JP4468833B2 - 段差学習システム - Google Patents

Description

本発明は、段差学習システムに関するものである。

従来、ナビゲーション装置が搭載された車両において、前記ナビゲーション装置が提供する道路状況データに対応させてサスペンション制御を行うことができるようにした車両のサスペンション制御装置が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。この場合、道路上に段差があるか否かをデータベースに基づいて判定し、サスペンションの硬さを制御する。そして、サスペンションからの入力である上下方向加速度を取得し、取得した上下方向加速度に基づいて道路上に段差があるか否かを判定し、データベースに記録する学習も行われている。すなわち、実際のサスペンションの制御結果と予測される制御内容とを比較し、比較結果に基づいてデータベースの内容を修正する。
特開２０００−３１８６３４号公報

しかしながら、前記従来のサスペンション制御装置においては、学習した結果に基づいてサスペンション制御を行うので、既に学習した段差を通過する場合には、取得した上下方向加速度の値が小さく段差を検出することができないので、道路工事等によって段差が消滅したものと判断して、記憶されている段差情報を削除してしまうことがある。この場合、実際には段差が依然として存在するにも関わらず、以降に段差の箇所を通過する際にはサスペンション制御が行われず、乗り心地が悪くなってしまう。

本発明は、前記従来の問題点を解決して、サスペンションの制御状態に応じて段差を検出するための閾（しきい）値を変更するようにして、サスペンションの制御状態に関わらず段差を適切に検出することができ、学習された段差エリアの段差情報が誤って削除されることがなく、段差に対して適切にサスペンション制御を行うことができる段差学習システムを提供することを目的とする。

そのために、本発明の段差学習システムにおいては、道路の段差を検出する段差検出手段と、該段差検出手段が検出した段差が存在する区間である段差エリアの段差情報を記憶する記憶手段と、段差情報に基づくサスペンション装置の制御が実行中であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段による判定結果に基づいて、前記記憶手段に段差エリアの段差情報を記憶するための段差検出閾値を設定する設定手段と、前記サスペンション装置の制御が実行中であり、かつ、前記段差検出手段が検出した段差が前記段差検出閾値未満である場合、前記記憶手段に記憶されている段差情報のうち、当該段差に対応する段差情報についてのカウント値をインクリメントするとともに、当該カウント値が当該段差が存在する道路の道路種別に対応する閾値以上である場合、当該段差に対応する段差情報を削除する記憶処理手段と、を有する。

本発明によれば、サスペンションの制御状態に応じて段差を検出するための閾値を変更するようになっている。そのため、サスペンションの制御状態に関わらず段差を適切に検出することができ、学習された段差エリアの段差情報が誤って削除されることがなく、段差に対して適切にサスペンション制御を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図２は本発明の実施の形態における段差学習システムの構成を示すブロック図である。

図に示されるように、本実施の形態における段差学習システムは、道路情報としての車両の走行環境情報を出力する走行環境情報出力ユニットとしてのナビゲーション装置１０、車両のサスペンション（懸架装置）を制御する制御ユニットとしてのサスペンション制御装置２０、及び、サスペンションユニット３０を有する。ここで、前記車両は乗用車、トラック、バス、二輪車等道路を走行可能なものであればいかなる種類のものであってもよいが、本実施の形態においては、説明の都合上、前記車両が４つの車輪を備える乗用車である場合について説明する。なお、前記サスペンションユニット３０は４つの車輪のそれぞれに取り付けられているものとする。

そして、１１はＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）センサ、１２は車両の回転角速度、すなわち、旋回角を検出するジャイロセンサ、１３は車両の速度を検出する車速センサ、及び、１４は車両の加速度を検出するＧセンサである。

ここで、前記ナビゲーション装置１０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク等の記憶手段、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ、レーザホログラム等の表示手段、タッチパネル、リモートコントローラ、押しボタンスイッチ等の入力手段、通信インターフェイス等を備える。なお、前記ナビゲーション装置１０は、前記ＧＰＳセンサ１１、ジャイロセンサ１２、車速センサ１３、Ｇセンサ１４に加えて、運転者が操作する車両のステアリングの舵（だ）角を検出するステアリングセンサ、車両の方向指示器としてのウィンカの動作を検出するウィンカセンサ、運転者が操作するアクセル開度を検出するアクセルセンサ、運転者が操作する車両のブレーキペダルの動きを検出するブレーキセンサ、車両の重量情報を取得する車重センサ、地磁気センサ、距離センサ、ビーコンセンサ、高度計等を備えていてもよい。この場合、前記ＧＰＳセンサ１１は、図示されないＧＰＳ衛星が発信した電波を受信することによって地球上における現在位置を検出し、前記地磁気センサは、地磁気を測定することによって車両が向いている方位を検出し、前記距離センサは、道路上の所定の位置間の距離等を検出する。また、前記ビーコンセンサは、道路に沿って配設されたビーコンからの位置情報を受信して現在位置を検出する。そして、前記ナビゲーション装置１０は、前記ＧＰＳセンサ１１、ジャイロセンサ１２、車速センサ１３、Ｇセンサ１４等からの信号に基づいて、車両の現在位置、車両が向いている方位、車両の速度、車両の移動距離等を検出する。

また、前記ナビゲーション装置１０の記憶手段は、地図データファイル、交差点データファイル、ノードデータファイル、道路データファイル、及び、各地域のホテル、ガソリンスタンド等の施設の情報が記憶された施設情報データファイルから成る地図データベース部１５を備える。さらに、前記記憶手段は、サスペンション制御装置２０が検出した道路上の段差に関する情報、すなわち、段差情報や経路を探索するためのデータの他、前記表示手段の画面に、探索された経路に沿って案内図を表示したり、次の交差点までの距離、次の交差点における進行方向等を表示したり、他の案内情報を表示したりするための各種のデータを記憶する記憶メディア部１９を備える。なお、該記憶メディア部１９には、所定の情報を音声出力するための各種のデータも記憶される。また、前記記憶手段は、磁気テープ、磁気ディスク、磁気ドラム、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光ディスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード、メモリカード等、あらゆる形態の記憶媒体を含むものであり、取り外し可能な外部記憶媒体を使用することもできる。

そして、前記交差点データファイルには交差点データが、ノードデータファイルにはノードデータが、道路データファイルには道路データが、それぞれ、記憶され、前記交差点データ、ノードデータ及び道路データによって道路状況が表示手段の画面に表示される。なお、前記交差点データには、交差点の種類、すなわち、交通信号灯器の設置されている交差点であるか又は交通信号灯器の設置されていない交差点であるかが含まれる。また、前記ノードデータは、前記地図データファイルに記録された地図データにおける少なくとも道路の位置及び形状を構成するものであり、実際の道路の分岐点（交差点、Ｔ字路等を含む）、ノード点、及び、各ノード点間を連結するリンクを示すデータから成る。さらに、前記ノード点は、少なくとも道路の屈曲点の位置を示す。

また、前記道路データには、道路自体について、幅員、勾（こう）配、カント、高度、バンク、路面の状態、道路の車線数、該車線数の減少する地点、幅員の狭くなる地点等のデータが含まれる。なお、高速道路や幹線道路の場合、対向方向の車線のそれぞれが別個の道路データとして格納され、２条化道路として処理される。例えば、片側２車線以上の幹線道路の場合、２条化道路として処理され、上り方向の車線と下り方向の車線は、それぞれ、独立した道路として道路データに格納される。また、コーナについては、曲率半径、交差点、Ｔ字路、コーナの入口等のデータが含まれる。さらに、道路属性については、踏切、高速道路出入口ランプウェイ、高速道路の料金所、降坂路、登坂路、道路種別（国道、主要地方道、一般道、高速道等）等のデータが含まれる。

さらに、前記ナビゲーション装置１０の通信インターフェイスは、サスペンション制御装置２０との間で通信を行うとともに、ＦＭ送信装置、電話回線網、インターネット、携帯電話網等との間で各種のデータの送受信を行うためのものであり、例えば、図示されない情報センサ等によって受信した渋滞等の道路情報、交通事故情報、ＧＰＳセンサ１１の検出誤差を検出するＤ−ＧＰＳ情報等の各種のデータを受信する。

そして、前記ナビゲーション装置１０は、車両の現在位置を検出する現在位置検出部１６、サスペンション制御装置２０が検出した段差に関する情報に基づいて段差エリア算出処理を実行する段差エリア算出処理部１７、及び、車両の進行方向前方の道路上にある段差についての情報をサスペンション制御装置２０に通知するための段差情報通知処理を実行する段差情報通知処理部１８を有する。さらに、ナビゲーション装置１０は、同一地点において送信された学習要求の数をカウントするカウンタとしての図示されない学習要求カウンタ、及び、既に記憶されている学習エリアについての段差削除要求の数をカウントする削除要求カウンタを有する。また、前記ナビゲーション装置１０は、通常の車両用ナビゲーション装置と同様に、目的地までの経路の探索、経路中の走行案内、特定区間の決定、地点、施設等の検索等の基本処理を実行し、地図を表示手段の画面に表示し、前記地図上に車両の現在位置、該現在位置から目的地までの経路、該経路に沿った案内情報等を表示する。なお、該案内情報は、発音手段によって音声出力されるようにしてもよい。また、前記ナビゲーション装置１０は車両の現在位置を特定する現在位置特定手段として機能する。さらに、前記ナビゲーション装置１０は、車両の走行経路において車両の前方に位置するコーナ等（交差点、Ｔ字路、高速道路出入口ランプウェイ等も含む）の形状、該コーナ等への推奨進入速度等を含む走行環境を認識する。そして、該走行環境情報はサスペンション制御装置２０に送信される。

また、該サスペンション制御装置２０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク等の記憶手段、通信インターフェイス等を備える。そして、前記サスペンション制御装置２０は、例えば、車両内に配設されたボディ通信網としての車内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信網を介して、ナビゲーション装置１０と通信可能に接続されている。なお、前記サスペンション制御装置２０は、道路上にある段差を検出する段差検出処理を実行する段差検出処理部２１、及び、サスペンションユニット３０の特性を制御するサスペンション特性制御部としての減衰力制御部２５を有する。

そして、前記段差検出処理部２１は、段差検出センサ２２に接続され、該段差検出センサ２２の検出信号に基づいて、車両が段差上を走行したことを検出する。前記段差検出センサ２２は、例えば、上下加速度センサであり、サスペンションユニット３０における車体側の部分であるばね上部分が上下方向に移動する加速度としての車両の上下方向加速度を検出する。なお、前記ナビゲーション装置１０のＧセンサ１４や図示されない車高センサを段差検出センサ２２として兼用することもできる。そして、段差検出処理部２１は、上下加速度の高周波成分をバンドパスフィルタで抽出し、所定の閾値以上であれば、車両が段差上を走行したと判断する。なお、検出された上下加速度が低周波である場合には、段差によるものでなく、路面のうねりによるものと考えることができるので、車両が段差上を走行したと判断しないようになっている。

また、前記減衰力制御部２５は、車両の速度を検出する車速センサ２６及び運転者が操作する車両のステアリングの舵角を検出するステアリングセンサ２７に接続され、前記車速センサ２６及びステアリングセンサ２７の検出信号、並びに、ナビゲーション装置１０の段差情報通知処理部１８から取得した段差情報に基づいて、各サスペンションユニット３０の特性を制御する。なお、前記ナビゲーション装置１０の車速センサ１３及びステアリングセンサを車速センサ２６及びステアリングセンサ２７として兼用することもできる。また、減衰力制御部２５は、前記サスペンションユニット３０のいかなる特性を制御してもよく、例えば、ばね部材のばねレート（ばね定数又はスプリングレート）の値を制御してもよいが、ここでは、サスペンションユニット３０の特性としての減衰力を制御する場合について説明する。また、該減衰力の制御はいかなる方法で行われてもよいが、ここでは、各サスペンションユニット３０の油圧ダンパ３４に内蔵されたアクチュエータを駆動してオリフィス切り換え型減衰可変バルブを回転させることによって、油流路におけるオリフィスの直径の大きさを変化させるものとする。

ここで、サスペンションユニット３０は、一端が車体に回動可能に取り付けられ、他端が車軸を支持するハブ部材等に取り付けられたアッパーアーム３１、ロワーアーム３２等の車輪支持装置、並びに、コイルスプリング３３等のばね部材及び油圧ダンパ３４等の減衰器から成る緩衝装置を有する。なお、図に示される車輪支持装置及び緩衝装置は、一例に過ぎず、サスペンションユニット３０はいかなるタイプの車輪支持装置及び緩衝装置を有するものであってもよい。図に示される油圧ダンパ３４は、アクチュエータ内蔵型の減衰力可変ダンパである。なお、前記サスペンションユニット３０は、サスペンション制御装置２０に制御状況情報を送信する。また、図に示される例においては、サスペンション制御装置２０が独立した構成になっているが、サスペンション制御装置２０が有する機能をサスペンションユニット３０に付属させることもできる。

本実施の形態において、段差学習システムは、機能の観点から、段差検出手段、記憶手段、判定手段、設定手段、記憶処理手段及び段差情報通知手段を有する。前記段差検出手段は、道路の段差を検出するものであり、段差検出処理部２１、段差検出センサ２２等の機能を含むものである。また、前記記憶手段は、段差検出手段が検出した段差エリアの段差情報を記憶するものであり、記憶メディア部１９等の機能を含むものである。さらに、前記判定手段は、段差制御が実行中であるか否かを判定するものであり、段差検出処理部２１、減衰力制御部２５等の機能を含むものである。さらに、前記設定手段は、判定手段による判定結果に基づいて、記憶手段に段差エリアの段差情報を記憶するための段差検出閾値を設定するものであり、段差検出処理部２１、減衰力制御部２５等の機能を含むものである。さらに、前記記憶処理手段は、段差検出手段が検出した段差の段差レベルが段差検出閾値以上である段差エリアの段差情報を記憶手段に記憶させるものであり、現在位置検出部１６、段差エリア算出処理部１７等の機能を含むものである。さらに、段差情報通知手段は、現在位置と記憶手段に記憶されている段差エリアの段差情報に基づいて段差情報を通知するものであり、現在位置検出部１６、段差情報通知処理部１８等の機能を含むものである。

次に、前記構成の段差学習システムの動作について説明する。

図１は本発明の実施の形態における段差検出閾値を変更する動作を示す図である。

車両が道路上の段差を走行する際に、例えば、減衰力を弱くすることによって、サスペンションユニット３０の特性をソフトな、すなわち、柔らかな設定に変更することによって、乗り心地を向上させることができる。しかし、段差があることを検出してからサスペンションユニット３０の特性を変更しても間に合わないので、十分な効果を得ることができない。そのため、十分な効果を得るためには、サスペンションユニット３０の特性を事前に柔らかな設定に変更する必要がある。そして、サスペンションユニット３０の特性を事前に変更するためには、ナビゲーション装置１０の地図データベース部１５にあらかじめ段差情報を格納し、該段差情報と車両の現在位置とに基づいて、車両の進行方向前方の所定距離範囲内に段差があることを判断することが考えられるが、道路のすべての段差に関する段差情報を格納した地図データファイルや道路データファイルを作成することは、コストが高く、また、ファイルの記憶容量が膨大なものになってしまうので、事実上困難である。また、車両に取り付けたカメラ等の撮像装置やミリ波レーダ等のレーダ装置によって、車両の進行方向前方の所定距離範囲内にある段差を検出することも考えられるが、高い精度で段差を検出することはコストが高くなる。

そこで、本実施の形態においては、サスペンション制御装置２０が段差を検出するとナビゲーション装置１０に学習要求として段差を検出した旨の信号を送信し、ナビゲーション装置１０が学習要求に応じて検出された段差エリアの段差情報を記憶メディア部１９に記憶して学習するようになっている。なお、前記段差エリアは、道路上において段差の存在する範囲である。また、前記段差情報は、前記段差エリアの始点及び終点の位置情報、段差レベル等を含む段差エリアに関する情報である。

そして、段差情報を記憶メディア部１９に記憶した後に該当する段差エリアのある道路を走行する場合、ナビゲーション装置１０は記憶した段差エリアの段差情報を事前にサスペンション制御装置２０に送信する。そのため、該サスペンション制御装置２０は、ナビゲーション装置１０から受信した段差情報に基づいてサスペンションユニット３０の特性を事前に柔らかな設定に変更することができる。この場合、前述のようにコストが高くなることがなく、また、ファイルの記憶容量が膨大なものになることもなく、乗り心地を向上させることができる。

ところで、段差検出センサ２２が、上下加速度センサであり、サスペンションユニット３０における車体側の部分であるばね上部分が上下方向に移動する加速度としての車両の上下方向加速度を検出し、前記段差検出センサ２２の検出信号に基づいて、車両が段差上を走行したことを検出する場合、サスペンションユニット３０の制御状態によって、同じ段差上を走行しても、車両の上下方向加速度が相違する。例えば、サスペンション制御装置２０が、ナビゲーション装置１０から受信した段差情報に基づいてサスペンションユニット３０の特性を事前に柔らかな設定に変更した場合、段差上を走行しても、車両の上下方向加速度の高周波成分の値が小さくなる。この場合、上下加速度の高周波成分の値が段差を検出するための閾値、すなわち、段差検出閾値未満となって、段差が検出されなくなってしまうことがある。

そこで、本実施の形態においては、サスペンション制御装置２０の減衰力制御部２５が、ナビゲーション装置１０から前方の段差情報に従って、サスペンションユニット３０の減衰力を下げて乗り心地を向上させている場合、すなわち、段差制御を実行中の場合には、段差検出閾値を小さくするようになっている。この場合、段差検出処理部２１は、図１に示されるような関係を示すマップに従って段差検出閾値を変更し、段差検出処理を実行する。

図１は段差制御レベルと段差検出閾値との関係を示すものであり、横軸に段差制御レベルを採り、縦軸に段差検出閾値を採ってある。ここで、段差制御レベルは、サスペンションユニット３０の減衰力を下げるレベルであり、前記横軸において原点は段差制御を実行していない状態、すなわち、非実行中を示し、右へ行く程段差制御レベルが大きくなってサスペンションユニット３０の減衰力が下がる、すなわち、サスペンションユニット３０をソフトにすることを示している。また、線Ａ１〜Ａ３は、段差レベル１〜３の各々に対応する段差制御レベルと段差検出閾値との関係を示す線である。ここで、段差レベルとは段差の大きさを示すレベルであり、段差レベルの数値が大きくなる程、段差が大きいことを示している。なお、図１に示される例においては、段差レベルが３段階に設定されているが、段差レベルの段階数は適宜設定することができる。また、段差レベル１は、段差検出処理部２１が段差として検出すべき最低レベルであるものとする。

そして、線Ａ１〜Ａ３から分かるように、段差レベルが同一であっても、サスペンションユニット３０をソフトにする程、段差検出閾値が低下する。さらに、点線Ｂは実行中の段差制御のレベルを示しており、点線Ｂと線Ａ１〜Ａ３との交点に対応する段差検出閾値Ｇ１〜Ｇ３は、点線Ｂに対応するレベルの段差制御が実行されている場合における段差レベル１〜３の各々に対応する段差検出閾値である。したがって、段差検出閾値を線Ａ１に従って変化させることによって、段差制御を実行中の場合であっても、段差レベル１の段差を的確に検出することができる。

さらに、１回の削除要求によって記憶メディア部１９に記憶された学習エリアの段差情報を削除すると、該段差情報が誤って削除されてしまうことがある。例えば、片側２車線以上の道路においては、同一地点であっても、１つの車線にのみ段差があり、他の車線には段差がない場合がある。この場合、通常は段差のある車線を選択して車両を走行させる運転者であっても、段差のある車線に駐停車している車両等の障害物があるときには、段差のない車線を選択して車両を走行させることになる。このとき、サスペンション制御装置２０は削除要求を送信するので、該削除要求によって前記段差に対応する学習エリアの段差情報が記憶メディア部１９から削除されることになる。しかし、次回以降に同一地点を走行する際に、運転者は段差のある車線を選択して車両を走行させるので、乗り心地が悪くなってしまう。

また、１つの車線内においてもある範囲にのみ段差がある場合がある。この場合、通常は段差のある範囲を選択して車両を走行させる運転者であっても、段差のある範囲に駐停車している車両等の障害物があるときや、隣接する車線に他の車両が走行していて段差のある範囲を選択することができないときには、段差のない範囲を選択して車両を走行させることになる。このとき、サスペンション制御装置２０は削除要求を送信するので、該削除要求によって前記段差に対応する学習エリアの段差情報が記憶メディア部１９から削除されることになる。しかし、次回以降に同一地点を走行する際に、運転者は段差のある範囲を選択して車両を走行させるので、乗り心地が悪くなってしまう。

そこで、本実施の形態において、ナビゲーション装置１０は、カウンタとしての削除要求カウンタを備え、記憶メディア部１９に記憶されている学習エリアの各々について送信された削除要求の数をカウントするようになっている。そして、削除要求カウンタのカウント値が閾値未満であると、対応する学習エリアの段差情報の削除が禁止されるようになっている。この場合、段差情報を削除するか否かを決定する閾値を道路の属性としての道路種別に応じて変更することができる。例えば、前述のように、１つの車線にのみ段差があり、他の車線には段差がない場合や、１つの車線内においてもある範囲にのみ段差がある場合は、一般道において多く見受けられる。これに対し、高速道路においては、路面が比較的均一であり、隣接する車線間でも同一の車線内でも路面状態の違いが少ないと考えられる。そこで、削除要求が送信された地点が一般道の場合には前記閾値を高く、例えば、５以上で段差情報を削除するように設定し、削除要求が送信された地点が高速道路の場合には前記閾値を低く、例えば、３以上で段差情報を削除するように設定する。

次に、段差学習システムの実行する処理について説明する。

図３は本発明の実施の形態における段差学習システムの実行する処理の手順を示すフローチャートである。

まず、サスペンション制御装置２０は段差検出処理を実行する。ここで、該段差検出処理は、サスペンション制御装置２０の段差検出処理部２１が、段差検出センサ２２の検出信号に基づいて、車両が段差上を走行したことを検出する処理である。この場合、前記段差検出処理部２１は、段差検出処理を所定周期で、例えば、１０〔ｍｓｅｃ〕毎に繰り返して実行し、実行する都度、段差が検出されているか否かを判断する。なお、段差検出閾値は、段差制御レベルに応じて変更される。そして、段差が検出されていない状態から検出されている状態に変化したときには段差検出ＯＮ信号をナビゲーション装置１０に送信し、段差が検出されている状態から検出されていない状態に変化したときには段差検出ＯＦＦ信号をナビゲーション装置１０に送信する。この場合、段差検出ＯＮ信号は検出された段差エリアとしての学習要求エリアの始点に該当し、段差検出ＯＦＦ信号は検出された段差エリアとしての学習要求エリアの終点に該当する。また、減衰力制御部２５が段差制御を実行した場所で段差が検出されなかった場合には、段差削除要求をナビゲーション装置１０に送信する。

続いて、該ナビゲーション装置１０は段差情報記憶処理を実行する。ここで、該段差情報記憶処理は、ナビゲーション装置１０の現在位置検出部１６及び段差エリア算出処理部１７が記憶メディア部１９にアクセスして、検出された段差エリアを記憶メディア部１９に記憶する処理である。この場合、近接する段差エリアを統合し、学習された段差エリアとしての学習エリアを作成して記憶する。また、同一地点判定を行い、検出された段差エリアが既に記憶されている学習エリアと同一地点における段差エリアでない場合には前記検出された段差エリアを学習エリアとして記憶し、検出された段差エリアが既に記憶されている学習エリアと同一地点における段差エリアである場合には前記検出された段差エリアを記憶せず、既に記憶されている学習エリアについての学習要求カウンタのカウント値を１だけ増加、すなわち、インクリメントする。

また、段差削除要求を受信した場合、ナビゲーション装置１０は段差情報削除処理を実行する。ここで、該段差情報削除処理は、ナビゲーション装置１０の現在位置検出部１６及び段差エリア算出処理部１７が記憶メディア部１９にアクセスして、該記憶メディア部１９に記憶されている学習された段差エリアとしての学習エリアの段差情報を削除する処理である。この場合、段差削除要求に該当する段差エリアが存在する道路の道路種別を判断し、既に記憶されている学習エリアについての削除要求カウンタのカウント値を１だけ増加、すなわち、インクリメントする。そして、削除要求カウンタのカウント値が道路種別に対応する閾値以上である学習エリアの段差情報だけを削除する。

さらに、ナビゲーション装置１０は段差情報通知処理を実行する。ここで、該段差情報通知処理は、ナビゲーション装置１０の段差情報通知処理部１８が、現在位置検出部１６から取得した車両の現在位置及び記憶メディア部１９から取得した学習エリアの情報に基づいて、車両の進行方向前方における所定範囲内にある学習された段差エリアとしての学習エリアの段差情報をサスペンション制御装置２０に送信する処理である。この場合、段差情報通知処理部１８は段差エリアが存在する道路の道路種別を判断し、学習要求カウンタのカウント値が道路種別に対応する閾値以上である学習エリアの段差情報だけをサスペンション制御装置２０に送信する。

続いて、該サスペンション制御装置２０は減衰力制御処理を実行する。ここで、該減衰力制御処理は、サスペンション制御装置２０の減衰力制御部２５が、ナビゲーション装置１０から受信した段差情報に基づいて、段差レベルに応じてサスペンションユニット３０の減衰力を下げて乗り心地を向上させる処理である。なお、車両が旋回中である場合には、車両の安定性に影響を及ぼすので、サスペンションユニット３０の減衰力を変更しない。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ サスペンション制御装置２０は段差検出処理を実行する。
ステップＳ２ ナビゲーション装置１０は段差情報記憶処理を実行する。
ステップＳ３ ナビゲーション装置１０は段差情報削除処理を実行する。
ステップＳ４ ナビゲーション装置１０は段差情報通知処理を実行する。
ステップＳ５ サスペンション制御装置２０は減衰力制御処理を実行する。

次に、ステップＳ１における段差検出処理のサブルーチンについて説明する。

図４は本発明の実施の形態における段差検出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。

この場合、段差検出処理は所定タイミング、例えば、１０〔ｍｓｅｃ〕毎に１回ずつ、繰り返して実行される。まず、サスペンション制御装置２０の段差検出処理部２１は、車体の上下加速度を段差検出センサ２２からの検出信号に基づいて検出する。そして、前記段差検出処理部２１は、上下加速度の高周波成分を抽出する。

続いて、段差検出処理部２１は段差制御レベルに応じた段差検出閾値Ｇ１、Ｇ２又はＧ３を選択する。この場合、段差検出処理部２１は、サスペンション制御装置２０による段差制御が実行中であるか否かを判定する。なお、実行中である場合には、段差制御レベルの大きさも判定される。そして、判定結果に基づいて、段差エリアの段差情報を記憶するための段差検出閾値が設定される。この場合、図１に示されるような段差制御レベルと段差検出閾値との関係に従って、段差制御レベルに応じた各段差レベル１、２、３に対応した段差検出閾値Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３が選択される。そして、前記段差検出処理部２１は上下加速度の高周波成分が段差として検出すべき最低レベルの段差レベルである段差レベル１の段差検出閾値Ｇ１以上であるか否かを判断する。ここで、前記上下加速度の高周波成分が段差検出閾値Ｇ１以上である場合には、段差レベルを算出する。該段差レベルは、図１に示されるような段差制御レベルと段差検出閾値との関係に従って算出され、例えば、段差レベル１〜３を算出結果とする。また、前記上下加速度の高周波成分が段差検出閾値Ｇ１以上でない場合には、段差検出フラグをＯＦＦにする。

続いて、段差検出処理部２１はナビゲーション装置１０に段差検出信号を送信する。該段差検出信号は、段差エリアの始点を示す段差検出ＯＮ信号、段差エリアの終点を示す段差検出ＯＦＦ信号、算出された段差レベル等を含むものである。なお、前記段差検出処理部２１は、繰り返して実行する段差検出処理において、前回実行された段差検出処理で段差を検出せずに、今回の段差検出処理で段差を検出すると、段差検出フラグをＯＮにするようになっている。そして、段差検出フラグをＯＮのままに維持し、段差検出処理で段差を検出しなくなると、段差検出フラグをＯＦＦにして段差検出ＯＦＦ信号を出力し、また、段差検出フラグをＯＦＦのままに維持し、段差検出処理で段差を検出すると、段差検出フラグをＯＮにして段差検出ＯＮ信号を出力する。

さらに、段差検出処理部２１は段差制御を実行した場所で実際に段差が検出されなかったか否かを判断する。この場合、減衰力制御部２５がナビゲーション装置１０から受信した段差情報に基づいて減衰力制御処理を行っている場所を車両が走行した際に、段差検出フラグをＯＦＦにしたか否かを判断する。そして、実際に段差が検出された場合にはそのまま処理を終了する。また、実際に段差が検出されなかった場合、段差検出処理部２１はナビゲーション装置１０に段差削除要求を送信し、処理を終了する。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１−１ 車体の上下加速度を段差検出センサ２２からの検出信号に基づいて検出する。
ステップＳ１−２ 上下加速度の高周波成分を抽出する。
ステップＳ１−３ 段差制御レベルに応じた段差検出閾値Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を選択する。
ステップＳ１−４ 上下加速度の高周波成分が段差として検出すべき最低レベルの段差レベルである段差レベル１の段差検出閾値Ｇ１以上であるか否かを判断する。上下加速度の高周波成分が段差として検出すべき最低レベルの段差レベルである段差レベル１の段差検出閾値Ｇ１以上である場合はステップＳ１−５に進み、上下加速度の高周波成分が段差として検出すべき最低レベルの段差レベルである段差レベル１の段差検出閾値Ｇ１以上でない場合はステップＳ１−６に進む。
ステップＳ１−５ 段差レベルを算出する。
ステップＳ１−６ 段差検出フラグをＯＦＦにする。
ステップＳ１−７ ナビゲーション装置１０に段差検出信号を送信する。
ステップＳ１−８ 段差制御を実行した場所で実際に段差が検出されなかったか否かを判断する。段差制御を実行した場所で実際に段差が検出されなかった場合はステップＳ１−９に進み、段差制御を実行した場所で実際に段差が検出された場合は処理を終了する。
ステップＳ１−９ ナビゲーション装置１０に段差削除要求を送信して処理を終了する。

次に、ステップＳ２における段差情報記憶処理のサブルーチンについて説明する。

図５は本発明の実施の形態における段差情報記憶処理のサブルーチンを示すフローチャートである。

まず、ナビゲーション装置１０は、段差学習要求がＯＮであるか否か、すなわち、段差検出処理部２１から受信した信号が段差検出ＯＮ信号であるか段差検出ＯＦＦ信号であるかを判断する。そして、段差学習要求がＯＮ、すなわち、段差検出ＯＮ信号である場合、始点登録済みであるか否かを判断する。すなわち、検出された段差エリアとしての学習要求エリアの始点が登録されているか否かを判断する。そして、登録済みである場合にはそのまま処理を終了する。また、登録済みでない場合には、段差エリア始点登録を行い、検出された段差エリアの始点を登録して処理を終了する。

また、段差学習要求がＯＮであるか否かを判断してＯＮでない場合、すなわち、段差検出ＯＦＦ信号である場合、ナビゲーション装置１０は、段差エリア始点が登録済みであるか否かを判断する。すなわち、検出された段差エリアの始点が登録されているか否かを判断する。そして、登録済みでない場合にはそのまま処理を終了する。また、登録済みである場合には、段差エリア終点登録を行い、検出された段差エリアの終点を登録する。

続いて、ナビゲーション装置１０は、今回の段差エリア手前所定範囲に別の段差があるか否かを判断する。すなわち、今回の段差情報記憶処理において終点が登録された段差エリアよりも、車両の進行方向に関する手前側の所定範囲、例えば、前記段差エリアの始点より手前側３０〔ｍ〕以内の範囲に、既に登録された他の段差エリアがあるか否かを判断する。そして、別の段差がある場合、すなわち、既に登録された他の段差エリアがある場合には、段差エリアを結合する。すなわち、今回の段差情報記憶処理において終点が登録された段差エリアを既に登録された他の段差エリアと結合して単一の学習エリアを作成する。なお、別の段差がない場合、すなわち、既に登録された他の段差エリアがない場合には、段差エリアを結合しない。

続いて、ナビゲーション装置１０は、既に記憶メディア部１９に登録済みの段差エリアで距離が所定値以内のものがあるか否かを判断する。この場合、検出された段差エリアを既に記憶メディア部１９に記憶されている段差エリア、すなわち、学習エリアと比較して、同一地点における段差エリアであるか否かを判定する同一地点判定を行う。そして、距離が所定値以内のものがある場合、すなわち、同一地点における段差エリアである場合には、対応する学習エリアの学習要求カウンタをインクリメントして処理を終了する。この場合、検出された段差エリアを記憶メディア部１９に記憶せず、既に記憶メディア部１９に記憶されている学習エリアの学習要求カウンタのカウンタ値を１だけ増加させる。

また、距離が所定値以内のものがない場合、すなわち、同一地点における段差エリアでない場合には、段差エリアを記憶メディア部１９に新規登録して処理を終了する。この場合、検出された段差エリアを新たな学習エリアとして記憶メディア部１９に記憶する。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２−１ 段差学習要求がＯＮであるか否かを判断する。段差学習要求がＯＮである場合はステップＳ２−２に進み、段差学習要求がＯＮでない場合はステップＳ２−４に進む。
ステップＳ２−２ 始点登録済みであるか否かを判断する。始点登録済みである場合は処理を終了し、始点登録済みでない場合はステップＳ２−３に進む。
ステップＳ２−３ 段差エリア始点登録を行い、処理を終了する。
ステップＳ２−４ 段差エリア始点が登録済みであるか否かを判断する。段差エリア始点が登録済みである場合はステップＳ２−５に進み、段差エリア始点が登録済みでない場合は処理を終了する。
ステップＳ２−５ 段差エリア終点登録を行う。
ステップＳ２−６ 今回の段差エリア手前所定範囲に別の段差エリアがあるか否かを判断する。今回の段差エリア手前所定範囲に別の段差エリアがある場合はステップＳ２−７に進み、今回の段差エリア手前所定範囲に別の段差エリアがない場合はステップＳ２−８に進む。
ステップＳ２−７ 段差エリアを結合する。
ステップＳ２−８ 既に記憶メディア部１９に登録済みの段差エリアで距離が所定値以内のものがあるか否かを判断する。既に記憶メディア部１９に登録済みの段差エリアで距離が所定値以内のものがある場合はステップＳ２−９に進み、既に記憶メディア部１９に登録済みの段差エリアで距離が所定値以内のものがない場合はステップＳ２−１０に進む。
ステップＳ２−９ 対応する学習エリアの学習要求カウンタをインクリメントして処理を終了する。
ステップＳ２−１０ 段差エリアを記憶メディア部１９に新規登録して処理を終了する。

次に、ステップＳ３における段差情報削除処理のサブルーチンについて説明する。

図６は本発明の実施の形態における段差情報削除処理のサブルーチンを示すフローチャートである。

まず、ナビゲーション装置１０は、段差削除要求がＯＮであるか否か、すなわち、段差検出処理部２１から段差削除要求を受信したか否かを判断する。そして、段差削除要求がＯＮでない、すなわち、段差削除要求を受信していない場合には、そのまま処理を終了する。また、段差削除要求がＯＮである、すなわち、段差削除要求を受信した場合、ナビゲーション装置１０は、対応する学習データの削除要求カウンタをインクリメントする。すなわち、段差削除要求に対応する学習エリアについての削除要求カウンタのカウント値を１だけ増加する。

続いて、ナビゲーション装置１０は段差エリアの道路種別を確認する。すなわち、地図データベース部１５の道路データファイルにアクセスし、段差エリアが存在する道路の道路種別を確認する。そして、ナビゲーション装置１０は段差エリアが高速道路であるか否かを判断する。すなわち、段差エリアが存在する道路の道路種別が高速道路であるか否かを判断する。

ここで、道路種別が高速道路である場合、ナビゲーション装置１０は、削除要求カウンタが第１の所定値としての所定値１以上であるか否かを判断する。ここで、所定値１は、道路種別が高速道路である場合に学習された段差エリアの段差情報を削除することができる削除要求カウンタのカウント値の閾値であり、例えば、３であるが、任意に設定することができる。そして、削除要求カウンタのカウント値が所定値１以上でない場合にはそのまま処理を終了する。また、削除要求カウンタのカウント値が所定値１以上である場合には、学習データを記憶媒体から削除して処理を終了する。この場合、ナビゲーション装置１０は、記憶メディア部１９に記憶されている学習された段差エリアとしての学習エリアの段差情報を削除する。

一方、道路種別が高速道路でない場合、ナビゲーション装置１０は、削除要求カウンタが第２の所定値としての所定値２以上であるか否かを判断する。ここで、所定値２は、道路種別が高速道路以外のもの、例えば、一般道である場合に学習された段差エリアの段差情報を削除することができる削除要求カウンタのカウント値の閾値であり、例えば、５であるが、任意に設定することができる。そして、削除要求カウンタのカウント値が所定値２以上でない場合にはそのまま処理を終了する。また、削除要求カウンタのカウント値が所定値２以上である場合には、学習データを記憶媒体から削除して処理を終了する。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ３−１ 段差削除要求がＯＮであるか否かを判断する。段差削除要求がＯＮである場合はステップ３−２に進み、段差削除要求がＯＮでない場合は処理を終了する。
ステップＳ３−２ 対応する学習データの削除要求カウンタをインクリメントする。
ステップＳ３−３ 段差エリアが存在する道路の道路種別を確認する。
ステップＳ３−４ 段差エリアが高速道路であるか否かを判断する。段差エリアが高速道路である場合はステップＳ３−５に進み、段差エリアが高速道路でない場合はステップＳ３−７に進む。
ステップＳ３−５ 削除要求カウンタが所定値１以上であるか否かを判断する。削除要求カウンタが所定値１以上である場合はステップＳ３−６に進み、削除要求カウンタが所定値１以上でない場合は処理を終了する。
ステップＳ３−６ 学習データを記憶媒体から削除して処理を終了する。
ステップＳ３−７ 削除要求カウンタが所定値２以上であるか否かを判断する。削除要求カウンタが所定値２以上である場合はステップＳ３−６に進み、削除要求カウンタが所定値２以上でない場合は処理を終了する。

次に、ステップＳ４における段差情報通知処理のサブルーチンについて説明する。

図７は本発明の実施の形態における段差情報通知処理のサブルーチンを示すフローチャートである。

まず、ナビゲーション装置１０は、現在位置前方道路の段差情報を記憶メディア部１９から読み出す。この場合、現在位置検出部１６から取得した車両の現在位置に基づき、車両の進行方向前方の道路にある学習された段差エリアの段差情報を記憶メディア部１９から取得する。続いて、前方に段差エリアがあるか否かを判断する。この場合、車両の進行方向前方における所定範囲内にある学習された段差エリアがあるか否かを判断する。

そして、前方に段差エリアがない場合には処理を終了する。また、前方に段差エリアがある場合、ナビゲーション装置１０は段差エリアの道路種別を確認する。すなわち、地図データベース部１５の道路データファイルにアクセスし、段差エリアが存在する道路の道路種別を確認する。そして、ナビゲーション装置１０は段差エリアが高速道路であるか否かを判断する。すなわち、段差エリアが存在する道路の道路種別が高速道路であるか否かを判断する。

ここで、道路種別が高速道路である場合、ナビゲーション装置１０は、学習要求カウンタが第１の所定値としての所定値１以上であるか否かを判断する。ここで、所定値１は、道路種別が高速道路である場合に学習された段差エリアの段差情報をサスペンション制御装置２０に送信することができる学習要求カウンタのカウント値の閾値であり、例えば、１であるが、任意に設定することができる。そして、学習要求カウンタのカウント値が所定値１以上でない場合にはそのまま処理を終了する。また、学習要求カウンタのカウント値が所定値１以上である場合には、サスペンション制御装置２０に段差情報を送信して処理を終了する。

一方、道路種別が高速道路でない場合、ナビゲーション装置１０は、学習要求カウンタが第２の所定値としての所定値２以上であるか否かを判断する。ここで、所定値２は、道路種別が高速道路以外のもの、例えば、一般道である場合に学習された段差エリアの段差情報をサスペンション制御装置２０に送信することができる学習要求カウンタのカウント値の閾値であり、例えば、３であるが、任意に設定することができる。そして、学習要求カウンタのカウント値が所定値２以上でない場合にはそのまま処理を終了する。また、学習要求カウンタのカウント値が所定値２以上である場合には、サスペンション制御装置２０に段差情報を送信して処理を終了する。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ４−１ 現在位置前方道路の段差情報を記憶メディア部１９から読み出す。
ステップＳ４−２ 前方に段差エリアがあるか否かを判断する。前方に段差エリアがある場合はステップＳ４−３に進み、前方に段差エリアがない場合は処理を終了する。
ステップＳ４−３ 段差エリアの道路種別を確認する。
ステップＳ４−４ 段差エリアが高速道路であるか否かを判断する。段差エリアが高速道路である場合はステップＳ４−５に進み、段差エリアが高速道路でない場合はステップＳ４−７に進む。
ステップＳ４−５ 学習要求カウンタが所定値１以上であるか否かを判断する。学習要求カウンタが所定値１以上である場合はステップＳ４−６に進み、学習要求カウンタが所定値１以上でない場合は処理を終了する。
ステップＳ４−６ サスペンション制御装置２０に段差情報を送信して処理を終了する。
ステップＳ４−７ 学習要求カウンタが所定値２以上であるか否かを判断する。学習要求カウンタが所定値２以上である場合はステップＳ４−８に進み、学習要求カウンタが所定値２以上でない場合は処理を終了する。
ステップＳ４−８ サスペンション制御装置２０に段差情報を送信して処理を終了する。

次に、ステップＳ５における減衰力制御処理のサブルーチンについて説明する。

図８は本発明の実施の形態における減衰力制御処理のサブルーチンを示すフローチャートである。

まず、サスペンション制御装置２０の減衰力制御部２５は、ナビゲーション装置１０から前方の段差情報を受信したか否か、すなわち、車両の進行方向前方における所定範囲内にある学習された段差エリアについての段差情報を受信したか否かを判断する。そして、段差情報を受信していない場合にはそのまま処理を終了する。また、段差情報を受信した場合、減衰力制御部２５は旋回中であるか否かを判断する。なお、前記段差情報には、段差レベルも含まれている。この場合、減衰力制御部２５はステアリングセンサ２７の検出信号に基づいて車両が旋回中であるか否かを判断する。なお、減衰力制御部２５が図示されないヨーレートセンサや横加速度センサに接続されているのであれば、該ヨーレートセンサや横加速度センサの検出信号に基づいて車両が旋回中であるか否かを判断することもできる。

そして、車両が旋回中である場合にはそのまま処理を終了する。また、車両が旋回中でない場合、減衰力制御部２５は段差レベルに応じてサスペンションユニット３０の減衰力を下げて乗り心地を向上させ、処理を終了する。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ５−１ ナビゲーション装置１０から前方の段差情報を受信したか否かを判断する。ナビゲーション装置１０から前方の段差情報を受信した場合はステップＳ５−２に進み、ナビゲーション装置１０から前方の段差情報を受信していない場合は処理を終了する。
ステップＳ５−２ 旋回中であるか否かを判断する。旋回中である場合は処理を終了し、旋回中でない場合はステップＳ５−３に進む。
ステップＳ５−３ 段差レベルに応じてサスペンションユニット３０の減衰力を下げて乗り心地を向上させ、処理を終了する。

このように、本実施の形態においては、車両の走行中にサスペンション制御装置２０が道路上にある段差を検出すると、ナビゲーション装置１０は検出された段差エリアの存在を学習する。この場合、段差検出閾値を段差制御レベルに応じて変更し、段差を検出するので、サスペンションユニット３０の制御状態に関わらず段差を適切に検出することができる。そのため、学習された段差エリアの段差情報が誤って削除されることがない。

また、ナビゲーション装置１０は、同一地点において送信された削除要求の数をカウントする削除要求カウンタを備え、該削除要求カウンタのカウント値が閾値以上の場合に、対応する段差エリアの段差情報を削除する。そのため、道路の幅方向に関して一部分にのみ段差があるような場合にも適切にサスペンション制御を行うことができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における段差検出閾値を変更する動作を示す図である。 本発明の実施の形態における段差学習システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における段差学習システムの実行する処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における段差検出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における段差情報記憶処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における段差情報削除処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における段差情報通知処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における減衰力制御処理のサブルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１６ 現在位置検出部
１７ 段差エリア算出処理部
１８ 段差情報通知処理部
１９ 記憶メディア部
２１ 段差検出処理部
２２ 段差検出センサ
２５ 減衰力制御部

Claims (3)

1. （ａ）道路の段差を検出する段差検出手段と、
   （ｂ）該段差検出手段が検出した段差が存在する区間である段差エリアの段差情報を記憶する記憶手段と、
   （ｃ）段差情報に基づくサスペンション装置の制御が実行中であるか否かを判定する判定手段と、
   （ｄ）該判定手段による判定結果に基づいて、前記記憶手段に段差エリアの段差情報を記憶するための段差検出閾値を設定する設定手段と、
   （ｅ）前記サスペンション装置の制御が実行中であり、かつ、前記段差検出手段が検出した段差が前記段差検出閾値未満である場合、前記記憶手段に記憶されている段差情報のうち、当該段差に対応する段差情報についてのカウント値をインクリメントするとともに、当該カウント値が当該段差が存在する道路の道路種別に対応する閾値以上である場合、当該段差に対応する段差情報を削除する記憶処理手段と、
   を有することを特徴とする段差学習システム。
2. 前記段差情報は段差の大きさを示す段差レベルを含み、
   前記設定手段は、前記段差レベルに対応する前記サスペンション装置の制御レベルに応じて前記段差検出閾値を設定する請求項１に記載の段差学習システム。
3. 前記段差検出閾値は前記サスペンション装置の前記段差制御レベルが大きくなるほど低く設定される請求項２に記載の段差学習システム。

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