JPS6220709A - 路面状態検出装置 - Google Patents

路面状態検出装置

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JPS6220709A
JPS6220709A JP16147485A JP16147485A JPS6220709A JP S6220709 A JPS6220709 A JP S6220709A JP 16147485 A JP16147485 A JP 16147485A JP 16147485 A JP16147485 A JP 16147485A JP S6220709 A JPS6220709 A JP S6220709A
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JP
Japan
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road surface
vehicle speed
signal
reference level
inputted
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JP16147485A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kobayashi
博 小林
Masaru Ogawara
大河原 勝
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6220709A publication Critical patent/JPS6220709A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、路面状態検出装置に関し、特に車速の影響
を受けずに路面状態の良否を正確に検出できるようにし
たものである。
〔従来の技術〕
従来の路面状態検出装置としては、例えば本出願人の提
案による特願昭59−8198号に示されるものがある
このものは、サスペンションを経て車両に入力される路
面からの振動を検出してそれぞれに対応した信号を出力
する路面状態検出器からの信号を受けてその信号の中か
ら車両のばね下共振周波数に相当する周波数成分を取り
出し、且つそのばね下共振周波数成分と所定の基準値と
の大小を比較してその結果に対応したばね下路面状態信
号を出力する第1の信号処理回路と、路面状態検出信号
の中から車両のばね上共振周波数に相当する周波数成分
を取り出し、且つそのばね主共振周波数成分と対応した
ばね上路面状態信号を出力する第2の信号処理回路とを
備えると共に、それぞれの基準値の少な(とも一方を、
サスペンションの制御状態に応じて設定する基準値設定
回路を設けることにより、サスペンション装置の状態に
影響されることなく路面状態を検出するように構成され
ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような従来の路面状態検出装置にあ
っては、路面状態の良否判断の基準値(スレッシュホル
ドレベル)が車速とは無関係に設定されるものとなって
いた。ところがサスペンション装置を介して車両に伝わ
るばね下振動の大小は、路面状態が変わらなくても車速
か変化するとそれに応じて変化する0例えば同一の砂利
道であっても、車速か大きくなれば低速時より振幅の大
きな振動が伝わるから、路面状態の判断を誤るおそれが
あるという未解決の問題点があった。
そこで、この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、路面判断の基準となる基準値を車速
に応じて変更することにより、上記問題点を解決するこ
とが可能な路面状態検出装置を提供することを目的とし
ている。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、この発明は、サスペンシ
ョン装置を介して車両に入力される路面からの振動を検
出する振動検出手段と、車速を検出する車速検出手段と
、前記振動検出手段の出力・信号からばね下共振周波数
に相当する第1の周波数成分、ばね下共振周波数より高
い第2周波数成分及びばね下共振周波数より低い第3の
周波数成分を夫々個別に抽出する第1.第2及び第3の
信号処理手段と、これら各信号処理手段からの信号を受
けて所定の基準レベルと比較する第1.第2及び第3の
比較手段と、これら各比較手段に入力する前記・基準レ
ベルを前記車速検出手段からの車速信号に応じて設定す
る第1.第2及び第3の基準レベル設定手段とを備えた
ことを特徴とする。
〔作用〕
この発明は、振動検出手段で検出した種々の周波数成分
を含む振動から、ばね下共振周波数に相当する周波数帯
域の成分(第1周波数成分)を中心に、より高い第2周
波数成分とより低い第3周波数成分とを個別に抽出し、
これらを第1.第2゜第3の各比較手段で所定の基準値
との大小を比較して、その結果を高低2値の判別信号と
して出力する。この時、比較基準値のレベルを車速検出
手段で検出される車速信号に応じて基準レベル設定手段
により可変制御することにより、路面からの振動の大き
さを左右する車速の影響を補償する。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図乃至第4図は、この発明の一実施例を示す図であ
る。
第1図において、1は振動検出手段、としての例えばば
ね下前速度センサであり、車輪から入力される路面反力
の加速度を検出してこれに対応する検出信号DSを出力
する。
ばね下前速度センサ1からの出力信号DSは、3つの信
号処理手段2,3及び4で処理される。
各信号処理手段2.3.4の夫々は、バンドパスフィル
タ2a、3a、4aと、そのフィルタ出力波形を全波整
流する整流回路2b、3b、4bと、整流された信号を
平滑化して電圧信号と′して出力する平滑回路2c、3
c、4cを備えている。
ここで、前記バンドパスフィルタ2aは、例えば低域遮
断周波数(以下fcLという)10Hz、高域遮断周波
数(以下fcHという)15Hzであって、車両のサス
ペンション装置と車輪との共振で生ずる所謂ばね下共振
周波数に相当する周波数成分(以下、第1周波数成分と
いう)を前記信号DSから抽出する。これに対して、バ
ンドパスフィルタ3aは、より高い周波数成分(以下、
第2周波数成分という)としてfcL=45Hz、  
fcs+−5(Hlzの高周波成分を信号DSから選別
する。
また、バンドパスフィルタ4aはfcL−0,5Hz。
fcH=511zのより低い周波数成分(以下、第3周
波数成分という)を信号DSから抽出するものである。
そして、各信号処理手段2,3.4で抽出された第1.
第2.第3周波数成分FSI 、FS2 。
FS3が比較手段としてのコンパレータ5.6゜7の一
方の入力側に供給される。各コンパレータ5,6.7の
他方の入力側には、夫々第1.第2゜第3基準レベル設
定手段8,9.10からの基準値電圧■□+ VRHI
  ■R3が供給されており°、各周波数成分が基準電
圧値未満のときに論理値“0”、基準電圧値以上のとき
に論理値“l”の路面状態判別信号R3I 、R32、
R33を出力する。
基準レベル設定手段8,9.10の夫々は、車速を検出
する車速検出手段11からの車速検出信号に基づき例え
ば3段階の基準レベル電圧を選定する。
車速検出手段11は、例えば変速機の出力側に接続され
たスピードメータ用のワイヤの回転速度を検出するタコ
ジェネレータでなる車速センサ11aと、その車速検出
信号SSが一方の入力側に供給された2つのコンパレー
タllb、11Cを有し、各コンパレータllb、ll
cの他方に入力側には、夫々例えば車速か25km/h
に相当する参照電圧V!、、車速が35km/hに相当
する参照電圧■。が供給されている。したがって、コン
パレータllbは、車速が25km未満であるときに論
理値“0”、車速が25km/h以上のときに論理値“
1”となる車速判定信号を出力し、コンパレータllc
は、車速が35kn+未満であるときに論理値“0”、
車速か35km以上のときに論理値“1”の車速判定信
号が出力される。これら両車連判定信号が夫々基準レベ
ル設定手段8,9゜10に供給される。
基準レベル設定手段8,9.10の夫々は、前記車速判
定信号が切換信号として供給されたアナログスイッチ8
a;9a:10aを有し、これらアナログスイッチ8a
  ;9a  ;10aの入力側に例えばVRLI −
35mV、  VRMI = 60mV及びVRHI−
100mV: V*Lz =6.5mV、  V+u+
z = 10.5mV及びV*uz = 12mV ;
 VRL3 = 6mV、  VRM! = 10.5
mV及びVRH:l = 11mVでなる低、中及び高
基準レベルの基準電圧が基準電圧設定器8L、8M。
8H;9L、9M、9H;IOL、IOM、10Hから
供給され、これらが車速判定信号に基づき選択的に出力
される。すなわち、車速判定信号が“OO”であるとき
にはVRLI+ VRL□+VRL3が、車速判定信号
が“10”であるときにはvJIMl、VRM2+ V
RH3が、車速判定信号が“11”であるときにはV 
RHI t VRH2* ”□、が夫々選択されて基準
レベル(i 号V Ml、  V mz、  V II
+として前記コンパレータ5,6.7に供給される。
次に、第2図、第3図を参照して上記実施例の作用を説
明する。
第2図は、ばね下前速度センサ1からの出力信号の周波
数に対するパワースペクトラムを車速40 km / 
hの場合について路面状態別に表わしたものである。ま
た、第4図は、第1.第2.第3の各信号処理手段2,
3.4からの出力信号FSI。
FS2.FS3を、低・中・高3段階の車速40km/
 H,30km/ H,20lu!/ Hについて路面
状態別に示したものである。ここでは、路面状態は凹凸
の非常に多い大悪路aと、比較的凹凸がある砂利道の如
き小悪路すと、小周期で不規則なうねりある不整路Cと
、舗装道路のような平坦な良路dとに区別されている。
そして、車両が車速401u++/hで前記各種路面を
走行すると、第2図に示すように、ばね下前速度センサ
1で検出される振動のパワースペクトラムは路面状態に
より異なっているが、その差異の程度は周波数帯域によ
り判別することができる。
したがって、振動の強さの差異から路面状態を判別する
には、その差異が大きくなる周波数帯域で比較すること
が有利であり、第1周波数成分(10〜1511z)の
帯域では、大恩路a、小悪路すのグループと不整路C1
良路dのグループとの間に大きな差異があり、これら間
にスレッシュホルドレベルVR)I’lを設定すること
で2グループを区別することが可能となる。
一方、第2周波数成分(45〜50Hz)の帯域では大
悪路aと小悪路す、不整路C及び良路dとの間に大きな
差異がなるから、その間にスレッシュホルドレベルV*
UZを設定することで両路面を区別することができる。
また、第3周波数成分(0,5〜5Hz)の帯域では、
大恩路a、小悪路す及び不整路Cと良路dとの間に大き
な差異が認められるから、その間にスレッシュホルドレ
ベルVRII3を設定することで両路面を区別すること
ができる。
同様の手順を車速30km/h及び車速20−/hにつ
いて丘い、結局第3図に示すように各車速に応じた基準
レベル設定手段8,9.10の各基準レベル電圧(スレ
ッシュホールド電圧)を設定する。
このように基準レベル設定手段8.9.10の基準レベ
ルを各車速に対応して設定すれば、大悪路aを走行した
ときには、ばね下顎速度センサ1から出力される路面状
態検出信号DS中に含まれる第1〜第3の各周波数成分
が大きな値となるので、各信号処理手段2.3.4から
出力される路面状態検出信号FSI 、FS2 、FS
3の値が大きくなり、このため、高・中・低の車速レベ
ルの如何に拘らず、コンパレータ5.6.7からの出力
信号R3I 、R32、R33は全て高レベルHとなる
一方、小悪路すを走行したときには、出力信号R31及
びR33は高レベルHとなるが、出力信号R32は車速
如何に拘らず低レベルLとなる。
また、不整路Cを走行したときは、出力信号R81及び
R52が低レベルLで出力信号R33が高レベルHとな
る。
さらに、良路dを走行中は、出力信号R3I〜R33が
全て低レベルLとなる。
以上の結果から下記第1表に基づいて路面状態に応じて
各コンパレータ5.6.7中の適宜2つを選択すること
により大恩路a、小小路路、不整路C及び良路dを正確
に検出することができる。
配出力信号R3I 、R32、R33を例えば演算機能
を有する判断回路15に入力すれば、上記第1表に基づ
いて、路面状態を車速に影響されることなく正確に検出
することができる。
また、その判定結果に従ってサスペンション装置の減衰
力又はばね定数等を選択する選択情報とすることにより
、サスペンション装置き減衰力又はばね定数等を路面状
態に応じた最適状態に制御することが可能であり、車両
の乗心地を向上させることができる。
なお、上記実施例においては、車速センサ11aとして
タコジェネレータを用いる場合について説明したが、こ
れに代えて周知の光電式・磁気式等の回転速度計を適用
することができ、要は車速値に対応した検出信号を得る
ことができるものであればよい。
また、上記実施例においては、車速に応じて基準レベル
設定手段8. 9. 10で3段階の基準レベルを設定
する場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、車速に応じて3種以上の基準レベルを設定する
ことも可能である。
さらに、上記実施例においては、車輪からサスペンショ
ン装置を介して入力される路面反力の振動成分を検出す
る振動センサとしてばね下顎速度センサ1を適用した場
合について説明したが、これに限らず、超音波を使用し
た距離測定装置、サスペンション装置を構成するショッ
クアブソーバ・の変位を検出するポテンショメータ等の
任意の振動検出手段を適用することができる。
またさらに、上記実施例においては、基準レベル設定手
段8,9.10を基準電圧設定器とこれらを選択するア
ナログスイッチとで構成した場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、関数発生器等を適用す
ることができ、要は車速に応じて所定の基準レベルを選
択し得るように構成されていればよい。
〔発明の効果〕
以上説明してきたように、この発明によれば、路面から
の入力される振動の所定周波数成分の大小を比較する基
準値のレベルを車速に応じて設定するように構成したた
め、車速に影響されることなく路面状態をきめ細かく正
確に検出することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は各種路面走行時の振動検出装置出力信号のパワースペ
クトラムと周波数との関係を示すグラフ、第3図はこの
発明に係る信号処理手段からの出力信号の大きさと路面
状態との関係及びスレッシュホルドレベルを各車遠別、
振動周波数成分側に表わしたグラフである。 1・・・・・・ばね下顎速度センサ(振動検出手段)、
2・・・・・・第1信号処理手段、2a・・・・・・バ
ンドパスフィルタ、3・・・・・・第2信号処理手段、
3a・・・・・・バンドパスフィルタ、4・・・・・・
第3信号処理手段、4a・・・・・・バンドパスフィル
タ、5・・・・・・コンパレータ(第1比較手段)、6
・・・・・・コンパレータ(第2比較手段)、7・・・
・・・コンパレータ(第3比較手段)、8・・・・・・
第1基準レベル設定手段、9・・・・・・第2基準レベ
ル設定手段、10・・・・・・第3基準レベル設定手段
、11・・・・・・車速検出手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. サスペンション装置を介して車両に入力される路面から
    の振動を検出する振動検出手段と、車速を検出する車速
    検出手段と、前記振動検出手段の出力信号からばね下共
    振周波数に相当する第1の周波数成分、ばね下共振周波
    数より高い第2周波数成分及びばね下共振周波数より低
    い第3の周波数成分を夫々個別に抽出する第1、第2及
    び第3の信号処理手段と、これら各信号処理手段からの
    信号を受けて所定の基準レベルと比較する第1、第2及
    び第3の比較手段と、これら各比較手段に入力する前記
    基準レベルを前記車速検出手段からの車速信号に応じて
    設定する第1、第2及び第3の基準レベル設定手段とを
    備えたことを特徴とする路面状態検出装置。
JP16147485A 1985-07-22 1985-07-22 路面状態検出装置 Pending JPS6220709A (ja)

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