(57)【要約】  移動体に配置された端末装置８２０1…が、移動体の位置と、駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報と、駆動輪の回転速度とを取得し、サーバ装置８１０へ送信する。サーバ装置８１０では、統計処理部８１３が、対情報に移動体の重み付け値を付加し、これまでに収集した対情報のデータを加えた重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行う。そして、推定部８１４が、統計処理結果と、路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較し、路面状態情報を推定する。そして、マッピング部８１５が、路面状態情報をマッピングする。このマッピング結果が端末装置へ送られ、トラクション処理が行われる。このため、複数の移動体が取得した路面状態に関する情報に基づく路面状態の推定に寄与することができ、各移動体における精度の高いトラクション制御に資することができる。
2013175567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪を有する複数の移動体ごとに配置され、配置された移動体とともに移動する端末装置と通信可能なサーバ装置であって、
前記端末装置のそれぞれが取得した、前記端末装置が配置された移動体の位置と、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを受信する受信部と；
前記受信部が受信した複数の対情報について位置ごとに統計処理を行い、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係を導出する統計処理部と；
前記統計処理部により導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較し、位置ごとの路面状態情報を推定する推定部と；
前記推定部による推定結果に基づく提供情報を、前記複数の端末装置へ送信する送信部と；
を備えることを特徴とするサーバ装置。
【請求項２】
前記提供情報には、前記推定部により推定された路面状態情報が含まれる、ことを特徴とする請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項３】
前記推定部により推定された路面状態情報を、地図上へのマッピングを行うマッピング部を更に備え、
前記提供情報には、前記推定部により推定された路面状態情報、及び、前記マッピング部によるマッピング結果の少なくとも一方が含まれる、
ことを備えることを特徴とする請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項４】
前記統計処理を行う際における前記移動体ごとの重み付け値が記憶される記憶部を更に備え、
前記統計処理部は、前記記憶部内の重み付け値を採用した重み付き最小二乗法を用いて、前記統計処理を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項５】
前記統計処理部は、
前記重み付き最小二乗法により導出された関係から得られる前記受信した対情報におけるスリップ率情報に対応する摩擦係数の値と、前記受信した対情報における摩擦係数情報により示される摩擦係数の値とのずれ量を算出し、
前記ずれ量が大きいほど前記記憶部内の重み付け値を小さくする更新を行い、前記ずれ量が小さいほど前記記憶部内の重み付け値を大きくする更新を行う、
ことを特徴とする請求項４に記載のサーバ装置。
【請求項６】
前記統計処理部は、受信時点から時間を経過するほど、前記受信した対情報の重みを小さくして、前記重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行う、ことを特徴とする請求項４に記載のサーバ装置。
【請求項７】
前記受信部は、前記端末装置から、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の回転速度を更に受信し、
前記統計処理部は、前記回転速度が所定値以上のときに、前記統計処理を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項８】
前記路面状態情報には、路面の滑りやすさの数値化情報が含まれる、ことを特徴とする請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項９】
前記送信部は、前記提供情報を、更に、前記複数の移動体とは異なる少なくとも１つの移動体ごとに配置され、前記少なくとも１つの移動体とともに移動する端末装置へ送信する、ことを特徴とする請求項請求項１〜８のいずれか一項に記載のサーバ装置。
【請求項１０】
駆動輪を有する移動体に配置され、前記移動体とともに移動して、サーバ装置と通信可能な端末装置であって、
前記移動体の位置と、前記移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを取得する第１取得部と；
前記第１取得部による取得結果を、前記サーバ装置へ送信する送信部と；
収集された複数の対情報について位置ごとに統計処理が行われることにより、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係が導出され、前記導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較して推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記サーバ装置から受信する受信部と；
前記受信部により受信された提供情報に基づいて、トラクションに関する処理を行うトラクション処理部と；
を備えることを特徴とする端末装置。
【請求項１１】
前記提供情報には、前記推定された路面状態情報が含まれ、
前記トラクション処理部は、
前記駆動輪に対するトルク指令値、及び、前記駆動輪の回転速度を取得する第２取得部と；
前記取得されたトルク指令値と補正量とに基づいて、前記駆動輪を駆動するモータへ向けて出力するトルク命令値を算出するトルク命令値算出部と；
前記算出されたトルク命令値と、前記駆動輪へのトルク伝達モデルとに基づいて、前記駆動輪に作用するトルクの推定値を算出する推定トルク値算出部と；
前記駆動輪にスリップが生じない規範モデルに従って、前記取得された回転速度に対応するトルク値を算出する逆算トルク値算出部と；
前記推定トルク値算出部による算出結果と、前記逆算トルク値算出部による算出結果との差分に１次遅れを付与するフィルタ部と；
前記１次遅れが付与された差分に利得係数を乗じた結果を、前記補正量として、前記トルク命令値算出部に帰還させる利得乗算部と；を備え、
前記利得係数は、前記推定された路面状態情報を利用して適応的に設定された値とされ、
前記フィルタ部の時定数は、前記推定された路面状態情報を利用して適応的に設定された値、又は、前記利得係数が取り得る最大値の推定値に基づいて定まる値とされる、
ことを特徴とする請求項１０に記載の端末装置。
【請求項１２】
駆動輪を有する移動体に配置され、前記移動体とともに移動して、サーバ装置と通信可能な端末装置であって、
前記移動体とは異なる複数の他の移動体ごとに配置され、配置された他の移動体とともに移動する他の端末装置で取得された、前記他の移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報について、取得された位置ごとに統計処理が行われることにより、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係が導出され、前記導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較して推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記サーバ装置から受信する受信部と；
前記受信部により受信された提供情報に基づいて、トラクションに関する処理を行うトラクション処理部と；
を備えることを特徴とする端末装置。
【請求項１３】
前記提供情報には、前記路面状態情報の地図上へのマッピング結果が含まれ、
前記トラクション処理部は、前記マッピング結果に基づいてトラクション処理を行う、
ことを特徴とする請求項１０又は１２に記載のサーバ装置。
【請求項１４】
前記提供情報には、前記路面状態情報が含まれ、
前記トラクション処理部は、前記路面状態情報を、地図上へのマッピングを行うマッピング部を備え、
前記トラクション処理部は、前記マッピング部によるマッピング結果に基づいてトラクション処理を行う、
ことを備えることを特徴とする請求項１０又は１２に記載のサーバ装置。
【請求項１５】
駆動輪を有する複数の移動体ごとに配置され、配置された移動体とともに移動する端末装置と、前記端末装置と通信可能なサーバ装置とを備えるシステムであって、
前記サーバ装置は、
前記端末装置のそれぞれが取得した、前記端末装置が配置された移動体の位置と、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを受信するサーバ受信部と；
前記サーバ受信部が受信した複数の対情報について位置ごとに統計処理を行い、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係を導出する統計処理部と；
前記統計処理部により導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較し、位置ごとの路面状態情報を推定する推定部と；
前記推定部により推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記複数の端末装置へ送信するサーバ送信部と；を備え、
前記端末装置は、
前記移動体の位置と、前記移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを取得する取得部と；
前記取得部による取得結果を、前記サーバ装置へ送信する端末送信部と； 
前記提供情報を、前記サーバ装置から受信する端末受信部と；
前記端末受信部により受信された提供情報に基づいて、トラクションに関する処理を行うトラクション処理部と；を備える、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１６】
前記複数の移動体とは異なる少なくとも１つの移動体ごとに配置され、前記少なくとも１つの移動体とともに移動する別の端末装置を更に備え、
前記別の端末装置は、
前記提供情報を前記サーバ装置から受信する端末受信部と；
前記端末受信部により受信された提供情報に基づいて、トラクションに関する処理を行うトラクション処理部と；を備える、
ことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
駆動輪を有する複数の移動体ごとに配置され、配置された移動体とともに移動する端末装置と、前記端末装置と通信可能なサーバ装置とを備えるシステムにおいて使用される路面状態推定方法であって、
前記端末装置のそれぞれから受信した、前記端末装置が配置された移動体の位置と、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とに基づいて、前記サーバ装置が、受信した複数の対情報について位置ごとに統計処理を行い、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係を導出する統計処理工程と；
前記統計処理工程において導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較し、前記サーバ装置が、位置ごとの路面状態情報を推定する推定工程と；
前記推定工程において推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記サーバ装置が、前記複数の端末装置へ送信する送信工程と；
を備えることを特徴とする路面状態推定方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の路面状態推定方法を演算部に実行させる、ことを特徴とする路面状態推定プログラム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の路面状態推定プログラムが、演算部により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーバ装置、端末装置、システム、路面状態推定方法、路面状態推定プログラム、及び、当該路面状態推定プログラムが記録された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、四輪車両等の駆動輪を有する移動体におけるタイヤの空転状態を解消するため、トラクション制御に関する様々な技術が提案されている。こうした提案技術の一つとして、各車両において独自にトラクション制御を行うのではなく、各車両から送信された路面状態を推定するための情報を集中管理する情報管理装置が、路面の摩擦係数を推定し、当該推定結果に基づいて、各車両においてトラクション制御を行う技術がある（特許文献１参照：以下、「従来例」という）。【０００３】
この従来例の技術では、情報管理装置（以下、「サーバ装置」ともいう）が、車両から、車両の現在位置、温度、湿度等の情報を受信すると、当該情報に基づいて、路面の摩擦係数を推定する。かかる推定は、例えば、温度が閾値以上であるか否か、湿度が閾値以上であるか否か、車両の現在位置における天候が晴れで季節が夏であるか否かの判定を行い、いずれか一つに肯定的な判定を得た場合には、路面に凍結がないと判断して、摩擦係数を値１に設定するようになっている。また、いずれにも肯定的な判定が得られなかった場合には、データベースに基づき、摩擦係数を推定するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３０９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来例の技術では、サーバ装置が、路面状態の推定を行う構成であるため、路面状態をリアルタイムに求めることができない車両であっても、トラクション制御を行うことが可能となる。しかしながら、従来例の技術では、上述したように、大まかにしか摩擦係数の推定を行っておらず、精度の高いトラクション制御を実現できるとは言い難い。【０００６】
ところで、精度の高いトラクション制御を実現するためには、駆動輪の路面に対するスリップ率λや摩擦係数μを、精度良くリアルタイムに求める必要がある。【０００７】
ここで、スリップ率λをリアルタイムに求めるためには、車体速度を検出あるいは推定する必要がある。そして、車体速度を検出するには、（ｉ）加速度センサを搭載し、その出力を積分する方法があるが、加速度センサ出力のオフセットを完全に除去することが必要である。また、車体速度を検出するには、（ii）光学路面センサを搭載して微分する方法があるが、光学路面センサは、振動や汚れにロバスト性のあるものが必要である。また、車体速度を検出するには、（iii）非駆動輪の回転速度を車体速度とみなすという方法があるが、制動時はすべての車輪に対してブレーキをかけるので、車体速が得られない。【０００８】
また、摩擦係数μをリアルタイムに求めるには、トルクや垂直抗力を検出あるいは推定する必要がある。しかしながら、トルクは、ガソリンエンジン車ではアクセル開度等からおおまかな推定しかできず、また、電気自動車であっても、インホイールモータ型電気自動車でなければ、モータ回転子からタイヤホイールまでの間に機構部品が多いため、バックラッシ等の存在により線形性が低くなりトルク値の正確な検出が難しい。さらに、路面に勾配がある場合や、加速時・減速時・旋回時における荷重移動に伴って各輪の垂直抗力は変化し、また路面の凹凸によっても垂直効力は変化する。したがって、正確に垂直抗力を求めるには、タイヤが路面から受ける垂直方向の力を検出するセンサを各タイヤに装着する必要がある。  【０００９】
このため、路面のスリップ率や摩擦係数が検出することのできない車両であっても、あるいは、スリップ率や摩擦係数の検出値の正確性が低い車両であっても、スリップ率及び摩擦係数を検出することのできる車両から送られた検出結果を利用して、できるだけ確からしい路面状態を推定し、当該推定結果を用いて、各車両がトラクション制御を行うようにすることができる技術が望まれている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。【００１０】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、複数の車両が取得した路面状態に関する情報に基づく路面状態の推定に寄与することができ、各車両における精度の高いトラクション制御に資することができるサーバ装置、端末装置、システム及び路面状態推定方法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】
【００１１】
本発明は、第１の観点からすると、駆動輪を有する複数の移動体ごとに配置され、配置された移動体とともに移動する端末装置と通信可能なサーバ装置であって、前記端末装置のそれぞれが取得した、前記端末装置が配置された移動体の位置と、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを受信する受信部と；前記受信部が受信した複数の対情報について位置ごとに統計処理を行い、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係を導出する統計処理部と；前記統計処理部により導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較し、位置ごとの路面状態情報を推定する推定部と；前記推定部による推定結果に基づく提供情報を、前記複数の端末装置へ送信する送信部と；を備えることを特徴とするサーバ装置である。【００１２】
本発明は、第２の観点からすると、駆動輪を有する移動体に配置され、前記移動体とともに移動して、サーバ装置と通信可能な端末装置であって、前記移動体の位置と、前記移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを取得する第１取得部と；前記第１取得部による取得結果を、前記サーバ装置へ送信する送信部と；収集された複数の対情報について位置ごとに統計処理が行われることにより、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係が導出され、前記導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較して推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記サーバ装置から受信する受信部と；前記受信部により受信された提供情報に基づいて、トラクションに関する処理を行うトラクション処理部と；を備えることを特徴とする端末装置である。【００１３】
本発明は、第３の観点からすると、駆動輪を有する移動体に配置され、前記移動体とともに移動して、サーバ装置と通信可能な端末装置であって、前記移動体とは異なる複数の他の移動体ごとに配置され、配置された他の移動体とともに移動する他の端末装置で取得された、前記他の移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報について、取得された位置ごとに統計処理が行われることにより、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係が導出され、前記導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較して推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記サーバ装置から受信する受信部と；前記受信部により受信された提供情報に基づいて、トラクションに関する処理を行うトラクション処理部と；を備えることを特徴とする端末装置である。【００１４】
本発明は、第４の観点からすると、駆動輪を有する複数の移動体ごとに配置され、配置された移動体とともに移動する端末装置と、前記端末装置と通信可能なサーバ装置とを備えるシステムであって、前記サーバ装置は、前記端末装置のそれぞれが取得した、前記端末装置が配置された移動体の位置と、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを受信するサーバ受信部と；前記サーバ受信部が受信した複数の対情報について位置ごとに統計処理を行い、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係を導出する統計処理部と；前記統計処理部により導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較し、位置ごとの路面状態情報を推定する推定部と；前記推定部により推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記複数の端末装置へ送信するサーバ送信部と；を備え、前記端末装置は、前記移動体の位置と、前記移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを取得する取得部と；前記取得部による取得結果を、前記サーバ装置へ送信する端末送信部と；前記提供情報を、前記サーバ装置から受信する端末受信部と；前記端末受信部により受信された提供情報に基づいて、トラクションに関する処理を行うトラクション処理部と；を備える、ことを特徴とするシステムである。【００１５】
本発明は、第５の観点からすると、駆動輪を有する複数の移動体ごとに配置され、配置された移動体とともに移動する端末装置と、前記端末装置と通信可能なサーバ装置とを備えるシステムにおいて使用される路面状態推定方法であって、前記端末装置のそれぞれから受信した、前記端末装置が配置された移動体の位置と、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とに基づいて、前記サーバ装置が、受信した複数の対情報について位置ごとに統計処理を行い、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係を導出する統計処理工程と；前記統計処理工程において導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較し、位置ごとの路面状態情報を推定する推定工程と；前記推定工程において推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記サーバ装置が、前記複数の端末装置へ送信する送信工程と；を備えることを特徴とする路面状態推定方法である。【００１６】
本発明は、第６の観点からすると、本発明の路面状態推定方法を演算部に実行させる、ことを特徴とする路面状態推定プログラムである。【００１７】
本発明は、第７の観点からすると、本発明の路面状態推定プログラムが、演算部により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るシステムの構成を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態で採用するモデル追従制御系のブロック線図である。
【図３】駆動輪モデルにおける変数を示す図である。
【図４】駆動時のスリップ率と摩擦係数との関係を示す図である。
【図５】制動時のスリップ率と摩擦係数との関係を示す図である。
【図６】図１のトラクション処理部８２４の構成を説明するための図である。
【図７】図１のトラクション処理部８３４の構成を説明するための図である。
【図８】重み付き最小二乗法によるフィッティング例を示す図である。
【図９】路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートの例を示す図である。
【図１０】重み付き最小二乗法によるフィッティング曲線と、テンプレート曲線とを示す図である。
【図１１】本発明の一実施例に係るシステムの構成を概略的に説明するためのブロック図である。
【図１２】図１１のサーバ装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図１３】図１２の重み付け値情報（ＷＴＩ）の内容を説明するための図である。
【図１４】図１２の対情報データ（ＰＡＩ）の内容を説明するための図である。
【図１５】図１１の端末装置３００1の構成を説明するためのブロック図である。
【図１６】図１１の端末装置４００1の構成を説明するためのブロック図である。
【図１７】図１２のサーバ装置による路面状態推定処理を説明するためのフローチャートである。
【図１８】図１７の統計処理を説明するためのフローチャートである。
【図１９】図１５の端末装置３００1による端末送信データの送信処理を説明するためのフローチャートである。
【図２０】図１５の端末装置３００1によるトラクション処理を説明するためのフローチャートである。
【図２１】図１６の端末装置４００1によるトラクション処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図１０を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２０】
［構成］
図１には、一実施形態に係るシステム８００の概略的な構成が示されている。図１に示されるように、システム８００は、サーバ装置８１０と、駆動輪を有する複数の移動体ＭＶ１1，ＭＶ１2，…ごとに配置された端末装置８２０1，８２０2，…と、駆動輪を有する少なくとも１つの移動体ＭＶ２1，ＭＶ２2，…ごとに配置された端末装置８３０1，８３０2，…とを備えている。ここで、サーバ装置８１０は、固定的な位置に配置されている。また、端末装置８２０1，８２０2，…のそれぞれは、配置された移動体ＭＶ１1，ＭＶ１2，…とともに移動するようになっている。また、端末装置８３０1，８３０2，…のそれぞれは、配置された移動体ＭＶ２1，ＭＶ２2，…とともに移動するようになっている。
【００２１】
また、端末装置８２０1，８２０2，…のそれぞれには、移動体ＭＶ１1，ＭＶ１2，…のそれぞれに装備された駆動系８２９が接続されている。また、端末装置８３０1，８３０2，…のそれぞれには、移動体ＭＶ２1，ＭＶ２2，…のそれぞれに装備された駆動系８３９が接続されている。
【００２２】
なお、本実施形態では、端末装置８２０1，８２０2，…のそれぞれは、同様に構成されているものとする。また、端末装置８３０1，８３０2，…のそれぞれについても、同様に構成されているものとする。
【００２３】
そして、端末装置８２０1，８２０2，…のそれぞれと、サーバ装置８１０とは、ネットワーク９００を介して、データ通信を行うことができるようになっている。また、端末装置８３０1，８３０2，…のそれぞれと、サーバ装置８１０とは、ネットワーク９００を介して、データ通信を行うことができるようになっている。なお、端末装置８２０1，８２０2，…のそれぞれと、サーバ装置８１０との間の情報のやり取りの詳細、及び、端末装置８３０1，８３０2，…のそれぞれと、サーバ装置８１０との間の情報のやり取りの詳細については、後述する。
【００２４】
＜サーバ装置８１０の構成＞
上記のサーバ装置８１０は、サーバ受信部８１１と、記憶部８１２と、統計処理部８１３とを備えている。また、サーバ装置８１０は、推定部８１４と、マッピング部８１５と、サーバ送信部８１６とを備えている。
【００２５】
上記のサーバ受信部８１１は、端末装置８２０1，８２０2，…のそれぞれから、ネットワーク９００を介して、端末装置８２０1，８２０2，…のそれぞれが取得した、端末装置が配置された移動体の位置と、端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対する「スリップ率情報」及び「摩擦係数情報」から成る対情報と、端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の回転速度とを受信する。また、サーバ受信部８１１は、これらの移動体の位置、対情報、及び、移動体が有する駆動輪の回転速度を送信した端末装置から、当該端末装置が配置された移動体に関する移動体情報を受信する。そして、サーバ受信部８１１は、受信結果を統計処理部８１３へ送る。
【００２６】
ここで、サーバ受信部８１１が受信する「移動体情報」には、移動体識別情報、駆動輪の配置位置情報等が含まれている。
【００２７】
上記の記憶部８１２は、不揮発性の記憶領域を有している。この記憶部８１２には、統計処理部８１３、推定部８１４及びマッピング部８１５がアクセス可能となっている。記憶部８１２の当該不揮発性の記憶領域には、様々な情報が記憶される。こうした情報には、統計処理を行う際における移動体ＭＶ１1，ＭＶ１2，…ごとの重み付け値を記憶した重み付け値情報、サーバ装置８１０がそれまでに受信し、移動体の位置（より詳しくは、移動体における駆動輪の位置）と対応付けた対情報データ、路面状態ごとの「摩擦係数」と「スリップ率」との関係のテンプレート（後述する図９参照）等が含まれている。
【００２８】
ここで、上記の対情報データでは、位置ごとに、スリップ率情報、摩擦係数情報、受信日時、及び、移動体識別情報の対が関連付けられている。
【００２９】
上記の統計処理部８１３は、サーバ受信部８１１から送られた受信結果を受ける。当該受信結果を受けると、統計処理部８１３は、サーバ装置８１０がそれまでに受信した対情報と、新たに受信した対情報とを組み合わせた対情報について統計処理を行い、新たに受信した移動体位置（より詳細には、移動体における駆動輪の位置）における路面状態を表す「摩擦係数」と「スリップ率」との関係を導出する。かかる「摩擦係数」と「スリップ率」との関係を導出するに際して、統計処理部８１３は、記憶部８１２内の移動体の重み付け値を採用した重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行う。そして、統計処理部８１３は、統計処理により導出された「摩擦係数」と「スリップ率」との関係を、推定部８１４へ送る。統計処理部８１３による統計処理の詳細については、後述する。
【００３０】
上記の推定部８１４は、統計処理部８１３から送られた導出結果を受ける。当該導出結果を受けると、推定部８１４は、導出結果である新たに受信した移動体位置における「摩擦係数」と「スリップ率」との関係と、記憶部８１２内に予め用意された路面状態ごとの「摩擦係数」と「スリップ率」との関係のテンプレート（後述する図９参照）とを比較する。そして、推定部８１４は、比較結果に基づいて、導出結果と良い一致を示すテンプレートを特定し、新たに受信した移動体位置における路面状態情報を推定する。こうして推定された路面状態情報は、マッピング部８１５へ送られる。
【００３１】
ここで、本実施形態では、「路面状態情報」には、特定されたテンプレートに対応する路面の滑りやすさの数値化情報（後述する図１０（Ａ）〜（Ｃ）参照）、特定されたテンプレートの「摩擦係数μ」と「スリップ率λ」との関係等が含まれている。
【００３２】
上記のマッピング部８１５は、推定部８１４から送られた推定結果を受ける。そして、マッピング部８１５は、推定結果である新たに受信した移動体位置における路面状態情報を、地図上にマッピングする。マッピング部８１５によるマッピング結果は、サーバ送信部８１６へ送られる。
【００３３】
上記のサーバ送信部８１６は、マッピング部８１５から送られたマッピング結果を受ける。そして、サーバ送信部８１６は、マッピング部８１５によるマッピング結果を、ネットワーク９００を介して、システム８００を構成する複数の端末装置８２０1，８２０2，…、及び、少なくとも１つの端末装置８３０1，８３０2，…へ送信する。
【００３４】
＜端末装置８２０1，８２０2，…の構成＞
上記の端末装置８２０1，８２０2，…のそれぞれの構成について、端末装置８２０1を例示して説明する。端末装置８２０1は、第１取得部８２１と、端末送信部８２２と、端末受信部８２３と、トラクション処理部８２４とを備えている。
【００３５】
上記の第１取得部８２１は、端末装置８２０1が配置された移動体ＭＶ１1の位置と、端末装置８２０1が配置された移動体ＭＶ１1が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報と、端末装置８２０1が配置された移動体ＭＶ１1が有する駆動輪の回転速度とを取得する。ここで、第１取得部８２１は、不図示の位置検出センサから、移動体ＭＶ１1の位置を取得するようになっている。また、第１取得部８２１は、不図示のスリップ率推定部からスリップ率情報を取得するとともに、不図示の摩擦係数推定部から摩擦係数情報を取得するようになっている。また、第１取得部８２１は、不図示の回転速度センサから、移動体ＭＶ１1が有する駆動輪の回転速度を取得するようになっている。
【００３６】
こうして取得された移動体ＭＶ１1の位置、対情報、及び、移動体ＭＶ１1が有する駆動輪の回転速度は、端末送信部８２２へ送られる。また、取得された対情報は、トラクション処理部８２４へ送られる。
【００３７】
上記の端末送信部８２２は、第１取得部８２１から送られた取得結果を受ける。そして、端末送信部８２２は、第１取得部８２１による取得結果を、移動体情報とともに、ネットワーク９００を介して、サーバ装置８１０へ送信する。
【００３８】
上記の端末受信部８２３は、サーバ装置８１０から、ネットワーク９００を介して送られたマッピング結果を受信する。そして、端末受信部８２３は、当該受信したマッピング結果をトラクション処理部８２４へ送る。
【００３９】
上記のトラクション処理部８２４は、端末受信部８２３から送られたマッピング結果を受ける。また、トラクション処理部８２４は、第１取得部８２１から送られた対情報を受ける。そして、トラクション処理部８２４は、当該マッピング結果及び対情報に基づいて、トラクション処理を行う。本実施形態では、トラクション処理部８２４は、駆動輪のトラクション制御系を実装する。かかるトラクション制御系、及び、トラクション処理部８２４の構成については、後述する。
【００４０】
＜端末装置８３０1，８３０2，…の構成＞
上記の端末装置８３０1，８３０2，…のそれぞれの構成について、端末装置８３０1を例示して説明する。端末装置８３０1は、端末受信部８３３と、トラクション処理部８３４とを備えている。
【００４１】
上記の端末受信部８３３は、サーバ装置８１０から、ネットワーク９００を介して送られたマッピング結果を受信する。そして、端末受信部８３３は、当該受信したマッピング結果をトラクション処理部８３４へ送る。
【００４２】
上記のトラクション処理部８３４は、端末受信部８３３から送られたマッピング結果を受ける。そして、トラクション処理部８３４は、当該マッピング結果に基づいて、トラクション処理を行う。トラクション処理部８３４の構成については、後述する。
【００４３】
＜トラクション制御系＞
次に、トラクション処理部８２４が実装するトラクション制御系について、説明する。なお、本実施形態では、駆動輪はモータによって駆動されるようになっている。
【００４４】
図２には、本実施形態で採用するモデル追従制御系７００を含むトラクション制御系が、ブロック線図にて示されている。図２に示されるように、モデル追従制御系７００は、減算ブロック６９０と協働して、実車両６００のトラクション制御、すなわち、スリップ率低減制御を行うようになっている。
【００４５】
なお、減算ブロック６９０から送られるトルク命令値Ｔmに対応した実車両６００における駆動輪の回転速度ωの出力までは、実車両のモデルに基づき、トルク伝達ブロック６１０（伝達関数：Ｑ（ｓ））と駆動輪応答ブロック６２０（伝達関数：Ｐ（ｓ））とが直列接続されたモデルで表現されるものとしている。なお、「ｓ」はラプラス演算子である。
【００４６】
上記のトルク伝達ブロック６１０は、減算ブロック６９０から出力されるトルク命令値Ｔmが、実トルク値Ｔrとして駆動輪に付与されるまでのトルク伝達モデルに基づくブロックである。このトルク伝達ブロック６１０は、無駄時間ブロック６１１（伝達関数：ｅ-Ls）と、モータトルク応答ブロック６１２（伝達関数：１／（τ1・ｓ＋１））とが直列接続されたものとして表現されるようになっている。
【００４７】
上記の無駄時間ブロック６１１は、減算ブロック６９０からモータへのトルク命令値Ｔmの伝達に際しての遅延時間、モータが発生した駆動力の駆動輪への伝達に際しての遅延時間等の各種の遅延時間の総和時間Ｌが、モデル追従制御においては、無駄時間Ｌとして取り扱うことができることを表現したブロックである。なお、無駄時間Ｌは、実験により予め実測することができるし、シミュレーションにより予め算出することもできる。
【００４８】
上記のモータトルク応答ブロック６１２は、トルク命令値Ｔmが伝達されたモータのトルク応答特性が、１次遅れ（時定数：τ1）モデルで近似できることを表現したブロックである。かかるモータのトルク応答特性を１次遅れモデルで表現するようにしたのは、発明者が研究の結果から得た「モータのトルク応答特性は、１次遅れモデルにより、トラクション制御の際に必要とされる精度で近似することができる」との知見に基づいている。なお、時定数τ1は、実験により予め実測することができるし、シミュレーションにより予め算出することもできる。
【００４９】
以上のように無駄時間ブロック６１１とモータトルク応答ブロック６１２との直列接続により表現されるトルク伝達ブロック６１０の伝達関数Ｑ（ｓ）は、次の（１）式により表される。
Ｑ（ｓ）＝ｅ-Ls／（τ1・ｓ＋１）            …（１）
【００５０】
上記の駆動輪応答ブロック６２０（伝達関数：Ｐ（ｓ））は、トルクの付与に対する実車両の応答として駆動輪の回転速度ωを考えた場合を表現したブロックである。この駆動輪応答ブロック６２０の伝達関数Ｐ（ｓ）については、後述する。
【００５１】
上記の減算ブロック６９０は、図２においては図示していないトルク指令値生成部から送られたトルク指令値Ｔ*m、及び、モデル追従制御系７００から送られた補正量Ｔbを受ける。そして、減算ブロック６９０は、次の（２）式により、トルク命令値Ｔmを算出する。こうして算出されたトルク命令値Ｔmは実車両のモータへ向けて送られるとともに、モデル追従制御系７００へ送られる。
Ｔm＝Ｔ*m−Ｔb                              …（２）
【００５２】
上記のモデル追従制御系７００は、減算ブロック６９０から送られたトルク命令値Ｔm、及び、駆動輪の回転速度ωを受ける。そして、モデル追従制御系７００は、トルク命令値Ｔm及び回転速度ωに基づいて、補正量Ｔbを算出する。
【００５３】
かかる機能を有するモデル追従制御系７００は、トルク伝達ブロック７１０（伝達関数：Ｑ（ｓ））と、粘着モデルブロック７２０（伝達関数：Ｐｎ−１（ｓ））と、減算ブロック７３０とを備えている。また、モデル追従制御系７００は、１次遅れブロック７４０（伝達関数：Ｒ（ｓ）＝１／（τ・ｓ＋１））と、利得乗算ブロック７５０（利得係数：ｋ）とを備えている。
【００５４】
上記のトルク伝達ブロック７１０は、減算ブロック６９０から送られたトルク命令値Ｔmを受ける。そして、トルク伝達ブロック７１０は、トルク命令値Ｔmに基づいて、駆動輪に付与される実トルク値Ｔrを推定する。かかる機能を有するトルク伝達ブロック７１０は、無駄時間ブロック７１１（伝達関数：ｅ-Ls）と、モータトルク応答ブロック７１２（伝達関数：１／（τ1・ｓ＋１））とを備えている。
【００５５】
上記の無駄時間ブロック７１１は、上述した無駄時間ブロック６１１に対応して設けられたブロックである。この無駄時間ブロック７１１は、減算ブロック６９０から送られたトルク命令値Ｔmを受ける。そして、無駄時間ブロック７１１は、無駄時間Ｌに対応する処理をトルク命令値Ｔmに対して施す。なお、無駄時間Ｌとしては、上述したように、実測又はシミュレーションにより得られた値を採用する。
【００５６】
上記のモータトルク応答ブロック７１２は、上述したモータトルク応答ブロック６１２に対応するブロックである。このモータトルク応答ブロック７１２は、無駄時間ブロック７１１から送られた無駄時間処理結果を受ける。そして、モータトルク応答ブロック７１２は、当該無駄時間処理結果に対して、時定数τ1の１次遅れ処理を施して、駆動輪に付与される実トルク値Ｔrの推定値Ｔe（以下、単に「推定トルク値Ｔe」とも記す）を生成する。なお、時定数τ1としては、上述したように、実測又はシミュレーションにより得られた値を採用する。
【００５７】
以上のように構成されたトルク伝達ブロック７１０により、トルク命令値Ｔmから推定トルク値Ｔeが、次の（３）式により算出される。
Ｔe＝Ｑ（ｓ）・Ｔm                  …（３）
【００５８】
上記の粘着モデルブロック７２０は、回転速度ωを受ける。そして、粘着モデルブロック７２０は、駆動輪にスリップが生じない仮想的なモデルである粘着モデルに従って、回転速度ωに対応するトルク値Ｔnを、次の（４）式により算出する。
Ｔn＝Ｐｎ−１（ｓ）・ω                …（４）
なお、トルク値Ｔnは、回転速度ωから粘着モデルを用いて逆算されるため、以下においては、トルク値Ｔnを、「逆算トルク値Ｔn」とも記す。
【００５９】
上述したように、スリップ率がゼロよりも大きければ、逆算トルク値Ｔnは推定トルク値Ｔeよりも大きな値となる。なお、伝達関数Ｐｎ−１（ｓ）については、後述する。
【００６０】
上記の減算ブロック７３０は、トルク伝達ブロック７１０から送られた推定トルク値Ｔe、及び、粘着モデルブロック７２０から送られた逆算トルク値Ｔnを受ける。そして、減算ブロック７３０は、次の（５）式により差分トルク値Ｔhを算出する。
Ｔh＝Ｔn−Ｔe                                …（５）
【００６１】
上記の１次遅れブロック７４０は、減算ブロック７３０から送られた差分トルク値Ｔhを受ける。そして、１次遅れブロック７４０は、差分トルク値Ｔhに対して、時定数τの１次遅れ処理を施したトルク値Ｔfを、次の（６）式により算出する。
Ｔf＝Ｒ（ｓ）・Ｔh＝Ｔh／（τ・ｓ＋１）      …（６）
なお、１次遅れ処理がローパスフィルタであるため、以下においては、トルク値Ｔfを、「フィルタ後トルク値Ｔf」とも記す。
【００６２】
上記の利得乗算ブロック７５０は、１次遅れブロック７４０から送られたフィルタ後トルク値Ｔfを受ける。そして、利得乗算ブロック７５０は、次の（７）式により、補正量Ｔbを算出し、算出された補正量Ｔbを減算ブロック６９０へ送る。
Ｔb＝ｋ・Ｔf                              …（７）
【００６３】
《伝達関数Ｐ（ｓ），Ｐｎ−１（ｓ）について》
次に、駆動輪応答ブロック６２０の伝達関数Ｐ（ｓ）、及び、粘着モデルブロック７２０の伝達関数Ｐｎ−１（ｓ）について説明する。
【００６４】
図３には、移動体ＭＶが有する駆動輪ＷＨの一輪モデル（以下、「駆動輪モデル」ともいう）における変数が示されている。図３において、「Ｍ」は、移動体の重量であり、「Ｆd」は駆動輪ＷＨの駆動力であり、「Ｆdr」は走行抵抗である。また、「Ｔr」は駆動輪ＷＨに付与される実トルク値であり、「ｖ」は移動体ＭＶの速度（すなわち、駆動輪ＷＨの並進速度）であり、「ω」は駆動輪ＷＨの回転速度である。また、「Ｎ」は、駆動輪ＷＨに作用する垂直抗力であり、「ｒ」は駆動輪ＷＨの半径である。
【００６５】
図３に示される駆動輪モデルにおいては、移動体ＭＶの運動方程式は、次の（８）式で与えられる。
Ｍ・(ｄｖ／ｄｔ)＝Ｆd−Ｆdr              …（８）
【００６６】
また、駆動輪ＷＨの運動方程式は、駆動輪ＷＨの慣性モーメントを「Ｊw」として、次の（９）式で与えられる。
Ｊw・(ｄω／ｄｔ)＝Ｔr−ｒ・Ｆd          …（９）
【００６７】
駆動力Ｆdと垂直抗力Ｎとの関係は、駆動輪ＷＨにとっての路面の摩擦係数をμとして、次の（１０）式で表される。
μ＝Ｆd／Ｎ                              …（１０）
【００６８】
ここで、垂直抗力Ｎは、例えば、駆動輪ＷＨにかかる荷重を検出する荷重センサを用意することにより、迅速に、かつ、精度良く取得することができる。また、駆動力Ｆdは、実トルク値Ｔrと、回転速度ωに基づいて、既知の駆動力オブザーバにより、迅速に、かつ、精度良く取得することができる。このため、トルク指令値に忠実な実トルク値Ｔrを発生させることができる電気自動車の場合には、上述した荷重センサに加えて、例えば、駆動輪ＷＨの回転速度を検出する回転速度センサを用意することにより、摩擦係数μを、迅速に、かつ、精度良く算出することができる。
【００６９】
なお、駆動力オブザーバについては、例えば、特開２０１０−０５１１６０号公報等に記載されている。
【００７０】
また、スリップ率λは、上述した駆動輪モデルにおいては、次の（１１）式により表される。
λ＝(ｒ・ω−ｖ)／Ｍａｘ(ｒ・ω，ｖ)         …（１１）
【００７１】
上記の駆動輪モデルにおいて、摩擦係数μと、スリップ率λとは、一般に、駆動時においては図４に示される関係があり、また、制動時には図５に示される関係がある。なお、図４に示される駆動時のスリップ率の増加に伴う摩擦係数μの変化において、摩擦係数μが最大となるスリップ率（一般的に「０．２」程度）以下である状態が、移動体ＭＶが安定して走行できる状態（以下、「安定状態」という）となっている。一方、摩擦係数μが最大となるスリップ率よりも大きな状態が、駆動輪ＷＨの空転やロック現象が発生する状態（以下、「不安定状態」という）となっている。
【００７２】
また、図５に示される制動時のスリップ率の増加に伴う摩擦係数μの変化において、摩擦係数μが最小となるスリップ率（一般的に「−０．２」程度）以上である状態が安定状態となっている。一方、摩擦係数μが最小となるスリップ率よりも小さな状態が不安定状態となっている。
【００７３】
さて、上記の（８）式に半径ｒを乗じた後に、左辺同士及び右辺同士について（９）式との和をとると、次の（１２）式となる。
Ｍ・ｒ・(ｄｖ／ｄｔ)＋Ｊw・(ｄω／ｄｔ)＝Ｔr−ｒ・Ｆdr  …（１２）
【００７４】
この（１２）式は、(ｒ・ω＞ｖ)となる駆動時には、（１１）式を考慮すると、次の（１３）式のように変形される。
Ｍ・ｒ・ｖ・ｓ＋Ｊw・ω・ｓ
＝Ｍ・ｒ・(１−λ)・ｒ・ω・ｓ＋Ｊw・ω・ｓ
＝ω・(Ｊw＋Ｍ・ｒ2・(１−λ))・ｓ＝Ｔr−ｒ・Ｆdr  …（１３）
【００７５】
したがって、回転速度ωは、次の（１４）式のように表される。
ω＝(Ｔr−ｒ・Ｆdr)／((Ｊw＋Ｍ・ｒ2・(１−λ))・ｓ)       …（１４）
【００７６】
（１４）式から判るように、走行抵抗Ｆdrが小さくなると、回転速度ωが大きくなる。トラクション制御は、走行抵抗Ｆdrが小さい場合でも回転速度ωが急増することを防止する制御であるため、走行抵抗Ｆdrをゼロとした場合のモデルを採用する。この結果、実車両モデルの駆動時における実トルク値Ｔrから回転速度ωまでの伝達関数、すなわち、上述した駆動輪応答ブロック６２０の駆動時の伝達関数Ｐ（ｓ）は、次の（１５）式の通りとなる。
Ｐ（ｓ）＝ω／Ｔr＝１／((Ｊw＋Ｍ・ｒ2・(１−λ))・ｓ)    …（１５）
【００７７】
また、上述した粘着モデルは駆動輪ＷＨにスリップが生じないモデルなので、スリップ率λをゼロとするモデルである。このため、粘着モデルブロック７２０の駆動時における伝達関数Ｐｎ−１（ｓ）は、次の（１６）式の通りとなる。
Ｐｎ−１（ｓ）＝Ｔr／ω＝(Ｊw＋Ｍ・ｒ2)・ｓ            …（１６）
【００７８】
なお、制動時も、上述した駆動時と同様にして、上述した駆動輪応答ブロック６２０の伝達関数Ｐ（ｓ）、及び、上述した粘着モデルブロック７２０の伝達関数Ｐｎ−１（ｓ）を導出することができる。以下、駆動時に着目して説明する。
【００７９】
以上より、本実施形態のトラクション制御系におけるトルク指令値Ｔm*から回転速度ωまでの駆動時の伝達関数Ｇ（ｓ）、及び、トルク指令値Ｔm*から補正量Ｔbまでの一巡伝達関数ＧO（ｓ）は、次の（１７），（１８）式により表される。
【００８０】
【数１】
2013175567.tif 000003
【００８１】
【数２】
2013175567.tif 000004
【００８２】
《路面状態に適応した利得係数ｋ及び時定数τの決定》
次に、路面状態に適応した利得係数ｋ及び時定数τの決定について説明する。
【００８３】
上述した図４に示されるように、駆動輪ＷＨのスリップ率と、路面に対する駆動輪ＷＨの摩擦係数との関係は、乾燥路面、湿潤路面、凍結路面等の路面状態によって大きく異なる。これは、上述したように、制御系に入力される外乱の変化が大きいということと等価である。
【００８４】
そして、発明者が行ったシミュレーションによれば、乾燥路面、湿潤路面、凍結路面のいずれの路面においても、利得係数ｋを大きくすると、スリップ率λが低下するという結果が得られている。
【００８５】
ところで、凍結路面では、駆動輪ＷＨの空転を極力抑えたいため、できるだけ利得を高くしてスリップ率λを小さくしたい。しかし、利得を高くするために利得係数ｋを大きくすると、乾燥路面では摩擦係数μの値に余裕があるにもかかわらず、トルク命令値Ｔmを低下させてしまうことになる。不必要なトルク命令値Ｔmの低下は、駆動力を勝手に絞ることになり、ドライバの意図する加速ができないことになる。
【００８６】
例えば、乾燥路面を走行中、加速が必要になった場合、上り坂を走行する場合、高速で走行する場合等は、駆動力が必要となる。そのような場合、車両が持っている駆動能力をできるだけ発揮できるように、駆動力を必要以上に小さくすることは避けたい。つまり、単にスリップ率λを小さくすればよいというわけではなく、必要な駆動力を確保しながら不安定領域にならないようにスリップ率λを制御することが必要である。
【００８７】
このため、凍結路面のように滑りやすい路面の場合には利得係数ｋを大きくし、乾燥路面のように滑りにくい路面の場合には利得係数ｋを小さくするという、路面状態に適応して利得係数ｋを決定できることが望ましい。ところで、上述した図４に示されるように、駆動輪ＷＨのスリップ率と、路面に対する駆動輪ＷＨの摩擦係数との関係は、路面状態に対応する変化態様によって、路面が滑りやすくなる程、スリップ率λに対して摩擦係数μが小さくなるという性質があることが判る。
【００８８】
かかる性質を利用して、スリップ率λが大きいほど、又は、摩擦係数μが小さいほど、利得係数ｋを大きくする設定にすれば、滑りやすい路面では利得係数ｋが大きくなり、滑りにくい路面では利得係数ｋが小さくなる。この結果、滑りやすい路面ではスリップ抑制効果が高まるとともに、滑りにくい路面では不必要なトルク低下を防げる。
【００８９】
そこで、次の（１９）式により、利得係数ｋを算出するようにする。
ｋ＝ｂ・（λ／μ）                      …（１９）
【００９０】
この（１９）式によれば、利得係数ｋは、スリップ率λに比例し、摩擦係数に反比例するので、滑りやすい状態ほど大きな値となる。ここで、係数ｂは、駆動輪ＷＨの慣性モーメントＪw、移動体ＭＶの重量Ｍ、及び、駆動輪ＷＨの半径ｒにより、適切な値が定まる。このため、係数ｂは、事前のシミュレーション及び実験により、適切な値に決定可能である。かかる係数ｂの決定に際しては、凍結路面での高利得と乾燥路面での低利得のバランスが考慮される。
【００９１】
また、発明者が行ったシミュレーションの結果から、制御帯域と安定性を確保するための利得係数ｋと時定数τとの関係を、次の（２０）式により与えることができるとの知見が得られている。
τ＝ａ・ｋ                              …（２０）
【００９２】
ここで、係数ａは、上述した（１８）式を参照して判るように、無駄時間Ｌ、モータのトルク応答の時定数τ1、慣性モーメントＪw、移動体ＭＶの重量Ｍ、及び、駆動輪ＷＨの半径ｒにより、最適な値が定まる。これらの値は、車両の設計仕様により定まっている値であるため、当該設計仕様が既知である場合には、把握することができる。当該設計仕様が未知である場合であっても、実測により推定又は把握が可能である。
【００９３】
また、時定数τを、（２０）式を利用して、利得係数ｋに応じて設定することにすれば、トラクション制御の安定性と制御帯域の維持とを両立できる。すなわち、利得係数ｋと時定数τとが、走行路面の推定λ値と推定μ値との比（λ／μ）に応じて、適応的に設定されることになる。
【００９４】
以上、駆動時に着目してトラクション制御系の説明を行ったが、制動時においても、駆動時と同様にして、モデル追従制御を採用したトラクション制御を行うことができる。
【００９５】
＜トラクション処理部８２４の構成＞
次に、上述したトラクション処理部８２４の構成について説明する。トラクション処理部８２４は、図６に示されるように、第２取得部５１０Ａと、トルク命令値算出部５２０Ａと、推定トルク値算出部５３０と、逆算トルク値算出部５４０とを備えている。また、トラクション処理部８２４は、減算部５５０と、フィルタ部５６０と、利得乗算部５７０とを備えている。さらに、トラクション処理部８２４は、記憶部５８０と、パラメータ算出部５９０Ａとを備えている。
【００９６】
上記の第２取得部５１０Ａは、端末受信部８２３から送られたマッピング結果を受ける。このマッピング結果における位置ごとの路面状態情報には、路面の滑りやすさを示す値が含まれている。そして、第２取得部５１０Ａは、マッピング結果をパラメータ算出部５９０Ａへ送る。
【００９７】
また、第２取得部５１０Ａは、不図示のトルク指令値生成部から送られたトルク指令値Ｔ*mを取得する。そして、第２取得部５１０Ａは、取得されたトルク指令値Ｔ*mをトルク命令値算出部５２０Ａへ送る。
【００９８】
ここで、トルク指令値生成部は、不図示のアクセル開度センサ、ブレーキ量センサ、角速度センサ等によるトルク指令値Ｔ*mの生成に利用される検出結果に基づいて、トルク指令値Ｔ*mを生成する。こうして生成されたトルク指令値Ｔ*mが、トラクション処理部８２４へ送られる。
【００９９】
また、第２取得部５１０Ａは、不図示の回転速度センサから送られた回転速度ωを取得する。そして、第２取得部５１０Ａは、取得された回転速度ωを逆算トルク値算出部５４０へ送る。
【０１００】
ここで、回転速度センサは、移動体ＭＶの駆動輪ＷＨの回転速度ωを検出する。こうして検出された回転速度ωが、トラクション処理部８２４へ送られる。
【０１０１】
上記のトルク命令値算出部５２０Ａは、上述した減算ブロック６９０の機能を実行する。このトルク命令値算出部５２０Ａは、第２取得部５１０Ａから送られたトルク指令値Ｔ*m、及び、利得乗算部５７０から送られた補正量Ｔbを受ける。そして、トルク命令値算出部５２０Ａは、上述した（２）式を利用して、トルク命令値Ｔmを算出する。こうして算出されたトルク命令値Ｔmは、駆動系８２９へ送られるとともに、推定トルク値算出部５３０へ送られる。
【０１０２】
ここで、駆動系８２９では、不図示のインバータが、トラクション処理部８２４から送られた、トルク命令値Ｔmに従ってモータ駆動信号を生成し、生成されたモータ駆動信号を、不図示のモータへ送る。この結果、モータは、当該モータ駆動信号に基づいてモータ回転運動を行い、駆動輪を回転させる。
【０１０３】
上記の推定トルク値算出部５３０は、上述したトルク伝達ブロック７１０の機能を実行する。この推定トルク値算出部５３０は、無駄時間Ｌ及びモータのトルク応答の時定数τ1を内部に保持している。
【０１０４】
推定トルク値算出部５３０は、トルク命令値算出部５２０Ａから送られたトルク命令値Ｔmを受ける。そして、推定トルク値算出部５３０は、上述した（３）式を利用して、推定トルク値Ｔeを算出する。こうして算出された推定トルク値Ｔeは、減算部５５０へ送られる。
【０１０５】
上記の逆算トルク値算出部５４０は、上述した粘着モデルブロック７２０の機能を実行する。この逆算トルク値算出部５４０は、駆動輪ＷＨの慣性モーメントＪw、移動体ＭＶの重量Ｍ、及び、駆動輪ＷＨの半径ｒを保持している。
【０１０６】
逆算トルク値算出部５４０は、第２取得部５１０Ａから送られた回転速度ωを受ける。そして、逆算トルク値算出部５４０は、上述した（４）式を利用して、逆算トルク値Ｔnを算出する。こうして算出された逆算トルク値Ｔnは、減算部５５０へ送られる。
【０１０７】
上記の減算部５５０は、上述した減算ブロック７３０の機能を実行する。この減算部５５０は、推定トルク値算出部５３０から送られた推定トルク値Ｔe、及び、逆算トルク値算出部５４０から送られた逆算トルク値Ｔnを受ける。そして、減算部５５０は、上述した（５）式を利用して、差分トルク値Ｔhを算出する。こうして算出された差分トルク値Ｔhは、フィルタ部５６０へ送られる。
【０１０８】
上記のフィルタ部５６０は、上述した１次遅れブロック７４０の機能を実行する。このフィルタ部５６０は、減算部５５０から送られた差分トルク値Ｔh、及び、パラメータ算出部５９０Ａから送られた時定数τを受ける。そして、フィルタ部５６０は、上述した（６）式を利用して、差分トルク値Ｔhに対して時定数τの１次遅れ処理を施したフィルタ後トルク値Ｔfを算出する。こうして算出されたフィルタ後トルク値Ｔfは、利得乗算部５７０へ送る。
【０１０９】
上記の利得乗算部５７０は、上述した利得乗算ブロック７５０の機能を実行する。この利得乗算部５７０は、フィルタ部５６０から送られたフィルタ後トルク値Ｔf、及び、パラメータ算出部５９０Ａから送られた利得係数ｋを受ける。そして、利得乗算部５７０は、上述した（７）式を利用して、補正量Ｔbを算出する。こうして算出された補正量Ｔbは、トルク命令値算出部５２０Ａへ送られる。
【０１１０】
上記の記憶部５８０は、不揮発性の記憶素子を備えて構成されている。この記憶部５８０には、上述したように、無駄時間Ｌ、モータのトルク応答の時定数τ1、慣性モーメントＪw、移動体ＭＶ１の重量Ｍ、及び、駆動輪ＷＨの半径ｒにより定まり、上述した（２０）式の利用に際して必要となる係数ａが記憶される。また、記憶部５８０には、上述したように、無駄時間Ｌ、モータのトルク応答の時定数τ1、慣性モーメントＪw、移動体ＭＶ１の重量Ｍ、及び、駆動輪ＷＨの半径ｒにより定まり、上述した（１９）式の利用に際して必要となる係数ｂが記憶される。
【０１１１】
なお、記憶部５８０には、パラメータ算出部５９０Ａがアクセス可能となっている。
【０１１２】
上記のパラメータ算出部５９０Ａは、第２取得部５１０Ａから送られたマッピング結果を受ける。また、パラメータ算出部５９０Ａは、第１取得部８２１から送られた摩擦係数情報、スリップ率情報、位置情報を受ける。そして、パラメータ算出部５９０Ａは、マッピング結果、位置情報、摩擦係数情報及びスリップ率情報に基づいて確からしい（λ/μ）を推定し、記憶部５８０に記憶されている係数ｂを参照し、上述した（１９）式を利用して、現在位置における利得係数ｋを算出する。引き続き、パラメータ算出部５９０Ａは、記憶部５８０に記憶されている係数ａを参照し、上述した（２０）式を利用して、現在位置における時定数τを算出する。
【０１１３】
こうして算出された利得係数ｋは、利得乗算部５７０へ送られる。また、算出された時定数τは、フィルタ部５６０へ送られる。
【０１１４】
＜トラクション処理部８３４の構成＞
次に、上述したトラクション処理部８３４の構成について説明する。トラクション処理部８３４は、図７に示されるように、第３取得部５１０Ｂと、トルク命令値算出部５２０Ｂと、上限値算出部５９０Ｂとを備えている。
【０１１５】
上記の第３取得部５１０Ｂは、端末受信部８３３から送られた位置ごとの路面状態情報を道路地図情報にマッピングしたマッピング結果を受ける。そして、第３取得部５１０Ｂは、マッピング結果を、上限値算出部５９０Ｂへ送る。
【０１１６】
また、第３取得部５１０Ｂは、不図示のトルク指令値生成部から送られたトルク指令値Ｔ*mを取得する。そして、第３取得部５１０Ｂは、取得されたトルク指令値Ｔ*mをトルク命令値算出部５２０Ｂへ送る。
【０１１７】
上記のトルク命令値算出部５２０Ｂは、第２取得部５１０Ａから送られたトルク指令値Ｔ*m、及び、上限値算出部５９０Ｂから送られたトルク上限値を受ける。そして、トルク命令値算出部５２０Ａは、トルク指令値Ｔ*mに基づき、トルク上限値を超えないトルク命令値Ｔmを算出する。こうして算出されたトルク命令値Ｔmは、駆動系８３９へ送られる。
【０１１８】
ここで、駆動系８３９では、不図示のインバータが、トラクション処理部８３４から送られた、トルク命令値Ｔmに従ってモータ駆動信号を生成し、生成されたモータ駆動信号を、不図示のモータへ送る。この結果、モータは、当該モータ駆動信号に基づいてモータ回転運動を行い、駆動輪を回転させる。
【０１１９】
上記の上限値算出部５９０Ｂは、第３取得部５１０Ｂから送られた、位置ごとの路面状態情報を道路地図情報にマッピングしたマッピング結果を受ける。そして、上限値算出部５９０Ｂは、当該マッピング結果に基づいて、トルク上限値を算出する。こうして算出されたトルク上限は、トルク命令値算出部５２０Ｂへ送られる。
【０１２０】
［動作］
次に、上記のように構成されたシステム８００による路面状態推定処理及びトラクション処理の動作について、説明する。
【０１２１】
なお、端末装置８２０1，８２０2，…のそれぞれにおける第１取得部８２１によって取得された端末装置が配置された移動体の位置、端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対する「スリップ率情報」及び「摩擦係数情報」から成る対情報、並びに、端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の回転速度は、移動体情報とともに、端末装置８２０1，８２０2，…のそれぞれにおける端末送信部８２２から、定期的に、ネットワーク９００を介して、サーバ装置８１０のサーバ受信部８１１へ送信されているものとする。そして、サーバ装置８１０では、サーバ受信部８１１が、当該移動体の位置、対情報、移動体が有する駆動輪の回転速度、並びに、移動体情報を受信すると、受信結果を統計処理部８１３へ送っているものとする。
【０１２２】
＜路面状態推定処理＞
まず、システム８００による路面状態推定処理について説明する。なお、この処理は、サーバ装置８１０において行われるようになっている。
【０１２３】
サーバ装置８１０の統計処理部８１３は、サーバ受信部８１１から送られた受信結果を受けると、まず、受信結果に含まれる移動体が有する駆動輪の回転速度が、所定値以上であるか否かを判定する。ここで、「所定値」は、移動体の発進直後や停止間際ではなく通常走行中と判断できる最小の値であり、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。そして、統計処理部８１３は、当該判定の結果が肯定的である場合に、統計処理を行う。
【０１２４】
かかる統計処理に際して、統計処理部８１３は、まず、新たに受信した移動体識別情報に対応する移動体の重み付け値を、記憶部８１２内から読み取る。そして、統計処理部８１３は、重み付け値を新たに受信した対情報に付加した重み付き対情報を生成する。
【０１２５】
なお、受信したスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報は、移動体位置と対応付けて、受信日時及び移動体識別情報とともに、記憶部８１２内に格納される。
【０１２６】
次いで、統計処理部８１３は、新たに受信した移動体位置における記憶部８１２内に格納されている対情報データを読み取る。そして、統計処理部８１３は、対情報データに含まれる移動体識別情報に対応する移動体の重み付け値を、記憶部８１２内の重み付け値情報から読み取る。引き続き、統計処理部８１３は、対情報データに含まれるスリップ率情報及び摩擦係数情報に、重み付け値を付加した重み付き対情報を生成する。そして、統計処理部８１３は、これらの重み付き対情報に基づいて、統計処理を行う。
【０１２７】
かかる統計処理を行うに際して、統計処理部８１３は、重み付き対情報における「スリップ率」を独立変数、重み付き対情報における「摩擦係数」をスリップ率の従属変数として、重み付け値を採用した重み付き最小二乗法を用いる。そして、統計処理部８１３は、重み付き最小二乗法でフィッティングした曲線を、新たに受信した移動体位置における路面状態を表す「摩擦係数」と「スリップ率」との関係として、推定部８１４へ送る。
【０１２８】
なお、統計処理部８１３は、対情報データに含まれる受信日時を参照して、受信時点から時間を経過するほど、当該受信した対情報の重みを小さくして、重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行うようになっている。
【０１２９】
また、統計処理部８１３は、新たに受信したスリップ率情報と同時に受信した摩擦係数情報により示される摩擦係数の値と、当該新たに受信したスリップ率情報の値に対応する重み付き最小二乗法により導出されたフィッティング曲線上の摩擦係数の値とのずれ量を算出する。そして、統計処理部８１３は、当該算出されたずれ量が大きいほど、重み付け値を小さくする更新を行う。また、統計処理部８１３は、当該算出されたずれ量が小さいほど、重み付け値を大きくする更新を行う。そして、統計処理部８１３は、更新された重み付け値を、記憶部８１２内に格納する。
【０１３０】
統計処理部８１３から送られた新たに更新された位置における路面状態を表す「摩擦係数」と「スリップ率」との関係を受けた推定部８１４は、当該関係と、記憶部８１２内に予め用意された路面状態ごとの「摩擦係数」と「スリップ率」との関係のテンプレートとを比較する。そして、推定部８１４は、比較結果に基づいて、新たに更新された位置における「摩擦係数」と「スリップ率」との関係と良い一致を示すテンプレートを特定し、新たに受信した移動体位置における路面状態情報を推定する。引き続き、推定部８１４は、推定された路面状態情報をマッピング部８１５へ送る。
【０１３１】
ここで、図８（Ａ）には、同一位置において、端末装置８２０1，８２０2，…のそれぞれにおける第１取得部８２１によって取得された「スリップ率情報」及び「摩擦係数情報」から成る対情報のデータを、プロットした様子が示されている。そして、図８（Ａ）に示される曲線は、図８（Ａ）にプロットされた対情報のデータについて、上述した重み付き最小二乗法によりフィッティングした曲線となっている。
【０１３２】
また、図８（Ｂ）には、図８（Ａ）に示される対情報を取得した位置とは異なる同一位置において、端末装置８２０1，８２０2，…のそれぞれにおける第１取得部８２１によって取得された「スリップ率情報」及び「摩擦係数情報」から成る対情報のデータを、プロットした様子が示されている。そして、図８（Ｂ）に示される曲線は、図８（Ｂ）にプロットされた対情報のデータについて、重み付き最小二乗法によりフィッティングした曲線となっている。
【０１３３】
また、図８（Ｃ）には、図８（Ａ），（Ｂ）に示される対情報を取得した位置とは異なる同一位置において、端末装置８２０1，８２０2，…のそれぞれにおける第１取得部８２１によって取得された「スリップ率情報」及び「摩擦係数情報」から成る対情報のデータを、プロットした様子が示されている。そして、図８（Ｃ）に示される曲線は、図８（Ｃ）にプロットされた対情報のデータについて、重み付き最小二乗法によりフィッティングした曲線となっている。
【０１３４】
また、図９には、本実施形態において採用する路面状態ごとの「摩擦係数」と「スリップ率」との関係のテンプレート曲線が示されている。ここで、図９における「Ｄ」の値は、路面の滑りやすさを示す指標であり、「Ｄ」の値が小さくなるに従って、滑りやすい路面となるようになっている。
【０１３５】
そして、図１０（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれには、図８（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれに示されるフィッティング曲線と、図９に示されるテンプレート曲線との比較結果の様子が示されている。推定部８１４は、この比較結果から、図８（Ａ）における対情報を取得した位置では、「Ｄ」＝０．８の路面状態であると推定し、図８（Ｂ）における対情報を取得した位置では、「Ｄ」＝０．４の路面状態であると推定する。また、推定部８１４は、当該比較結果から、図８（Ｃ）における対情報を取得した位置では、「Ｄ」＝０．１の路面状態であると推定する。
【０１３６】
マッピング部８１５は、推定部８１４から送られた路面状態情報を受けると、当該路面状態情報、すなわち、路面の滑りやすさの数値化情報「Ｄ」の値を、地図上へマッピングする。かかるマッピング結果は、サーバ送信部８１６へ送られる。
【０１３７】
サーバ送信部８１６は、最新のマッピング結果を、ネットワーク９００を介して、定期的に、複数の端末装置８２０1，８２０2，…、及び、少なくとも１つの端末装置８３０1，８３０2，…へ送信する。
【０１３８】
＜端末装置８２０1，８２０2，…によるトラクション処理＞
次に、システム８００における端末装置８２０1，８２０2，…によるトラクション処理について説明する。以下では、端末装置８２０1におけるトラクション処理を例示して説明する。
【０１３９】
端末装置８２０1における端末受信部８２３は、サーバ装置８１０のサーバ送信部８１６から、定期的に、ネットワーク９００を介して、最新のマッピング結果を受信する。そして、端末受信部８２３は、当該受信した最新のマッピング結果を、トラクション処理部８２４へ送る。
【０１４０】
トラクション処理部８２４は、端末受信部８２３から送られた最新のマッピング結果に基づいて、トラクション処理を行う。
【０１４１】
なお、トラクション処理に際しては、端末受信部８２３からは、定期的に、マッピング結果がトラクション処理部８２４へ送られているものとする。また、位置検出センサからは、移動体ＭＶ１1の現在位置が、逐次、トラクション処理部８２４へ送られているものとする。また、トルク指令値生成部からは、生成されたトルク指令値Ｔ*mが、逐次、トラクション処理部８２４へ送られているものとする。また、回転速度センサからは、回転速度ωが、逐次、トラクション処理部８２４へ送られているものとする。
【０１４２】
そして、第２取得部５１０Ａは、取得されたトルク指令値Ｔ*mを、逐次、トルク命令値算出部５２０Ａへ送っているものとする。また、第２取得部５１０Ａは、取得された回転速度ωを、逐次、逆算トルク値算出部５４０へ送っているものとする。さらに、第２取得部５１０Ａは、取得されたマッピング結果及び移動体ＭＶ１1の現在位置を、逐次、パラメータ算出部５９０Ａへ送っているものとする。また、第１取得部８２１は、摩擦係数μ及びスリップ率λを、逐次、パラメータ算出部５９０Ａへ送っているものとする。
【０１４３】
また、記憶部５８０内には、係数ａ，ｂが記憶されているものとする。
【０１４４】
こうした動作環境下において、移動体ＭＶ１1が走行している場合には、パラメータ算出部５９０Ａは、第１取得部８２１から送られた摩擦係数μ及びスリップ率λ、第２取得部５１０Ａから送られた現在位置付近のマッピング結果、並びに、記憶部５８０内の係数ｂに基づいて、上述した（１９）式を利用して、利得係数ｋを算出する。引き続き、パラメータ算出部５９０Ａは、当該利得係数ｋ及び記憶部５８０内の係数ａに基づいて、上述した（２０）式を利用して、時定数τを算出する。
【０１４５】
かかる利得係数ｋの算出に際して、本実施形態では、路面の滑りやすさの数値化情報「Ｄ」の値（＝Ｄ１）が、大きく変化しない区間を、移動体ＭＶ１1が走行しているときは、第１取得部８２１から送られた摩擦係数μ及びスリップ率λ、並びに、記憶部５８０内の係数ｂに基づいて、（１９）式を利用して、利得係数ｋを算出する。
【０１４６】
また、マッピング結果から、路面の滑りやすさの数値化情報「Ｄ」の値が、例えば、値Ｄ１から値Ｄ２に大きく変化する位置に、移動体ＭＶ１1が入る瞬間には、値Ｄ２から利得係数ｋを算出する。例えば、ｋ＝１／Ｄという式を用いると、値Ｄ２＝０．１のときはｋ＝１０となる。その後、移動体ＭＶ１1が、値Ｄ２の区間に入って走行しはじめれば、第１取得部８２１から送られた摩擦係数μ及びスリップ率λ、並びに、記憶部５８０内の係数ｂに基づいて、（１９）式を利用して、利得係数ｋを算出する。この段階的に行う制御方法により、例えば、滑りにくい路面から滑りやすい路面に急に変わる路面において、摩擦係数μ及びスリップ率λが生成されるまでの時間を待つことなく、スリップ抑制度合いが高くなるように利得係数ｋを設定することが可能となる。
【０１４７】
そして、パラメータ算出部５９０Ａは、算出された利得係数ｋを利得乗算部５７０へ送るとともに、算出された時定数τをフィルタ部５６０へ送る。この結果、利得乗算部５７０において、算出された利得係数ｋが設定されるとともに、フィルタ部５６０において、算出された時定数τが設定される。こうした設定が行われると、トルク命令値算出部５２０Ａ、推定トルク値算出部５３０、逆算トルク値算出部５４０、減算部５５０、フィルタ部５６０及び利得乗算部５７０が協働して、トルク指令値Ｔ*m及び回転速度ωを入力とする当該設定によるモデル追従制御が実行される。
【０１４８】
以後、利得係数ｋ及び時定数τの新たな算出及び新たな設定、並びに、トルク指令値Ｔ*m及び回転速度ωを入力とする当該新たな設定によるモデル追従制御が繰り返される。かかる繰り返しにより、トラクション処理が行われる。
【０１４９】
＜端末装置８３０1，８３０2，…によるトラクション処理＞
次に、システム８００における端末装置８３０1，８３０2，…によるトラクション処理について説明する。以下では、端末装置８３０1によるトラクション処理を例示して説明する。
【０１５０】
端末装置８３０1における端末受信部８３３は、サーバ装置８１０のサーバ送信部８１６から、定期的に、ネットワーク９００を介して、最新のマッピング結果を受信する。そして、端末受信部８３３は、当該受信した最新のマッピング結果を、トラクション処理部８３４へ送る。
【０１５１】
トラクション処理部８３４は、端末受信部８３３から送られた最新のマッピング結果に基づいて、トラクション処理を行う。
【０１５２】
なお、トラクション処理に際しては、端末受信部８３３からは、定期的に、位置ごとの路面状態情報を地図上にマッピングしたマッピング結果が、トラクション処理部８３４へ送られているものとする。また、位置検出センサからは、移動体ＭＶ２1の現在位置が、逐次、トラクション処理部８３４へ送られているものとする。また、トルク指令値生成部からは、生成されたトルク指令値Ｔ*mが、逐次、トラクション処理部８３４へ送られているものとする。
【０１５３】
そして、第３取得部５１０Ｂは、取得されたトルク指令値Ｔ*mを、逐次、トルク命令値算出部５２０Ｂへ送っているものとする。さらに、第３取得部５１０Ｂは、取得されたマッピング結果及び移動体ＭＶ１1の現在位置を、逐次、上限値算出部５９０Ｂへ送っているものとする。
【０１５４】
こうした動作環境下において、移動体ＭＶ２1が走行している場合には、上限値算出部５９０Ｂは、第３取得部５１０Ｂから送られた現在位置付近のマッピング結果に基づいて、トルク上限値を算出する。
【０１５５】
そして、上限値算出部５９０Ｂは、算出されたトルク上限値をトルク命令値算出部５２０Ｂへ送る。こうしてトルク上限値が送られると、トルク命令値算出部５２０Ｂが、トルク上限値を超えないトルク命令値Ｔmを算出する。こうして算出されたトルク命令値Ｔmは、駆動系８３９へ送られる。
【０１５６】
以後、トルク上限値の新たな算出及び新たな設定が繰り返される。かかる繰り返しにより、トラクション処理が行われる。
【０１５７】
以上説明したように、本実施形態では、駆動輪を有する複数の移動体ＭＶ１1，ＭＶ１2，…ごとに配置された端末装置８２０1，８２０2，…が、端末装置が配置された移動体の位置と、端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報と、端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の回転速度とを取得する。そして、端末装置８２０1，８２０2，…のそれぞれは、取得結果を、定期的に、サーバ装置８１０へ送信する。
【０１５８】
サーバ装置８１０では、統計処理部８１３が、まず、新たに対情報を送信した移動体の重み付け値を、記憶部８１２内から読み取り、新たに受信した対情報に、当該重み付け値を付加する。引き続き、統計処理部８１３は、新たに受信した移動体位置と当該重み付け値を付加した対情報とを対応付けたデータを生成する。
【０１５９】
次いで、統計処理部８１３は、移動体から新たに受信した位置に対し、重み付け値を付加された対情報のデータと記憶部８１２内に格納されている対情報のデータとを組み合せて、移動体の重み付け値を採用した重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行う。そして、統計処理部８１３は、重み付き最小二乗法によりフィッティングした曲線を、新たに受信した移動体位置における路面状態を表す「摩擦係数」と「スリップ率」との関係として、推定部８１４へ送る。
【０１６０】
引き続き、推定部８１４が、新たに受信した移動体位置における「摩擦係数」と「スリップ率」との関係と、予め用意された路面状態ごとの「摩擦係数」と「スリップ率」との関係のテンプレートとを比較する。そして、推定部８１４は、比較結果に基づいて、新たに受信した移動体位置における路面状態情報を推定する。そして、マッピング部８１５が、当該路面状態情報を、地図上の新たに受信した移動体位置へマッピングする。こうして新たにマッピングされたマッピング結果は、ネットワーク９００を介して、複数の端末装置８２０1，８２０2，…、及び、端末装置８３０1，８３０2，…へ送信される。
【０１６１】
そして、複数の端末装置８２０1，８２０2，…、及び、端末装置８３０1，８３０2，…において、マッピング結果に基づくトラクション処理が行われる。
【０１６２】
したがって、本実施形態によれば、複数の移動体が取得した路面状態に関する情報に基づく路面状態の推定に寄与することができ、各移動体における精度の高いトラクション制御に資することができる。
【０１６３】
［実施形態の変形］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【０１６４】
例えば、上記の実施形態では、サーバ装置からは、マッピング結果が端末装置へ送信されることとしたが、サーバ装置から送信される情報としては、推定部による推定結果に基づく提供情報であってもよい。
【０１６５】
また、上記の実施形態では、サーバ装置においてマッピング処理を行うようにしたが、端末装置側が、推定部による推定結果に基づく提供情報を受信し、当該受信結果に基づいて、端末装置側でマッピング処理を行うようにしてもよい。
【０１６６】
また、上記の実施形態では、路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとして１０個のテンプレート（図９参照）を用意したが、テンプレートの数は１０個以外であってもよい。
【０１６７】
また、上記の実施形態では、端末装置８２０1，…がモデル追従制御によるトラクション処理を実施し、端末装置８３０1，…がトルク上限値を設定するトラクション処理を実施することとしたが、スリップ率及び摩擦係数の少なくとも一方を利用するトラクション処理であれば、他のトラクション処理であってもよいことは、勿論である。
【０１６８】
また、路面の滑りやすさを数値化したマッピング結果を、端末装置の表示部に表示させるようにしてもよい。さらに、例えば、マッピング結果に基づいて走行中の路面状態を、音声で運転者に通知すうようにしてもよい。
【０１６９】
また、上記の実施形態では、摩擦係数推定部及びスリップ率推定部を、端末装置８２０1，…の外部に配置するようにした。これに対し、端末装置８２０1，…が、摩擦係数推定部及びスリップ率推定部を備える構成としてもよい。
【０１７０】
また、上記の実施形態では、スリップ率λと摩擦係数μとの比に基づいて、上述した（１９）により、利得係数ｋを算出することにした。これに対し、定数ｃの値を０以上とし、次の（２１）式によって利得係数ｋを算出してもよい。
ｋ＝ｂ・（λ／μ）＋ｃ                      …（２１）
【０１７１】
この（２１）式のように、定数ｃを加えることにより、適応的に計算される利得係数ｋに一定量の大きさを持たせることができる。スリップ率λや摩擦係数μがゼロに近いときの利得係数ｋの変化を和らげることができ、路面状態の変化に過剰に反応することを防ぐ効果がある。かかる定数ｃの適切な値は、実験、シミュレーションにより、予め定められる。なお、（１９）式は、（２１）式の定数ｃが０になった場合である。
【０１７２】
また、上記の実施形態では、トラクション処理に際して、スリップ率λと摩擦係数μとの比に基づいて利得係数ｋを算出することにした。これに対し、次の（２２）式により、スリップ率λを参照せずに、利得係数ｋを算出するようにしてもよい。
ｋ＝ｄ／μ                              …（２２）
【０１７３】
これは、上述の（１８）式においては、利得にスリップ率が影響しているため、既に、スリップ率に適応していると考えることもできるからである。このため、（１８）式には現れない摩擦係数μのみを利用する（２３）式により利得係数ｋを算出しても、（１８）式における利得が、スリップ率λと摩擦係数μとの双方に適応した値に設定されることになる。この場合には、トラクション制御に際して、リアルタイムでスリップ率を推定する必要が無くなるので、速度ｖの検出のためのセンサ、及び、当該センサによる検出結果に基づく速度算出資源を省略することができる。なお、係数ｄは、シミュレーションや実験によって適切な値を決めることができる。
【０１７４】
さらに、次の（２３）式によって利得係数ｋを算出してもよい。
ｋ＝ｄ／μ＋ｅ・λ                      …（２３）
【０１７５】
スリップ率λを算出できるものの、算出されたスリップ率λの精度が低い場合は、係数ｅを小さめにすることで、スリップ率λへの適応度合いを相対的に下げることができる。かかる定数ｅの適切な値は、実験、シミュレーションにより、予め定められる。なお、（２２）式は、（２３）式の係数ｅが０になった場合である。
【０１７６】
また、上記の実施形態では、係数ｂは、スリップ率λ及び摩擦係数μに依存した値とした。これに対し、スリップ率λ及び摩擦係数μに応じて利得係数ｋを決定するためのテーブルを作成するようにしてもよい。この場合には、スリップ率λ又は摩擦係数μの重み付け等の処理を行って利得係数ｋを決定したり、図４，５における安定領域と不安定領域とで、路面状態に対する適応度を変化させたりすることを容易に行うことができる。
【０１７７】
また、安定性を確保する目的のみであれば、（２０）式の代わりに、次の（２４）式を満たすように時定数τを設定すればよい。
τ≧ａ・ｋ                              …（２４）
【０１７８】
この（２４）式の条件を満たす時定数τであれば、制御帯域は狭くなるものの、ゲイン余裕と位相余裕とが大きくなるため、より安定性は高くなる。したがって、凍結路面でのスリップ状態を想定して、利得係数ｋの値を求めるために用いている（１９）式、（２１）式〜（２３）式から利得係数ｋの最大値を推定し、その最大値に係数ａを乗じて算出した時定数τを固定値として設定することもできる。走行中に適応的に求められる利得係数ｋの値が小さい場合、利得係数ｋの最大値から計算された時定数τが用いられるため、安定性には問題ないが、制御帯域が狭くなる。しかし、利得係数ｋの値が小さいときは乾燥路面であまりスリップしていない状態のため、スリップ抑制の制御帯域が低くても問題にはならない。すなわち、適応的に生成される利得係数ｋの最大値を推定して計算した時定数τの値を固定値として設定することも可能である。
【実施例】
【０１７９】
以下、本発明のシステムの一実施例を、図１１〜図２１を主に参照して説明する。なお、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。【０１８０】
［構成］
図１１には、一実施例に係るシステム１００の概略的な構成が示されている。なお、システム１００は、上述した実施形態のシステム８００（図１参照）の一態様となっている。【０１８１】
図１１に示されるように、システム１００は、サーバ装置８１０としてのサーバ装置２００と、端末装置８２０1，８２０2，…としての複数の端末装置３００1，３００2，…と、端末装置８３０1，８３０2，…としての少なくとも１つの端末装置４００1，４００2，…とを備えている。【０１８２】
ここで、サーバ装置２００は、例えば、所定の建屋内の固定的な位置に配置されている。また、端末装置３００1，３００2，…のそれぞれは、駆動輪を有する移動体ＭＶ１1,ＭＶ１2，…としての車両ＣＲ１1,ＣＲ１2，…ごとに配置されており、配置された車両ＣＲ１1,ＣＲ１2，…とともに走行するようになっている。また、端末装置４００1，４００2，…のそれぞれは、駆動輪を有する移動体ＭＶ２1,ＭＶ２2，…としての車両ＣＲ２1,ＣＲ２2，…ごとに配置されており、配置された車両ＣＲ２1,ＣＲ２2，…とともに走行するようになっている。【０１８３】
なお、本実施例では、端末装置３００1，３００2，…のそれぞれは、同様に構成されているものとする。また、端末装置４００1，４００2，…のそれぞれについても、同様に構成されているものとする。【０１８４】
上記のサーバ装置２００は、ネットワークＮＷＳを介して、端末装置３００1，３００2，…のそれぞれ、及び、端末装置４００1，４００2，…のそれぞれと、通信可能となっている。サーバ装置２００が、端末装置３００1，３００2，…のそれぞれ、及び、端末装置４００1，４００2，…のそれぞれとの間で授受するデータの内容については、後述する。【０１８５】
上記の端末装置３００1，３００2，…のそれぞれには、車両ＣＲ１1,ＣＲ１2，…のそれぞれに装備されたセンサユニット３７０及び駆動系３９０が接続されている。また、端末装置３００1，３００2，…のそれぞれは、ネットワークＮＷＳを介して、サーバ装置２００とデータ通信を行うようになっている。端末装置３００1，３００2，…のそれぞれが、センサユニット３７０及び駆動系３９０との間で授受するデータの内容については、後述する。【０１８６】
上記の端末装置４００1，４００2，…のそれぞれには、車両ＣＲ２1,ＣＲ２2，…のそれぞれに装備されたセンサユニット４７０及び駆動系４９０が接続されている。また、端末装置４００1，４００2，…のそれぞれは、ネットワークＮＷＳを介して、サーバ装置２００とデータ通信を行うようになっている。端末装置４００1，４００2，…のそれぞれが、センサユニット４７０及び駆動系４９０との間で授受するデータの内容については、後述する。【０１８７】
＜サーバ装置２００の構成＞
図１２には、サーバ装置２００の概略的な構成が示されている。図１２に示されるように、サーバ装置２００は、路面状態推定ユニット２１０と、記憶部８１２としての記憶ユニット２２０と、サーバ受信部８１１及びサーバ送信部８１６としての外部通信ユニット２３０とを備えている。【０１８８】
上記の路面状態推定ユニット２１０は、演算部としての中央処理装置（ＣＰＵ）を備えて構成され、サーバ装置２００の全体を統括制御する。この路面状態推定ユニット２１０は、プログラムを実行することにより、上述した実施形態における統計処理部８１３、推定部８１４及びマッピング部８１５としての機能を果たすようになっている。【０１８９】
路面状態推定ユニット２１０が実行するプログラムは、記憶ユニット２２０に記憶され、記憶ユニット２２０からロードされて実行される。このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。【０１９０】
なお、路面状態推定ユニット２１０が実行する処理については、後述する。【０１９１】
上記の記憶ユニット２２０は、上述したプログラム等の路面状態推定ユニット２１０が利用する様々な情報データが記憶される。こうした情報データには、統計処理を行う際に利用する重み付け値情報（ＷＴＩ）、サーバ装置２００がそれまでに受信し、位置と対応付けた対情報データ（ＰＡＩ）、上述した図９に示される路面状態ごとの「摩擦係数」と「スリップ率」との関係のテンプレート（ＴＰＩ）等が含まれている。この記憶ユニット２２０には、路面状態推定ユニット２１０がアクセスできるようになっている。【０１９２】
上記の重み付け値情報（ＷＴＩ）には、図１３に示されるように、車両識別情報ＩＤｎ（ｎ＝１，２，…）ごとの重み付け値ＷＴｎが記憶されている。【０１９３】
上記の対情報データ（ＰＡＩ）には、図１４に示されるように、位置ＰＳp（ｐ＝１，…）ごとに、スリップ率情報λp,q（ｑ＝１，…）、摩擦係数情報μp,q、受信日時ＴＳp,q、及び、車両識別情報ＩＤｎの対が、記憶されている。【０１９４】
上記の外部通信ユニット２３０は、端末装置３００1，３００2，…のそれぞれから、ネットワークＮＷＳを介して送信された、端末装置が配置された車両の位置、端末装置が配置された車両が有する駆動輪の路面に対する「スリップ率情報」及び「摩擦係数情報」から成る対情報、端末装置が配置された車両が有する駆動輪の回転速度、車両情報等を、端末送信データとして受信する。そして、外部通信ユニット２３０は、当該端末送信データを路面状態推定ユニット２１０へ送る。ここで、外部通信ユニット２３０が受信する「車両情報」には、車両識別情報、駆動輪の配置位置情報等が含まれている。【０１９５】
また、外部通信ユニット２３０は、路面状態推定ユニット２１０から送られたマッピング結果等のサーバ送信データを受ける。そして、外部通信ユニット２３０は、当該サーバ送信データを、ネットワークＮＷＳを介して、複数の端末装置３００1，３００2，…、及び、少なくとも１つの端末装置４００1，４００2，…へ送信する。【０１９６】
＜端末装置３００1，３００2，…の構成＞
上記の端末装置３００1，３００2，…のそれぞれの構成について、端末装置３００1を例示して説明する。【０１９７】
図１５には、端末装置３００1の概略的な構成が示されている。図１５に示されるように、端末装置３００1は、車両ＣＲ１1内に配置される。なお、車両ＣＲ１1は、互いに独立に駆動可能な４つの駆動輪である左前側駆動輪ＷＨFL、右前側駆動輪ＷＨFR、左後側駆動輪ＷＨRL及び右後側駆動輪ＷＨRRの４つの駆動輪を備えている。また、車両ＣＲ１1には、上述したように、センサユニット３７０及び駆動系３９０が搭載されている。【０１９８】
上記のセンサユニット３７０は、回転速度センサ３７１j（ｊ＝ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ）、荷重センサ３７２j、電流センサ３７３j、加速度センサ３７４、位置検出センサ３７５及び各種センサ３７６を備えている。また、上記の駆動系３９０は、インバータ３９１j、モータ３９２jを備えている。ここで、回転速度センサ３７１j、荷重センサ３７２j、電流センサ３７３j、インバータ３９１j及びモータ３９２j、は、駆動輪ＷＨjに対応して設置されている。【０１９９】
上記の回転速度センサ３７１jのそれぞれは、対応する駆動輪ＷＨjの回転速度ωjを検出する。こうして検出された回転速度ωjは、端末装置３００1へ送られる。【０２００】
上記の荷重センサ３７２jのそれぞれは、対応する駆動輪ＷＨjにかかる荷重、すなわち、垂直抗力Ｎjを検出する。こうして検出された垂直抗力Ｎjは、端末装置３００1へ送られる。【０２０１】
上記の電流センサ３７３jのそれぞれは、対応する駆動輪ＷＨjの駆動するモータを流れる電流Ｉjを検出する。こうして検出された電流Ｉjは、端末装置３００1へ送られる。【０２０２】
上記の加速度センサ３７４は、車両ＣＲ１1の加速度αを検出する。こうして検出された加速度αは、端末装置３００1へ送られる。【０２０３】
上記の位置検出センサ３７５は、車両ＣＲ１1の位置を検出する。こうして検出された位置は、端末装置３００1へ送られる。【０２０４】
上記の各種センサ３７６には、アクセル開度センサ、ブレーキ量センサ、角速度センサ等が含まれている。【０２０５】
上記のインバータ３９１jのそれぞれは、端末装置３００1から送られた、トルク命令値Ｔm,jに対応するトルク発生信号を受ける。そして、インバータ３９１jのそれぞれは、当該トルク発生信号に従ってモータ駆動信号を生成し、生成されたモータ駆動信号をモータ３９２jへ送る。【０２０６】
上記のモータ３９２jのそれぞれは、対応するインバータ３９１jから送られたモータ駆動信号を受ける。そして、モータ３９２jのそれぞれは、当該モータ駆動信号に基づいてモータ回転運動を行い、駆動輪ＷＨjを回転させる。【０２０７】
次に、端末装置３００1の構成について説明する。図１５に示されるように、端末装置３００1は、制御ユニット３１０と、記憶ユニット３２０と、端末送信部８２２及び端末受信部８２３としての無線通信ユニット３３０とを備えている。そして、制御ユニット３１０には、センサユニット３７０及び駆動系３９０が接続されている。【０２０８】
上記の制御ユニット３１０は、演算部としての中央処理装置（ＣＰＵ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）を備えて構成される。この制御ユニット３１０は、プログラムを実行することにより、上述した実施形態における第１取得部８２１、第２取得部５１０Ａ、トルク命令値算出部５２０Ａ、推定トルク値算出部５３０、逆算トルク値算出部５４０、減算部５５０、フィルタ部５６０、利得乗算部５７０、パラメータ算出部５９０Ａ、並びに、摩擦係数推定部及びスリップ率推定部としての機能を果たすようになっている。【０２０９】
また、制御ユニット３１０は、各種センサ３７６に含まれるアクセル開度センサ、ブレーキ量センサ、角速度センサ等による検出結果に基づいて、駆動輪ＷＨjごとに対応するトルク指令値Ｔ*m,jを生成する。【０２１０】
制御ユニット３１０が実行するプログラムは、記憶ユニット３２０に記憶され、記憶ユニット３２０からロードされて実行される。このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。【０２１１】
なお、制御ユニット３１０が実行する処理については、後述する。【０２１２】
上記の記憶ユニット３２０は、上述したプログラム等の制御ユニット３１０が利用する様々な情報データが記憶される。こうした情報データには、駆動輪ＷＨjに対応する無駄時間Ｌj、駆動輪ＷＨjに対応するモータ３９１jのトルク応答の時定数τ1,j、駆動輪ＷＨjの慣性モーメントＪw,j、駆動輪ＷＨjに対する分配質量Ｍj、及び、駆動輪ＷＨjの半径ｒj、並びに、駆動輪ＷＨjに対応する係数ａj，ｂjが含まれている。この記憶ユニット３２０には、制御ユニット３１０がアクセスできるようになっている。【０２１３】
上記の無線通信ユニット３３０は、制御ユニット３１０から送られた端末送信データを受ける。そして、無線通信ユニット３３０は、当該端末送信データを、ネットワークＮＷＳを介してサーバ装置２００へ送信する。【０２１４】
また、無線通信ユニット３３０は、サーバ装置２００からネットワークＮＷＳを介して送信されたサーバ送信データを受信する。そして、無線通信ユニット３３０は、当該サーバ送信データを制御ユニット３１０へ送る。【０２１５】
＜端末装置４００1，４００2，…の構成＞
上記の端末装置４００1，４００2，…のそれぞれの構成について、端末装置４００1を例示して説明する。【０２１６】
図１６には、端末装置４００1の概略的な構成が示されている。図１６に示されるように、端末装置４００1は、車両ＣＲ２1内に配置される。なお、車両ＣＲ２1は、互いに独立に駆動可能な４つの駆動輪である左前側駆動輪ＷＨFL、右前側駆動輪ＷＨFR、左後側駆動輪ＷＨRL及び右後側駆動輪ＷＨRRの４つの駆動輪を備えている。また、車両ＣＲ２1には、上述したように、センサユニット４７０及び駆動系４９０が搭載されている。【０２１７】
上記のセンサユニット４７０は、位置検出センサ４７５及び各種センサ４７６を備えている。また、上記の駆動系４９０は、インバータ４９１j、モータ４９２jを備えている。ここで、インバータ４９１j及びモータ４９２j、は、駆動輪ＷＨjに対応して設置されている。【０２１８】
上記の位置検出センサ４７５は、車両ＣＲ２1の位置を検出する。こうして検出された位置は、端末装置４００1へ送られる。【０２１９】
上記の各種センサ４７６には、アクセル開度センサ、ブレーキ量センサ、角速度センサ等が含まれている。【０２２０】
上記のインバータ４９１jのそれぞれは、端末装置４００1から送られた、トルク命令値Ｔm,jに対応するトルク発生信号を受ける。そして、インバータ４９１jのそれぞれは、当該トルク発生信号に従ってモータ駆動信号を生成し、生成されたモータ駆動信号をモータ４９２jへ送る。【０２２１】
上記のモータ４９２jのそれぞれは、対応するインバータ４９１jから送られたモータ駆動信号を受ける。そして、モータ４９２jのそれぞれは、当該モータ駆動信号に基づいてモータ回転運動を行い、駆動輪ＷＨjを回転させる。【０２２２】
次に、端末装置４００1の構成について説明する。図１６に示されるように、端末装置４００1は、制御ユニット４１０と、記憶ユニット４２０と、端末受信部８３３としての無線通信ユニット４３０とを備えている。そして、制御ユニット４１０には、センサユニット４７０及び駆動系４９０が接続されている。【０２２３】
上記の制御ユニット４１０は、演算部としての中央処理装置（ＣＰＵ）を備えて構成される。この制御ユニット４１０は、プログラムを実行することにより、上述した実施形態における第３取得部５１０Ｂ、トルク命令値算出部５２０Ｂ、上限値設定部５９０Ｂとしての機能を果たすようになっている。【０２２４】
また、制御ユニット４１０は、各種センサ４７６に含まれるアクセル開度センサ、ブレーキ量センサ、角速度センサ等による検出結果に基づいて、駆動輪ＷＨjごとに対応するトルク指令値Ｔ*m,jを生成する。【０２２５】
制御ユニット４１０が実行するプログラムは、記憶ユニット４２０に記憶され、記憶ユニット４２０からロードされて実行される。このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。【０２２６】
なお、制御ユニット４１０が実行する処理については、後述する。【０２２７】
上記の記憶ユニット４２０は、上述したプログラム等の制御ユニット４１０が利用する様々な情報データが記憶される。【０２２８】
上記の無線通信ユニット４３０は、サーバ装置２００からネットワークＮＷＳを介して送信されたサーバ送信データを受信する。そして、無線通信ユニット４３０は、当該サーバ送信データを制御ユニット４１０へ送る。【０２２９】
［動作］
次に、上記のように構成されたシステム１００による路面状態推定処理及びトラクション処理の動作について、説明する。【０２３０】
＜路面状態推定処理＞
まず、サーバ装置２００において行われる路面状態推定処理について説明する。【０２３１】
かかる路面状態推定処理に際しては、図１７に示されるように、ステップＳ１１において、サーバ装置２００の路面状態推定ユニット２１０が、端末送信データを、端末装置３００1，３００2，…のいずれかから受信したか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１１：Ｎ）には、ステップＳ１１の処理が繰り返される。一方、ステップＳ１１における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ１１：Ｙ）には、処理はステップＳ１２へ進む。【０２３２】
ステップＳ１２では、路面状態推定ユニット２１０が、端末送信データに含まれる車両が有する駆動輪の回転速度が所定速度以上か否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１２：Ｎ）には、処理はステップＳ１１へ戻る。一方、ステップＳ１２における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ１２：Ｙ）には、処理はステップＳ１３へ進む。このステップＳ１３では、「統計処理」が行われる。この「統計処理」の詳細については、後述する。【０２３３】
引き続き、ステップＳ１４において、路面状態推定ユニット２１０が、統計処理結果である新たに受信した車両位置における路面状態を表す「摩擦係数」と「スリップ率」との関係と、記憶ユニット２２０内に予め用意された路面状態ごとの「摩擦係数」と「スリップ率」との関係のテンプレート（上述した図９参照）とを比較する。そして、路面状態推定ユニット２１０は、統計処理結果と良い一致を示すテンプレートを特定し、新たに受信した車両位置における路面状態情報を推定する。この後、処理はステップＳ１５へ進む。【０２３４】
ステップＳ１５では、路面状態推定ユニット２１０が、推定された路面状態情報、すなわち、路面の滑りやすさの数値化情報「Ｄ」の値を、地図上の新たに受信した車両位置へマッピングする。この後、処理はステップＳ１１へ戻る。【０２３５】
こうして生成されたマッピング結果は、定期的に、端末装置３００1，３００2，…及び端末装置４００1，４００2，…へ送信される。【０２３６】
《統計処理》
次に、上述したステップＳ１３における「統計処理」について説明する。【０２３７】
この「統計処理」は、図１８に示されるように、まず、ステップＳ２１において、路面状態推定ユニット２１０が、端末送信データに含まれる車両識別情報に対応する車両の重み付け値を、記憶ユニット２２０内の重み付け値情報（ＷＴＩ）から読み取る。引き続き、ステップＳ２２において、路面状態推定ユニット２１０が、端末送信データに含まれるスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報に、読み取った重み付け値を付加した重み付き対情報を生成する。次いで、ステップＳ２３において、路面状態推定ユニット２１０が、端末送信データに含まれる車両位置と、重み付き対情報とを対応付ける。この後、処理はステップＳ２４へ進む。【０２３８】
なお、受信したスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報は、車両位置と対応付けて、受信日時及び車両識別情報とともに、記憶ユニット２２０内に格納される。【０２３９】
ステップＳ２４では、路面状態推定ユニット２１０が、新たに受信した車両位置における、当該新たな受信前に記憶ユニット２２０内に格納されていた対情報データ（ＰＡＩ）を読み取る。引き続き、路面状態推定ユニット２１０は、対情報データに含まれる車両識別情報に対応する車両の重み付け値を、記憶ユニット２２０内の重み付け値情報（ＷＴＩ）から読み取る。そして、路面状態推定ユニット２１０は、対情報データに含まれるスリップ率情報及び摩擦係数情報に重み付け値を付加した重み付き対情報を生成する。【０２４０】
引き続き、ステップＳ２５において、路面状態推定ユニット２１０が、重み付き対情報について、統計処理を行う。かかる統計処理を行うに際して、路面状態推定ユニット２１０は、重み付き対情報における「スリップ率」を独立変数、重み付き対情報における「摩擦係数」をスリップ率の従属変数として、車両の重み付け値を採用した重み付き最小二乗法を用いる。そして、路面状態推定ユニット２１０は、かかる最小二乗法でフィッティングした曲線を、新たに受信した車両位置における路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係として導出する。この後、処理はステップＳ２６へ進む。【０２４１】
なお、本実施例では、路面状態推定ユニット２１０は、対情報データに含まれる受信日時を参照して、受信時点から時間を経過するほど、当該受信した対情報の重みを小さくして、重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行うようになっている。【０２４２】
ステップＳ２６では、路面状態推定ユニット２１０が、新たに受信したスリップ率情報と同時に受信した摩擦係数情報により示される摩擦係数の値と、当該新たに受信したスリップ率情報の値に対応する重み付き最小二乗法により導出されたフィッティング曲線上の摩擦係数の値とのずれ量を算出する。そして、路面状態推定ユニット２１０は、当該算出されたずれ量が大きいほど、重み付け値を小さくする更新を行う。また、路面状態推定ユニット２１０は、当該算出されたずれ量が小さいほど、重み付け値を大きくする更新を行う。そして、路面状態推定ユニット２１０は、更新された重み付け値を、記憶ユニット２２０の重み付け値情報（ＷＴＩ）に格納する。この後、処理は、上述した図１７におけるステップＳ１４へ進む。【０２４３】
＜端末送信データの送信処理＞
次に、端末装置３００1，３００2，…において行われる端末送信データの送信処理について説明する。以下では、端末装置３００1において行われる端末送信データの送信処理を例示して説明する。【０２４４】
かかる端末送信データの送信処理に際しては、図１９に示されるように、ステップＳ４１において、制御ユニット３１０が、車両ＣＲ１1が走行中であるか否かを判定する。かかる判定は、駆動輪ＷＨjの回転速度ωjの全てが「０」あるいは加速度αの時間積分値が「０」であるといえるか否かを判定することにより行われる。ステップＳ４１における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ４１：Ｎ）には、ステップＳ４１の処理が繰り返される。【０２４５】
一方、ステップＳ４１における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ４１：Ｙ）には、処理はステップＳ４２へ進む。このステップＳ４２では、制御ユニット３１０が、車両位置、駆動輪の路面に対する「スリップ率情報」及び「摩擦係数情報」、駆動輪の回転速度を取得する。この後、処理はステップＳ４３へ進む。【０２４６】
ステップＳ４３では、制御ユニット３１０が、取得した車両位置、駆動輪の路面に対する「スリップ率情報」及び「摩擦係数情報」、駆動輪の回転速度、並びに、車両情報を、端末送信データとして、ネットワークＮＷＳを介してサーバ装置２００へ送信する。この後、処理はステップＳ４１へ戻る。【０２４７】
＜端末装置３００1によるトラクション処理＞
次に、端末装置３００1，３００2，…において行われるトラクション処理について説明する。以下では、端末装置３００1において行われるトラクション処理を例示して説明する。【０２４８】
かかる端末装置３００1によるトラクション処理は、図２０に示されるように、まず、ステップＳ５１において、制御ユニット３１０が、車両ＣＲ１1が走行中であるか否かを判定する。ステップＳ５１における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ５１：Ｎ）には、ステップＳ５１の処理が繰り返される。【０２４９】
一方、ステップＳ５１における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ５１：Ｙ）には、処理はステップＳ５２へ進む。このステップＳ５２では、制御ユニット３１０が、サーバ装置２００において処理された路面状態情報（路面の滑りやすさの数値化情報「Ｄ」）のマッピング結果を、ネットワークＮＷＳを介して取得する。この後、処理はステップＳ５３へ進む。【０２５０】
ステップＳ５３では、制御ユニット３１０が、モデル追従制御によるトラクション処理を実施する。かかるトラクション処理に際して、制御ユニット３１０は、推定した摩擦係数μ及びスリップ率λ、サーバ装置２００から送られた現在位置付近のマッピング結果、並びに、記憶ユニット３２０内の係数ｂjに基づいて、上述した（１９）式を利用して、利得係数ｋを算出する。引き続き、制御ユニット３１０は、当該利得係数ｋ及び記憶ユニット３２０内の係数ａjに基づいて、上述した（２０）式を利用して、時定数τを算出する。【０２５１】
本実施例では、利得係数ｋの算出に際して、路面の滑りやすさの数値化情報「Ｄ」の値（＝Ｄ１）が、大きく変化しない区間を、車両ＣＲ１1が走行しているときは、推定した摩擦係数μ及びスリップ率λ、並びに、記憶ユニット３２０内の係数ｂに基づいて、（１９）式を利用して、利得係数ｋを算出する。【０２５２】
また、マッピング結果から、路面の滑りやすさの数値化情報「Ｄ」の値が、例えば、値Ｄ１から値Ｄ２に大きく変化する位置に、車両ＣＲ１1が入る瞬間には、値Ｄ２から利得係数ｋを算出する。例えば、ｋ＝１／Ｄという式を用いると、値Ｄ２＝０．１のときはｋ＝１０となる。その後、車両ＣＲ１1が、値Ｄ２の区間に入って走行しはじめれば、推定した摩擦係数μ及びスリップ率λ、並びに、記憶ユニット３２０内の係数ｂに基づいて、（１９）式を利用して、利得係数ｋを算出する。この段階的に行う制御方法により、例えば、滑りにくい路面から滑りやすい路面に急に変わる路面において、摩擦係数μ及びスリップ率λが生成されるまでの時間を待つことなく、スリップ抑制度合いが高くなるように利得係数ｋを設定することが可能となる。【０２５３】
そして、制御ユニット３１０は、算出された利得係数ｋj及び時定数τjを設定することで、上述したモデル追従制御を実行する。この後、処理はステップＳ５１へ戻る。以後、ステップＳ５１〜Ｓ５３の処理が繰り返されることにより、駆動輪ＷＨjに対するトラクション処理が行われる。【０２５４】
＜端末装置４００1によるトラクション処理＞
次に、端末装置４００1，４００2，…において行われるトラクション処理について説明する。以下では、端末装置４００1において行われるトラクション処理を例示して説明する。【０２５５】
かかる端末装置４００1によるトラクション処理は、図２１に示されるように、まず、ステップＳ６１において、制御ユニット４１０が、車両ＣＲ２1が走行中であるか否かを判定する。ステップＳ６１における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ６１：Ｎ）には、ステップＳ６１の処理が繰り返される。【０２５６】
一方、ステップＳ６１における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ６１：Ｙ）には、処理はステップＳ６２へ進む。このステップＳ６２では、制御ユニット４１０が、サーバ装置２００において処理された路面状態情報のマッピング結果を、ネットワークＮＷＳを介して取得する。この後、処理はステップＳ６３へ進む。ステップＳ６３では、制御ユニット４１０が、トルク上限値設定によるトラクション処理を実施する。この後、処理はステップＳ６１へ戻る。以後、ステップＳ６１〜Ｓ６３の処理が繰り返されることにより、駆動輪ＷＨjに対するトラクション処理が行われる。【０２５７】
以上説明したように、本実施例では、駆動輪を有する複数の車両ＣＲ１1，ＣＲ１2，…ごとに配置された端末装置３００1，３００2，…が、端末装置が配置された車両の位置と、端末装置が配置された車両が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報と、端末装置が配置された車両が有する駆動輪の回転速度とを取得する。そして、端末装置３００1，３００2，…のそれぞれは、取得結果を、定期的に、サーバ装置２００へ送信する。【０２５８】
サーバ装置２００では、路面状態推定ユニット２１０が、まず、新たに対情報を送信した車両の重み付け値を、新たに受信した対情報に付加する。引き続き、路面状態推定ユニット２１０は、新たに受信した車両位置と当該重み付け値を付加した対情報とを対応付けたデータを生成する。そして、路面状態推定ユニット２１０は、記憶ユニット２２０内に格納されている新たに受信した車両位置における対情報のデータと、新たに生成された対情報のデータとを組み合せた対情報のデータについて、車両の重み付け値を採用した重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行う。そして、路面状態推定ユニット２１０は、重み付き最小二乗法によりフィッティングした曲線を、新たに受信した車両位置における路面状態を表す「摩擦係数」と「スリップ率」との関係として、導出する。【０２５９】
引き続き、路面状態推定ユニット２１０は、当該導出結果と、予め用意された路面状態ごとの「摩擦係数」と「スリップ率」との関係のテンプレートとを比較する。そして、路面状態推定ユニット２１０は、比較結果に基づいて、新たに受信した車両位置における路面状態情報を推定し、当該路面状態情報を、地図上の新たに受信した車両位置へマッピングする。こうして新たにマッピングされたマッピング結果は、ネットワークＮＷＳを介して、複数の端末装置３００1，３００2，…、及び、少なくとも１つの端末装置４００1，４００2，…へ送信される。【０２６０】
そして、複数の端末装置３００1，３００2，…、及び、少なくとも１つの端末装置４００1，４００2，…において、マッピング結果に基づくトラクション処理が行われる。【０２６１】
したがって、本実施例によれば、複数の車両が取得した路面状態に関する情報に基づく路面状態の推定に寄与することができ、各車両における精度の高いトラクション制御に資することができる。【０２６２】
［実施例の変形］
本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。【０２６３】
例えば、上記の実施形例では、サーバ装置からは、マッピング結果が端末装置へ送信されることとした。サーバ装置から送信される情報としては、マッピングを行う前の路面状態情報であってもよい。【０２６４】
また、上記の実施例では、サーバ装置においてマッピング処理を行うようにしたが、端末装置側が、上述した路面状態情報を受信し、当該受信結果に基づいて、端末装置側でマッピング処理を行うようにしてもよい。【０２６５】
また、上記の実施例では、路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとして１０個のテンプレート（上述した図９参照）を用意したが、テンプレートの数は、１０個以外であってもよい。【０２６６】
また、上記の実施例では、端末装置３００1，…がモデル追従制御によるトラクション処理を実施し、端末装置４００1，…がトルク上限値を設定するトラクション処理を実施することとしたが、スリップ率及び摩擦係数の少なくとも一方を利用するトラクション処理や、サーバ装置から受信する路面状態情報に基づいたトラクション処理であれば、他のトラクション処理であってもよいことは、勿論である。つまり、スリップ率や摩擦係数を用いずに、サーバ装置から受信する路面の滑りやすさの数値化情報Ｄ値からモデル追従制御の利得係数ｋを生成してトラクション制御を実施してもよい。【０２６７】
また、路面の滑りやすさを数値化したマッピング結果を、端末装置の表示部に表示させるようにしてもよい。さらに、例えば、マッピング結果に基づいて走行中の路面状態を、音声で運転者に通知すうようにしてもよい。【０２６８】
また、路面の滑りやすさを数値化したマッピング結果を参照して、例えば、滑りやすい道路を避ける走行ルートの案内を行うようにしてもよい。【０２６９】
また、上記の実施例では、端末装置３００1，…が、摩擦係数推定部及びスリップ率推定部を備える構成とした。これに対し、摩擦係数推定部及びスリップ率推定部を、端末装置３００1，…の外部に配置するようにしてもよい。【０２７０】
また、上記の実施例では、移動体が、互いに独立して駆動可能な４個の駆動輪を有する車両ＣＲであるについて、本発明を適用した。これに対し、移動体が１個以上の駆動輪を有する場合には、本発明を適用して、トラクション制御を行うことができる。なお、移動体が複数個の駆動輪を有する場合には、個々の駆動輪を独立して駆動可能であるか否かにかかわらず、本発明を適用して、トラクション制御を行うことができる。【０２７１】
また、上記の実施例では、上述した（１９）式を利用して、スリップ率λjと摩擦係数μjとの比に基づいて利得係数ｋjを算出することにした。これに対し、上述した（２１）〜（２３）式により、利得係数ｋjを算出するようにしてもよい。【０２７２】
また、上記の実施例では、係数ｂjは、スリップ率λj及び摩擦係数μjに依存した値とした。これに対し、スリップ率λj及び摩擦係数μjに応じて利得係数ｋjを決定するためのテーブルを作成するようにしてもよい。【０２７３】
また、上述した実施形態で述べたように、安定性を確保する目的のみであれば、（２４）式を満たすように時定数τjを設定すればよい。【０２７４】
また、詳細な車両位置情報が得られれば、路面状態情報は道路の車線ごとに生成することが可能となる。したがって、例えば、複数車線の道路を走行中に、どちらの車線が走行し易いかを運転手に伝達することも可能となる。また、４輪あるいは左右の２輪それぞれで推定したスリップ率情報と摩擦係数情報が送信されれば、車線の中における左側と右側での路面状態情報を生成することが可能となる。こうした路面状態情報を生成することにより、樹木等の影で部分的に凍結している道路を走行する際に、安全走行に役立たせることができる。
【図１】
2013175567.tif 000005
【図２】
2013175567.tif 000006
【図３】
2013175567.tif 000007
【図４】
2013175567.tif 000008
【図５】
2013175567.tif 000009
【図６】
2013175567.tif 000010
【図７】
2013175567.tif 000011
【図８】
2013175567.tif 000012
【図９】
2013175567.tif 000013
【図１０】
2013175567.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2013175567.tif 000017
【図１４】
2013175567.tif 000018
【図１５】
2013175567.tif 000019
【図１６】
2013175567.tif 000020
【図１７】
2013175567.tif 000021
【図１８】
2013175567.tif 000022
【図１９】
2013175567.tif 000023
【図２０】
2013175567.tif 000024
【図２１】
2013175567.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月21日(2014.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪を有する複数の移動体ごとに配置され、配置された移動体とともに移動する端末装置と通信可能なサーバ装置であって、
前記端末装置のそれぞれが取得した、前記端末装置が配置された移動体の位置と、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを受信するとともに、前記移動体の位置及び前記対情報を送信した端末装置から、前記端末装置が配置された移動体の移動体識別情報を受信する受信部と；
前記受信部が受信した複数の対情報について位置ごとに統計処理を行い、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係を導出する統計処理部と；
前記統計処理部により導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較し、位置ごとの路面状態情報を推定する推定部と；
前記統計処理を行う際における前記移動体識別情報ごとの重み付け値が記憶される記憶部と；
前記推定部による推定結果に基づく提供情報を、前記複数の端末装置へ送信する送信部と；を備え、
前記統計処理部は、
前記受信した移動体識別情報に対応する重み付け値を前記記憶部内から読み取り、前記受信した対情報に前記読み取った重み付け値を付加した重み付き対情報に基づいて、重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行い、
前記重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行うに際して、受信時点から時間を経過するほど、前記受信した対情報の重みを小さくし、
前記重み付き最小二乗法により導出された関係から得られる前記受信した対情報におけるスリップ率情報に対応する摩擦係数の値と、前記受信した対情報における摩擦係数情報により示される摩擦係数の値とのずれ量を算出し、
前記ずれ量が大きいほど前記記憶部内の重み付け値を小さくする更新を行い、前記ずれ量が小さいほど前記記憶部内の重み付け値を大きくする更新を行う、
ことを特徴とするサーバ装置。
【請求項２】
前記提供情報には、前記推定部により推定された路面状態情報が含まれる、ことを特徴とする請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項３】
前記推定部により推定された路面状態情報を、地図上へのマッピングを行うマッピング部を更に備え、
前記提供情報には、前記推定部により推定された路面状態情報、及び、前記マッピング部によるマッピング結果の少なくとも一方が含まれる、
ことを備えることを特徴とする請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項４】
前記受信部は、前記端末装置から、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の回転速度を更に受信し、
前記統計処理部は、前記回転速度が所定値以上のときに、前記統計処理を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項５】
前記路面状態情報には、路面の滑りやすさの数値化情報が含まれる、ことを特徴とする請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項６】
前記送信部は、前記提供情報を、更に、前記複数の移動体とは異なる少なくとも１つの移動体ごとに配置され、前記少なくとも１つの移動体とともに移動する端末装置へ送信する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のサーバ装置。
【請求項７】
駆動輪を有する複数の移動体ごとに配置され、配置された移動体とともに移動する端末装置と通信可能なサーバ装置であって、
前記端末装置のそれぞれが取得した、前記端末装置が配置された移動体の駆動輪の位置と、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを受信するとともに、前記移動体の駆動輪の位置及び前記対情報を送信した端末装置から、前記端末装置が配置された移動体の移動体識別情報を受信する受信部と；
前記受信部が受信した複数の対情報について位置ごとに統計処理を行い、前記駆動輪の位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係を導出する統計処理部と；
前記統計処理部により導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較し、前記駆動輪の位置ごとの路面状態情報を推定することで、車線内の路面状態情報を推定する推定部と；
前記統計処理を行う際における前記移動体識別情報ごとの重み付け値が記憶される記憶部と；
前記推定部による推定結果に基づく提供情報を、前記複数の端末装置へ送信する送信部と；を備え、
前記統計処理部は、
前記受信した移動体識別情報に対応する重み付け値を前記記憶部内から読み取り、前記受信した対情報に前記読み取った重み付け値を付加した重み付き対情報に基づいて、重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行い、
前記重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行うに際して、受信時点から時間を経過するほど、前記受信した対情報の重みを小さくし、
前記重み付き最小二乗法により導出された関係から得られる前記受信した対情報におけるスリップ率情報に対応する摩擦係数の値と、前記受信した対情報における摩擦係数情報により示される摩擦係数の値とのずれ量を算出し、
前記ずれ量が大きいほど前記記憶部内の重み付け値を小さくする更新を行い、前記ずれ量が小さいほど前記記憶部内の重み付け値を大きくする更新を行う、
ことを特徴とするサーバ装置。
【請求項８】
駆動輪を有する移動体に配置され、前記移動体とともに移動して、サーバ装置と通信可能な端末装置であって、
前記移動体の位置と、前記移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを取得する第１取得部と；
前記第１取得部による取得結果及び前記移動体の移動体識別情報を、前記サーバ装置へ送信する送信部と；
収集された複数の対情報について位置ごとに統計処理が行われることにより、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係が導出され、前記導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較して推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記サーバ装置から受信する受信部と；
前記受信部により受信された提供情報に基づいて、トラクションに関する処理を行うトラクション処理部と；を備え、
前記サーバ装置は、前記統計処理を行う際における前記移動体識別情報ごとの重み付け値が記憶される記憶部を備えており、
前記サーバ装置が行う統計処理は、
前記受信した移動体識別情報に対応する重み付け値を前記記憶部内から読み取り、前記受信した対情報に前記読み取った重み付け値を付加した重み付き対情報に基づいて行う、重み付き最小二乗法を用いた統計処理であり、
前記重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行うに際して、受信時点から時間を経過するほど、前記受信した対情報の重みを小さくし、
前記重み付き最小二乗法により導出された関係から得られる前記受信した対情報におけるスリップ率情報に対応する摩擦係数の値と、前記受信した対情報における摩擦係数情報により示される摩擦係数の値とのずれ量を算出し、
前記ずれ量が大きいほど前記記憶部内の重み付け値を小さくする更新を行い、前記ずれ量が小さいほど前記記憶部内の重み付け値を大きくする更新を行う、
ことを特徴とする端末装置。
【請求項９】
前記提供情報には、前記推定された路面状態情報が含まれ、
前記トラクション処理部は、
前記駆動輪に対するトルク指令値、及び、前記駆動輪の回転速度を取得する第２取得部と；
前記取得されたトルク指令値と補正量とに基づいて、前記駆動輪を駆動するモータへ向けて出力するトルク命令値を算出するトルク命令値算出部と；
前記算出されたトルク命令値と、前記駆動輪へのトルク伝達モデルとに基づいて、前記駆動輪に作用するトルクの推定値を算出する推定トルク値算出部と；
前記駆動輪にスリップが生じない規範モデルに従って、前記取得された回転速度に対応するトルク値を算出する逆算トルク値算出部と；
前記推定トルク値算出部による算出結果と、前記逆算トルク値算出部による算出結果との差分に１次遅れを付与するフィルタ部と；
前記１次遅れが付与された差分に利得係数を乗じた結果を、前記補正量として、前記トルク命令値算出部に帰還させる利得乗算部と；を備え、
前記利得係数は、前記推定された路面状態情報を利用して適応的に設定された値とされ、
前記フィルタ部の時定数は、前記推定された路面状態情報を利用して適応的に設定された値、又は、前記利得係数が取り得る最大値の推定値に基づいて定まる値とされる、
ことを特徴とする請求項８に記載の端末装置。
【請求項１０】
駆動輪を有する移動体に配置され、前記移動体とともに移動して、サーバ装置と通信可能な端末装置であって、
前記移動体とは異なる複数の他の移動体ごとに配置され、配置された他の移動体とともに移動する他の端末装置で取得された、前記他の移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報について、取得された位置ごとに統計処理が行われることにより、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係が導出され、前記導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較して推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記サーバ装置から受信する受信部と；
前記受信部により受信された提供情報に基づいて、トラクションに関する処理を行うトラクション処理部と；を備え、
前記サーバ装置は、前記統計処理を行う際における前記移動体識別情報ごとの重み付け値が記憶される記憶部を備えており、
前記サーバ装置は、前記他の端末装置から、前記他の移動体の位置と前記対情報とを受信するとともに、前記他の端末装置が配置された前記他の移動体の移動体識別情報を受信し、
前記サーバ装置が行う統計処理は、
前記受信した移動体識別情報に対応する重み付け値を前記記憶部内から読み取り、前記受信した対情報に前記読み取った重み付け値を付加した重み付き対情報に基づいて行う、重み付き最小二乗法を用いた統計処理であり、
前記重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行うに際して、受信時点から時間を経過するほど、前記受信した対情報の重みを小さくし、
前記重み付き最小二乗法により導出された関係から得られる前記受信した対情報におけるスリップ率情報に対応する摩擦係数の値と、前記受信した対情報における摩擦係数情報により示される摩擦係数の値とのずれ量を算出し、
前記ずれ量が大きいほど前記記憶部内の重み付け値を小さくする更新を行い、前記ずれ量が小さいほど前記記憶部内の重み付け値を大きくする更新を行う、
ことを特徴とする端末装置。
【請求項１１】
前記提供情報には、前記路面状態情報の地図上へのマッピング結果が含まれ、
前記トラクション処理部は、前記マッピング結果に基づいてトラクション処理を行う、
ことを特徴とする請求項８又は１０に記載の端末装置。
【請求項１２】
前記提供情報には、前記路面状態情報が含まれ、
前記トラクション処理部は、前記路面状態情報を、地図上へのマッピングを行うマッピング部を備え、
前記トラクション処理部は、前記マッピング部によるマッピング結果に基づいてトラクション処理を行う、
ことを備えることを特徴とする請求項８又は１０に記載の端末装置。
【請求項１３】
駆動輪を有する複数の移動体ごとに配置され、配置された移動体とともに移動する端末装置と、前記端末装置と通信可能なサーバ装置とを備えるシステムであって、
前記サーバ装置は、
前記端末装置のそれぞれが取得した、前記端末装置が配置された移動体の位置と、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを受信するとともに、前記移動体の位置及び前記対情報を送信した端末装置から、前記端末装置から配置された移動体の移動体識別情報を受信するサーバ受信部と；
前記サーバ受信部が受信した複数の対情報について位置ごとに統計処理を行い、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係を導出する統計処理部と；
前記統計処理部により導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較し、位置ごとの路面状態情報を推定する推定部と；
前記統計処理を行う際における前記移動体識別情報ごとの重み付け値が記憶される記憶部と；
前記推定部により推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記複数の端末装置へ送信するサーバ送信部と；を備え、
前記端末装置は、
前記移動体の位置と、前記移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを取得する取得部と；
前記取得部による取得結果を、前記サーバ装置へ送信する端末送信部と；
前記提供情報を、前記サーバ装置から受信する端末受信部と；
前記端末受信部により受信された提供情報に基づいて、トラクションに関する処理を行うトラクション処理部と；を備え、
前記サーバ装置では、
前記統計処理部が、
前記受信した移動体識別情報に対応する重み付け値を、前記記憶部内から読み取り、前記受信した対情報に前記読み取った重み付け値を付加した重み付き対情報に基づいて、重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行い、
前記重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行うに際して、受信時点から時間を経過するほど、前記受信した対情報の重みを小さくし、
前記重み付き最小二乗法により導出された関係から得られる前記受信した対情報におけるスリップ率情報に対応する摩擦係数の値と、前記受信した対情報における摩擦係数情報により示される摩擦係数の値とのずれ量を算出し、
前記ずれ量が大きいほど前記記憶部内の重み付け値を小さくする更新を行い、前記ずれ量が小さいほど前記記憶部内の重み付け値を大きくする更新を行う、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１４】
前記複数の移動体とは異なる少なくとも１つの移動体ごとに配置され、前記少なくとも１つの移動体とともに移動する別の端末装置を更に備え、
前記別の端末装置は、
前記提供情報を前記サーバ装置から受信する端末受信部と；
前記端末受信部により受信された提供情報に基づいて、トラクションに関する処理を行うトラクション処理部と；を備える、
ことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
駆動輪を有する複数の移動体ごとに配置され、配置された移動体とともに移動する端末装置と、前記端末装置と通信可能なサーバ装置とを備えるシステムにおいて使用される路面状態推定方法であって、
前記端末装置のそれぞれから受信した、前記端末装置が配置された移動体の位置と、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とに基づいて、前記サーバ装置が、受信した複数の対情報について位置ごとに統計処理を行い、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係を導出する統計処理工程と；
前記統計処理工程において導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較し、前記サーバ装置が、位置ごとの路面状態情報を推定する推定工程と；
前記推定工程において推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記サーバ装置が、前記複数の端末装置へ送信する送信工程と；を備え、
前記サーバ装置は、前記統計処理を行う際における前記移動体識別情報ごとの重み付け値が記憶される記憶部を備えており、
前記サーバ装置は、前記端末装置から、前記移動体の位置と前記対情報とを受信するとともに、前記端末装置が配置された前記移動体の移動体識別情報を受信し、
前記サーバ装置が行う統計処理工程では、
前記受信した移動体識別情報に対応する重み付け値を前記記憶部内から読み取り、前記受信した対情報に前記読み取った重み付け値を付加した重み付き対情報に基づいて、重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行い、
前記重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行うに際して、受信時点から時間を経過するほど、前記受信した対情報の重みを小さくし、
前記重み付き最小二乗法により導出された関係から得られる前記受信した対情報におけるスリップ率情報に対応する摩擦係数の値と、前記受信した対情報における摩擦係数情報により示される摩擦係数の値とのずれ量を算出し、
前記ずれ量が大きいほど前記記憶部内の重み付け値を小さくする更新を行い、前記ずれ量が小さいほど前記記憶部内の重み付け値を大きくする更新を行う、
ことを特徴とする路面状態推定方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の路面状態推定方法を演算部に実行させる、ことを特徴とする路面状態推定プログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の路面状態推定プログラムが、演算部により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明は、第１の観点からすると、駆動輪を有する複数の移動体ごとに配置され、配置された移動体とともに移動する端末装置と通信可能なサーバ装置であって、前記端末装置のそれぞれが取得した、前記端末装置が配置された移動体の位置と、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを受信するとともに、前記移動体の位置及び前記対情報を送信した端末装置から、前記端末装置が配置された移動体の移動体識別情報を受信する受信部と；前記受信部が受信した複数の対情報について位置ごとに統計処理を行い、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係を導出する統計処理部と；前記統計処理部により導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較し、位置ごとの路面状態情報を推定する推定部と；前記統計処理を行う際における前記移動体識別情報ごとの重み付け値が記憶される記憶部と；前記推定部による推定結果に基づく提供情報を、前記複数の端末装置へ送信する送信部と；を備え、前記統計処理部は、前記受信した移動体識別情報に対応する重み付け値を前記記憶部内から読み取り、前記受信した対情報に前記読み取った重み付け値を付加した重み付き対情報に基づいて、重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行い、前記重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行うに際して、受信時点から時間を経過するほど、前記受信した対情報の重みを小さくし、前記重み付き最小二乗法により導出された関係から得られる前記受信した対情報におけるスリップ率情報に対応する摩擦係数の値と、前記受信した対情報における摩擦係数情報により示される摩擦係数の値とのずれ量を算出し、前記ずれ量が大きいほど前記記憶部内の重み付け値を小さくする更新を行い、前記ずれ量が小さいほど前記記憶部内の重み付け値を大きくする更新を行う、ことを特徴とするサーバ装置である。
また、本発明は、第２の観点からすると、駆動輪を有する複数の移動体ごとに配置され、配置された移動体とともに移動する端末装置と通信可能なサーバ装置であって、前記端末装置のそれぞれが取得した、前記端末装置が配置された移動体の駆動輪の位置と、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを受信するとともに、前記移動体の駆動輪の位置及び前記対情報を送信した端末装置から、前記端末装置が配置された移動体の移動体識別情報を受信する受信部と；前記受信部が受信した複数の対情報について位置ごとに統計処理を行い、前記駆動輪の位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係を導出する統計処理部と；前記統計処理部により導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較し、前記駆動輪の位置ごとの路面状態情報を推定することで、車線内の路面状態情報を推定する推定部と；前記統計処理を行う際における前記移動体識別情報ごとの重み付け値が記憶される記憶部と；前記推定部による推定結果に基づく提供情報を、前記複数の端末装置へ送信する送信部と；を備え、前記統計処理部は、前記受信した移動体識別情報に対応する重み付け値を前記記憶部内から読み取り、前記受信した対情報に前記読み取った重み付け値を付加した重み付き対情報に基づいて、重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行い、前記重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行うに際して、受信時点から時間を経過するほど、前記受信した対情報の重みを小さくし、前記重み付き最小二乗法により導出された関係から得られる前記受信した対情報におけるスリップ率情報に対応する摩擦係数の値と、前記受信した対情報における摩擦係数情報により示される摩擦係数の値とのずれ量を算出し、前記ずれ量が大きいほど前記記憶部内の重み付け値を小さくする更新を行い、前記ずれ量が小さいほど前記記憶部内の重み付け値を大きくする更新を行う、ことを特徴とするサーバ装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明は、第３の観点からすると、駆動輪を有する移動体に配置され、前記移動体とともに移動して、サーバ装置と通信可能な端末装置であって、前記移動体の位置と、前記移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを取得する第１取得部と；前記第１取得部による取得結果及び前記移動体の移動体識別情報を、前記サーバ装置へ送信する送信部と；収集された複数の対情報について位置ごとに統計処理が行われることにより、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係が導出され、前記導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較して推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記サーバ装置から受信する受信部と；前記受信部により受信された提供情報に基づいて、トラクションに関する処理を行うトラクション処理部と；を備え、前記サーバ装置は、前記統計処理を行う際における前記移動体識別情報ごとの重み付け値が記憶される記憶部を備えており、前記サーバ装置が行う統計処理は、前記受信した移動体識別情報に対応する重み付け値を前記記憶部内から読み取り、前記受信した対情報に前記読み取った重み付け値を付加した重み付き対情報に基づいて行う、重み付き最小二乗法を用いた統計処理であり、前記重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行うに際して、受信時点から時間を経過するほど、前記受信した対情報の重みを小さくし、前記重み付き最小二乗法により導出された関係から得られる前記受信した対情報におけるスリップ率情報に対応する摩擦係数の値と、前記受信した対情報における摩擦係数情報により示される摩擦係数の値とのずれ量を算出し、前記ずれ量が大きいほど前記記憶部内の重み付け値を小さくする更新を行い、前記ずれ量が小さいほど前記記憶部内の重み付け値を大きくする更新を行う、ことを特徴とする端末装置である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明は、第４の観点からすると、駆動輪を有する移動体に配置され、前記移動体とともに移動して、サーバ装置と通信可能な端末装置であって、前記移動体とは異なる複数の他の移動体ごとに配置され、配置された他の移動体とともに移動する他の端末装置で取得された、前記他の移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報について、取得された位置ごとに統計処理が行われることにより、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係が導出され、前記導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較して推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記サーバ装置から受信する受信部と；前記受信部により受信された提供情報に基づいて、トラクションに関する処理を行うトラクション処理部と；を備え、前記サーバ装置は、前記統計処理を行う際における前記移動体識別情報ごとの重み付け値が記憶される記憶部を備えており、前記サーバ装置は、前記他の端末装置から、前記他の移動体の位置と前記対情報とを受信するとともに、前記他の端末装置が配置された前記他の移動体の移動体識別情報を受信し、前記サーバ装置が行う統計処理は、前記受信した移動体識別情報に対応する重み付け値を前記記憶部内から読み取り、前記受信した対情報に前記読み取った重み付け値を付加した重み付き対情報に基づいて行う、重み付き最小二乗法を用いた統計処理であり、前記重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行うに際して、受信時点から時間を経過するほど、前記受信した対情報の重みを小さくし、前記重み付き最小二乗法により導出された関係から得られる前記受信した対情報におけるスリップ率情報に対応する摩擦係数の値と、前記受信した対情報における摩擦係数情報により示される摩擦係数の値とのずれ量を算出し、前記ずれ量が大きいほど前記記憶部内の重み付け値を小さくする更新を行い、前記ずれ量が小さいほど前記記憶部内の重み付け値を大きくする更新を行う、ことを特徴とする端末装置である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明は、第５の観点からすると、駆動輪を有する複数の移動体ごとに配置され、配置された移動体とともに移動する端末装置と、前記端末装置と通信可能なサーバ装置とを備えるシステムであって、前記サーバ装置は、前記端末装置のそれぞれが取得した、前記端末装置が配置された移動体の位置と、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを受信するとともに、前記移動体の位置及び前記対情報を送信した端末装置から、前記端末装置から配置された移動体の移動体識別情報を受信するサーバ受信部と；前記サーバ受信部が受信した複数の対情報について位置ごとに統計処理を行い、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係を導出する統計処理部と；前記統計処理部により導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較し、位置ごとの路面状態情報を推定する推定部と；前記統計処理を行う際における前記移動体識別情報ごとの重み付け値が記憶される記憶部と；前記推定部により推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記複数の端末装置へ送信するサーバ送信部と；を備え、前記端末装置は、前記移動体の位置と、前記移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とを取得する取得部と；前記取得部による取得結果を、前記サーバ装置へ送信する端末送信部と；前記提供情報を、前記サーバ装置から受信する端末受信部と；前記端末受信部により受信された提供情報に基づいて、トラクションに関する処理を行うトラクション処理部と；を備え、前記サーバ装置では、前記統計処理部が、前記受信した移動体識別情報に対応する重み付け値を、前記記憶部内から読み取り、前記受信した対情報に前記読み取った重み付け値を付加した重み付き対情報に基づいて、重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行い、前記重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行うに際して、受信時点から時間を経過するほど、前記受信した対情報の重みを小さくし、前記重み付き最小二乗法により導出された関係から得られる前記受信した対情報におけるスリップ率情報に対応する摩擦係数の値と、前記受信した対情報における摩擦係数情報により示される摩擦係数の値とのずれ量を算出し、前記ずれ量が大きいほど前記記憶部内の重み付け値を小さくする更新を行い、前記ずれ量が小さいほど前記記憶部内の重み付け値を大きくする更新を行う、ことを特徴とするシステムである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明は、第６の観点からすると、駆動輪を有する複数の移動体ごとに配置され、配置された移動体とともに移動する端末装置と、前記端末装置と通信可能なサーバ装置とを備えるシステムにおいて使用される路面状態推定方法であって、前記端末装置のそれぞれから受信した、前記端末装置が配置された移動体の位置と、前記端末装置が配置された移動体が有する駆動輪の路面に対するスリップ率情報及び摩擦係数情報から成る対情報とに基づいて、前記サーバ装置が、受信した複数の対情報について位置ごとに統計処理を行い、位置ごとの路面状態を表す摩擦係数とスリップ率との関係を導出する統計処理工程と；前記統計処理工程において導出された摩擦係数とスリップ率との関係と、予め用意された路面状態ごとの摩擦係数とスリップ率との関係のテンプレートとを比較し、前記サーバ装置が、位置ごとの路面状態情報を推定する推定工程と；前記推定工程において推定された路面状態情報に基づく提供情報を、前記サーバ装置が、前記複数の端末装置へ送信する送信工程と；を備え、前記サーバ装置は、前記統計処理を行う際における前記移動体識別情報ごとの重み付け値が記憶される記憶部を備えており、前記サーバ装置は、前記端末装置から、前記移動体の位置と前記対情報とを受信するとともに、前記端末装置が配置された前記移動体の移動体識別情報を受信し、前記サーバ装置が行う統計処理工程では、前記受信した移動体識別情報に対応する重み付け値を前記記憶部内から読み取り、前記受信した対情報に前記読み取った重み付け値を付加した重み付き対情報に基づいて、重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行い、前記重み付き最小二乗法を用いた統計処理を行うに際して、受信時点から時間を経過するほど、前記受信した対情報の重みを小さくし、前記重み付き最小二乗法により導出された関係から得られる前記受信した対情報におけるスリップ率情報に対応する摩擦係数の値と、前記受信した対情報における摩擦係数情報により示される摩擦係数の値とのずれ量を算出し、前記ずれ量が大きいほど前記記憶部内の重み付け値を小さくする更新を行い、前記ずれ量が小さいほど前記記憶部内の重み付け値を大きくする更新を行う、ことを特徴とする路面状態推定方法である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明は、第７の観点からすると、本発明の路面状態推定方法を演算部に実行させる、ことを特徴とする路面状態推定プログラムである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明は、第８の観点からすると、本発明の路面状態推定プログラムが、演算部により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。
【国際調査報告】
2013175567.tif 000026
2013175567.tif 000027
2013175567.tif 000028
2013175567.tif 000029