坡路检测方法和坡路检测装置的制作方法

专利名称：坡路检测方法和坡路检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及坡路检测方法和坡路检测装置，其提供用于诸如卡车 的车辆的交通控制的坡路信息。
背景技术：
从环境保护的观点或受到燃油成本近来突然升高的影响，机动车 辆的经济驾驶被认为是很重要的。特别是，其工作是由卡车等运送的 运输业进行严格的交通控制，即追求行驶距离或燃油消耗以强迫驾驶 员进行节能驾驶并节省开销。而且，也提出交通控制系统检测诸如突 然加速或发动机超速运转的不经济的驾驶状态，用警报通知驾驶员这 种驾驶状态。
在正常的交通控制中，为了以低燃油成本驾驶，通常设置上限使 得发动机的旋转速度不超过规定的值，并且在观察其状态的情况下对 驾驶员进行评估。但是在坡路中，在上坡路和下坡路两者中发动机的 旋转速度都增加，因此旋转速度不时地高于最近设置的旋转速度。因 此产生这样的问题，即，尽管是不可避免的状态还是发出无用的警报 或者驾驶员被不适当地评估。
因此，改进仅仅将行驶距离和燃油消耗认为是检测因素的标准化 的交通控制或驾驶员的评估，提出一种用于车辆的交通控制系统或交 通控制方法，其提供指示坡路的路面状态的适当信息等(例如，见专
利文献1或专利文献2)。
例如，在专利文献1中公开的交通控制系统从车辆速度与燃油喷 射时间之间的关系计算车辆的重量，而无需使用昂贵的重量传感器，并且从气压表计算车辆(坡路)的坡度，以适当地掌握车辆的状态并且给予驾驶员用于节能驾驶的信息。
此外，在专利文献2中公开的交通控制方法预先掌握适合于诸如重量、车辆速度、车辆的坡度等的车辆状态的合适的燃油消耗率，并且通知驾驶员该车辆偏离它的行驶状况的情况。
专利文献l:日本专利申请JP-A-2004-46439 (3至6页，图l)专利文献2:日本专利申请JP-A-2004-29000 ( 14至23页，图l)
然而，在如上所述的相关的交通控制系统或交通控制方法中，在关于用气压表测量的精度方面出现问题，即，出现坡路的检测精度低的问题。特别是，如果气压表(与包括气压表的交通控制系统相关的装置)安装在车辆内部，当在车辆行驶期间车窗玻璃升高或降低时，当在车辆完全打开车窗玻璃行驶期间该车辆与相对的车辆相互经过时，或当车辆通过隧道时，大气压力的指示大大地变化。
而且，在相关的例子中，由于高度只用测量的大气压力值来计算，以从与驾驶开始时(在上一次测量时)的高度差来计算坡度，当在大
气压力值测量期间临时测量到非正常的大气压力时，不能准确地检测坡路，因此不能实现合适的交通控制或驾驶员的适当评估。在交通控制或驾驶员的评估中准确地掌握车辆行驶的路面状况，即非常准确地检测坡路是非常重要的。

发明内容
通过考虑上述情况创造本发明，并且本发明的目的是提供一种坡
路检测方法和坡路检测装置，其非常准确地检测是否存在坡路，作为用于车辆的交通控制或驾驶员的评估的重要信息。
为了达到上述目的，根据本发明的坡路检测方法的特征在于下述(1)至(5)。
(1) 一种坡路检测方法，包括
高度计算步骤，每次当车辆行驶规定的单位行驶距离时，根据从
大气压力传感器得到的大气压力数据来计算高度；
坡度计算步骤，根据在上一次计算高度步骤中计算的高度与当前
时间的高度计算步骤中所计算的高度之间的差以及单位行驶距离，计
算路面的坡度；
计数步骤，计数在坡度计算步骤中计算坡度的次数；以及坡路确定步骤，当通过在规定的次数中执行坡度计算步骤所得到
的坡度连续地位于规定的范围内时，确定路面是坡路。
(2) 优选地，在该坡路确定步骤中，当只有在规定次数的坡度计
算步骤中所计算的坡度不位于规定的范围内，而在下一次的坡度计算步骤中所计算的坡度位于规定的范围内时，则确定该路面是坡路。
(3) 优选地，在该坡路确定步骤中，当在下一次的坡度计算步骤
中所计算的坡度位于规定的范围内，并且在过去的规定次数的坡度计算步骤中所计算的坡度的平均值位于规定的范围内时，则判定该路面是坡路。
(4) 优选地，在坡路确定步骤中，当在坡度计算步骤中所计算的
坡度大于规定范围的上限值时，该在坡度计算步骤中所计算的大于上限值的坡度不计数在该坡度计算步骤中计算坡度的规定的次数内。
(5) 优选地，在坡路确定步骤中，当确定该路面是坡路时，该规定的范围在该确定之后改变。
在根据上述(1)坡路检测方法中，由于多次掌握坡度的趋势以确定坡路，因此坡路能够被非常准确地检测。而且，在根据上述(2)的坡路检测方法中，当在大气压力测量期间大气压力的指示偶尔且瞬间地大大地变化时，由于监控大气压力直到下一次测量从而确定坡路，因此坡路能够被非常准确地检测。
而且，在根据上述(3)的坡路检测方法中，当在大气压力测量期间大气压力的指示偶尔且瞬时地大大地变化时，由于监控大气压力直到下一次测量从而确定坡路，因此坡路能够被非常准确地检测。
而且，在根据上述(4)的坡路检测方法中，因为将能够检测到的
由于大气压力的扰动所引起的陡峭的坡度当作噪声而删除，因此坡路能够被非常准确地检测。
而且，在根据上述(5)的坡路检测方法中，坡路能够被灵活地检
测，例如，能够适当地检测比较长的坡路。
为了达到上述目的，根据本发明的坡路检测装置的特征在于下述
的(6)至(10)。
(6) —种坡路检测装置，包括大气压力传感器；和
控制部分，其根据从大气压力传感器输入的大气压力数据来确定车辆行驶的路面是否是坡路，其中所述控制部分包括
高度计算部分，每次车辆行驶规定的单位行驶距离，其根据从大气压力传感器得到的大气压力数据来计算高度；
坡度计算部分，其根据在上一次所计算的高度与当时所计算的高度之间的差以及单位行驶距离计算路面的坡度；
计数部分，其计数计算坡度的次数；以及
坡路确定部分，当在规定的次数中由所述坡度计算部分获得的坡度连续地位于规定的范围内时，则确定该路面是坡路。
(7) 优选地，当由坡度计算部分仅仅在规定次数中计算的坡度不 位于规定的范围内，而在下一次计算的坡度位于规定的范围内时，则 坡路确定部分确定该路面是坡路。
(8) 优选地，当在下一次计算的坡度位于规定的范围内并且在过 去的规定次数中所计算的坡度的平均值位于规定的范围内时，则坡路 确定部分确定该路面是坡路。
(9) 优选地，当由坡度计算部分计算的坡度大于规定范围的上限
值时，该计数部分不将该大于上限值的坡度计数在规定次数中。
(10) 优选地，当坡路确定部分确定路面是坡路时，所述控制部
分在该确定之后改变所述规定的范围。
在根据上述(6)的坡路检测装置中，由于多次掌握坡度的趋势以 确定坡路，因此能够非常准确地检测坡路。
而且，在根据上述(7)的坡路检测装置中，当在大气压力测量期 间大气压力的指示偶尔且瞬时地大大地变化时，由于监控大气压力直 到下一次测量以确定坡路，因此能够非常准确地检测坡路。
而且，在根据上述(8)的坡路检测装置中，当在大气压力测量期 间大气压力的指示偶尔且瞬时地大大地变化时，由于监控大气压力直 到下一次测量以确定坡路，因此能够非常准确地检测坡路。
而且，在根据上述(9)的坡路检测装置中，因为将能够被检测出 的由于大气压力的扰动所引起的陡峭的坡度当作噪声而删除，因此坡而且，在根据上述(10)的坡路检测装置中，坡路能够被灵活地 检测，例如，能够被适当地检测比较长的坡路。
根据本发明，即便在将被测量的周围环境大大地变化时，也能够 非常准确地检测坡路。


通过参考附图详细地描述本发明的优选实施例，本发明的上述目
的和优点将变得更加清楚，其中
图1是本发明的实施例中的坡路检测装置的电路方块图2是示出本发明的实施例中的坡路检测装置的坡路检测操作步
骤的流程图3是示出坡度判定过程的详细步骤的流程图4是示出下一个单位行驶距离的监控过程的步骤的流程图5A至图5C是示意地示出每个单位行驶距离的高度变化的例子
的示意图6是示出下一个单位行驶距离的监控过程的步骤的流程图； 图7A至图7C是示意地示出每个单位行驶距离的高度变化的例子 的示意图8是示出坡路判定过程的详细步骤的流程图； 图9是示出下一个单位行驶距离的监控过程的步骤的流程图； 图IOA至图IOC是示意地示出每个单位行驶距离的高度变化的例 子的示意图11是示出下一个单位行驶距离的监控过程的步骤的流程图； 图12A至图12C是示意地示出每个单位行驶距离的高度变化的例 子的示意图13是示出噪声去除过程的详细步骤的流程图14是示出坡路判定过程的变化过程的详细步骤的流程图；以及
图15是说明在坡路中的水平距离与行驶距离之间的关系的示意图。
具体实施例方式
现在，将通过参考附图在下面详细描述本发明的实施例。
图1是根据本发明的实施例中的坡路检测装置的电路方块图。该
坡路检测装置主要包括CPU1、 EEPR0M2以及大气压力传感器3。该 CPU1是总的控制该坡路检测装置的所有操作的控制部分。而且，该 CPU1用作高度计算部分、坡度计算部分、计数部分以及坡路确定部分。 该EEPROM2存储用于操作该CPU1的程序或用于测量的数据。该大气 压力传感器3以规定的时间间隔测量运行的车辆周围的大气压力P。在 这个实施例中，大气压力以大约0.5秒的时间间隔测量，以将过去的规 定次数的数据作为高度值H存储，该高度值H只用下面的公式计算， H = 44.33kmX [l國(P/101325Pa)019]
而且，CPU1获得通过电源电路4输入的IGN (点火)信号5或通 过接口电路6从车辆速度传感器输入的速度信号7，以开始检测坡路的 操作，或进行各种计算。而且。CPU1通过接口电路8和9输出坡路的 上升检测信号IO和下降检测信号11。
下面将描述具有上述结构的坡路检测装置的坡路检测操作。
图2是示出根据本发明的该实施例的坡路检测装置的坡路检测操 作的步骤的流程图。在点火信号接通之后，CPU1启动速度信号的输入 处理(步骤S101)。当速度信号的脉冲计数开始时，根据从大气压力 传感器3测量的值首先计算初始高度值。对于该高度值，优选用按规 定的时间间隔测量的多个值的平均值。
然后，CPU1计数输入的脉冲数目，以计算行驶距离(步骤S102)。 在这个实施例中，正如在下面所描述的，设置成以每大约50m作为单位行驶距离来计算高度值，以在每次由每圈8脉冲(每分钟637圈) 的车辆速度传感器计数了 254个脉冲时，进行高度计算处理。当CPU1 完成规定的脉冲计数时，CPU1就在下一次之前，存储由上述方法计算 三次的高度值的平均值作为车辆行驶50m时的高度值。在这个实施例 中，次数设置为三，但是可以适当地确定在下一次之前所指的高度值 的个数，并且优选由使用者自由地设置。
然后，CPU1进行坡度判定过程(步骤S103)。在这里，坡度表 示通过将对每个单位行驶距离计算的高度值的变量(variation)除以 50m的单位行驶距离所得到的值(％)。在这个实施例中2.5%设置为 用于判定坡路的阈值。也就是，当向上的坡路或向下的坡路不满足2.5% 时，CPU1判定该坡度不位于坡路的范围内，而是在自然形成的上坡下 坡路面的范围内。将该阈值设置成满足50m的单位行驶距离，使得能 够确定地检测诸如陆地桥的很短的坡路，也能够检测由法律和规章所 定义的普通的坡路。然而，上述阈值不限于此并且可以适当地设置。 而且，优选地，阈值由使用者设置。实际上，在这个实施例中，向上 的坡度和向下的坡度能够由两个表盘12和13分别设置在1%至4%的 范围内。
本实施例的坡路检测方法的特征在于，当过去所计算的坡度表示 在相同方向连续三次的坡度时，判定该坡度是坡路。例如，当坡度表 示向上的坡度、向上的坡度和向上的坡度时，第一次判定该坡度表示 向上的坡路。而且，当该坡度表示向下的坡度、向下的坡度和向下的 坡度时，判定该坡度表示向下的坡路。
图3是示出坡度判定过程的详细步骤的流程图。起初，CPU1判定 在行驶了 L米时的高度差A是否大于0 (A>0)(步骤S201)。当A 大于0 (A>0)时，CPU1判定存在向上的坡度，而当A小于O (A<0) 是，CPU1判定存在向下的坡度。然后，CPUl判定在行驶了L(m)时的高度差是否大于H(m)(步 骤S202) 。 H表示用于从"坡路"的坡度的预定阈值(％)计算的单 位行驶距离的高度差。在这个实施例中，由于阈值设置为2.5%，在50 米的单位行驶距离中的高度差H为2.5%X50 (m) =1.25 (m)。因此， 当单位行驶距离的高度差为+ 1.25米或以上时，判定该坡度表示"向上 的坡路"。
如图15所示，在3%的坡度的例子中，该坡度最初用"坡度=高度 差/水平距离"来表示。由于能够认为水平距离能与实际倾斜表面的行 驶距离基本相同，所以从行驶距离来计算坡度。
当高度差A大于H (m)(在步骤S202为是)时，CPU1对表示 向上坡度的连续数的"向上计数"加1 ( + 1)(步骤S203)。然后， CPU1判定向上计数是否是2(步骤S204)。当向上计数是2时，CPU1 进一步判定对于下一个单位行驶距离(L)该高度差A是否是H (m) 或以上(步骤S205)。当高度差A大于H (A>H)(在步骤S205为 是)时，由于向上计数是3并且向上坡度连续三次(步骤S206)，所 以CPU1输出上升检测信号(步骤S207)。此后，CPU1将计数重置为 O并且再一次重复上述过程。
另一方面，当第三个单位行驶距离的高度差不表示A>H (在步骤 S205为否)时，gp，当坡度不是规定的向上的坡度时，CPU1进行下 一次的单位行驶距离的监控过程(步骤S208)。由于下面的原因进行 这个过程。即便当"向上的"坡度在紧接该向上的坡度连续两次之后 只有一次没被检测到时，也不能直接反映结果，但是监控下一个单位 行驶距离的高度差，以便非常准确地判定该坡路。
图4是示出下次的单位行驶距离的监控过程的步骤的流程图。起 初，CPU1判定这次的高度值(称为(4))(在行驶第三个单位行驶 距离之后的单位行驶距离之后，其中高度差不表示向上的坡度)与倒数第二个高度值(称为(2))之间的高度差是否大于O (即，I (4)-
(2) |>0)并且这次的高度值与上一次的高度值(称为(3))之间的 高度差是否大于O(即，I (4) - (3) I 〉 0)，并且这次的高度值与倒 数第三个高度值(称为(1))之间的高度差是否是与设置为"坡路"的 规定坡度相关的高度差的三倍或以上一样大(即，I (4) - (1) |〉Hx3)
(步骤S301)。
当满足上述条件(在步骤S301为是)时，CPU1将向上计数设置 为3，以输出上升检测信号(步骤S302)。图5A至图5C是示意地示 出每个单位行驶距离(L)的高度变化的例子的示意图。图5A示出上 述的行驶状况。即，由于第三个坡度不表示"向上的"坡度，但是， 第四个坡度表示"向上的"坡度，并且在过去计算三次的高度差是设 置为"坡路"的阈值的高度差的三倍或以上，CPU判定该坡度是向上 的坡路。
当不满足上述条件(在步骤S301为否)时，那么，CPU1判定上 一次的高度值与倒数第二次的高度值之间的高度差沿着向下的方向是 否是H或以上(即，I (3) - (2) |2H)，并且这一次的高度值与上一 次的高度值之间的高度差沿着向下的方向是否是H或以上(即，I (4) -(3) |2H)(步骤S303)。
当满足上述条件(在步骤S303为是)时，CPU1将向下计数设置 为2，以转换到下一个L(m)的判定(步骤S304)。图5B示出上述 行驶状况。即，由于向上的坡度连续两次，但是此后，第三和第四个 坡度是连续向下的坡度，因此CPU1将向下计数设置为2，以判定下一 个过程中的坡路。
当不满足上述条件(在步骤S303为否)时，CPU1判定是否只有 沿着向下的方向这次的高度值与上一次的高度值之间的高度差是H或 以上(即，I (4) - (3) |2H)(步骤S305)。当满足上述条件(在步骤S303为是)时，CPU1将向下计数设置 为1，以转换到下一个L(m)的判定(步骤S306)。图5C示出上述 的行驶状况。即，由于向上的坡度连续两次，但是此后，第三个坡度 很小并且第四个坡度"向下的"坡度，因此CPU1将向下计数设置为1， 以对后面的过程进行坡路的判定。
当不满足上述条件(在步骤S305为否)时，由于CPU1判定向上 的坡度连续两次，但是其后，小坡度连续，因此CPU1将计数重置为0， 以转换到下一个单位行驶距离的判定(步骤S307)。
回到图3的流程图，在步骤S202中，当A不大于H(不满足A>H) 时，并且在步骤S204中向上计数不是2时，由于坡路尚不能被判定， 因此CPU1转换到步骤S201，以判定下一个单位行驶距离(L)的高度 差(步骤S209)。
另一方面，在步骤S201中，A不大于0 (不满足A>0) ， CPUl 类似地判定向下的坡度。起初，CPU1进行用于将AX (-1)设置为A 的过程(步骤S210) 。 CPU1进行这个过程，因为CPU1用其绝对值判 定向下坡度的高度差(平均值)。
然后，CPUl对单位行驶距离L(m)判定A是否大于H(m)(步 骤S211)。当A (绝对值)大于H (在步骤S211为是)时，CPU1对 表示向下的坡度的连续数的"向下的"计数加1 ( + 1)(步骤S212)。 然后，CPU1判定向下计数是否是2(步骤S213)。当向下计数是2时， CPU1进一步判定对于下一个单位行驶距离(L) A (绝对值)是否是H 或以上(步骤S214)。当在向下的方向上高度差A大于H(在步骤S214 是)时，由于向下计数是3并且向下的坡度连续三次(步骤S215)， 因此CPU1输出下降检测信号(步骤S216)。此后，CPU1将计数重置 为0，以再一次重复上述过程。另一方面，当第三个单位行驶距离的高度差不表示A>H (A是绝
对值)(在步骤S214为否)，也就是，当坡度不是规定的向下坡度时， CPU1进行下一次的单位行驶距离的监控过程(步骤S217)。由于下 述理由而进行这个过程。即便当在紧接该向下的坡度被连续检测两次 之后，"向下的"坡度只有一次没有检测时，也不直接反映结果，但 是监控下一个单位行驶距离的高度差，以便非常准确地判定坡路。
图6是示出下一次的单位行驶距离的监控过程的步骤的流程图。 起初，CPU1判定这次的高度值(称为(4))(在行驶第三个单位行 驶距离之后的单位行驶距离之后，其中高度差不表示向下的坡度)与 倒数第二个高度值(称为(2))之间的高度差(绝对值)是否大于0
(即，I (4) - (2) |>0)，以及这次的高度值与上一次的高度值(称 为(3))之间的高度差(绝对值)是否大于0(即，I (4)-(3) |>0)， 以及这次的高度值与倒数第三次的高度值(称为(1))之间的高度差
(绝对值)是否是与设置为"坡路"的规定坡度相关的高度差的三倍 或以上(即，I (4) — (1) |〉HX3)(步骤S401)。
当满足上述条件(在步骤S401为是)时，CPU1将向下计数设置 为3以输出下降检测信号(步骤S402)。图7A至图7C是示意地示出 每个单位行驶距离(L)的高度变化的例子的示意图。图7A示出上述 的行驶状况。即由于第三个坡度不表示"向下的坡度"，然而，第四 个坡度表示"向下的"坡度，并且在过去已计算三次的高度差是与设 置为"坡路"的阈值的高度差的三倍或以上一样大，因此CPU1判定该 坡度表示下坡路。
当不满足上述条件(在步骤S403为否)时，然后，CPU1判定上
一次的高度值与倒数第二次的高度值之间的高度差再向上的方向上是 否是H或以上(即，I (3) - (2) |2H)，并且这次的高度值与上一次 的高度值之间的高度差在向上的方向上是否是H或以上(即，I (4)-(3) I ^H)(步骤S403)。
当满足上述条件(在步骤S403为是)时，CPU1将向上计数设置 为2，以转换到下一个L (m)的判定(步骤S404)。图7B示出上述 的行驶状况，即，由于向下的坡度连续检测两次，但是此后，第三和 第四个坡度是连续"向上的"坡度，因此CPU1将向上计数设置为2， 以在下一个过程中判定坡路。
当不满足上述条件(在步骤S403为否)时，CPU1判定是否只有 这次的高度值与上一次的高度值之间的高度差在向上的方向上是H或 以上(即，I (4) - (3) |2H)(步骤S405)。
当满足上述条件(在步骤S405为是)时，CPU1将向上计数设置 为1以转换到下一个L (m)的判定(步骤S406)。图7C示出上述行 驶状况。即，由于向下的坡度被连续检测两次，但是其后，第三个坡 度很小并且下一个第四个坡度是"向上的"坡度，因此CPU将向上计 数设置为1以对后面的过程进行坡路的判定。
当不满足上述条件(在步骤S405为否)时，由于CPU1判定向下 的坡度被连续检测两次，但是其后，很小的坡度被连续地检测，因此 CPU将计数重置为0，以转换到下一个单位行驶距离的判定(步骤 S術)。
回到图3所示的流程图，在步骤S211中，当A不大于H(不满足 A>H)时，并且在步骤S213中向下计数不是2时，由于坡路尚不能被 判定，因此为了判定下一个单位行驶距离(L)的高度差(步骤S218)， CPU1转换到步骤S201。通过这些过程，坡度判定过程结束。
回到图2所示的流程图，在坡度判定过程中当相同方向的坡度被检测三次或以上时(步骤S103)，输出上升或下降检测信号。然而，
在坡路检测过程中检测其后的坡路是否连续(步骤S104)。
图8是示出坡路判定过程的详细步骤的流程图。起初，CPU1判定 在行驶了 L (m)时的高度差A是否大于0 (A > 0)(步骤S501)。 当A大于O(AX))时，CPU判定存在向上坡度，而当A小于0(A〈0) 时，CPU1判定存在向下的坡度。然后，CPU1判定在行驶了 L (m) 时的高度差A是否大于H (m)(步骤S502)。
当高度差A大于H (A>H)(在步骤S502为是)时，CPU1判定 现在是否输出上升检测信号(步骤S503)。当现在输出上升检测信号 时，CPU1连续地输出上升检测信号(步骤S504)。另一方面，当现 在不输出上升检测信号(在步骤S503为否)时，然后，CPU1判定现 在是否输出下降检测信号(步骤S507)。当现在不输出下降检测信号 时，CPU1对向上计数加1 (+1)(步骤S508)，以转换到步骤S501， 以判定下一个单位行驶距离(L)的高度差(步骤S509)。
另一方面，当高度差A不大于H (不满足A>H)(在步骤S502 为否)时，CPU1判定现在是否输出上升检测信号(步骤S505)。当 现在输出上升检测信号时，CPU1进行下一个单位行驶距离的监控过程 的步骤(步骤S506)。由于下述理由而进行这个过程。即便在输出上 升检测信号期间只有一次没有检测到"向上的"坡度时，也不能直接 反映结果，但是监控下一个单位行驶距离的高度差，以便非常准确地 判定坡路。
图9是示出下一次单位行驶距离的监控过程的步骤的流程图。起 初，CPU1判定这次的高度值(称为(8))(在行驶单位行驶距离之 后的单位行驶距离之后，其中该单位行驶距离的高度差不表示在输出 上升检测信号期间的向上的坡度)与倒数第二个高度值(称为(6)) 之间的高度差是否大于0 (即，I (8) - (6) I > 0)，以及这次的高度值与上一次的高度值(称为(7))之间的高度差是否大于O (即，I (8)
- (7) |>0)，以及这次的高度值与倒数第三次的高度值(称为(5))
之间的高度差是否大于与设置为"坡路"的规定坡度相关的高度差的
三倍或以上(即，I (8) — (5) |>Hx3)(步骤S601)。
当满足上述条件(在步骤S601为是)时，CPU1继续输出上升检 测信号(步骤S602)。图IOA至图IOC是示意地示出每个单位行驶距 离的高度变化的例子的示意图。图10A示出上述的行驶状况。g卩，由 于上一次((6)至(7))的坡度不表示"向上的坡度"，然而，这 次的坡度表示"向上的"坡度，并且在过去计算三次的高度差与设置 为"坡路"的阈值的高度差的三倍或以上一样大，因此CPU连续地输 出上升检测信号。
当不满足上述条件(在步骤S601为否)时，于是，CPU1停止输 出坡路检测信号(步骤S603)。然后，CPU1判定上一次的高度值与 倒数第二次的高度值之间的高度差在向下的方向上是否是H或以上
(即，I (7) - (6) |2H)，以及这次的髙度值与上一次的高度值之间 的高度差在向下的方向上是否也是H或以上(即，I (8) - (7) |2H)
(步骤S604)。
当满足上述条件(在步骤S604是)时，CPU1将向下计数设置为 2，以转换到下一个L (m)的判定(步骤S605)。图IOB示出上述行 驶状况，即，由于上一次的坡度((6)至(7))不表示"向上的" 坡度，于是，"向下的"坡度被连续检测两次，CPU1停止输出坡路检 测信号，将向下计数设置为2，并且在下一个过程中判定坡路。
当不满足上述条件(在步骤S604为否)时，CPU1判定是否只有 这次的高度值与上一次的高度值之间的高度差在向下的方向上是H或 以上(即，I (8) — (7) |2H)(步骤S606)。当满足上述条件(在步骤S606是)时，CPU1将向下计数设置为 1以转换到下一个L (m)的判定。图IOC示出上述行驶状况。即，由 于上一次的坡度((6)至(7))不表示"向上的"坡度，于是，"向 下的"坡度被检测，CPU1停止输出坡路检测信号，将向下计数设置为 1，以对后面的过程进行坡路的判定。
当不满足上述条件(在步骤S606为否)时，由于CPU1判定在输 出坡路检测信号期间连续地检测很小的坡度，因此，CPU1将计数重置 为0，以转换到下一个单位行驶距离的判定(步骤S608)。
回到图8所示流程图中，在步骤505中，当现在不输出上升检测 信号时，由于CPU1不需要判定是否停止坡路检测信号的输出，因此 CPU1转换到到步骤S501，以判定下一个单位行驶距离(L)的高度差 (步骤S509)。而且，在步骤S507中，当此时输出上升检测信号时， CPU1转换到下面所述的步骤S515中的下一次的监控过程。
另一方面，在步骤S501中，A不大于0 (不满足A>0) ， CPU1 类似地判定向下的坡度。起初，CPU1进行用于将AX (-1)设置为A 的过程(步骤S510) 。 CPU1进行这个过程，因为CPU1通过其绝对值 判定向下坡度的高度差(负值)。
当高度差A (绝对值)大于H (A>H)(在步骤S511为是)时， CPU1判定现在是否输出下降检测信号(步骤S512)。当现在输出下 降检测信号时，CPU1连续地输出下降检测信号(步骤S513)。另一 方面，当现在不输出下降检测信号时(在步骤S512为否)，于是CPU1 判定现在是否输出上升检测信号(步骤S516)。当现在不输出上升检 测信号时，CPU1对向下计数加1 ( + 1)(步骤S517)，以转换到步骤 S501，以判定下一个单位行驶距离(L)的高度差(步骤S518)。
另一方面，当高度差A (绝对值)不大于H (在步骤S511为否)时，CPU1判定现在是否输出下降检测信号(步骤S514)。当现在输
出下降检测信号时，CPU1进行用于下一次的单位行驶距离的监控过程 (步骤S515)。因为下述理由进行这个过程。即便在输出下降检测信 号期间"向下的"坡度只有一次没有检测到时，也不直接反映结果， 但是监控下一个单位行驶距离的高度差，以便非常准确地判定坡路。
图11是示出下一次的单位行驶距离的监控过程的步骤的流程图。 起初，CPU1判定这次的高度值(称为(8))(在行驶该单位行驶距 离之后的单位行驶距离之后，其中在输出下降检测信号期间该单位行
驶距离的高度差不表示向下的坡度)与倒数第二个高度值(称为(6)) 之间的高度差(绝对值)是否大于O (即，I (8) - (6) I > 0)，以及 这次的高度值与上一次的高度值(称为(7))之间的高度差(绝对值) 是否大于O (即，I (8) - (7) |>0)，以及这次的高度值和倒数第三 次的高度值(称为(5))之间的高度差(绝对值)是否大于与设置为 "坡路"的规定坡度相关的高度差的三倍或以上(即，I (8) - (5) |> HX3)(步骤S701)。
当满足上述条件(在步骤S701为是)时，CPU1继续输出下降检 测信号(步骤S702)。图12A至图12C是示意地示出每个单位行驶距 离(L)的高度变化的例子的示意图。图12A示出上述的行驶状况。艮P， 由于上一次((6)至(7))的坡度不表示"向下的"坡度，但是这 次的坡度表示"向下的"坡度，并且在过去计算三次的高度差是设置 为"坡路"的阈值的高度差的三倍或以上，因此CPU1连续地输出下降 检测信号。
当不满足上述条件(在步骤S701为否)时，于是，CPU1停止输 出坡路检测信号(步骤S703)。然后，CPU1判定上一次的高度值与 倒数第二次的高度值之间的高度差在向上的方向上是否是H或以上 (即，I (7) - (6) I^H)，以及这次的高度值与上一次的高度值之间 的高度差在向上的方向上是否也是H或以上(即，I (8) - (7) |2H)(步骤S704)。
当满足上述条件(在步骤S704为是)时，CPU1将向上计数设置 为2，以转化到下一个L (m)的判定(步骤S705)。图12B示出上述 行驶状况。即，由于上一次的坡度((6)至(7))不表示"向下的" 坡度，于是，"向上的"坡度被连续检测两次，CPU1停止输出坡路检 测信号，以将向上计数设置为2，并且在下一个过程中判定坡路。
当不满足上述条件(在步骤7604为否)时，CPU1判定是否只有 这次的高度值与上一次的高度值之间的高度差在向上的方向上是H或 以上(即，I (8) — (7) |2H)(步骤S706)。
当满足上述条件(在步骤S706为是)时，CPU1将向上计数设置 为1以转换到下一个L (m)的判定(步骤S707)。图12C示出上述 行驶状况。g卩，由于上一次的坡度((6)至(7))不表示"向下的" 坡度，于是，检测"向上的"坡度，CPU1停止输出坡路检测信号，以 将向上计数设置为l，并对后面的过程进行坡路的判定。
当不满足上述条件(在步骤S706为否)时，由于CPU1判定在输 出坡路检测信号期间连续地检测很小的坡度，因此，CPU将计数重置 为0，以转换到下一个单位行驶距离的判定(步骤S708)。
回到图8所示流程图中，在步骤S514中，当现在不输出下降检测 信号时，由于CPU1不需要判定是否停止坡路检测信号的输出，因此 CPU1切换到步骤S501，以判定下一个单位行驶距离(L)的高度差(步 骤S518)。而且，在步骤S516中，当此时输出上升检测信号时，CPU1 切换到步骤S506中的上面所述的下一次的监控过程。
当车辆通过隧道时，因为由于大气压力扰动引起的通常不出现的 陡峭的坡度偶尔被检测为非正常值，因此进行噪声除去过程，以在本发明中尽可能防止这种现象。优选在坡度判定过程中坡度被判定之前 来进行该噪声除去过程(例如，在图3所示的流程图中由"A"表示的 点)。图13是示出噪声除去过程的详细步骤的流程图。起初，CPU1判定所计算的高度差A是否超过与作为非正常的坡 度值的阈值(在这个实施例中为20%)相关的高度差Hn (步骤S801)。 当高度差A不超过Hn (在步骤S801为是)时，CPU1判定在相应的单 位行驶距离中的坡度不是非正常的，以重置噪声计数(步骤S802), 并返回到坡度判定过程。另一方面，当高度差A超过Hn (在步骤S801为否)时，CPU1 认为在相应的单位行驶距离中的坡度是非正常的，并且不用该坡度值 对噪声计数加1 ( + 1)(步骤S803)。于是，CPU1判定噪声计数是否 是3(步骤S804)。当噪声计数不是3时，CPU1切换到下一个L (m) 的高度差的判定(步骤S805)。另一方面，当噪声计数是3时，CPU1 判定该坡度值不是非正常值，并且表示陡峭的坡路，以返回到坡度判 定过程。通过上述噪声处理，能够防止由于非正常大气压力导致的错 误的检测，以非常准确地检测坡路。而且，在本发明中，在输出坡路检测信号期间所判定的坡路的坡 度的值可以适当地改变。例如，当道路一旦被判定为坡路之后，可以 减小(mitigate)后面的坡度的许可值，使得能够适当地检测连续比较 长的距离的坡路。在这种情况下，优选地，坡路坡度的改变过程在坡 路判定过程的第一部分(图8所示的流程图的B所示的点)中进行。图14是示出坡路判定过程的变化过程的详细步骤的流程图。起初， CPU1判定现在是否输出坡路检测信号(步骤S901)。当现在输出坡 路检测信号时，CPU1改变设置为坡路的坡度的阈值(步骤S902)。 例如，在这个实施例中，当判定现在输出坡路检测信号时，第一阈值 (2.5%)减小以设置为1.2%。通过这个改变过程，坡路能够更灵活地检测。在这个实施例中，通过在过去三次的坡度来判定坡路，然而，判 定的次数不限于三次，并且次数可以是两次或四次。而且，优选，次 数可以由使用者自由地设置。如上所述，根据这个实施例的坡路检测装置，由于仅仅通过对单 位行驶距离在相同的方向上三次检测相同的坡度，则道路被检测为"坡 路"。例如，当坡路检测装置安装在车辆内部时，即使在车辆行驶期 间上升或者放低车窗玻璃，在车辆完全打开车窗玻璃行驶期间，该车 辆与相对的车辆相互通过，或该车辆通过隧道，使得大气压力的指示 瞬时大大地改变时，也能够非常准确地检测坡路。因此，能够适当地 实现交通控制或驾驶员的评估。虽然用具体的优选实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技 术人员应当理解，根据本发明的技术能够进行各种变化和修改。很显 然，这些变化和修改在由权利要求所限定的本发明的精神实质和范围 内。本发明基于2008年8月7日提交的日本专利申请No.2008-204749，其内容结合于此供参考。
权利要求
1.一种坡路检测方法，包括高度计算步骤，每次车辆行驶规定的单位行驶距离时，根据从大气压力传感器得到的大气压力数据来计算高度；坡度计算步骤，根据在上一次高度计算步骤中所计算的高度与当时高度计算步骤中所计算的高度之间的差以及单位行驶距离，来计算路面的坡度；计数步骤，计数在坡度计算步骤中的计算坡度的次数；以及坡路确定步骤，当在规定的次数中执行的坡度计算步骤所得到的坡度连续地位于规定的范围内时，确定该路面是坡路。
2. 根据权利要求1所述的坡路检测方法，其中在所述坡路确定步 骤中，当仅仅在规定次数的坡度计算步骤中所计算的坡度不位于所述 规定的范围内，而在下一次坡度计算步骤中所计算的坡度位于所述规 定的范围内时，确定该路面是坡路。
3. 根据权利要求2所述的坡路检测方法，其中，在所述坡路确定 步骤中，当在该下一次坡度计算步骤中所计算的坡度位于所述规定的 范围内，并且在过去的规定次数的坡度计算步骤中所计算的坡度的平 均值位于所述规定的范围内时，判定该路面是坡路。
4. 根据权利要求1至3中的任何一项所述的坡路检测方法，其中， 在所述坡路确定步骤中，当在坡度计算步骤中所计算的坡度大于所述 规定范围的上限值时，在坡度计算步骤中所计算的大于上限值的坡度 不计数在所述坡度计算步骤中的计算坡度的所述规定次数内。
5. 根据权利要求1至3中的任何一项所述的坡路检测方法，其中， 当在所述坡路确定步骤中确定所述路面是坡路时，所述规定的范围在 该确定之后改变。
6. —种坡路检测装置，包括 大气压力传感器；和控制部分，其根据从所述大气压力传感器输入的大气压力数据， 确定车辆行驶的路面是否是坡路， 其中所述控制部分包括高度计算部分，每次车辆行驶规定的单位行驶距离时，其根据从 所述大气压力传感器得到的大气压力数据来计算高度；坡度计算部分，其根据在上一次计算的高度与当时计算的高度之 间的差以及所述单位行驶距离，计算路面的坡度；计数部分，其计数计算所述坡度的次数；以及坡路确定部分，当在规定的次数内由该坡度计算部分所得到的坡 度连续地位于规定的范围内时，其确定路面是坡路。
7. 根据权利要求6所述的坡路检测装置，其中当由所述坡度计算部分仅仅在规定次数中所计算的坡度不位于所述规定的范围内，而在 下一次计算的坡度位于所述规定的范围内时，所述坡路确定部分确定路面是坡路。
8. 根据权利要求7所述的坡路检测装置，其中当在下一次计算的 坡度位于所述规定的范围内，并且在过去的规定次数中所计算的坡度 的平均值位于所述规定的范围内时，所述坡路确定部分确定路面是坡 路。
9. 根据权利要求6至8中的任何一项所述的坡路检测装置，其中 当由所述坡度计算部分所计算的坡度大于规定范围的上限值时，所述 计数部分不将该大于上限值的坡度计数在规定的次数内。
10. 根据权利要求6至8中的任何一项所述的坡路检测装置，其 中，当所述坡路确定部分确定路面是坡路时，所述控制部分在该确定 之后改变所述规定的范围。
全文摘要
本发明公开了一种坡路检测方法和坡路检测装置，该坡路检测装置包括大气压力传感器和控制部分，该控制部分根据从大气压力传感器输入的大气压力数据确定车辆行驶的路面是否是坡路。该控制部分包括高度计算部分，每次车辆行驶规定的单位行驶距离时，其根据从大气压力传感器得到的大气压力数据来计算高度；坡度计算部分，其根据在上一次计算的高度与当时计算的高度之间的差以及所述单位行驶距离，来计算路面的坡度；计数部分，其计数计算坡度的次数；以及坡路确定部分，当在规定的次数中由所述坡度计算部分得到的坡度连续地位于规定的范围内时，则其确定该路面是坡路。
文档编号G08G1/00GK101644568SQ20091016363
公开日2010年2月10日 申请日期2009年8月6日 优先权日2008年8月7日
发明者山崎知之 申请人:矢崎总业株式会社