JPH04238286A - 車載用路面状態探知方式及び装置 - Google Patents
車載用路面状態探知方式及び装置Info
- Publication number
- JPH04238286A JPH04238286A JP9120411A JP2041191A JPH04238286A JP H04238286 A JPH04238286 A JP H04238286A JP 9120411 A JP9120411 A JP 9120411A JP 2041191 A JP2041191 A JP 2041191A JP H04238286 A JPH04238286 A JP H04238286A
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- JP
- Japan
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- road surface
- vehicle
- signal
- ultrasonic
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超音波を用いて路面の状
態を検知する車載用路面状態探知方式および装置に関す
るものである。
態を検知する車載用路面状態探知方式および装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の車載用路面状態探知装置
は、車体下部に超音波信号を送受信する送受波器を装着
して車体の直下に超音波パルスを発射し、路面からの反
射波を検出することにより車体と路面間の距離（車高）
を測定する装置がある。この従来装置は、車高を検出す
ることにより、例えば車高が比較的一定値ならば路面は
比較的に平坦であり、激しく変化する時は路面は粗く凹
凸が激しいものと推定し、これに応じて車両のサスペン
ションを制御しようとするものである。
は、車体下部に超音波信号を送受信する送受波器を装着
して車体の直下に超音波パルスを発射し、路面からの反
射波を検出することにより車体と路面間の距離（車高）
を測定する装置がある。この従来装置は、車高を検出す
ることにより、例えば車高が比較的一定値ならば路面は
比較的に平坦であり、激しく変化する時は路面は粗く凹
凸が激しいものと推定し、これに応じて車両のサスペン
ションを制御しようとするものである。
【０００３】しかしこのような装置においては、車体の
直下方向の車高を測定する為に、路面状況を検出し得た
としても、タイヤが路面の突起物に乗り上げる前にサス
ペンションを制御するのは、時間的に余裕がなく不可能
に近い。又、路面の突起物等の検出に関しても、直接検
出するものではなく車高の変化から路面状況を間接的に
推定するものなので、路面状況に応じてサスペンション
をコントロールして車両をより安定して走らせるには不
充分なものであった。
直下方向の車高を測定する為に、路面状況を検出し得た
としても、タイヤが路面の突起物に乗り上げる前にサス
ペンションを制御するのは、時間的に余裕がなく不可能
に近い。又、路面の突起物等の検出に関しても、直接検
出するものではなく車高の変化から路面状況を間接的に
推定するものなので、路面状況に応じてサスペンション
をコントロールして車両をより安定して走らせるには不
充分なものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の様な
欠点に鑑み、路面状況の検知を間接の類推ではなく直接
の測定で行うとするものである。そしてこれを実現する
ため車両の前方の突起物の高さの程度を検出しようとす
るものである。
欠点に鑑み、路面状況の検知を間接の類推ではなく直接
の測定で行うとするものである。そしてこれを実現する
ため車両の前方の突起物の高さの程度を検出しようとす
るものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、超音波
パルスを路面側に送出し、反射されてきた超音波信号を
受信し受信した超音波信号のレベルに応じた出力を車両
のサスペンション制御する信号として出力する車載用路
面探査方式において、指向性のある超音波パルスを、車
体の前方下斜め方向に被照射領域が一部重複するような
周期で発射し、反射され受信した超音波パルス信号のレ
ベル変化から車体前方の路面の凹凸状態を検知し、該検
知した状態に応じた出力を前記サスペンション制御信号
として出力するようにしたことを特徴とする車載用路面
探知方式がえられる。
パルスを路面側に送出し、反射されてきた超音波信号を
受信し受信した超音波信号のレベルに応じた出力を車両
のサスペンション制御する信号として出力する車載用路
面探査方式において、指向性のある超音波パルスを、車
体の前方下斜め方向に被照射領域が一部重複するような
周期で発射し、反射され受信した超音波パルス信号のレ
ベル変化から車体前方の路面の凹凸状態を検知し、該検
知した状態に応じた出力を前記サスペンション制御信号
として出力するようにしたことを特徴とする車載用路面
探知方式がえられる。
【０００６】また本発明によれば、超音波パルスを路面
側に送出し、反射されてきた超音波信号を受信する超音
波送受波器と、受信した超音波信号のレベルに応じた出
力を車両のサスペンションを制御する信号として出力す
る信号処理装置とを含む車載用路面探知装置に於いて、
前記超音波送受波器が、指向性のある周期的な超音波パ
ルスを、車体の前方下斜め方向に該路面の被照射領域が
必ず一部で重複するような周期で発射する超音波送受波
器であり、前記信号処理装置が、反射され受信した超音
波パルス信号のレベルが一時的に高い値に変化したとき
は反射の起った位置で路面に突起があったとして、この
変化に対応したサスペンション制御信号を出力する信号
処理装置であることを特徴とする車載用路面探知装置が
得られる。
側に送出し、反射されてきた超音波信号を受信する超音
波送受波器と、受信した超音波信号のレベルに応じた出
力を車両のサスペンションを制御する信号として出力す
る信号処理装置とを含む車載用路面探知装置に於いて、
前記超音波送受波器が、指向性のある周期的な超音波パ
ルスを、車体の前方下斜め方向に該路面の被照射領域が
必ず一部で重複するような周期で発射する超音波送受波
器であり、前記信号処理装置が、反射され受信した超音
波パルス信号のレベルが一時的に高い値に変化したとき
は反射の起った位置で路面に突起があったとして、この
変化に対応したサスペンション制御信号を出力する信号
処理装置であることを特徴とする車載用路面探知装置が
得られる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例に用いる電気回路の
構成を示す図であり、１は音波信号を送波又は受波する
超音波送受波器、２は送受信切換器、３は送信電力増幅
器、４は受信帯域増幅器、５は受信信号のエンベロープ
検波器、６はアナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）、
７はコンピュータ演算処理器、８はすべての回路の基準
時間となる発振器である。
構成を示す図であり、１は音波信号を送波又は受波する
超音波送受波器、２は送受信切換器、３は送信電力増幅
器、４は受信帯域増幅器、５は受信信号のエンベロープ
検波器、６はアナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）、
７はコンピュータ演算処理器、８はすべての回路の基準
時間となる発振器である。
【０００８】この図１の装置を動作させるには、コンピ
ューター演算処理器７から発振器８の発振周波数をもと
に作られる図２のａ）波形図に示すような波形、すなわ
ち送信パルス幅Ｔｘ の期間だけ周波数ｆ０ の搬送波
をもち、繰返し周期がＴ０ の波形の信号を発生させる
。この信号は図１の送信電力増幅器３に導かれ、増幅さ
れて切換器２を経て超音波送波器１に送られ、図３のａ
）に示すように、ビーム幅θ（拡がり角）の超音波が車
両の下斜前方に中心傾角αで発射される。発射された音
波はやがて路面１０にあたり、路面からの反射波が前述
の超音波送受波器１で受波され、切換器２を経て受信帯
域増幅器４で増幅される。なおＨは超音波送受波器１の
路面１０からの高さを示す。
ューター演算処理器７から発振器８の発振周波数をもと
に作られる図２のａ）波形図に示すような波形、すなわ
ち送信パルス幅Ｔｘ の期間だけ周波数ｆ０ の搬送波
をもち、繰返し周期がＴ０ の波形の信号を発生させる
。この信号は図１の送信電力増幅器３に導かれ、増幅さ
れて切換器２を経て超音波送波器１に送られ、図３のａ
）に示すように、ビーム幅θ（拡がり角）の超音波が車
両の下斜前方に中心傾角αで発射される。発射された音
波はやがて路面１０にあたり、路面からの反射波が前述
の超音波送受波器１で受波され、切換器２を経て受信帯
域増幅器４で増幅される。なおＨは超音波送受波器１の
路面１０からの高さを示す。
【０００９】受信帯域増幅器４の出力信号は例えば図２
のｂ）に示す様な波形である。図２ｂ）において、■は
送信波の洩れ成分が増幅されたものである。また■は路
面からの反射波を示すものであり、反射波の信号振幅レ
ベルは路面の状況によって決まる。図２において路面か
らの反射波が立上り始めるまでの時間ｔ０ は、超音波
送受波器１と路面間の直距離を示すものである。路面上
に突起物がある場合は、例えば図２のｃ）に示す様な出
力波形が得られる。同図において、■は突起物からの反
射信号が加わり路面からの反射信号■より大きくなった
振幅値を示す。なお、路面に溝があるときは、図に示し
てないが、■の部分の路面反射がなくなる。
のｂ）に示す様な波形である。図２ｂ）において、■は
送信波の洩れ成分が増幅されたものである。また■は路
面からの反射波を示すものであり、反射波の信号振幅レ
ベルは路面の状況によって決まる。図２において路面か
らの反射波が立上り始めるまでの時間ｔ０ は、超音波
送受波器１と路面間の直距離を示すものである。路面上
に突起物がある場合は、例えば図２のｃ）に示す様な出
力波形が得られる。同図において、■は突起物からの反
射信号が加わり路面からの反射信号■より大きくなった
振幅値を示す。なお、路面に溝があるときは、図に示し
てないが、■の部分の路面反射がなくなる。
【００１０】路面が階段状に高くなったときは■の状態
が続き、前輪が乗り上げて車体前方が高くなるにつれて
次第に低くなり、後輪も乗り上げて車体が路面に平行に
なったとき■の状態に戻る。路面が階段状に下るときは
前記とは逆になる。
が続き、前輪が乗り上げて車体前方が高くなるにつれて
次第に低くなり、後輪も乗り上げて車体が路面に平行に
なったとき■の状態に戻る。路面が階段状に下るときは
前記とは逆になる。
【００１１】このようにして得られた信号は図１のエン
ベロープ検波器５に入力されて検波され、Ａ／Ｄ変換器
６でディジタル変換され、コンピュータ演算処理器７に
導かれる。ここにエンベロープ検波器７の出力は図２の
ｅ）に示す様なものであり、■は路面からの反射信号部
分、■は突起物からの反射信号部分である。■の振幅値
は突起物の反射強度によって定まる。図２のｄ）は不要
時間帯の雑音等を除去するためのゲート信号を示すもの
であり（図１には図示せず）、時間Ｇ０ は超音波送受
波器１と路面１０の間の距離を超音波信号が往復伝播す
るのに要する時間より若干短かくしてある。この反射信
号振幅はコンピュータ演算処理器７にとり込まれ、次の
ようにして突起物の有無、突起物の反射強度、路面の反
射強度が算出される。
ベロープ検波器５に入力されて検波され、Ａ／Ｄ変換器
６でディジタル変換され、コンピュータ演算処理器７に
導かれる。ここにエンベロープ検波器７の出力は図２の
ｅ）に示す様なものであり、■は路面からの反射信号部
分、■は突起物からの反射信号部分である。■の振幅値
は突起物の反射強度によって定まる。図２のｄ）は不要
時間帯の雑音等を除去するためのゲート信号を示すもの
であり（図１には図示せず）、時間Ｇ０ は超音波送受
波器１と路面１０の間の距離を超音波信号が往復伝播す
るのに要する時間より若干短かくしてある。この反射信
号振幅はコンピュータ演算処理器７にとり込まれ、次の
ようにして突起物の有無、突起物の反射強度、路面の反
射強度が算出される。
【００１２】図３のａ）に示すように、本発明において
は、一度発射されて路面に照射される領域Ｉと次に再び
音波が発射されて路面に照射される領域ＩＩにおいて、
車両の最大速度（移動距離）においても網線で示す様に
必ず一定量以上の領域が重複して音波が照射される様に
する必要がある。なおＡ，Ｂ，Ｃは音波の下端、中心、
上端が路面１０と接する点を示す。
は、一度発射されて路面に照射される領域Ｉと次に再び
音波が発射されて路面に照射される領域ＩＩにおいて、
車両の最大速度（移動距離）においても網線で示す様に
必ず一定量以上の領域が重複して音波が照射される様に
する必要がある。なおＡ，Ｂ，Ｃは音波の下端、中心、
上端が路面１０と接する点を示す。
【００１３】図４は上記の重複して照射される領域を必
ず発生させる手段について、音波伝播時間と音波による
路面の重複照射（探知）を説明する為の図である。今、
始めに音波を発射した時点（送受波器の位置）をＰ１
とする。又、すでに説明した様に、音波の下端、上端が
路面にあたる点をＡ０ 、Ｃ０ と表わす。点Ｐ１ で
発射された音波は路面９で反射されて帰来するが、車両
はある速度で走行しているので、反射波を受波するとき
の送受波器位置はＰ１ ′である。時間Ｔ０ 経過後に
次の音波が発射されるが、その時の送受波器位置をＰ２
とし、音波の下端、上端が路面にあたる点をＡ１ 、
Ｃ１ とする。又、前と同様に路面からの反射波を受波
する送受波器の位置をＰ２ とする。
ず発生させる手段について、音波伝播時間と音波による
路面の重複照射（探知）を説明する為の図である。今、
始めに音波を発射した時点（送受波器の位置）をＰ１
とする。又、すでに説明した様に、音波の下端、上端が
路面にあたる点をＡ０ 、Ｃ０ と表わす。点Ｐ１ で
発射された音波は路面９で反射されて帰来するが、車両
はある速度で走行しているので、反射波を受波するとき
の送受波器位置はＰ１ ′である。時間Ｔ０ 経過後に
次の音波が発射されるが、その時の送受波器位置をＰ２
とし、音波の下端、上端が路面にあたる点をＡ１ 、
Ｃ１ とする。又、前と同様に路面からの反射波を受波
する送受波器の位置をＰ２ とする。
【００１４】このとき音波の伝播距離Ｐ１ Ａ０ 間を
ｄ２ 、Ｐ１ Ｃ０ 間をｄ１ 、Ｐ１ ′Ｃ０ 間を
ｄ１ ′、Ｐ２ Ａ１ 間をｄ２ 、Ｐ２ ′Ａ１ 間
をｄ２ ′とすると、最大音波伝播距離はｄ１ ＋ｄ１
′であり、最小音波伝播距離はｄ２ ＋ｄ２ ′であ
る。重複領域を発生させるためには次に示す数１が満た
されれば良い。ここにＣは音速、ＤはＰ１ とＰ２ の
間の伝播距離、Ｖは最高車速をあらわす。 そしてこの数１をみたす様に音波の拡がりθ（指向性）
、音波の送信周期Ｔ０ 、音波の中心傾角α、送信パル
ス幅Ｔｘ 、ゲ−ト幅Ｗなどの諸定数を決める。
ｄ２ 、Ｐ１ Ｃ０ 間をｄ１ 、Ｐ１ ′Ｃ０ 間を
ｄ１ ′、Ｐ２ Ａ１ 間をｄ２ 、Ｐ２ ′Ａ１ 間
をｄ２ ′とすると、最大音波伝播距離はｄ１ ＋ｄ１
′であり、最小音波伝播距離はｄ２ ＋ｄ２ ′であ
る。重複領域を発生させるためには次に示す数１が満た
されれば良い。ここにＣは音速、ＤはＰ１ とＰ２ の
間の伝播距離、Ｖは最高車速をあらわす。 そしてこの数１をみたす様に音波の拡がりθ（指向性）
、音波の送信周期Ｔ０ 、音波の中心傾角α、送信パル
ス幅Ｔｘ 、ゲ−ト幅Ｗなどの諸定数を決める。
【００１５】
【数１】
【００１６】これらの値から車両前方の路面状況が検出
され、この信号振幅レベルに応じたサスペンション制御
信号が図１の出力端子９から出力され、図示してないサ
スペンション制御回路に導かれて、油圧や空気圧方式な
どによりサスペンションのダンピングが硬軟制御される
。
され、この信号振幅レベルに応じたサスペンション制御
信号が図１の出力端子９から出力され、図示してないサ
スペンション制御回路に導かれて、油圧や空気圧方式な
どによりサスペンションのダンピングが硬軟制御される
。
【００１７】更に図２の■で示す路面からの信号振幅レ
ベルを検出し、その時間領域を適当回数平均処理するこ
とにより、路面そのものの反射強度も検出することが可
能であり、この信号値から路面状態に応じたサスペンシ
ョンの制御も可能となることはいうまでもない。この際
、音波の距離による減衰を補正するためＴＶＧ（Ｔｉｍ
ｅＶａｒｉａｂｌｅ ｇａｉｎ）などの補正を行なえ
ば更に確度の高いものとすることができる。
ベルを検出し、その時間領域を適当回数平均処理するこ
とにより、路面そのものの反射強度も検出することが可
能であり、この信号値から路面状態に応じたサスペンシ
ョンの制御も可能となることはいうまでもない。この際
、音波の距離による減衰を補正するためＴＶＧ（Ｔｉｍ
ｅＶａｒｉａｂｌｅ ｇａｉｎ）などの補正を行なえ
ば更に確度の高いものとすることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明した様に本発明方式によれば、
超音波パルスを車体の前方下斜め方向に、路面が照射さ
れる音波領域が途切れることのないような周期で発射す
ることにより、車両前方の路面の突起物の状況を洩れな
しに探知することができ、突起物の大小（突起物の反射
強度の大小）に応じた信号をタイヤがその突起物に達す
る以前にサスペンションに与えることができるので、快
適な走行のサスペンションダンピングを得ることができ
る。
超音波パルスを車体の前方下斜め方向に、路面が照射さ
れる音波領域が途切れることのないような周期で発射す
ることにより、車両前方の路面の突起物の状況を洩れな
しに探知することができ、突起物の大小（突起物の反射
強度の大小）に応じた信号をタイヤがその突起物に達す
る以前にサスペンションに与えることができるので、快
適な走行のサスペンションダンピングを得ることができ
る。
【図１】 本発明方式の一実施例で用いる電気回路の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２】 本発明方式説明のための音波の波形図であ
る。
る。
【図３】 本発明方式実施例における音波の拡がり説
明のための図である。
明のための図である。
【図４】 音波伝播時間と音波による路面の重複照射
（探知）を説明する為の説明図である。
（探知）を説明する為の説明図である。
１ 超音波送受波器
２ 送受信切換器
３ 送信電力増幅器
４ 受信帯域増幅器
５ エンベロープ検波器
６ Ａ／Ｄ変換器
７ 演算処理器
８ 発振器
９ 出力端子
１０ 路面
Claims (2)
- 【請求項１】 超音波パルスを路面側に送出し、反射
されてきた超音波信号を受信し受信した超音波信号のレ
ベルに応じた出力を車両のサスペンション制御する信号
として出力する車載用路面探査方式において、指向性の
ある超音波パルスを、車体の前方下斜め方向に被照射領
域が一部重複するような周期で発射し、反射され受信し
た超音波パルス信号のレベル変化から車体前方の路面の
凹凸状態を検知し、該検知した状態に応じた出力を前記
サスペンション制御信号として出力するようにしたこと
を特徴とする車載用路面探知方式。 - 【請求項２】 超音波パルスを路面側に送出し、反射
されてきた超音波信号を受信する超音波送受波器と、受
信した超音波信号のレベルに応じた出力を車両のサスペ
ンションを制御する信号として出力する信号処理装置と
を含む車載用路面探知装置に於いて、前記超音波送受波
器が、指向性のある周期的な超音波パルスを、車体の前
方下斜め方向に該路面の被照射領域が必ず一部で重複す
るような周期で発射する超音波送受波器であり、前記信
号処理装置が、反射され受信した超音波パルス信号のレ
ベルが一時的に高い値に変化したときは反射の起った位
置で路面に突起があったとして、この変化に対応したサ
スペンション制御信号を出力する信号処理装置であるこ
とを特徴とする車載用路面探知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9120411A JPH04238286A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 車載用路面状態探知方式及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9120411A JPH04238286A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 車載用路面状態探知方式及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04238286A true JPH04238286A (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=12026298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9120411A Pending JPH04238286A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 車載用路面状態探知方式及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04238286A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1296159B1 (de) * | 2001-09-19 | 2013-07-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Abstandsmessung |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57175266A (en) * | 1981-04-21 | 1982-10-28 | Nippon Denso Co Ltd | Obstacle detector for car |
| JPS633U (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-05 | ||
| JPS6399284U (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-27 | ||
| JPH0135307B2 (ja) * | 1982-12-21 | 1989-07-25 | Nippon Electric Co | |
| JPH03227715A (ja) * | 1990-02-01 | 1991-10-08 | Mitsubishi Electric Corp | 超音波障害物センサ |
-
1991
- 1991-01-22 JP JP9120411A patent/JPH04238286A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57175266A (en) * | 1981-04-21 | 1982-10-28 | Nippon Denso Co Ltd | Obstacle detector for car |
| JPH0135307B2 (ja) * | 1982-12-21 | 1989-07-25 | Nippon Electric Co | |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1296159B1 (de) * | 2001-09-19 | 2013-07-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Abstandsmessung |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970204 |