(57)【要約】【課題】車両の走行方向をより簡単でかつ信頼性の高い手法で判定する。【解決手段】実施形態による走行方向判定装置は、たとえば、車両の前輪および後輪の振動を検出する振動センサの出力値を取得する取得部と、振動センサの出力値に基づいて車両の走行方向を判定する判定部と、を備え、判定部は、前輪の振動が検出された後に後輪の振動が検出された場合、走行方向が前進方向であると判定し、後輪の振動が検出された後に前輪の振動が検出された場合、走行方向が後退方向であると判定する。【選択図】図２
2018140758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前輪および後輪の振動を検出する振動センサの出力値を取得する取得部と、
前記振動センサの出力値に基づいて前記車両の走行方向を判定する判定部と、
を備え、
前記判定部は、前記前輪の振動が検出された後に前記後輪の振動が検出された場合、前記走行方向が前進方向であると判定し、前記後輪の振動が検出された後に前記前輪の振動が検出された場合、前記走行方向が後退方向であると判定する、
走行方向判定装置。
【請求項２】
前記振動センサは、前記前輪および前記後輪の回転速度の変動を検出することで、前記前輪および前記後輪の振動を検出する車輪速センサである、
請求項１に記載の走行方向判定装置。
【請求項３】
前記取得部は、前記車両の旋回状態を検出する旋回センサの出力値をさらに取得し、
前記判定部は、前記旋回センサの出力値に基づいて前記車両が直進していると判定した場合に、前記車両の走行方向を判定する、
請求項１または２に記載の走行方向判定装置。
【請求項４】
前記取得部は、前記車両の走行速度を検出する車速センサの出力値をさらに取得し、
前記判定部は、前記前輪および前記後輪のうち一方の車輪の振動が検出された場合、前記車速センサの出力値に基づいて、前記一方の車輪の振動が検出されてからの前記車両の走行距離を積算し、積算した前記走行距離が、前記前輪と前記後輪との間の距離であるホイールベースに基づく第１距離に達し、かつ前記前輪および前記後輪のうち他方の車輪の振動が検出された場合に、前記走行方向を判定する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の走行方向判定装置。
【請求項５】
前記取得部は、前記車両の走行速度を検出する車速センサの出力値をさらに取得し、
前記判定部は、前記車速センサの出力値に基づいて前記車両がゼロより大きい走行速度で走行中であると判定した場合に、前記走行方向を判定する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の走行方向判定装置。
【請求項６】
前記取得部は、前記車両のシフトポジションを検出するシフトセンサの出力値をさらに取得し、
前記判定部は、前記シフトセンサの出力値に基づいて前記走行方向をさらに判定し、前記シフトセンサの出力値に基づく判定結果と、前記振動センサの出力値に基づく判定結果と、の不整合が発生した場合、前記振動センサの出力値に基づく判定結果を優先する、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の走行方向判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、走行方向判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば車両の前輪および後輪への制動力の配分を適切に決定するために、車両の走行方向が前進方向であるか後退方向であるかを判定する技術が検討されている。車両の走行方向を判定する手法の一つとして、たとえば、車両のシフトポジションを検出するシフトセンサの出力値に基づいて、車両の変速機に前進用のギヤ段が設定されているか後退用のギヤ段が設定されているかを判定する手法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−５２９５６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、車両の走行方向をより簡単でかつ信頼性の高い手法で判定することができれば、有意義である。
【０００５】
そこで、実施形態の課題の一つは、車両の走行方向をより簡単でかつ信頼性の高い手法で判定することが可能な走行方向判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】
実施形態による走行方向判定装置は、たとえば、車両の前輪および後輪の振動を検出する振動センサの出力値を取得する取得部と、振動センサの出力値に基づいて車両の走行方向を判定する判定部と、を備え、判定部は、前輪の振動が検出された後に後輪の振動が検出された場合、走行方向が前進方向であると判定し、後輪の振動が検出された後に前輪の振動が検出された場合、走行方向が後退方向であると判定する。これにより、車両の実際の挙動として表れる前輪および後輪の振動を検出し、検出された順序を判定するだけで、走行方向を判定することができるので、車両の走行方向をより簡単でかつ信頼性の高い手法で判定することができる。
【０００７】
上記の走行方向判定装置において、たとえば、振動センサは、前輪および後輪の回転速度の変動を検出することで、前輪および後輪の振動を検出する車輪速センサである。これにより、車両に通常設けられている車輪速センサを用いて、前輪および後輪の振動を容易に検出することができる。
【０００８】
また、上記の走行方向判定装置において、たとえば、取得部は、車両の旋回状態を検出する旋回センサの出力値をさらに取得し、判定部は、旋回センサの出力値に基づいて車両が直進していると判定した場合に、車両の走行方向を判定する。これにより、前輪の軌跡と後輪の軌跡とが必ずしも一致しない車両の旋回中に走行方向の判定が行われるのを回避することができるので、走行方向の判定結果の信頼性を向上させることができる。
【０００９】
また、上記の走行方向判定装置において、たとえば、取得部は、車両の走行速度を検出する車速センサの出力値をさらに取得し、判定部は、前輪および後輪のうち一方の車輪の振動が検出された場合、車速センサの出力値に基づいて、一方の車輪の振動が検出されてからの車両の走行距離を積算し、積算した走行距離が、前輪と後輪との間の距離であるホイールベースに基づく第１距離に達し、かつ前輪および後輪のうち他方の車輪の振動が検出された場合に、走行方向を判定する。これにより、走行距離とホイールベースとの関係性に基づいて、走行方向をより正確に判定することができる。
【００１０】
また、上記の走行方向判定装置において、たとえば、取得部は、車両の走行速度を検出する車速センサの出力値をさらに取得し、判定部は、車速センサの出力値に基づいて車両がゼロより大きい走行速度で走行中であると判定した場合に、走行方向を判定する。これにより、車両がそもそも走行中でなく停車中の場合に走行方向の判定が行われるのを回避することができるので、走行方向の判定結果の信頼性を向上させることができる。
【００１１】
また、上記の走行方向判定装置において、たとえば、取得部は、車両のシフトポジションを検出するシフトセンサの出力値をさらに取得し、判定部は、シフトセンサの出力値に基づいて走行方向をさらに判定し、シフトセンサの出力値に基づく判定結果と、振動センサの出力値に基づく判定結果と、の不整合が発生した場合、振動センサの出力値に基づく判定結果を優先する。これにより、車両の実際の挙動に基づいている分信頼性がより高い振動センサの出力値に基づく判定結果を、シフトセンサの出力値に基づく判定結果のフェールセーフとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態による車両の概略的構成を示した例示的なブロック図である。
【図２】図２は、実施形態によるブレーキＥＣＵの機能的構成を示した例示的なブロック図である。
【図３】図３は、実施形態による走行方向の判定処理の原理を説明するための例示的な図である。
【図４】図４は、実施形態において路面の凹凸以外の要因で発生する振動の具体例を示した例示的な図である。
【図５】図５は、実施形態において複数の振動が検出される場合に当該複数の振動から走行方向の判定材料を適切に選択する手法を説明するための例示的な図である。
【図６】図６は、実施形態によるブレーキＥＣＵが実行する、車輪速センサの出力値に基づく走行方向の判定処理を示した例示的なフローチャートである。
【図７】図７は、実施形態によるブレーキＥＣＵが実行する、車輪速センサの出力値に基づく走行方向の判定結果と、シフトセンサの出力値に基づく走行方向の判定結果と、の照合処理を示した例示的なフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下に記載する実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（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。
【００１４】
図１は、実施形態による車両１００の概略的構成を示した例示的なブロック図である。以下では、実施形態による車両１００が四輪自動車である例について説明するが、実施形態の技術は、四輪自動車以外の一般的な車両、たとえば二輪車にも適用可能である。
【００１５】
図１に示されるように、車両１００は、４つの車輪１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬ、および１０ＲＲと、ブレーキＥＣＵ２０と、車輪速センサ３１と、舵角センサ３２と、シフトセンサ３３と、を備える。以下では、説明の便宜上、４つの車輪１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬ、および１０ＲＲを総称して車輪１０、車輪１０ＦＬおよび１０ＦＲを総称して前輪１０Ｆ、車輪１０ＲＬおよび１０ＲＲを総称して後輪１０Ｒと記載することがある。
【００１６】
ブレーキＥＣＵ２０は、プロセッサやメモリ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備えた制御装置である。ブレーキＥＣＵ２０は、車両１００に設けられるブレーキ機構（不図示）を統括的に制御することで、車両１００に発生させる制動力を制御する。たとえば、ブレーキＥＣＵ２０は、車両１００のスピンなどを回避するために、車両１００の走行方向が前進方向であるか後退方向であるかに応じて、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒへの制動力の配分を適切に決定する。
【００１７】
車輪速センサ３１は、４つの車輪１０に対応するように４つ設けられており、対応する車輪１０の回転速度を検出する。車輪１０の回転速度からは、車輪１０の振動を検出することが可能である。つまり、車両１００が凸凹の路面を走行する場合、車輪１０の回転速度は、路面の凸凹を乗り越える際に変動するので、当該変動を検出すれば、車輪１０の振動を検出することが可能である。さらに、車輪１０の回転速度からは、車両１００の走行速度を算出することも可能である。したがって、車輪速センサ３１は、車輪１０の回転速度の変動を検出することで車輪１０の振動を検出する振動センサとして機能するとともに、車両１００の走行速度を検出する車速センサとしても機能する。なお、実施形態では、たとえば加速度センサなどといった車輪速センサ３１とは異なる構成のセンサを、振動センサとして用いてもよい。たとえば、路面の凹凸に応じて変動が発生するサスペンションストロークセンサやタイヤ空気圧センサなどを、振動センサとして用いても良い。また、カメラを用いたセンサなどといった車輪速センサ３１とは異なる構成のセンサを、車速センサとして用いてもよい。あるいは、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）の位置情報から走行速度（移動速度）を算出する構成を、車速センサとして用いても良い。
【００１８】
舵角センサ３２は、ドライバの運転操作などに応じて車両１００に付与される舵角などを検出する。したがって、舵角センサ３２は、車両１００の旋回状態、つまり車両１００が旋回しているか直進しているかを検出する旋回センサとして機能する。なお、実施形態では、カメラを用いたセンサといった舵角センサ３２とは異なる構成のセンサを、旋回センサとして用いてもよい。たとえば、左右の車輪１０の速度差から、車両１００が旋回しているか否かを判定することができるため、車輪速センサ３１を旋回センサとして用いることも可能である。
【００１９】
シフトセンサ３３は、ドライバの運転操作などに応じて車両１００の変速機（不図示）に設定されるギヤ段に応じたシフトポジションを検出するセンサである。
【００２０】
ところで、上述したように、実施形態のブレーキＥＣＵ２０は、車両１００の走行方向が前進方向であるか後退方向であるかに応じて、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒへの制動力の配分を決定する。したがって、実施形態では、制動力の配分を適切に決定するために、車両１００の走行方向をより正確に判定することが重要となる。
【００２１】
ここで、車両１００の走行方向を判定する手法の一つとして、たとえば、上記のシフトセンサ３３の出力値に基づいて、車両１００の変速機（不図示）に前進用のギヤ段が設定されているか後退用のギヤ段が設定されているかを判定する手法が知られている。しかしながら、車両１００の走行方向をより簡単でかつ信頼性の高い手法で判定することができれば、有意義である。
【００２２】
そこで、実施形態によるブレーキＥＣＵ２０は、以下に説明するような構成を有することで、車両１００の走行方向をより簡単でかつ信頼性の高い手法で判定することが可能な走行方向判定装置として機能する。なお、以下では、ブレーキＥＣＵ２０が走行方向判定装置として機能する例について説明するが、走行方向判定装置は、ブレーキＥＣＵ２０とは別個に設けられていてもよい。つまり、実施形態による走行方向判定装置の機能は、ブレーキＥＣＵ２０とは別個に設けられた他の電子装置において実現されてもよい。
【００２３】
図２は、実施形態によるブレーキＥＣＵ２０の機能的構成を示した例示的なブロック図である。図２に示されるように、ブレーキＥＣＵ２０は、センサ情報取得部２１と、走行方向判定部２２と、ブレーキ制御部２３と、を備える。これらの機能的構成は、たとえば、ブレーキＥＣＵ２０のプロセッサがメモリに格納されたソフトウェア（プログラム）を実行した結果として実現される。なお、実施形態では、これらの機能的構成の一部または全部が専用のハードウェア（回路）によって実現されてもよい。
【００２４】
センサ情報取得部２１は、車輪速センサ３１、舵角センサ３２、およびシフトセンサ３３の出力値を、各センサに接続された信号線を介して直接的に受信（取得）したり、あるいはＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などといった車載ネットワークを介して受信（取得）したりする。走行方向判定部２２は、センサ情報取得部２１が受信した各種センサの出力値に基づいて、車両１００の走行方向が前進方向であるか後退方向であるかを判定する。ブレーキ制御部２３は、走行方向判定部２２の判定結果に応じて、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒへの制動力の適切な配分などといったブレーキ制御を実行する。
【００２５】
以下、実施形態において走行方向判定部２２が実行する走行方向の判定処理について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
図３は、実施形態による走行方向の判定処理の原理を説明するための例示的な図である。図３（Ａ）は、車両１００と、当該車両１００が走行する路面Ｒ１と、を模式的に示した図である。また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）において車両１００が矢印Ａ１方向に沿って前進した場合に検出される前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動を模式的に示した図であり、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）において車両１００が矢印Ａ２方向に沿って後退した場合に検出される前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動を模式的に示した図である。
【００２７】
図３（Ａ）において、車両１００が矢印Ａ１方向に沿って前進すると、当該車両１００は、路面Ｒ１上で前方に存在する凸部Ｐ１１を乗り越えることになる。図３（Ｂ）に示されるように、車両１００の前進による凸部Ｐ１１の乗り越えは、前輪１０Ｆ、後輪１０Ｒの順に振動を発生させる。したがって、実施形態の走行方向判定部２２は、車輪速センサ３１の出力値に基づき、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動を監視し、前輪１０Ｆの振動が検出された後に後輪１０Ｒの振動が検出された場合に、車両１００の走行方向が前進方向であると判定する。
【００２８】
同様に、図３（Ａ）において、車両１００が矢印Ａ２方向に沿って後退すると、当該車両１００は、路面Ｒ１上で後方に位置する凸部Ｐ１２を乗り越えることになる。図３（Ｃ）に示されるように、車両１００の後退による凸部Ｐ１２の乗り越えは、後輪１０Ｒ、前輪１０Ｆの順に振動を発生させる。したがって、実施形態の走行方向判定部２２は、車輪速センサ３１の出力値に基づき、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動を監視し、後輪１０Ｒの振動が検出された後に前輪１０Ｆの振動が検出された場合に、車両１００の走行方向が後退方向であると判定する。
【００２９】
ところで、図３（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、前輪１０Ｆの振動が検出されてから後輪１０Ｒの振動が検出されるまでの期間Ｔ１における車両１００の走行距離は、計算上、前輪１０Ｆと後輪１０Ｒとの間の距離であるホイールベースＷＢに対応するはずである。同様に、図３（Ａ）および（Ｃ）に示されるように、後輪１０Ｒの振動が検出されてから前輪１０Ｆの振動が検出されるまでの期間Ｔ２における車両１００の走行距離も、計算上、前輪１０Ｆと後輪１０Ｒとの間の距離であるホイールベースＷＢに対応するはずである。
【００３０】
そこで、実施形態の走行方向判定部２２は、走行方向をより正確に判定するため、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒのうち一方の車輪１０の振動が検出された場合、車輪速センサ３１の出力値から算出される車両１００の走行速度に基づいて、一方の車輪１０の振動が検出されてからの車両１００の走行距離を積算する。そして、走行方向判定部２２は、積算した走行距離が所定の第１距離に達し、かつ前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒのうち他方の車輪１０の振動が検出された場合に、走行方向を判定する。なお、第１距離とは、ホイールベースＷＢに基づく距離である。なお、第１距離は、ホイールベースＷＢの長さと完全に一致する長さに設定されてもよいし、ホイールベースＷＢの長さに対してある程度の範囲を持った長さに設定されてもよい。第１距離を後者のように設定すれば、たとえば計算上の誤差などによって走行距離がホイールベースＷＢより少し短かったり長かったりした場合でも、走行距離と第１距離とが実質的に等しいと判定することができるので、走行方向の判定精度を向上させることができる。
【００３１】
このように、実施形態の走行方向判定部２２は、前輪１０Ｆの振動が検出されてからの走行距離が第１距離に達し、かつ後輪１０Ｒの振動が検出された場合、車両１００の走行方向が前進方向であると判定し、後輪１０Ｒの振動が検出されてからの走行距離が第１距離に達し、かつ前輪１０Ｆの振動が検出された場合、車両１００の走行方向が後退方向であると判定する。これにより、車輪１０の振動を検出するだけで、車両１００の走行方向をより簡単に判定することができる。
【００３２】
また、車輪１０の振動は、車両１００に実際に表れる挙動であるので、車輪１０の振動の検出順序に基づく上記のような走行方向の判定は、信頼性が比較的高いと言える。そこで、実施形態では、車輪速センサ３１の出力値に基づく走行方向の判定結果を、シフトセンサ３３の出力値に基づく走行方向の判定結果のフェールセーフとして用いてもよい。すなわち、実施形態の走行方向判定部２２は、シフトセンサ３３の出力値に基づく走行方向の判定と、車輪速センサ３１の出力値に基づく走行方向の判定と、の両方を実行し、両者の判定結果の不整合が発生した場合、シフトセンサ３３の故障と判断し、車輪速センサ３１の出力値に基づく走行方向の判定結果を優先する。
【００３３】
また、実施形態では、走行方向をさらに正確に判定するために、以下に説明するようないくつかの条件がさらに考慮されうる。
【００３４】
たとえば、車両１００が旋回している場合、前輪１０Ｆの軌跡と後輪１０Ｒの軌跡とが一致しないため、路面上の同一の凹凸を前輪１０Ｆと後輪１０Ｒとが共に通るとは限らない。したがって、走行方向の判定結果の信頼性をより向上させるためには、車両１００が直進している場合における前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動を判定材料とする必要がある。そこで、実施形態の走行方向判定部２２は、舵角センサ３２の出力値に基づいて車両１００が直進していると判定した場合に、車輪速センサ３１の出力値に基づいて車両１００の走行方向を判定する。
【００３５】
また、車輪１０の振動を検出するためには、そもそも車両１００が停車せずにゼロより大きい速度で走行している必要がある。そこで、実施形態の走行方向判定部２２は、車輪速センサ３１の出力値に基づいて車両がゼロより大きい走行速度で走行中であると判定した場合に、走行方向の判定処理を実行する。
【００３６】
また、走行方向の判定処理は、複数回実行した方が、判定結果の信頼性が向上する。つまり、複数回の判定処理により、同一の判定結果が複数回得られれば、その判定結果は信頼性が高いと言える。そこで、実施形態では、同一の判定結果が得られた回数をカウントするためのカウンタ（不図示）が設けられている。より具体的に、実施形態では、走行方向が前進方向であるとの判定結果が１回得られる毎にインクリメントされる前進判定カウンタと、走行方向が後退方向であるとの判定結果が１回得られる毎にインクリメントされる後退判定カウンタと、が設けられている。これにより、実施形態の走行方向判定部２２は、走行方向の判定処理を複数回実行することで、同一の判定結果が得られた回数をカウントし、当該回数が閾値を超えた場合に、判定した走行方向を、正しい走行方向として確定する。なお、前進判定カウンタおよび後退判定カウンタの値は、たとえば正しい走行方向が確定された場合など、必要に応じてリセット（クリア）される。
【００３７】
さらに、一般に、車輪１０の振動の発生要因は、路面の凸凹の乗り越えに限られない。たとえば、次の図４に示されるように、変速機（不図示）のギヤ段の切り替え（いわゆるシフトチェンジ）が行われた場合にも、車輪１０の振動が発生しうる。
【００３８】
図４は、実施形態において路面の凹凸以外の要因で発生する振動の具体例を示した例示的な図である。この図４の例は、車両１００が路面Ｒ２を矢印Ａ１方向に沿って前進して当該路面Ｒ２上の凸部Ｐ２１を乗り越える直前にシフトチェンジが行われる状況を想定している。
【００３９】
前述した図３（Ａ）および（Ｂ）の例と同様に、図４の例において、車両１００の前進による凸部Ｐ２１の乗り越えは、符号Ｘ１に示される前輪１０Ｆの振動を発生させた後、符号Ｘ２に示される後輪１０Ｒの振動を発生させる。また、前輪１０Ｆの振動が検出されてから後輪１０Ｒの振動が検出されるまでの期間Ｔ１１における車両１００の走行距離は、前輪１０Ｆと後輪１０Ｒとの間の距離であるホイールベースＷＢに対応する。
【００４０】
ところで、図４の例では、車両１００が凸部Ｐ２１を乗り越える直前にシフトチェンジが行われることで、符号Ｘ１に示される前輪１０Ｆの振動が発生する前に、符号Ｘ０に示される後輪１０Ｒの振動が発生している。このため、符号Ｘ０およびＸ１に示される振動が検出された順序だけを見れば、車両１００が後退しているとも判定しうる。したがって、実施形態において走行方向をさらに正確に判定するためには、符号Ｘ０に示される後輪１０Ｒの振動を、走行方向の判定材料から除外する必要がある。
【００４１】
ここで、検出される振動の度合、すなわち検出される回転速度の変動の大きさについて着目すると、図４に示されるように、符号Ｘ１に示される振動の度合と、符号Ｘ２に示される振動の度合と、は略一致する一方、符号Ｘ０に示される振動の度合と、符号Ｘ１に示される振動の度合と、は大きく異なる。したがって、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの両方の振動が検出された場合、それら両方の振動の度合が一致するか否かを判定すれば、それら両方の振動の発生要因が同じ路面の凹凸であるか否かを判定することが可能になると考えられる。
【００４２】
そこで、実施形態の走行方向判定部２２は、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの両方の振動が検出された場合、それら両方の振動の度合が一致するか否かを比較する。そして、走行方向判定部２２は、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動の度合が互いに異なる場合、先に検出された方の振動を、走行方向の判定材料から除外し、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動の度合が一致する場合、それら両方の振動を走行方向の判定材料として採用する。これにより、図４の例では、符号Ｘ０に示される振動が走行方向の判定材料から除外され、符号Ｘ１およびＸ２に示される振動に基づき、車両１００が前進していると判定される。
【００４３】
なお、図４の例では、符号Ｘ０に示される後輪１０Ｒの振動が検出されてから符号Ｘ１に示される前輪１０Ｆの振動が検出されるまでの期間Ｔ１０における車両１００の走行距離が、ホイールベースＷＢとは全く対応していない。したがって、たとえ符号Ｘ０に示される振動が走行方向の判定材料として考慮されたとしても、走行距離を考慮すれば、車両１００が後退していると判定されることはない。
【００４４】
さらに、実施形態では、たとえば多くの凹凸を有する路面を走行する場合、比較的短時間で複数の振動が検出されることがある。この場合において走行方向を正確に判定するためには、検出される複数の振動から、走行方向の判定材料として用いる振動を適切に選択する必要がある。
【００４５】
図５は、実施形態において複数の振動が検出される場合に当該複数の振動から走行方向の判定材料を適切に選択する手法を説明するための例示的な図である。この図５の例は、車両１００が路面Ｒ３を矢印Ａ１方向に沿って前進することで当該路面Ｒ３上の複数の凸部Ｐ３１〜３６を連続で乗り越える状況を想定している。
【００４６】
図５の例では、まず、凸部Ｐ３１の乗り越えに起因して、符号Ｘ１１に示される前輪１０Ｆの振動が発生し、符号Ｘ１２に示される後輪１０Ｒの振動が発生する。なお、図５の例では、符号Ｘ１１に示される前輪１０Ｆの振動が検出されてから符号Ｘ１２に示される後輪１０Ｒの振動が検出されるまでの期間Ｔ２１における車両１００の走行距離は、ホイールベースＷＢに対応している。そして、図５の例では、符号Ｘ１２に示される後輪１０Ｒの振動が発生した直後に、凸部Ｐ３２の乗り越えに起因して、符号Ｘ１３に示される前輪１０Ｆの振動が発生する。
【００４７】
図５の例では、符号Ｘ１１に示される前輪１０Ｆの振動と、符号Ｘ１２に示される後輪１０Ｒの振動と、の組み合わせは、走行方向＝前進方向との判定につながるので、走行方向の判定材料として選択することが適切である。しかしながら、符号Ｘ１２に示される後輪１０Ｒの振動と、符号Ｘ１３に示される前輪１０Ｆの振動と、の組み合わせは、走行方向＝後退方向との誤判定につながるので、走行方向の判定材料として選択することは適切でない。符号Ｘ１３に示される前輪１０Ｆの振動は、その後に発生する後輪１０Ｒの振動との組み合わせで、走行方向の判定材料として選択することが適切である。
【００４８】
そこで、実施形態では、走行方向の判定材料として用いる組み合わせを適切に選択するために、前輪１０Ｆ／後輪１０Ｒの振動の検出状況（検出回数）を表す振動経験という情報を導入する。振動経験は、振動が未検出の状況では「なし」に設定され、振動が（初めて）検出された状況で「あり」に設定される。
【００４９】
実施形態の走行方向判定部２２は、上記の振動経験という情報を用いることで、走行方向の判定材料として用いる振動を適切に選択する。すなわち、走行方向判定部２２は、前輪１０Ｆ／後輪１０Ｒの振動経験が「なし」の状況で（初めて）検出された前輪１０Ｆ／後輪１０Ｒの振動を、走行方向の判定材料として選択する。そして、走行方向判定部２２は、選択した判定材料に関して、上述した走行距離や振動の度合などの情報を用いた走行方向の判定処理を行い、当該判定処理を終了すると、振動経験を、走行距離や振動の度合などの情報とともにリセットする。
【００５０】
たとえば、図５の例では、符号Ｘ１１に示される振動は、前輪１０Ｆの振動経験が「なし」の状況で初めて検出された前輪１０Ｆの振動に該当し、符号Ｘ１２に示される振動は、後輪１０Ｒの振動経験が「なし」の状況で初めて検出された後輪１０Ｒの振動に該当する。したがって、この場合、実施形態の走行方向判定部２２は、符号Ｘ１１に示される前輪１０Ｆの振動と、符号Ｘ１２に示される後輪１０Ｒの振動と、の組み合わせを、走行方向の判定材料として選択する。すなわち、走行方向判定部２２は、符号Ｘ１１に示される前輪１０Ｆの振動と、符号Ｘ１２に示される後輪１０Ｒの振動と、の組み合わせに関して、走行距離がホイールベースＷＢに対応するか否かの判定や、振動の度合の比較などといった前述した各種の判定処理を行い、走行方向を判定する。
【００５１】
そして、走行方向判定部２２は、符号Ｘ１１に示される前輪１０Ｆの振動と、符号Ｘ１２に示される後輪１０Ｒの振動と、の組み合わせに基づく判定処理が終了した場合に、当該判定処理に用いた振動経験や走行距離、振動の度合などといった各種情報をリセットする。これにより、符号Ｘ１２に示される後輪１０Ｒの振動が再び走行方向の判定材料として選択されることがなくなり、符号Ｘ１３に示される前輪１０Ｆの振動は、その後に発生する後輪１０Ｒの振動との組み合わせで、走行方向の判定材料として選択されることになる。この結果、符号Ｘ１２に示される後輪１０Ｒの振動と、符号Ｘ１３に示される前輪１０Ｆの振動と、の組み合わせに基づく誤判定が回避される。
【００５２】
なお、走行方向の判定は、前輪１０ＦＲおよび前輪１０ＦＬの両方の振動と、後輪１０ＲＲおよび後輪１０ＲＬの両方の振動と、の組み合わせだけでなく、車両１００の左右同じ側の車輪１０の組み合わせ、すなわち前輪１０ＦＲの振動および後輪１０ＲＲの振動の組み合わせと、前輪１０ＦＬの振動および後輪１０ＲＬの振動の組み合わせと、のそれぞれを用いることで実行してもよい。
【００５３】
なお、上述した振動経験や走行距離、振動の度合などといった各種情報を全て考慮した走行方向の判定処理の流れについては、以下で詳細に説明する。
【００５４】
図６は、実施形態によるブレーキＥＣＵ２０が実行する、車輪速センサ３１の出力値に基づく走行方向の判定処理を示した例示的なフローチャートである。実施形態では、図６に示される一連の処理が繰り返し実行される。
【００５５】
図６に示されるように、ブレーキＥＣＵ２０の走行方向判定部２２は、まず、Ｓ１において、走行方向を正常に判定するための条件が成立しているか否かを判定する。走行方向を正常に判定するための条件は、車輪速センサ３１や舵角センサ３２などといった各種センサが正常に動作していることと、車両１００がゼロより大きい速度で走行中であることと、車両１００が直進していることと、の３つの条件を含んでいる。
【００５６】
Ｓ１において、走行方向を正常に判定するための条件が成立していないと判断された場合、すなわち上記の３つの条件のうち少なくとも一つが満たされていないと判断された場合、Ｓ２に処理が進む。そして、Ｓ２において、走行方向判定部２２は、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動経験や、過去に検出された前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動の度合、過去に積算された走行距離などといった、走行方向の判定に用いられる各種情報をリセットし、処理を終了する。
【００５７】
一方、Ｓ１において、走行方向を正常に判定するための条件が成立していると判断された場合、すなわち上記の３つの条件の全てが同時に満たされていると判断された場合、Ｓ３に処理が進む。そして、Ｓ３において、走行方向判定部２２は、前輪１０Ｆの振動経験が「なし」の状況で前輪１０Ｆの振動が検出されたか否かを判断する。
【００５８】
Ｓ３において、前輪１０Ｆの振動経験が「なし」の状況で前輪１０Ｆの振動が検出されたと判断された場合、Ｓ４に処理が進む。そして、Ｓ４において、走行方向判定部２２は、前輪１０Ｆの振動経験を「あり」に設定し、検出された前輪１０Ｆの振動の度合を記憶する。そして、Ｓ５に処理が進む。
【００５９】
なお、Ｓ３において、前輪１０Ｆの振動経験が既に「あり」に設定されている場合、または前輪１０Ｆの振動経験が「なし」の状況であっても前輪１０Ｆの振動が検出されない場合には、Ｓ４がスキップされ、そのままＳ５に処理が進む。
【００６０】
そして、Ｓ５において、走行方向判定部２２は、後輪１０Ｒの振動経験が「なし」の状況で後輪１０Ｒの振動が検出されたか否かを判断する。
【００６１】
Ｓ５において、後輪１０Ｒの振動経験が「なし」の状況で後輪１０Ｒの振動が検出されたと判断された場合、Ｓ６に処理が進む。そして、Ｓ６において、走行方向判定部２２は、後輪１０Ｒの振動経験を「あり」に設定し、検出された後輪１０Ｒの振動の度合を記憶する。そして、Ｓ７に処理が進む。
【００６２】
一方、Ｓ５において、後輪１０Ｒの振動経験が既に「あり」に設定されている場合、または後輪１０Ｒの振動経験が「なし」の状況であっても後輪１０Ｒの振動が検出されない場合には、Ｓ６がスキップされ、そのままＳ７に処理が進む。
【００６３】
Ｓ７において、走行方向判定部２２は、次の２つの条件のうちいずれか一方が成立したか否かを判断する。より具体的に、走行方向判定部２２は、（ａ１）前輪１０Ｆの振動経験が「あり」で、かつ後輪１０Ｒの振動経験が「なし」であることと、（ａ２）前輪１０Ｆの振動経験が「なし」で、かつ後輪１０Ｒの振動経験が「あり」であることと、のいずれか一方が成立したか否かを判断する。
【００６４】
上記の（ａ１）の条件が成立する状況は、前輪１０Ｆは路面の凹凸を乗り越えたが、後輪１０Ｒは当該凹凸を乗り越えていない状況を表す。したがって、上記の（ａ１）の条件は、車両１００が前進しているか否かを判定するために、前輪１０Ｆの振動が検出されてからの走行距離の積算を開始することが必要となる条件であると言える。同様に、上記の（ａ２）の条件が成立する状況は、後輪１０Ｒは路面の凹凸を乗り越えたが、前輪１０Ｆは当該凹凸を乗り越えていない状況を表す。したがって、上記の（ａ２）の条件は、車両１００が後退しているか否かを判定するために、後輪１０Ｒの振動が検出されてからの走行距離の積算を開始することが必要となる条件であると言える。
【００６５】
したがって、Ｓ７において、上記の２つの条件（ａ１）および（ａ２）のうちいずれか一方が成立したと判断された場合、Ｓ８に処理が進み、当該Ｓ８において、走行方向判定部２２は、前輪１０Ｆまたは後輪１０Ｒの振動が検出されてからの車両１００の走行距離を積算する。
【００６６】
そして、Ｓ９において、走行方向判定部２２は、Ｓ８で積算した走行距離が、ホイールベースＷＢに基づく第１距離より短いか否かを判断する。Ｓ９において、走行距離が第１距離より短いと判断された場合、処理が終了する。一方、Ｓ９において、走行距離が第１距離以上であると判断された場合、Ｓ１０に処理が進む。なお、Ｓ７において、上記の２つの条件（ａ１）および（ａ２）のいずれも成立しなかったと判断された場合、Ｓ８がスキップされ、そのままＳ１０に処理が進む。
【００６７】
Ｓ１０において、走行方向判定部２２は、車両１００の走行方向が前進方向であると判定可能な条件が整ったか否かを判断する。ここで、走行方向が前進方向であると判定可能な条件は、前輪１０Ｆの振動経験が「あり」であることと、後輪１０Ｒの振動経験が「なし」から「あり」に変わったことと、検出された前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの両方の振動の度合が一致することと、Ｓ８で積算した走行距離がホイールベースＷＢに基づく第１距離と一致することと、の４つの条件を含んでいる。
【００６８】
Ｓ１０において、走行方向が前進方向であると判定可能な条件が整ったと判定された場合、すなわち上記の４つの条件の全てが同時に満たされていると判断された場合、走行方向が前進方向であると判定され、Ｓ１１に処理が進む。そして、Ｓ１１において、走行方向判定部２２は、前進判定カウンタをインクリメントし、後退判定カウンタの値と、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動経験と、過去に検出された前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動の度合と、過去に積算された走行距離と、をリセットする。
【００６９】
そして、Ｓ１２において、走行方向判定部２２は、前進判定カウンタの値が閾値を超えたか否かを判断する。Ｓ１２において、前進判定カウンタの値が閾値を超えたと判断された場合、走行方向が前進方向であるとの判定結果が複数回得られたことになる。したがって、この場合、Ｓ１３に処理が進み、当該Ｓ１３において、走行方向判定部２２は、走行方向が前進方向であるとして確定し、過去の処理に使用した（Ｓ２で説明したような）各種情報をリセットする。そして、処理が終了する。なお、Ｓ１２において、前進判定カウンタの値が閾値を超えていないと判断された場合、Ｓ１３がスキップされ、そのまま処理が終了する。
【００７０】
一方、Ｓ１０において、走行方向が前進方向であると判定可能な条件が整っていないと判定された場合、すなわち上記の４つの条件のうち少なくとも１つが満たされていないと判断された場合、Ｓ１４に処理が進む。そして、Ｓ１４において、走行方向判定部２２は、車両１００の走行方向が後退方向であると判定可能な条件が整ったか否かを判断する。ここで、走行方向が後退方向であると判定可能な条件は、後輪１０Ｒの振動経験が「あり」であることと、前輪１０Ｆの振動経験が「なし」から「あり」に変わったことと、検出された前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの両方の振動の度合が一致することと、Ｓ８で積算した走行距離がホイールベースＷＢに基づく第１距離と一致することと、の４つの条件を含んでいる。
【００７１】
Ｓ１４において、走行方向が後退方向であると判定可能な条件が整っていないと判定された場合、すなわち上記の４つの条件のうち少なくとも１つが満たされていないと判断された場合、走行方向が前進方向であるとも後退方向であるとも判定することができない。したがって、この場合、Ｓ２に処理が進み、走行方向判定部２２は、各種情報をリセットする。
【００７２】
しかしながら、Ｓ１４において、走行方向が後退方向であると判定可能な条件が整ったと判定された場合、すなわち上記の４つの条件の全てが同時に満たされていると判断された場合、走行方向が後退方向であると判定され、Ｓ１５に処理が進む。そして、Ｓ１５において、走行方向判定部２２は、後退判定カウンタをインクリメントし、前進判定カウンタの値と、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動経験と、過去に検出された前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動の度合と、過去に積算された走行距離と、をリセットする。
【００７３】
そして、Ｓ１６において、走行方向判定部２２は、後退判定カウンタの値が閾値を超えたか否かを判断する。Ｓ１６において、後退判定カウンタの値が閾値を超えたと判断された場合、走行方向が後退方向であるとの判定結果が複数回得られたことになる。したがって、この場合、Ｓ１７に処理が進み、当該Ｓ１７において、走行方向判定部２２は、走行方向が後退方向であるとして確定し、過去の処理に使用した（Ｓ２で説明したような）各種情報をリセットする。そして、処理が終了する。なお、Ｓ１６において、後退判定カウンタの値が閾値を超えていないと判断された場合、Ｓ１７がスキップされ、そのまま処理が終了する。
【００７４】
次に、車輪速センサ３１の出力値に基づく走行方向の判定結果を、シフトセンサ３３の出力値に基づく走行方向の判定結果のフェールセーフとして用いる場合に実行される処理の流れについて説明する。
【００７５】
図７は、実施形態によるブレーキＥＣＵ２０が実行する、車輪速センサ３１の出力値に基づく走行方向の判定結果と、シフトセンサ３３の出力値に基づく走行方向の判定結果と、の照合処理を示した例示的なフローチャートである。
【００７６】
図７に示されるように、ブレーキＥＣＵ２０のセンサ情報取得部２１は、まず、Ｓ２１において、シフトセンサ３３の出力値を取得する。そして、Ｓ２２において、ブレーキＥＣＵ２０の走行方向判定部２２は、Ｓ２１で取得したシフトセンサ３３の出力値に基づいて、車両１００の走行方向を判定する。より具体的に、Ｓ２２において、走行方向判定部２２は、シフトセンサ３３の出力値に基づいて、車両１００の変速機に前進用のギヤ段が設定されているか後退用のギヤ段が設定されているかを判定し、その判定結果に基づいて、走行方向が前進方向であるか後退方向であるかを判定する。
【００７７】
そして、Ｓ２３において、走行方向判定部２２は、車輪速センサ３１の出力値に基づく走行方向の判定結果、すなわち図６に示された一連の処理によって得られた走行方向の判定結果を取得する。そして、Ｓ２４において、走行方向判定部２２は、Ｓ２３で取得された車輪速センサ３１の出力値に基づく判定結果と、Ｓ２２の結果として得られたシフトセンサ３３の出力値に基づく判定結果と、が一致するか否かを判断する。
【００７８】
Ｓ２４において、車輪速センサ３１の出力値に基づく判定結果と、シフトセンサ３３の出力値に基づく判定結果と、が一致すると判断された場合、どちらの判定結果を採用しても信頼性は変わらないので、処理が終了する。
【００７９】
しかしながら、Ｓ２４において、車輪速センサ３１の出力値に基づく判定結果と、シフトセンサ３３の出力値に基づく判定結果と、が一致しないと判断された場合、両者のうち信頼性の高い方を正しい走行方向として設定する必要がある。したがって、この場合、Ｓ２５に処理が進み、当該Ｓ２５において、走行方向判定部２２は、車輪速センサ３１の出力値に基づく判定結果を、正しい走行方向として設定する。そして、処理が終了する。なお、車輪速センサ３１の出力値に基づく判定結果がシフトセンサ３３の出力値に基づく判定結果よりも信頼性が高いと考えられる理由については、前述したため、ここでは説明を省略する。
【００８０】
以上説明したように、実施形態の走行方向判定部２２は、前輪１０Ｆの振動が検出された後に後輪１０Ｒの振動が検出された場合、走行方向が前進方向であると判定し、後輪１０Ｒの振動が検出された後に前輪１０Ｆの振動が検出された場合、走行方向が後退方向であると判定する。これにより、車両１００の実際の挙動として表れる前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動を検出し、検出された順序を判定するだけで、走行方向を判定することができるので、車両１００の走行方向をより簡単でかつ信頼性の高い手法で判定することができる。
【００８１】
また、実施形態では、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの回転速度の変動を検出する車輪速センサ３１により、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動を検出する。これにより、車両１００に通常設けられている車輪速センサ３１を用いて、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒの振動を容易に検出することができる。
【００８２】
また、実施形態の走行方向判定部２２は、舵角センサ３２の出力値に基づいて車両１００が直進していると判定した場合に、車両１００の走行方向を判定する。これにより、前輪１０Ｆの軌跡と後輪１０Ｒの軌跡とが必ずしも一致しない車両１００の旋回中に走行方向の判定が行われるのを回避することができるので、走行方向の判定結果の信頼性を向上させることができる。
【００８３】
また、実施形態の走行方向判定部２２は、前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒのうち一方の車輪１０の振動が検出された場合、車輪速センサ３１の出力値から算出される車両１００の走行速度に基づいて、一方の車輪１０の振動が検出されてからの車両１００の走行距離を積算し、積算した走行距離が、前輪１０Ｆと後輪１０Ｒとの間の距離であるホイールベースＷＢに基づく第１距離に達し、かつ前輪１０Ｆおよび後輪１０Ｒのうち他方の車輪１０の振動が検出された場合に、走行方向を判定する。これにより、走行距離とホイールベースＷＢとの関係性に基づいて、走行方向をより正確に判定することができる。
【００８４】
また、実施形態の走行方向判定部２２は、車両１００がゼロより大きい走行速度で走行中であると判定した場合に、走行方向を判定する。これにより、車両１００がそもそも走行中でなく停車中の場合に走行方向の判定が行われるのを回避することができるので、走行方向の判定結果の信頼性を向上させることができる。
【００８５】
また、実施形態の走行方向判定部２２は、シフトセンサ３３の出力値に基づいて走行方向をさらに判定し、シフトセンサ３３の出力値に基づく判定結果と、車輪速センサ３１の出力値に基づく判定結果と、の不整合が発生した場合、車輪速センサ３１の出力値に基づく判定結果を優先する。これにより、車両１００の実際の挙動に基づいている分信頼性がより高い車輪速センサ３１の出力値に基づく判定結果を、シフトセンサ３３の出力値に基づく判定結果のフェールセーフとして用いることができる。
【００８６】
以上、本発明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。また、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】
【００８７】
１０Ｆ  前輪
１０Ｒ  後輪
２０  ブレーキＥＣＵ（走行方向判定装置）
２１  センサ情報取得部（取得部）
２２  走行方向判定部（判定部）
３１  車輪速センサ（振動センサ、車速センサ）
３２  舵角センサ（旋回センサ）
３３  シフトセンサ
１００  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】
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