JPH06174543A - 路面状態検出装置 - Google Patents

路面状態検出装置

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JPH06174543A
JPH06174543A JP4350377A JP35037792A JPH06174543A JP H06174543 A JPH06174543 A JP H06174543A JP 4350377 A JP4350377 A JP 4350377A JP 35037792 A JP35037792 A JP 35037792A JP H06174543 A JPH06174543 A JP H06174543A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
road surface
road
detected
tire
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4350377A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunsuke Chigusa
俊輔 千種
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP4350377A priority Critical patent/JPH06174543A/ja
Publication of JPH06174543A publication Critical patent/JPH06174543A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タイヤ発生音から路面の状態を検出すること
により、車両が限界状態に近いか否かを問うことも車両
が旋回状態にあるか否かを問うこともなく、路面の状態
が検出されるようにする。 【構成】 マイクにより検出されたタイヤ発生音の周波
数分析データを取り込み(S1)、それに基づき、設定範
囲内の周波数の音圧レベルの平均値を算出する(S2)。
さらに、その平均値が基準値L1 より大きければ現在の
路面はかなり濡れたアスファルト路であると判定し(S
3,4)、基準値L2 (<L1 )より大きければやや濡れ
たアスファルト路であると判定し(S5,6)、基準値L3
(<L2 )より大きければ乾燥したアスファルト路であ
ると判定し(S7,8)、それらのいずれでもなければアイ
スバーンであると判定する(S9)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、タイヤが接地している
路面の状態を検出する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】タイヤが接地している路面の状態を検出
する技術が既に提案されている。それは、例えば、車両
制動時に車輪がロック状態に陥ることを防止するアンチ
ロック制御中における車両減速度から路面の状態の一例
である路面の摩擦係数(以下、路面μという)を検出す
る技術や、車両旋回中における操舵トルクから路面μを
検出する技術などである。後者の技術の一例が特開昭6
3−64879号公報に記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の技術
は、車両が限界状態に近くなり、相当大きなスリップが
発生して始めて路面μを検出するものであり、車両が限
界状態に近くなる以前に路面μを検出することは困難で
ある。また、後者の技術は、車両旋回中に限って路面μ
を検出するものであり、車両直進中では路面μを検出す
ることはできない。
【0004】本発明は、以上の事情を背景として、車両
が限界状態に近い状態にあるか否かを問うことも車両が
旋回状態にあるか否かを問うこともなく路面の状態を検
出し得るようにすることを課題としてなされたものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、タイヤが接地している路面の状態を検出す
る路面状態検出装置を、図1に示すように、(a) 車両の
タイヤの発生音を検出するタイヤ発生音検出手段1と、
(b) 検出されたタイヤ発生音のうち周波数が設定範囲内
にあるものの音圧レベルに基づき、タイヤが接地してい
る路面の状態を検出する路面状態検出手段2とを含むも
のとしたことを特徴とする。
【0006】なお、ここにおける「路面状態検出手段
2」は例えば、あらゆる周波数のタイヤ発生音を検出
し、それを周波数分析して設定範囲内の周波数のタイヤ
発生音の音圧レベルを検出し、その結果に基づいて路面
の状態を検出する態様としたり、あらゆる周波数のタイ
ヤ発生音を検出し、フィルタによって設定範囲内の周波
数のタイヤ発生音を抽出し、それの音圧レベルに基づい
て路面の状態を検出する態様とすることができる。前者
の場合には、設定範囲内の周波数のタイヤ発生音の音圧
レベルの平均値に基づいて路面の状態を検出する態様と
したり、路面の各状態ごとにタイヤ発生音の周波数分析
結果を予め取得しておき、実際の周波数分析結果とのパ
ターンマッチングを行うことにより、路面の状態を検出
する態様とすることができる。
【0007】
【作用】路面の状態、すなわち、路面が濡れているか乾
燥しているか、アスファルト路であるか雪路であるかア
イスバーンであるか砂利道であるかなどと、タイヤ発生
音の音圧レベルとの間には強い相関があるという事実が
知られており、その事実を確認すべく本出願人は次のよ
うな実験を行った。すなわち、車両がかなり濡れている
アスファルト路,やや濡れているアスファルト路,乾燥
したアスファルト路およびアイスバーンのそれぞれを走
行する際のタイヤ発生音を検出し、それの音圧レベルに
ついて周波数分析を行ったのである。その結果、設定範
囲内の周波数のタイヤ発生音の音圧レベルが、かなり濡
れているアスファルト路における方がやや濡れているア
スファルト路におけるより大きくなり、また、濡れてい
るアスファルト路における方が乾燥したアスファルト路
におけるより大きくなり、また、アスファルト路におけ
る方がアイスバーンにおけるより大きくなるという関係
があることを確認した。アフスァルト路の表面に存在す
る水の量が多いほど、タイヤによる水の撥ね上げが強く
なるために大きな音が発生し、また、道路の表面に水が
存在しない場合には、アスファルト路の方がアイスバー
ンより表面の凹凸が大きいために大きな音が発生するの
である。かなり濡れているアスファルト路におけるタイ
ヤ発生音の測定結果の一例が図5に、乾燥したアスファ
ルト路におけるタイヤ発生音の測定結果の一例が図6に
それぞれグラフで表されており、これらグラフにおいて
例えば5kHz〜10kHzの周波数域に着目すれば、
かなり濡れているアスファルト路における方が乾燥した
アスファルト路におけるよりタイヤ発生音が大きいこと
が判る。なお、それらグラフはいずれも、車両が40k
m/hで走行している際に測定されたものであるが、タ
イヤ発生音の音圧レベルはほとんど車速の影響を受けな
いことも確認された。
【0008】このような事実を利用することにより、本
発明に係る路面状態検出装置においては、タイヤ発生音
検出手段1により、タイヤの発生音が検出され、路面状
態検出手段2により、検出されたタイヤ発生音のうち周
波数が設定範囲内にあるものの音圧レベルに基づき、タ
イヤが接地している路面の状態が検出される。
【0009】
【発明の効果】このように、本発明によれば、車両が走
行していてタイヤから音が発生している限り路面の状態
が検出されるから、車両が限界状態に近い状態にあるか
否かを問うことも車両が旋回状態にあるか否かを問うこ
ともなく路面の状態を検出し得るという効果が得られ
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例である路面状態検出
装置を図面に基づいて詳細に説明する。
【0011】この路面状態検出装置は図2に示されてい
るように、マイク10を備えている。このマイク10
は、タイヤによって撥ね上げられる石や泥などから保護
するために、車体にタイヤの前方位置において取り付け
られ、しかも、タイヤと路面との接地点に向かって取り
付けられている。
【0012】このマイク10には、図3に示されている
ように、A/D変換器12が接続されており、マイク1
0からのアナログ信号がデジタル信号に変換されるよう
になっている。このA/D変換器12には周波数分析装
置14が接続され、A/D変換器12からのデジタル信
号に基づき、マイク10により検出されたタイヤ発生音
の周波数分析が行われるようになっている。
【0013】この周波数分析装置14には路面状態判別
回路16が接続されている。この路面状態判別回路16
は、CPU,ROMおよびRAMを含むコンピュータを
主体として構成されており、そのROMにおいて図4に
フローチャートで表されている路面状態判別ルーチン等
が予め記憶させられている。
【0014】この路面状態判別ルーチンは、概略的に説
明すれば、5kHz〜10kHzの周波数域(これが本
発明における「設定範囲内の周波数」の一態様である)
の音圧レベルの平均値は、かなり濡れているアスファル
ト路における方がやや濡れているアスファルト路におけ
るより大きく、また、濡れているアスファルト路におけ
る方が乾燥したアスファルト路におけるより大きく、ま
た、アスファルト路における方がアイスバーンにおける
より大きいという関係を利用することにより、現在の路
面の状態がそれらのいずれに該当するのかを判別するも
のである。
【0015】この路面状態判別ルーチンは一定時間ごと
に実行される。各回の実行時にはまず、図4のステップ
S1(以下、単にS1という。他のステップについても
同じとする)において、前記周波数分析装置14から、
設定範囲内の周波数の音圧レベルを表す周波数分析デー
タが取り込まれ、続いて、S2において、それらの平均
値が算出される。その後、S3において、その平均値が
基準値L1 より大きいか否かが判定される。今回はそう
であると仮定すれば判定がYESとなり、S4におい
て、現在の路面はかなり濡れたアスファルト路であると
判定される。これに対して、今回は、上記平均値が基準
値L1 より大きくはないと仮定すれば、S3の判定がN
Oとなり、S5において、平均値が基準値L2 (ただ
し、L1 より小さい)より大きいか否かが判定される。
今回はそうであると仮定すれば判定がYESとなり、S
6において、現在の路面はやや濡れたアスファルト路で
あると判定される。
【0016】これに対して、今回は、上記平均値が基準
値L2 より大きくはないと仮定すれば、S5の判定がN
Oとなり、S7において、平均値が基準値L3 (ただ
し、L2 より小さい)より大きいか否かが判定される。
今回はそうであると仮定すれば判定がYESとなり、S
8において、現在の路面は乾燥したアスファルト路であ
ると判定される。これに対して、今回は、上記平均値が
基準値L3 より大きくはないと仮定すれば、S7の判定
がNOとなり、S9において、現在の路面はアイスバー
ンであると判定される。
【0017】このように、本実施例においては、車両が
走行していてタイヤから音が発生している限り路面の状
態が検出されるから、車両が限界状態に近い状態にある
か否かを問うことも車両が旋回状態にあるか否かを問う
こともなく路面の状態を検出し得るという効果が得られ
る。
【0018】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、マイク10が本発明における「タイヤ発生
音検出手段1」の一態様を構成し、A/D変換器12,
周波数分析装置14および路面状態判別回路16が互い
に共同して本発明における「路面状態検出手段2」の一
態様を構成しているのである。
【0019】なお、上記実施例においては、現在の路面
が乾燥したアスファルト路,やや濡れたアスファルト路
等のいずれであるが本発明における「路面の状態」の一
態様として検出されるようになっていたが、それらに関
連付けて路面の摩擦係数を取得したり、また、周波数分
析結果から直接に路面の摩擦係数を「路面の状態」の一
態様として検出するようにして本発明を実施することが
できる。
【0020】また、前記実施例は、現在の路面の状態を
運転者に視覚的または聴覚的に出力し、これにより、実
際の路面の状態に合致した運転操作を運転者に促す警告
装置に接続して使用することができる。また、実際の路
面の状態に合致した車両特性が実現されるように車両の
運動状態を制御する車両制御装置に接続して使用するこ
ともできる。
【0021】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、この他にも特許請求の範囲を逸脱す
ることなく、当業者の知識に基づいて種々の変形,改良
を施した態様で本発明を実施することができるのはもち
ろんである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を概念的に示すブロック図であ
る。
【図2】本発明の一実施例である路面状態検出装置にお
けるマイクが車体に取り付けられる一例を示す側面図で
ある。
【図3】その路面状態検出装置の電気的な構成を示すブ
ロック図である。
【図4】図3における路面状態判別回路のコンピュータ
により実行される路面状態判別ルーチンを示すフローチ
ャートである。
【図5】車両がかなり濡れたアスファルト路を走行して
いる際に検出されたタイヤ発生音の周波数分析結果の一
例を示すグラフである。
【図6】車両が乾燥したアスファルト路を走行している
際に検出されたタイヤ発生音の周波数分析結果の一例を
示すグラフである。
【符号の説明】
10 マイク 12 A/D変換器 14 周波数分析装置 16 路面状態判別回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 29/00 8105−2J // B62D 137:00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両のタイヤの発生音を検出するタイヤ
    発生音検出手段と、 検出されたタイヤ発生音のうち周波数が設定範囲内にあ
    るものの音圧レベルに基づき、前記タイヤが接地してい
    る路面の状態を検出する路面状態検出手段とを含むこと
    を特徴とする路面状態検出装置。
JP4350377A 1992-12-03 1992-12-03 路面状態検出装置 Pending JPH06174543A (ja)

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JP4350377A JPH06174543A (ja) 1992-12-03 1992-12-03 路面状態検出装置

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JP4350377A JPH06174543A (ja) 1992-12-03 1992-12-03 路面状態検出装置

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JPH06174543A true JPH06174543A (ja) 1994-06-24

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ID=18410078

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JP4350377A Pending JPH06174543A (ja) 1992-12-03 1992-12-03 路面状態検出装置

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