JPS5975816A

JPS5975816A - 轍路検出装置

Info

Publication number: JPS5975816A
Application number: JP18547482A
Authority: JP
Inventors: Haruto Tanaka; 田中　晴人
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1982-10-22
Filing date: 1982-10-22
Publication date: 1984-04-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、路面の凸凹状況、特に轍路を正確に検出す
る轍路検出装置に関する。

車両が未舗装道路を走行する際には、舗装道路走行時と
異なって、路面の凸凹状況を確認しながら運転する必要
があり、特に車両の通行量が多い未舗装道路には轍が形
成されているところが多いため、この轍によって車体下
面が擦られる虞れがある。

このため、車両には上記轍路を検出して自動的に車高を
通常より高くすることができる装置が要求され、この要
求に対して本発明に係る轍路検出装置が提案された。

ところで、単に路面の車幅方向の凸凹を検出するだけで
あれば、例えば第１図に示す如く、車体１′前部の下面
−側縁部と中央部に、それぞれ超音波式距離測定器２，
３を取すイ１けて、各取り付ｋｊ位置にお番ノる車体と
路面どの間隔（以下、これを車高と称す）（１，β２測
定し、この測定した車高ｉ＋、Ｊ２２の差［（［＝ぶ１
−β２）から路面の凸凹高ｐ。を求めれば良い。

しかしながら、この凸凹高ぶ０は短い時間毎に検出され
るので、このような車幅方向の起伏を即輸路ど見なして
車高を昇降させた場合、道路上に少し大きめの石が落ち
ている場合や、凸凹の変化が激しい道路の走行時にも、
イの都度対応して車高の昇降が急激あるいは頻繁に行わ
れてしまい、このため適確な制御ができない。

この発明は上記の背景に基づいてなされたもので、その
目的どＪるところは、路面の車幅方向に所定間隔で設【
ノられた検出器に基づい−Ｃ凸凹高を検出し、この検出
した凸凹高のうち所定の轍高しきい値以上と判別される
頻度が一定値を越えたとき、これを現在轍路走行中と判
別する構成としたことによって、轍路を正確に検出する
ことのできる轍路検出装置を提供することにある。

以下、この発明の実施例を第２図以下の図面を用いて詳
細に説明する。

第２図は、この発明に係る轍路検出装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。

同図に示づように、この轍路検出装置は、いわゆるマイ
クロコンピュータ５を用いて構成されており、このマイ
クロコンピュータ５は、内蔵されているＲＡＭをワーキ
ングメモリとして使用し、ＲＯＭに格納されたシステム
プログラムに従って、本発明に係る轍路検出制御を実り
りるものである。

そして、上記マイクロコンピュータ５の入力ボートには
、３つの超音波式距離測定器２．３．４からの車高デー
タＬｌ、Ｌ２．Ｌ３が入ツノされている。

上記距離測定器２．３は、第１図で示したように、車体
１の前部Ｔ面一側縁部と中央部に取り付けられており、
車体１の前部の側縁部ど中央部における車高、ｌ、、ｊ
２２を検出するものである。

また、上記距離測定器４は、第３図に示１如く、重体１
後部側縁部の車高Ｊ−３を検出するものである。

他方、上記マイクロコンピュータ５の出カポ−］〜から
は、バルブ開閉信号が出力され、このバルブ開閉信号に
基づいて駆動回路６が駆動して前側と後側のバルブ７．
８の開閉が行われる。

そして、第３図に示すように、バルブ７を介してエアタ
ンク１２から前側リスペンションに設けられた車高調整
部９へ圧搾空気が供給されており、またバルブ８を介し
て後側サスペンションに設けられた車高調整部１０へ圧
搾空気が供給されている。− 従って、上記バルブ７．８の開閉を制御づることによっ
て、車体の前部車高と後部車高を独立して調整すること
ができる。なお、第３図の１１はエアポンプであり、エ
アタンク１２内に空気を圧縮して送り込むためのもので
ある。

次に、第４図は前記超音波式距離測定器２の構成をより
具体的に示すブロック図である。なお、他の２つの距離
測定器３，４の構成も全く同一構成であるため図示は省
略する。

同図に示づ如く、車体の下面に超音波送信器２ａど超音
波受信Ｉｊ３！２ｂとが、路面Ｇに対向りるように並設
されている。

、そして、パルス発生器２０から第５図（ａ　）に示す
ような繰り返し周期Ｔｐの送信パルス信号△が出力され
ると、超音波発振器２１からは第５図（ｂ）に示すよう
に、上記送信パルス信号へによってパルス変調された高
周波信号Ｂが上記送信器２ａへ供給されて、送信器２ａ
から超音波パルスが路面Ｇへ向けて送信される。

また、受信１２１１によって、上記路面Ｇに反射した超
音波パルスの反射波が受信されると、受信機２ｂからは
、第５図（０）に示１ような微弱な受信′信号Ｃが出力
され、この受信信号Ｃは増幅器２５で増幅された後、整
流回路２６で整流されて第５図（ｄ　’）に示すように
高周波成分が取り除かれ（受信信号Ｄ）で、更に波形整
形回路２７において、第５図（ｅ）に示すような所定レ
ベルの受信パルス信号Ｅに整形される。

フリップ７０ツブ２３は、上記送信パルス信号Ａの立ち
上がりによってセットされ、上記受信パルス信号Ｅの立
ち上がりによってリレットされるもので、そのＱ出力は
カウンタ２８のゲート入力へ供給されている。

このカウンタ２８は、ノリツブフロップ２３のＱ出力が
“トビ′の期間中に限り、第５図（ｆ）に示すような基
準クロック発生器２２から出力される高速パルス信号Ｆ
のパルス数をカウント覆るものであり、かつ遅延回路２
４を介して供給される送信パルス信号Ａによってノｊウ
ント値がクリアされるものである。

従って、上記カウンタ２８は、送信器２ａから超音波パ
ルスが送信されてから、受信器２ｂで反則波が受信され
るまでの時間７ｃの間、上記高速パルス信号Ｆをカウン
トづることとなる。

そして、この時間１−　ｃに対応覆るカウント値が次の
信号Ａの立ち上がりでラッチ回路２９にラッチされ、こ
のラッチ出力が車高データ［１としてマイクロコンピュ
ータ５へ入力されて、マイクロコンピュータ５では、上
記車高データＬ１から車高Ｊａ（Ｊ＋−音速ｘＴｃ／２
）が出力されることとなる。

次に第６図は、上記マイクロコンピュータ５で実行され
る処理内容のうち、上記距離測定器２゜３で検出された
車高データに基づいて轍路の検出を行なうためのシステ
ムプログラムの構成を示すフＯ−ヂャートであり、以下
このフローチャー１へに従って、本発明に係る轍路検出
動作を説明する。

同図に示す処理は、マイクロコンピュータ５に内蔵され
たタイマの出力に伴って、定期的に割込がなされて、所
定の処理が実行されるものである。

この割込処理が開始されるど、まずステップ（１）にお
いて、轍検出フラグＦ１の内容が“Ｏ°′であるか否か
を判定づる。この轍検出フラグＦ１は、轍路が検出され
たときに１″がセットされるものである。

そして、上記判定結果がＹＥＳであればステップ（２）
へ進んで、前記距離測定器２，３で検出された車高デー
タＬ＋、Ｌ２を読込んで所定のレジスタ１−ＩＲ＋、ト
ＩＲ２へ記憶した後、これらの記憶された車高データＬ
＋、Ｌｚの間で減綽を実行して、現在走行中の路面の凸
凹高、１７．を求め、更、に、この凸凹高Ｊｌｏが予め
記憶されている轍高しきい値１１以上であるか否かを判
定し、この判定結果がＹＥＳであればステップ（３）へ
進み、Ｎ。

であればステップ〈４）へ進む。

ステップ（３）、（４）では、前記ＲＡＭ内のＮ個のレ
ジスタ（Ｎは整数）で形成されたＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ
　　Ｉｎ　−Ｆｉｒｓｔ　　０ｕｔ）型スタックメモリ
に、この割込処理が実行されることに、１番目のレジス
タＲ１，２番目のレジスタＲ２・・・Ｎ番目のレジスタ
ｊ（ｎ、１番目のレジスタＲ１，・・・の如く、データ
を記憶ずべきレジスタの位置が循環して歩進され、１１
１１１またはＬＬ　Ｏ１１を記憶していく。

次にステップ（５）へ進んで、上記スタックメモリに記
憶されているＮ個のデータを読出して、所定のカウンタ
によって、Ｎ個のデータの中のＩＩ　Ｉ　ＩＩの数をカ
ラン］・する。

次にステップ（６）で、上記カウント値が予め記憶され
ている頻度しきい値ｎ　（例えばｎ　／　Ｎ　＝０．５
）以上であるか否かを判定す々。

そして、この判定結果がＹＥＳであれば、上記検出され
たＮ個の凸凹高データのうら、轍高しきい値Ｈ以上と判
定されるものの数が上記頻度しきい４ｆｉ　ｎ以上であ
ること、ずなわち、第７図のＷで示すように、現在走行
中の道路の凸＾が、大部分轍高しきい値Ｈ以上であるこ
とを表している。

従って、この路面状況は確かに轍路であると判定するこ
とができ、ステップ（７）に進んで轍検出フラグＦ１に
１″をセットする。

また、上記判定結果がＮｏであれば、現在走行中の道路
は轍高しきい値ト１を越えるような凸部が少く、轍路で
はないと判断して、ステップ（８）へ進んで轍検出フラ
グＦ１を０″にリセットする。

他方、ステップ（１）にお番ノる判定結果がＮＯであれ
ば、前記ステップ（７）において轍路が検出されｔいる
ことを示していることとなり、次にステップ（９）〜（
１２）の処理によって、轍がなくなったか否かの判定が
行なわれる。

すなわち、ステップ（９）にＪ５いては、ボＪ記ステッ
プ（２）の実行内容と同一の処理が行なわれて、現在走
行中の路面の凸凹高ＪＬｏが算出された後、この凸凹高
１ｏと轍高しきい値Ｈとの比較が行なわれる。

そして、凸凹高Ｊｏが轍高しきい値１−１以上で１なわ
ちＹＥＳあれば、未だ轍路を走行中であることが判定さ
れるため、ステップ（１０）でタイマＴ１の計時内容を
クリアする。

また、凸凹高ｉｏが轍高しきい値１−１以下であればス
テップ（１１）へ進んで、上記タイマＴ１のｈ１時時間
が予め記憶された基準時間ｔ１を越えたか否かが判別さ
れる。

上記タイマＴ１は、マイクロコンピュータ５内のクロッ
ク発生器の出ノｊに従って、計時動作が成されている。

そして、上記タイマＴ１による基準時間［１は、轍路走
行中の状態から、上記輸高しきい値以下の凸凹高ｉｏが
、この基準時間ｔ１の期間連続して現れたどきに、これ
を轍路がなくなったと判定するためのもので、例えば２
０秒程度の時間に設定されている。

従って、ステップ（９）の実行結果がＮｏであって、か
つステップ〈１１）の実行結果がＹＥＳとなった場合に
のみ轍路なしと判定されて、ステップ（１２）において
轍検出フラグＦ１がリセットされることとなる。

ステップ（１３）では、上記轍検出フラグＦ１の内容に
対応した２値信号を出力覆る処理が行なわれ、この出ツ
ノは、例えば所定のＬＥＤ点灯回路へ供給することによ
って、轍路走行中か否かを表示させるために用いられる
。

上記の割込処理が実（コされることによって、第７図に
示すように轍路Ｗ上を走行し始めると、轍路が検出され
、轍路Ｗがなくなった後、轍無しを確認するための時間
［１を経た後に轍無しの判定がなされることとなる。

次に、第８図に示すフローヂ夛−トは、車高の調整を行
うための処理内容を示づもので、轍路が検出されたとき
には、車高を高くして、車体下面の損傷を防止する制御
が行われる。

同図のタイマ割込処理が開始されると、各レジスタやフ
ラグ等をリセット覆るイニシャライズ処理が行なわれ、
ステップ（２１）で、前記轍検出フラグＦ１がリセット
状態であるか否かを判定する。

この結果がＹＥＳであれば、現在走行中の道路は轍路で
はないことを表しており、ステップ（２２）へ進んで路
面変化検出フラグＦ２の内容が゛０″であるか否かを判
別する。

上記路面変化検出フラグＦ２は、路面の状況が通常路か
ら轍路に変化した際に、この轍路検出に伴って“１″が
セラ１−され、かつ轍路がなくなったとぎに′″Ｏ１１
にリセットされるものである。

従って、上記ステップ（２２）の実行結果がＮＯであれ
ば、轍路から通常路へ入ったことを示し、ステップ（２
３）へ進んで、路面変化検出フラグＦ２をリセットづる
とどもに、前車高制御フラグＦ３および後車高制御フラ
グＦ４に１″をセットＪる。

上記前車高制御フラグ［３と後車高制御フラグＦ４は、
車高の上昇、下降調整の制御中に゛１″がセットされ、
この車高制御が終了したときにＩＩ　ＯＩＩにり［ット
されるものである。

従って、上記ステップ（２３）が実行された後は、車高
を通常の高さに戻す制御が行われることとなる。

なお、この処理のイニシャライズの際に、予め記憶され
ている基準前車高値Ｉ−１＋（これは、第３図における
距離測定器２の取付箇所での、通常路走行時に適用した
車高である。）、および同じく予め記憶されている基準
後車高値Ｈ３（これは、第３図にお【）る距離測定器４
の取付箇所での、通常路走行時に適用した車高である）
が、それぞれ前小高レジスタ１−１ｆと後車高レジスタ
１」ｒへ転送記憶されている。

他方、前記ステップ（２１〉の実行結果がＮ。

であれば、現在走行中の道路は轍路であることを現して
おり、ステップ（２４）へ進んで路面変化検出フラグＦ
２の内容が１″であるか否かを判別する。

この判別結果がＹＥＳであれば、以前から轍路を走行し
ていることを表しており、車高は既に轍路に対応した高
さに上昇制御がなされていることとなる。

また上記判別結果がＮｏであれば、通常路から轍路へ入
ったことを表しており、ステップ（２５）ｌ＼進んで、
各７ラグＦ２．Ｆ３．Ｆ４に１１１１１をセラ１−シて
、以下車高を轍路に対応して上昇させる制御が実行され
ることとなる。

ステップ（２６）では、前記基準前車高値１−１１に、
予め記憶されている前車高上昇値１１１を加算して、こ
の結果を前記前車高レジスタｌ−１ｆへ記憶づるととも
に、前記後車高レジスタＨｒには、基準後車高値ト１３
ど予め記憶されている後車高上昇値１１３との加昇結果
を記憶する。

上記前車高上昇値１１１ど後車高上昇値）１３は、轍路
走行時に、これに対応して車高を高くづ゛るための、前
車高の増加分と後車高の増加分く例えば、各々５０沌）
である。

次に、ステップ（２７）において、上記前車高制御フラ
グＦ３の内容が１″であるか否かの判定がなされ、この
判定結果がＹＥＳであれば、路面の状況が変化したため
、前車高の調整を行なう必要があることを表している。

従って、次にステップ（３２）へ進んで、前記距離測定
器２で検出された前車高データＬ１を読込んで、前記前
車高レジスタＨｆの内容との比較が行なわれる。

そして、前車高データＬ１が前車高レジスタ１」［の内
容よりも小さければ、ステップ（３３）へ進み、前バル
ブ駆動信号が出力され、前記バルブ７が間かれて前側車
高調整部９へ圧搾空気が注入されることによって、前車
高の上４制御が行なわれる。

また、前車高データし１が前車高データト１ｆの内容よ
りも大きければ、ステップ（３５）へ進／Ｖで、バルブ
７が開放されて前側車高調整部９内の空気が排出されて
、前車高の下降制御が行なわれる。

このようにして、路面が通常路から轍路に変化した場合
には、前車高の上昇制御がなされて、前車高レジスタ１
−１ｆ内の設定車高１ａ　（１−１＋　＋ｂ　）　）ま
で前車高１１が増加し、逆に、路面が輸路／〕目ら通常
路に変化した場合には、前車高の下降制御がなされて前
車高レジスタ１」ｆ内の設定車高値（ト１１）まで前車
高、、１１が減少することとなる。

そして、実際の前車高ｆ１が上記設定車高値に一致した
ときには、ステップ（３２）からステップ（３４）へ進
み、バルブ開鎖指示信号を出力してバルブ７を閉じ、車
高調整制御を停止するとともに、前車高制御フラグ「３
をリセットして、前車高制御が終了したことを記憶させ
る。

同様に、路面状況が変化したときには、前車高の調整制
御に平行して、後車高の調整制御が行なわれる。

ターなわら、路面状況が変化したときにはステップ（２
３）または、ステップ（２５）において、後車高ｆｌｉ
ｌ　ａｌｌフラグＦ４に１′′がセットされているため
、ステップ（３Ｇ）の実行結果がＹＥＳとなって、ステ
ップ（４’１）へ進んで前記距離測定器４で検出された
後車高データＬ３を読込んで、前記後車高レジスタ１−
１ｒの内容との比較がなされる。

そして、後車高データＬ３が後車高レジスタ）−１ｒの
内容よりも小さければ、ステップ（４２）へ進み、後バ
ルブ駆動信号が出力され、前記バルブ８が聞かれて後側
車高調整部１０へ圧搾空気が注入されることによって、
後車高の上が制御が行なわれる。

また、後車高データ［３が後車高レジスタＨｒの内容よ
りも大きければ、ステップ（４４）へ進ｌυで、バルブ
８が解放されて後側車高調整部１０内の空気が排出され
て、後車高の下降制御が行なわれる。

このようにして、路面が通常路から轍路に変化した場合
には、後車高１３は（１−１３＋ｌｌ　３　）まで増加
し、逆に轍路から通常路に変化した場合にはＨ・３まで
減少することとなる。

イして、実際の後車高、１−３が設定車高値に一致した
ときには、ステップ（４１）からステップ（４３）まで
進んで、バルブ閉鎖指示信号を出力してバルブ８を閉じ
、車高制御を停止するとともに、後車高制御フラグＦ４
をりセットして、後車高制御が終了したことを記１９さ
せる。

次に、例えば、トランク等に重い荷物を乗せた場合には
、前車高１１および後車高ｉ３が設定車高値に一致して
いるか否かを判別して、設定車高値に一致させるＪ：う
に車高を調整づる制御が行なゆれる。

Ｉｌ、【わら、前車高制御フラグ１：３．後車高制御フ
ラグ［４がリセッ１〜されているため、ステップ（２７
＞　、　ス’ｉ”　ｙ　’７　（３６）　（７）実行結
果ハＮ　Ｏとむり、ステップく２７）→（２８）および
ステップ（３Ｇ）→（３７）へど進む。

ステップ（２８）では、前記距離測定器２で検出された
前車高データＬ＋と前車高レジスタＨｆに記憶されてい
る前車高設定値との差（ＩＬ＋　−１−ＩＭ＞を求め、
この差が予め設定記憶されている設定誤差範囲Δ１〜１
［（例えば１ｏ吐）以下であるか否かを判定覆る。

そして、この判定結果がＹＥＳであれば、前車高Ｊ１１
は前車高設定値に一致しているものと判定し、前車高の
調整制御は行われない。

また、上記判定結果がＮＯであれば、ステップ（３０）
へ進／Ｖで、所定のタイマＴ２の６１時時間が予め設定
された基準時間ｊ２　（例えば２０秒）を越えたか否か
を判定する。

上記タイマＴ２は、前記タイマＴ１と同様の動作をなす
もので、ステップ（２８）の実行結果がＹＥＳとなる毎
に、ステップ（２９）においてｕｉ時内容がクリアされ
るよう構成されている。

従って、上記設定誤差範囲Δ１１［を越えて、前車高１
１が車高設定値から外れた状態が、基準時間ｔ２の間継
続したときに、ステップ（３０）の実行結果がＹＥＳと
なってステップ（３１）へ進み、前車高制御フラグＦ３
に′１″をセラｉ−する。

これによって、以後の処理ではステップ（２７）からス
テップ（３２）へ進んで前車高、１１を前車高設定値に
一致させるまで、車高調整制御が行われることどなる。

同様にして、ステップ（３７）では前記距離測定器４で
検出された後車高データＬ３と後車高レジスタｌ−１ｒ
ｋ：記憶されている後車高設定値との差（Ｉ　Ｌ３−１
−１ｒ　ｌ　）を求め、この差が予め設定記憶されてい
る設定誤差範囲Δｌ−１ｒ（例えば１０ｍｍ）以下であ
るか否かを判定する。

そして、上記判定結果がＹＥＳであれば、後車高の調整
料ｔｌｌは行われず、ＮＯであればステップ（３９）に
、ｊ３いて、所定のタイマＴ３の計時時間が予め設定さ
れた基準時間ｔ３（例えば２０秒）を越えｌζか否かを
判定して、この判定結果がＹＥＳであれば、ステップ（
４０）で後車１１′ｂ制御ノラグ「１に“１″をヒツト
することによって、以後の処１（１１ではステップ（３
６）からステップ（４１）へ進んで、後車高Ｊ１３を後
車高設定値に一致させるまで車高調整制御が行われるこ
とどなる。

なお、上記実施例にＪ３いては、車高を検出するために
、超音波式距離測定器を用いた構成となっているが、こ
の他に、光や電波等を用いた距−１測定器′で構成し−
Ｃも良いことは明らかである。

以上詳細に説明しｌζように、この発明の轍路検出装置
にあっては、路面の車幅方向の凸凹高を検出し、己の検
出した凸凹高のうも所定の轍高しきい４ｒ（以−１と判
定されるＶＪ度が一定値を越えたとき、これを現在轍路
走行中と判別する構成としたことによつ゛Ｃ１轍路を確
実に検出できるとともに、轍−路庖正１１［に判別する
ことによって、安定した車高調整を行うことができる等
の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は轍路の検出方法を説明するための図、第２図は
本発明に係る轍路検出装置の一実施例の電気的構成を示
１ブロック図、第３図は同装蹄における距離測定器の取
付位置および車高調整機構を示り図、第４図は同装置の
距離測定器の具体的構成を示すブロック図、第５図は同
距離測定器の各部主要出力波形を示ずタイミングチｖ−
ｔ〜、第６図は同装置において実行されるシステムプロ
グラムのうち本発明に係る轍路検出処理の内容を示すフ
ローチャート、第７図はその動作を説明するためのタイ
ミングチレート、第８図は車高調整制御の内容を示すフ
ローチャートである。１・・・・・・・・・・・・・・・車体２．３．４・・
・距離測定器５・・・・・・・・・・・・・・・マイクロコンピュー
タ特許出願人日産自動車株式会社代理人　弁理士　和　１）成　ＩＷｊ１Ｍ！ｊＶＦ第１
図第３図第２図ら第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ｉ１体下面の車幅方向へ適宜間隔を隔てて取りイ
１けられ、路面から車体下面までの高さを求める少くと
も２つ以上の距離測定器ど；前記各距離測定器ににって求めた車高データの差から路
面の凸凹高を求める凸凹高演算手段と；前記求めた凸凹
高が所定の轍高しきい値以上であるか否かを判別する５
高判別手段と；前記轍高しきい値以上と判別される頻度
が一定値を越えたとき、これを現在轍路を走行中である
と判別する轍路判別手段とを備えてなることを特徴とす
る轍路検出装置。