JPS62887A - 路面状態検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は路面の凹凸を検出する路面状態検出装置に関し
、詳しくは路面の凹凸を路面の色の変化と区別して検出
し得る光学式の路面状態検出装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来より、路面の凹凸状態に応じてサスペンションのば
ね定数を自動的に変化させ、車両の走行性を向上させる
車両のサスペンションｔｌｌＪｍ装置が考えられている
。これは、凹凸の°ある路面でばばね定数を小さくして
路面による撮動を吸収し、逆に平坦な路面ではばね定数
を大きくしてコーナ部での走行安定性を向上させるとい
ったものであるが、この種の装置ではその制御の為に路
面状態、即ち路面の凹凸状態を正確に検出し得る路面状
態検出装置が必要となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが従来の路面状態検出装置は、例えば特開昭５９
−１７１８２号公報記載のように、車両に、路面を照射
する投光器と路面からの反射光を受光する受光器とを搭
載し、受光器からの受光信号レベルが大きいか否かによ
って路面の凹凸状態を検出するよう構成されていること
から、路面の凹凸だけでなく、路面の色の変化も路面の
凹凸として検出してしまうという問題があった。即ち路
面上には、制限速度や横断歩道等、白や黄色で描かれた
表示物が存在するが、この種の表示物に光を照射してそ
の反射光を受光すると、通常の路面との反射率の違いに
よって受光器での受光信号レベルが大きくなり、路面の
凹凸として検出してしまうのである。

そこで本発明は路面の凹凸と色の変化とを識別し、路面
の凹凸のみを正確に検出し得る路面状態検出装置を提供
することを目的としてなされたものであって、以下の如
き構成をとった。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 即ち上記問題点を解決するための手段としての本発明の
構成は、第１図に示す如く、 車両進行方向前方の路面を照射する発光手段Ｍ１と、 該発光手段Ｍ１の照射により上記路面から反射される反
射光を受光して、受光信号を出力する受光手段Ｍ２と、 該受光手段Ｍ２より出力される受光信号に基づき、上記
路面の凹凸を検出する路面状態検出手段Ｍ３と、 を備えた路面状態検出装置において、 上記受光手段Ｍ２を、 上記路面からの反射光をビーム状に集光する集光レンズ
Ｍ４と、 該集光レンズＭ４により集光されたビーム状の反射光を
受光して、その受光位置に応じた受光信号を出力する平
面状の受光部Ｍ５と、 により構成し、 上記路面状態検出手段Ｍ３を、上記受光部Ｍ５での反射
光の受光位置が車両の進行に伴い連続的に変化する時、
路面の凹凸を検出するよう構成してなることを特徴とす
る路面状態検出装置を要旨としている。

ここで上記受光部Ｍ５としては、集光レンズＭ４によっ
て集光されたビーム状の反射光を受光して、その位置に
応じた受光信号を出力できればよく、従来の撮像管や固
体撮像素子を用いることもできるが、連続的な受光位置
計測が可能で、周辺回路が簡単な半導体装置検出器、＾
いわゆるＰＳＤ（ポジション・センシティブ・ディテク
タ）を用いることが望ましい。また上記発光手段Ｍ１よ
り照射される光としては上記受光部５により受光可能な
ものであれば何でもよいが、外光と区別し易くするため
に、所定周期で変調されたレーザー光等を用いることが
望ましい。

［作用］ 上記のように構成された本発明の路面状態検出装置では
、受光部Ｍ５における反射光の受光位置が車両の走行に
伴い連続的に変化した場合にのみ路面の凹凸を検出する
こととなる。

これは例えば第２図（イ）　（ロ）　（ハ）に示すよう
に、車両が凹凸路面を走行する際には、受光部Ｍ５の受
光位置が下方から上方にと連続的に変化して、第３図に
示す如き受光位置特性が得られ、逆に第４図（イ）　（
ロ）（ハ）に示すように、車両が横断歩道等の白線表示
のある路面を走行する際には、受光部Ｍ５の受光位置は
下方から上方にと変化するものの、その受光位置特性は
第５図に示す如く不連続なものとなることから、受光位
置が車両の走行に伴い連続的に変化した場合にのみ路面
の凹凸を検出するようしておけば、路面上の表示物によ
る色の変化と区別して路面の凹凸のみを正確に検出でき
るようになるからである。

［実施例〕 以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。

第６図は本実施例の路面状態検出装置全体の構成を表わ
すブロック図である。

図において１０は車両の前方に設けられ、信号光の投・
受光を行なう投受光ユニットを表わし、所定の信号光を
発光する発光素子１２と、発光素子１２で発光された信
号光を車両前方の路面上に照射するためその信号光を集
光する照射レンズ１４と、路面からの反射光を集光する
受光レンズ１６と、受光レンズ１６を介して入射される
光のうち上記発光素子１２で発光された信号光のみを入
光し、太陽光等信の外光を除去するための光フィルタ１
８と、光フィルタ１８を介して入射された信号光を受光
して、その受光位置に対応する受光信号を出力するＰＳ
Ｄ２０とから構成されている。

次に２２は車両の走行速度（車速）を検出するための車
速センサ、２４は当該車両のサスペンションのばね定数
及び減衰力を変更するアクチュエータを表わし、上記投
受光ユニット１０と共に制御回路３０に接続されている
。尚上記Ｐｓｉ）２０は、反射光の受光位置としてＰＳ
Ｄ２０表面の上下方向のみを検出できればよいことから
、このＰＳＤ２０にはいわゆる１次元ＰＳＤが用いられ
ている。

制御回路３０は、上記発光素子１２を発振回路３２より
出力されるパルス信号に応じて駆動する駆動回路３４と
、ＰＳＤ２０の上・下両端に設けられた電極からの検出
信号を増幅する増幅回路３６及び３８と、この増幅回路
３６及び３８で増幅されたＰＳＤ２０の受光位置を表わ
す検出信号ｖ１及びｖ２を選択して入力するマルチプレ
クサ４０と、マルチプレクサ４０で入力された検出信＠
ｖ１又はｖ２をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４
２と、これらマルチプレクサ４０及びＡ／Ｄ変換器４２
を介して入力される検出信号ｖ１及びｖ２や上記発振回
路３２から発振されるパルス信号、あるいは車速センサ
２２にて検出された車速を表わす車速信号Ｖを受け、車
両前方の路面の凹凸を検出する路面状態検出処理を実行
する、ＣＰＵを中心に構成されたマイクロコンピュータ
４４と、から構成され、路面の凹凸を検出した際、アク
チュエータ２４を駆動してサスペンションのばね定数及
び減衰力を変更するようされている。

以下、上記マイクロコンピュータ４４にて実行される路
面状態検出処理を、第７図に示すフローチャートに沿っ
て詳しく説明する。

図に示す如く、処理が開始されるとまずステップ１００
を実行し、後述のフラグＦ１、Ｆ２、及び走行距離りの
値をクリアする、初期化の処理を実行する。初期化の処
理が終了すると、続くステップ１０１にて発振回路３２
からの信号を基に、発光素子１２が発光されたか否かを
判断する。そして発光素子１２が発光されるまでの間は
この処理をくり返し実行し、発光素子１２が発光される
と次ステツプ１０２に移行する。

ステップ１０２ではＰＳＤ２０で検出され、増−幅回路
３６及び３８で増幅された、反射光の受光位置に応じた
検出信号ｖ１、ｖ２及び車速センサ２２より出力される
車速信号Ｖを夫々入力する。そしてステップ１０３に移
行して上記入力された検出信＠ｖ１、及びｖ２を基にＰ
ＳＤ２０における反射光の受光位置、つまりＰＳＤ２０
の中心に対する受光点のずれ量Ｘを次式 より算出し、続くステップ１０４に移行する。

ステップ１０４では上記検出された受光位置がＰＳＤ２
０の中心より所定量Ｓより大きくずれたか否か、即ち上
記求められたＸの値がＳの値を越えているか否かを判断
する。そしてこのステップ１０４でｘ＞Ｓである旨判断
すると次ステツプ１０５に移行して、路面に白線等の表
示物、あるいは凹凸が存在する旨を表わすフラグＦ１を
セットする。

上記ステップ１０４にてＸ≦Ｓである旨判断された場合
、あるいは上記ステップ１０５にてフラグＦ１がセット
された場合には、続くステップ１０６に移行して、フラ
グＦ１がセットされているか否かを判断する。そしてこ
のステップ１０６にてフラグＦ１がリセット状態である
と判断されると再度ステップ１０１に移行して上記の処
理をくり返し実行する。　。

一方路面上に凹凸又は白線等が存在し、上記ステップ１
０５にてフラグＦ１がセットされたものとすると、本ス
テップ１０６ではｒＹＥｓＪと判断され、続くステップ
１０７に移行する。そして今度は上記ステップ１０３に
て求められた受光位置を表わすＸの値がΔＳより小さい
か否が、っまリＰＳＤ２０中心に対する受光位置のずれ
量Ｘが充分小さく、はぼＰＳＤ２０の中心位置にあるか
否かを判断する。

ここで現在Ｘ’８となった直後であり、Ｘ≧ΔＳである
とするとこのステップ１０７においてはｒＮＯＪと判断
され、続くステップ１０８に移行して、フラグＦ２がセ
ットされているか否かを判断する。この時点ではフラグ
Ｆ２は前記ステップ１００にてリセットされた後、未だ
セットされていないことから本ステップ１０８ではｒＮ
ＯＪと判断されステップ１０１に移行する。

次に路面に凹凸又は白線等が存在すると判断された後、
車両がその凹凸又は白線等に近づいてきて、ｘくΔＳに
なると、ステップ１０７にて初めてｒＹＥｓＪと判断さ
れ、次ステツプ１０９が実行される。ステップ１０９で
は上記ステップ１０２にて入力された車速信号ｖ１即ち
車両の走行速度■と、発振回路３２による発光素子１２
の駆動周期Ｔと、を用いて受光位置がＰＳＤ２０の中心
近くに存在するようになってから車両の走行した走行距
離りを算出する。その後ステップ１１０に移行して、フ
ラグＦ２をセットし再度ステップ１０１に移行する。

次に車両の走行に伴い再び×２ΔＳとなるとステップ１
０７にて「ＮＯ」と判断され、ステップ１０Ｂが実行さ
れる。ステップ１０８では前回ステップ１１０にてフラ
グＦ２がセットされたことがらｒＹＥｓＪと判定され、
ステップ１１１の処理が実行されることとなる。

ステップ１１１では前回の処理の際にステップ１０９で
求められた車両の走行距離Ｌ１即ちＰＳ０２０の受光位
置がその中心近傍に存在する間車両が走行した走行距離
りが、所定値ＬＳより小さいか否かを判断する。そして
ステップ１１１にてＬ＜ＬＳである旨判断すると、次ス
テツプ１１２にて路面が凹凸であることを検出し、本ル
ーチンの処理を終了し、逆にＬ≧ＬＳである旨判断する
とそのまま本ルーチンの処理を終了する。

以上のように路面状態検出処理を実行することによって
、路面上に白線等の表示物が存在し、その表示物から反
射される反射光が強くなっても、この表示物と路面の凹
凸とを正確に識別して凹凸のみを検出することができる
ようになる。これは前記作用の項でも述べたように、路
面に凹凸が存在する場合には、ＰＳＤ２０上での受光位
置は連続的に変化して、第３図に示す如くその受光位置
がＰＳＤ中心近傍にある間の走行距離りが短くなり、逆
に白線等の表示物が存在する場合にはＰＳ０２０上での
受光位置は不連続に変化して、第５図に示す如くその位
置がＰＳＤ２０中心近傍にある間の走行距離りが長くな
るからである。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明の路面状態検出装置において
は、集光レンズを介して入光されたビーム状の反射光を
平面状の受光部により受光して、その受光位置が連続的
に変化する時路面の凹凸を検出するよう構成されている
。従って本発明の路面状態検出装置によれば路面上に白
や黄色で描かれた横断歩道や制限速度等の表示物によっ
て路面の凹凸が誤検出されることはなく、路面の凹凸の
みを正確に検出することができるようになる。よってこ
の装置を用いればサスペンション制御等も精度よく良好
に実行することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を表わす構成図、第２図ないし第
５図は本発明の動作を表わす説明図であって、第２図は
車両の凹凸路面走行時の反射光及びその受光位置の変化
を表わす説明図、第３図はその時得られる受光位置特性
を表わすグラフ、第４図は白線等表示物のある路面走行
時の反射光及びその受光位置の変化を表わ、す説明図、
第５図はその時の受光位置特性を表わすグラフ、第６図
及び第７図は本発明の一実施例を示し、第６図は実施例
の全体構成を表わす構成図、第７図は路面状態検出処理
を表わすフローチャートである。 １０・・・投受光ユニット １２・・・発光素子 １４・・・照射レンズ １６・・・受光レンズ ２０・・・ＰＳＤ ３０・・・制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両進行方向前方の路面を照射する発光手段と、該発光
   手段の照射により上記路面から反射される反射光を受光
   して、受光信号を出力する受光手段と、 該受光手段より出力される受光信号に基づき、上記踏面
   の凹凸を検出する路面状態検出手段と、を備えた路面状
   態検出装置において、 上記受光手段を、 上記路面からの反射光をビーム状に集光する集光レンズ
   と、 該集光レンズにより集光されたビーム状の反射光を受光
   して、その受光位置に応じた受光信号を出力する平面状
   の受光部と、 により構成し、 上記路面状態検出手段を、上記受光部での反射光の受光
   位置が車両の進行に伴い連続的に変化する時、路面の凹
   凸を検出するよう構成してなることを特徴とする踏面状
   態検出装置。