(57)【要約】【課題】四輪独立駆動方式の車両を利用して路面の摩擦係数を適切に推定する。【解決手段】本開示の一例としての路面状態推定装置は、路面を走行する車両に設けられた複数の車輪のうち一部が駆動輪として駆動し、複数の車輪のうち残りの一部が従動輪として従動するように、複数の車輪をそれぞれ独立に駆動可能な駆動装置を制御する制御部と、複数の車輪の回転速度をそれぞれ検出する複数の車輪速センサの検出結果を取得する取得部と、複数の車輪速センサのうち駆動輪の回転速度を検出する第１の車輪速センサの検出結果と、複数の車輪速センサのうち従動輪の回転速度を検出する第２の車輪速センサの検出結果と、に基づいて、駆動輪ごとにスリップ比を算出し、当該スリップ比に基づいて、路面上における駆動輪に対応した領域ごとに摩擦係数を推定する推定部と、を備える。【選択図】図２
2020158001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面を走行する車両に設けられた複数の車輪のうち一部が駆動輪として駆動し、前記複数の車輪のうち残りの一部が従動輪として従動するように、前記複数の車輪をそれぞれ独立に駆動可能な駆動装置を制御する制御部と、
前記複数の車輪の回転速度をそれぞれ検出する複数の車輪速センサの検出結果を取得する取得部と、
前記複数の車輪速センサのうち前記駆動輪の回転速度を検出する第１の車輪速センサの検出結果と、前記複数の車輪速センサのうち前記従動輪の回転速度を検出する第２の車輪速センサの検出結果と、に基づいて、前記駆動輪ごとにスリップ比を算出し、当該スリップ比に基づいて、前記路面上における前記駆動輪に対応した領域ごとに摩擦係数を推定する推定部と、
を備える、路面状態推定装置。
【請求項２】
前記推定部は、前記駆動輪および前記従動輪がそれぞれ複数存在する場合、前記第１の車輪速センサの検出結果に基づいて取得される複数の前記駆動輪の各々の回転速度と、前記第２の車輪速センサの検出結果に基づいて取得される複数の前記従動輪の回転速度の平均値と、に基づいて、前記駆動輪ごとに前記スリップ比を算出する、
請求項１に記載の路面状態推定装置。
【請求項３】
前記取得部は、前記複数の車輪の回転速度をそれぞれ検出する前記複数の車輪速センサを含む、前記車両の走行状態に関する情報を検出する車載センサの検出結果を取得し、
前記制御部は、前記車載センサの検出結果に応じて、前記駆動輪として駆動させる車輪と、前記従動輪として駆動させる車輪と、を決定する、
請求項１または２に記載の路面状態推定装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記車載センサの検出結果が、前記車両が前記路面としての傾斜面を上る方向に進むことを示す場合、前記複数の車輪のうち前記車両の進行方向の前側に設けられた複数の前側車輪が、前記複数の車輪のうち前記車両の前記進行方向の後側に設けられた複数の後側車輪よりも数多く前記駆動輪として駆動するように、前記駆動装置を制御し、
前記車両の走行状態が、前記車両が前記傾斜面を下る方向に進むという状態である場合、前記複数の後側車輪が前記複数の前側車輪よりも数多く前記駆動輪として駆動するように、前記駆動装置を制御する、
請求項３に記載の路面状態推定装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記車載センサの検出結果が、前記車両が旋回を行うことを示す場合、前記複数の車輪のうち前記旋回の外側に設けられた複数の外側車輪が、前記複数の車輪のうち前記旋回の内側に設けられた複数の内側車輪よりも数多く前記駆動輪として駆動するように、前記駆動装置を制御する、
請求項３または４に記載の路面状態推定装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記車載センサの検出結果が、前記車両が直進することを示す場合、前記複数の車輪のうち前記車両の左右方向の一方側で進行方向に沿って設けられた複数の一方車輪のうち少なくとも２つが前記駆動輪として駆動するか、または、前記複数の車輪のうち前記左右方向の他方側で前記進行方向に沿って設けられた複数の他方車輪のうち少なくとも２つが前記駆動輪として駆動するように、前記駆動装置を制御する、
請求項３〜５のうちいずれか１項に記載の路面状態推定装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記複数の一方車輪のうち少なくとも１つと、前記複数の他方車輪のうち少なくとも１つと、が前記駆動輪として駆動するように、前記駆動装置を制御し、
前記推定部は、前記路面上における前記複数の一方車輪に対応した一方領域の前記摩擦係数としての第１の摩擦係数と、前記路面上における前記他方車輪に対応した他方領域の前記摩擦係数としての第２の摩擦係数と、を推定し、
前記制御部は、前記第１の摩擦係数と前記第２の摩擦係数との大小関係に応じて、前記複数の一方車輪と前記複数の他方車輪とのうちいずれを数多く前記駆動輪として駆動させるかを決定する、
請求項６に記載の路面状態推定装置。
【請求項８】
前記推定部により推定された前記摩擦係数と閾値との比較結果に応じて、前記車両に設けられた通知部を介して所定の通知を出力する出力部をさらに備える、
請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の路面状態推定装置。
【請求項９】
前記推定部は、前記摩擦係数を、前記路面上における前記駆動輪に対応した前記領域の位置に関する位置情報と対応付けて記憶部に記憶する、
請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の路面状態推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、路面状態推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両が走行する路面の摩擦係数を求める技術について検討されている。このような技術として、たとえば、駆動輪として駆動する２つの車輪と、従動輪として従動する２つの車輪と、が予め決められた二輪駆動方式の車両において、駆動輪として駆動する２つの車輪の回転速度の平均値と、従動輪として駆動する２つの車輪の回転速度の平均値と、に基づいてスリップ比を算出し、当該スリップ比に基づいて路面の摩擦係数を推定する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５３３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の技術は、駆動輪および従動輪の個数および位置が固定であることが前提となっているので、駆動輪および従動輪の個数および位置が様々に変化しうる、いわゆる四輪独立駆動方式の車両にそのまま適用することができない。
【０００５】
そこで、本開示の課題の一つは、四輪独立駆動方式の車両を利用して路面の摩擦係数を適切に推定することが可能な路面状態推定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一例としての路面状態推定装置は、路面を走行する車両に設けられた複数の車輪のうち一部が駆動輪として駆動し、複数の車輪のうち残りの一部が従動輪として従動するように、複数の車輪をそれぞれ独立に駆動可能な駆動装置を制御する制御部と、複数の車輪の回転速度をそれぞれ検出する複数の車輪速センサの検出結果を取得する取得部と、複数の車輪速センサのうち駆動輪の回転速度を検出する第１の車輪速センサの検出結果と、複数の車輪速センサのうち従動輪の回転速度を検出する第２の車輪速センサの検出結果と、に基づいて、駆動輪ごとにスリップ比を算出し、当該スリップ比に基づいて、路面上における駆動輪に対応した領域ごとに摩擦係数を推定する推定部と、を備える。
【０００７】
上記のような構成によれば、四輪独立駆動方式の車両を利用して、駆動輪および従動輪の個数および位置に関わらず、路面の摩擦係数を、駆動輪に対応した領域ごとに適切に推定することができる。
【０００８】
上述した路面状態推定装置において、推定部は、駆動輪および従動輪がそれぞれ複数存在する場合、第１の車輪速センサの検出結果に基づいて取得される複数の駆動輪の各々の回転速度と、第２の車輪速センサの検出結果に基づいて取得される複数の従動輪の回転速度の平均値と、に基づいて、駆動輪ごとにスリップ比を算出する。このような構成によれば、従動輪の回転速度については平均をとることで合わせて考慮し、駆動輪の回転速度については個別に考慮することで、駆動輪ごとにスリップ比を容易に算出することができる。
【０００９】
また、上述した路面状態推定装置において、取得部は、複数の車輪の回転速度をそれぞれ検出する複数の車輪速センサを含む、車両の走行状態に関する情報を検出する車載センサの検出結果を取得し、制御部は、車載センサの検出結果に応じて、駆動輪として駆動させる車輪と、従動輪として駆動させる車輪と、を決定する。このような構成によれば、車両の走行状態を考慮して、駆動輪および従動輪の個数および位置を適切に決定することができる。
【００１０】
車載センサの検出結果に応じて駆動輪として駆動させる車輪と従動輪として駆動させる車輪とを決定する上述した構成において、制御部は、車載センサの検出結果が、車両が路面としての傾斜面を上る方向に進むことを示す場合、複数の車輪のうち車両の進行方向の前側に設けられた複数の前側車輪が、複数の車輪のうち車両の進行方向の後側に設けられた複数の後側車輪よりも数多く駆動輪として駆動するように、駆動装置を制御し、車両の走行状態が、車両が傾斜面を下る方向に進むという状態である場合、複数の後側車輪が複数の前側車輪よりも数多く駆動輪として駆動するように、駆動装置を制御する。このような構成によれば、登坂時には、車両を前から引っ張る形で駆動力が発生するように前側車輪の方を数多く駆動輪とすることで、車両の挙動を安定化させながら、摩擦係数を適切に推定することができる。また、降坂時には、たとえば回生ブレーキをかけた際に車両を後ろから引っ張る形で制動力が発生するように後側車輪の方を数多く駆動輪とすることで、車両の挙動を安定化させながら、摩擦係数を適切に推定することができる。
【００１１】
また、車載センサの検出結果に応じて駆動輪として駆動させる車輪と従動輪として駆動させる車輪とを決定する上述した構成において、制御部は、車載センサの検出結果が、車両が旋回を行うことを示す場合、複数の車輪のうち旋回の外側に設けられた複数の外側車輪が、複数の車輪のうち旋回の内側に設けられた複数の内側車輪よりも数多く駆動輪として駆動するように、駆動装置を制御する。このような構成によれば、外側車輪に内側車輪よりも大きな駆動力を発生させることで、旋回の際の車両の挙動の安定化を図りながら、摩擦係数を適切に推定することができる。
【００１２】
また、車載センサの検出結果に応じて駆動輪として駆動させる車輪と従動輪として駆動させる車輪とを決定する上述した構成において、制御部は、車載センサの検出結果が、車両が直進することを示す場合、複数の車輪のうち車両の左右方向の一方側で進行方向に沿って設けられた複数の一方車輪のうち少なくとも２つが駆動輪として駆動するか、または、複数の車輪のうち左右方向の他方側で進行方向に沿って設けられた複数の他方車輪のうち少なくとも２つが駆動輪として駆動するように、駆動装置を制御する。このような構成によれば、複数の一方車輪のうち少なくとも２つ、または、複数の他方車輪のうち少なくとも２つを駆動輪として駆動させることで、同じ位置（領域）の摩擦係数を２回推定し、摩擦係数の推定精度を高めることができる。
【００１３】
この場合において、制御部は、複数の一方車輪のうち少なくとも１つと、複数の他方車輪のうち少なくとも１つと、が駆動輪として駆動するように、駆動装置を制御し、推定部は、路面上における複数の一方車輪に対応した一方領域の摩擦係数としての第１の摩擦係数と、路面上における他方車輪に対応した他方領域の摩擦係数としての第２の摩擦係数と、を推定し、制御部は、第１の摩擦係数と第２の摩擦係数との大小関係に応じて、複数の一方車輪と複数の他方車輪とのうちいずれを数多く駆動輪として駆動させるかを決定する。このような構成によれば、たとえば、一方領域および他方領域のうち、駆動輪が一輪あたりに路面に伝達可能な駆動力が相対的に小さい滑りやすい方の領域に、駆動輪が一輪あたりに路面に伝達可能な駆動力が相対的に大きい滑りにくい方の領域よりも数多く駆動輪を配置することで、必要な駆動力を分散して確保しやすくすることができる。したがって、車両の挙動の安定化を図りながら、摩擦係数を適切に推定することができる。
【００１４】
上述した路面状態推定装置は、推定部により推定された摩擦係数と閾値との比較結果に応じて、車両に設けられた通知部を介して所定の通知を出力する出力部をさらに備える。このような構成によれば、車両の乗員に対して摩擦係数と閾値との比較結果に応じた通知を容易に出力することができる。
【００１５】
また、上述した路面状態推定装置において、推定部は、摩擦係数を、路面上における駆動輪に対応した領域の位置に関する位置情報と対応付けて記憶部に記憶する。このような構成によれば、路面の摩擦係数を位置ごとに細かく分けて把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施形態にかかる車両の構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。
【図２】図２は、実施形態にかかる路面状態推定装置の機能を示した例示的かつ模式的なブロック図である。
【図３】図３は、実施形態にかかる摩擦係数が記憶部に記憶される態様の一例を示した例示的かつ模式的な図である。
【図４】図４は、実施形態において実現されうる駆動輪および従動輪の設定の第１の例を示した例示的かつ模式的な図である。
【図５】図５は、実施形態において実現されうる駆動輪および従動輪の設定の第２の例を示した例示的かつ模式的な図である。
【図６】図６は、実施形態において実現されうる駆動輪および従動輪の設定の第３の例を示した例示的かつ模式的な図である。
【図７】図７は、実施形態において実現されうる駆動輪および従動輪の設定の第４の例を示した例示的かつ模式的な図である。
【図８】図８は、実施形態にかかる路面状態推定装置が路面の摩擦係数を推定するために実行する一連の処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。以下に説明される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、あくまで一例であって、以下の記載内容に限られるものではない。
【００１８】
図１は、実施形態にかかる車両Ｖの構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。図１に示されるように、実施形態にかかる車両Ｖは、前輪１０ＦＬおよび１０ＦＲと、後輪１０ＲＬおよび１０ＲＲと、を備えた四輪自動車として構成されている。なお、以下では、前輪１０ＦＬおよび１０ＦＲと、後輪１０ＲＬおよび１０ＲＲと、を総称して車輪１０と表現することがある。
【００１９】
実施形態にかかる車両Ｖは、駆動輪および従動輪の個数および位置を任意に設定／変更することが可能な、いわゆる四輪独立駆動方式の（電気）自動車である。
【００２０】
すなわち、車両Ｖは、４つの車輪１０にそれぞれ対応するように設けられた４つの駆動装置２０を備えており、各駆動装置２０は、対応する車輪１０を独立に駆動可能ないわゆるインホイールモータとして構成されている。駆動装置２０は、対応する車輪１０に駆動力を与えることで当該車輪１０を駆動輪として駆動させることが可能であるとともに、対応する車輪１０に与える駆動力を停止することで当該車輪１０を従動輪として従動させることが可能である。
【００２１】
より具体的に、前輪１０ＦＬに対応するように設けられた駆動装置２０ＦＬは、前輪１０ＦＬを駆動輪として駆動させたり従動輪として従動させたりすることが可能であり、前輪１０ＦＲに対応するように設けられた駆動装置２０ＦＲは、前輪１０ＦＲを駆動輪として駆動させたり従動輪として従動させたりすることが可能である。同様に、後輪１０ＲＬに対応するように設けられた駆動装置２０ＲＬは、後輪１０ＲＬを駆動輪として駆動させたり従動輪として従動させたりすることが可能であり、後輪１０ＲＲに対応するように設けられた駆動装置２０ＲＲは、後輪１０ＲＲを駆動輪として駆動させたり従動輪として従動させたりすることが可能である。
【００２２】
また、車両Ｖは、上述した各駆動装置２０を統括的に制御する制御装置であるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１００を備えている。ＥＣＵ１００は、たとえば、プロセッサ１０１やメモリ１０２や入出力装置（不図示）などといった、通常のコンピュータと同様のハードウェアを有したマイクロコンピュータとして構成される。
【００２３】
なお、図１に示される例では、ＥＣＵ１００の制御対象として、駆動装置２０の他に、通知部４０が例示されている。詳細は後述するが、通知部４０は、車両Ｖの乗員に対して画像または音声（またはそれらの併用）により情報を通知するための情報出力装置である。
【００２４】
ここで、ＥＣＵ１００は、車両Ｖの走行状態を検出するために車両Ｖに設けられる各種の車載センサの検出結果を制御に利用することが可能である。たとえば、図１に示される例では、車載センサの一つとして、車輪１０の回転速度を検出する車輪速センサ３１が設けられている。
【００２５】
車輪速センサ３１は、複数の車輪１０に対応するように複数設けられる。すなわち、車輪速センサ３１は、前輪１０ＦＬの回転速度を検出する車輪速センサ３１ＦＬと、前輪１０ＦＲの回転速度を検出する車輪速センサ３１ＦＲと、後輪ＲＬの回転速度を検出する車輪速センサ３１ＲＬと、後輪ＲＲの回転速度を検出する車輪速センサ３１ＲＲと、の４つ設けられている。
【００２６】
なお、実施形態において、ＥＣＵ１００は、車輪速センサ３１以外の他の車載センサの検出結果も制御に利用することが可能である。詳細は後述するが、実施形態において、ＥＣＵ１００は、車両Ｖに対する操舵操作（の量）を検出する、すなわち車両Ｖが直進しているか旋回しているかを検出する車載センサとしての操舵センサ３２の検出結果と、車両Ｖが走行している路面の勾配を検出する、すなわち車両Ｖが勾配のある路面を走行しているか否かを検出する車載センサとしての勾配センサ３３の検出結果と、を制御に利用しうる。
【００２７】
ところで、従来から、車両が走行する路面の摩擦係数を求める技術について検討されている。このような技術として、たとえば、駆動輪として駆動する２つの車輪と、従動輪として従動する２つの車輪と、が予め決められた二輪駆動方式の車両において、駆動輪として駆動する２つの車輪の回転速度の平均値と、従動輪として駆動する２つの車輪の回転速度の平均値と、に基づいてスリップ比を算出し、当該スリップ比に基づいて路面の摩擦係数を推定する技術が知られている。
【００２８】
しかしながら、上記のような従来の技術は、駆動輪および従動輪の個数および位置が固定であることが前提となっているので、駆動輪および従動輪の個数および位置が様々に変化しうる実施形態のような四輪独立駆動方式の車両Ｖにそのまま適用することができない。
【００２９】
そこで、実施形態は、以下に説明するような機能を有した路面状態推定装置２００をＥＣＵ１００内に実現することで、四輪独立駆動方式の車両Ｖを利用して路面の摩擦係数を適切に推定することを実現する。
【００３０】
図２は、実施形態にかかる路面状態推定装置２００の機能を示した例示的かつ模式的なブロック図である。なお、実施形態において、路面状態は、基本的には路面の摩擦係数を意味するので、「路面状態推定装置」は、「路面摩擦係数推定装置」と言い換えてもよい。
【００３１】
図２に示されるように、路面状態推定装置２００は、制御部２０１と、取得部２０２と、推定部２０３と、出力部２０４と、を備えている。これらの機能は、たとえば、ＥＣＵ１００のプロセッサ１０１がメモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行した結果として実現される。なお、実施形態では、これらの機能の一部または全部が、専用のハードウェア（回路）のみによって実現されてもよい。
【００３２】
制御部２０１は、４つの駆動装置２０の各々に適宜指令値を出力し、車両Ｖに設けられた４つの車輪１０のうち一部が駆動輪として駆動し、残りの一部が従動輪として従動するように、４つの駆動装置２０を制御する。なお、実施形態において、制御部２０１は、４つの車輪１０の全てが駆動輪として駆動するように４つの駆動装置２０を制御することも可能であるが、路面の摩擦係数を推定するためには、少なくとも１つの車輪が従動輪として従動している必要がある。
【００３３】
取得部２０２は、車載センサとしての４つの車輪速センサ３１、操舵センサ３２、および勾配センサ３３の検出結果を取得する。
【００３４】
推定部２０３は、４つの車輪速センサのうち駆動輪の回転速度を検出する第１の車輪速センサの検出結果と、４つの車輪速センサのうち従動輪の回転速度を検出する第２の車輪速センサの検出結果と、に基づいて、駆動輪ごとにスリップ比を算出し、当該スリップ比に基づいて、路面の摩擦係数を、駆動輪に対応した領域ごとに推定する。すなわち、推定部２０３は、駆動輪および従動輪の個数および位置がどのように設定されている場合であっても、路面上における駆動輪に対応した１以上の領域の各々の１以上の摩擦係数を推定する。
【００３５】
たとえば、推定部２０３は、駆動輪および従動輪がそれぞれ２つずつ存在する場合、２つの第１の車輪速センサの検出結果に基づいて取得される２つの駆動輪の各々の回転速度と、２つの第２の車輪速センサの検出結果に基づいて取得される２つの従動輪の回転速度の平均値と、に基づいて２つのスリップ比を算出し、当該２つのスリップ比に基づいて、路面上における２つの駆動輪に対応した２つの領域の各々の摩擦係数を推定する。
【００３６】
また、推定部２０３は、駆動輪が１つで従動輪が３つ存在する場合、１つの第１の車輪速センサの検出結果に基づいて取得される１つの駆動輪の回転速度と、３つの第２の車輪速センサの検出結果に基づいて取得される３つの従動輪の回転速度の平均値と、に基づいて、１つのスリップ比を算出し、当該１つのスリップ比に基づいて、路面上における１つの駆動輪に対応した１つの領域の摩擦係数を推定する。
【００３７】
さらに、推定部２０３は、駆動輪が３つで従動輪が１つ存在する場合、３つの第１の車輪速センサの検出結果に基づいて取得される３つの駆動輪の各々の回転速度と、１つの第２の車輪速センサの検出結果に基づいて取得される１つの従動輪の回転速度と、に基づいて、３つのスリップ比を算出し、当該３つのスリップ比に基づいて、路面上における３つの駆動輪に対応した３つの領域の各々の摩擦係数を推定する。
【００３８】
このように、実施形態において、摩擦係数は、路面上における駆動輪に対応した領域ごとに推定される。したがって、実施形態によれば、摩擦係数を複数回推定し、各摩擦係数を各領域の位置と対応付けることで、路面の状態をより細かく把握することが可能である。
【００３９】
そこで、実施形態において、推定部２０３は、情報を記憶するための記憶部２０３ａを有しており、自身で推定した摩擦係数を、路面上における駆動輪に対応した領域の位置に関する位置情報と対応付けて記憶部２０３ａに記憶する。位置情報は、たとえば車載センサの検出結果を利用したオドメトリなどに基づいて推定される車両Ｖの位置に基づいて取得される。
【００４０】
図３は、実施形態にかかる摩擦係数が記憶部２０３ａに記憶される態様の一例を示した例示的かつ模式的な図である。図３に示されるように、推定部２０３により推定された摩擦係数は、（路面上における駆動輪に対応した領域の）位置と対応付けられた状態で記憶部２０３ａに記憶される。
【００４１】
なお、図３に示される例では、摩擦係数Ｋｘと位置Ｐｘとの対応関係のみが例示されているが、実施形態では、Ｋｘ以外の摩擦係数とＰｘ以外の位置との対応関係も記憶されうる。また、実施形態では、たとえば同じ位置の領域に対応した摩擦係数が複数回推定された場合、最新の摩擦係数を考慮して古い摩擦係数を補正したり、最新の摩擦係数で古い摩擦係数が更新したりすることで、摩擦係数の推定精度が高められうる。
【００４２】
また、実施形態では、摩擦係数と位置との対応関係が推定部２０３内の記憶部２０３ａに記憶される構成が例示されているが、摩擦係数と位置との対応関係を記憶する手段は、推定部２０３の外に設けられてもよい。たとえば、実施形態では、路面状態推定装置２００に通信機能を持たせ、当該通信機能により、摩擦係数と位置との対応関係を、ネットワーク上に記憶部として設けられたサーバに送信して記憶させてもよい。このような構成によれば、たとえば、複数の車両Ｖで推定された摩擦係数を対応する位置とともにネットワーク上のサーバに集めて管理することが可能である。
【００４３】
図２に戻り、出力部２０４は、推定部２０３により推定された摩擦係数と閾値との比較結果に応じて、通知部４０を介して所定の通知を出力する。たとえば、出力部２０４は、推定部２０３により推定された１以上の摩擦係数のうち少なくとも１つが閾値より小さい場合、通知部４０を介して、路面（のうち少なくとも一部の領域）が滑りやすくなっている旨の警報を表す通知を車両Ｖの乗員に出力する。
【００４４】
ところで、実施形態では、前述したように、駆動輪および従動輪の個数および位置を任意に設定／変更することが可能である。したがって、実施形態では、たとえば以下に図４〜図７に示されるような形で、駆動輪および従動輪の個数および位置の設定を車両Ｖの走行状態に応じて適宜変化させれば、車両Ｖの挙動の安定化を図りながら摩擦係数の適切な推定を実現することが可能である。
【００４５】
図４は、実施形態おいて実現されうる駆動輪および従動輪の設定の第１の例を示した例示的かつ模式的な図である。以下に説明するように、図４に示される設定は、車両Ｖが路面としての傾斜面を上る方向に進む場合（矢印Ａ４０１参照）において特に有効であるが、他の場合（たとえば車両Ｖが平坦路を通常通りに走行する場合）にも有効である。なお、車両Ｖが傾斜面を上る方向に進むか否かは、勾配センサ３３の検出結果などに基づいて取得することが可能である。
【００４６】
車両Ｖが傾斜面を上る方向に進む場合、車両Ｖの進行方向の後側に設けられた後側車輪としての後輪１０ＲＬおよび１０ＲＲを駆動輪として駆動するよりも、車両Ｖの進行方向の前側に設けられた前側車輪としての前輪１０ＦＬおよび１０ＦＲを駆動輪として駆動した方が、車両Ｖを前から引っ張る形で駆動力が発生し、車両Ｖのふらつき（回転）を抑制することが可能だと考えられる。したがって、この場合、制御部２０１は、前輪１０ＦＬおよび１０ＦＲが駆動輪として駆動し、後輪１０ＲＬおよび１０ＲＲが従動輪として従動するように、駆動装置２０を制御する。これにより、車両Ｖの挙動の安定化を図りながら、路面上における後輪１０ＲＬおよび１０ＲＲに対応した各領域の摩擦係数を適切に推定することが可能である。
【００４７】
なお、実施形態では、前輪１０ＦＬおよび１０ＦＲの方が後輪１０ＲＬおよび１０ＲＲよりも数多く駆動輪として駆動しさえすれば、図４に示される設定以外の設定によっても、車両Ｖが傾斜面を上る方向に進む場合に上記と同様の効果を得ることが可能である。このような設定の一例として、たとえば、前輪１０ＦＬおよび１０ＦＲと、後輪１０ＲＬおよび１０ＲＲのうち一方と、の３つが駆動輪として駆動し、後輪１０ＲＬおよび１０ＲＲのうち他方のみが従動輪として従動するという設定が考えられる。
【００４８】
図５は、実施形態おいて実現されうる駆動輪および従動輪の設定の第２の例を示した例示的かつ模式的な図である。図５に示される設定は、図４に示される設定を前後反転したものに相当する。したがって、図５に示される設定は、車両Ｖが路面としての傾斜面を下る方向に進む場合（矢印Ａ５０１参照）において有効であるが、他の場合（たとえば車両Ｖが平坦路を通常通りに走行する場合）にも有効である。
【００４９】
より具体的に、車両Ｖが傾斜面を下る方向に進む場合、車両Ｖの進行方向の前側に設けられた前側車輪としての前輪１０ＦＬおよび１０ＦＲを駆動輪として駆動するよりも、車両Ｖの進行方向の後側に設けられた後側車輪としての後輪１０ＲＬおよび１０ＲＲを駆動輪として駆動した方が、たとえば回生ブレーキをかけた際に車両Ｖを後ろから引っ張る形で制動力が発生し、車両Ｖのふらつき（回転）を抑制することが可能だと考えられる。したがって、この場合、制御部２０１は、後輪１０ＲＬおよび１０ＲＲが駆動輪として駆動し、前輪１０ＦＬおよび１０ＦＲが従動輪として従動するように、駆動装置２０を制御する。これにより、車両Ｖの挙動の安定化を図りながら、路面上における前輪１０ＦＬおよび１０ＦＲに対応した各領域の摩擦係数を適切に推定することが可能である。
【００５０】
なお、実施形態では、後輪１０ＲＬおよび１０ＲＲの方が前輪１０ＦＬおよび１０ＦＲよりも数多く駆動輪として駆動しさえすれば、図５に示される設定以外の設定によっても、車両Ｖが傾斜面を下る方向に進む場合に上記と同様の効果を得ることが可能である。このような設定の一例として、たとえば、後輪１０ＲＬおよび１０ＲＲと、前輪１０ＦＬおよび１０ＦＲのうち一方と、の３つが駆動輪として駆動し、前輪１０ＦＬおよび１０ＦＲのうち他方のみが従動輪として従動するという設定が考えられる。
【００５１】
図６は、実施形態おいて実現されうる駆動輪および従動輪の設定の第３の例を示した例示的かつ模式的な図である。以下に説明するように、図６に示される設定は、車両Ｖが右回りに旋回を行う場合（矢印Ａ６０１参照）において有効である。なお、車両Ｖが右回りに旋回を行うか否かは、操舵センサ３２の検出結果などに基づいて取得することが可能である。
【００５２】
車両Ｖが右回りに旋回する場合、旋回の外側に設けられた外側車輪としての前輪１０ＦＬおよび後輪１０ＲＬに、旋回の内側に設けられた内側車輪としての前輪１０ＦＲおよび後輪１０ＲＲよりも大きな駆動力が発生すれば、車両Ｖがスムーズに旋回する。したがって、この場合、制御部２０１は、両方の外側車輪としての前輪１０ＦＬおよび後輪１０ＲＬと、一方の内側車輪としての前輪ＦＲと、が駆動輪として駆動し、他方の内側車輪としての後輪１０ＲＲが従動輪として従動するように、駆動装置２０を制御する。これにより、右回りの旋回の際の車両Ｖの挙動の安定化を図りながら、路面上における前輪１０ＦＬ、前輪１０ＦＲ、および後輪１０ＲＬに対応した各領域の摩擦係数を適切に推定することが可能である。
【００５３】
なお、実施形態では、外側車輪としての前輪１０ＦＬおよび後輪１０ＲＬの方が内側車輪としての前輪１０ＦＲおよび後輪１０ＲＲよりも数多く駆動輪として駆動しさえすれば、図６に示される設定以外の設定によっても、車両Ｖが右回りに旋回する場合に上記と同様の効果を得ることが可能である。このような設定の一例として、たとえば、外側車輪としての前輪１０ＦＬおよび後輪１０ＲＬのみが駆動輪として駆動し、内側車輪としての前輪１０ＦＲおよび後輪１０ＲＲは従動輪として従動するという設定が考えられる。
【００５４】
ここで、図６に示される設定は、車両Ｖが右回りに旋回する場合のみならず、車両Ｖが直進する場合（矢印Ａ６０２参照）においても有効である。なお、車両Ｖが直進するか否かは、操舵センサ３２の検出結果などに基づいて取得することが可能である。
【００５５】
より具体的に、図６に示される設定においては、車両Ｖの左右方向の一方側としての左側で進行方向に沿って設けられた一方車輪としての前輪１０ＦＬおよび後輪１０ＲＬの両方が駆動輪として駆動する。したがって、図６に示される設定によれば、車両Ｖが直進する場合において、駆動輪として駆動する前輪１０ＦＬおよび後輪１０ＲＬにより、路面上における同じ位置（領域）の摩擦係数を２回推定することが可能であるので、摩擦係数の推定精度を高めることが可能である。
【００５６】
図７は、実施形態おいて実現されうる駆動輪および従動輪の設定の第４の例を示した例示的かつ模式的な図である。図７に示される設定は、図６に示される設定を左右反転したものに相当する。したがって、図７に示される設定は、車両Ｖが左回りに旋回を行う場合（矢印Ａ７０１参照）において有効である。
【００５７】
より具体的に、車両Ｖが左回りに旋回する場合、旋回の外側に設けられた外側車輪としての前輪１０ＦＲおよび後輪１０ＲＲに、旋回の内側に設けられた内側車輪としての前輪１０ＦＬおよび後輪１０ＲＬよりも大きな駆動力が発生すれば、車両Ｖがスムーズに旋回する。したがって、この場合、制御部２０１は、両方の外側車輪としての前輪１０ＦＲおよび後輪１０ＲＲと、一方の内側車輪としての前輪ＦＬと、が駆動輪として駆動し、他方の内側車輪としての後輪１０ＲＬが従動輪として従動するように、駆動装置２０を制御する。これにより、左回りの旋回の際の車両Ｖの挙動の安定化を図りながら、路面上における前輪１０ＦＬ、前輪１０ＦＲ、および後輪１０ＲＲに対応した各領域の摩擦係数を適切に推定することが可能である。
【００５８】
なお、実施形態では、外側車輪としての前輪１０ＦＲおよび後輪１０ＲＲの方が内側車輪としての前輪１０ＦＬおよび後輪１０ＲＬよりも数多く駆動輪として駆動しさえすれば、図７に示される設定以外の設定によっても、車両Ｖが左回りに旋回する場合に上記と同様の効果を得ることが可能である。このような設定の一例として、たとえば、外側車輪としての前輪１０ＦＲおよび後輪１０ＲＲのみが駆動輪として駆動し、内側車輪としての前輪１０ＦＬおよび後輪１０ＲＬは従動輪として従動するという設定が考えられる。
【００５９】
ここで、図７に示される設定も、図６に示される設定と同様に、車両Ｖが直進する場合（矢印Ａ７０２参照）においても有効である。
【００６０】
より具体的に、図７に示される設定においてば、車両Ｖの左右方向の他方側としての右側で進行方向に沿って設けられた他方車輪としての前輪１０ＦＬおよび後輪１０ＲＬの両方が駆動輪として駆動する。したがって、図７に示される設定によれば、車両Ｖが直進する場合において、駆動輪として駆動する前輪１０ＦＲおよび後輪１０ＲＲにより、路面上における同じ位置（領域）の摩擦係数を２回推定することが可能であるので、摩擦係数の推定精度を高めることが可能である。
【００６１】
ところで、図６および図７のいずれに示される設定においても、車両Ｖの左側の一方車輪と右側の他方車輪とが少なくとも１つずつ、より具体的には、前輪１０ＦＬおよび１０ＦＲが駆動輪として駆動する。したがって、これらの設定によれば、路面の摩擦係数として、路面上における一方車輪に対応した一方領域としての左側領域の摩擦係数である第１の摩擦係数と、路面上における他方車輪に対応した他方領域としての右側領域の摩擦係数である第２の摩擦係数と、を別個に推定することが可能である。
【００６２】
上記を踏まえて、実施形態において、制御部２０１は、第１の摩擦係数と第２の摩擦係数との大小関係に応じて、一方車輪と他方車輪とのうちいずれを数多く駆動輪として駆動させるかを決定しうる。
【００６３】
すなわち、第１の摩擦係数が第２の摩擦係数よりも小さい場合、左側領域が、右側領域に比べて、駆動輪が一輪あたりに路面に伝達可能な駆動力が小さい滑りやすい領域だといえるので、左側領域に配置される一方車輪を右側領域に配置される他方車輪よりも数多く駆動輪として駆動した方が、左側領域の走行に必要な駆動力を分散して確保し、車両Ｖの挙動の安定化を図ることが可能である。したがって、この場合、制御部２０１は、図６に示される設定に基づき、一方車輪としての前輪１０ＦＬおよび後輪１０ＲＬの両方と、他方車輪のうちの１つとしての前輪１０ＦＲと、が駆動輪として駆動し、残りの他方車輪としての後輪ＲＲが従動輪として従動するように、駆動装置２０を制御する。
【００６４】
逆に、第１の摩擦係数が第２の摩擦係数よりも大きい場合、右側領域が、左側領域に比べて、駆動輪が一輪あたりに路面に伝達可能な駆動力が小さい滑りやすい領域だといえるので、右側領域に配置される他方車輪を左側領域に配置される一方車輪よりも数多く駆動輪として駆動した方が、右側領域の走行に必要な駆動力を分散して確保し、車両Ｖの挙動の安定化を図ることが可能である。したがって、この場合、制御部２０１は、図７に示される設定に基づき、他方車輪としての前輪１０ＦＲおよび後輪１０ＲＲの両方と、一方車輪のうちの１つとしての前輪１０ＦＬと、が駆動輪として駆動し、残りの他方車輪としての後輪ＲＬが従動輪として従動するように、駆動装置２０を制御する。
【００６５】
このように、実施形態において、制御部２０１は、車載センサの検出結果に応じて、たとえば図４〜図７に示される設定を適宜使い分けることで、駆動輪として駆動させる車輪１０と、従動輪として駆動させる車輪１０と、を車両Ｖの走行状態に適した形で決定することが可能である。
【００６６】
なお、実施形態では、車両Ｖとして四輪の自動車が例示されているが、実施形態の技術は、駆動装置によって独立に制御される複数の車輪が設けられた構成であれば、四輪の自動車以外の車両にも適用することが可能である。この場合、四輪の自動車以外の車両においても、駆動輪および従動輪の個数および位置の設定として、図４〜図７に示される設定を上記と同様の発想に基づいて適宜アレンジしたものを車両Ｖの走行状態に応じて使い分ければ、上記と同様の有効な結果が得られる。
【００６７】
以上の構成に基づき、実施形態にかかる路面状態推定装置２００は、次の図８に示されるような流れに従って処理を実行する。
【００６８】
図８は、実施形態にかかる路面状態推定装置２００が路面の摩擦係数を推定するために実行する一連の処理を示した例示的かつ模式的なフローチャートである。図８に示される一連の処理は、車両Ｖが走行している間、繰り返し実行される。
【００６９】
図８に示されるように、実施形態では、まず、Ｓ８０１において、路面状態推定装置２００の取得部２０２は、車輪速センサ３１や操舵センサ３２や勾配センサ３３などを含む各種の車載センサの検出結果に基づいて、車両Ｖの走行状態を取得する。車両Ｖの走行状態とは、たとえば、車両Ｖが傾斜面を走行しているか否か、傾斜面における車両Ｖの走行方向が上り方向であるか下り方向であるか、車両Ｖが旋回を行っているか否か、および、車両Ｖが直進しているか否かなどを示す情報である。
【００７０】
そして、Ｓ８０２において、路面状態推定装置２００の制御部２０１は、Ｓ８０１で取得された車両Ｖの走行状態に応じて、駆動輪／従動輪として機能させる車輪１０の個数および位置を決定し、決定内容に沿って駆動装置２０を制御する。
【００７１】
そして、Ｓ８０３において、路面状態推定装置２００の取得部２０２は、各車輪速センサ３１の検出結果に基づいて、各車輪１０の回転速度を取得する。
【００７２】
そして、Ｓ８０４において、路面状態推定装置２００の推定部２０３は、Ｓ８０３で取得された情報に基づいて、前述したような方法により、駆動輪ごとにスリップ比を算出し、当該スリップ比に基づいて、路面上における駆動輪に対応した領域ごとに摩擦係数を推定する。
【００７３】
そして、Ｓ８０５において、路面状態推定装置２００の推定部２０３は、Ｓ８０４で推定された摩擦係数を、当該摩擦係数に従って摩擦を発生させると推定される領域、すなわちＳ８０４における摩擦係数の推定時における駆動輪に対応した路面上の領域の位置に関する位置情報と対応付けて記憶部２０３ａに記憶する。
【００７４】
そして、Ｓ８０６において、路面状態推定装置２００の出力部２０４は、Ｓ８０４における処理の結果、閾値よりも小さい摩擦係数が推定されたか否かを判断する。すなわち、出力部２０４は、Ｓ８０４で推定された１以上の摩擦係数のうち少なくとも１つが閾値より小さいか否かを判断する。
【００７５】
Ｓ８０６において、閾値よりも小さい摩擦係数が推定されたと判断された場合、Ｓ８０７に処理が進む。そして、Ｓ８０７において、路面状態推定装置２００の出力部２０４は、通知部４０を介して、路面（のうち閾値よりも小さい摩擦係数に対応した少なくとも一部の領域）が滑りやすくなっている旨の警報を表す通知を車両Ｖの乗員に出力する。そして、処理が終了する。
【００７６】
なお、Ｓ８０６において、閾値よりも小さい摩擦係数が推定されなかったと判断された場合、Ｓ８０７に処理が進むことなく、そのまま処理が終了する。
【００７７】
以上説明したように、実施形態にかかる路面状態推定装置２００は、制御部２０１と、取得部２０２と、推定部２０３と、を備えている。制御部２０１は、路面を走行する車両Ｖに設けられた複数の車輪１０のうち一部が駆動輪として駆動し、複数の車輪のうち残りの一部が従動輪として従動するように、複数の車輪をそれぞれ独立に駆動可能な駆動装置２０を制御する。取得部２０２は、複数の車輪１０の回転速度をそれぞれ検出する複数の車輪速センサ３１の検出結果を取得する。推定部２０３は、複数の車輪速センサ３１のうち駆動輪の回転速度を検出する第１の車輪速センサの検出結果と、複数の車輪速センサのうち従動輪の回転速度を検出する第２の車輪速センサの検出結果と、に基づいて、駆動輪ごとにスリップ比を算出し、当該スリップ比に基づいて、路面上における駆動輪に対応した領域ごとに摩擦係数を推定する。
【００７８】
実施形態によれば、上記のような構成に基づいて、四輪独立駆動方式の車両Ｖを利用して、駆動輪および従動輪の個数および位置に関わらず、路面の摩擦係数を、駆動輪に対応した領域ごとに適切に推定することができる。
【００７９】
より具体的に、実施形態において、推定部２０３は、駆動輪および従動輪がそれぞれ複数存在する場合、第１の車輪速センサの検出結果に基づいて取得される複数の駆動輪の各々の回転速度と、第２の車輪速センサの検出結果に基づいて取得される複数の従動輪の回転速度の平均値と、に基づいて、駆動輪ごとにスリップ比を算出する。このような構成によれば、従動輪の回転速度については平均をとることで合わせて考慮し、駆動輪の回転速度については個別に考慮することで、駆動輪ごとにスリップ比を容易に推定することができる。
【００８０】
ここで、実施形態において、取得部２０２は、車両Ｖの走行状態に関する情報を検出する車載センサとしての車輪速センサ３１、操舵センサ３２、および勾配センサ３３の検出結果を取得し、制御部２０１は、車載センサの検出結果に応じて、駆動輪として駆動させる車輪１０と、従動輪として駆動させる車輪１０と、を決定する。このような構成によれば、車両Ｖの走行状態を考慮して、駆動輪および従動輪の個数および位置を適切に決定することができる。
【００８１】
より具体的に、実施形態において、制御部２０１は、車載センサの検出結果が、車両Ｖが路面としての傾斜面を上る方向に進むことを示す場合、複数の車輪１０のうち車両Ｖの進行方向の前側に設けられた複数の前側車輪が、複数の車輪１０のうち車両Ｖの進行方向の後側に設けられた複数の後側車輪よりも数多く駆動輪として駆動するように、駆動装置２０を制御しうる（図４参照）。また、制御部２０１は、車両Ｖの走行状態が、車両Ｖが傾斜面を下る方向に進むという状態である場合、複数の後側車輪が複数の前側車輪よりも数多く駆動輪として駆動するように、駆動装置２０を制御しうる（図５参照）。このような構成によれば、登坂時には、車両Ｖを前から引っ張る形で駆動力が発生するように前側車輪の方を数多く駆動輪とすることで、車両Ｖの挙動を安定化させながら、摩擦係数を適切に推定することができる。また、降坂時には、たとえば回生ブレーキをかけた際に車両Ｖを後ろから引っ張る形で制動力が発生するように後側車輪の方を数多く駆動輪とすることで、車両Ｖの挙動を安定化させながら、摩擦係数を適切に推定することができる。
【００８２】
また、実施形態において、制御部２０１は、車載センサの検出結果が、車両Ｖが旋回を行うことを示す場合、複数の車輪１０のうち旋回の外側に設けられた複数の外側車輪が、複数の車輪１０のうち旋回の内側に設けられた複数の内側車輪よりも数多く駆動輪として駆動するように、駆動装置２０を制御しうる（図６および図７参照）。このような構成によれば、外側車輪に内側車輪よりも大きな駆動力を発生させることで、旋回の際の車両Ｖの挙動の安定化を図りながら、摩擦係数を適切に推定することができる。
【００８３】
また、実施形態において、制御部２０１は、車載センサの検出結果が、車両Ｖが直進することを示す場合、複数の車輪１０のうち車両Ｖの左右方向の一方側で進行方向に沿って設けられた複数の一方車輪のうち少なくとも２つが駆動輪として駆動するか、または、複数の車輪１０のうち左右方向の他方側で進行方向に沿って設けられた複数の他方車輪のうち少なくとも２つが駆動輪として駆動するように、駆動装置２０を制御しうる（図６および図７参照）。このような構成によれば、複数の一方車輪のうち少なくとも２つ、または、複数の他方車輪のうち少なくとも２つを駆動輪として駆動させることで、同じ位置（領域）の摩擦係数を２回推定し、摩擦係数の推定精度を高めることができる。
【００８４】
この場合において、制御部２０１は、複数の一方車輪のうち少なくとも１つと、複数の他方車輪のうち少なくとも１つと、が駆動輪として駆動するように、駆動装置２０を制御しうる（図６および図７参照）。そして、推定部２０３は、路面上における複数の一方車輪に対応した一方領域の摩擦係数としての第１の摩擦係数と、路面上における他方車輪に対応した他方領域の摩擦係数としての第２の摩擦係数と、を推定しうる。そして、制御部２０１は、第１の摩擦係数と第２の摩擦係数との大小関係に応じて、複数の一方車輪と複数の他方車輪とのうちいずれを数多く駆動輪として駆動させるかを決定しうる。このような構成によれば、たとえば、一方領域および他方領域のうち、駆動輪が一輪あたりに路面に伝達可能な駆動力が相対的に小さい滑りやすい方の領域に、駆動輪が一輪あたりに路面に伝達可能な駆動力が相対的に大きい滑りにくい方の領域よりも数多く駆動輪を配置することで、必要な駆動力を分散して確保しやすくすることができる。したがって、車両Ｖの挙動の安定化を図りながら、摩擦係数を適切に推定することができる。
【００８５】
なお、実施形態において、路面状態推定装置２００は、推定部２０３により推定された摩擦係数と閾値との比較結果に応じて、車両Ｖに設けられた通知部４０を介して所定の通知を出力する出力部２０４をさらに備えている。このような構成によれば、車両Ｖの乗員に対して摩擦係数と閾値との比較結果に応じた通知を容易に出力することができる。
【００８６】
また、実施形態において、推定部２０３は、摩擦係数を、路面上における駆動輪に対応した領域の位置に関する位置情報と対応付けて記憶部２０３ａに記憶する。このような構成によれば、路面の摩擦係数を位置ごとに細かく分けて把握することができる。
【００８７】
以上、本開示の実施形態を説明したが、上述した実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８８】
１０  車輪
１０ＦＬ  前輪（車輪）
１０ＦＲ  前輪（車輪）
１０ＲＬ  後輪（車輪）
１０ＲＲ  後輪（車輪）
２０、２０ＦＬ、２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＲＲ  駆動装置
３１、３１ＦＬ、３１ＦＲ、３１ＲＬ、３１ＲＲ  車輪速センサ（車載センサ）
３２  操舵センサ（車載センサ）
３３  勾配センサ（車載センサ）
２００  路面状態推定装置
２０１  制御部
２０２  取得部
２０３  推定部
２０３ａ  記憶部
２０４  出力部
Ｖ  車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020158001.tif 000009
【図８】
2020158001.tif 000010