JP7322855B2 - 路面情報作成装置及び車両制御システム - Google Patents
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Description
前記情報処理装置は、車両(10)が前記所定区間を走行したとき、前記車両が有する路面関連情報センサ(RS1、31、32、33)により検出され且つ前記区画路面変位相関値を求めるために必要なセンサ値及び当該センサ値が検出された時刻と、前記車両が有する位置情報取得装置により取得された前記車両の位置に相関を有する位置情報及び当該位置情報が取得された時刻と、を含む第1データを前記車両から通信により取得し(ステップ505)、前記第1データに基いて、路面の上下変位に関連する路面変位関連値と当該路面変位関連値の検出位置であるサンプリング位置とのセットを複数含むデータセットを取得するための時系列データを含む第2データを取得し(ステップ505、ステップ510、ステップ515)、前記路面変位関連値と前記サンプリング位置とのセットを複数含む前記データセットが前記第2データから取得された場合の隣り合う2つの前記サンプリング位置の間の距離に対応する第1サンプリング距離を算出し(ステップ525)、前記第1サンプリング距離が所定の第1閾値距離以下である場合(ステップ530にて「No」との判定)、前記第2データから前記データセットを取得し、前記第1サンプリング距離が前記第1閾値距離より長い場合(ステップ530にて「Yes」との判定)、前記第2データに対して、複数の隣り合う2つの前記サンプリング位置の間の距離のそれぞれが、前記第1閾値距離以下となり、且つ、前記サンプリング位置のそれぞれに対応する前記路面変位関連値が存在するように補間処理を行うリサンプリングを行う(ステップ535、ステップ715)ことにより取得されたデータから前記データセットを取得し、前記データセットを用いて、前記複数の区画のうちの前記サンプリング位置が属すると特定された区画毎に、前記特定された区画に含まれる前記サンプリング位置の前記路面変位関連値の平均を表す第1平均値を算出し、前記算出した第1平均値を前記区画路面変位相関値として、前記特定された区画に対応する前記記憶領域に格納する(ステップ540、ステップ605乃至ステップ635)、ように構成される。
前記情報処理装置は、前記車両が前記所定区間を走行したときの前記車両の車速を前記車両から前記通信により更に取得する(図7のステップ505)ように構成され、前記情報処理装置は、前記第2データとして、前記第1データから前記路面変位関連値の時系列データ及び前記路面関連情報センサの検出対象位置の時系列データを取得する(ステップ505及びステップ705)ように構成され、前記情報処理装置は、前記車速に、前記路面変位関連値の時系列データのサンプリング時間間隔及び前記路面関連情報センサの検出対象位置の時系列データのサンプリング時間間隔のうちの長い方のサンプリング時間間隔を乗じることによって、前記第1サンプリング距離を算出する(ステップ710)ように構成される。
前記情報処理装置は、前記車両が前記所定区間を走行したときの前記車両の車速を前記車両から前記通信により更に取得する(図5のステップ505)ように構成され、
前記情報処理装置は、前記第1データから前記路面変位関連値の時系列データ及び前記路面関連情報センサの検出対象位置の時系列データを取得し(図5のステップ505及びステップ510)、前記路面変位関連値の時系列データ及び前記路面関連情報センサの検出対象位置の時系列データのうちの、サンプリング時間間隔が短い方の時系列データのサンプリング時刻にて、前記路面変位関連値及び前記検出対象位置が存在するように、前記路面変位関連値の時系列データ及び前記路面関連情報センサの検出対象位置の時系列データのうちの一方の時系列データに対して補間処理を行い、補間処理後の前記一方の時系列データである補間後データと前記路面変位関連値の時系列データ及び前記路面関連情報センサの検出対象位置の時系列データのうちの他方の時系列データとを含むデータを、前記第2データとして取得する(ステップ515)ように構成され、
前記情報処理装置は、前記車速に、前記サンプリング時間間隔が短い方の時系列データのサンプリング時間間隔を乗じることによって、前記第1サンプリング距離を算出する(図5のステップ525)ように構成される。
前記情報処理装置は、前記複数の隣り合う2つの前記サンプリング位置の間の距離のそれぞれが、前記第1閾値距離以下の一定の第2サンプリング距離になるように、前記リサンプリングを行う、
ように構成される。
前記情報処理装置は、前記第1サンプリング距離が、前記第2サンプリング距離より短い距離に設定された第2閾値距離以下である場合にも(ステップ810にて「Yes」との判定)、前記リサンプリングを行う(ステップ535)、ように構成される。
前記情報処理装置は、前記特定された区画に対応する前記記憶領域に前記区画路面変位相関値が既に格納されている場合、前記特定された区画に含まれる前記サンプリング位置の前記路面変位関連値と前記既に格納されている区画路面変位相関値との平均を表す第2平均値を、前記区画路面変位相関値として、前記特定された区画に対応する前記記憶領域に新たに格納する(ステップ605乃至ステップ635)、ように構成される。
前記路面変位関連値は、前記車両のばね下の上下変位を表すばね下変位であり、前記センサ値は、前記車両のばね上の上下加速度及び前記ばね上と前記ばね下との上下相対変位、又は、ばね下加速度である。
前記路面情報作成装置(CL1)は、道路の所定区間(ARj)に対応する仮想的な領域(DRj)が複数の区画(Gd)に分割され、前記複数の区画の各区画に対応するように設定された各記憶領域に前記各区画に対応する路面の上下変位と相関を有する区画路面変位相関値が格納される路面情報マップ(42a)を有する記憶装置(42)と、前記路面情報マップの前記記憶領域に前記区画路面変位相関値を格納する情報処理装置(41)と、を備える。
前記情報処理装置は、前記第1車両が前記所定区間を走行したとき、前記第1車両が有する路面関連情報センサ(RS1、31、32、33)により検出され且つ前記区画路面変位相関値を求めるために必要なセンサ値及び当該センサ値が検出された時刻と、前記第1車両が有する位置情報取得装置により取得された前記第1車両の位置に相関を有する位置情報及び当該位置情報が取得された時刻と、を含む第1データを前記第1車両から通信により取得し(ステップ505)、前記第1データに基いて、路面の上下変位に関連する路面変位関連値と当該路面変位関連値の検出位置であるサンプリング位置とのセットを複数含むデータセットを取得するための時系列データを含む第2データを取得し(ステップ505、ステップ510、ステップ515)、前記路面変位関連値と前記サンプリング位置とのセットを複数含むデータセットが前記第2データから取得された場合の隣り合う2つの前記サンプリング位置の間の距離に対応する第1サンプリング距離を算出し(ステップ525)、前記第1サンプリング距離が所定の第1閾値距離以下である場合(ステップ530にて「No」との判定)、前記第2データから前記データセットを取得し、前記第1サンプリング距離が前記第1閾値距離より長い場合(ステップ530にて「Yes」との判定)、前記第2データに対して、複数の隣り合う2つの前記サンプリング位置の間の距離のそれぞれが、前記第1閾値距離以下となり、且つ、前記サンプリング位置のそれぞれに対応する前記路面変位関連値が存在するように補間処理を行うリサンプリングを行う(ステップ535、ステップ715)ことにより取得されたデータから前記データセットを取得し、前記データセットを用いて、前記複数の区画のうちの前記サンプリング位置が属すると特定された区画毎に、前記特定された区画に含まれる前記サンプリング位置の前記路面変位関連値の平均を表す第1平均値を算出し、前記算出した第1平均値を前記区画路面変位相関値として、前記特定された区画に対応する前記記憶領域に格納する(ステップ540、ステップ605乃至ステップ635)、ように構成される。
前記第1車両及び前記第2車両の少なくとも一つは、前記路面情報作成装置から前記路面情報マップに基いて得られる前記区画の位置情報及び当該位置情報に関連付けられた前記路面変位関連値を含む制御用データを受信して車両制御に利用する、ように構成される。
<構成>
図1は、本発明の第1実施形態に係る路面情報作成装置(クラウドCL1)を含むプレビュー制振制御システムを示す。プレビュー制振制御システムは、複数の車両10、車載装置20及びクラウドCL1を含む。なお、図1は、複数の車両10として、同じ構成を有する車両10を4つだけ示している。
以下の説明において、ばね上の質量はm2とし、ばね下変位z1、即ちばね下の上下方向の変位はz1とする。ばね上変位z2、即ち各車輪11の位置におけるばね上の上下方向の変位はz2とする。サスペンション13のスプリング(例えば、サスペンションスプリング16)のばね定数(等価ばね定数)はKとする。サスペンション13のダンパ(例えば、ショックアブソーバ15)の減衰係数(等価減衰係数)はCとする。車輪アクチュエータ17が発生する制御力FcはFcとする。
m2ddz2=C(dz1-dz2)+K(z1-z2)-Fc・・・(1)
Fc=Cdz1+Kz1・・・(2)
Fc=α(Cdz1+Kz1)・・・(3)
m2ddz2=C(dz1-dz2)+K(z1-z2)-α(Cdz1+Kz1)・・・(4)
Fct=β1×dz1+β2×z1・・・(6)
Fct=β2×z1・・・(7)
サーバ41は、対象区間ARjの対象区間走行データ(即ち、対象区間センシングデータ及び対象区間位置情報データ)に基いて、領域DRjの区画Gd(Aj(Xm,Yn)に対応する区画Gd)に対する「区画ばね下変位Z1」を求める。サーバ41は、求めた「区画ばね下変位Z1」を当該区画Gdに対応する記憶領域に格納する。即ち、サーバ41は、ある一つの区画Gdに対して複数のばね下変位z1が取得されている場合、それらの複数のばね下変位z1の平均値を計算し、計算した平均値を路面情報マップ42aの「区画Gdに対応する記憶領域」に「区画ばね下変位Z1」として格納する。
サーバ41のCPUは、所定時間が経過する毎に図5のフローチャートにより示したルーチンを実行する。従って、所定のタイミングになると、CPUは、図5のステップ500から処理を開始し、以下に述べるステップ505乃至ステップ515の処理を順に実行した後、ステップ520に進む。
ステップ510:CPUは、対象区間センシングデータから対象区間ばね下変位データを生成する。
ステップ515:CPUは、対象区間ばね下変位データの各ばね下変位z1に対する位置を、対象区間位置情報データに対してデータ補間処理を施すことにより求める。次に、CPUは、互いに同一の時刻の「対象区間ばね下変位データ及び対象区間位置情報データ」を特定する(即ち、これらのデータを時間で同期させる。)。換言すると、CPUは、対象区間ばね下変位データに含まれるばね下変位z1及び当該ばね下変位z1が得られた位置(位置情報)(即ち、複数のばね下変位z1及びばね下変位z1のサンプリング位置のセット)を取得する。なお、本例と異なり、対象区間ばね下変位データのサンプリング時間間隔ΔTBが、対象区間位置情報データのサンプリング時間間隔ΔTPより長い場合、CPUはステップ515にて次の処理を行う。CPUは、対象区間位置情報データの各位置に対するばね下変位z1を対象区間ばね下変位データに対してデータ補間処理を施すことにより求める。
ステップ615:CPUは、選択中のサンプリング位置のばね下変位z1を「変数Znow」に設定し、ステップ610にて特定した区画Gdの現時点の「カウンタNnew」の値を「カウンタNold」に設定する。更に、CPUは、ステップ610にて特定した区画Gdに対応する現時点の区画ばね下変位Z1を「変数Zold」に設定する。なお、上述のように、特定した区画Gdに対応する記憶領域が初期状態である場合、区画ばね下変位Z1として、当該記憶領域に初期値が格納されており、「カウンタNnew」として「0」が格納されている。
ステップ620:CPUは、下記の式(8)によって、「変数Znew」の値を計算する。即ち、CPUは、変数Znow(選択中のサンプリング位置のばね下変位z1)と、変数Zold(特定した区画Gdの現時点の区画ばね下変位Z1)に「カウンタNold」の値(特定した区画Gdに対応する記憶領域に格納された現時点の「カウンタNnew」の値)を乗じた値との和を計算する。更に、CPUは、計算した和を「カウンタNold」の値(特定した区画Gdに対応する記憶領域に格納された現時点の「カウンタNnew」の値)を1だけ増加させた値によって除することにより、「変数Znew」の値を計算する。これにより、CPUは、現時点の区画ばね下変位Z1の設定(計算)に使用されたばね下変位z1及び選択中のサンプリング位置のばね下変位z1の平均値(「変数Znew」の値)を計算する。
Znew={Znow+(Zold×Nold)}÷(Nold+1)・・・(8)
ステップ630:CPUは、ステップ610にて特定した区画Gdに対応する記憶領域に格納されている「カウンタNnew」の値を「1」だけ増加する。
本発明の第2実施形態に係る路面情報作成装置(クラウドCL1)を含むプレビュー制振制御システムは、以下の点のみにおいて、第1実施形態に係るプレビュー制振制御システムと相違している。
・路面情報作成装置は、対象区間位置情報データのサンプリング時間間隔ΔTP及び対象区間ばね下変位データのサンプリング時間間隔ΔTBの長い方のサンプリング時間間隔及び車速に基いて、第1サンプリング距離d1を計算する。
・路面情報作成装置は、対象区間位置情報データ及び対象区間ばね下変位データのそれぞれに対して、リサンプリングを行うことにより、複数の第2サンプリング距離d2毎のサンプリング位置及びサンプリング位置のばね下変位z1のセットを取得する。
以下、この相違点を中心に説明する。
CPUは、図5に代わる図7に示したルーチン及び図6に示したルーチンを、所定時間が経過する毎に実行する。図7のルーチンは、以下の点のみにおいて、図5のルーチンと相違している。
・ステップ515がステップ705に置換され、ステップ525がステップ710に置換され、ステップ535がステップ715に置換されている。
・ステップ530とステップ540との間には、ステップ720が追加されている。
以下、この相違点を中心に説明する。なお、図6に示したルーチンについては、既に説明したので、その説明を省略する。
Claims (8)
- 道路の所定区間に対応する仮想的な領域が複数の区画に分割され、前記複数の区画の各区画に対応するように設定された各記憶領域に前記各区画に対応する路面の上下変位と相関を有する区画路面変位相関値が格納される路面情報マップを有する記憶装置と、
前記路面情報マップの前記記憶領域に前記区画路面変位相関値を格納する情報処理装置と、
を備え、
前記情報処理装置は、
車両が前記所定区間を走行したとき、前記車両が有する路面関連情報センサにより検出され且つ前記区画路面変位相関値を求めるために必要なセンサ値及び当該センサ値が検出された時刻と、前記車両が有する位置情報取得装置により取得された前記車両の位置に相関を有する位置情報及び当該位置情報が取得された時刻と、を含む第1データを前記車両から通信により取得し、
前記第1データに基いて、路面の上下変位に関連する路面変位関連値と当該路面変位関連値の検出位置であるサンプリング位置とのセットを複数含むデータセットを取得するための時系列データを含む第2データを取得し、
前記路面変位関連値と前記サンプリング位置とのセットを複数含む前記データセットが前記第2データから取得された場合の隣り合う2つの前記サンプリング位置の間の距離に対応する第1サンプリング距離を算出し、
前記第1サンプリング距離が所定の第1閾値距離以下である場合、前記第2データから前記データセットを取得し、
前記第1サンプリング距離が前記第1閾値距離より長い場合、前記第2データに対して、複数の隣り合う2つの前記サンプリング位置の間の距離のそれぞれが、前記第1閾値距離以下となり、且つ、前記サンプリング位置のそれぞれに対応する前記路面変位関連値が存在するように補間処理を行うリサンプリングを行うことにより取得されたデータから前記データセットを取得し、
前記データセットを用いて、前記複数の区画のうちの前記サンプリング位置が属すると特定された区画毎に、前記特定された区画に含まれる前記サンプリング位置の前記路面変位関連値の平均を表す第1平均値を算出し、前記算出した第1平均値を前記区画路面変位相関値として、前記特定された区画に対応する前記記憶領域に格納する、
ように構成された、
路面情報作成装置。 - 請求項1に記載の路面情報作成装置において、
前記情報処理装置は、前記車両が前記所定区間を走行したときの前記車両の車速を前記車両から前記通信により更に取得するように構成され、
前記情報処理装置は、前記第2データとして、前記第1データから前記路面変位関連値の時系列データ及び前記路面関連情報センサの検出対象位置の時系列データを取得するように構成され、
前記情報処理装置は、前記車速に、前記路面変位関連値の時系列データのサンプリング時間間隔及び前記路面関連情報センサの検出対象位置の時系列データのサンプリング時間間隔のうちの長い方のサンプリング時間間隔を乗じることによって、前記第1サンプリング距離を算出する、
ように構成された、
路面情報作成装置。 - 請求項1に記載の路面情報作成装置において、
前記情報処理装置は、前記車両が前記所定区間を走行したときの前記車両の車速を前記車両から前記通信により更に取得するように構成され、
前記情報処理装置は、前記第1データから前記路面変位関連値の時系列データ及び前記路面関連情報センサの検出対象位置の時系列データを取得し、
前記路面変位関連値の時系列データ及び前記路面関連情報センサの検出対象位置の時系列データのうちの、サンプリング時間間隔が短い方の時系列データのサンプリング時刻にて、前記路面変位関連値及び前記検出対象位置が存在するように、前記路面変位関連値の時系列データ及び前記路面関連情報センサの検出対象位置の時系列データのうちの一方の時系列データに対して補間処理を行い、補間処理後の前記一方の時系列データである補間後データと前記路面変位関連値の時系列データ及び前記路面関連情報センサの前記検出対象位置の時系列データのうちの他方の時系列データとを含むデータを、前記第2データとして取得するように構成され、
前記情報処理装置は、前記車速に、前記サンプリング時間間隔が短い方の時系列データのサンプリング時間間隔を乗じることによって、前記第1サンプリング距離を算出する、
ように構成された、
路面情報作成装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の路面情報作成装置において、
前記情報処理装置は、
前記複数の隣り合う2つの前記サンプリング位置の間の距離のそれぞれが、前記第1閾値距離以下の一定の第2サンプリング距離になるように、前記リサンプリングを行う、
ように構成された、
路面情報作成装置。 - 請求項4に記載の路面情報作成装置において、
前記情報処理装置は、
前記第1サンプリング距離が、前記第2サンプリング距離より短い距離に設定された第2閾値距離以下である場合にも、前記リサンプリングを行う、
ように構成された、
路面情報作成装置。 - 請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の路面情報作成装置において、
前記情報処理装置は、
前記特定された区画に対応する前記記憶領域に前記区画路面変位相関値が既に格納されている場合、前記特定された区画に含まれる前記サンプリング位置の前記路面変位関連値と前記既に格納されている区画路面変位相関値との平均を表す第2平均値を、前記区画路面変位相関値として、前記特定された区画に対応する前記記憶領域に新たに格納する、
ように構成された、
路面情報作成装置。 - 請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の路面情報作成装置において、
前記路面変位関連値は、前記車両のばね下の上下変位を表すばね下変位であり、
前記センサ値は、前記車両のばね上の上下加速度及び前記ばね上と前記ばね下との上下相対変位、又は、ばね下加速度である、
路面情報作成装置。 - 互いに通信可能に構成された、路面情報作成装置と第1車両と第2車両とを含む車両制御システムであり、
前記路面情報作成装置は、
道路の所定区間に対応する仮想的な領域が複数の区画に分割され、前記複数の区画の各区画に対応するように設定された各記憶領域に前記各区画に対応する路面の上下変位と相関を有する区画路面変位相関値が格納される路面情報マップを有する記憶装置と、
前記路面情報マップの前記記憶領域に前記区画路面変位相関値を格納する情報処理装置と、を備え、
前記情報処理装置は、
前記第1車両が前記所定区間を走行したとき、前記第1車両が有する路面関連情報センサにより検出され且つ前記区画路面変位相関値を求めるために必要なセンサ値及び当該センサ値が検出された時刻と、前記第1車両が有する位置情報取得装置により取得された前記第1車両の位置に相関を有する位置情報及び当該位置情報が取得された時刻と、を含む第1データを前記第1車両から通信により取得し、
前記第1データに基いて、路面の上下変位に関連する路面変位関連値と当該路面変位関連値の検出位置であるサンプリング位置とのセットを複数含むデータセットを取得するための時系列データを含む第2データを取得し、
前記路面変位関連値と前記サンプリング位置とのセットを複数含む前記データセットが前記第2データから取得された場合の隣り合う2つの前記サンプリング位置の間の距離に対応する第1サンプリング距離を算出し、
前記第1サンプリング距離が所定の第1閾値距離以下である場合、前記第2データから前記データセットを取得し、
前記第1サンプリング距離が前記第1閾値距離より長い場合、前記第2データに対して、複数の隣り合う2つの前記サンプリング位置の間の距離のそれぞれが、前記第1閾値距離以下となり、且つ、前記サンプリング位置のそれぞれに対応する前記路面変位関連値が存在するように補間処理を行うリサンプリングを行うことにより取得されたデータから前記データセットを取得し、
前記データセットを用いて、前記複数の区画のうちの前記サンプリング位置が属すると特定された区画毎に、前記特定された区画に含まれる前記サンプリング位置の前記路面変位関連値の平均を表す第1平均値を算出し、前記算出した第1平均値を前記区画路面変位相関値として、前記特定された区画に対応する前記記憶領域に格納する、
ように構成され、
前記第1車両及び前記第2車両の少なくとも一つは、前記路面情報作成装置から前記路面情報マップに基いて得られる前記区画の位置情報及び当該位置情報に関連付けられた前記路面変位関連値を含む制御用データを受信して車両制御に利用する、
ように構成された、
車両制御システム。
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