(57)【要約】【課題】  障害物に対して従来よりも適正な車高調整制御を行うことができる車高調整装置を提供する。【解決手段】  車高調整装置１は、車両の各輪と車体との間にそれぞれ配設され、伸縮することにより車高を調整する空気ばね４０と、空気ばね４０の作動を制御するＥＣＵ１７と、車両から所定範囲内に存在する障害物を検出するカメラ１１と、車両の舵角を検出する舵角センサ１４と、カメラ１１の検出結果と舵角センサ１４の検出結果に基づいて、車両が障害物と重なる部位を特定する特定手段２０と、を備え、ＥＣＵ１７は、特定手段２０の特定結果に基づいて、少なくとも一つの空気ばね４０を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の各輪と車体との間にそれぞれ配設され、伸縮することにより車高を調整する車高調整手段と、
前記車高調整手段の作動を制御する制御手段と、
前記車両から所定範囲内に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、
前記車両の舵角を検出する舵角検出手段と、
前記障害物検出手段の検出結果と前記舵角検出手段の検出結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位を特定する特定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記特定手段の特定結果に基づいて、少なくとも一つの前記車高調整手段を制御する車高調整装置。
【請求項２】
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記舵角検出手段と前記車速検出手段の検出結果に基づいて、前記車両の走行経路を演算する走行経路演算手段と、を備え、
前記特定手段は、前記障害物検出手段の検出結果と前記走行経路演算手段の演算結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位を特定する
請求項1に記載の車高調整装置。
【請求項３】
前記車高調整手段の変位量を検出する変位量検出手段と、
前記特定手段の特定結果と前記変位量検出手段の検出結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位における前記車両の底部の地上高を演算する地上高演算手段と、
前記障害物検出手段の検出結果に基づいて、前記障害物の高さを演算する障害物高演算手段と、
前記地上高演算手段の演算結果と前記障害物高演算手段の演算結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位における前記車両と前記障害物の接触量を演算する接触量演算手段と、を備え、
前記制御手段は、前記接触量演算手段の演算結果に基づいて、少なくとも一つの前記車高調整手段を制御する
請求項1又は請求項2に記載の車高調整装置。
【請求項４】
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記舵角検出手段の検出結果と前記車速検出手段の検出結果に基づいて、前記車両の走行経路を演算する走行経路演算手段と、を備え、
前記特定手段は、前記障害物検出手段の検出結果と前記走行経路演算手段の演算結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位を特定し、
前記車高調整手段は、空気ばねを用いて前記車高を調整し、
前記車高調整手段の変位量を検出する変位量検出手段と、
前記特定手段の特定結果と前記変位量検出手段の検出結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位における前記車両の底部の地上高を演算する地上高演算手段と、
前記障害物検出手段の検出結果に基づいて、前記障害物の高さを演算する障害物高演算手段と、
前記地上高演算手段の演算結果と前記障害物高演算手段の演算結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位における前記車両と前記障害物の接触量を演算する接触量演算手段と、
前記空気ばね内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段の検出結果に基づいて、前記車高調整手段の伸縮に伴う速度を演算する作動速度演算手段と、
前記特定手段の特定結果と前記作動速度演算手段の演算結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位における前記車両底部の上昇速度を演算する車両底部上昇速度演算手段と、
前記障害物検出手段の検出結果に基づいて、前記障害物の前記車両からの相対位置を演算する障害物位置演算手段と、
前記特定手段の特定結果と前記車速検出手段の検出結果と前記走行経路演算手段の演算結果と前記障害物位置演算手段の演算結果に基づいて、前記障害物が前記車両の最前部に到達するまでの時間を演算する到達時間演算手段と、
前記接触量演算手段の演算結果と前記車両底部上昇速度演算手段の演算結果と前記到達時間演算手段の演算結果に基づいて、前記車高調整手段の制御方法を決定する制御決定手段と、
前記制御決定手段の決定結果に基づいて、前記車両と前記障害物との接触を回避することが可能か否かを判定する判定手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記判定手段により前記車両と前記障害物との接触が回避可能と判断された場合に、前記制御決定手段により決定された制御方法に基づいて、少なくとも一つの前記車高調整手段を制御する
請求項1に記載の車高調整装置。
【請求項５】
前記判定手段により前記車両と前記障害物との接触が回避不能と判断された場合に、前記車両の運転手に前記空気ばねの制御で前記障害物を回避することが不可能であることを知らせる報知手段を備える
請求項4に記載の車高調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車高調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献1は、車両前方の状態に応じて車高を調整する車両用サスペンション装置を開示する。特許文献1の車両用サスペンション装置では、車輪と車体の間に介装されたサスペンションを伸長可能なアクチュエータを備える。車両前方に障害物を検知した場合、障害物を通過する前にサスペンションを伸長させて車体を上方へ付勢するようにアクチュエータを制御する。車体を上方へ付勢することで、障害物を通過する際に車体を浮かせる。これによって、障害物を回避させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１９２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献1は、障害物を検知した場合にサスペンションを伸長させ車体を上方へ付勢することで障害物を回避している。すなわち、障害物の接近に関する情報のみでアクチュエータを制御するものであるため、車両の走行状況等によってはその制御は適正とは言えないおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑み、障害物に対して従来よりも適正な車高調整制御を行うことができる車高調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、車両の各輪と車体との間にそれぞれ配設され、伸縮することにより車高を調整する車高調整手段と、前記車高調整手段の作動を制御する制御手段と、前記車両から所定範囲内に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、前記車両の舵角を検出する舵角検出手段と、前記障害物検出手段の検出結果と前記舵角検出手段の検出結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位を特定する特定手段と、を備え、前記制御手段は、前記特定手段の特定結果に基づいて、少なくとも一つの前記車高調整手段を制御する。
【０００７】
これによれば、車両から所定範囲内に障害物が存在する場合、障害物検出手段と舵角検出手段のそれぞれの検出結果に基づいて特定手段が車両と障害物が重なる部位を特定する。そして、特定手段の特定結果に基づいて、制御手段は車高調整手段を作動して車高を調整する。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記車両の車速を検出する車速検出手段と、前記舵角検出手段と前記車速検出手段の検出結果に基づいて、前記車両の走行経路を演算する走行経路演算手段と、を備え、前記特定手段は、前記障害物検出手段の検出結果と前記走行経路演算手段の演算結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位を特定する。
【０００９】
これによれば、走行経路演算手段は、舵角検出手段と車速検出手段のそれぞれの検出結果に基づいて車両の走行経路を演算し、特定手段は、障害物検出手段の検出結果と走行経路演算手段の演算結果に基づいて車両が障害物と重なる部位を特定する。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、前記車高調整手段の変位量を検出する変位量検出手段と、前記特定手段の特定結果と前記変位量検出手段の検出結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位における前記車両の底部の地上高を演算する地上高演算手段と、  前記障害物検出手段の検出結果に基づいて、前記障害物の高さを演算する障害物高演算手段と、前記地上高演算手段の演算結果と前記障害物高演算手段の演算結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位における前記車両と前記障害物の接触量を演算する接触量演算手段と、を備え、前記制御手段は、前記接触量演算手段の演算結果に基づいて、少なくとも一つの前記車高調整手段を制御する。
【００１１】
これによれば、地上高演算手段は、特定手段の特定結果と変位量検出手段の検出結果に基づいて、車両が障害物と重なる部位における車両底部の地上高を演算し、障害物高演算手段は、障害物検出手段の検出結果に基づいて障害物の高さを演算する。接触量演算手段は、地上高演算手段と障害物高演算手段の演算結果に基づいて、車両が障害物と重なる部位における車両と障害物の接触量を演算し、制御手段は、接触量演算手段の演算結果に基づいて車高調整手段を作動して車高を調整する。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、前記車両の車速を検出する車速検出手段と、前記舵角検出手段の検出結果と前記車速検出手段の検出結果に基づいて、前記車両の走行経路を演算する走行経路演算手段と、を備え、前記特定手段は、前記障害物検出手段の検出結果と前記走行経路演算手段の演算結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位を特定し、前記車高調整手段は、空気ばねを用いて前記車高を調整し、前記車高調整手段の変位量を検出する変位量検出手段と、前記特定手段の特定結果と前記変位量検出手段の検出結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位における前記車両の底部の地上高を演算する地上高演算手段と、前記障害物検出手段の検出結果に基づいて、前記障害物の高さを演算する障害物高演算手段と、前記地上高演算手段の演算結果と前記障害物高演算手段の演算結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位における前記車両と前記障害物の接触量を演算する接触量演算手段と、前記空気ばね内の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出結果に基づいて、前記車高調整手段の伸縮に伴う速度を演算する作動速度演算手段と、前記特定手段の特定結果と前記作動速度演算手段の演算結果に基づいて、前記車両が前記障害物と重なる部位における前記車両底部の上昇速度を演算する車両底部上昇速度演算手段と、前記障害物検出手段の検出結果に基づいて、前記障害物の前記車両からの相対位置を演算する障害物位置演算手段と、前記特定手段の特定結果と前記車速検出手段の検出結果と前記走行経路演算手段の演算結果と前記障害物位置演算手段の演算結果に基づいて、前記障害物が前記車両の最前部に到達するまでの時間を演算する到達時間演算手段と、前記接触量演算手段の演算結果と前記車両底部上昇速度演算手段の演算結果と前記接触時間演算手段の演算結果に基づいて、前記車高調整手段の制御方法を決定する制御決定手段と、前記制御決定手段の決定結果に基づいて、前記車両と前記障害物との接触を回避することが可能か否かを判定する判定手段と、を更に備え、前記制御手段は、前記判定手段により前記車両と前記障害物との接触が回避可能と判断された場合に、前記制御決定手段により決定された制御方法に基づいて、少なくとも一つの前記車高調整手段を制御する。
【００１３】
これによれば、走行経路演算手段は、舵角検出手段と車速検出手段のそれぞれの検出結果に基づいて車両の走行経路を演算し、特定手段は、障害物検出手段の検出結果と走行経路演算手段の演算結果に基づいて車両が障害物と重なる部位を特定し、車高調整手段は、空気ばねを用いて車高を調整する。変位量検出手段は車高調整手段の変位量を検出し、地上高演算手段は、特定手段の特定結果と変位量検出手段の検出結果から車両底部の地上高を演算し、障害物高演算手段は、障害物検出手段の検出結果に基づいて障害物の高さを演算し、接触量演算手段は、地上高演算手段と障害物高演算手段の演算結果に基づいて車両が障害物と重なる部位における車両と障害物の接触量を演算する。作動速度演算手段は、圧力検出手段の検出結果に基づいて車高調整手段の伸縮に伴う速度を演算し、車両底部上昇速度演算手段は、特定手段の特定結果と作動速度演算手段の演算結果に基づいて車両が障害物と重なる部位における車両底部の上昇速度を演算する。障害物位置演算手段は、障害物検出手段の検出結果に基づいて障害物の車両からの相対位置を演算し、到達時間演算手段は、特定手段の特定結果と車速検出手段の検出結果と走行経路演算手段の演算結果と障害物位置演算手段の演算結果に基づいて前記障害物が前記車両の最前部に到達するまでの時間を演算する。
【００１４】
制御決定手段は、前記接触量演算手段の演算結果と前記車両底部上昇速度演算手段の演算結果と前記到達時間演算手段の演算結果に基づいて、前記車高調整手段の制御方法を決定し、判定手段は、前記制御決定手段の決定結果に基づいて、車両と障害物との接触を回避することが可能か否かを判定し、制御手段は、前記判定手段により前記車両と前記障害物との接触が回避可能と判断された場合に、前記制御決定手段により決定された制御方法に基づいて車高調整手段を作動して車高を調整する。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、前記判定手段により前記車両と前記障害物との接触が回避不能と判断された場合に、前記車両の運転手に前記空気ばねの制御で前記障害物を回避することが不可能であることを知らせる報知手段を備える。
【００１６】
これによれば、報知手段は、判定手段により車両と障害物との接触が回避不能と判断された場合に、車両の運転手に障害物を空気ばねの制御では回避することが不可能であることを知らせる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明では、従来よりも適正な車高調整制御を行うことができる。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明では、特定手段の特定結果がより正確になり、より適正な車高調整制御を行うことができる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明では、車高調整の目標値がより正確になり、より適正な車高調整制御を行うことができる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明では、障害物と車両の状態に対してより適正な車高調整制御を行うことができる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明では、車高調整では回避不可能な障害物があることを運転手は認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車高調整装置の構成図。
【図２】本発明の一実施形態に係る非作動時のエアサスペンションシステムの構成図。
【図３】本発明の一実施形態に係るカメラと光源の配置図。
【図４】本発明の一実施形態に係るコンプレッサを作動せずに車高を高くする場合のエアサスペンションシステムの構成図。
【図５】本発明の一実施形態に係るコンプレッサを作動させて車高を高くする場合のエアサスペンションシステムの構成図。
【図６】本発明の一実施形態に係る車高を低くする場合のエアサスペンションシステムの構成図。
【図７】本発明の一実施形態に係る動作手順を示すフローチャート図。
【図８】本発明の一実施形態に係る障害物の頂点と一方の照射光が交わるときの撮像図。
【図９】本発明の一実施形態に係る障害物の頂点と他方の照射光が交わるときの撮像図。
【図１０】本発明の一実施形態に係る上から見たときの車両と障害物の関係図。
【図１１】本発明の一実施形態に係る車両が水平状態のときに横から見たときの車両と障害物の関係図。
【図１２】本発明の一実施形態に係るコンプレッサを作動させて左側の車高を高くする場合のエアサスペンションシステムの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の車高調整装置１の一実施形態について説明する。
【００２４】
図１は、車高調整装置１の構成を示す。図１に示すように、車高調整装置１は、空気ばね４０ａ〜ｄ（車高調整手段。図２中）を有するエアサスペンションシステム１０、カメラ１１（障害物検出手段）、車高センサ１２（変位量検出手段）、車輪速センサ１３（車速検出手段）、操舵角センサ１４（舵角検出手段）、圧力センサ４３（圧力検出手段）、インジケータ１５（報知手段）、アラーム１６（報知手段）及び電子制御ユニット（制御手段。以下、ＥＣＵとする）１７、光源１８（障害物検出手段）を備える。
【００２５】
図２は、エアサアスペンションシステム１０の非作動時の構成図である。図２に示すように、エアサスペンションシステム１０は、空気ばね４０ａ〜４０ｄ，車高調整弁４１ａ〜４１ｄ，圧力タンク４２、回路バルブブロック４８、コンプレッサユニット５０，主流路４７，コンプレッサ流入流路４９ａ，コンプレッサ流出流路４９ｂを有する。
【００２６】
図示を省略した車両の各車輪と車体との間には、それぞれ伸縮することにより車高を調整する車高調整部手段として機能する右前輪用の空気ばね４０ａ，左前輪用の空気ばね４０ｂ，右後輪用の空気ばね４０ｃ，左後輪用の空気ばね４０ｄ（以下、各空気ばねを区別しない場合は単に「空気ばね４０」と示す場合もある）が接続されている。各空気ばね４０は、作動流体（例えば、空気）の給排にしたがって車両の車体に対して車輪の懸架状態を変化させる。また、空気ばね４０内に封入した圧縮空気による弾性により車両の振動を吸収する機能を有する。
【００２７】
空気ばね４０は、公知の構造が利用可能である。空気ばね４０は、空気の弾性を利用するため金属ばねに比べて細かい振動を吸収しやすい。また、空気圧を制御することにより車高を一定に保つ、または所望の車高に調整したり、ばね定数を所望の値に変更したりすることができる。
【００２８】
空気ばね４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄはそれぞれ、車高調整弁４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを介して作動流体が流れる主流路４７に接続されている。主流路４７は各空気ばね４０と圧力タンク４２を接続し、圧力タンク４２に蓄えられている空気を空気ばね４０に供給する、又は、空気ばね４０内の空気を圧力タンク４２に排出するための流路であり、連通用主流路４７ａとタンク接続用主流路４７ｂを備える。車高調整弁４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを区別しない場合は単に「車高調整弁４１」と示す場合もある。また、本実施形態において、空気ばね４０と車高調整弁４１とを併せて車高調整部という場合もある。
【００２９】
各車高調整弁４１（４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ）は、同一タイプの開閉弁が利用可能であり、例えばＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有している。何れの車高調整弁４１もソレノイドが非通電状態にある場合に閉弁状態とされる常閉型電磁制御弁とすることができる。したがって、車高調整弁４１のソレノイドへの非通電状態においては、空気ばね４０ａ〜４０ｄと連通用主流路４７ａとの連通は車高調整弁４１によって遮断されており、ソレノイドへの通電時においては、空気ばね４０ａ〜４０ｄと連通用主流路４７ａとが車高調整弁４１によって連通される。
【００３０】
連通用主流路４７ａは、回路バルブブロック４８及びタンク接続主流路４７ｂを介して圧力タンク４２（作動流体の供給源）に接続されている。回路バルブブロック４８は、コンプレッサ流入流路４９ａを介してコンプレッサユニット５０の流入側に接続されている。また、回路バルブブロック４８は、コンプレッサ流出流路４９ｂを介してコンプレッサユニット５０の流出側に接続されている。
【００３１】
回路バルブブロック４８は、複数の開閉弁、例えば４個の開閉弁を含む弁体ブロックとして構成されており、空気ばね４０と圧力タンク４２とコンプレッサシステム５０の連通を制御するものである。具体的に回路バルブブロック４８は、第１開閉弁４８ａ、第２開閉弁４８ｂ、第３開閉弁４８ｃ、第４開閉弁４８ｄで構成されている。
【００３２】
第１開閉弁４８ａ及び第２開閉弁４８ｂは、一端側がタンク接続主流路４７ｂ（主流路４７）を介して圧力タンク４２に接続される。第３開閉弁４８ｃは、一端側がコンプレッサ流出流路４９ｂを介してコンプレッサユニット５０の流出側と接続されるとともに第２開閉弁４８ｂの他端側に接続される。
【００３３】
また、第３開閉弁４８ｃの他端側が空気ばね４０側（車高調整部側）に連通用主流路４７ａを介して接続されている。第４開閉弁４８ｄは、一端側がコンプレッサ流入流路４９ａを介してコンプレッサユニット５０の流入側に接続されるとともに第１開閉弁４８ａの他端側に接続される。また、第４開閉弁４８ｄの他端側が連通用主流路４７ａを介して空気ばね４０側（車高調整部側）と接続されている。
【００３４】
回路バルブブロック４８に含まれる第１開閉弁４８ａ、第２開閉弁４８ｂ、第３開閉弁４８ｃ、第４開閉弁４８ｄは、同一タイプの開閉弁が利用可能であり、例えばＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有している。何れの開閉弁もソレノイドが非通電状態にある場合に閉弁状態とされる常閉型電磁制御弁とすることができる。
【００３５】
圧力タンク４２は、所定圧力の空気を内部に蓄えるものであり、例えば、金属製または樹脂製で、空気ばね４０による車高調整制御時及び非制御時を含め流路系内で発生する圧力に十分に耐え得る耐圧性と容量を有している。
【００３６】
コンプレッサユニット５０は、コンプレッサ＆モータ４４、ドライヤ４５、絞り機構５１を主要構成としている。図２の場合、この他、リリーフ弁５２、逆止弁５３、フィルタ４６等を含む例を示している。
【００３７】
コンプレッサユニット５０は、車高上昇制御時に圧力タンク４２側と空気ばね４０側との圧力差が所定値（予め試験等により設定した値）以下になった場合や、車高下降制御時に空気ばね４０側から圧力タンク４２へ作動流体を汲み上げる（戻す）場合にコンプレッサ＆モータ４４を動作させて作動流体を圧送する。
【００３８】
本実施形態のエアサスペンションシステム１０は、第１圧力センサ４３ａ、第２圧力センサ４３ｂ、ＦＲ圧力センサ４３ｃ、ＦＬ圧力センサ４３ｄ、ＲＲ圧力センサ４３ｅ、ＲＬ圧力センサ４３ｆを備えている。第１圧力センサ４３ａ、第２圧力センサ４３ｂ、ＦＲ圧力センサ４３ｃ、ＦＬ圧力センサ４３ｄ、ＲＲ圧力センサ４３ｅ、ＲＬ圧力センサ４３ｆを区別しない場合は単に「圧力センサ４３」と示す場合もある。
【００３９】
圧力センサ４３は、周知のセンサであり詳細な説明は省略するが、筐体に設けられた穴から導入された圧力（被検出物の圧力、本実施の形態においては空気圧）が封入された液体を介して検出素子に伝達される。その後、検出素子に設けられた歪ゲージが変形し、この変形に伴って生じる信号が外部の信号処理回路に伝達されることによって、被検出物の圧力を検出する。
【００４０】
図２の場合、回路バルブブロック４８（弁体ブロック）は、圧力タンク４２側の圧力を検出する第１圧力センサ４３ａ及び空気ばね４０側（車高調整部側）の圧力を検出する第２圧力センサ４３ｂを含む。
【００４１】
回路バルブブロック４８は、例えば金属や樹脂で形成され、内部には第１開閉弁４８ａ、第２開閉弁４８ｂ、第３開閉弁４８ｃ、第４開閉弁４８ｄを上述したように接続するためのチャネルが形成されている。第１圧力センサ４３ａは、第１開閉弁４８ａの一端または第２開閉弁４８ｂの一端をタンク接続主流路４７ｂ（主流路４７）に接続するためのチャネルに接続されている（図２の場合は、第１開閉弁４８ａの一端から延びるチャネルに接続されている）。また、第２圧力センサ４３ｂは、第３開閉弁４８ｃの一端または第４開閉弁４８ｄの一端を連通用主流路４７ａ（主流路４７）に接続するためのチャネルに接続されている（図２の場合は、第３開閉弁４８ｃの一端から延びるチャネルに接続されている）。
【００４２】
このように、第１圧力センサ４３ａは、回路バルブブロック４８の上流側（例えば圧力タンク４２側）の圧力（静的圧力または動的圧力）を検出可能であり、第２圧力センサ４３ｂは、回路バルブブロック４８の下流側（例えば空気ばね４０側）の圧力（静的圧力または動的圧力）を検出可能である。後述するが、圧力タンク４２側の圧力と空気ばね４０側の圧力の圧力差（差圧）により作動流体を圧力タンク４２側から空気ばね４０側へ流動させることで車高調整ができる。言い換えれば、圧力差が小さい場合は車高調整のための作動流体の流動が十分に行えなくなるので、コンプレッサユニット５０の駆動が必要になる。
【００４３】
また、ＦＲ圧力センサ４３ｃ、ＦＬ圧力センサ４３ｄ、ＲＲ圧力センサ４３ｅ、ＲＬ圧力センサ４３ｆはそれぞれ空気ばね４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄに配設されており、空気ばね４０内の圧力（静的圧力または動的圧力）を検出可能である。後述するが、圧力タンク４２側の圧力と空気ばね４０側の圧力の圧力差（差圧）に加えて、空気ばね４０内の圧力との圧力差も考慮することで、車高調整の速度を算出することができる。
【００４４】
なお、本実施形態のエアサスペンションシステム１０は、経路内の作動流体（当初から封入された空気）を圧力タンク４２側と空気ばね４０側との間で移動させることで車高調整を行うクローズドタイプの装置である。したがって、基本的には、装置内に外気は進入することなく湿度変動等の環境変化はないとみなせる。したがって、クローズドタイプの装置の場合、基本的には、ドライヤ４５や絞り機構５１は省略することができる。
【００４５】
ただし、何らかの原因により装置内の作動流体（空気）が外部に漏れてしまう場合がある。そのような場合は、フィルタ４６を介して外部から雰囲気（外気）を取り込み、装置内の作動流体を補充する。
【００４６】
この場合、雰囲気（外気）はエアサスペンションシステム１０内の構成部品に不利となる水分（湿気）を含んでいる場合がある。そのため、図２に示すエアサスペンションシステム１０は、コンプレッサ＆モータ４４の下流側に、取り込んだ雰囲気の湿気を所定量取り除くドライヤ４５や当該ドライヤ４５における雰囲気の通過速度を調整するための絞り機構５１が設けられている。
【００４７】
なお、エアサスペンションシステム１０内の圧力が何らかの原因で制限圧を超えた場合に減圧するために、コンプレッサユニット５０はリリーフ弁５２を有している。このリリーフ弁５２は、例えばＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有し、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉弁状態とされる常閉型電磁制御弁とすることができる。
【００４８】
なお、本実施形態のリリーフ弁５２は、非通電時の閉弁状態をいかなる場合も維持するものではなく、エアサスペンションシステム１０内の圧力が制限圧（予め試験等により設定した圧力）を超えた場合に大気開放方向に作動流体の流動を許容する逆止弁５３を含む。例えば、何らかの原因でエアサスペンションシステム１０の内部圧力が制限圧を超えた場合は、逆止弁５３の付勢力に逆らい開弁状態となり、自動的に制限圧以下になるように減圧が行われる。
【００４９】
なお、リリーフ弁５２は、制御部からの制御信号に基づいて開弁状態に移行することも可能で、制限圧に拘わらず、エアサスペンションシステム１０の内部圧力を減圧することができる。また、コンプレッサ＆モータ４４は作動流体を空気ばね４０側に供給する供給源としても機能する。
【００５０】
サスペンションシステム１０の車高調整弁４１，圧力センサ４３，バルブブロック４８の開閉弁４８ａ〜ｄ，コンプレッサシステム５０は、ＥＣＵ１７に電気的に接続されている。
【００５１】
また図１に示すように、カメラ１１，各センサ１２〜１４、インジケータ１５，アラーム１６，光源１８もＥＣＵ１７に電気的に接続されている。カメラ１１、及び各センサ１２〜１４，４３の検出結果はＥＣＵ１７に出力される。また、アラーム１６およびインジケータ１７、光源１８はＥＣＵ１７からの命令に従って作動する。
【００５２】
図３は、カメラ１１と光源１８の配置を示す図である。カメラ１１と光源１８は、車両から所定範囲内、本実施の形態においては車両から２０ｍの範囲内に存在する障害物を検出するためのものである。図３に示すように、光源１８は障害物を検出するためのものであり、図示しない車両の前方部分、たとえばフロントグリルに２つの独立した光源１８（第１光源１８１，第２光源１８２）が設けられている。光源１８は、周知のためその詳細な構成の説明は省略するが、それぞれ点光源であり、車両の前方に面状に発散する照射光（第１照射光１８１Ａ，第２照射光１８２Ａ）をそれぞれ発し、照射光１８１Ａ，１８２Ａは鉛直方向から水平方向に所定の角度傾けて照射される。
【００５３】
光源１８は、それぞれ別の照射光を発し、それぞれの照射光１８１Ａ，１８２Ａのなす面が交差するように設定される。面状の照射光１８１Ａ，１８２Ａに線状の障害物６０が照射されると、照射光１８１Ａ，１８２Ａは面状であるため、照射光１８１Ａ，１８２Ａと障害物６０との交点は点状になるため、輝点として見える。
【００５４】
カメラ１１は障害物を検出するためのものであり、光源１８よりも後方に、例えば、図示しない車両のルーフに車両前方を撮影するように設けられている。カメラ１１には光源１８の照射光１８１Ａ，１８２Ａと同じ波長を選択的に透過させる光学フィルタが入射側に設置されており、光源１８に照らされた障害物６０の輝点が視野に入り、これらが認識できるように設定される。また、第１照射光１８１Ａのなす面と第２照射光１８２Ａのなす面とは、この視野内で交差するものとする。
【００５５】
カメラ１１からの画像出力はデジタル化されて、ＥＣＵ１７の図示しない画像処理部に入力され、各種のフィルタ等の画像処理を行い、画像中における輝点の位置が認識できるようにして画像を変換する。照射光１８１Ａ，１８２Ａと障害物６０との位置関係によって輝点の位置が決まり、これらを撮像した２次元画像中における輝点の位置及びこれらの間の間隔から、光源１８から障害物６０までの距離等を画像中における輝点の位置やその動きの解析を行うことで障害物６０の高さや障害物６０までの距離を演算する。
【００５６】
車高センサ１２は、図示しない車体とサスペンションアームとの上下変位量、すなわち、空気ばね４０の変位量を検出するものであり、各車輪に対して備えられる。車高センサ１２は周知のセンサであり、その構造の詳細な説明は省略するが、車高センサ１２本体とリンクアームとを含んで構成されており、車高センサ１２本体は、車両ボディに固定されている。
【００５７】
車高センサ１２本体からは、鉛直平面内で回動する操作アームが延びている。操作アームは、ジョイントを介してリンクアームの上端側と接続され、リンクアームの下端側は、サスペンションアームに固着された接続部材に接続される。
【００５８】
つまり、車高センサ１２本体は、操作アーム及びリンクアームを介して車両のサスペンションアームに接続されている。車高が変化すると、サスペンションアームが定常位置から上下方向に変位し、リンクアームを上下方向に変位させる。リンクアームが上下方向に変位すると、操作アームは回動する。車高センサ１２本体は、この操作アームの回動を検出することにより、車高の変化を検出する。
【００５９】
車輪速センサ１３は車両の車速を検出するものであり、各車輪に対して備えられる。車輪速センサ１３は周知のセンサであり、その構造の詳細な説明は省略するが、車輪側に磁束密度を変えるスリットまたはギヤ面を有するロータを設け、ロータに近接対向して非接触な磁束発生部により磁束を発生させて、ロータの回転状態による磁束の変化を検出する検出部を有するセンサを非回転側となる車体側に設け、ロータの回転に伴って磁束が変化することによってロータの回転状態を検出するものである。ＥＣＵ１７は、車輪速センサ１３により検出されたロータの回転状態から車輪の回転速度を演算し、その演算結果から車両の速度を演算する。
【００６０】
操舵角センサ１４は車両の舵角を検出するものであり、車両のステアリング内部に備えられる。操舵角センサ１４は周知のセンサであり、その構造の詳細な説明は省略するが、Ｎ極性を有するＮ極領域とＳ極性を有するＳ極領域とを回転中心の周りに交互に有した磁石により構成された回転部材と、回転部材の径方向外側に対向して設けられ、回転部材の径方向に沿った方向及び回転部材の回転方向に沿った方向の少なくとも２方向の磁場成分の大きさを検出可能な磁場検出部を備えており、磁場検出部が、回転部材の周囲に発生する磁場について回転部材の径方向とそれに直交する回転部材の回転方向の二方向の磁場成分の大きさを検出している。磁場検出部にて検出した二方向の磁場成分の大きさの比から、回転部材の回転角度を求めることができる。
【００６１】
インジケータ１５、アラーム１６は車両の運転手に空気ばね４０の制御で障害物を回避することが不可能であることを知らせるものである。インジケータ１５は、車室内部、特に運転席のインジケータパネルに備えられたランプのことで、車の状態を示す。インジケータ１５は、車両前方に車高調整制御によって回避することができない障害物が存在する場合に点灯する。
【００６２】
アラーム１６は、車室内部に備えられ、警告音を発することで運転手に異常を知らせる。アラーム１６は、インジケータ１５と同様に、車両前方に車高調整制御によって回避することができない障害物が存在する場合に警告音を発する。
【００６３】
ＥＣＵ１７は、車両が障害物と重なる部位を特定する特定手段２０と、車両の走行経路を演算する走行経路演算手段２１と、車両が障害物と重なる部位における車両の底部の地上高を演算する地上高演算手段２２と、障害物の高さを演算する障害物高演算手段２３と、車両が障害物と重なる部位における車両と障害物の接触量を演算する接触量演算手段２４と、車両が障害物と重なる部位における車両底部の上昇速度を演算する車両底部上昇速度演算手段２５と、空気ばね４０の伸縮に伴う速度を演算する作動速度演算手段２６と、障害物の車両からの相対位置を演算する障害物位置演算手段２７と、障害物が車両の最前部に到達するまでの時間を演算する到達時間演算手段２８と、空気ばね４０の制御方法を決定する制御決定手段２９と、車両と前記障害物との接触を回避することが可能か否かを判定する判定手段３０と、空気ばね４０を制御する制御手段３８を備える。
【００６４】
このように構成される車高調整装置１は、ＥＣＵ１７によって、車高調整部（空気ばねや車高調整弁等）等の車高調整に関する制御が実行される。ＥＣＵ１７は、センサ等から取得した情報に基づいて、車高調整弁４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ、第１開閉弁４８ａ、第２開閉弁４８ｂ、第３開閉弁４８ｃ、第４開閉弁４８ｄ、リリーフ弁５２等の開閉制御やコンプレッサ＆モータ４４の駆動制御を行う。
【００６５】
次に、車高調整装置１の基本的な車高調整作動について説明する。図４を用いて、車高上昇制御を行う場合に、圧力タンク４３側の圧力が空気ばね４０側の圧力より十分に高く、圧力タンク４３側と空気ばね４０側との圧力差によって作動流体（空気）が、圧力タンク４２から各空気ばね４０に流動可能な場合の車高調整装置１の動作を説明する。
【００６６】
エアサスペンションシステム１０が車高上昇制御を行う場合、ＥＣＵ１７は、回路バルブブロック４８に含まれる第１開閉弁４８ａ、第２開閉弁４８ｂ、第３開閉弁４８ｃ、第４開閉弁４８ｄを開弁状態に制御するとともに、車高調整弁４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを開弁状態に制御する。
【００６７】
これにより、圧力タンク４２内の空気が、タンク接続主流路４７ｂ、回路バルブブロック４８、連通用主流路４７ａ，車高調整弁４１を介して、空気ばね４０に流入する。空気ばね４０に空気が流入することにより空気ばね４０が伸長して、各車輪と車体との間隔が広がり、車高が上昇することになる。
【００６８】
エアサスペンションシステム１０の場合、基本的には、圧力タンク４２側の圧力と空気ばね４０側との圧力差により作動流体を空気ばね４０側に向けて流動させる。しかし、圧力タンク４２側から空気ばね４０側へ作動流体が流動した結果、作動流体を十分に流動させるだけの圧力差が圧力タンク４２側と空気ばね４０側の間になくなってしまう場合がある。また、車高上昇制御開始の時点で圧力タンク４２側と空気ばね４０側とで十分な圧力差（差圧）がない場合がある。そのような場合、コンプレッサ＆モータ４４を駆動させて圧力タンク４２から作動流体を強制的に汲み上げ、空気ばね４０側に圧送する。
【００６９】
図５は、車高上昇制御時にコンプレッサ＆モータ４４を用いて作動流体を空気ばね４０側へ圧送する場合のエアサスペンションシステム１０の動作を示している。ＥＣＵ１７は、図５に示すように、第１開閉弁４８ａを開弁状態にし、第４開閉弁４８ｄを閉弁状態にする。この状態で、圧力タンク４２側とコンプレッサ＆モータ４４の流入側が連通状態になる。
【００７０】
また、ＥＣＵ１７は、第２開閉弁４８ｂを閉弁状態にし、第３開閉弁４８ｃを開弁状態にする。この様態で、コンプレッサ＆モータ４４の流出側と空気ばね４０側が連通状態になる。
【００７１】
その結果、コンプレッサ＆モータ４４が駆動することで、圧力タンク４２内の作動流体がタンク接続主流路４７ｂ、第１開閉弁４８ａ、コンプレッサ流入流路４９ａを介して、コンプレッサ＆モータ４４に汲み上げられる。そして、汲み上げられた作動流体は圧縮されて、コンプレッサ流出流路４９ｂ、第３開閉弁４８ｃ，連通用主流路４７ａ、車高調整弁４１を介して空気ばね４０側へ圧送される。その結果、圧力タンク４２側と空気ばね４０側との間で十分な圧力差がない状態でも各空気ばね４０の車高上昇制御が実行できる。
【００７２】
次に、図６を用いて車高下降制御時のエアサスペンションシステム１０の動作を説明する。ＥＣＵ１７は、図６に示すように、第１開閉弁４８ａを閉弁状態にし、第４開閉弁４８ｄを開弁状態にする。また、第２開閉弁４８ｂを開弁状態にし、第３開閉弁４８ｃの閉弁状態を維持する。また、車高調整弁４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを開弁状態にする。
【００７３】
その結果、空気ばね４０側とコンプレッサ＆モータ４４の流入側は、車高調整弁４１，連通用主流路４７ａ，第４開閉弁４８ｄ及びコンプレッサ流入流路４９ａを介して連通状態となる。また、コンプレッサ＆モータ４４の流出側は、コンプレッサ流出流路４９ｂ、第２開閉弁４８ｂ、タンク接続主流路４７ｂを介して圧力タンク４２と連通状態となる。そして、空気ばね４０側の作動流体は、コンプレッサ＆モータ４４により汲み上げられ、圧力タンク４２に圧送される。
【００７４】
次に、上記のように構成した本実施形態に係る車高調整装置の障害物回避時の作動を詳細に説明する。
【００７５】
図７は、本実施形態に係る車高調整装置の障害物回避時の動作手順を示すフローチャートである。図８及び９は、カメラ１１から車両の前方を見た際の障害物と照射光の撮像図であり、図１０は、走行中の車両６１を上方から見た図であり、図１１は、走行中の車両６１を側方から見た図である。図１２は、左２輪同時制御時のサスペンションシステム１０の構成図である。本実施形態の動作を図１〜図１２を用いて説明する。
【００７６】
図示しない車両のイグニッションスイッチがＯＮされると、車高調整装置１のＥＣＵ１７、カメラ１１、センサ１２〜１４、４３、光源１８が作動され、ＥＣＵ１７において、図７のフローが開始される。
【００７７】
図７に示すように、ステップＳ１１において、まず、ＥＣＵ１７は、各検出手段から検出結果を取得する。すなわち、上述したように、カメラ１１からは撮影された車両前方の画像を取得し、車高センサ１２からはサスペンションアームの変位量、すなわち、空気ばね４０の伸縮量を取得し、車輪速センサ１３からはロータの回転状態を取得し、操舵角センサ１４からは二方向の磁場成分を取得し、圧力センサ４３からはエアサスペンションシステム１０内、すなわち、空気ばね４０内の空気圧を取得する。
【００７８】
ステップＳ１１において、ＥＣＵ１７がカメラ１１から画像を取得すると、上述したように、ＥＣＵ１７は、各種のフィルタ等の画像処理を行い、画像中における輝点の位置が認識できるようにして画像を変換し、その画像信号を検出、すなわち、障害物を検出する。当然ながら、障害物を検出できる範囲はカメラが撮影できる範囲に限られ、障害物の大きさによって検出できる距離は変動する。輝点は、例えばこれらの色が異なれば、容易に認識することができる。また、ＥＣＵ１７は、光源１８１、１８２にも接続され、各々の照射条件を認識し、あるいはこの照射条件（照射角度）を制御することができる。
【００７９】
また、ステップＳ１１においてＥＣＵ１７が車輪速センサ１３からロータの回転状態を取得すると、上述したようにして、ＥＣＵ１７は、検出されたロータの回転状態から車輪の回転速度を演算し、その演算結果から車両の速度を演算、すなわち、車両の速度を検出する。車輪の回転速度と車両の速度は比例関係にあるため、車輪の回転速度と適正な定数の積によって車両の速度が求められる。
【００８０】
また、４輪分の車輪の回転速度を検出しているため、演算に用いる車輪の回転速度を決める必要がある。一般的に、４輪のうちどれか１輪を選択し演算に用いる方法や、４輪分の車輪の回転速度の演算結果の平均値から車両の速度を演算する方法などが知られている。
【００８１】
さらに、ステップＳ１１においてＥＣＵ１７が操舵角センサ１４から二方向の磁場成分を取得すると、上述したようにして、ＥＣＵ１７は、操舵角センサ１４の検出結果から操舵角度を演算する。操舵角センサ１４からは磁場検出部の二方向の磁場成分の大きさが検出できるため、その二方向の大きさの比から操舵角度を演算、すなわち、車両の舵角を検出する。
【００８２】
次に、ステップＳ１２において、ＥＣＵ１７の走行経路演算手段２１は、操舵角センサ１４の検出結果から演算した操舵角度と、車輪速センサ１３の検出結果から演算した車両の速度から、車両の走行経路を演算する。
【００８３】
車両の速度が一定であれば操舵角センサ１４の検出結果から演算した操舵角度だけで走行経路の演算が可能だが、本発明が想定しているのは運転手によって走行中の車両であるため、運転手のアクセルワークによって車両の速度が変動する。したがって、操舵角度だけでなく、車両の速度も含めて走行経路を演算する必要がある。
【００８４】
操舵角度を一定にした場合、車両の速度が上がるにつれて遠心力によって曲がりたい方向に対して外側に膨らむような走行経路になる。演算方法としては、車両の速度の区分毎に操舵角度との関係から走行経路を規定しておく方法がある。
【００８５】
まず、車両の速度を段階的に区分し、区分ごとに操舵角度に対する走行経路を設定しておく。区分は（高速走行・低速走行・停車）のような荒いものから、１ｋｍ／ｈ毎のような細かい区分まで考えられるが、障害物と車両の位置関係を正確に特定するために、可能な限り細かい区分を作成した方がよい。
【００８６】
また、基本となる走行経路を設定しておき車両の速度に応じて補正を行う方法もあるが、車両によって重心や重量、車高等によって影響が変わるため、本発明では適合が容易な区分を用いた方法で行う。区分毎に用意する内容としては、車両から見た旋回中心の位置になる。その旋回中心を中心とした円の上を車両が走行することになるため、旋回中心の位置から走行経路を求めることができる。
【００８７】
ステップＳ１３において、ＥＣＵ１７の障害物位置演算手段２７は、演算された車両の速度と、カメラ１１の検出結果から障害物の車両から見た相対位置を演算する。
【００８８】
図８に示すように、障害物６０が線状ではなく立体である場合、障害物６０の最上部が照射光１８１Ａ，１８２Ａと平行でない限り、障害物の最上部と照射光１８１Ａ，１８２Ａのそれぞれ点で交わる。つまり、障害物の最上部は輝点となるため、障害物が輝点になった部位を障害物の最上部と認識する。
【００８９】
図９は、図８の状態から車両が所定距離前方に移動した際の障害物と照射光の撮像図である。図８、図９に示すように、障害物６０は、車両から見て右側に位置しているため、照射光１８２Ａと先に交わる。図８は障害物６０が照射光１８２Ａと輝点を作成しており、図９は障害物６０が照射光１８１Ａと輝点を作成している。
【００９０】
また、上記の通り、障害物の最上部が照射光１８１Ａ，１８２Ａと平行な場合は障害物の最上部と照射光１８１Ａ，１８２Ａの交わり方が点にならないため、照射光１８１Ａ，１８２Ａと障害物の交わりが発生した時点の撮像の中で、照射光１８１Ａ，１８２Ａと障害物が交わっている部位のうち、最も上にある部位を輝点として扱う。
【００９１】
輝点は照射光１８１Ａ，１８２Ａに対してそれぞれできるため、１つの障害物に対して２回輝点ができる。図８において１回目の輝点ができてから図９において２回目の輝点ができるまでの時間と車両の速度から演算された１回目の輝点ができてから２回目の輝点ができるまでの移動距離と、１回目の輝点と２回目の輝点の撮像内の輝点の基準位置（地面）からの高さから、現在の車両から障害物までの距離を算出する。
【００９２】
本来２つの異なる大きさの物体が、それぞれの物体のカメラまでの距離によっては、カメラにより撮影された画像上において、全く同じ大きさに見えてしまうことがあるため、１回の輝点からは障害物の高さを正確には算出できない。そこで、移動距離の演算結果と２回の輝点の基準位置からの高さから、障害物までの距離を決定する。
【００９３】
また、車両から障害物までの距離と画像内の輝点の位置から、障害物の位置がわかる。車両から障害物までの距離がわかっており、照射光１８１Ａ，１８２Ａの照射角度は一定であるため、障害物の位置が必ず１点に定まる。このようにして、障害物の車両から見た相対位置が演算される。
【００９４】
次いで、ステップＳ１４において、ＥＣＵ１７の特定手段２０は、演算された走行経路と障害物の車両から見た相対位置とに基づいて、図１０のように障害物６０と重なる車両６１の部位を特定する。車両６１の走行経路Ｒも障害物６０の位置も車両６１から見た相対位置として演算されているため、それぞれの演算結果から障害物６０と重なる車両６１の部位Ｘを特定することができる。
【００９５】
ステップＳ１５において、ＥＣＵ１７の地上高演算手段２２は、この特定結果と車高センサ１２の検出結果から、車両６１が障害物６０と重なる部位Ｘにおける車両底部の地上高を演算する。車両底部の地上高は、各車輪の位置と各車輪に対応した車高センサ１２により検出された変位量を３次元座標にプロットして求める。例えば、右前輪の位置（ＸFR，ＹFR）を３次元座標のＸＹ座標に、右前輪に対応した車高センサ１２の検出結果に通常状態における地表面から車両底部までの高さを加算した値ＺFRを、Ｚ座標にプロットすることで、右前輪部分の車両底部の地上高が（ＸFR，ＹFR，ＺFR）として表される。
【００９６】
同様にして左前輪、右後輪、左後輪を３次元座標にそれぞれ（ＸFL，ＹFL，ＺFL）、（ＸRR，ＹRR，ＺRR）、（ＸRL，ＹRL，ＺRL）としてプロットし、各点を直線でつないでできる平面において、前述の部位Ｘをプロットすることにより、部位Ｘにおける車両底部の地上高を求める。
【００９７】
車両底部の凹凸まで表現できると尚良いが、演算が煩雑になるため、本実施形態では平面とする。車両底部の平面は、車両を水平にしたときに車両底部の中で最も地面に近い部位を基準にしておくと良い。また、演算する範囲を重なる部位Ｘに限定した分、演算量を低減することができる。
【００９８】
ステップＳ１６において、ＥＣＵ１７の障害物高演算手段２３は、カメラ１１の検出結果から障害物の高さを演算する。
【００９９】
ステップＳ１３の処理で特定された障害物の位置から、障害物の高さも定まる。照射光１８１Ａ，１８２Ａは鉛直方向から水平方向に所定の角度傾けて照射されており、障害物の位置が決まっていればその直上と照射光１８１Ａ，１８２Ａが重なるのは１点のみとなるため、高さを特定することができる。
【０１００】
ステップＳ１７において、ＥＣＵ１７の接触量演算手段２４は、障害物６０と車両６１の重なる位置Ｘにおける車両と障害物の接触量を演算する。ステップＳ１５の処理において障害物６０と車両６１の重なる位置Ｘにおける車両底部の高さはすでに演算されているため、その重なる位置と障害物の高さとの差を演算することで、車両と障害物の接触量を演算する。
【０１０１】
図１１に示すように、車両６１が水平な場合は、図１１中の矢印が障害物６０と車両６１との接触量になる。接触量は障害物６０の高さから車両底部の地上高を引くことで求める。そのため、接触量の演算結果がプラスになると接触の危険性があることが分かる。
【０１０２】
ステップＳ１８において、ＥＣＵ１７の作動速度演算手段２６は、圧力センサ４３の検出結果から、空気ばね４０の伸縮に伴う速度を演算する。
【０１０３】
エアサスペンションシステム１０は、圧力タンク４２と空気ばね４０の差圧に加えて、コンプレッサ＆モータ４４の駆動によって車高調整を行うことができる。本実施の形態の車高調整装置１の目的は障害物の回避であり、緊急性が高い。そのため、一般的に車高調整速度が速いコンプレッサ＆モータ４４を駆動する場合を前提として車高調整速度を演算する。
【０１０４】
本実施形態では、車高調整速度をマップ等で保持しておき、圧力センサ４３の検出結果から決定する。車高調整速度は車両の重量や空気ばね４０の容量、コンプレッサ＆モータ４４の性能等によって変化するため、車両ごとに適合を行う必要がある。そのため、本実施形態では適合結果の反映が容易なマップを使用している。
【０１０５】
また、本マップは第１圧力センサ４３ａと第２圧力センサ４３ｂから取得した結果から主流路圧力状態を決定するためのマップと、主流路圧力状態と各輪に配設された圧力センサ４３ｃ〜４３ｆの検出結果から各制御方法（４輪同時制御・左２輪同時制御・右２輪同時制御）で制御を実行した場合のそれぞれの制御方法における各空気ばね４０ａ〜４０ｄの伸縮速度を決定するマップを備えており、これらのマップを組み合わせて車高調整速度を決定する。
【０１０６】
ステップＳ１９において、ＥＣＵ１７の車両底部上昇速度演算手段２５は、ステップＳ１８で得られた空気ばね４０ａ〜ｄの伸縮速度と、ステップＳ１４で得られた重なる部位の特定結果から、特定した部位Ｘにおける車両底部の上昇速度を演算する。
【０１０７】
例えば、各車輪の位置と各車輪に対応した空気ばね４０ａ〜ｄの伸縮速度を３次元座標にプロットして求める。例えば、右前輪の位置（ＸFR，ＹFR）を３次元座標のＸＹ座標に、右前輪に対応した空気ばね４０ａの伸縮速度ＺＳFRsを、Ｚ座標にプロットすることで、右前輪部分の車両底部の伸縮速度が（ＸFR，ＹFR，ＺFRs）として表される。
【０１０８】
同様にして左前輪、右後輪、左後輪を３次元座標にそれぞれ（ＸFL，ＹFL，ＺFLs）、（ＸRR，ＹRR，ＺRRs）、（ＸRL，ＹRL，ＺRLs）としてプロットし、各点を直線でつないでできる平面において、前述の部位Ｘをプロットすることにより、部位Ｘの車両底部における伸縮速度を求める。
【０１０９】
ステップＳ２０において、ＥＣＵ１７の到達時間演算手段２８は、障害物の車両から見た相対位置の演算結果と、車両の走行経路及び車両の速度から、障害物に車両前部が到達するまでの時間を演算する。
【０１１０】
車両の走行経路と障害物の車両からの相対位置から、車両前方が障害物に到達する位置と到達するまでの経路が演算できる。その演算結果から、現時点から車両前部が障害物に到達するまでの距離を演算し、その演算結果と車両の速度から、車両が障害物に到達するまでの時間を演算する。
【０１１１】
ステップＳ２１において、ＥＣＵ１７の制御決定手段２９は、これまでに演算した障害物と車両との接触量と、特定した部位Ｘの車両底部の上昇速度と、障害物への到達時間から、制御方法及び制御時間を決定する。すなわち、ＥＣＵ１７は少なくとも制御方法を決定する。本実施形態では上記の通り４輪同時制御・左２輪同時制御・右２輪同時制御の３パターンの制御が可能である。
【０１１２】
まず、障害物への到達時間と車両底部上昇速度から、４輪同時制御、左２輪同時制御、右２輪同時制御のそれぞれの制御を行った場合に車両が障害物に到達するまでの間に車両底部が上昇する上昇量を演算する。この場合、車両が障害物６０に到達するまでの時間よりも所定の時間だけ短い時間で演算するとより好ましい。障害物に到達するまでの時間より短くすることで、例えば、途中で生じた走行経路の変更による車高調整装置１の制御量の変更に対応する余裕を残すことができる。
【０１１３】
そして、その演算結果から特定した部位Ｘの車両底部と障害物６０の接触量が所定の値以下になるように４輪同時制御と左２輪同時制御の実施時間、もしくは４輪同時制御と右２輪同時制御の実施時間を設定する。この場合の所定の値とはマイナスの値となる。すなわち、接触量がゼロよりも障害物６０と車両底部との間には、ある程度の空間ができるようなゆとりのある状態が望ましい。
【０１１４】
このとき、４輪同時制御の実施時間ができるだけ長くなるような条件を設ける。４輪同時制御の時間を可能な限り長くなるように設定することで、車両の傾きをできるだけ少なくすることができる。
【０１１５】
次いでステップＳ２２において、ＥＣＵ１７の判定手段３０は障害物６０を回避可能な制御が存在するか否かを判定する。すなわち、上述した所定の値以下となるように、４輪同時制御と左２輪同時制御の実施時間、もしくは４輪同時制御と右２輪同時制御の実施時間とを設定ができたか否かを判定する。
【０１１６】
もしどちらの制御においても実施時間を設定することができない場合は、障害物６０を回避可能な制御が存在しないと判定されて、ステップＳ２３に進む。また、実施時間を設定できた場合は、障害物６０を回避可能な制御が存在すると判定されて、ステップＳ２４に進む。
【０１１７】
ステップＳ２２においてより好ましくは、車両の傾きに対しても制限を設けると良い。左右片側２輪同時制御を行うと車両の傾きが大きくなるが、車両の傾きが大きすぎると操縦安定性が低下する可能性がある。
【０１１８】
そのため、障害物６０を回避可能な制御が存在した場合は、決定した制御時間に基づいて制御を完了した時点の空気ばね４０の伸縮量を演算し、伸縮量が最小になる空気ばね４０と最大になる空気ばね４０の伸縮量の差を求める。その差が所定の差以上になる場合は、障害物を回避可能な制御が存在しないと判定し、制御を行わないようにする。
【０１１９】
ステップＳ２２において障害物６０の回避可能性の判定結果が回避可能だった場合、ＥＣＵ１７の制御決定手段２９は、ステップＳ２４において実施時間を設定できた制御を実施制御として決定し、ＥＣＵ１７の制御手段３８は、設定できた実施時間に基づいてエアサスペンションシステム１０を作動させて車高調整を実施する。
【０１２０】
４輪同時制御は、上述したように、図５で示したように、エアサスペンション１０においてコンプレッサ＆モータ４４を用いて作動流体を空気ばね４０側へ圧送する。ＥＣＵ１７は、図５に示すように、第１開閉弁４８ａを開弁状態にし、第４開閉弁４８ｄを閉弁状態にする。この状態で、圧力タンク４２側とコンプレッサ＆モータ４４の流入側が連通状態になる。
【０１２１】
また、ＥＣＵ１７は、第２開閉弁４８ｂを閉弁状態にし、第３開閉弁４８ｃを開弁状態にする。この様態で、コンプレッサ＆モータ４４の流出側と空気ばね４０側が連通状態になる。
【０１２２】
その結果、コンプレッサ＆モータ４４が駆動することで、圧力タンク４２内の作動流体がタンク接続主流路４７ｂ、第１開閉弁４８ａ、コンプレッサ流入流路４９ａを介して、コンプレッサ＆モータ４４に汲み上げられる。そして、汲み上げられた作動流体は圧縮されて、コンプレッサ流出流路４９ｂ、第３開閉弁４８ｃ，連通用主流路４７ａ、車高調整弁４１を介して空気ばね４０側へ圧送される。さらに、調整弁４１ａ〜ｄを開弁状態にすることで、４輪全ての空気ばね４０に圧送された空気が供給され、４輪同時制御が実行できる。
【０１２３】
次に、片側２輪同時制御を行う場合の作動を、左２輪同時制御を例にとって説明する。図１２は左２輪同時制御時に、コンプレッサ＆モータ４４を用いて作動流体を空気ばね４０側へ圧送する場合のエアサスペンションシステム１０の動作を示している。
ＥＣＵ１７は、図１２に示すように、第１開閉弁４８ａを開弁状態にし、第４開閉弁４８ｄを閉弁状態にする。この状態で、圧力タンク４２側とコンプレッサ＆モータ４４の流入側が連通状態になる。
【０１２４】
また、ＥＣＵ１７は、第２開閉弁４８ｂを閉弁状態にし、第３開閉弁４８ｃを開弁状態にする。この様態で、コンプレッサ＆モータ４４の流出側と空気ばね４０側が連通状態になる。
【０１２５】
その結果、コンプレッサ＆モータ４４が駆動することで、圧力タンク４２内の作動流体がタンク接続主流路４７ｂ、第１開閉弁４８ａ、コンプレッサ流入流路４９ａを介して、コンプレッサ＆モータ４４に汲み上げられる。そして、汲み上げられた作動流体は圧縮されて、コンプレッサ流出流路４９ｂ、第３開閉弁４８ｃ，連通用主流路４７ａ、車高調整弁４１を介して空気ばね４０側へ圧送される。さらに、ＦＲ調整弁４１ａ、ＲＲ調整弁４１ｃを閉弁状態にし、ＦＬ調整弁４１ｂ、ＲＬ調整弁４１ｄを開弁状態にすることで、ＦＲ空気ばね４０ａ、ＲＲ空気ばね４０ｃには圧送された空気が供給されず、ＦＬ空気ばね４０ｂ、ＲＬ空気ばね４０ｄには供給され、左２輪同時制御が実行できる。
【０１２６】
右２輪同時制御の場合は、ＦＲ調整弁４１ａ、ＲＲ調整弁４１ｃを開弁状態にし、ＦＬ調整弁４１ｂ、ＲＬ調整弁４１ｄを閉弁状態にすることで、ＦＲ空気ばね４０ａ、ＲＲ空気ばね４０ｃには圧送された空気が供給され、ＦＬ空気ばね４０ｂ、ＲＬ空気ばね４０ｄには供給されず、右２輪同時制御が実行できる。
【０１２７】
本実施の形態の車高調整装置１による障害物の回避制御においては、先ず４輪同時制御を行い、その後、左２輪同時制御と右２輪同時制御のいずれかを行う。すなわち、少なくとも一つの空気ばね４０を制御する。
【０１２８】
４輪同時制御であれば左右片側２輪同時制御より走行経路の変更による影響を受けにくく、また、先に左右片側２輪同時制御を行ってしまうと、走行経路を変更した場合に、反対側の片側２輪同時制御を行わなければならなくなってしまった場合に必要な車高調整量が４輪同時制御を行っていた場合に比べて大きくなってしまうため、４輪同時制御を先に実施する。また、先に左右片側２輪同時制御を行ってしまうと、４輪同時制御を先に行った場合に比べて車両が傾いた操縦安定性が低い状態が長く続くため、４輪同時制御を先に実施する。
【０１２９】
ステップＳ２３において、ＥＣＵ１７の制御手段３８は、ステップＳ２２において障害物６０の回避可能性の判定結果が回避不可能だった場合、インジケータ１５やアラーム１６を作動させて運転手に車高調整制御では回避不可能な障害物の存在を知らせる。
【０１３０】
以上詳述したように、本実施形態によれば以下に示す効果を得る。
【０１３１】
上述した本発明の実施形態に係る車高調整装置１の構成によれば、車両６１の前方に障害物６０が存在した場合、カメラ１１と操舵角センサ１４のそれぞれの検出結果に基づいて特定手段２０が車両６１と障害物６０が重なる部位Ｘを特定する。そして、特定手段２０の特定結果に基づいて、ＥＣＵ１７は空気バネ４０を作動して車高を調整する。
【０１３２】
これによって、車両６１と障害物６０が重なる部位Ｘに基づいて、複数ある空気ばね４０の内からどの空気ばね４０をどのように制御するか、障害物を回避するための制御方法の選択肢を増やすことができ、その選択肢の中から適正な制御方法を選択することができる。そのため、効率良く障害物を回避するとともに、従来よりも適正な車高調整制御を行うことができる。
【０１３３】
更に、走行経路演算手段２１は、操舵角センサ１４と車輪速センサ１３のそれぞれの検出結果に基づいて車両６１の走行経路Ｒを演算し、特定手段２０は、カメラ１１の検出結果と走行経路演算手段２１の演算結果に基づいて車両６１が障害物６０と重なる部位Ｘを特定する。
【０１３４】
これによって、走行経路演算手段２１は、操舵角センサ１４と車輪速センサ１３の検出結果から走行経路Ｒを演算することで、特定手段２０により車両６１と障害物６０が重なる部位Ｘを操舵角センサ１４のみの場合に比べて正確に特定することができる。そのため、より適正な制御方法を選択することができる。
【０１３５】
更に、地上高演算手段２２は、特定手段２０の特定結果と車高センサ１２の検出結果に基づいて、車両６１が障害物６０と重なる部位Ｘにおける車両底部の地上高を演算し、障害物高演算手段２３は、カメラ１１の検出結果に基づいて障害物６０の高さを演算する。接触量演算手段２４は、地上高演算手段２２と障害物高演算手段２３の演算結果に基づいて、車両６１が障害物６０と重なる部位Ｘにおける車両６１と障害物６０の接触量を演算し、ＥＣＵ１７は、接触量演算手段２４の演算結果に基づいて空気ばね４０を作動して車高を調整する。
【０１３６】
これによって、車高調整装置１を作動させるときの調整量がより正確になる。そのため、より適正な制御を行うことができる。また、車高を上げ過ぎてしまうことによる操縦安定性の低下を防ぐことができる。
【０１３７】
更に、走行経路演算手段２１は、操舵角センサ１４と車輪速センサ１３のそれぞれの検出結果に基づいて車両６１の走行経路Ｒを演算し、特定手段２０は、カメラ１１の検出結果と走行経路演算手段２１の演算結果に基づいて車両６１が障害物６０と重なる部位Ｘを特定し、空気ばね４０を用いて車高を調整する。車高センサ１２は空気ばね４０の変位量を検出し、地上高演算手段２２は、特定手段２０の特定結果と車高センサ１２の検出結果から車両底部の地上高を演算し、障害物高演算手段２３は、カメラ１１の検出結果に基づいて障害物６０の高さを演算し、接触量演算手段２４は、地上高演算手段２２と障害物高演算手段２３の演算結果に基づいて車両６１が障害物６０と重なる部位における車両６１と障害物６０の接触量を演算する。作動速度演算手段２６は、圧力センサ４３の検出結果に基づいて空気ばね４０の伸縮に伴う速度を演算し、車両底部上昇速度演算手段２５は、特定手段２０の特定結果と作動速度演算手段２６の演算結果に基づいて車両６１が障害物６０と重なる部位Ｘにおける車両底部の上昇速度を演算する。障害物位置演算手段２７は、カメラ１１の検出結果に基づいて障害物６０の車両６１からの相対位置を演算し、到達時間演算手段２８は、特定手段２０の特定結果と車輪速センサ１３の検出結果と走行経路演算手段２１の演算結果と障害物位置演算手段２７の演算結果に基づいて障害物６０が車両６１の最前部に到達するまでの時間を演算する。制御決定手段２９は、接触量演算手段２４の演算結果と車両底部上昇速度演算手段２５の演算結果と到達時間演算手段２８の演算結果に基づいて、空気ばね４０の制御方法を決定し、判定手段３８は、制御決定手段２９の決定結果に基づいて、車両６１と障害物６０との接触を回避することが可能か否かを判定し、ＥＣＵ１７は、判定手段３０により車両６１と障害物６０との接触が回避可能と判断された場合に、制御決定手段２９により決定された制御方法に基づいて空気ばね４０を作動して車高を調整する。
これによって、制御方法毎の障害物６０と接触するまでの車高の上昇量に基づいて、最も車両を水平に近い状態に保つことができる制御方法を選択することができる。したがって、障害物と車両の状態に対してより適正な制御を行うことができる。
【０１３８】
更に、圧力センサ４３の検出結果から演算した車両底部上昇速度と、走行経路と障害物の位置の演算結果から演算した車両が障害物に到達するまでの時間と、前記接触量に基づいて障害物を回避するための制御方法と制御時間を決定する。これによって、制御方法毎の障害物６０と接触するまでの車高の上昇量に基づいて、最も車両を水平に近い状態に保つことができる制御方法と制御時間の組み合わせを選択することができる。したがって、障害物と車両の状態に対してより適正な制御を行うことができる。
【０１３９】
更に、判定手段３０の判定結果に基づき、障害物を回避することができる制御が存在した場合は車高調整を実施し、存在しなかった場合はインジケータ１５やアラーム１６によって運転手に車高調整制御では回避できない障害物の存在を知らせる。
【０１４０】
これによって、障害物を回避できない場合は、車高調整では回避不可能な障害物があることを運転手は認識することができる。そのため、運転手の判断で障害物を回避するようにハンドルを切る、ブレーキを踏むといった車両と障害物の接触を回避するための行動をとることができる。また、回避可能な場合のみ車高調整を実施することによって、車高調整によって障害物を回避できないときは制御を開始・継続しない。そのため、不要な制御による操縦安定性の低下を防ぐことができる。
（その他の実施の形態）
上述の実施形態において、カメラ１１，各センサ１２〜１４、インジケータ１５，アラーム１６，光源１８はＥＣＵ１７に電気的に接続されている構成としたが、カメラ１１，各センサ１２〜１４、インジケータ１５，アラーム１６，光源１８は必ずしもＥＣＵ１７に直接接続されている必要はなく、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に代表される車載ネットワークによって検出結果を取得する構成になっていてもよい。
【０１４１】
上述の実施形態において、車高調整装置は流体ばねであれば空気ばねに限定されない。流体ばねであれば、上述の実施形態と同様に、車高調整装置内の流体圧を検出し、車高調整速度を演算することができる。
【０１４２】
上述の実施形態において、障害物の検出結果と車両の状態から制御の実施有無及び制御時間を決定したが、もちろん障害物の位置情報と車両の走行経路に基づいた左右片側２輪同時制御制御も有り得る。この場合、車両と障害物が重なる部位の特定結果に対して制御を行い、制御速度を考慮する必要がないため、車高調整装置は流体を用いるものに限定されない。
【０１４３】
上述の実施形態において、障害物検出手段は、検出結果から障害物の高さと車両からの位置が解析できるものであれば、カメラと光源の組み合わせに限らない。また、必要に応じて車両前方以外に設けても構わない。
【０１４４】
上述の実施形態において、走行経路を操舵角度と車両の速度から演算したが、あらかじめ決められた走行経路に従って走行する機能が車両に備わっていた場合（自動運転や運転支援機能など）、その決められた走行経路を取得し、取得した走行経路に基づいて車両が障害物と重なる部位を特定することで、演算負荷を減らすことが可能になる。また、操舵角と車両の速度から演算した走行経路を用いた場合に比べ、より正確に車両が障害物と重なる部位を特定することができ、操舵角度や車両の速度のような変動しやすい値に基づいて演算した場合に比べて走行経路の修正も減少するため、より適正な制御時間を決定することができる。
【０１４５】
上述の実施形態において、コンプレッサ＆モータ４４を駆動する場合を前提として車高調整速度を演算したが、エアサスペンション上昇時の上昇方法をコンプレッサ作動有と作動無の両方のパターンで制御速度を設けることもできる。この場合、上述の実施形態の車高調整速度の演算に、コンプレッサ作動有と作動無のパターンの演算が追加されることになる。
【０１４６】
上述の実施形態において、地表の障害物だけでなく、空中の障害物に対しても同様の制御を行うことができる。この場合、空中に検出した障害物の地表からの高さと車両上部の高さの差から接触量を演算し、接触回避判定を行う。これによって、空中の障害物を回避することができる。
【０１４７】
上述の実施形態において、自動運転や運転支援のような運転手の代わりに運転に関する判断を行うＣＰＵに対して、接触の可能性がある場合に危険を知らせることで、運転に関する判断を行うＣＰＵに制御で回避できない障害物の存在を認識してもらうことができる。これによって、自動運転や運転支援といった機能を用いる場合でも運転手が車両を運転している場合と同様の効果を得ることができる。
【０１４８】
上述の実施形態において、ブレーキ制御を行うＣＰＵに対して、接触の可能性がある場合に危険を知らせることで、ブレーキ制御を行うＣＰＵにブレーキを実施してもらい、障害物との接触を回避することができる。
【０１４９】
上述の実施形態において、車高調整装置は、障害物が無いときには、車高を低い状態にしておくとよい。障害物を回避したと判定した後は、車高を低い状態にすることで、障害物を回避した後に車高が高いままになり、操縦安定性が低下している状態が続くのを防ぐことができる。
【０１５０】
上述の実施形態において、障害物を回避するため位の車高調整制御として、４輪同時制御を実施した後、片側２輪同時制御を行ったが、特にこれに限定するものではなく、例えば、１輪のみを制御することで障害物を回避するようにしてもよい。
【０１５１】
このように、上記した実施形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はそのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得るものである。
【符号の説明】
【０１５２】
１：車高調整装置
１０：エアサスペンションシステム
１１：カメラ
１２：車高センサ
１３：車輪速センサ
１４：操舵角センサ
１５：インジケータ
１６：アラーム
１７：ＥＣＵ
１８：光源
１８１：第１光源
１８２：第２光源
１８１Ａ：第１照射光
１８２Ａ：第２照射光
２０：特定手段
２１：走行経路演算手段
２２：地上高演算手段
２３：障害物高演算手段
２４：接触量演算手段
２５：車両底部上昇速度演算手段
２６：作動速度演算手段
２７：障害物位置演算手段
２８：到達時間演算手段
２９：制御決定手段
３０：判定手段
３８：制御手段
４０：空気ばね
４０ａ：ＦＲ空気ばね
４０ｂ：ＦＬ空気ばね
４０ｃ：ＲＲ空気ばね
４０ｄ：ＲＬ空気ばね
４１：車高調整弁
４１ａ：ＦＲ調整弁
４１ｂ：ＦＬ調整弁
４１ｃ：ＲＲ調整弁
４１ｄ：ＲＬ調整弁
４２：圧力タンク
４３：圧力センサ
４３ａ：第１圧力センサ
４３ｂ：第２圧力センサ
４３ｃ：ＦＲ圧力センサ
４３ｄ：ＦＬ圧力センサ
４３ｅ：ＲＲ圧力センサ
４３ｆ：ＲＬ圧力センサ
４４：コンプレッサ&モータ
４５：ドライヤ
４６：フィルタ
４７：主流路
４７ａ：連通用主流路
４７ｂ：タンク接続主流路
４８：回路バルブブロック
４８ａ：第１開閉弁
４８ｂ：第２開閉弁
４８ｃ：第３開閉弁
４８ｄ：第４開閉弁
４９ａ：コンプレッサ流入流路
４９ｂ：コンプレッサ流出流路
５０：コンプレッサユニット
５１：絞り機能
５２：リリーフ弁
５３：逆止弁
６０：障害物
６１：車両
Ｘ：部位
Ｒ：走行経路
【図１】
2017217933.tif 000003
【図２】
2017217933.tif 000004
【図３】
2017217933.tif 000005
【図４】
2017217933.tif 000006
【図５】
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【図６】
2017217933.tif 000008
【図７】
2017217933.tif 000009
【図８】
2017217933.tif 000010
【図９】
2017217933.tif 000011
【図１０】
2017217933.tif 000012
【図１１】
2017217933.tif 000013
【図１２】
2017217933.tif 000014