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CN104541128B - 路面状态取得装置及悬架系统 - Google Patents

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CN104541128B CN201280075019.1A CN201280075019A CN104541128B CN 104541128 B CN104541128 B CN 104541128B CN 201280075019 A CN201280075019 A CN 201280075019A CN 104541128 B CN104541128 B CN 104541128B
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Abstract

能够不考虑簧上部的位移地取得路面的坡度。照射装置照射平行光线(B1、B2)。平行光线(B1、B2)照在路面上而形成标记(Pc1、Pc2)，包含标记(Pc1、Pc2)的摄像对象物由摄像装置拍摄，得到摄像图像(J)。检测与标记(Pc1、Pc2)对应的标记图像(Mc1、Mc2)之间的纵向的间隔(e)。并且，在间隔(e)较大时，能够取得比间隔(e)较小时大的坡度(γ)。如此，路面的坡度基于两个标记图像的间隔而取得，但即使供照射装置、摄像装置设置的簧上部的高度发生变化，若路面的坡度相同，则两个标记图像的相对位置关系也相同。因此，能够不考虑簧上部的位移地取得路面的坡度。

Description

路面状态取得装置及悬架系统
技术领域
本发明涉及取得路面的状态的路面状态取得装置及具备路面状态取得装置的悬架系统。
背景技术
在专利文献1记载的路面状态取得装置中，通过照射装置朝向路面照射格子状的激光，通过相机拍摄该格子状的图案而形成图像。并且，在该格子状的图案中，在相互平行的两条横线彼此的间隔与路面平坦时相比较窄的情况下，取得作为上升坡度的路面，在相互平行的两条横线彼此的间隔与路面平坦时相比较宽的情况下，取得作为下降坡度的路面。而且，在段落〔0040〕、〔0056〕中记载了如下的内容：求出格子的交叉点的各自的坐标，与平坦的道路时的各自的坐标进行比较，检测道路的坡度、凹凸的有无、障碍物的有无等道路的三维形状。而且，在权利要求6、7中记载了将图案分割而依次照射每一部分。若依次照射图案的每一部分，则能够容易且准确地检测出该一部分的图案内的交叉点。
在专利文献2中记载了通过预见传感器来取得车辆的前方的路面的凹凸形状的路面状态取得装置。在段落〔0010〕中记载了使用激光、超声波等的结构、使用相机(基于表示拍摄到的路面的图像来检测路面的凹凸)的结构作为预见传感器。而且，在专利文献2中也记载了基于通过路面状态取得装置取得的路面的凹凸状态而进行悬架控制的系统。具体而言，基于取得的路面的凹凸形状和当前的车辆举动(簧上上下加速度、簧上位移等)来预测将来的车辆行为，在经过该路面时或者在其之前，输出向悬架的控制指令值。
在非专利文献1、2中记载了取得车辆的前方的路面的状态的路面状态取得装置。在该路面状态取得装置中，使用作为预见传感器的激光位移传感器而取得簧上部与路面之间的相对位移。基于由预见传感器计测到的相对位移和预见传感器的高度(即，簧上部的高度)的变化来推定路面位移。通过预见传感器计测的相对位移中也包含簧上部的高度的位移。因此，基于该一维观测器，使用实际检测到的前后加速度、横向加速度、簧上上下加速度、悬架行程及回转促动器旋转量等，来推定簧上位移，然后基于推定出的簧上位移和由预见传感器计测的相对位移来推定路面位移。
另外，非专利文献1、2记载了在悬架系统中，进行基于路面输入的FF天钩(skyhook)控制、和在比车轮经过通过路面状态取得装置取得了状态的路面的部分早预见补偿时间τ之前进行输出向促动器的控制指令值的预见控制。由此，即使促动器的延迟较大，也能够与车轮经过该路面配合地使悬架动作，因此能够良好地抑制簧上部的振动，能够实现乘坐感的提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-217267号公报
专利文献2：日本特开2010-195323号公报
非专利文献1：吉冈谦志朗、其他4名，“电动主动悬架中的预见控制的研究”，日本机械学会论文集(C篇)，社团法人日本机械学会，平成22年10月，76卷，770号，p.20-27
非专利文献2：神田亮、其他4名，“电动主动稳定器悬架系统的乘坐感控制的研究”，机动车技术会论文集，社团法人机动车技术会，2011年3月，Vol.42，No.2，p.323-328
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题是路面状态取得装置及具备该路面状态取得装置的悬架系统的改良，例如，能够取得作为路面状态的路面的坡度的大小，或者能够不考虑簧上部的位移等地取得路面状态。
用于解决课题的手段及效果
在本发明的路面状态取得装置中，光照在路面上而形成标记，拍摄包含该标记的预先确定的区域的摄像对象物而形成图像。并且，基于形成的图像中的与标记对应的图像即标记图像来取得路面的倾斜状态。
例如，在以多个相互平行的光线照在路面上而相互隔开(另行独立)地形成多个标记的状态照射光(以下，有时简称为“照射相互平行的多个光线”)的情况下，拍摄包含在路面形成的多个标记的摄像对象物，得到摄像图像。并且，基于摄像图像中的多个标记图像之间的相对位置关系来取得路面的倾斜状态。当路面的倾斜状态改变时，多个标记图像之间的相对位置关系也改变，因此只要基于多个标记图像之间的相对位置关系就能够取得路面的倾斜状态。平行的多个光线大致同时即不会具有有意义的时间差地照射，多个标记大致同时形成。
多个标记图像之间的相对位置关系由多个标记图像中的每两个标记图像的各自的相对位置关系来决定。例如，在形成有三个标记图像A、B、C的情况下，三个标记图像A、B、C之间的相对位置关系由标记图像A、B的相对位置关系、标记图像B、C的相对位置置关系、标记图像A、C的相对位置关系来表示。并且，假设在基于标记图像A、B的相对位置关系而取得前后方向的倾斜状态且基于标记图像A、C的相对位置关系而取得左右方向的倾斜状态的情况下，考虑标记图像B、C的相对位置关系的必要性低。而且，在取得前后方向的倾斜状态时，只要基于标记图像A、B的相对位置关系即可，无需考虑标记图像A、C的相对位置关系、标记图像B，C的相对位置关系。如此，在形成三个以上的标记图像的情况下，为了取得路面的倾斜状态，未必非要考虑三个以上的标记图像中的每两个标记图像的所有组合的标记图像之间的相对位置关系，有时为了取得路面的期望的方向的倾斜状态，只要基于三个以上的标记图像中的期望的两个标记图像之间的相对位置关系即可。另一方面，在形成的标记图像为两个的情况下，基于这两个标记图像的相对位置关系来取得路面的倾斜状态。以下，在本说明书中，将上述的情况总称为“基于多个标记图像中的至少两个标记图像之间的相对位置关系来取得路面的倾斜状态”。需要说明的是，这种情况对于后述那样基于一个标记图像中的多个点之间的相对位置关系来取得路面的倾斜状态的情况也一样。
相对位置关系包括两个标记图像之间的间隔(长度)、两个标记图像之间的预先确定的方向上的间隔、两个标记图像的各自的位置(可以由设于摄像图像的坐标表示)的关系等。而且，倾斜状态包括坡度的大小、坡度的朝向、坡度的变化状态等。坡度的大小可以由倾斜角度的大小表示，也可以由倾斜角度的正切(tangent)的值表示。如此，在多个标记图像相互隔开而另行独立地形成，基于这些多个标记图像中的至少两个标记图像之间的相对位置关系来取得倾斜的状态等点上，与专利文献1记载的路面状态取得装置不同。
在以一个光线照在路面上而形成标记的状态照射光的情况下，基于与在路面形成的一个标记对应的标记图像中的、与所述一个标记上的预先确定的多个点对应的多个点图像中的至少两个点图像之间的相对位置关系，来取得路面的坡度的大小。多个点图像中的至少两个点图像之间的相对位置关系与路面的坡度的大小之间存在预先确定的关系。因此，只要基于取得的相对位置关系和所述预先确定的关系，就能够取得路面的坡度的大小。在专利文献1中没有取得路面的坡度的大小的记载。
照射装置、摄像装置安装于车身，因此以车高的变化为起因而照射装置、摄像装置距路面的高度发生变化。因此，如专利文献2、非专利文献1、2记载的那样，假设在路面状态取得装置计测车身与路面之间的相对距离并基于计测的相对距离来取得路面的高度等的情况下，在取得路面的状态时，需要考虑车身的高度的变化(簧上位移)。并且，簧上位移基于簧上上下加速度传感器、车高传感器的检测值等来取得。
相对于此，在本发明的路面状态取得装置中，基于多个标记图像之间的相对位置关系或一个标记图像中的多个点图像之间的相对位置关系来取得路面的倾斜状态，因此考虑簧上位移的必要性低。这是因为，即使簧上高度发生变化，只要路面的倾斜状态相同，多个标记图像之间的相对位置关系、标记图像中的多个点图像之间的相对位置关系就相同。因此，在本发明的路面状态取得装置中，即使不考虑簧上位移也能够取得路面的倾斜状态。而且，在取得路面倾斜的状态时，不需要簧上上下加速度传感器、车高传感器等，因此若去掉上述簧上上下加速度传感器、车高传感器，则能够抑制成本上升。
另一方面，车辆的行驶中的车身的俯仰角度相对于路面的倾斜状态(例如，坡度的大小)较小。而且，相对于促动器对路面的追随性也较小。因此，也可以不考虑车身的俯仰地取得路面的倾斜状态，这种情况下，能够更容易地取得倾斜状态。
以下，说明认为可在本申请中进行专利申请的发明。
(1)一种路面状态取得装置，包括：
照射装置，安装于车辆的车身，以多个相互平行的光线照在路面上而相互隔开地形成多个标记的状态照射光；
摄像装置，安装于所述车身，拍摄包含在所述路面形成的所述多个标记的预先确定的区域的摄像对象物而形成图像；及
倾斜状态取得部，基于通过该摄像装置形成的图像中的、多个与所述标记对应的图像即标记图像中的至少两个标记图像之间的相对位置关系，来取得所述路面的倾斜状态。
照射装置照射相互平行的多个光线，但是从照射装置照射的光线可以相互平行，也可以不相互平行。相互平行的多个光线是指在路面附近能看作相互平行的范围内平行，没有限定为照射的光线相互平行。而且，照射装置可以包含照射形成有相互平行的多个光线的光的一个光源，也可以包含照射形成一个光线的光的多个光源。
从照射装置照射的光例如可以为激光。而且，并不局限于可视光，也可以是红外线、紫外线的光。而且，多个标记相互隔开而另行独立地形成，但优选分别形成为点形状。然而，标记的形状没有限定为点状，也可以为线状或多边形形状等。
摄像装置例如可以具备CCD相机等摄像元件。
(2)根据(1)项记载的路面状态取得装置，其中，所述倾斜状态取得部包括：(a)纵向间隔取得部，取得通过所述摄像装置取得的所述图像所包含的多个标记图像中的至少两个标记图像之间的纵向的间隔作为所述相对位置关系；(b)坡度取得部，基于通过该纵向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔来取得作为所述路面的倾斜状态的坡度。
(3)根据(2)项记载的路面状态取得装置，其中，所述坡度取得部包括坡度决定表存储部，该坡度决定表存储部存储通过所述纵向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔与所述路面的坡度的关系。
纵向是图1、5的x方向，是与从摄像装置观察时的车辆的前后方向(或上下方向)对应的方向。需要说明的是，图1、5的y方向是与从摄像装置观察时的车辆的宽度方向(左右方向)对应的方向，称为摄像图像中的横向。
在将光线大致沿车辆的前后方向照射且摄像装置的轴线(例如，与相机的透镜垂直的线)大致沿车辆的前后方向延伸的情况下，相互平行的光线沿车辆的前后方向隔开地照在路面上(在路面上标记沿前后方向隔开地形成)时，基于两个标记图像的纵向的间隔来取得路面的前后方向的坡度。
例如，就路面的坡度的大小而言，在凸的上升侧的倾斜面的倾斜角度由正值表示且凹状的下降侧的倾斜面的倾斜角度由负值表示的情况下，两个标记图像之间的纵向的间隔与坡度的大小是1对1对应的，它们之间存在预先确定的关系。因此，若预先取得并存储它们之间的关系，则基于关系和两个标记图像之间的纵向的间隔，能够取得坡度的大小即倾斜角度的大小及倾斜的方向。而且，在两个标记图像的纵向的间隔比设定值大时和在两个标记图像的纵向的间隔比设定值小时，路面的前后方向的倾斜的方向可以取为相反。设定值是与向基准路面照射光时形成在路面上的两个标记的间隔对应的值，这两个标记的间隔基于路面的倾斜状态的取得周期、车辆的行驶速度等，即使车辆的行驶速度慢，也能决定为倾斜状态取得对象部不重复的大小。而且，设定值通过照射装置的各种要素(例如，多个平行的光线的间隔、平行的光线相对于基准路面的照射角度等)、摄像装置的各种要素(例如，轴线相对于基准路面的倾斜角度等)、照射装置与摄像装置的相对位置关系等来决定，因此优选预先取得并存储。
在光线大致沿车辆的前后方向照射且摄像装置的轴线大致沿车辆的前后方向延伸的情况下，相互平行的光线沿车辆的宽度方向隔开地照在路面上(在路面上标记沿左右方向隔开地形成)时，基于两个标记图像的纵向的间隔(前后方向的错位)来取得路面的宽度方向(左右方向)的坡度。
(4)根据(2)项或(3)项记载的路面状态取得装置，其中，以从所述照射装置照射的光相对于法线为沿车辆的上下方向延伸的线的基准路面的照射角度大于所述摄像装置的轴线相对于所述基准路面的倾斜角度的相对位置关系，将所述照射装置和所述摄像装置分别安装于所述车身，
所述坡度取得部包括第一坡度取得部，该第一坡度取得部在通过所述纵向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔较大时，与通过所述纵向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔较小时相比，取得的所述路面的坡度较大。
在使用符号(正、负)来表示车辆的前后方向的路面的坡度的情况下，在纵向的间隔较大时，与纵向的间隔较小时相比，取得的坡度较大(凸的上升侧的斜面的倾斜角度大，凹的下降侧的斜面的倾斜角度的绝对值小)。
对于左右方向的路面的坡度也一样，在用正、负区别相对于左侧的标记图像而右侧的标记图像处于(x+)侧的情况和处于(x-)侧的情况来表示两个标记图像之间的纵向的间隔，用正、负区别左方高的情况和右方高的情况来表示左右方向的路面的倾斜角度时，在间隔大时取得与间隔小时相比大的倾斜角度。
需要说明的是，基准路面是沿车辆的上下方向延伸的线为路面法线的路面。即，与车辆的前轮、后轮接地的路面平行的路面。
(5)根据(4)项记载的路面状态取得装置，其中，所述倾斜状态取得部包括第一倾斜方向取得部，该第一倾斜方向取得部在通过所述纵向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔大于设定值时取得的所述路面的倾斜角度为正，在通过所述纵向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔小于所述设定值时取得的所述路面的倾斜角度为负。
(6)根据(4)项或(5)项记载的路面状态取得装置，其中，所述坡度取得部包括第一坡度决定表存储部，该第一坡度决定表存储部存储通过所述纵向间隔取得部取得的纵向的间隔与路面的坡度的关系，即如下关系：在所述纵向的间隔大时，与小时相比，所述路面的前后方向的倾斜角度较大，且在所述纵向的间隔比所述设定值大时，与比所述设定值小时相比，相对于所述路面的前后方向的倾斜角度的变化量的所述纵向的间隔的变化量即间隔变化率较小。
(7)根据(2)项或(3)项记载的路面状态取得装置，其中，以从所述照射装置照射的光相对于法线为沿车辆的上下方向延伸的线的基准路面的照射角度小于所述摄像装置的轴线相对于所述基准路面的倾斜角度的相对位置关系，将所述照射装置和所述摄像装置分别安装于所述车身，
所述坡度取得部包括第二坡度取得部，该第二坡度取得部在通过所述纵向间隔取得部取得的所述多个标记图像之间的纵向的间隔大时，取得与通过所述纵向间隔取得部取得的所述多个标记图像之间的纵向的间隔小时相比小的所述坡度。
在纵向的间隔大时，与纵向的间隔小时相比，路面的前后方向的倾斜角度减小(凸的上升侧的斜面的倾斜角度的绝对值减小，凹的下降侧的斜面的倾斜角度的绝对值增大)。而且，对于左右方向的倾斜角度也一样。
(8)根据(7)项记载的路面状态取得装置，其中，所述倾斜状态取得部包括第二倾斜方向取得部，该第二倾斜方向取得部在通过所述纵向间隔取得部取得的所述多个标记图像之间的纵向的间隔大于设定值时取得的所述路面的倾斜角度为负，在通过所述纵向间隔取得部取得的所述多个标记图像之间的纵向的间隔小于所述设定值时取得的所述路面的倾斜角度为正。
(9)根据(7)项或(8)项记载的路面状态取得装置，其中，所述坡度取得部包括第二坡度决定表存储部，该第二坡度决定表存储部存储通过所述纵向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔与所述坡度的关系，即如下的关系：在所述纵向的间隔大时，与所述纵向的间隔小时相比，所述路面的前后方向的倾斜角度较小，且在所述纵向间隔比所述设定值大时，与所述纵向间隔比所述设定值小时相比，与所述路面的前后方向的倾斜角度的变化量相对的所述纵向间隔的变化量即间隔变化率增大。
(10)根据(1)项～(9)项中任一项记载的路面状态取得装置，其中，以从所述照射装置照射的光相对于沿所述车辆的上下方向延伸的线为法线的基准路面的照射角度和所述摄像装置的轴线相对于所述基准路面的倾斜角度这两者比第一设定角度大的状态，将所述照射装置和所述摄像装置安装于所述车身。
第一设定角度例如可以设为通常的路面的倾斜角度的最大值γap与在车辆的行驶中产生的车身的倾斜角度(俯仰角度)的最大值或由车辆的结构决定的车身的倾斜角度的最大值δpmax之和(γap+δpmax)。
在照射装置、摄像装置以满足上述的条件的状态安装的情况下，即使是凹的下降侧的倾斜面，光也能够照上且能够拍摄形成于路面的标记。第一设定角度可以设为例如20°～25°左右的大小。
另外，第一设定角度可以设为由促动器的能力决定的每单位时间能够控制的角度βact与俯仰角度的最大值δpmax之和(βact+δpmax)。
通过促动器每单位时间能够控制的簧下部的上下方向的位移量已知。若将该上下方向的位移量除以每单位时间的车辆的行驶距离，则能够取得通过促动器可控制的路面的倾斜角度的正切(tangent)的值，从而能够取得通过促动器可控制的角度βact。这种情况的第一设定角度为7°～15°左右的大小。如此，具有只要减小照射装置的光线的照射角度、摄像装置的轴线相对于基准路面的倾斜角度就能够取得车辆的更前方(设定距离以上前方)的路面的倾斜状态这样的优点。
(11)根据(1)项～(10)项中任一项记载的路面状态取得装置，其中，以从所述照射装置照射的光相对于沿所述车辆的上下方向延伸的线为法线的基准路面的照射角度大于所述摄像装置的轴线相对于所述基准路面的倾斜角度的相对位置关系，将所述照射装置和所述摄像装置分别安装于所述车身。
在摄像装置的轴线的倾斜角度比照射角度大时，在大致平坦的路面上，摄像图像中的标记图像处于从基准位置远离的位置，因此需要扩大求出图像时的处理范围。相对于此，在摄像装置的轴线的倾斜角度比照射角度小的情况下，在大致平坦的路面上，摄像图像中的标记图像处于基准位置附近，能够缩窄处理范围。其结果是，在大致平坦的路面上行驶时能够缩短处理时间。而且，由于标记图像存在于基准位置附近，因此能够高精度地检测两个标记图像的相对位置关系。需要说明的是，基准位置是与在路面上摄像装置的轴线通过的位置对应的摄像图像上的位置。
在摄像装置的轴线的倾斜角度比照射角度大的情况下，在坡度大时，与坡度小时相比，在摄像图像中标记图像接近于基准位置，因此若坡度增大则处理范围缩窄，坡度的增加的方向与处理范围的增大的方向相反。相对于此，在摄像装置的轴线的倾斜角度比照射角度小的情况下，在坡度大时，与坡度小时相比，标记图像从基准位置远离。因此，在路面的坡度大时，与路面的坡度小时相比，处理范围增大，具有坡度的增加的方向与处理范围的增加的方向相同这样的优点。
(12)根据(1)项～(11)项中任一项记载的路面状态取得装置，其中，以从所述照射装置照射的光相对于沿所述车辆的上下方向延伸的线为法线的基准路面的照射角度大于第二设定角度、且所述摄像装置的轴线相对于所述基准路面的倾斜角度小于所述照射角度的相对位置关系，将所述照射装置和所述摄像装置分别安装于所述车身。
第二设定角度可以设为从90°减去路面的倾斜角度γ后的值(90°-γ)，即，设想的路面(倾斜角度γ的路面)的法线与基准路面所成的角度。若光相对于路面的照射角度比路面法线大且摄像装置的轴线相对于路面的倾斜角度比照射角度小，则照射的光在路面上发生反射，能够良好地接受该反射光。
在进行抑制以路面位移为起因的簧下强制力向簧上部的传递的悬架控制的情况下，若对经过凸的路面时与经过凹的路面时进行比较，则经过凸的路面时悬架控制的必要性高。因此，优选以能够良好地取得凸的路面的状态(接近角的大小等)的状态安装照射装置、摄像装置。
例如，设想的路面可以设为倾斜角度(最大的倾斜角度)γap的路面。而且，摄像装置的轴线的最小值通过摄像装置的处理区域与照射装置的相对位置关系来决定。
(13)根据(1)项～(10)项中任一项记载的路面状态取得装置，其中，以从所述照射装置照射的光相对于沿所述车辆的上下方向延伸的线为法线的基准路面的照射角度小于第二设定角度、且所述摄像装置的轴线相对于所述基准路面的倾斜角度大于所述照射角度的相对位置关系，将所述照射装置和所述摄像装置分别安装于所述车身。
(14)根据(1)项～(13)项中任一项记载的路面状态取得装置，其中，所述照射装置以如下状态安装于所述车身：相互平行的多个光线照在沿车辆的上下方向延伸的线为法线的基准路面上而形成的多个标记中的沿前后方向排列形成的两个标记之间的间隔小于基于所述车辆的行驶速度和通过所述倾斜状态取得部取得倾斜的状态的周期来决定的基准值的状态。
路面上的包含多个标记中的沿前后方向排列形成的两个标记的部分是倾斜状态取得对象部。并且，按照预先确定的设定时间(取得周期)取得倾斜状态取得对象部的坡度，但倾斜状态取得对象部伴随于车辆的移动而移动。因此，优选即使车辆的行驶速度为设定速度(例如，20km/h左右)，也使两个标记之间的间隔比基准值小，以免倾斜状态取得对象部重叠。
(15)根据(1)项～(14)项中任一项记载的路面状态取得装置，其中，所述路面状态取得部包括摄像出错时倾斜状态取得部，该摄像出错时倾斜状态取得部在所述摄像图像中形成的标记图像为一个以下的情况下，使所述路面的倾斜状态与上次取得的状态相同。
(16)根据(1)项～(15)项中任一项记载的路面状态取得装置，其中，所述照射装置以将所述光朝向所述车辆的前后方向的路面照射的姿势安装于所述车身，
所述摄像装置以所述轴线沿所述车辆的前后方向延伸的姿势安装于所述车身，
所述倾斜状态取得部基于所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔来取得所述路面的所述车辆的前后方向和左右方向中的至少一方的倾斜状态。
在多个相互平行的光线中的两个光线沿前后方向隔开地照射的情况下，取得路面的车辆的前后方向的倾斜状态，在平行的两个光线沿左右方向隔开地照射的情况下，取得路面的车辆的左右方向的倾斜状态。
(17)根据(1)项记载的路面状态取得装置，其中，所述照射装置以在所述多个标记中的至少两个沿所述左右方向排列形成的状态下将所述光朝向所述车辆的左右方向的路面照射的姿势安装于所述车身，
所述摄像装置以所述轴线沿所述车辆的左右方向延伸的姿势安装于所述车身，
所述倾斜状态取得部包括：(a)横向间隔取得部，取得通过所述摄像装置取得的所述图像所包含的多个标记图像中的至少两个标记图像之间的横向的间隔作为所述相对位置关系；(b)左右方向坡度取得部，基于通过该横向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的横向的间隔来取得所述路面的左右方向的坡度。
如图22(a)所示，在以将多个平行的光线大致沿车辆的左右方向照射的姿势安装照射装置且以轴线沿左右方向延伸的姿势安装摄像装置的情况下，基于左右方向的倾斜的方向、倾斜角度，两个标记图像之间的横向的间隔发生变化。因此，只要基于两个标记图像之间的横向的间隔，就能够取得左右方向的路面的倾斜状态。
本项记载的路面状态取得装置可以适当采用(2)项～(15)项记载的技术特征。
(18)一种路面状态取得装置，包括：
照射装置，安装于车辆的车身，以光照在路面上而形成至少一个标记的状态照射所述光；
摄像装置，安装于所述车身，拍摄包含在所述路面形成的所述至少一个标记的预先确定的区域的摄像对象物而形成图像；及
倾斜状态取得部，基于通过该摄像装置形成的图像中的与所述至少一个标记中的一个标记对应的图像即标记图像中的、在与所述一个标记中的预先确定的位置设置的多个点对应的多个点图像中的至少两个点图像之间的相对位置关系，来取得作为所述路面的倾斜状态的坡度的大小。
在本项记载的路面状态取得装置中，基于多个点图像中的至少两个点图像的相对位置关系来取得路面的坡度的大小。
在本项记载的路面状态取得装置中，可以采用(1)项～(17)项中任一项记载的技术特征。例如，可以组合(1)项记载的特征来取得路面的倾斜状态，可以将多个标记之间的相对位置关系与一个标记中的多个点之间的相对位置关系组合来取得路面状态，或者基于多个标记的各自的多个点之间的相对位置关系和多个标记之间的相对位置关系来取得路面状态。
(19)一种路面状态取得装置，包括：
照射装置，安装于车辆的车身，在光照在路面上而形成至少一个标记的状态照射所述光；
摄像装置，安装于所述车身，拍摄包含在所述路面形成的所述至少一个标记的预先确定的区域的摄像对象物而形成图像；及
倾斜状态取得部，基于通过该摄像装置形成的图像中的与所述至少一个标记中的一个标记对应的图像即标记图像中的、与在对所述一个标记的外形进行规定的线上设置的预先确定的多个点对应的多个点图像之间的相对位置关系，来取得所述路面的倾斜状态。
在本项记载的路面状态取得装置中，可以采用(1)项～(17)项中任一项记载的技术特征。
(20)根据(18)项或(19)项记载的路面状态取得装置，其中，所述一个标记形成为不具有两个以上的交叉点的线状。
不具有两个以上的交叉点的线状的形状例如有以一直线状延伸的形状、以折线状延伸的形状(例如，L字状)、形成为交叉状的形状等。在形成为交叉状的情况下，可以将预先确定的点的一个作为交叉点。
(21)根据(18)项或(19)项记载的路面状态取得装置，其中，所述一个标记形成为多边形形状，所述多个点中的至少一个点设置在该多边形的顶点。
(22)根据(18)项或(19)项记载的路面状态取得装置，其中，所述一个标记形成为包含一个闭区域的形状，所述多个点分别设置在规定该闭区域的线上。
若将多个点设置在规定闭区域的线上，则能够准确地取得多个点之间的相对位置关系的变化。标记可以设为呈不包含两个以上的闭区域的形状的标记。
(23)根据(18)项～(22)项中任一项记载的路面状态取得装置，其中，所述多个点中的两个点设置在所述一个标记的预先确定的方向的一端部和另一端部。
若将多个点中的两个点设为预先确定的方向的一端部和另一端部，则能够良好地取得它们之间的相对位置关系。作为预先确定的方向，可以设为前后方向、左右方向。
另外，多个点优选以光照在基准路面上时的摄像图像所包含的标记图像中的多个点图像之间的间隔成为设定值以上的方式设定。这是因为，两个点图像的间隔越大越能够准确地求出相对位置关系。
(24)一种路面状态取得装置，包括：
照射装置，安装于车辆的车身，以光照在路面上而形成至少一个标记的状态照射所述光；
摄像装置，安装于所述车身，拍摄包含在所述路面形成的所述至少一个标记的预先确定的区域的摄像对象物而形成图像；及
倾斜状态取得部，基于通过该摄像装置形成的图像中的与所述至少一个标记中的一个标记对应的图像即标记图像中的形状，来取得所述路面的坡度的大小。
通过将取得的标记图像的形状与光照在基准路面上时的标记图像的形状进行比较，能够取得路面的坡度。形状中也包括标记图像的大小、面积。
本项记载的路面状态取得装置可以采用(1)项～(23)项中任一项记载的技术特征。
(25)一种悬架系统，包括：
(1)项～(24)项中任一项记载的路面状态取得装置；及
悬架控制装置，基于通过该路面状态取得装置取得的路面的倾斜状态来控制至少一个控制对象轮的悬架，
其中，
所述路面状态取得装置包括取得所述至少一个控制对象轮前方的路面的倾斜状态的前方路面状态取得部。
优选进行基于路面输入的前馈(FF)天钩控制。根据FF天钩控制，能够抑制以路面输入为起因而产生的簧上的振动，或者抑制以路面输入为起因而产生的侧倾力矩、俯仰力矩。
(26)根据(25)项记载的悬架系统，其中，所述悬架与所述车辆的前后左右的各轮分别对应地设置，并且分别包括能够控制作用于簧下部与簧上部之间的上下力的促动器，
所述悬架控制装置包括控制所述至少一个控制对象轮的所述悬架所包含的所述促动器的促动器控制部。
促动器有在左侧车轮的悬架和右侧车轮的悬架上共用设置的情况、或分别在前后左右的各轮的悬架上个别设置的情况。而且，被控制的上下力可以是衰减力，也可以是弹簧力(弹性力)。
例如，(x)前后左右的各轮的悬架分别包括减震器，在该减震器的衰减特性可变的情况下，改变该衰减特性的电动马达等对应于不同的促动器。
(y)前后左右的各轮的悬架分别包括减震器、与弹簧不同的上下力产生装置，在能够控制上下力产生装置的上下力的情况下，改变该上下力的大小或方向的促动器对应于不同的促动器。上下力产生装置例如可以包括：(a)L字形杆，具备轴部和臂部，臂部的一端部与悬臂连结，轴的另一端部与车身连结的；(b)对该L字形杆的轴部的扭转力进行控制的电动马达等。通过对L字形的杆的轴部的扭转力进行控制，来控制经由臂部作用于悬臂的上下力。
(z)前轮侧和后轮侧中的至少一侧的左侧车轮的悬架和右侧车轮的悬架在共通地包含能够控制侧倾抑制力的稳定杆装置的情况下，改变该侧倾抑制力的促动器是在左侧车轮的悬架和右侧车轮的悬架中共用的要素。稳定杆装置例如可以包括(i)稳定杆，一端部与左侧车轮的悬臂连结，另一端部与右侧车轮的悬臂连结，并且在中间部处以能够绕着轴线转动的方式保持于车身；(ii)将该稳定杆分割且设置在分割的一方的部分与另一方的部分之间、并能够变更一方的部分与另一方的部分的相对相位的电动马达等，通过电动马达等促动器来变更稳定器的一方的部分与另一方的部分之间的相对相位，由此来控制稳定杆的侧倾抑制力。
(27)根据(26)项记载的悬架系统，其中，所述促动器控制部包括预见控制部，在所述控制对象轮经过通过所述路面状态取得装置取得了倾斜状态的路面的部分即倾斜状态取得对象部时，在与该路面的所述倾斜状态配合地使所述悬架动作的时机，该预见控制部对所述促动器进行控制。
例如，在从倾斜状态取得对象部被摄像起经过了{富余时间(Lp/v)-预见补偿时间τ}之后，能够向促动器输出控制指令值。
富余时间(Lp/v)是从倾斜状态取得对象部被拍摄的时刻起到控制对象轮经过该倾斜状态取得对象部为止之间的时间，是倾斜状态取得对象部与控制对象轮之间的距离(预见距离)Lp除以车辆的行驶速度v而得到的时间。
预见补偿时间τ是在促动器的延迟大时与促动器的延迟小时相比变长的时间，是从输出控制指令值起到促动器的实际的动作量接近由该控制指令值决定的动作量为止的时间。控制指令值优选在比车轮经过倾斜状态取得对象部的时刻早预见补偿时间τ之前输出。
如此，需要在从倾斜状态取得对象部被拍摄像起到时间(Lp/v-τ)经过为止的期间，进行图像处理，取得路面的倾斜状态，制作控制指令值。因此，在促动器的延迟大且预见补偿时间τ长的情况下，优选延长预见距离Lp，优选取得更前方的路面的状态。而且，优选缩窄处理范围以快速地进行图像处理。
相对于此，在促动器的延迟小、图像处理时间短的情况下，预见距离Lp可以缩短，例如，可以取得车身的下方的路面的状态。
“经过倾斜状态取得对象部”也包括经过能推定为与关于倾斜状态取得对象部求出的倾斜状态相同的路面的情况。例如，在取得车辆的前方的多个倾斜状态取得对象部中的路面的前后方向或左右方向的坡度并基于这些坡度的平均的值来控制悬架的情况下，可认为车轮经过能推定为与倾斜状态取得对象部的倾斜状态相同的路面(平均的坡度的路面)。
(28)根据(25)项～(27)项中任一项记载的悬架系统，其中，所述悬架控制装置包括上下振动抑制控制部，在所述控制对象轮经过通过所述路面状态取得装置取得了倾斜状态的路面的倾斜状态取得对象部时，在抑制以该路面的高度的变化为起因的所述车身的上下方向的振动的时机，该上下振动抑制控制部对所述悬架进行控制。
若以路面的高度的变化(可以由路面位移、路面变化量等表示)为起因而产生的簧下强制力向簧上部传递，则会使簧上部振动。相对于此，若通过悬架的控制而使簧下强制力降低，则能够减小向簧上部传递的簧下强制力，能够良好地抑制簧上部的振动。由此，能够提高乘坐感。
(29)根据(25)项～(28)项中任一项记载的悬架系统，其中，所述控制对象轮是左侧车轮和右侧车轮，
所述路面状态取得装置包括路面左右差取得部，该路面左右差取得部取得所述左侧车轮的前方的路面的部分即左路面部与所述右侧车轮的前方的路面的部分即右路面部之间的高度之差，
所述悬架控制装置包括侧倾抑制控制部，在所述左侧车轮经过所述左路面部且所述右侧车轮经过所述右路面部时，在抑制侧倾力矩的时机，该侧倾抑制控制部对与所述左侧车轮对应的悬架和与所述右侧车轮对应的悬架进行控制，其中，所述侧倾力矩被预测为以通过所述路面左右差取得部取得的所述路面高度之差为起因而发生作用。
只要基于左右方向(宽度方向)的路面的坡度，就能够取得控制对象轮(左侧车轮、右侧车轮)经过的倾斜状态取得对象部(左路面部、右路面部)之间的路面高度之差(路面高度的左右差)，基于路面高度的左右差而能够求出预测为以路面输入为起因而作用的侧倾力矩。
(30)根据(25)项～(29)项中任一项记载的悬架系统，其中，所述控制对象轮是前轮和后轮，
所述路面状态取得装置包括路面前后差取得部，该路面前后差取得部取得所述前轮的前方的路面的部分即前路面部与所述后轮的前方的路面的部分即后路面部之间的路面高度之差，
所述悬架控制装置包括俯仰抑制控制部，在所述前轮经过所述前路面部且所述后轮经过所述后路面部时，在抑制俯仰力矩的时机，该俯仰抑制控制部对与所述前轮对应的悬架和与所述后轮对应的悬架进行控制，其中，所述俯仰力矩被预测为以通过所述路面前后差取得部取得的所述路面高度之差为起因而发生作用。
路面高度可以通过将基于前后方向的坡度而取得的路面位移进行累计来取得。
附图说明
图1是用于说明本发明的一实施方式的路面状态取得装置中的路面的倾斜状态的取得原理的图。
图2是表示图1的一部分的图。
图3是在上述路面状态取得装置中取得的(a)表示两个标记图像之间的纵向的间隔与倾斜角度γ的关系的映射。(b)是表示两个标记图像之间的纵向的间隔的变化量与倾斜角度γ的变化量的关系的映射。
图4(a)是在与上述路面状态取得装置不同的另一路面状态取得装置中取得的表示两个标记图像之间的纵向的间隔与倾斜角度γ的关系的映射。(b)是在与上述路面状态取得装置不同的又一路面状态取得装置中取得的表示两个标记图像间的纵向的间隔与倾斜角度γ的关系的映射。
图5是用于说明本发明的另一实施方式的路面状态取得装置中的路面状态的取得原理的图。
图6是在上述路面状态取得装置中取得的(a)表示两个标记图像间的纵向的间隔与倾斜角度γ的关系的映射。(b)是表示两个标记图像间的纵向的间隔的变化量与倾斜角度γ的变化量的关系的映射。
图7是用于说明本发明的一实施方式的路面状态取得装置中的照射装置与摄像装置的优选的相对位置关系的图。(a)是表示路面平坦时的优选的相对位置关系的图。(b)是表示路面为凸的上升侧的倾斜面时的优选的相对位置关系的图。(b)是表示路面为凹的下降侧的倾斜面时的优选的相对位置关系的图。
图8是用于说明本发明的一实施方式的路面状态取得装置中的照射装置与摄像装置的优选的另一相对位置关系的图。(a)是表示路面为凸的上升侧的倾斜面时的优选的相对位置关系的图。(b)是表示路面平坦时的标记图像存在的范围的图。(c)是表示标记图像存在的范围与路面的坡度的关系的图。
图9是用于说明本发明的一实施方式的路面状态取得装置中的照射装置与摄像装置的优选的又一相对位置关系的图。(a)是表示路面平坦时的优选的相对位置关系的图。(b)是表示路面为凸的上升侧的倾斜面时的优选的相对位置关系的图。(b)是表示路面为凹的下降侧的倾斜面时的优选的相对位置关系的图。
图10是用于说明本发明的一实施方式的路面状态取得装置中的照射装置与摄像装置的优选的相对位置关系的图。
图11是表示通过本发明的一实施方式的路面状态取得装置的摄像装置拍摄到的摄像图像的图，是表示在本实施方式的路面状态取得装置中可采用的标记图像的形状的一例的图。
图12是概念性地表示搭载有本发明的实施例1的悬架系统的车辆整体的图。上述悬架系统中包含本发明的一实施例的路面状态取得装置。
图13是概念性地表示上述悬架系统中包含的悬架的主要部分的图。
图14(a)是概念性地表示上述路面状态取得装置中包含的照射装置的图。(b)是概念性地表示上述路面状态取得装置中包含的另一照射装置的图。
图15(a)是概念性地表示上述路面状态取得装置中包含的相机的结构的图。(b)是表示上述相机的摄像区域的图。(c)是表示与由上述摄像区域决定的被摄像对象物对应的图像的图。
图16是上述悬架系统中包含的悬架的模型。
图17(a)是表示在上述相机的图像形成部的存储部存储的处理图像制作程序的流程图。(b)是表示在上述悬架ECU的存储部存储的路面坡度取得程序的流程图。
图18是表示在上述悬架系统中包含的悬架ECU的存储部存储的悬架控制程序的流程图。
图19(a)是概念性地表示搭载有本发明的实施例2的悬架系统的车辆整体的图。(b)是通过上述悬架系统中包含的路面状态取得装置的摄像装置制作的处理图像。(c)是表示纵向的间隔ex与左右方向的坡度α的关系(坡度决定表)的映射。
图20是表示在上述悬架系统中包含的悬架ECU的存储部存储的路面坡度取得程序的流程图(a)、表示悬架控制程序的流程图(b)。
图21是概念性地表示搭载有本发明的实施例3的悬架系统的车辆整体的图。
图22(a)是概念性地表示搭载有本发明的实施例4的悬架系统的车辆整体的图。在该悬架系统上搭载有本发明的另一实施方式的路面状态取得装置。(b)是向基准路面照射平行光线时的摄像图像。(c)是向右侧比左侧高的路面照射平行光线时的摄像图像。(d)是向左侧比右侧高的路面照射平行光线时的摄像图像。
图23是在上述悬架系统的悬架ECU的存储部存储的(a)表示路面坡度取得程序的流程图。(b)是表示左用坡度决定表的映射，(c)是表示右用坡度决定表的映射。
具体实施方式
首先，说明本发明的一实施方式的路面状态取得装置中的路面状态的取得、照射装置与摄像装置的相对位置关系，接着，说明具备本发明的一实施方式的路面状态取得装置的本发明的一实施例的悬架系统。
在本实施方式的路面状态取得装置中，取得路面的倾斜状态。倾斜状态中，包括坡度、坡度的变化状态等。坡度可以由倾斜角度表示，或者可以由倾斜角度的正切(tangent)的值表示。以下，在本说明书中，有时将倾斜角度称为坡度。
<路面的倾斜状态的取得>
[照射两条光线的情况]
在路面状态取得装置中，当从照射装置朝向路面照射相互平行的两条光线时，光线分别照在路面上而形成两个点状的标记。而后，通过摄像装置拍摄包含两个标记的预先确定的区域的被摄像对象物而形成图像。而后，基于摄像图像中包含的与两个标记对应的图像(以下，称为标记图像)的相对位置关系来取得路面的倾斜状态。
以下，如图1、5所示，将从照射装置照射的光线B1(B2)与基准路面所成的角度称为照射角度θp，将摄像装置的轴线(例如，相机的透镜的垂直轴)C与基准路面所成的角度称为相机角度θc。基准路面是沿车身的上下方向延伸的线A为路面法线的路面，是车辆的前轮、后轮接地且平坦的路面。而且，包含路面上的两个标记的部分是取得倾斜状态的对象的路面的部分，即倾斜状态取得对象部Rp，倾斜状态取得对象部Rp中的1点(例如，光线B1照在路面上的点)与控制对象轮的接地点之间的距离为预见距离Lp。
{θp>θc的情况}
如图1所示，照射装置和摄像装置在车辆的前部的正面以照射角度θp比相机角度θc大的相对位置关系(θp>θc)安装，例如，以摄像装置比照射装置靠下方且从照射装置照射的两条光线B1、B2中的一方即光线B1与摄像装置的轴线C在基准路面上交叉的姿势安装。
(i)路面的坡度(以下，有时简称为坡度)为0的情况
从照射装置照射的光线B1、B2照在车辆的前方的路面上，形成标记(点)Pb1、Pb2，通过摄像装置来拍摄包含标记Pb1、Pb2的预先确定的区域的摄像对象物，得到摄像图像J。
在摄像图像J中包含标记Pb1、Pb2所对应的标记图像Mb1、Mb2。标记图像Mb1、Mb2的一方(标记图像Mb1)处于摄像图像J的基准位置O。基准位置O是基准路面上的与轴线C通过的位置对应的位置。
在摄像图像J中，取得两个标记图像Mb1、Mb2的纵向的间隔eb。摄像图像J中的标记图像Mb1、Mb2之间的间隔eb成为与距离ΔH0对应的大小。距离ΔH0是摄像装置的轴线C与路面上的标记Pb2之间的距离，由下式表示。
ΔH0＝ΔL0·sinθc
距离ΔL0是相互平行的光线B1、B2照在基准路面上时的两个光线B1、B2间的距离，是预先确定的值。距离ΔL0可以基于车辆的行驶速度、路面状态的运算周期进行设定，例如，即使车辆的行驶速度为设定速度，也能够设定为倾斜状态取得对象部Rp不重复的大小。
纵向是摄像图像J上的x方向，是与从摄像装置观察时的车辆的前后方向(上下方向)对应的方向。横向是与从摄像装置观察时的车辆的宽度方向(左右方向)对应的方向，是摄像图像上的y方向。
(ii)路面的坡度为正的情况
将凸的上升侧的倾斜面Rc称为坡度γ为正的路面(γ>0)。
当光线B1、B2照在正的坡度γ的路面Rc上时，形成标记Pc1、Pc2，得到包含标记图像Mc1、Mc2的摄像图像J。标记图像Mc1、Mc2的间隔ec成为与距离ΔH1对应的大小。在摄像图像J中，标记图像Mc1、Mc2处于比基准位置O靠(x+)侧处。
距离ΔH1由下式表示。
ΔH1＝ΔZ1·cosθc+ΔL1·sinθc
ΔZ1是路面上的形成有标记Pc1、Pc2的部分之间的高度之差，ΔL1是路面上的形成有标记Pc1、Pc2的部分之间的与基准路面平行的方向的距离。并且，倾斜状态取得对象部Rp的路面的坡度γ可以由γ1＝ΔZ1/L1表示。
从图可知，间隔ec比间隔eb大。
(iii)路面的坡度为负的情况
将凹的下降侧的倾斜面Rd称为坡度γ为负的路面(γ<0)。
当光线B1、B2照在负的坡度γ的路面Rd上时，形成标记Pd1、Pd2，形成包含标记图像Md1、Md2的摄像图像J。两个标记图像Md1、Md2之间的间隔ed成为与距离ΔH2对应的大小。摄像图像J上的标记图像Md1、Md2处于比基准位置O靠(x-)侧处。
距离ΔH2可以由下式表示。
ΔH2＝-ΔZ2·cosθc+ΔL2·sinθc
从图可知，间隔ed比间隔eb、间隔ec小。
(iv)两个标记图像间的纵向的间隔e与坡度γ的关系
如图2所示，由于光线B1、B2的照射角度θp比摄像装置的轴线C的相机角度θc大，因此在路面的坡度(倾斜角度)γ为正的情况下(γ>0)，当该坡度γ的值增大时，可知距离ΔH1增大(γ<γ′，ΔH1<ΔH1′)。
在坡度γ为负值的情况也一样，当γ增大(绝对值减小)时，距离ΔH2增大，纵向的间隔e增大。
另外，在使相机角度θc、照射角度θp为将本路面状态取得装置搭载于车辆时的大小的情况下，通过模拟得到的两个标记图像间的间隔e与路面的坡度(倾斜角度)γ的关系的一例在图3(a)中示出。如图3(a)所示，在间隔e大的情况下，与小的情况相比，坡度γ增大，间隔e与坡度γ是1对1对应的。因此，若间隔e已知，则坡度γ唯一地确定。
另外，坡度γ的变化Δγ与间隔e的变化Δe的关系在图3(b)中示出。从图3(b)可知，在坡度γ为负的情况下(γ<0)，与正的情况(γ>0)相比，间隔e的变化量Δe相对于坡度γ的变化量Δγ的比率(Δe/Δγ：以下，称为间隔变化率)较大。
表示上述图3(a)、(b)所示的关系的表(坡度决定表、坡度变化量决定表)预先取得而存储于存储部。
(v)考察
在照射角度θp比相机角度θc大的范围(θp>θc)中，考察照射角度θp、相机角度θc的大小。
(v-1)考虑照射角度θp为90°的情况(θp＝90°)。
这种情况下，与路面的坡度γ的大小无关，形成在路面上的两个标记间的与基准路面平行的方向的距离ΔL1、ΔL2与路面的坡度γ为0时的距离ΔL0相同(ΔL1＝ΔL0、ΔL2＝ΔL0)。因此，与照射角度θp比90°小的情况(θp<90°)相比，路面的坡度γ为正时的间隔e增大，路面的坡度γ为负时的间隔e减小。
如图4(a)所示可知，在照射角度θp为90°的情况下，在路面的坡度(倾斜角度)γ与间隔e之间，虚线所示的关系成立，与照射角度θp比90°小的情况的实线所示的关系相比，在坡度γ为负时能够取得的坡度γ的绝对值的最大值减小。
(v-2)考虑增大了相机角度θc的情况。
当增大相机角度θc时，sinθc增大，cosθc减小。而且，在假设将相机角度θc增大至与照射角度θp相同的情况下(θc＝θp)，与路面的坡度γ的大小无关，间隔e变得恒定。根据这些情况，当增大相机角度θc时，间隔变化率减小，且在路面的坡度γ为正的情况(γ>0)和负的情况(γ<0)下，间隔变化率(Δe/Δγ)之差减小。
如图4(b)所示，在相机角度θc大的情况下，虚线所示的关系成立，与相机角度θc小时的实线所示的关系相比，能够减小可取得的路面的坡度(倾斜角度)γ的最小值(增大坡度γ为负值时的绝对值)。
{θp<θc的情况}
如图5所示，照射装置和摄像装置在车辆的前部的正面以照射角度θp比相机角度θc小的相对位置关系(θp<θc)安装，例如，以摄像装置比照射装置靠上方且从照射装置照射的两条光线B1、B2中的一方的光线B2与摄像装置的轴线C在基准路面上交叉的姿势安装。
(i)路面的坡度γ为0的情况
当光线B1、B2照在基准路面上时，形成标记Pb3、Pb4，得到包含标记图像Mc3、Mb4的摄像图像J。在路面上，标记Pb4与轴线C交叉，因此在摄像图像J中，标记图像Mb4处于基准位置O。
摄像图像J上的标记图像Mb3、Mb4之间的间隔ebb(标记图像Mb3、Mb4的纵向的间隔)成为与距离ΔH0对应的大小(ΔH0＝ΔL0·sinθc)。
(ii)路面的坡度γ为正的情况
当光线B1、B2照在正的坡度γ的路面Rc上时，形成标记Pc3、Pc4，形成包含标记图像Mc3、Mc4的摄像图像J。标记图像Mc3、Mc4之间的间隔ecc(纵向的间隔)成为与距离ΔH1对应的长度。在摄像图像J中，标记图像Mc3、Mc4处于比基准位置O靠(x-)侧处。
距离ΔH1可以由下式表示，
ΔH1＝ΔZ1·cosθc+ΔL1·sinθc
两位置之间的路面的坡度γ可以由γ1＝ΔZ1/L1表示。
(iii)路面的坡度为负的情况
当光线B1、B2照在负的坡度γ的路面Rd上时，形成标记Pd3、Pd4，形成包含标记图像Md3、Md4的摄像图像J。标记图像Md3、Md4之间的间隔edd成为与距离ΔH2对应的大小。标记图像Md3位于比基准位置O靠(x-)侧处，标记图像Md4位于比基准位置O靠(x+)侧处。
距离ΔH2成为由下式表示的大小。
ΔH2＝-ΔZ2·cosθc+ΔL2·sinθc
(iv)两个标记图像间的间隔e与路面的坡度γ的关系
通过模拟得到两个标记图像间的间隔e与路面的坡度γ的关系时的一例在图6(a)中示出。如图6(a)所示可知，在间隔e大的情况下，与小的情况相比，坡度(倾斜角度)γ减小。而且，间隔e与坡度γ是1对1对应的，因此若间隔e可知，则能够取得坡度γ。
间隔e的变化量与坡度γ的变化量的关系在图6(b)中示出。如图6(b)所示，在坡度(倾斜角度)γ为负的情况下(γ<0)，与正的情况相比(γ>0)，间隔变化率的绝对值增大。
如此，当照射角度θp与相机角度θc的大小关系变得相反时，间隔e与坡度γ的关系也变得相反，但是无论如何，间隔e与坡度γ都是1对1对应的，因此可知若间隔e已知，则坡度γ唯一地确定。
[照射标记的形状形成为线状、多边形形状等的一个光的情况]
在路面状态取得装置中，从照射装置照射1条光线，但是该光线照在路面上而形成的标记的形状并不局限于形成为点状，也可以形成为线状或形成为多边形形状等。并且，基于摄像图像所包含的标记图像的形状、大小(标记上的两点间的相对位置关系)等来取得路面的倾斜状态。
形成于路面的标记的形状对应于摄像图像J包含的标记图像的形状，因此以下说明摄像图像J所包含的标记图像的形状。
照射光且照在路面上而形成的标记形成为沿车辆的前后方向延伸的线状，该线状的前后方向的两端设为两点。
在图11(a)中，与标记对应的标记图像Ma1呈沿纵向延伸的线状，基于与两点对应的点图像Q1、Q2的纵向的间隔即标记图像Ma1的纵向的长度来取得路面的前后方向的坡度。
基准路面(γ＝γ0)中的标记图像Ma1的纵向的长度(点图像Q1、Q2的纵向的间隔)设为e1。
如图1所示，在照射角度θp比相机角度θc大的情况下(θp>θc)，标记图像Ma1的长度(一端部Q1与另一端部Q2之间的纵向的间隔)大时，与小时相比，取得的路面的坡度γ较大(e1a>e1，γa>γ0)，如图5所示，在照射角度θp比相机角度θc小的情况下(θp<θc)，在间隔小时，与大时相比，取得的路面的坡度γ较大(e1>e1a′，γa′>γ0)。
照在路面上而形成的标记呈沿车辆的左右方向(宽度方向)延伸的线状，该线状的前后方向的两端设为两点。
在图11(b)中，标记图像Ma2形成为沿横向延伸的线状，基于两点所对应的点图像PL、PR的纵向的间隔来取得路面的左右方向的坡度α(超高)。
在左右方向的路面的坡度α为0的情况下，标记图像的右侧的端部PR与左侧的端部PL的纵向的间隔大致为0。
相对于此，在标记图像Ma2的右侧的端部PR与左侧的端部PL相比处于(x+)侧时，在图1所示的情况下(θp>θc)，可知路面上的标记的右侧的部分与左侧的部分相比路面较高。这种情况下，路面从左侧朝向右侧而向升高的方向倾斜，标记图像Ma2的纵向的间隔e2a大时，与小时相比，取得的坡度α较大。而且，在标记图像Ma2的右侧的端部PR与左侧的端部PL相比处于(x-)侧时，在图1所示的情况下(θp>θc)，是左侧的部分与右侧的部分相比向升高的方向倾斜的路面，标记图像Ma2的纵向的间隔e2a′大时，与小时相比，取得的坡度较大。
例如，若间隔e2a为正值，e2a′为负值，并且路面的右侧部分相比左侧部分升高的方向的左右方向的倾斜角度α为正值，左侧部分相比右侧部分降低的方向的倾斜角度α为负值，则可认为在间隔与倾斜角度α之间，存在间隔大时与小时相比倾斜角度α增大的关系。
需要说明的是，两个相互平行的光线沿左右方向隔开地照射的情况也一样。
另外，标记图像Ma2的右侧端部PR与左侧端部PL之间的长度Ly2(Ly2′)长时，与短时相比，取得的该方向的坡度α较大。
在图11(c)中，标记图像能够形成为具备沿纵向延伸的部分和沿横向延伸的部分的形状，即将标记图像Ma1与标记图像Ma2合在一起的形状，例如，形成为交叉状的标记图像Ma3或形成为L字形的标记图像Ma3′。无论如何，都能够取得路面的前后方向的坡度γ和左右方向的坡度α这两者。
在照在路面上而形成的标记形成为菱形的情况下，可将各个顶点设为多个点。
在图11(d)中，标记图像Ma4呈菱形，菱形的顶点中的上端的点所对应的点图像为QU，下端的点所对应的点图像为QD，左端的点所对应的点图像为QL，右端的点所对应的点图像为QR。
基于这些点图像QU、QD的相对位置关系来取得路面的前后方向的坡度γ，基于点图像QL、QR的相对位置关系来取得路面的左右方向的坡度α。
例如，点图像QD与QU之间的间隔e3大时，与小时相比，取得的路面的前后方向的坡度γ较大(e3a>e3，γ>0)(θp>θc的情况)。换言之，菱形状的标记图像Ma4的纵向的长度即对角线Th1的长度长时，与短时相比，取得的坡度γ较大。
另外，在点图像QL与QR的位置沿前后方向相互错开时，可知是向左右方向倾斜的路面。在点图像QL与QR的纵向的间隔(错位)e4大时，与小时相比，取得的路面的左右方向的坡度α较大。而且，在点图像QL与QR之间的长度Ly(对角线Th2的长度)长时，与短时相比，取得的坡度α也较大。
需要说明的是，标记图像的形状并不局限于图11所示的情况。此外，也可以形成为能够由连续的线规定外形的形状(例如，圆形形状、椭圆形形状、多边形形状)等。
另外，在向与标记图像Ma2的一端部PL、另一端部PR对应的位置分别照射形成标记图像的两条光线的情况下，也同样能够得到左右方向的坡度α。
而且，在向与标记图像Ma3的端部PL、PR、Q1、Q2对应的位置分别照射形成标记图像的4条光线的情况下，也同样能够取得前后方向的坡度γ、左右方向的坡度α。
另外，在此，虽然说明了光沿车辆的前后方向照射且摄像装置的轴线沿车辆的前后方向延伸的情况，但是对于光沿左右方向照射且摄像装置的轴线沿左右方向延伸的情况，在图22中进行说明。
<照射装置、摄像装置的相对位置>
[θp≥(90°-γap)，θp<θc]
[θp≤(90°-γap)，θp>θc]
照射装置、摄像装置优选以基于路面反射率，从照射装置照射而在路面处反射的光能由摄像装置良好地接受的相对位置关系安装。
如图7(a)、图9(a)所示，在光向路面照射而发生反射的情况下，入射角度θin与反射角度θout相等(θin＝θout)。因此，照射装置与摄像装置优选以相对于路面法线对称的状态安装。而且，如图7(b)、(c)、图9(b)、(c)所示，即使相对于路面法线不对称，也优选在从照射装置照射而照在路面上的光发生反射的一侧安装摄像装置。在图7(b)、(c)中示出了照射角度θp为坡度(最大的坡度)γap的路面的法线的倾斜角度(90°-γap)以上(照射装置主要处于后倾姿势)且相机角度θc比照射角度θp小(θp>θc)的情况。而且，在图9(b)、(c)中示出了光线的照射角度θp为路面法线所成的角度(90°-γap)以下(照射装置主要处于前倾姿势)且相机角度θc比照射角度θp大(θc>θp)的情况。
另外，将坡度γ为正的路面与坡度γ为负的路面相比，对于坡度γ为正的路面，悬架控制的必要性较高。这是因为，凹时的路面的高度的变化(路面位移)由于弹簧的伸长而容易吸入，相对于此，凸时的路面的高度的变化未被吸收而路面输入容易向簧上部传递。因此，优选良好地取得凸时的路面的坡度γ，照射装置、摄像装置优选以图7(b)、图9(b)的相对位置关系安装。
需要说明的是，图7(b)、(c)时的相机角度θc的下限值、图9(b)、(c)时的相机角度θc的上限值可以设为基于照射角度θp与相机角度θc之差小于90°这样的条件而决定的值，或者设为基于避免处理范围比设定范围大这样的条件而决定的值。
[θp>θc]
如图8(a)所示，照射装置、摄像装置能够与照射角度θp和路面法线所成的角度(90°-γap)的大小无关地以相机角度θc比照射角度θp小的状态(θc<θp)安装。
(a)若减小照射角度θp、相机角度θc，则能够取得车辆的更前方的路面(倾斜状态取得对象部)的坡度，能够增大预见距离Lp。例如，存在如下想法：相机角度θc只要设为比由促动器的响应性决定的角度(由每单位时间能够控制的簧下部的上下方向的位移决定的角度)与车身的俯仰方向的倾斜角度的最大值δpmax之和大的角度即可。
(b)若使相机角度θc小于照射角度θp(θc<θp)，则能够缩窄在大致平坦的路面上行驶时的处理范围(操作(切り抜き)范围)。
如图8(b)所示，与在相机角度θc比照射角度θp大的情况下(θc>θp)、路面的坡度γ为0时两个标记图像存在的范围Rx0相比，在相机角度θc比照射角度θp小的情况下(θc<θp)，两个标记图像存在的范围Ry0变窄(Ry0<Rx0)。因此，只要使相机角度θc小于照射角度θp(θc<θp)，就能够缩窄操作范围，在车辆的行驶中的大部分的情况下，能够缩短处理时间。而且，由于标记图像位于基准位置附近，因此标记图像的位置检测精度升高。
(c)在相机角度θc比照射角度θp小的情况下(θc<θp)，在坡度γ大时，与小时相比，操作范围增大。
如图8(c)所示，相机角度θc比照射角度θp大的情况下(θc>θp)，路面的坡度γ比0大时两个标记图像存在的范围Rxr小于路面的坡度γ为0时存在的范围Rx0(Rxr<Rx0)，但是在相机角度θc比照射角度θp小的情况下(θc<θp)，路面的坡度γ比0大时两个标记图像存在的范围Ryr大于路面的坡度γ为0时存在的范围Ry0(Ryr>Ry0)。因此，由于坡度γ的增加和操作范围的增大而变化的方向相同，通过与坡度γ的关系而能够容易地决定操作范围。
[θc>γap+δpmax，θp>γap+δpmax]
如图10所示，相机角度θc、照射角度θp都设为比接近角的最大值γap与车身的倾斜角度(俯仰角)的最大值δpmax之和大的角度。
假设照射角度θp为和(γap+δpmax)以下的情况下，在车身倾斜δpmax时，凹的下降侧的坡度γap的倾斜面Re与光线B平行，或者光线B与基准路面所成的角度比γap小，光线B可能未照在倾斜面Re上而无法形成标记。相对于此，在照射角度θp比和(γap+δpmax)大的情况下，即使在坡度γap的倾斜面Re中，光线B也能照上而形成标记。
假设相机角度θc为和(γap+δpmax)以下的情况下，在车身倾斜δpmax时，下降侧的坡度γap的倾斜面Re与轴线C平行，或者轴线C与基准路面所成的角度比γap小，轴线C未进入凹的内部，有时无法拍摄标记。相对于此，在相机角度θc比和(γap+δpmax)大的情况下，即使在下降坡度γap的路面Re中也能够良好地拍摄标记。
另外，照射角度θp与相机角度θc设为不同的大小(θp≠θc)。这是因为，在它们相同的情况下，两个标记图像间的距离与路面的坡度γ的大小无关，始终恒定，无法取得坡度。
需要说明的是，角度(γap+δpmax)对应于第一设定角度，角度(90°-γap)对应于第二设定角度。
如以上那样，照射装置与摄像装置的相对位置关系、照射的光线照在路面上而形成的标记的形状等可根据取得路面状态的目的等适当设计。
实施例1
包含本发明的一实施方式的路面状态取得装置的悬架系统的一例在图12中示出。如图12所示，路面状态取得装置6包含车身8的正面的相互沿宽度方向隔开设置的两个路面图像取得部10L、R。路面图像取得部10L、R分别设置在车身8的与左前轮11FL、右前轮11FR对应的位置。
路面图像取得部10L、10R取得车辆的前方即左前轮11FL、右前轮11FR的前方的包含标记的路面的图像，分别包含(i)照射平行光线的照射装置12L、12R、(ii)对预先确定的区域的摄像对象物进行拍摄的作为摄像装置的相机14L、14R。
照射装置12L、12R和相机14L、14R安装在车身8(以下，有时称为簧上部)的正面(例如，保险杠附近)的、相互沿上下方向隔开的位置。从照射装置12L、12R照射的平行光线照在路面上，在沿前后方向隔开的位置形成两个点状的标记。并且，通过相机14L、14R分别拍摄包含这两个标记的预先确定的区域的路面(摄像对象物)。
在本实施例中，不管照射装置12L、12R与相机14L、14R的相对位置关系，但是以照射角度θp比(90°-γap)大、相机角度θc比照射角度θp小、且照射角度θp、相机角度θc都比γap与δpmax之和(γap+δpmax)大的状态，来安装照射装置12L、12R和相机14L、14R。
照射装置12L、12R分别以照在路面上时沿前后方向隔开地形成标记的状态，照射相互平行的两个激光(以下，有时称为照射激光线的情况)。
如图14(a)所示，照射装置12L、12R可以分别包含两个光源20、21。光源20、21分别照射一个激光线(有时称为激光束)，光源20、21安装成沿车身8的上下方向隔开、从它们分别照射的激光线B1、B2相互平行、且激光线B1、B2以预先确定的照射角度θp向基准路面照射的姿势。
需要说明的是，如图14(b)所示，照射装置12L、12R也可以包含一个光源22、反射镜24、狭缝板26。在狭缝板26上隔开间隔地形成有两个狭缝26a、b。从光源22照射的光由反射镜24反射，通过狭缝26a、b而成为两条激光线B1、B2，向车辆的前方照射。
相机14L、14R分别是CCD(Charge Coupled Device)相机，如图15(a)所示，包括透镜14r、滤波器14f、作为摄像元件的CCD14s、图像形成部14d等。标记等摄像对象物经由透镜14r在CCD14s上成像，从而得到光学图像。并且，分别在CCD14s中，光信号被转换成电信号而向图像形成部14d供给。以下，在本说明书中，存在“CCD14s”表示各个摄像元件的情况和表示多个摄像元件整体的情况。在图像形成部14d中，基于属于处理区域(操作区域)的CCD14s的一个个电信号进行处理，形成与摄像对象物中的由处理区域决定的部分对应的图像。滤波器14f是频带滤波器，至少容许从照射装置12照射的激光的通过。
相机14以透镜14r朝向车辆的前方的姿势安装，如图15(b)所示，拍摄由虚线包围的摄像区域SR内的摄像对象物(例如，点P1、P2、路面等)。而且，摄像区域SR所对应的摄像图像J如图15(c)所示那样由(Na×Nb)个像素构成，但是实际上进行图像的处理的是摄像图像J的一部分，由此，能得到处理图像Jc(也可以称为操作图像Jc)。处理图像Jc包括与点P1、P2对应的点图像M1、M2。处理图像Jc对应于摄像区域SR的一部分的区域SRc的图像。
在车辆上如图12、13所示设有悬架系统。悬架系统包含与左右前轮11FL、FR、左右后轮32RL、RR分别对应地设置的悬架34FL、FR、RL、RR。
悬架34FL、FR、RL、RR分别包括多个悬臂36FL、FR、RL、RR、弹簧40FL、FR、RL、RR、减震器42FL、FR、RL、RR、上下力产生装置43FL、FR、RL、RR等。
以下，在本说明书中，关于悬架等，在需要明确对应的车轮位置时，标上表示车轮的位置的附标FL、FR、RL、RR、表示右侧、左侧的附标R、L来记载，在不需要明确车轮位置等时，有时不标上附标地记载。
另外，簧下部是指车轮、悬臂等，簧上部是指车身等。
多个悬臂36(以下，在本说明书中，存在总称多个悬臂的情况、称呼多个悬臂中的一个的情况)是将车轮11、32保持于车身8的结构，在悬臂(下臂)36(簧下部36)与簧上部8之间，相互并列地设有弹簧40和减震器42。
上下力产生装置43包括L字形杆44和回转电动促动器50。如图13所示，L字形杆44包括轴部和臂部，臂部的一端部能够摆动地连结于悬臂36(下臂)，轴部的另一端部经由回转电动促动器50以能够绕轴线转动的方式保持于车身8。回转电动促动器50包括电动马达、减速器等，通过控制向L字形杆44的轴部施加的扭转力，来控制经由臂部而作用于簧下部36与簧上部8之间的上下力Fact。
在簧下部36与簧上部8之间作用有弹簧40产生的弹簧力、减震器42的衰减力、上下力产生装置43产生的上下力Fact。在车辆的稳定状态下，作用在簧下部36与簧上部8之间的力(例如，载荷等)和弹簧力、衰减力、上下力Fact相平衡，这种情况下的回转电动促动器50的位置为基准位置，作用的上下力Fact为基准值。并且，通过从回转电动促动器50的基准位置起的旋转方向和旋转角度的控制，来控制上下力Fact。
在本悬架系统设有计算机和作为主体的悬架ECU70。悬架ECU70包括输入输出部70a、执行部70b、存储部70c等，在输入输出部70a上连接有路面图像取得部10L、10R、点火开关72、对转向盘的转向角进行检测的转向角传感器74、对作用于车辆的横向加速度进行检测的横G传感器76、检测前后加速度的前后G传感器78，并且连接有按各轮设置的马达ECU56。而且，在悬架ECU70上经由CAN连接有制动ECU80，被供给表示基于按各轮设置的车轮速度传感器82的检测值而取得的车辆的行驶速度v的信息。而且，在悬架ECU70的存储部70c存储有图3(a)、(b)所示的表、多个程序等。
<悬架控制>
[FF天钩控制]
考虑图16所示的1自由度模型。
设簧上部8的質量为m2，簧上部8的位移为x2，设于簧上部与簧下部之间的弹簧40的弹簧常数为k2，减震器42的衰减系数为c2，路面输入为x1。需要说明的是，关于低频率的路面位移，由于簧下位移充分地追随路面位移，因此不考虑簧下位移。而且，设天钩减震器的衰减系数为cs。
在该模型中，运动方程式
m2x2”(t)+(c2+cs)x2(t)′+k2·x2(t)
＝c2·x1(t)′+k2·x1(t)
成立。在式中，“′”表示1阶微分，“””表示2阶微分。
在此，将天钩控制分为基于簧上部8的振动的FB天钩控制、基于路面输入的FF天钩控制。在FF天钩控制中，为了抑制以路面输入为起因的簧上部8的振动，天钩力{cs·x2”(t)}设为与以路面位移x1为起因而作用于簧上部的力Fin(以下，有时称为簧下强制力)相同的大小。
Fin＝c2·x1(t)′+k2·x1(t)···(1)
cs·x2”(t)＝Fin
在本实施例中，通过路面图像取得部10L、R，每隔设定时间ts(循环时间：例如，可以设为8msec)来拍摄摄像区域SR的摄像对象物，进行关于与预先确定的处理区域SRc对应的区域的处理，得到处理图像Jc。得到的处理图像Jc(表示处理图像Jc的图像数据)向悬架ECU70供给。
在悬架ECU70中，取得例如图15(c)所示的处理图像Jc中两个标记图像M1、M2之间的纵向的间隔e，并且取得间隔的变化量Δe。并且，基于间隔e、变化量Δe、图3(a)、(b)所示的关系，求出路面的前后方向的坡度γ、坡度的变化量Δγ。
另一方面，车辆以v(m/sec)的车速行驶时的设定时间ts期间的路面高度的变化量、即路面位移xh成为由
xh＝tanγ·v·ts···(2)
表示的大小。
另外，路面位移xh的设定时间ts期间的变化量、即路面变化速度Δxh可以由
Δxh＝tan(Δγ)·v·ts···(3)
来近似。
并且，该设定时间ts期间的路面位移xh、路面位移xh的设定时间期间的变化量Δxh分别可以作为(1)式中的x1(t)、x1(t)′来使用，由此，簧下强制力Fin如下式那样取得。
Fin＝{c2·Δxh+k2·xh}···(4)
在本实施例中，FF天钩控制适用于上下力产生装置43的控制。以降低簧下强制力Fin的方式控制上下力产生装置43，例如，可如下式那样决定上下力Fact的控制量。
ΔFact＝-{c2·Δxh+k2·xh}
另外，基于控制量ΔFact，决定回转电动促动器50的目标旋转角度、旋转方向，将目标旋转角度、旋转方向制作为控制指令值并向马达ECU56输出。
回转电动促动器50的实际的旋转角度由旋转角度传感器84检测，为使实际的旋转角度达到目标旋转角度，而通过马达ECU56来控制逆变器52。
另外，在(1)式中，作为路面位移x1(t)，可以采用对设定时间ts期间的路面位移xh以单位时间进行积分后的值x0(t)，还可以采用该值的微分值作为路面变化速度x0(t)′。
x0(t)＝∫xhdt
x0(t)′＝d{x0(t)}/dt
[预见控制]
通过路面状态取得装置6取得倾斜状态的对象的路面(倾斜状态取得对象部Rp)比前轮11FL、FR靠前方预见距离Lp。并且，预见距离Lp除以车速v所得到的时间Tf(＝Lp/v)是对前轮11FL、FR的上下力产生装置43FL、FR进行控制时的富余时间。同样，预见距离Lp加上轴距L所得到的值(Lp+L)除以车速v而得到的时间Tr{＝(Lp+L)/v}是对后轮32RL、RR的上下力产生装置43RL、RR进行控制时的富余时间。富余时间Tf、Tr是从倾斜状态取得对象部Rp被拍摄的时刻到前轮11、后轮32分别经过该倾斜状态取得对象部Rp为止的时间。
另一方面，回转电动促动器50的动作延迟大，因此需要在比控制对象轮经过倾斜状态取得对象部Rp时提前预见补偿时间τ(动作延迟时间)来输出控制指令值。
根据上述，在从倾斜状态取得对象部Rp被拍摄的时刻起经过了时间(Tf-τ)时，输出关于前轮11的悬架34的控制指令值，在经过了时间(Tr-τ)时，输出关于后轮32的悬架34的控制指令值。由此，能够与前轮11、后轮32经过倾斜状态取得对象部Rp对应地使回转电动促动器50对应于该路面输入进行动作。
需要说明的是，在预见控制中，也可以在输出控制指令值的时刻基于时间(Tf-τ)、(Tr-τ)前的路面的坡度γ的信息来制作控制指令值。
[基于惯性力的控制]
基于惯性力的控制是指基于横G的侧倾抑制控制与基于前后G的俯仰抑制控制加在一起的控制。基于惯性力的控制不是预见控制而是通常控制。
侧倾抑制控制是抑制以作用于车辆的侧倾力矩为起因而产生的车身的横向的倾斜的控制。根据基于转向盘的转向角和车速v而决定的推定横G(Gya)和横G传感器78的检测值即实际横G(Gyb)，控制横G(Gys)按照式Gys＝Ka·Gya+Kb·Gyb来决定，并基于控制横Gys来决定回转电动促动器50的目标旋转角度(侧倾抑制目标旋转角度)θrref。Ka、Kb是增益，是预先确定的值。
控制横Gys与侧倾抑制目标旋转角度θrref的关系预先表格化而存储。
俯仰抑制控制是抑制以作用于车辆的俯仰力矩为起因而产生的车身的前后方向的倾斜的控制。俯仰抑制目标旋转角度θpref使用由前后G传感器76检测到的实际前后G(Gxb)，按照式θpref＝Kc·Gxb来决定。
由图17(a)的流程图表示的处理图像制作程序在相机14的图像形成部14s中每隔预先确定的设定时间执行。
当从照射装置12照射激光时，在步骤1(以下，简称为S1。对于其他的步骤也一样)中，通过相机14来拍摄包含形成在路面上的两个标记的摄像对象物。在S2中，对于预先确定的操作区域进行图像处理，制作处理图像Jc，在S3中，将制作的处理图像Jc向悬架ECU70供给。
图17(b)所示的路面坡度取得程序在悬架ECU70中每隔预先确定的设定时间执行。
在S11中，在取得的处理图像Jc中，求出两个标记图像M1、M2之间的纵向的间隔e，在S12中，基于间隔e和图3(a)的坡度决定表来取得路面的坡度(倾斜角度)γ及倾斜的方向。在S13中，基于间隔e的变化量Δe及倾斜的方向、图3(b)的坡度变化决定表来取得坡度γ的变化量Δγ，在S14中，按照(2)式、(3)式，取得路面位移xh、路面变化速度Δxh。
由图18的流程图表示的悬架控制程序每隔预先确定的设定时间执行。
在S21中，判定点火开关72是否接通，在S22中，判定系统是否正常。在点火开关72接通且系统正常的情况下，在S23中，在控制对象轮为前轮11FL、FR时，读入在从富余时间Tf减去预见补偿时间τ所得到的时间(Tf-τ)之前取得的路面位移xh、路面变化速度Δxh，在S24中，求出FF天钩控制的上下力Fact的控制量ΔFact，求出回转电动促动器50的目标旋转角度θsref及旋转的方向。
而后，在S25中，检测当前时刻的实际横G(Gyb)、转向角车速v，基于它们来求出侧倾抑制目标旋转角度θrref及旋转的方向。
而且，在S26中，检测当前时刻的实际前后G(Gxb)，决定俯仰抑制目标旋转角度θpref及旋转方向。
在S27中，求出上述的目标旋转角度之和，作为回转电动促动器50的目标旋转角度θref。
θref＝θsref+θrref+θpref
然后，将控制指令值向前轮侧的马达ECU56FL、FR输出。
然后，通过旋转角度传感器84来检测回转电动促动器50的实际的旋转角度，使回转电动促动器50的实际的旋转角度接近目标旋转角度θref，回转电动促动器50的控制通过马达ECU56对逆变器52的控制而进行。
在控制对象轮为后轮32RL、RR的情况下，在S24中，读入在从富余时间Tr减去预见补偿时间τ所得到的时间(Tr-τ)之前取得的路面位移xh、路面变化速度Δxh。而后，决定回转电动促动器50的目标旋转角度θref，将控制指令值向后轮32的马达ECU56RL、RR输出。
如此，在本实施例中，使用通过路面状态取得装置6取得的路面的坡度来进行预见控制，因此能够减小以回转电动促动器50的动作延迟为起因的控制延迟，从而能够良好地抑制以路面输入为起因的簧上部的振动。
另外，不使用簧上上下加速度传感器的检测值、车高传感器的检测值等而取得路面的坡度。其结果是，能够去掉簧上上下加速度传感器、车高传感器等，这种情况下，能够抑制成本上升。
此外，由于进行惯性力的控制和FF天钩控制这两者，因此能够良好地抑制簧上部8的振动。
需要说明的是，在悬架控制中，未必非要进行与惯性力对应的控制。
另外，设置上下力产生装置43的情况并不是不可缺的，也可以基于通过路面状态取得装置6取得的路面的坡度来进行减震器42的衰减力的控制。这种情况下，由于促动器的动作延迟小，因此能够使预见补偿时间τ为短的值或为0。此外，也可以将减震器42的控制和上下力产生装置43的控制这两者合在一起进行。
另外，虽然照射的是照射在路面上的标记形成为点状的两个平行光线，但也可以照射三个以上的平行光线。
在本实施例中，通过悬架ECU70、马达ECU56、回转电动促动器50、L字形杆44、逆变器52、转向角传感器74、横G传感器76、前后G传感器78等来构成悬架控制装置，通过存储悬架ECU70的路面坡度取得程序的部分、执行悬架ECU70的路面坡度取得程序的部分、路面图像取得部10L、R等来构成路面状态取得装置6。
另外，通过路面状态取得装置6中的存储路面坡度取得程序的S11的部分、执行存储路面坡度取得程序的S11的部分等来构成纵向间隔取得部，通过存储S12的部分、执行S12的部分、存储图3(a)的坡度决定表的部分、执行图3(a)的坡度决定表的部分等来构成坡度取得部。坡度取得部也是第一坡度取得部、第一倾斜方向取得部。而且，通过悬架ECU70的对图3(a)的坡度决定表进行存储的部分来构成坡度决定表存储部。坡度决定表存储部也是第一坡度决定表存储部。
而且，通过悬架ECU70的对悬架控制程序的S23、24进行存储的部分、执行悬架控制程序的S23、24的部分等来构成预见控制部，通过对S24进行存储的部分、执行S24的部分等来构成上下振动抑制控制部(簧下强制力降低部)。
实施例2
在实施例1中，取得左右前轮11FL、FR的前方的路面的前后方向的坡度γ，但是在本实施例中，取得左右前轮11FL、FR的前方的路面的左右方向的坡度α。
如图19(a)所示，路面图像取得部100包括沿车辆的正面的左右方向隔开而设置在与左前轮11FL、右前轮11FR对应的位置的作为照射装置的光源102、104、在正面的中央部设置的广角相机106。光源102、104分别各照射一个激光线BL、BR，广角相机106拍摄包含激光线BL、BR照在路面上而形成的标记Px1、Px2的预先确定的区域的摄像对象物。广角相机106安装在比光源102、104靠车辆的下方处(θp>θc)。
并且，在处理图像Jc中，如图19(b)所示，取得两个标记Px1、Px2所对应的两个标记图像Mx1、Mx2之间的纵向的间隔ex。两个标记图像Mx1、Mx2之间的纵向的间隔ex大时，与小时相比，取得的路面的左右方向的坡度α大。而且可知，与位于摄像图像J的(x+)侧的标记图像Mx2对应的位置Px2比与标记图像Mx1对应的位置Px1高。因此，取得以右侧比左侧高的朝向在左右方向倾斜的路面。
需要说明的是，在本实施例中，标记图像Mx2相对于标记图像Mx1而处于(x+)侧时的间隔ex由正值表示，处于(x-)侧时由负值表示，并且右侧比左侧升高的朝向的倾斜角度α由正值(α>0)表示，降低的朝向的倾斜角度α由负值(α<0)表示。并且，预先取得图19(c)所示的间隔ex与左右方向的倾斜角度α的关系(坡度决定表)，而存储于悬架ECU70的存储部70c。
另外，路面上的形成有标记Px1、Px2的部分之间的左右方向的距离等于轮距T。因此，路面上的形成有标记Px1、Px2的部分的高度之差(可以称为路面高度的左右差)xLR(＝xL-xR)、即左侧车轮11FL、32RL经过的路面高度与右侧车轮11FR、32RR经过的路面高度之差xLR如下式所示。
xLR＝T·tanα···(5)
需要说明的是，也可以取得标记图像Mx1、Mx2之间的长度Lm，求出左右方向的路面的坡度α。
在本实施例中，左右前轮11FL、FR的悬架110FL、FR共同包含稳定杆112和回转电动促动器114，左右后轮32RL、RR的悬架120RL、RR共同地包含稳定杆122和回转电动促动器124。稳定杆112、122分别将一端部以能够摆动的方式连结于左侧车轮11FL、32RL的悬臂(下悬臂)36FL、RL，将另一端部以能够摆动的方式连结于右侧车轮11FR、32RR的悬臂(下悬臂)36FR、RR，且在中间部处以能够绕轴线旋转的方式保持于车身8。而且，稳定杆112、122分别在中间部被分割成两部分而设置回转电动促动器114、124。通过回转电动促动器114、124，能够控制稳定杆112、122的另一方侧的部分相对于一方侧的部分的相对相位。
根据回转电动促动器114、124能够输出的力来决定稳定杆的扭转阻力，但即使改变一方侧的部分与另一方侧的部分的相对相位，扭转阻力也会改变。因此，在本实施例中，通过回转电动促动器114、124的相对旋转角度的控制，来控制稳定杆112、122的侧倾抑制力，以使侧倾抑制力成为能抑制预测为以路面输入为起因而产生的侧倾力矩的大小的方式求出回转电动促动器114、124的目标旋转角度。
预测为以路面输入为起因而产生的侧倾力矩Mr基于路面高度的左右差xLR如下式所示那样求出(K为常数)。
Mr＝K·xLR···(6)
需要说明的是，路面高度的左右差xLR对应于倾斜角度α，因此预测的侧倾力矩Mr也可以如下式那样求出(K′为常数)。
Mr＝K′·α
图20(a)所示的路面坡度取得程序每隔预先确定的设定时间执行。
在S31中，取得标记图像Mx1、Mx2之间的纵向的间隔ex，在S32中，基于间隔ex和预先存储的坡度决定表{图19(c)}，取得倾斜角度α。而后，在S33中，按照(5)式，取得路面高度的左右差xLR。
图20(b)所示的悬架控制程序每隔预先确定的设定时间执行。
在控制前轮侧的侧倾电动促动器114的情况下，在S41中，取得基于(Tf-τ)时间(从富余时间减去预见补偿时间所得到的时间)前的处理图像Jc而取得的路面高度的左右差xLR，在S42中，按照(6)式，求出预测为产生的侧倾力矩Mr，在S43中，以得到能抑制该侧倾力矩Mr的侧倾抑止力的方式决定目标旋转角度θref，输出控制指令值。
通过马达ECU56的控制，控制回转电动促动器114，以使实际的旋转角度接近目标旋转角度。
而且，在控制后轮侧的回转电动促动器124的情况下，在S41中，读入基于时间(Tr-τ)前的处理图像Jc而取得的左右差xLR，在S42中，求出预测为产生的侧倾力矩，在S43中，同样制作并输出控制指令值。
需要说明的是，目标旋转角度θref可以设为倾斜角度α乘以系数后的值。
如此，在本实施例中，与经过该路面对应地将稳定杆112、122的侧倾抑制力控制成能抑制预测为以路面高度的左右差为起因而产生的侧倾力矩的大小。
在本实施例中，通过悬架ECU70的对悬架控制程序的S42、43进行存储的部分、进行执行的部分等来构成侧倾抑制控制部。
另外，路面上的包含形成有标记Px1、Px2的部分(左路面部、右路面部)的部分成为倾斜坡度取得对象部Rp。
需要说明的是，预测为以路面输入为起因而产生的侧倾力矩可以基于路面的高度的左右差xLR和左右差xLR的设定时间ts期间的变化量(可以称为高度的左右差的变化量)ΔxLR这两者而求出。高度的左右差的变化量可以如下式那样近似，
ΔxLR＝T·tanΔα
侧倾力矩Mr可以如下式那样求出(ka、kb为常数)。
Mr＝ka·xLR+kb·ΔxLR
实施例3
在实施例1中，路面图像取得部10L、R安装于车身8的正面，但是如图21所示，可以将路面图像取得部130FL、FR、RL、RR(总计4个)分别设置在车身8之下的、左右前轮11FL、FR的前方及左右后轮32RL、RR的前方。
在本实施例中，照射装置132以后倾姿势安装，作为摄像装置134的相机安装在照射装置132的后方。照射装置132与相机134沿车身8的前后方向隔开地安装，由此照射角度θp与相机角度θc为不同的大小。而且，在本实施例中，关于前轮11的预见距离Lp与关于后轮32的预见距离Lp相同。
如此，路面图像取得部130设于车身8之下，因此预见距离Lp缩短。然而，即使路面的坡度γ变化，摄像图像内的标记图像也不会从基准位置O较大远离，因此能够缩窄处理范围。因此，能够缩短运算时间。
另外，路面图像取得部130安装于车身8之下，因此尘埃、水等不易附着于照射装置132或摄像装置134的透镜等。而且，也不易碰到飞石。其结果是，减少进行照射装置132或摄像装置134的透镜的清洗的机会，或者考虑用于防止污染的手段的必要性降低。此外，不易受到太阳光的影响，因此也具有能够良好地拍摄标记这样的优点。
另外，如图11(c)所示，从本照射装置132以形成交叉状或L字状的标记的状态照射激光线。因此，分别取得左右前轮11、左右后轮的各自的前方的路面的前后方向的坡度γ和左右方向的坡度α这两者。
{路面输入依据侧倾抑制控制}
针对左右前轮11FL、FR的前方的倾斜状态取得对象部Rp分别求出的左右方向的坡度αFL、αFR的平均的值(例如，平均值)αF如下式那样取得，
αF＝(αFL+αFR)/2
使用平均值αF，求出左前轮11FL经过的路面的部分与右前轮11FR经过的路面的部分的高度的左右差xLR。
xLR＝T·tanαF
并且，预测为以路面输入为起因而产生的侧倾力矩Mr如下式那样求出，
Mr＝K·xLR
以抑制该侧倾力矩Mr的方式分别决定在左右前轮11FL、FR分别设置的上下力产生装置43FL、FR的回转电动促动器50FL、FR的路面输入依据侧倾抑制目标旋转角度θrref、旋转方向。这种情况下，通过两个回转电动促动器50FL、FR输出能抑制侧倾力矩Mr的大小的转矩。
对于左右后轮32RL、RR也一样，分别求出的左右方向的坡度αRL、αRR的平均值αR如下式那样取得，
αR＝(αRL+αRR)/2
求出左后轮32RL经过的路面与右后轮32RR经过的路面的高度之差(左右差)xLR。
xLR＝T·tanαR
并且，以抑制预测为以路面输入为起因而产生的侧倾力矩的方式，分别决定在左右后轮32RL、RR分别设置的上下力产生装置43RL、RR的回转电动促动器50RL、RR的路面输入依据侧倾抑制目标旋转角度θrref、旋转方向。
{路面输入依据俯仰抑制控制}
针对左右前轮11FL、FR的前方的倾斜状态取得对象部Rp分别求出的前后方向的坡度γFL、γFR的平均值γF按照下式求出，
γF＝(γFL+γFR)/2
使用该平均值γF，求出左右前轮11FL、FR经过的路面的高度的位移(路面位移)的平均值xhf。
xhf＝tanγF·v·ts
并且，通过求出路面位移的平均值xhf的累计值(例如，在基准路面上行驶的时刻起的积分值)，而求出路面的高度xf。
xf＝Σ(tanγF·v·ts)
对于后轮侧也一样，基于针对左右后轮32RL、RR的前方的倾斜状态取得对象部Rp分别求出的前后方向的坡度γRL、γRR的平均值γR{γR＝(γRL+γRR)/2}，求出左右后轮32RL、RR经过的路面的高度的位移的平均值xhr{tanγR·v·ts}，并通过求出其累计值来求出路面的高度xr。
xr＝Σ(tanγR·v·ts)
上述路面高度xf、xr之差xfr是前后差xfr、即前轮11FL、FR经过的路面与后轮32RL、RR经过的路面的高度之差。
xfr＝Σ(tanγF·v·ts)-Σ(tanγR·v·ts)
并且，基于上述前后差xfr，按照下式来求出预测为以路面输入为起因而产生的俯仰力矩Mp(K*为常数)，
Mp＝K*·xfr
以能够抑制俯仰力矩Mp的方式，求出前后左右的各轮11FL、FR、32RL、RR的上下力产生装置43FL、FR、RL、RR的回转电动促动器50FL、FR、RL、RR的路面输入依据俯仰抑制目标旋转角度θpref、旋转方向。这种情况下，通过4个回转电动促动器50FL、FR、RL、RR来输出能抑制以路面输入为起因而产生的俯仰力矩的转矩。
并且，分别针对前后左右的各轮11、32，将路面输入依据侧倾抑制目标旋转角度θrref和路面输入依据俯仰抑制目标旋转角度θpref相加，而取得回转电动促动器50的目标旋转角度θref，
θref＝θrref+θpref
从拍摄倾斜状态取得对象部Rp起经过了(富余时间Lp/v-预见补偿时间τ)之后，向前后左右的各轮11、32的电动马达ECU56FL、FR、RL、RR分别输出表示回转电动促动器50的目标旋转角度θref及旋转方向的控制指令值。
如此，取得预测为以路面输入为起因而产生的侧倾力矩Mr、俯仰力矩Mp，在预见控制中，为了抑制它们，分别输出向回转电动促动器50的控制指令值。其结果是，在前轮11、后轮32分别经过倾斜状态取得对象部Rp时，能良好地抑制侧倾力矩、俯仰力矩，能够提高乘坐感。
另外，也可以与路面输入依据侧倾力矩抑制控制、路面输入依据俯仰力矩抑制控制对应地进行在实施例1中说明的簧下强制力降低控制。反之，在实施例1中，也能够一起进行路面输入依据侧倾力矩抑制控制、路面输入依据俯仰力矩抑制控制。
需要说明的是，在求出预测为以路面输入为起因而产生的俯仰力矩时，也可以考虑路面高度的前后差的变化速度Δxfr。
Δxfr＝d/dt·{Σ(tanγF·v·ts)-Σ(tanγR·v·ts)}
Mp＝Ka*·xfr+Kb*·Δxfr
Ka*、Kb*为常数。
另外，路面图像取得部130设置4个的情况并非不可或缺。未必非要设置在后轮32RL、RR的前方。这是因为可以利用在路面图像取得部130FL、FR中取得的坡度。
实施例4
在上述实施例中，说明了从路面状态取得装置的照射装置沿车辆的前后方向照射光的情况，但也可以沿左右方向照射。
如图22(a)所示，路面状态取得装置200包括在车身8的正面的中央部设置的两个左、右路面图像取得部201L、R。路面图像取得部201L包括向左方向照射相互平行的光的左照射装置202L和与左照射装置202L相比靠下方设置的左摄像装置204L。当从左照射装置202L照射平行光线时，平行光线照在路面上，在路面上的沿左右方向隔开的位置形成两个标记，通过左摄像装置204L来拍摄包含这两个标记的摄像对象物。路面图像取得部201R包括向右方向照射相互平行的光的右照射装置202R和与右照射装置202R相比靠下方设置的右摄像装置204R，当从右照射装置202R照射平行光线时，在路面上的沿左右方向隔开的位置形成两个标记，但这两个标记由右摄像装置204R拍摄。
通过将在处理图像JcL中求出的两个标记图像ML1、ML2的横向的间隔、在处理图像JcR中求出的两个标记图像MR1、MR2的横向的间隔进行比较，能够取得路面的左右方向的坡度的方向。
(1)与基准路面平行的情况
如图22(b)所示，分别在左路面图像取得部202L、右路面图像取得部202R中，分别得到包含标记图像ML1、ML2的处理图像JcL、包含标记图像MR1、MR2的处理图像JcR。处理图像JcL中的两个标记图像ML1、ML2之间的横向(y方向)的间隔bL0与处理图像JcR中的两个标记图像MR1、MR2之间的横向的间隔bR0相同(bL0＝bR0)。而且，将该间隔bL0、bR0称为基准间隔。
(2)路面以右侧比左侧高的朝向倾斜的情况
如图22(c)所示，摄像图像JcL中两个标记图像ML1、ML2的横向的间隔bL1比基准间隔bL0小(bL1<bL0)，摄像图像JcR中两个标记图像MR1、MR2的横向的间隔bR1比基准间隔bR0大(bR1>bR0)。其结果是，间隔bR1比间隔bL1大(bR1>bL1)。
(3)路面以左侧比右侧高的朝向倾斜的情况
如图22(d)所示，摄像图像JcL中两个标记图像ML1、ML2的横向的间隔bL2比基准间隔bL0大(bL0<bL2)，摄像图像JcR中两个标记图像MR1、MR2的横向的间隔bR2比基准间隔bR0小(bR0>bR2)。其结果是，间隔bR2比间隔bL2小(bL2>bR2)。
如此，只要将两个处理图像JcL、JcR的各自的两个标记图像的横向的间隔bL、bR进行比较，就可知左右方向的倾斜的方向。
另外，只要基于处理图像JcL、JcR的各自的间隔bL、bR的大小，就可知左侧、右侧的倾斜状态取得对象部RpL、RpR的各自的坡度的大小。这种情况下，可以采用基于bL而决定的坡度αL与基于bR而决定的坡度αR的平均值。
由图23(a)的流程图表示的路面坡度取得程序每隔预先确定的设定时间分别执行。
针对各个处理图像JcL、JcR，在S61中，取得两个标记图像之间的横向的间隔bL、bR，在S62中，分别基于横向的间隔bL、bR和图23(b)、(c)所示的左用、右用坡度决定表来求出左右方向的坡度αL、αR。而后，在S63中，取得它们的平均值αf{αf＝(αL+αR)/2}，在S64中，求出路面高度的左右差xLR。
图23(b)所示的左用坡度决定表表示当横向的间隔bL增大时、左侧比右侧高的朝向的倾斜角度α增大的关系，在图23(c)所示的右用坡度决定表中，表示当横向的间隔bR增大时、右侧比左侧高的朝向的倾斜角度(-α)增大的关系。
在本实施例中，通过悬架ECU70的对S61进行存储的部分、进行执行的部分等来构成横向间隔取得部，通过对S62、63进行存储的部分、进行执行的部分等来构成左右方向坡度取得部。
需要说明的是，可以从左照射装置202L、右照射装置202R分别照射照在路面上而形成的标记形成为沿左右方向延伸的线状的光。
另外，左照射装置202L、右照射装置202R可以利用棱镜而共同具有光源。
以上，说明了多个实施例，但是也可以与前轮侧和左右后轮分别对应地设置回转电动促动器等这些多个实施例记载的技术的事项能够适当组合而实施。
本发明除了前述记载的方式之外，可以基于本领域技术人员的知识而以进行了各种变更、改良的方式来实施。
标号说明
6、100：路面状态取得装置8：车身(簧上部)10、130：路面图像取得部11：前轮12、102、132：照射装置20、21、22：光源14，106、134：相机14s：CCD 14d：图像形成部32：后轮34、110：悬架36：簧下部43：上下力产生装置44：L字形杆50：回转电动促动器52：逆变器56：马达ECU 70：悬架ECU 112、122：稳定杆114、124：回转电动促动器200：路面状态取得装置202：照射装置204：相机。

Claims (11)

1.一种悬架系统，包括路面状态取得装置及悬架控制装置，
所述路面状态取得装置包括：
照射装置，安装于车辆的车身，以多个相互平行的光线照在路面上而相互隔开地形成多个标记的状态照射光；
摄像装置，安装于所述车身，拍摄包含在所述路面形成的所述多个标记的预先确定的区域的摄像对象物而形成图像；及
倾斜状态取得部，基于通过该摄像装置形成的图像中的、与所述多个标记对应的图像即标记图像中的至少两个标记图像之间的相对位置关系，来取得所述路面的倾斜状态，
所述悬架控制装置基于通过该路面状态取得装置取得的所述路面的所述倾斜状态来控制至少一个控制对象轮的至少一个悬架，
其中，
所述倾斜状态取得部包括：(a)纵向间隔取得部，取得所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔作为所述相对位置关系；(b)坡度取得部，具备存储通过该纵向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔与所述路面的坡度的大小的关系的坡度决定表存储部，基于存储于所述坡度决定表存储部的所述关系和通过所述纵向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔，不考虑所述车身的高度的变化地取得作为所述路面的倾斜状态的坡度的大小，
所述路面状态取得装置包括前方路面状态取得部，该前方路面状态取得部取得所述至少一个控制对象轮前方的路面的所述倾斜状态。
2.根据权利要求1所述的悬架系统，其中，
以从所述照射装置照射的光相对于法线为沿车辆的上下方向延伸的线的基准路面的照射角度大于所述摄像装置的轴线相对于所述基准路面的倾斜角度的相对位置关系，将所述照射装置和所述摄像装置分别安装于所述车身，
所述坡度取得部包括第一坡度取得部，该第一坡度取得部在通过所述纵向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔较大时，与通过所述纵向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔较小时相比，取得的所述路面的坡度较大。
3.根据权利要求2所述的悬架系统，其中，
所述倾斜状态取得部包括倾斜方向取得部，该倾斜方向取得部在通过所述纵向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔大于设定值时取得的所述路面的倾斜角度为正，在通过所述纵向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔小于所述设定值时取得的所述路面的倾斜角度为负。
4.根据权利要求1所述的悬架系统，其中，
以从所述照射装置照射的光相对于法线为沿车辆的上下方向延伸的线的基准路面的照射角度小于所述摄像装置的轴线相对于所述基准路面的倾斜角度的相对位置关系，将所述照射装置和所述摄像装置分别安装于所述车身，
所述坡度取得部包括第二坡度取得部，该第二坡度取得部在通过所述纵向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔较大时，与通过所述纵向间隔取得部取得的所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔较小时相比，取得的所述坡度较小。
5.根据权利要求1所述的悬架系统，其中，
以从所述照射装置照射的光相对于沿所述车辆的上下方向延伸的线为法线的基准路面的照射角度与所述摄像装置的轴线相对于所述基准路面的倾斜角度不同的相对位置关系，将所述照射装置和所述摄像装置分别安装于所述车身。
6.根据权利要求1所述的悬架系统，其中，
所述照射装置以将所述光朝向所述车辆的前后方向的路面照射的姿势安装于所述车身，
所述摄像装置以轴线沿所述车辆的前后方向延伸的姿势安装于所述车身，
所述倾斜状态取得部基于所述至少两个标记图像之间的纵向的间隔来取得所述路面的在所述车辆的前后方向和左右方向中的至少一个方向上的倾斜状态。
7.根据权利要求1所述的悬架系统，其中，
所述多个标记中的至少一个标记形成为多边形形状，
所述倾斜状态取得部包括取得部，该取得部基于通过所述摄像装置形成的图像中的所述至少一个形成为所述多边形形状的标记图像中的、包含所述多边形的顶点的至少两个点之间的相对位置关系，来取得作为所述路面的倾斜状态的坡度的大小。
8.根据权利要求7所述的悬架系统，其中，
所述至少两个点包括设置在所述一个标记的预先确定的方向的一端部和另一端部的两个点。
9.根据权利要求1所述的悬架系统，其中，
所述至少一个悬架的各个悬架与所述车辆的前后左右的各轮分别对应地设置，并且分别包括能够对作用于簧下部与簧上部之间的上下力进行控制的促动器，
所述悬架控制装置包括预见控制部，在所述控制对象轮经过通过所述路面状态取得装置取得了倾斜状态的路面的部分即倾斜状态取得对象部时，在与该倾斜状态取得对象部的倾斜状态配合地使所述至少一个悬架动作的时机，该预见控制部对所述促动器进行控制。
10.根据权利要求1或9所述的悬架系统，其中，
所述悬架控制装置包括上下振动抑制控制部，在所述控制对象轮经过通过所述路面状态取得装置取得了倾斜状态的路面的部分即倾斜状态取得对象部时，在抑制以该路面的高度的变化为起因的所述车身的上下方向的振动的时机，该上下振动抑制控制部对所述至少一个悬架进行控制。
11.根据权利要求1或9所述的悬架系统，其中，
所述控制对象轮是左侧车轮和右侧车轮，
所述路面状态取得装置包括路面左右差取得部，该路面左右差取得部取得所述左侧车轮的前方的路面的部分即左路面部与所述右侧车轮的前方的路面的部分即右路面部之间的高度之差，
所述悬架控制装置包括侧倾抑制控制部，在所述左侧车轮经过所述左路面部且所述右侧车轮经过所述右路面部时，在抑制侧倾力矩的时机，该侧倾抑制控制部对与所述左侧车轮对应的悬架和与所述右侧车轮对应的悬架进行控制，其中，所述侧倾力矩被预测为以通过所述路面左右差取得部取得的所述路面的高度之差为起因而发生作用。
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