coupler;
A movable body having an opening for coupling with the kingpin, and forming a cylindrical body rotatable with respect to the stator around a kingpin coupled to the opening;
The mover is provided with a plurality of coils on at least one of the upper surface of the cylindrical body facing the mounting surface of the kingpin and the side surface of the cylindrical body facing the stator,
Control means for applying a rotational force about the kingpin as a rotation center to the trailer by electromagnetic force generated from at least one of the plurality of top surface coils provided on the top surface and the plurality of side surface coils provided on the side surface. An anti-skid device for a connected vehicle comprising:
前記制御手段は、前記カプラに前記キングピンが結合した際、前記複数の上面コイルに直流電流を通電し、
前記複数の上面コイルへの直流電流の通電により発生する磁力により、前記可動子が前記キングピンの取り付け面に吸着するか否かを判定する吸着判定手段を備え、
前記制御手段は、前記吸着判定手段の判定結果に応じて、前記複数の上面コイル、及び前記複数の側面コイルの少なくとも一方への通電に関して制御することを特徴とする請求項3記載の連結車両の横滑り防止装置。
When the king pin is coupled to the coupler, the control means applies a direct current to the plurality of upper surface coils,
A suction determination means for determining whether or not the mover is attracted to a mounting surface of the king pin by a magnetic force generated by energization of a direct current to the plurality of upper surface coils;
4. The connected vehicle according to claim 3, wherein the control unit controls energization to at least one of the plurality of upper surface coils and the plurality of side surface coils according to a determination result of the adsorption determination unit. Side slip prevention device.
前記制御手段は、前記吸着判定手段が吸着すると判定した場合、前記複数の上面コイルに直流電流を通電することによって前記可動子を前記キングピンの取り付け面に吸着させるとともに、前記複数の側面コイルに交流電流を通電することによって回転磁界を発生させ、この回転磁界により前記トレーラに回転力を加えることを特徴とする請求項4記載の連結車両の横滑り防止装置。   When the controller determines that the adsorption determination unit adsorbs, the control unit adsorbs the movable element to the mounting surface of the king pin by energizing a DC current to the plurality of upper surface coils, and AC to the plurality of side coils. 5. A skid prevention apparatus for a connected vehicle according to claim 4, wherein a rotating magnetic field is generated by applying a current, and a rotating force is applied to the trailer by the rotating magnetic field. 前記制御手段は、前記吸着判定手段が吸着しないと判定した場合、前記複数の上面コイルに交流電流を通電し、
前記複数の上面コイルへの交流電流の通電により発生する回転磁界により、前記可動子が回転可能か否かを判定する回転判定手段を備え、
前記制御手段は、前記回転判定手段が回転すると判定した場合、前記可動子の回転をロックするためのロック用ラッチをロックするとともに、前記複数の上面コイルに交流電流を通電することによって回転磁界を発生させ、この回転磁界により前記トレーラに回転力を加えることを特徴とする請求項4記載の連結車両の横滑り防止装置。
When the control means determines that the adsorption determination means does not adsorb, an alternating current is passed through the plurality of upper surface coils,
Rotation determination means for determining whether or not the mover can be rotated by a rotating magnetic field generated by energizing an alternating current to the plurality of upper surface coils,
When it is determined that the rotation determination unit rotates, the control unit locks a locking latch for locking the rotation of the mover and applies a rotating magnetic field by energizing the plurality of upper surface coils with an alternating current. 5. A skid prevention apparatus for a connected vehicle according to claim 4, wherein the rotating magnetic field is generated and a rotational force is applied to the trailer by the rotating magnetic field.
前記吸着判定手段、及び前記回転判定手段の少なくとも一方の判定結果に基づく前記キングピンの取り付け面の材質を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項4〜6の何れか1項に記載の連結車両の横滑り防止装置。   7. The apparatus according to claim 4, further comprising a notifying unit that notifies a material of an attachment surface of the kingpin based on a determination result of at least one of the suction determination unit and the rotation determination unit. Side slip prevention device for connected vehicles. 前記報知手段は、
前記吸着判定手段が吸着すると判定した場合、前記材質は強磁性体であると報知し、
前記吸着判定手段が吸着しないと判定し、さらに、前記回転判定手段が回転すると判定した場合、前記材質は磁気的に常磁性体、かつ、電気的に導体であると報知し、
前記吸着判定手段が吸着しないと判定し、さらに、前記回転判定手段が回転しないと判定した場合、前記材質は磁気的に常磁性体、かつ、電気的に絶縁体であると報知することを特徴とする請求項7記載の連結車両の横滑り防止装置。
The notification means includes
If it is determined that the adsorption determination means adsorbs, the material is a ferromagnetic material,
If it is determined that the adsorption determination means does not adsorb, and further, if the rotation determination means is determined to rotate, the material is informed that it is magnetically paramagnetic and electrically conductive,
When it is determined that the adsorption determination unit does not adsorb, and further, the rotation determination unit determines that it does not rotate, it is notified that the material is magnetically paramagnetic and electrically insulating. The skid prevention device for a connected vehicle according to claim 7.
前記連結車両の現在位置を取得する現在位置取得手段と、
前記現在位置における前方の道路の形状に関する情報を取得する道路形状情報取得手段と、
前記固定子に対する前記キングピンの回転角度を検出する回転角度検出手段と、
前記回転角度、及び前記道路の形状に関する情報に基づいて、前記連結車両が横滑り状態であるか否かを判定する横滑り状態判定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記横滑り判定手段が横滑り状態であると判定した場合、前記回転角度が減少する回転方向に前記回転力を加えることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の連結車両の横滑り防止装置。
Current position acquisition means for acquiring a current position of the connected vehicle;
Road shape information acquisition means for acquiring information on the shape of the road ahead in the current position;
A rotation angle detecting means for detecting a rotation angle of the kingpin relative to the stator;
A skid state determination means for determining whether or not the connected vehicle is in a skid state based on the rotation angle and information on the shape of the road,
9. The control device according to claim 1, wherein when the skid determination unit determines that the skid is in a skid state, the control unit applies the rotational force in a rotation direction in which the rotation angle decreases. Side skid prevention device for connected vehicles.
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