JP4552433B2

JP4552433B2 - 路面形状検出装置及び路面形状検出方法

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Publication number: JP4552433B2
Application number: JP2003421418A
Authority: JP
Inventors: 信介藤嶋; 直人菅原
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2023-12-18
Also published as: JP2005182405A

Description

本発明は、路面の形状を検出する路面形状検出装置に関し、特に他車両からの路面情報通信から路面形状を検出するのに好適なものである。

このような路面形状検出装置としては、例えば車両と車両との相互通信、所謂車車間通信を用い、路面の凹凸等の路面形状を路面情報として送受できるようにし、受信（取得）された路面情報内の路面形状に基づいて、例えば自車両のサスペンション特性（車体姿勢）を制御するものがある（例えば特許文献１）。
特開平９−５１３０９号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の路面形状検出装置では、複数の他車両から複数の異なる路面情報を受信（取得）した場合、どの路面情報が、自車両走行路の路面情報か特定できず、例えば車体姿勢制御に必要な路面形状を的確に検出することができないという問題がある。
本発明は上記諸問題を解決するために開発されたものであり、複数の他車両から複数の異なる路面情報を取得したときでも、自車両走行路の路面情報を正確に特定して必要な路面形状を的確に検出可能な路面形状検出装置を提供することを目的とするものである。

上記諸問題を解決するため、本発明の路面形状検出装置及び路面形状検出方法は、他車両が送信した該他車両が走行する走行路の路面形状を含む路面情報を受信すると共に、自車両が走行している走行路の路面形状を検出し、複数の他車両から路面情報を受信したときは、前記受信した複数の他車両からの路面情報に含まれる路面形状と検出した自車両の走行路の路面形状との相関を検出し、前記複数の他車両の路面情報の中から、前記相関が予め設定された所定値以上であって、且つ、最も相関が高い路面形状の路面情報を、自車両が走行する走行路の路面情報として特定することを特徴とするものである。

而して、本発明の路面形状検出装置及び路面形状検出方法によれば、他車両が送信する該他車両が走行する走行路の路面形状を含む路面情報を受信すると共に、自車両が走行している走行路の路面形状を検出し、複数の他車両から路面情報を受信したときは、受信した複数の他車両からの路面情報に含まれる路面形状と検出した自車両の走行路の路面形状との相関を検出し、複数の他車両の路面情報の中から、相関が予め設定された所定値以上であって、且つ、最も相関が高い路面形状の路面情報を、自車両が走行する走行路の路面情報として特定する構成としたため、例えば車体姿勢制御に必要な路面形状を的確に検出することが可能となる。

次に、本発明の路面形状検出装置を用いた能動型サスペンション装置の一実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本実施形態の能動型サスペンション装置の概略構成図であり、図中の符号１０は車体側部材を、符号１１ＦＬ〜１１ＲＲは前左〜後右車輪を、符号１２は能動型サスペンションを夫々示す。

能動型サスペンション１２は、車体側部材１０と車輪１１ＦＬ〜１１ＲＲの各車輪側部材１４との間に各々介装されたアクチュエータとしての油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲと、これらの油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲの作動圧を個別に調整する圧力調整弁２０ＦＬ〜２０ＲＲと、これら圧力制御弁２０ＦＬ〜２０ＲＲに所定圧力の作動油を供給側配管２１Ｓを介して供給すると共に、圧力制御弁２０ＦＬ〜２０ＲＲからの戻り油を戻り側配管２１Ｒを通じて回収する油圧源回路２２と、この油圧源回路２２及び圧力制御弁２０ＦＬ〜２０ＲＲ間の供給側配管２１Ｓに介装された蓄圧用のアキュームレータ２４Ｆ、２４Ｒと、車速を検出してこれに応じたパルス信号を出力する車速センサ２６と、各車輪１１ＦＬ〜１１ＲＲに夫々対応する位置における車体の上下方向加速度を夫々個別に検出する上下方向加速度センサ２８ＦＬ〜２８ＲＲと、例えばサスペンションアームの回転角度から各車輪位置での車輪ー車体間距離を車高として検出する車高センサ３１ＦＬ〜３１ＲＲと、車両の前方に取付けられて、自車両が通過した路面の形状を路面情報として送信すると共に、路面の形状を含む、他車両からの路面情報を受信する送受信機２７と、同じく車両の前方に取付けられて、自車両前方の物体までの距離を検出する測距センサとしてのレーザレーダ２９と、前記各センサ２６、２８ＦＬ〜２８ＲＲの検出値、及び送受信機２７、レーザレーダ２９の情報に基づいて各圧力制御弁２０ＦＬ〜２０ＲＲを制御するコントローラ３０とを備えている。

油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲの夫々は、シリンダチューブ１８ａを有し、このシリンダチューブ１８ａには、軸方向に貫通孔を有するピストン１８ｃにより隔設された下側の圧力室Ｌが形成され、ピストン１８ｃの上下面の受圧面積差と内圧とに応じた推力を発生する。そして、シリンダチューブ１８ａの下端が前記車輪側部材１４に取付けられ、ピストンロッド１８ｂの上端が前記車体側部材１０に取付けられている。また、前記各油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲの圧力室Ｌの各々は、油圧配管３８を介して圧力制御弁２０ＦＬ〜２０ＲＲの出力ポートに接続されると共に、絞り弁３２を介してバネ下振動吸収用のアキュームレータ３４に接続されている。また、油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲの各々のバネ上、バネ下相当間には、比較的低いバネ定数であって車体の静荷重を支持するコイルスプリング３６が配設されている。

図２には、前記油圧源回路２２及び圧力制御弁２０ＦＬ〜２０ＲＲを含む作動油圧回路を示す。圧力制御弁２０ＦＬ〜２０ＲＲの夫々は、例えばスプールを摺動自在に内装した円筒状の弁ハウジング２０ａとこれに一体的に設けられた比例ソレノイド２０ｂとを有する３ポート比例電磁減圧弁から構成され、例えば前記比例ソレノイド２０ｂへの供給電流値ｉを例えば電圧デューティ比制御によって調整することにより、各油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲの作動油圧を制御することができる。なお、図中の符号２０ｃは油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲの作動油圧を封じ込める逆止弁である。

また、前左右の圧力制御弁２０ＦＬ、２０ＦＲの共通戻り路及び後左右の圧力制御弁２０ＲＬ、２０ＲＲの共通戻り路の夫々には戻り作動油を蓄圧するリターンアキュームレータ５０Ｆ、５０Ｒが設けられると共に、前左右の圧力制御弁２０ＦＬ、２０ＲＲの間及び後左右の圧力制御弁２０ＲＬ、２０ＲＲの間の夫々にはリターンチェック弁５１Ｆ、５１Ｒ及び切換コック５２Ｆ、５２Ｒが並列に介装されている。なお、前左右の圧力制御弁２０ＦＬ、２０ＦＲの共通供給路及び後左右の圧力制御弁２０ＲＬ、２０ＲＲの共通供給路の夫々にはフィルタ５３Ｆ、５３Ｒが設けられている。

前記油圧源回路２２は、前記各油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲからのドレーン油のためのドレーンフィルタ５８、戻り作動油を冷却するオイルクーラ５９、作動油を貯留するリザーバタンク６０、作動油を加圧供給するポンプ６１、加圧された作動油圧を蓄圧するポンプアキュームレータ６２、前記供給側配管２１Ｓに平行に介装されたリリーフ弁６３とラインフィルタ６４、前記供給側配管２１Ｓと戻り側配管２１Ｒとの間に介装されたメインリリーフ弁６５、前記供給側配管２１Ｓに設けられたメインチェック弁６６及びフロー制御バルブ６７、前記供給側配管２１Ｓと戻り側配管２１Ｒとの間に介装されたフェイルバルブ６８、前記戻り側配管２１Ｒに平行に介装されたオペレートチェック弁６９及び圧抜きコック７０を備えて構成される。このうちのほとんどの要素は、シーケンス回路の通りの作用であるので、その詳細な説明を省略するが、前記オペレートチェック弁６９は、各油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲの作動油圧をパイロット圧として、システムのシャットダウン時、例えばイグニッションスイッチオフのときに、各油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲの作動油圧を所定圧に維持して車高を中庸状態に維持するためのものである。

この油圧回路によれば、前記各油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲの作動油圧を調整することにより、車輪と車体との間隔を伸縮することが可能であると共に、各車輪位置での車体支持力を調整することができ、それらの複合によって各車輪の輪荷重も調整可能である。従って、例えば図３に示すように、路面の凹部においては油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲの作動油圧を大きくして車輪をリバウンドさせたり、路面の凸部においては油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲの作動油圧を小さくして車輪をバウンドさせたりすることにより、車体姿勢を、例えばフラットに制御することができる。また、例えば旋回外輪側の油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲの作動油圧を大きくしてロールを抑制したり、スカット側の油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲの作動油圧を大きくしてピッチを抑制したりすることも可能である。

このような能動型サスペンション装置を用いた姿勢制御において、予め路面形状が判明していないときには、例えば特開２００１−４７８３５公報に記載されるように、前記車輪位置に設けられた上下方向加速度センサ２８ＦＬ〜２８ＲＲで上下方向加速度を検出し、図４ａに示すように、それらを路面からの車体姿勢変化入力として、車体姿勢を例えばフラットなどの所定状態に制御するための制御量を算出する。この制御量は、前記各油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲの作動油圧であり、即ち前記圧力制御弁２０ＦＬ〜２０ＲＲの指令電流値ｉであると共に、前記車体姿勢変化入力に対する出力である。なお、制御量は、前記コントローラ３０内のマイクロコンピュータ等の演算処理装置によって算出される。

これに対し、予め路面形状が判明しているときには、その路面形状に応じた制御量を出力することにより、一層、正確な車体姿勢制御が可能となる。そのためには、例えば前記特開２００１−４７８３５公報に記載されるように、自車両の前方に路面形状検出のためのセンサ類を設け、そのセンサ類で検出された路面形状に応じて制御量を算出するようにしてもよい。しかしながら、図４ｂ、図４ｃに示すように、自車両の先行車両からの路面情報により路面形状を検出或いは推定することができれば、制御量の算出の開始をより早いタイミングで行うことができ、制御量の算出や制御信号の処理に遅れがあってもより適切なタイミングで制御することが可能となる。なお、先行車両からの路面情報に基づいて検出した路面形状の位置に自車両が到達するまでの所要時間は、先行車両と自車両との車間距離を自車両の走行速度で除した所謂車間時間に相当する。

そこで、本実施形態では、前記コントローラ３０内で行われる図５の演算処理によって他車両からの路面情報から路面形状を検出する。この演算処理は、例えば１０msec. 程度に設定された所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込処理によって実行される。なお、前述した車車間通信では、夫々の車両から送信される路面情報に、夫々、独自の識別符号が付されており、或る路面情報の識別符号を特定、認識したら、その後も同じ識別符号の路面情報を特定、認識できるようにしてある。

この演算処理では、まずステップＳ０で、先行車両が存在するか否かを判定し、先行車両が存在する場合にはステップＳ１に移行し、そうでない場合にはステップＳ２０に移行する。なお、先行車両の存在は、例えば前記レーザレーダ２９で検出された自車両前方物体が所定の速度、例えば自車両と同等又は略同等の速度で移動しているか否かによって検出可能である。
前記ステップＳ１では、前記送受信機２７により、路面形状を含む、他車両からの路面情報を取得しているか否かを判定し、他車両からの路面情報を取得している場合にはステップＳ２に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ２０に移行する。

前記ステップＳ２では、前記送受信機２７で取得された他車両からの路面情報を記憶してからステップＳ３に移行する。この演算処理では、後述するステップＳ５以後、取得された路面情報のうちの路面形状について、少なくとも前記先行車両との車間時間相当の所定時間以上の履歴が必要になる。従って、他車両からの全ての路面情報内の路面形状を所定時間以上記憶するのであるが、路面形状を含む他車両からの路面情報が大きい場合には、記憶する情報を間引いたり、圧縮したり、ならしたりしてもよい。
前記ステップＳ３では、後述するステップＳ７で先行車両からの路面情報を特定できているか否かを判定し、先行車両路面情報を特定できている場合にはステップＳ４に移行し、そうでない場合にはステップＳ８に移行する。

前記ステップＳ４では、自車両が通過している路面の形状を検出してからステップＳ５に移行する。自車両通過路面形状は、例えば前記姿勢制御が自車両の姿勢をフラットに維持するものであるときには、路面形状或いは路面入力に対する姿勢制御の制御量及び路面入力の和から換算して求められる。このとき、姿勢制御の制御量と路面入力の方向は逆向きである。即ち、自車両の姿勢をフラットに維持しようとするときの制御量は、路面形状或いは路面入力を吸収するものであるから、姿勢制御の結果、自車両の姿勢がフラットであり続ければ、つまり路面からの入力が“０”又は略“０”であれば、制御量の大きさの逆向き相当分が路面形状或いは路面入力になる。但し、姿勢制御しても、自車両の姿勢がフラットでない場合には、路面入力分だけ、制御量の多寡があったことになるので、これを加味して路面形状を検出することが可能となる。なお、自車両の姿勢を制御していない場合には、路面からの入力が自車両通過路面形状になる。また、これに合わせて、前記車高センサ３１ＦＬ〜３１ＲＲで検出された各車輪位置の車高を加味して自車両通過路面形状を検出してもよい。一般に、上下方向加速度で表れる路面入力に対して、実際に変化する車高の方が次元が遅れているので、前記上下方向加速度に対し、車高を遅れ系の成分として路面形状に加味すればよい。なお、他車両からの路面情報内の路面形状も、同様にして検出された路面形状である。

前記ステップＳ５では、前記ステップＳ４で検出された自車両通過路面形状と他車両からの路面情報による路面形状との相関係数を各路面情報毎に算出してからステップＳ６に移行する。なお、相関係数の求め方は、周知の統計学に基づいて行うか、或いは路面形状の特定のプロファイル（特徴）について、どのように近似しているかを定義付けして行う。
前記ステップ６では、前記ステップ５で算出された各路面形状に対する相関係数の最大値が所定値以上であるか否かを判定し、相関係数が所定値以上である場合にはステップＳ７に移行し、そうでない場合にはステップＳ２１に移行する。

前記ステップＳ７では、他車両からの路面情報内の路面形状のうち、自車両通過路面形状との時間差が前記先行車両との車間時間に適合し、且つ前記ステップＳ５で算出された路面形状相関係数が最大の路面情報を先行車両路面情報として特定してからステップＳ８に移行する。なお、前述したように、先行車両路面情報として特定された路面情報には、識別符号（ＩＤ）が付与されているので、これ以後は、同じ路面情報を先行車両路面情報として特定することが可能となる。

前記ステップＳ８では、前記ステップＳ７で特定された先行車両からの路面情報を読込んでからステップＳ９に移行する。
前記ステップＳ９では、後述するステップＳ１８で更新された先行車両路面形状補正係数により、先行車両路面情報の先行車両路面形状を補正してからステップＳ１０に移行する。この先行車両路面形状補正係数は、例えば各車両毎に異なる車体姿勢制御により、自車両と先行車両との間で異なる路面形状の検出の仕方を補正するものであり、先行車両路面形状を自車両の姿勢制御に適した路面形状に補正することを目的としている。

前記ステップＳ１０では、自車両の姿勢制御に用いるために、前記ステップＳ８で読込まれた先行車両路面情報の先行車両路面形状を更新記憶してからステップＳ１１に移行する。前記ステップＳ１０で、先行車両路面形状が記憶された場合、この路面形状に応じて、実際に油圧シリンダ１８ＦＬ〜１８ＲＲを駆動し姿勢制御を行うことになるが、先行車両は、自車両に対して車間距離を有して前方を走行しているので、記憶された路面形状の位置に自車両が到達するまでタイムラグがある。このため、実際の姿勢制御では、前記ステップＳ１０で、先行車両路面形状が記憶された後、車間時間（記憶された路面形状の位置に自車両が到達するまでの時間）を算出すると共に、タイマ等を作動させ、算出した車間時間とタイマのカウントとが一致するのを待って制御を開始するようにしている。また、後述するステップＳ２１で、先行車両路面形状なしとなった場合、前記ステップＳ４で検出した路面形状のみに基づいて、自車両の姿勢制御を行うようにしている。

前記ステップＳ１１では、前記ステップＳ１０で更新記憶された先行車両路面形状に基づいて自車両の姿勢制御を行ったか否かを判定し、先行車両路面形状に基づいて自車両の姿勢制御を行った場合にはステップＳ１２に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに移行する。
前記ステップＳ１２では、前記ステップＳ４と同様にして、自車両通過路面形状を検出してからステップＳ１３に移行する。
前記ステップＳ１３では、前記ステップＳ１２で検出された自車両の姿勢制御時の自車両通過路面形状と該当する先行車両路面形状との制御時相関係数を、例えば前記ステップＳ５と同様に算出してからステップＳ１４に移行する。

前記ステップＳ１４では、前記ステップＳ１３で算出された制御時相関係数が、前記ステップＳ７における先行車両路面情報特定時の路面形状相関係数と同等か否かを判定し、当該制御自走関係数が先行車両路面情報特定時の路面形状相関係数と同等である場合にはステップＳ１５に移行し、そうでない場合にはステップＳ１９に移行する。
前記ステップＳ１５では、前記先行車両路面形状に基づく自車両姿勢制御時の自車両姿勢変化の量（姿勢変化値）と目標値との差を算出してからステップＳ１６に移行する。これは、前述した自車両姿勢制御における姿勢変化の目標値に対し、実際の路面入力よって発生した姿勢変化の値との差を求める。つまり、例えば自車両をフラットに維持する場合の姿勢変化の目標値は“０”であるはずであるが、先行車両路面形状に基づいて自車両姿勢制御を行ったにも係わらず、姿勢変化が生じた場合には、その姿勢変化の値そのものが姿勢変化値差になる。

前記ステップＳ１６では、前記ステップＳ１５で算出された自車両姿勢変化値差が予め設定された所定範囲内であるか否かを判定し、自車両姿勢変化値差が所定範囲内である場合にはメインプログラムに復帰し、そうでない場合にはステップＳ１７に移行する。
前記ステップＳ１７では、前記先行車両路面形状に対する補正係数を算出してからステップＳ１８に移行する。この先行車両路面形状補正係数は、前述のように先行車両路面係数を自車両の姿勢制御に適応させるように補正するものであり、例えば制御ゲインや時定数を調整することで設定する。

前記ステップＳ１８では、前記ステップＳ１７で算出された先行車両路面形状補正係数を更新記憶してからメインプログラムに復帰する。
一方、前記ステップＳ１９では、先行車両路面情報の特定を解除してからメインプログラムに復帰する。
また、前記ステップＳ２０では、先行車両路面情報の特定を解除してから前記ステップＳ２１に移行する。
前記ステップＳ２１では、先行車両路面形状はなしとしてからメインプログラムに移行する。この場合、ステップＳ４で検出した路面形状のみに基づいて、自車両の姿勢制御を行う。

この演算処理によれば、先行車両のある状態で、他車両からの路面情報を取得したら、それらの路面情報を先行車両までの車間時間相当の所定時間以上記憶し、先行車両の路面情報を特定していないときには、記憶された他車両の路面情報内の路面形状と自車両通過路面形状との相関係数を算出し、その相関係数が最も大きく且つ路面情報内の路面形状と自車両通過路面形状との時間差が先行車両までの車間時間に適合する路面情報を先行車両からの路面情報として特定する。

このように先行車両路面情報が特定されたら、その後は、当該先行車両路面情報内の路面形状を適宜補正しながら、その路面形状を用いて自車両の姿勢制御を行う。このようにして自車両の姿勢制御を行った結果、検出された自車両の通過路面形状と前記先行車両路面情報内の路面形状との相関係数を算出し、その相関係数が、前記先行車両路面情報特定時の相関係数と同等でないときには、それまでの先行車両路面情報の特定を解除する。これは、例えば先行車両が車線変更などによって自車両走行車線から外れた場合を想定しており、そのような場合には取得される路面情報内の路面形状と自車両通過路面形状とが異なるため、先行車両路面情報の特定を解除する。ちなみに、この演算処理では、先行車両路面情報が特定されている間も、他車両の路面情報を記憶し続けているので、例えば先行車両路面情報の特定が解除された次の演算処理時には、既に記憶されている路面情報内の路面形状を用いて先行車両路面情報の特定が可能であり、そのようにすれば、既に記憶されている路面情報内の路面形状を用いて引き続き自車両の姿勢制御を行うことが可能となる。

一方、先行車両路面情報が特定され続け、しかしながら先行車両路面形状に基づく自車両姿勢変化制御の目標値と実際の姿勢変化値との差が所定範囲内でないときには、先行車両路面形状補正係数を算出し、それを更新記憶する。つまり、路面情報内の路面形状としては、自車両走行路の路面形状と相関が高いが、実際の自車両姿勢制御では目標値との姿勢変化値差が大きい、即ち例えば姿勢制御の仕様が異なる場合には、情報として得られた路面形状と自車両の姿勢制御とが適合していない可能性が大きいので、自車両の姿勢制御に適合するように先行車両路面形状を補正する。これにより、自車両の姿勢制御など、必要な路面形状情報を取得することが可能となる。

以上より、前記送受信機２７及び図５の演算処理のステップＳ１が本発明の他車両情報受信手段を構成し、以下同様に、前記図５の演算処理のステップＳ４が路面形状検出手段を構成し、前記図５の演算処理のステップＳ５が相関検出手段を構成し、前記図５の演算処理のステップＳ６及びステップＳ７及びステップＳ１１〜ステップＳ１４及びステップＳ１９が路面情報特定手段を構成し、前記レーザレーダ２９及び図５の演算処理のステップＳ０が先行車両検出手段及び車間距離検出手段を構成し、前記図１の車速センサ２６が走行速度検出手段を構成し、前記図５の演算処理のステップＳ９及びステップＳ１５〜ステップＳ１８が路面形状補正手段を構成している。

このように、本実施形態の路面形状検出装置によれば、他車両が走行する走行路の路面形状を含む、当該他車両から送信される路面情報を受信すると共に、自車両が走行している走行路の路面形状を検出し、複数の他車両から路面情報を受信したときは、前記受信した複数の他車両からの路面情報に含まれる路面形状と検出した自車両の走行路の路面形状との相関を検出し、複数の他車両の路面情報の中から、相関が予め設定された所定値以上であって、且つ、最も相関が高い路面形状の路面情報を、自車両が走行している走行路の路面形状を含む路面情報として特定する構成としたため、例えば車体姿勢制御に必要な路面形状を的確に検出することができ、その結果、制御量の算出や制御信号の出力のタイミングを早めることが可能となる。

また、先行車両の位置に自車両が到達するまでの車間時間を、車間距離と自車両の走行速度とに基づいて算出し、他車両からの路面情報に含まれる路面形状と当該路面情報を受信してから車間時間が経過したときの自車両が走行している走行路の路面形状との相関を検出する構成としたため、他車両からの路面情報を受信する時間と、その位置の路面形状を自車両で検出する時間とにずれがあっても、例えば自車両の車体姿勢制御に必要な自車両が走行している走行路の路面形状を確実に検出することができる。

また、他車両の路面情報と共に他車両から送信される車両毎に設定される識別符号を受信し、路面情報を特定した場合、当該路面情報と共に当該路面情報の識別符号を記憶し、路面情報を特定した後に、複数の他車両からの路面情報を受信した場合には、当該受信した路面情報と共に受信された識別符号と特定した路面情報と共に記憶した識別符号とが同一であるか否かを判定し、識別符号が同一である路面情報を自車両が走行している走行路の路面形状を含む路面情報として特定する構成としたため、一度、例えば自車両の車体姿勢制御に必要な自車両が走行している走行路の路面形状を含む路面情報として特定した後には、複数の路面情報を受信しても容易に自車両が走行する走行路の路面情報としてそのうちの一つを特定することができ、自車両の姿勢制御を行うことができる。

また、自車両の姿勢を制御するための制御量及び自車両の姿勢を変化させる路面入力の少なくとも何れか一方に基づいて自車両が通過している路面の形状を検出する構成としたため、自車両の姿勢制御装置を用いて自車両通過路面形状を正確に検出することが可能となる。

また、特定された路面情報に対し、その路面形状に基づいて制御された自車両の姿勢の変化量とその目標値との差が所定値以上であるときに、当該特定された路面情報内の路面形状を補正する構成としたため、姿勢制御態様の異なる他車両からの路面情報を自車両の姿勢制御に的確に適用することが可能となる。
なお、前記実施形態では、車体姿勢制御の制御量や路面入力により、主として路面の凹凸等の形状を路面形状情報として受信するようにしたが、例えば車両の前後方向速度や前後方向加速度、操舵角等の操舵情報、更に走行速度と操舵角等から得られるカーブの曲率半径等も合わせて路面形状情報として受信できるようにしてもよい。また、路面形状の検出には、例えば電波や超音波の反射時間を用いて路面凹凸を検出するようにしてもよい。

また、前記実施形態のレーザレーダ２９に加え、先行車両の情報を取得する先行車両情報取得手段として、先行車両を撮像するＣＣＤカメラを搭載してもよい。これにより、先行車両が、路面情報を送信できない場合であっても、先行車両の挙動変化を撮像して、この撮像した画像から、路面形状を推定することができる。
また、前記実施形態では、本発明の路面形状検出装置で検出された路面形状を能動型サスペンション装置の予見制御に用いたが、本発明の路面形状検出装置で検出された路面形状は他の如何なる装置にも利用可能であり、例えば路面入力に応じて減衰力を可変制御するセミアクティブサスペンション装置にも適用可能である。
また、前記実施形態では、コントローラにマイクロコンピュータ等の演算処理装置を用いたが、その他の電子機器や演算回路を用いてもよい。

本発明の路面形状検出装置を用いた能動型サスペンション装置の一実施形態を示す概略構成図である。図１の能動型サスペンション装置の油圧回路図である。図１の能動型サスペンション装置の作用の説明図である。本実施形態の能動型サスペンション装置の作用の説明図である。図１のコントローラで行われる路面形状検出のための演算処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０は車体側部材
１１ＦＬ〜１１ＲＲは車輪
１２は能動型サスペンション装置
１４は車輪側部材
１８ＦＬ〜１８ＲＲは油圧シリンダ
２０ＦＬ〜２０ＲＲは圧力制御弁
２２は油圧源回路
２７は送受信機
２８ＦＬ〜２８ＲＲは上下方向加速度センサ
２９はレーザレーダ
３０はコントローラ

Claims

他車両が走行する走行路の路面形状を含む、当該他車両から送信される路面情報を受信する他車両情報受信手段と、自車両が走行している走行路の路面形状を検出する路面形状検出手段と、前記他車両情報受信手段で複数の他車両から路面情報を受信したときは、前記受信した他車両からの路面情報に含まれる路面形状と前記路面形状検出手段で検出した自車両が走行している走行路の路面形状との相関を検出する相関検出手段と、前記複数の他車両の路面情報の中から、前記相関検出手段により検出された相関が予め設定された所定値以上であって、且つ、最も相関が高い路面形状の路面情報を自車両が走行している走行路の路面形状を含む路面情報として特定する路面情報特定手段とを備えたことを特徴とする路面形状検出装置。
自車両が走行している走行路の前方を走行する先行車両を検出する先行車両検出手段と、前記先行車両と前記自車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、前記自車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、前記先行車両検出手段で検出された前記先行車両の位置に前記自車両が到達するまでの車間時間を、前記車間距離検出手段で検出された車間距離と前記走行速度検出手段で検出された自車両の走行速度とに基づいて算出する車間時間算出手段とを備え、前記相関検出手段は、前記複数の他車両からの路面情報に含まれる路面形状と、当該路面情報を受信してから前記車間時間が経過したときの前記自車両が走行している走行路の路面形状との相関を検出することを特徴とする請求項１に記載の路面形状検出装置。
前記他車両情報受信手段は、他車両の路面情報と共に他車両から送信される車両毎に設定される識別符号を受信し、前記路面情報特定手段は、前記路面情報を特定した場合、当該路面情報と共に当該路面情報の識別符号を記憶し、前記路面情報を特定した後に、前記複数の他車両から路面情報を受信した場合には、当該受信した路面情報と共に受信された識別符号と、前記特定した路面情報と共に記憶した識別符号とが同一であるか否かを判定し、前記識別符号が同一である路面情報を自車両が走行している走行路の路面形状を含む路面情報として特定することを特徴とする請求項１又は２に記載の路面形状検出装置。
前記路面形状検出手段は、自車両の姿勢を制御するための制御量及び自車両の姿勢を変化させる路面入力の少なくとも何れか一方に基づいて自車両が通過している路面の形状を検出することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の路面形状検出装置。
前記路面情報特定手段で特定された路面情報に対し、その路面形状に基づいて制御された自車両の姿勢の変化量とその目標値との差が所定値以上であるときに、当該特定された路面情報内の路面形状を補正する路面形状補正手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の路面形状検出装置。
他車両が送信した該他車両が走行する走行路の路面形状を含む路面情報を受信すると共に、自車両が走行している走行路の路面形状を検出し、複数の他車両から路面情報を受信したときは、前記受信した複数の他車両からの路面情報に含まれる路面形状と検出した自車両の走行路の路面形状との相関を検出し、前記複数の他車両の路面情報の中から、前記相関が予め設定された所定値以上であって、且つ、最も相関が高い路面形状の路面情報を、自車両が走行する走行路の路面情報として特定することを特徴とする路面形状検出方法。