JPS6236512A - 路面凹凸検出装置 - Google Patents

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】 〔概　要〕 面積がそれぞれ異なる第１．第２の視野からの反射光の
強度の比に基づいて路面状態を判定することにより、路
面に色変化（反射率変化）がある場合に於いても、凹凸
の有無を確実に検出できるようにする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は路面の凹凸を検出する路面凹凸検出装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

路面の凹凸を検出する路面凹凸検出装置は、例えば路面
状態に基づいて車両のサスペンション定数を自動的に変
化させる場合等に必要となる。

第６図は従来の路面凹凸検出装置の一例を示したブロッ
ク線図であり、６１は発光素子、６２は発光素子６１の
駆動回路、６３は発光素子６１の出力に変調をかける発
振器、６４は受光素子、６５はバンドパスフィルタ、６
６は増幅器、６７は包路線検波を行なう検波回路、６８
は微分回路、６９は比較器である。尚、発光素子６１及
び受光素子６４は例えば車両のフロントグリルに所定の
角度で取付けられるものである。

駆動回路６２２発振器６３により変調された発光素子６
１の出射光は路面で反射し、受光素子６４に入射する。

受光素子６４は入射した反射光を電気信号に変換する。

受光素子６４の出力信号はバンドバスフイルタロ５及び
増幅器６６を介して検波回路６７に加えられ、包絡線検
波された後、微分回路６８に加えられる。

ここで、受光素子６４に入射する光の強度は、路面の状
態により変化するものであり、路面に凸部がある場合は
路面が平坦な場合に比較して強度が高くなり、路面に凹
部がある場合は路面が平坦な場合に比較して低くなる。

従って、例えば第７図（Ａ）に示す路面を矢印方向に速
度■で走行したとすると、検波回路６７の出力信号は同
図（Ｂ）に示すように変化する。即ち、検波回路６７の
出力信号は路面の凹部で減少し、路面の凸部で増加する
ことになる。従って、検波回路６７の出力信号を微分回
路ｚ８で微分し、比較器６９で微分回路６８の出力と適
当な闇値とを比較することにより、平坦な路面であるか
凹凸を有する路面であるかを検出することが可能となる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上述した従来例には次のような問題点があった
。即ち、上述した従来例は、路面からの反射光のレー・
ルに基づいて路面の状態を判定しているものであるから
、路面に色むら（例えば、横断歩道）がある場合、色む
らを凹凸と判定し２てしまう問題があった。

本発明は前述の如き問題点を解決したものであり、その
目的は路面に色むらがある場合に於いても確実に路面の
凹凸を検出できるようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の如き問題点を解決するため、本発明は、路面の凹
凸を検出する路面凹凸検出装置に於いて、面積がそれぞ
れ異なる第１及び第２の視野からの反射光を電気信号に
変換する光電変換手段と、該光電変換手段から出力され
る前記第１．第２の視野からの反射光の強度に対応した
レベルを存する信号の比を求める演算手段と、 該演算手段の演算結果に基づいて前記路面に凹凸がある
か否かを判定する判定手段とを設けたものである。

〔作　用〕

第１の視野からの反射光の強度は路面に凹凸があっても
あまり変化せず、第２の視野からの反射光の強度は路面
に凹凸がある場合大きく変化する。

また、路面の反射率の変化に対しては第１．第２の視野
からの反射光の強度は同様に変化する。従って、両者の
比に基づいて路面状態を判定することにより、路面に色
変化がある場合に於いても、凹凸を確実に検出すること
ができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例のブロック線図であり、１は
発光素子、２はレンズ、３は発光素子１の駆動回路、４
は発光素子１の出力に変調をかける発振器、５はレンズ
、６．７は受光面の面積の異なる受光素子、８は切換信
号ａが“１”の場合は受光素子６の出力信号をバンドパ
スフィルタ９に加え、切換信号ａが”０”の場合は受光
素子７の出力信号をバンドパスフィルタフに加えるアナ
ログスイッチ、１０はバンドパスフィルタ９の出力信号
を包路線検波する検波回路、１１はＡＤ変換器、１２は
マイクロプロセッサ、１３は車速センサ、１４はサスペ
ンション制御部である。尚、発光素子１、レンズ２，５
及び受光素子６，７は例えば車両のフロントグリルに所
定の角度で取付けられるものである。また、以下の説明
に於いては、受光素子７に比較して受光素子６の方が受
光面の面積が広いものとする。

駆動回路３１発振器４によって変調された発光素子１の
出射光はレンズ２を介して路面に照射され、路面からの
反射光はレンズ５を介して受光素子６，７に入射する。

ここで、受光素子６は受光素子７より受光面の面積が広
いものであるから、受光素子６は第２図（Ａ）に示す第
１の視野２１からの反射光を受光していることになり、
受光素子７は第２の視野からの反射光を受光しているこ
とになる。尚、同図（Ａ）に於いて詔は発光素子１から
の光が照射される部分を示し、２４は他の部分に比較し
て反射率の高い部分（例えば白色の塗料が塗布されてい
る部分）を示している。また、第１の視野２１が路面の
凹凸よりも広く、第２の視野２２が凹凸よりも狭くなる
ように、受光素子６．７の受光面の面積、レンズ５の配
置位置等が設定されているものである。

第３図はマイクロプロセッサ１２の処理内容を示すフロ
ーチャートであり、以下同図を参照して第１図の動作を
説明する。

マイクロプロセッサ１２は所定時間毎に第３図のフロー
チャートに示す処理を行なっており、ステップＳ１では
アナログスイッチ８に加える切換信号ａを“１″とする
。これにより、発光素子６の出力信号がアナログスイッ
チ８．バンドパスフィルタ９．検波回路１０及びＡＤ変
換器１１を介してマイクロプロセッサ１２に加えられる
。次いで、マイクロプロセッサ１２はＡＤ変換器１１の
出力信号、即ち受光素子６の出力信号の検波レベルｖＡ
ｎを読込み（ステップＳ２）、次いで切換信号ａを“０
”とする（ステップＳ３）。これにより、受光素子７の
出力信号がアナログスイッチ８．バンドパスフィルタ９
．検波回路１０及び＾Ｄ変換器１１を介してマイクロプ
ロセッサ１２に加えられる。次いで、マイクロプロセッ
サ１２はＡＤ変換器１１の出力信号、即ち受光素子７の
出力信号の検波レベルｖｅ、を読込み（ステップＳ４）
、次いでステップＳ２，４で読込んだ検波レベルｖＡｎ
　＋　　ＶＢＩとの比Ｒ＝νＡｎ　／　ＶＢｎを求める
（ステップＳ５）。

ここで、前述したように１．第１の視野２１（受光素子
６の視野）は路面の凹凸よりも広く、第２の視野２２（
受光素子７の視野）は路面の凹凸より狭いものであるか
ら、受光素子６の出力信号の検波レベルＶＡＮよ路面に
凹凸があってもあまり変化しないが、受光素子７の出力
信号の検波レベルＶＢは路面に凹部があると大きく減少
し、凸部があると大きく増加する。従って、路面が平坦
な場合は前記比Ｒは次式（１）を満足させ、路面に凹部
がある場合は前記比Ｒは次式（２）を満足させ、路面に
凸部がある場合は前記比Ｒは次式（３）を満足させるこ
とになる。

Ｋ１≦Ｒ≦に２　　　　　　　・−・・−・−・　　（
１）Ｒ＞Ｋ２　　　　　　　　　〜−−−・−・−（２
）Ｒ＜　Ｋｌ　　　　　　　　　　・−−−−−・−（
３）次いで、マイクロプロセッサ１２ばステップＳ５で
求めた比Ｒが式（１）を満足させているか否かを判断し
くステップＳ６）、判断結果がＹＥＳの場合は路面が平
坦であると判定した後（ステップＳ７）、ステップＳ１
５の処理を行なう。また、ステップＳ６の判断結果がＮ
ｏの場合は、マイクロプロセッサ１２はステップＳ５で
求めた比Ｒが式（３）を満足させているか否かを判断す
る（ステップＳ８）。そして、ステップＳ８の判断結果
がＹＥＳの場合は、マイクロプロセッサＩ２は前回のサ
イクルに於けるステップＳ２で読込んだ受光素子６の出
力信号の検波レベルシ都−７と今回のサイクルに於ける
ステップＳ２で読込んだ検波レベルｖＡｎとの差の絶対
値１　ｖ／１ｎ−ＶＡｎ−＋　１が所定値αよりも大き
いか否か、即ち検波レベルＶＡの変化率が所定値αより
も大きいか否かを判断する（ステップＳ９）。そして、
ステップＳ９の判断結果がＹＥＳＯ場合は路面に色変化
があると判定しくステップ５１０）、判断結果がＮＯの
場合は路面に凸部があると判定しくステップ５１１）、
この後ステップＳ１５の処理を行なう。

ここで、ステップＳ８の判断結果だけでなく、ステップ
Ｓ９の判断結果にも基づいて路面の状態を判定する理由
を説明する。即ち、第２図（Ａ）〜（Ｃ）から判るよう
に、車両が路面の反射率の高い部′分２４に進入する時
、車両が反射率の高い部分２４から出る時、検波レベル
ＶＡ、　ＶＢは大きく変化する。しかし、検波レベルＶ
Ａ、　　ＶＢの変化には時間的なずれがあるため、ステ
ップＳ８の判断結果だけで路面状態を判定と、その判定
結果に誤りが生じる慣れがあるからである。

また、ステップＳ８の判断結果がＮｏの場合は、マイク
ロプロセッサ１２は前回のサイクルに於けるステップＳ
２で読込んだ受光素子６の出力信号の検波レベルＶＡｎ
−，と今回のサイクルに於けるステップＳ２で読込んだ
検波レベルＶＡｎとの差の絶対値ｌ　ＶＡｎＶＡｎ−１
１が所定値αよりも大きいか否か、即ち検波レベルνへ
の変化率が所定値αよりも大きいか否かを判断する（ス
テップ５１２）。そして、スノーツブ３１２の判断結果
がＹＥＳの場合は路面に色変化があると判定しくステッ
プ５１３）、判断結果がＮＯの場合は路面に四部がある
と判定しくステップ５１４）、この後ステップＳ１５の
処理、即ち判定結果に対応したサスペンション制御信号
をサスペンション制御部１４に加える処理を行なう。

尚、上述した実施例に於いては受光素子６の出力信号の
検波レベルνへの変化率が所定値α以上の場合、路面に
色変化があると判定したが、検波レベルＶＡのレベルが
所定値以上ある場合、路面に色変化があると判定するよ
うにしても良いことは勿論である。また、第１の視野２
１が反射率の高い部分２４に差し掛ってから時間ＴＩが
経過するまで、第１の視野２１が反射率の高い部分２４
から出始めてから時間Ｔ２が経過するまでの間、路面状
態の判定を禁止するようにしても良いことは勿論である
。尚、前記時間ＴＩ、　Ｔ２は次式（４）、　　（５）
により求めることができるものであり、■は車速センサ
１３の検出結果（車速）、β１は第１の視野２１の右端
と第２の視野の右端との間の距離、β２は第１の視野２
１の左端と第２の視野の左端との間の距離を示している
。

Ｔ１＝＃１÷Ｖ　　　−・・・−・−（４）Ｔ２＝　Ａ
　２÷■　　・−・・・−・　（５）第４図は本発明の
他の実施例のブロック線図であり、４Ｌ４２は発光素子
、４３は受光素子、４４〜４６はレンズ、４７はマイク
ロプロセッサ５３からの切換信号すが“１”の時は駆動
回路４８の出力を発光素子４１に加え、切換信号すが“
０”の時は駆動回路４８の出力を発光素子４２に加える
アナログスイッチ、４９は発振器、５０はバンドパスフ
ィルタ、５１は検波回路、５２はＡＤ変換器、５３はマ
イクロプロセッサ、５４は車速センサである。

マイクロプロセッサ５３は切換信号すの状態を周期的に
変化させ、発光素子４１．４２から交互に駆動回路４８
１発振器４９によって変調された光が出射されるように
する。発光素子４１から出射された光はレンズ４４を介
して路面に照射され、発光素子４２から出射された光は
レンズ４５を介して路面に照射される。ここで、発光素
子４１から出射さ、れた光が第５図に示す第１の視野７
１を照射し、発光素子４２から出射された光が第２の視
野を照射し、第１の視野子ｌが路面の凹凸よりも広く、
第２の視野７２が凹凸よりも狭くなるように、レンズ系
が設定されているものとする。尚、第５図に於いてＴ３
は受光素子４３の視野を表している。

受光素子４３には第１．第２の視野５１．５２からの反
射光が交互に入射し、受光素子４３の出力信号はバンド
パスフィルタ５０．検波回路及びＡＤ変喚器５２を介し
てマイクロプロセッサ５３に入力される。マイクロプロ
セッサ５３は前述した実施例と同様に、第１の視野５１
からの反射光のレベルと第２の視野５２からの反射光の
レベルとの比に基づいて路面状態を判定し、その判定結
果に対応したサスペンション制御信号を出力する。

〔発明の効果〕

以り説明したように、本発明は、面積がそれぞれ異なる
第１．第２の視野からの反射光の強度の比に基づいて路
面に凹凸があるか否かを判定しているものであるから、
路面に色変化がある場合に於いても、凹凸を確実に検出
することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック線図、第２図は第
１図の動作説明図、第３図はマイクロプロセッサ１２の
処理内容を示すフローチャート、第４図は他の実施例の
ブロック線図、第５図は第４図の動作説明図、第６図は
従来例のブロック線図、第７図は第６図の動作説明図で
ある。 １．４１．４２は発光素子、２，５．４４〜４６はレン
ズ、３，４８は駆動回路、４，４９は発振器、６，７゜
４３は受光素子、８，４７はアナログスイッチ、９゜５
０はバンドパスフィルタ、１０．５１は検波回路、１１
゜５２はＡＤ変換器、１３．５４は車速センサ、１４は
サスペンション制御部である。 第１図の動作説明図 第　　２　　図 マイクロプロセッサ１２の処理内容を 示すフローチマート 第　　６　　図 第　　４　　図 第４図の動作説明図 第　　５　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 路面の凹凸を検出する路面凹凸検出装置に於いて、 面積がそれぞれ異なる第１及び第２の視野からの反射光
   を電気信号に変換する光電変換手段と、該光電変換手段
   から出力される前記第１、第２の視野からの反射光の強
   度に対応したレベルを有する信号の比を求める演算手段
   と、 該演算手段の演算結果に基づいて前記路面に凹凸がある
   か否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする
   路面凹凸検出装置。