JPH0386619A - 陸上運行車輌のための路面感知方式 - Google Patents

陸上運行車輌のための路面感知方式

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JPH0386619A
JPH0386619A JP2210575A JP21057590A JPH0386619A JP H0386619 A JPH0386619 A JP H0386619A JP 2210575 A JP2210575 A JP 2210575A JP 21057590 A JP21057590 A JP 21057590A JP H0386619 A JPH0386619 A JP H0386619A
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signal
vehicle
microwave
protrusion
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JP2210575A
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Raglan Horatio Andrew H Tribe
ラグラン・ホラティオ・アンドリュー・ハロルド・トリベ
Neil G Thomson
ネイル・ゴードン・ソムソン
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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〕 本発明は道路の表面（以下路面と略記する）にある衝撃
の原因となる物（以下突起と略記する）およびポット状
穴のような不規則な状態を感知し、感知した不規則な状
態の型式や程度の厳しさに従って懸架系統のような陸上
運行車輌（以下車輌と略記する）の運転系統およびそれ
による車輌の走行動Ｊｉｌ　（ｒｕｎｎｉｎｇ　ｐｅｒ
ｆｏｒｍａｎｃｅ）の変更を行うための方式に関する。
〔従来の技術〕
従来知られている路面感知の提案の一つとして、米国特
許第４，７８１，４６５号明細書に、車輌の前方規定の
距離の面に光線を当て、反射光によって懸架のｇＡ節の
ために使用する信号のために走行した区間を監視して、
路面を走査する方法が記載されている。この方式の操作
は偽似反射の効果によって重大な妨害を受け、この問題
を回避するために必要な予防的および修正的処置には、
既に元来高価な出費を要する方式の生産コストを更に増
加させる。
今一つの従来方式として、米国特許第４．２２５．９５
０号明細書には超音波を発射して路面に当て、反射信号
を車輌の動態を変更する（ｔｏ　１ｎｆｌｕｅｎｃｅ）
のに使用する方式が記載されている。
しかしながら、超音波信号は空気の乱流による減衰に非
常に敏感であり、従ってこのような方式は信頼性が十分
でないと考えられる。
又他の方式として、レーダーを使用することが提案され
た。すなわち車輌の底面と路面との距離の変化をレーダ
ーを用いて測定し、変化に相応する制御信号を造り出す
方式である。しかしながらこのような方式は車輌につい
ている制御装置で満足に車輌の動態を変更出来るに十分
な応答時間が得られない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、生産が簡単でコストが低く、しかもよ
り効果的に種々の平常の系統を操作できる車輌用路面感
知方式を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に従う、車輌用路面感知方式は車輌の前方の路面
に電磁波を放射する放射器、搬送波（ｃａｒｒｉｅｒ）
が路面の不規則な状態に従って振幅変調される検出波の
受信器、路面条件に従う制御の代表信号を得るため、変
調信号を微分処理する手段、および制御信号を得て、制
御信号に応答して車輌装備の動作の変更を可能にする車
輌の方式制御装置とより構成される。
好ましい放射器としてはマイクロ波を放射することを可
能にする装置である。好ましい変調信号は、信号を微分
する前に方式雑音を除去するため低域通過フィルターに
かけて得られる。
〔実施例〕
本発明は例示するために、添付した図を参考にして説明
する。
第１図および第２図を参考にして、これらの図はドツプ
ラーマイクロ波感知器（２）を装備した車輌（１）を示
している。ドツプラーマイクロ波感知器（２）は車輌の
実質的に前面中心に装備し、車輌の前面の規定の距離に
ある路面に、車輌から前方にレーダー光線（３）を放射
するように整備されている。図には、車輌前方の路面条
件を評価するのに、通常的には感知器は一基で十分であ
ろうが、車輌の前輪の各々の下の路面条件を評価するの
には夫々の車輪に揃えて一つあるいはそれ以上の互換用
あるいは付加的感知器を適正に設置することが好ましい
であろう、これ等の感知器は（２′）として点線で図示
した。これら図示した感知器はホーン型のマイクロ波用
感知器であるが、例えば平面アンテナのような違った種
類の感知器も付加的あるいは互換的に使用しても構わな
い。
第２図で、マイクロ波（ｂｅａｍ）　　（３）は路面の
突起（４）に出会った場合を、図示の都合上誇張した形
で示しである。落ち込みあるいは「ポット型穴（５）」
も図示した。これも本発明の感知方式で感知される。感
知器で促えられた受信信号は電子系制御器（６）に伝達
される。この電子系制御器は、車輌が遭遇する路面上の
不規則な状態（４，５）の程度の厳しさに従って、ステ
アリング、懸架、あるいはブレーキ操縦機のような車輌
装備の動作を変更するために起動する一つあるいはそれ
以上の方式制御器（７）に伝達する出力信号を造り出す
機器である。この制御器（６）は速度を測定するために
、車輌に既設のパネルに装備されている「地表速度Ｊ　
（ｓｐｅｅｄ　ｏｖｅｒ　ｇｒｏｕｎｄ）制御器を使用
するのが適当である。しかしながら表面感知の仕方に適
した専用制御器を備えて車輌の方式制御装置（７）に適
した信号を供給することも同様に可能である。車輌挙動
を路面条件に応じて制御する一例は、凸凹した（ｒｏｕ
ｇｈ）路面に遭遇した時、車輌のブレーキ滑り止め方式
の臨界値検出の感度を低下させるように調整することで
ある。
又突起および／あるいはポット状穴の形で、接近する凸
凹した路面に遭遇しようとする時車輌の側面にある懸架
の硬さを調節することも出来る。
例えば、この懸架を路面の凹凸がひどくなるとその衝撃
を楽に吸収するように調整したり、又あまりに不規則の
状態が大きい状態の時には車高（ｖｅｌｉｃｌｅ　ｒｉ
ｄｅ　ｈｅｉｇｈｔ）を調節することも出来る。
常用の懸架系を対照にして、本発明の方式を使用するこ
とも出来るけれども、能動的な（ａｃｔｉｖｅ）懸架方
式を本発明の適用対照にすると非常に有利である。更に
車輌の動態を変更することは、近接の路面の性質に従っ
てパワーステアリングを補助する程度を調節するために
本発明の方式を利用することによっても可能である。
第３図には、本発明の感知方式の一型弐を輪郭図で示し
た。ドツプラー感知器（２）では、マイクロ波搬送信号
をホーンを用いて細い電磁波線として放射するためマイ
クロ波発振器（２０）に動力源（２１）を紡げている。
ホーンに付属のマイクロ波ダイオード（２２）は、路面
から反射のマイクロ波および発振器からのマイクロ波を
受信し、この受信信号をプリアンプ（１０）に送る。感
知器（２）から送られた搬送波信号は、突起あるいはポ
ット状穴に当ると、突起あるいはポット状穴の断面によ
って生ずる振巾変調代表波を含む反射信号を造る。
ホーンと地面との間の相対速度によるドツプラー効果に
よって搬送波の振動数に変化が生ずる。
感知器によって受取られた反射信号はプレアンプ（１０
）で増巾し、この項中信号を地表速度回路に送って、種
々の通常調節目的に利用する。
第４ａ図には、走査した（ｓｅｎｓｅｄ）路面からの反
射波に感応して感知器（２）で造られた典型的な一連の
信号を図示した。又第４ｂ図には路面のはっきりした突
起（４）で生じた典型的な信号原型を拡大して表示した
。検出器および低域通過フィルター（１１）で第４ｂ図
の信号を整流し、系統的雑音を除去あるいは減少させ、
第５ａ図に示したような特性の低周波の突起輪郭を搬送
する信号が残る。そしてこの信号が取るに足りない不規
則性の信号を除く闇値となる。残った信号を第５ｂ図に
図示した。フィルターを通し闇値処理をした信号を微分
回路に送って微分し、第５ｃ図に図示したような信号と
する。この信号は、突起あるいはポット状穴の何れかに
特徴的な断面の傾斜を持っている。第４図の典型的「突
起」を表わす信号の型は傾斜が下る部分Ｂの方が、上る
部分Ａより急な傾斜を持っていることが判る。そしてこ
れを微分して得られた微分信号（図５ｃ）はこの信号の
上り傾斜と下り傾斜の何れが突起の発明と正しい関係を
持つのかということを確かめるために比較する情報との
対比が行われる。ポット状穴によって生ずる信号は本質
的に図（４ｂ）の信号とは鏡面対象像になる。そして下
り傾斜よりも急な上り傾斜を待つ信号となり、それに相
応して逆な関係の微分信号を生ずる。
微分信号は比較装置の段階（ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ　ｓ
ｔａｇｅ）（１３）に送られ、そのうちそれぞれ正の傾
斜用比較装置（１３ａ）と負の傾斜用比較装置（１３ｂ
）が、例えば、その信号が、突起を表わしているのか、
ポット状穴を表わしているのかを決定するため、一対の
闇値と比較することによって信号を評価することになる
。ひれ等比較装置類は、また、走査した路面の不規則な
状態の厳しさを評価するための闇値決定の装置としても
使用される。
この比較装置の段階（１３）で生じた出力信号を次に論
理段階（１４）に送って処理し、この段階で処理された
信号が種々の車輌の方式制御器（７）に送られ、相当す
る方式の動作が変更され、それに応答して車輌の動きが
変る。
第３図に図示した方式はアナログ系で示されているけれ
ども少なくとも一部には例えばミクロプロセッサーある
いはミクロ電算機で処理できるようなデジタル系として
動作しても構わない。例えば微分演算機（１２）、比較
演算段階（１３）、論理演算段階（１４）および検出機
およびフィルター（１１）の少なくとも一部の機能がソ
フトウェアを用いたデータ処理機で行なわれることがあ
りうる。このデータ処理機は地表速度測定および、ブレ
ーキ、ステアリング、および懸架の各装置を操作するよ
うな他の機能を行うこともあり得る。
〔発明の効果〕
車輌から路面の不規則な状態を感知する方式によって、
例えば懸架系統のような車輌の動作系統を感知した不規
則性の型式や厳しさに応じて変更する。この方式にはド
ツプラーマイクロ波レーダ感知方式を使用し車輌の前方
の路面にマイクロ波を放射し、路面の不規則状態に応じ
て振幅変調され、反射して来た電磁搬送波の振動を受信
して、この信号を低域通過フィルターし、微分して得ら
れた路面不規則状態に対応する代表信号を造り、受信信
号と代表信号との比較により制御信号を得、この制御信
号によって車輌の装備の動作を変更する車輌用路面感知
方式を開発した。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の方式の一部の装置を装備した車輌の輪
郭図である。 第２図は本発明の方式を更に詳しく図示した、第１図に
図示した車輌の立面輪郭図である。 第３図は本発明の方式を表わす回路図である。 第４ａおよび第４ｂ図は方式を使用して得た波形を示す
グラフである。 第５ａから５ｃ図は制御信号を造るに必要な第４ｂ図の
波形を処理する処理の種々の段階を示した図である。 （ばか３名） ホーノ型マイクｐ波座知器／谷車輪上に付属して（・る
互換器ＦＩＧ　　４ａ サンプル番号 時間 ＩＧ ｂ 二五−論 第３次ノにターワース（フィルター）　５　Ｈｚ　削除
時間 ＩＧ Ｃ 手続補正書（旗） 平底 ２年 ９月シＱ日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、陸上運行車輌のための路面感知方式は陸上運行車輌
    の前方の路面に電磁波を放射する放射器、および反射し
    た電磁波を受信する受信器より成り、この受信器（２，
    ２２）が路面の不規則な状態（４，５）によって生ずる
    反射した電磁波の搬送波の振幅の変調を検出するために
    設備され、更に感知方式が、変調された信号を微分して
    路面の状態を表わす制御の代表信号を造り出し、車輌の
    方式制御装置（６，７，１４）を備えて制御信号を受信
    し、制御信号に応答して車輌装備の動作を変更すること
    を特徴とする路面感知方式。 ２、放射器を、マイクロ波を放射するために設置するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の方式。 ３、低域通過フィルター（１１）を受信器（２，２２）
    および微分処理する手段との間に設置することを特徴と
    する請求項１あるいは２に記載の方式。 ４、制御装置が信号を少なくとも１箇の閾値と比較する
    手段を含んでいることを特徴とする前記何れの項にも記
    載の方式。 ５、比較手段が変調信号の正および負の傾斜を識別する
    ために設けられていることを特徴とする請求項４に記載
    の方式。
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