Vehicle Dynamics Blockset の座標系

Vehicle Dynamics Blockset™ では、3D 可視化環境における車両運動の計算やオブジェクトの配置に次の座標系を使用します。

環境	説明	座標系
Simulink® での車両運動	車両運動の計算に使用される "X"-"Y"-"Z" の座標軸のシーケンスと回転は "右手の法則" に従います。Vehicle Dynamics Blockset 3D シミュレーション環境では、SAE J670[2] 規格および ISO 8855[3] 規格で定義されている次の "右手" (RH) "直交" 座標系を使用します。 地球固定 (慣性) 車両 タイヤ 車輪 座標系の向きは次のいずれかになります。 Z が下向き — SAE J670[2] で定義 Z が上向き — SAE J670[2] および ISO 8855[3] で定義	地球固定 (慣性) 座標系 車両座標系 タイヤおよび車輪の座標系
3D 可視化エンジン	Vehicle Dynamics Blockset では、オブジェクトの配置と 3D 可視化環境のクエリにワールド座標系を使用します。	ワールド座標系

地球固定 (慣性) 座標系

地球固定座標系の軸 ("X_E"、"Y_E"、"Z_E") は、慣性基準座標系で固定されます。慣性基準座標系は、線形加速度と角加速度がゼロ、角速度がゼロです。ニュートン物理学では、地球が慣性基準になります。

軸	説明
XE	"XE" 軸は車両の前進方向です。 "XE" 軸と "YE" 軸は地面に平行です。地面は重力ベクトルに垂直な水平面です。
YE
ZE	"Z" が上向きの場合、"ZE" 軸は上方向が正です。 "Z" が下向きの場合、"ZE" 軸は下方向が正です。

車両座標系

車両座標系の軸 ("X_V"、"Y_V"、"Z_V") は、車両に付加された基準座標系で固定されます。車両のバネ上質量が原点になります。

Z が下向き

軸	説明
XV	"XV" 軸は前進方向で、車両の対称面に平行です。
YV	"YV" 軸は車両の対称面に垂直です。 "Z" が下向きの場合: "YV" 軸は右向き "ZV" 軸は下向き
ZV

タイヤおよび車輪の座標系

タイヤ座標系の軸 ("X_T"、"Y_T"、"Z_T") は、タイヤに付加された基準座標系で固定されます。タイヤと地面の接地点が原点になります。

車輪座標系の軸 ("X_W"、"Y_W"、"Z_W") は、車輪に付加された基準座標系で固定されます。車輪の中心が原点になります。

Z が上向き¹

Z が下向き

軸	説明
XT	"XT" と "YT" は道路平面に平行です。車輪平面と道路平面の交差部分で "XT" 軸の向きが決まります。
YT
ZT	"ZT" の向き: Z が上向きの場合は上向き Z が下向きの場合は下向き
XW	"XW" と "YW" は車輪平面に平行です。 "XW" は局所道路平面に平行です。 "YW" は車輪回転軸に平行です。
YW
ZW	"ZW" の向き: Z が上向きの場合は上向き Z が下向きの場合は下向き

ワールド座標系

3D 可視化環境では、座標軸が慣性基準座標系で固定されたワールド座標系を使用します。

軸	説明
X	車両の前進方向 ロール — "X" 軸を中心とした右手系の回転
Y	車両の右方向、地面に平行 ピッチ — "Y" 軸を中心とした右手系の回転
Z	上方向 ヨー — "Z" 軸を中心とした左手系の回転

参照

[1] Gillespie, Thomas. Fundamentals of Vehicle Dynamics. Warrendale, PA: Society of Automotive Engineers, 1992.

[2] Vehicle Dynamics Standards Committee. Vehicle Dynamics Terminology. SAE J670. Warrendale, PA: Society of Automotive Engineers, 2008.

[3] Technical Committee. Road vehicles — Vehicle dynamics and road-holding ability — Vocabulary. ISO 8855:2011. Geneva, Switzerland: International Organization for Standardization, 2011.

関連するトピック

• Automated Driving Toolbox の座標系 (Automated Driving Toolbox)

外部の Web サイト

• SAE 国際規格
• ISO 規格

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