JP2015204097A - スピードバンプの検出装置とこれを用いたナビゲーション更新装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リアルタイム更新されたナビゲーション地図情報に基づいて車両の経路が設定される場合、検出されたスピードバンプを通過する時にサスペンションを制御することで、乗り心地を向上させるスピードバンプの検出装置とこれを用いたナビゲーション更新装置及び方法を提供する。【解決手段】本発明によるスピードバンプの検出装置は、車両の前方走行中に外乱を検出するセンサ部１１０と、外乱による車両データを格納し、車両の移動距離の算出及び検出されたスピードバンプ位置情報の更新命令を送出する制御部１２０と、前記算出された位置情報によってリアルタイム更新を行うナビゲーション部１３０と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明はスピードバンプの検出装置とこれを用いたナビゲーション更新装置及び方法に関するもので、電子制御走行安定装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＥＳＣ）によって道路の環境を認識し、これを用いてナビゲーションをリアルタイム更新し、更新されたナビゲーションに基づいて車両の走行環境を改善する技術である。

車両の走行段階で、車両に集められたデータを用いて道路の環境を認識することができる。車両の制御部として電子制御走行安定装置が用いられるが、電子制御走行安定装置は、車両に集められた輪の速度、車両の速度、及び位置情報に関するデータから道路の環境を認識することができる。

さらに、ナビゲーションを使用する場合は所定の地図情報を用いることができるので、スピードバンプを通過する時にサスペンションの減衰力の設定を変更するように構成することができる。

これによって、車両に加えられるストレスや車両走行による乗り心地の悪さを解消することができる。

ただし、所定の地図情報とは違い、スピードバンプが新設または除去された場合は、ナビゲーションは実際の道路を反映したリアルタイム更新が行われておらず、それによって、必要な時に所定のサスペンションの制御を行うことが困難である。

したがって、ナビゲーションに入力される所定の地図情報は、リアルタイムで道路の環境を反映できないという問題がある。すなわち、道路のスピードバンプの新設による環境変化に流動的に対応できないナビゲーションシステムとなるため、所定の地図データによるサスペンションの制御しかできないという限界がある。

スピードバンプを通過する場合、路面荷重の変化により、乗り心地に不満がある場合と車両のサスペンション及び車体の損傷を招く場合がある。

これら問題点を解決するために、サスペンションの減衰力やバネ特性を制御できる電子制御サスペンションが搭載された車両が開発されたが、この車両はスピードバンプを通過して走行する場合、ナビゲーションシステムのスピードバンプ位置情報を用いてサスペンションの特性を最適の状態に制御して快適な乗り心地を提供し、車両のサスペンションと車体の損傷を解決することを目的とする。

ただし、所定の地図データによるサスペンションの制御しかできないナビゲーションシステムであるため、サスペンションの制御が必要な時に所定の制御を行うことができなかったり、不要な時に制御を行ったりする場合が生じた。

さらに、上述した問題を解決するために、別途のナビゲーション更新を行って新たな道路情報を更新するためには別途の費用と時間がかかるという問題がある。

本発明によるスピードバンプの検出装置は、車両の前方走行中に外乱を検出するセンサ部、外乱による車両データを格納し、車両の移動距離の算出及び検出されたスピードバンプ位置情報の更新命令を送出する制御部を含み、さらに、更新命令を受信して更新を行うナビゲーション部を含む。

前記制御部はセンサ部によって外乱発生をモニタリングし、外乱の検出及び位置情報を格納し、前輪及び後輪の外乱発生時間の間の移動距離を算出することによって走行段階でスピードバンプをリアルタイム検出することができる。また、制御部は、検出されたスピードバンプの位置情報更新命令をナビゲーション部に送出することができる。更新命令にはスピードバンプの位置情報が含まれている。

本発明によれば、スピードバンプを感知し、ナビゲーションをリアルタイム更新することで車両の走行経路上にスピードバンプが含まれている場合は減衰力を制御するが、車両の走行中に道路に新設されたスピードバンプを検出でき、ナビゲーションに検出されたスピードバンプをリアルタイム更新することができる。

さらに、電子制御走行安定装置が装着されている車両であれば、別途のスピードバンプ検出装置を設置しなくても、電子制御走行安定装置により測定される車両データを用いてスピードバンプを検出できるため、スピードバンプを検出するための装置の設置及び追加費用が不要となる。

また、サスペンションを制御することによって、スピードバンプをスムーズに乗り越えるようになるため、車体の衝撃及びサスペンションの損傷を防止し、乗り心地を改善することができる。

最後に、ナビゲーションの別途の更新が不要となるため、更新のための時間と費用を節約できる。

本発明の実施例によるスピードバンプの検出装置を示す構成図である。 本発明の実施例によるスピードバンプの検出装置において、制御部でスピードバンプを検出する方法を示すフローチャートである。 本発明のナビゲーションシステムのフローチャートである。 本発明のナビゲーション更新方法に関するフローチャートである。

以下、本発明によるスピードバンプの検出装置とこれを用いたナビゲーション更新装置及び方法について図面を参照して説明する。

本発明は、外乱発生を検出し、これによって車両のホイールベースと前後輪の外乱発生時間の間の移動距離を比較する過程を用いてスピードバンプが存在するか否かを検出するように構成される。

本発明では、平坦路を走行する場合に比して車両データに大きな変化をもたらす要因を外乱（ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ）という。

一実施例として、スピードバンプを通過する場合、所定の車両における車輪速度の変化量、車高の変化量などの基準値以上の変化量が発生した場合、車両の制御部は外乱を検出することになる。

以下、 図面を参照して前輪及び後輪の外乱によるスピードバンプの検出装置、これを用いたナビゲーション更新装置及び方法の実施例を説明する。

図１は、本発明の実施例によるスピードバンプの検出装置の構成図である。

外乱を検出するためのスピードバンプセンサ部１１０は、ホイールスピードセンサ、車高センサ、車速センサなどで構成される。さらに、センサ部は、前輪に対する車速情報と後輪に対する車速情報などを検出するためにそれぞれ１つ以上で構成される。

スピードバンプセンサ部１１０は走行中に車両データを測定するため、車両がスピードバンプを通過する時点に発生する外乱データを測定することができる。これは少なくとも前輪と後輪にそれぞれ１つ以上のセンサを要求する。

例えば、ホイールスピードセンサを用いたセンサ部１１０は、ＡＢＳブレーキシステム（Ａｎｔｉ−ｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ：ＡＢＳ）が装着されている車両にホイールスピードを測定するために装着される。ホイールスピードセンサは、輪の回転速度をトーンホイール（ｔｏｎｅ ｗｈｅｅｌ）とセンサにおける磁力線の変化から感知して制御部に入力する役割をする。また、ホイールスピードセンサは、４輪にそれぞれ設置されている。したがって、前輪と後輪がスピードバンプを通過する時、ホイールスピードセンサによって輪の回転速度データなどを制御部に入力することができる。

制御部１２０は、それぞれのセンサ部１１０から収集される車両データによってスピードバンプを通過する時に発生する外乱を感知し、前輪外乱が発生した後に車両の移動距離を算出し、後輪外乱の発生を条件としてスピードバンプの有無を判断することができる。好ましくは、制御部１２０は電子制御走行安定装置で構成することができる。

制御部１２０は、前輪外乱と後輪外乱を検出し、検出された外乱の発生時点間の前記車両の移動距離を算出することができる。

基本的に車両の移動距離は、制御部に収集される車速データを用いて算出することができる。一実施例として、電子制御走行安定装置は、基本的に車速の常時演算によって車両の移動距離の算出が可能となる。

算出された移動距離と車両のホイールベースとの差分値を用いて、所定のロジックによってスピードバンプの有無を判断できる。

さらに、スピードバンプの位置情報を収集及び格納できるが、スピードバンプの位置情報は、車両の前輪カメラ、ＧＰＳ、レーダー、アンテナ、ハイパス、ＲＦ端末機、車両の前方カメラ、及び誘導線感知センサのうち何れか１つ以上から測定される。

制御部１２０が外乱を検出する一例を挙げれば、センサ部がホイールスピードセンサからなる発明では、ホイールスピードセンサから電子制御走行安定装置に入力される輪の回転速度の変化率が所定値以上であれば外乱であると判断する。また、車高センサをベースとするセンサ部を有する場合、電子制御走行安定装置に入力される車高変化率が所定値以上であれば外乱であると判断することができる。

スピードバンプの検出時に制御部で算出される移動距離は、制御部１２０が電子制御走行安定装置からなり、スピードバンプの通過時に発生する前輪外乱を制御部により検出（Ｓ２１０）し、車両のホイールベースと前輪の外乱発生後の車両移動距離の差（Ｓ２２０）が閾値以下（Ｓ２３０）で、後輪の外乱発生時（Ｓ２４０）にスピードバンプを検出（Ｓ２５０）する。

車両の移動距離は、電子制御走行安定装置に基本的に常時演算される車両の速度データの積算によって算出が可能となる。

したがって、一実施例で車両のホイールベース（Ｌ）として判断して下記の通りになると、後輪外乱を発生条件としてスピードバンプを検出する。

前記（ｋ）値は所定の閾値である。

スピードバンプを検出した後、ナビゲーション更新装置は、制御部１２０、ナビゲーション１３０、及びサスペンションで構成することができる。

制御部１２０はスピードバンプを検出した後に位置情報を格納し、これによって、ナビゲーションの更新命令を送出するが、位置情報は、車両の前輪カメラ、ＧＰＳ、レーダー、アンテナ、ハイパス、ＲＦ端末機、車両の前方カメラ、及び誘導線感知センサのうち何れか１つ以上から測定されて制御部に格納されることができる。

前記ナビゲーション１３０は、車両の位置を推定する段階（Ｓ３１０）の後、制御部から受信した更新命令（Ｓ４１０）に含まれているスピードバンプの位置情報と、ナビゲーションに含まれている地図情報とが同じであるか否かを判断（Ｓ４２０）し、検出されたスピードバンプの位置情報と地図情報が相異なる場合はナビゲーションの更新を行う（Ｓ４３０）。

車両の経路を推定（Ｓ３２０）する場合、マップマッチングによって車両の開始点を設定し、さらにスピードバンプを通過する経路はサスペンションの制御を行うことができる。

サスペンションは、好ましくは電子制御サスペンションにすることができる。電子制御サスペンションとは、前輪及び後輪のサスペンションを電子制御することによって乗り心地と操向安全性を向上させるサスペンションシステムをいう。

先ず、ナビゲーションの更新を行い、更新が完了したナビゲーションを用いて車両の走行中に検出されたスピードバンプを通過（Ｓ３３０）する場合に制御部によってサスペンションの減衰力を制御（Ｓ３４０）して車両を走行させる方法である。

１１０ センサ部
１２０ 制御部
１３０ ナビゲーション部

Claims (14)

1. 車両走行データを測定するセンサ部と、
   前記車両走行データの前輪及び後輪の外乱発生をモニタリングし、スピードバンプの有無を判断する制御部と、で構成されており、
   前記制御部は後輪の外乱発生時に
   

   

   である場合、スピードバンプが存在すると判断するが、
   前記Ｌは車両のホイールベース、前記Ｓは前輪の外乱発生後の車両の移動距離、及び前記Ｋは所定の閾値であるスピードバンプの検出装置。
2. 前記制御部は
   

   

   を常時モニタリングし、後輪の外乱発生時に前記
   

   

   条件を満足する場合、スピードバンプを検出することを特徴とする請求項１に記載のスピードバンプの検出装置。
3. 前記走行データは、輪の速度、車両の速度、及び車高を含むことを特徴とする請求項１に記載のスピードバンプの検出装置。
4. 前記センサ部は、ホイールスピードセンサ、車高センサ、及び車速センサのうち何れか１つ以上を含むことを特徴とする請求項１に記載のスピードバンプの検出装置。
5. 前記センサ部は、前記車両の前輪及び後輪にそれぞれ１つ以上のセンサを有することを特徴とする請求項４に記載のスピードバンプの検出装置。
6. 前記センサ部は、ホイールスピードセンサを含んでなり、ホイールの回転速度の変化率が所定値以上に測定される場合、前記制御部により外乱であると判断することを特徴とする請求項４または５に記載のスピードバンプの検出装置。
7. 前記センサ部は、車高センサを含んでなり、車高の変化率が所定値以上に測定される場合、前記制御部により外乱であると判断することを特徴とする請求項４または５に記載のスピードバンプの検出装置。
8. 前記制御部は電子制御走行安定装置であることを特徴とする請求項１に記載のスピードバンプの検出装置。
9. 前記スピードバンプの位置情報は、車両の前輪カメラ、ＧＰＳ、レーダー、アンテナ、ハイパス、ＲＦ端末機、車両の前方カメラ、及び誘導線感知センサのうち何れか１つ以上から測定されることを特徴とする請求項１に記載のスピードバンプの検出装置。
10. 車両走行データを測定するセンサ部と、
    前記車両走行データの前輪及び後輪の外乱発生をモニタリングし、スピードバンプの有無を判断し、スピードバンプの位置情報を算出し、前記スピードバンプの位置情報に基づいて更新命令を送出する制御部と、
    前記更新命令を受信してリアルタイム更新を行うナビゲーション部と、
    前記制御部は後輪の外乱発生時に
    

    

    である場合、スピードバンプが存在すると判断するが、
    前記Ｌは車両のホイールベース、前記Ｓは前輪の外乱発生後の車両の移動距離、及び前記Ｋは所定の閾値であるナビゲーション更新装置。
11. 前記ナビゲーション部の更新において、
    前記制御部により検出されたスピードバンプ位置情報と前記ナビゲーション上の地図情報が異なる場合、前記ナビゲーションを更新することを特徴とする請求項１０に記載のナビゲーション更新装置。
12. 前記スピードバンプの位置情報は、車両の前輪カメラ、ＧＰＳ、レーダー、アンテナ、ハイパス、ＲＦ端末機、車両の前方カメラ、及び誘導線感知センサのうち何れか１つ以上から測定されることを特徴とする請求項１０に記載のナビゲーション更新装置。
13. センサ部によって走行中の車両走行データを測定する段階と、
    制御部が前記車両走行データの前輪及び後輪の外乱発生をモニタリングし、スピードバンプの有無を判断し、前記スピードバンプの位置情報を算出し、前記スピードバンプの位置情報に基づいて更新命令を送出する段階と、
    ナビゲーションが前記更新命令を受信してリアルタイム更新を行う段階と、
    前記制御部は後輪の外乱発生時に
    

    

    である場合、スピードバンプが存在すると判断するが、
    前記Ｌは車両のホイールベース、前記Ｓは前輪の外乱発生後の車両の移動距離、及び前記Ｋは所定の閾値であるナビゲーション更新方法。
14. 前記ナビゲーションの更新を行う場合は、
    前記ナビゲーションのスピードバンプ地図情報と前記検出されたスピードバンプの位置情報が異なる場合、ナビゲーションを更新する段階を含むことを特徴とする請求項１３に記載のナビゲーション更新方法。

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