(57)【要約】【課題】路面摩擦係数演算装置に関し、車両の走行状態に関わらず、路面状況に対応する路面摩擦係数を算出する。【解決手段】車両に作用する前後加速度を検出する前後加速度検出手段１と、該車両に該前後加速度が検出されない状態での定常走行継続時間を計測する計時手段２と、計時手段２で計測された該定常走行継続時間が第一所定時間以上となったときに、該車両に微少制動力又は微少駆動力を第二所定時間だけ付与する制動駆動力付与手段３と、該微少制動力又は該微少駆動力が付与された後に、該車両が走行する路面の摩擦係数を算出する路面摩擦係数算出手段４とを備える。  計時手段２は、路面摩擦係数算出手段４で該摩擦係数が算出されたときに該走行経過時間をリセットして再び該定常走行継続時間の計測を開始する。これにより、所定時間毎に周期的に路面の摩擦係数が算出される。【選択図】図１
2011051519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に前後加速度が作用しない定常走行状態を検出する定常走行状態検出手段と、
該定常走行状態検出手段で検出される該定常走行状態の継続時間を計測する計時手段と、
該計時手段で計測された該継続時間が第一所定時間以上となったときに、該車両に微少制動力又は微少駆動力を第二所定時間だけ付与する制動駆動力付与手段と、
該制動駆動力付与手段によって該微少制動力又は該微少駆動力が付与された後に、該車両が走行する路面の摩擦係数を算出する路面摩擦係数算出手段とを備え、
該計時手段が、該路面摩擦係数算出手段で該摩擦係数が算出されたときに該継続時間をリセットするとともに、再び該継続時間の計測を開始する
ことを特徴とする、路面摩擦係数演算装置。
【請求項２】
該車両の車速を検出する車速検出手段と、
該車両の駆動輪の車輪速を検出する車輪速検出手段とをさらに備え、
該路面摩擦係数算出手段が、該車速検出手段で検出された該車速と該車輪速検出手段で検出された該車輪速とに基づいて該摩擦係数を算出する
ことを特徴とする、請求項１記載の路面摩擦係数演算装置。
【請求項３】
該路面摩擦係数算出手段が、該定常走行状態検出手段で該定常走行状態が検出されたときに、該摩擦係数を算出する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の路面摩擦係数演算装置。
【請求項４】
該車両に搭載されたワイパー装置の作動又は非作動状態を検出するワイパーセンサをさらに備え、
該制動駆動力付与手段が、該ワイパーセンサで該ワイパーの作動状態の変化が検出されたときに、該微少制動力又は該微少駆動力を付与する
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の路面摩擦係数演算装置。
【請求項５】
該車両の周囲の環境照度を検出する照度センサをさらに備え、
該制動駆動力付与手段が、該照度センサで検出された該環境照度の変化量が所定量以上であるときに、該微少制動力又は該微少駆動力を付与する
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の路面摩擦係数演算装置。
【請求項６】
該車両の外気温を検出する外気温センサをさらに備え、
該制動駆動力付与手段が、該外気温センサで検出された該外気温に係る条件に基づいて、該微少制動力又は該微少駆動力を付与する
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の路面摩擦係数演算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行路面と車輪との間の摩擦係数を算出する路面摩擦係数演算装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の自動制動装置では、車両が走行する路面の摩擦係数を算出するとともに、この路面摩擦係数の大きさに応じて制動力を加減する制御が実施されている。一般に、摩擦係数が小さい路面ほど摩擦力が減少して滑りやすくなり、車両を停止させるのに必要な制動距離も増大するため、自動制動の制御においては正確な路面摩擦係数の算出が要求される。
【０００３】
特許文献１には、車輪のスリップ率と車両に作用する前後加速度とに基づいて路面摩擦係数μの大きさを推定する路面摩擦係数検出装置が記載されている。この技術では、車輪のスリップ率に対する前後加速度の一次の回帰係数を算出し、この回帰係数と路面摩擦係数との相関関係を利用して路面摩擦係数の大きさを推定している。
しかしこの技術では、路面摩擦係数の推定に際し、車両に作用する前後加速度が必要となるため、例えば平坦な路面を定速度で走行しているような走行状態には対応できない。つまり、時々刻々と変化する路面状況に対する応答性に乏しく、誤った路面摩擦係数の推定結果が実制御に用いられるおそれがある。
【０００４】
このような課題に対し、特許文献２に記載の技術では、前方物体への衝突を防止するための車両衝突防止装置において、自動急ブレーキの作動前に車輪をロックさせない程度の緩ブレーキを作動させて車輪のスリップ率や車輪加速度等を複数回サンプリングし、これらのサンプリングデータから路面摩擦係数を算出する構成が開示されている。この技術では、前方物体との距離が第１の車間距離以下となったときに緩ブレーキを作動させて正確な路面摩擦係数を把握し、この路面摩擦係数を用いて第２の車間距離を算出し、前方物体との距離がさらに縮んで第２の車間距離未満となったときに自動急ブレーキを作動させている。これらの構成により、路面状態に応じた適正なタイミングで自動制動を行うことができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１３２１８７号公報
【特許文献２】特開平７−１７３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２の技術では、前方物体との距離が緩ブレーキの作動条件とされているため、自動急ブレーキを作動させるべきタイミングに路面摩擦係数の把握が間に合わない可能性がある。例えば、緩ブレーキを作動させて把握した路面摩擦係数を用いて第２の車間距離を算出したときに、前方物体との距離が既に第２の車間距離よりも小さくなっている場合には、適正なタイミングで自動制動を行うことができない。このような課題は、車両の走行速度が高いほど顕著となる。
【０００７】
また、特許文献２の技術では、自動急ブレーキの作動前に路面摩擦係数を把握する構成であるため、トラクションコントロールやクルーズコントロールといったアクセル系の制御を含むシステムへの適用が困難であるという課題もある。この点において、特許文献２の技術も時々刻々と変化する路面状況に対する応答性に乏しく、実制御において正確な路面摩擦係数を用いることができない場合が生じる。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、車両の走行状態に関わらず、路面状況に対応する路面摩擦係数を算出することができるようにした、路面摩擦係数演算装置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】
【０００９】
（１）上記目的を達成するため、本発明の路面摩擦係数演算装置は、車両に前後加速度が作用しない定常走行状態を検出する定常走行状態検出手段と、該定常走行状態検出手段で検出される該定常走行状態の継続時間を計測する計時手段と、該計時手段で計測された該継続時間が第一所定時間以上となったときに、該車両に微少制動力又は微少駆動力を第二所定時間だけ付与する制動駆動力付与手段と、該制動駆動力付与手段によって該微少制動力又は該微少駆動力が付与された後に、該車両が走行する路面の摩擦係数を算出する路面摩擦係数算出手段とを備え、該計時手段が、該路面摩擦係数算出手段で該摩擦係数が算出されたときに該継続時間をリセットするとともに、再び該継続時間の計測を開始することを特徴としている。
【００１０】
この場合、該定常走行状態では、該計時手段において周期的に該走行経過時間が計時される。また、該制動駆動力付与手段では、該車両の車輪に対して周期的に該微少制動力又は該微少駆動力が付与される。したがって、該路面摩擦係数算出手段では、周期的に該摩擦係数が算出される。
なお、該微少制動力とは、該車両の運転者に感知されない程度の小さな制動力であり、警報，報知の範疇に入る程度の弱いブレーキ（例えば、0.8秒以内で0.25G以下の減速度を生じさせるブレーキであって、制動制御であるとはみなされないブレーキ）とすることが考えられる。
【００１１】
また、該微少駆動力とは、該車両の運転者に感知されない程度の小さな制動力であり、警報，報知の範疇に入る程度の弱いアクセル（例えば、0.8秒以内で0.25G以下の加速度を生じさせるアクセル）とすることが考えられる。
【００１２】
（２）また、車速を検出する車速検出手段と、該車両の駆動輪の車輪速を検出する車輪速検出手段とをさらに備え、該路面摩擦係数算出手段が、該車速検出手段で検出された該車速と該車輪速検出手段で検出された該車輪速とに基づいて該摩擦係数を算出することが好ましい。
【００１３】
（３）また、該路面摩擦係数算出手段が、該定常走行状態検出手段で該定常走行状態が検出されたときに、該摩擦係数を算出することが好ましい。
つまり、該前後加速度が検出されない走行状態では、周期的に該微少制動力又は該微少駆動力が付与されて該摩擦係数が算出される一方、該前後加速度が検出される走行状態では、その該前後加速度を利用して該摩擦係数が算出される。
【００１４】
（４）また、該車両に搭載されたワイパー装置の作動又は非作動状態を検出するワイパーセンサをさらに備え、該制動駆動力付与手段が、該ワイパーセンサで該ワイパーの作動状態の変化が検出されたときに、該微少制動力又は該微少駆動力を付与することが好ましい。
【００１５】
（５）また、該車両の周囲の環境照度を検出する照度センサをさらに備え、該制動駆動力付与手段が、該照度センサで検出された該環境照度の変化量が所定量以上であるときに、該微少制動力又は該微少駆動力を付与することが好ましい。
【００１６】
（６）また、該車両の外気温を検出する外気温センサをさらに備え、該制動駆動力付与手段が、該外気温センサで検出された該外気温に係る条件に基づいて、該微少制動力又は該微少駆動力を付与することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の路面摩擦係数演算装置によれば、車両に前後加速度が作用しない定常走行状態においても、所定時間毎に周期的に路面の摩擦係数を算出することができ、時々刻々と変化する路面状況に対応する路面摩擦係数を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る路面摩擦係数演算装置が適用された車両の構成を示すブロック構成図である。
【図２】本路面摩擦係数演算装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図３】本路面摩擦係数演算装置の制御内容を示すタイムチャートであり、（ａ）は定常又は非定常の走行状態、（ｂ）は定常走行継続時間の変動、（ｃ）は自動制動力の付与条件成立の正否、（ｄ）は自動制動力の付与の有無、（ｅ）は路面摩擦係数の算出状態、を示す。
【図４】本路面摩擦係数演算装置を備えた車両の走行状態を示す模式的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［１．全体構成］
図１に、本発明の路面摩擦係数演算装置として機能するＥＣＵ１０を備えた車両２０を例示する。このＥＣＵ１０は、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）と中央処理装置（ＣＰＵ）とを備えた電子制御ユニットである。図１中に示されたブロック構成は、ＥＣＵ１０内で演算処理されるプログラムの諸機能を視覚化して示したものである。
【００２０】
ＥＣＵ１０は、その出力側に接続されたブレーキＥＣＵ６に対して制動指令を発する機能と、路面摩擦係数μを算出する機能とを備える。ここで算出される路面摩擦係数μは、ブレーキＥＣＵ６における制動制御に用いられるほか、トラクションコントロールやクルーズコントロールといったアクセル系の制御にも用いられる。なお、アクセル系の制御に係る電子制御ユニットについては図示を省略する。
【００２１】
ブレーキＥＣＵ６は、車両２０に設けられた車輪２１に制動力を付与する制御を実施する電子制御ユニットである。ここでいう車輪２１には駆動輪及び従動輪が含まれる。ブレーキＥＣＵ６では、被害軽減ブレーキ制御，自動制動制御，ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）制御，ＶＳＣ（ビークル・スタビリティ・コントロール）制御といったブレーキ系の制御が実施される。
【００２２】
被害軽減ブレーキ制御とは、車両前方の障害物との衝突による被害を軽減するための制動制御である。本実施形態に係る被害軽減ブレーキ制御では、前方障害物までの距離及び相対速度を検出し、距離を相対速度で除した値をＴＴＣ（衝突余裕時間，Time to collision）として算出する。このＴＴＣが第一閾値未満となったときに障害物との衝突の可能性があると判断し、弱い制動力や音声，画面表示により運転者へ警報，報知を行う。また、ＴＴＣがさらに小さい第二閾値未満となったときには衝突が避けられないものと判断し、衝突時の速度を低下させるための強い制動力を付与する。
【００２３】
本ＥＣＵ１０によって出力されるブレーキＥＣＵ６への制動指令は、上記の被害軽減ブレーキ制御における「弱い制動力」よりもさらに弱く、短時間かつ減速度の小さい微少制動力を付与させる指令である。すなわち、車両２０を減速させるための制動制御ではなく、路面摩擦係数μを算出するのに必要な減速度（前後加速度）を瞬間的に生じさせるための制動である。したがって、車輪２１に付与されるべき微少制動力の大きさは、路面摩擦係数μの算出に係るパラメータのセンシング精度に依存する。本実施形態の構成においては、車速センサ１１，前後加速度センサ１２及び駆動輪速センサ１８のセンシング精度が高ければ高いほど、微少制動力を小さく設定することが可能である。
【００２４】
ＥＣＵ１０の入力側には、車速センサ１１，前後加速度センサ１２，ブレーキストロークセンサ１３及びアクセルスロットルセンサ１４が接続されている。
車速センサ１１は、車両２０の車速に対応する従動輪の回転角速度ωBを検出するセンサである。ここで検出された従動輪の回転角速度ωBは、ＥＣＵ１０へ入力されている。また、前後加速度センサ１２は、車両２０に作用する前後方向の加減速度（前後加速度Ｇ）を検出するセンサである。ＥＣＵ１０には、ここで検出された前後加速度Ｇが入力されている。これらの車速センサ１１及び前後加速度センサ１２での検出情報は、ＥＣＵ１０内において路面勾配を算出するのに用いられる。
【００２５】
ブレーキストロークセンサ１３は、運転者によるブレーキペダルの踏み込み量Ｂを検出するセンサである。また、アクセルスロットルセンサ１４は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量Ａを検出するセンサである。本実施形態では、これらのセンサ１３，１４で検出された各踏み込み量Ａ，ＢがＥＣＵ１０に入力されている。
上記の車速センサ１１，前後加速度センサ１２，ブレーキストロークセンサ１３及びアクセルスロットルセンサ１４での検出情報は、車両２０に前後加速度Ｇが作用しているか否かをＥＣＵ１０が判断するために用いられる情報である。つまりここでは、駆動輪がスリップ傾向又はロック傾向となる条件判定にこれらの情報が使用されている。本実施形態では、車両２０に前後加速度Ｇが作用していない走行状態（すなわち、前後加速度Ｇが０を含む所定の範囲内の加減速度である状態）のことを定常走行状態と呼び、それ以外の走行状態のことを非定常走行状態と呼ぶ。非定常走行状態としては、例えば登坂路の走行時や降坂路の走行時，ブレーキ踏み込み時，アクセル踏み込み時等が挙げられる。
【００２６】
さらに、ＥＣＵ１０の入力側には、ワイパーセンサ１５，照度センサ１６，外気温センサ１７，駆動輪速センサ１８及びミリ波レーダ１９が接続されている。ワイパーセンサ１５は、車両２０のフロントガラス面又はリアガラス面に設けられたワイパーの作動状態を検出するセンサである。ここでは、ワイパーが作動しているか否かの情報がＥＣＵ１０に入力されている。
【００２７】
照度センサ１６は車両２０の周囲の環境照度（例えば、車両２０の車体表面の照度や走行路面の照度等）を検出するセンサであり、外気温センサ１７は車両２０の外気温を検出するセンサである。上記のワイパーセンサ１５，照度センサ１６及び外気温センサ１７での検出情報は、ブレーキＥＣＵ６へ制動指令を出力するか否かを判断するために用いられる情報である。
【００２８】
駆動輪速センサ１８は、駆動輪の回転角速度ωAを検出するセンサである。ここで検出された駆動輪の回転角速度ωAは、ＥＣＵ１０へ入力されている。また、ミリ波レーダ１９は、ミリ波帯の電波の反射波におけるドップラ変調特性から、車両２０の前方の障害物までの距離Ｄ及び相対速度ＶRを検出するレーダーセンサである。なお、相対速度ＶRは、距離Ｄに時間微分処理を施すことによって算出してもよい。ここで検出された障害物までの距離Ｄ及び相対速度ＶRは、被害軽減ブレーキ制御におけるＴＴＣの算出に用いられる。
【００２９】
［２．ＥＣＵの構成］
ＥＣＵ１０は、定常走行状態検出部１，計時部２，ＴＴＣ算出部３，自動制動力付与部４及び路面摩擦係数算出部５を備えて構成される。
定常走行状態検出部１（定常走行状態検出手段）は、車両２０が定常走行状態であるか、それとも非定常走行状態であるかを検出するものである。定常走行状態とは、車両２０に前後加速度Ｇが作用しない走行状態である。定常走行状態検出部１は、路面勾配検出部１ａ，ブレーキ操作検出部１ｂ及びアクセル操作検出部１ｃを備えて構成される。
【００３０】
路面勾配検出部１ａは、後述する路面摩擦係数算出部５で算出される車速ＶB及び前後加速度センサ１２で検出された前後加速度Ｇに基づき、路面勾配を検出するものである。前後加速度Ｇには、路面勾配によって生じる加速度と、車両２０の加速，減速によって生じる加速度とが含まれる。そこで、路面勾配検出部１ａは、車速ＶBを微分処理して車両加速度を求め、前後加速度Ｇからこの車両加速度を減算する。これにより、路面勾配によって生じた加速度のみを算出し、路面勾配を把握する。
【００３１】
ブレーキ操作検出部１ｂは、ブレーキストロークセンサ１３から入力されたブレーキペダルの踏み込み量Ｂに基づき、ブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するものである。ここでは、踏み込み量Ｂが所定踏み込み量Ｂ0以上である場合に、前後加速度Ｇを減少させる程度のブレーキペダルの踏み込みがなされているものと判断される。
同様に、アクセル操作検出部１ｃは、アクセルスロットルセンサ１４から入力されたアクセルペダルの踏み込み量Ａに基づき、アクセルペダルの踏み込みの有無を検出するものである。ここでは、踏み込み量Ａが所定踏み込み量Ａ0以上である場合に、前後加速度Ｇを増大させる程度のアクセルペダルの踏み込みがなされているものと判断される。
【００３２】
また、定常走行状態検出部１は、路面勾配検出部１ａ，ブレーキ操作検出部１ｂ及びアクセル操作検出部１ｃでの判断結果に基づき、以下に示す条件（１）〜（３）の全てが成立する場合に、車両２０の走行状態が定常走行状態であると判定する。なお、条件（１）〜（３）の少なくとも何れか一つが不成立の場合には、車両２０の走行状態が非定常走行状態であると判定する。
（１）前後加速度Ｇを減少させる程度のブレーキペダルの踏み込みがない
（２）前後加速度Ｇを増大させる程度のアクセルペダルの踏み込みがない
（３）路面勾配が平坦である（０°を含む所定の範囲内の勾配である）
【００３３】
計時部２（計時手段）は、定常走行状態検出部１で判定された定常走行状態の継続時間を計測するタイマカウンタであり、上記の条件（１）〜（３）の全てが成立した時点からカウントを開始する。ここでカウントされる時間のことを以下、定常走行継続時間Ｔ（定常走行状態の継続時間）と呼ぶ。
【００３４】
また、計時部２は、定常走行継続時間Ｔが第一所定時間Ｔ1に達した場合、あるいは、後述する路面摩擦係数算出部５で路面摩擦係数μが算出された場合には、定常走行継続時間Ｔをリセットして、再び０から定常走行継続時間Ｔのカウントを開始するように構成されている。つまり、定常走行状態では、計時部２によって定常走行継続時間Ｔのカウントが周期的に繰り返される。
【００３５】
ＴＴＣ算出部３は、ミリ波レーダ１９で検出された前方障害物までの距離Ｄ及び相対速度ＶRに基づき、ＴＴＣを算出するものである。ＴＴＣは以下の式１に従って算出される。
ＴＴＣ＝Ｄ／ＶR  ・・・（式１）
自動制動力付与部４（制動駆動力付与手段）は、計時部２でカウントされる定常走行継続時間Ｔが第一所定時間Ｔ1に達したときに、ブレーキＥＣＵ６へ制動指令を出力するものである。ここでは、車両２０の微少制動力を第二所定時間Ｔ2だけ付与させる制動指令が出力される。この制動指令は、例えば、改正「前方障害物衝突軽減制動装置の技術指針」（平成17年11月15日，国自技第181号）に規定された、警報，報知の範疇に入る程度の弱いブレーキ（0.8秒以内で0.25G未満の制動）の指令である。
【００３６】
また、自動制動力付与部４は、定常走行継続時間Ｔの値に関わらず、ＴＴＣ算出部３での算出結果と、ワイパーセンサ１５，照度センサ１６及び外気温センサ１７での検出結果とに基づき、ブレーキＥＣＵ６へ制動指令を出力する。制動指令の出力条件は、以下に示す条件（４）〜（７）の何れか一つが成立する場合である。これらの条件（４）〜（７）を自動制動力の付与条件と呼ぶ。
（４）ＴＴＣが第一閾値未満である
（５）ワイパーの作動状態がオフからオンへと変化した
（６）環境照度の変化量が所定量以上である
（７）外気温が所定温度閾値を超えて昇温又は降温した
【００３７】
条件（４）は、被害軽減ブレーキ制御において障害物との衝突の可能性があると判断されるＴＴＣの条件と同一である。つまり、被害軽減ブレーキ制御における運転者へ警報，報知のための制動制御条件が路面摩擦係数μの算出のための制動制御条件として流用されている。また、条件（５）は、降雨や降雪により運転者がワイパーを作動させ始めたときに成立する条件である。ここでは、ワイパーの作動状態が天候の指標として判断されている。
【００３８】
条件（６）は、車両２０がトンネル内へ進入したときやトンネルから外へ進出したときに成立する条件である。ここでは、車両２０の周囲の環境照度が路面環境の指標として判断されている。また、条件（７）は、例えば外気温が氷点下となり降雨が降雪に変化したときや、気温が上昇して降雪が降雨に変化したような場合に成立する条件である。ここでは、外気温が路面環境の指標として判断されている。
【００３９】
路面摩擦係数算出部５（路面摩擦係数算出手段）は、駆動輪速センサ１８で検出された駆動輪の回転角速度ωAと車速センサ１１で検出された従動輪の回転角速度ωBとに基づき、車両２０が走行する路面の摩擦係数μを算出するものである。路面摩擦係数算出部５は、車速検出部５ａ及び車輪速検出部５ｂを備えて構成される。
車速検出部５ａは、従動輪の回転角速度ωBから車速ＶBを算出する。また、車輪速検出部５ｂは、駆動輪の回転角速度ωAから駆動輪速ＶAを算出する。これらの駆動輪速ＶA及び車速ＶBを用いて、路面摩擦係数算出部５では路面摩擦係数μが算出される。なお、具体的な路面摩擦係数μの算定手法については任意であり、例えば前述の特許文献１に記載されたように、駆動輪速ＶA及び車速ＶBからスリップ率を推定するとともに、前後加速度センサ１２で検出された前後加速度Ｇのスリップ率に対する一次の回帰係数Ｋを算出し、回帰係数Ｋの大きさに応じて路面摩擦係数μの大きさを定める構成としてもよい。
【００４０】
路面摩擦係数算出部５における路面摩擦係数μの算出条件は以下の通りである。
（Ａ）微少制動力が付与された直後である
（Ｂ）車両２０の走行状態が非定常走行状態である
ここで算出された路面摩擦係数μは、図示しない記憶装置（メモリ）に記憶され、ブレーキＥＣＵ６やアクセル系の制御に係る電子制御ユニットへ出力される。なお、路面摩擦係数算出部５は、新たな路面摩擦係数μを算出する毎にその値を更新して記憶装置に記憶する。
【００４１】
［３．フローチャート］
ＥＣＵ１０では、図２に示すフローチャートに従って制御が実施される。このフローは、予め設定された所定周期で繰り返し実行されている。なお、定常走行継続時間Ｔの初期値はＴ＝０であるとする。
ステップＡ１０では、定常走行継続時間Ｔの値に依存しない自動制動力の付与条件が判断される。すなわち、自動制動力付与部４において、上記の条件（４）〜（７）がそれぞれ成立するか否かが判定される。これらの条件（４）〜（７）の全てが不成立である場合にはステップＡ２０へ進み、少なくとも何れか一つが成立する場合には、ステップＡ５０へ進む。
【００４２】
ステップＡ２０では、計時部２において定常走行継続時間Ｔのカウントが継続（例えば、変数ＴにＴ＋１の値を代入）される。続くステップＡ３０では、定常走行継続時間Ｔが第一所定時間Ｔ1未満であるか否かが判定される。ここで。Ｔ＜Ｔ1である場合にはステップＡ４０へ進み、Ｔ≧Ｔ1である場合にはステップＡ５０へ進む。
ステップＡ４０では、定常走行状態検出部１において、車両２０が定常走行状態であるか否かが判定される。つまり、車両２０に前後加速度Ｇが作用していない状態であるか否かが判定され、換言すれば、路面摩擦係数μの算出が可能な走行状態であるか否かが判定される。ここで、定常走行状態である場合にはそのままフローを終了し、定常走行状態でない場合にはステップＡ６０へ進む。
【００４３】
したがって、車両２０が定常走行状態であるときには、上記の条件（４）〜（７）の何れかが成立しない限り、ステップＡ１０〜Ａ４０の制御内容が繰り返されて、定常走行継続時間Ｔのカウントが継続される。その後、定常走行継続時間Ｔが第一所定時間Ｔ1以上になると、ステップＡ５０が実施される。
ステップＡ５０では、自動制動力付与部４において、微少制動力の付与指令がブレーキＥＣＵ６へ出力される。これを受けてブレーキＥＣＵ６では、車輪２１に制動力を付与する制御が実施される。ここで付与される微少制動力の大きさは警報，報知の範疇に入る程度の弱さであり、その継続時間は第二所定時間Ｔ2である。その後、ステップＡ６０では、路面摩擦係数算出部５において、路面摩擦係数μが算出される。また、続くステップＡ７０では、定常走行継続時間ＴがＴ＝０にリセットされ、本フローが終了する。
【００４４】
なお、ステップＡ４０において車両２０が非定常走行状態であると判定されるのは、登坂時や降坂時，加速時，減速時であるから、微少制動力の付与に係るステップＡ５０がスキップされ、ステップＡ６０で路面摩擦係数μが算出される。
本路面摩擦係数演算装置で実施される制御条件と制御内容とをまとめると、以下の通りである。
【００４５】
【表１】
2011051519.tif 000003
【００４６】
［４．作用，効果］
［４−１．走行状態に応じた制御］
本路面摩擦係数演算装置による制御内容を示すタイムチャートを図３（ａ）〜（ｅ）に例示する。図３（ａ）に示すように、時刻ｔ0から時刻ｔ1までの間、車両２０は登坂路を走行している。このとき車両２０は非定常走行状態にあり、車両２０に前後加速度Ｇが作用しているため、路面摩擦係数μの算出が可能である。したがって、図３（ｅ）に示すように、時刻ｔ1までの間は、路面摩擦係数算出部５において路面摩擦係数μが随時算出され、その値が更新される。
【００４７】
時刻ｔ1に路面が平坦になり、車両２０に前後加速度Ｇが生じない走行状態になると、定常走行状態検出部１において、車両２０が定常走行状態であると判定される。このとき、計時部２において定常走行継続時間Ｔのカウントが開始される。図３（ｂ）に示すように、定常走行継続時間Ｔは時間の経過とともに増大する。
その後、時刻ｔ1から第一所定時間Ｔ1が経過した時刻ｔ2になると、自動制動力付与部４から微少制動力の制動指令がブレーキＥＣＵ６へ出力される。これにより、図３（ｄ）に示すように、時刻ｔ2から第二所定時間Ｔ2が経過する時刻ｔ3までの間、車輪２１に微少制動力が付与される。微少制動力は警報，報知の範疇に入る程度の弱いブレーキであるから、車両２０の運転者に違和感を与えない。
【００４８】
微少制動力の付与がなされた時刻ｔ3には、図３（ｅ）に示すように、路面摩擦係数算出部５において路面摩擦係数μの算出がなされ、その値が更新されて記憶される。路面摩擦係数算出部５では、車速検出部５ａで検出された車速ＶBと車輪速検出部５ｂで検出された駆動輪速ＶAとを用いて路面摩擦係数μを算出するため、簡素な演算構成で正確な路面摩擦係数μを算出することができる。また、計時部２では定常走行継続時間ＴがＴ＝０にリセットされ、カウントが再開される。
【００４９】
時刻ｔ3から第一所定時間Ｔ1が経過した時刻ｔ4になると、再び自動制動力付与部４から微少制動力の制動指令がブレーキＥＣＵ６へ出力される。これにより、図３（ｄ）に示すように、時刻ｔ4から第二所定時間Ｔ2が経過する時刻ｔ5までの間、車輪２１に微少制動力が付与される。そして時刻ｔ5には、路面摩擦係数μの算出がなされ、その値が更新されて記憶される。
【００５０】
このように、登坂路や降坂路，加減速時など、車両２０に前後加速度Ｇが作用する非定常走行状態下だけでなく、車両２０に前後加速度Ｇが作用しない定常走行状態において、第一所定時間Ｔ1毎の間隔で路面摩擦係数μを繰り返し算出することができる。また、算出された路面摩擦係数μはその都度、路面摩擦係数算出部５において更新して記憶されるため、時々刻々と変化する路面状況に対応する路面摩擦係数μを常に把握しておくことができる。
【００５１】
さらに、ここで算出された路面摩擦係数μは、被害軽減ブレーキ制御，自動制動制御，ＡＢＳ制御，ＶＳＣ制御といったブレーキ系の制御だけでなく、トラクションコントロールやクルーズコントロールといったアクセル系の制御にも使用されるため、車両２０の挙動を従来よりも正確に制御することが可能となる。特に、本路面摩擦係数演算装置では路面摩擦係数μの値が常時更新されるため、路面摩擦係数μが必要となるタイミングの予測が困難な制御に対して有効であり、制御精度を格段に向上させることができる。
【００５２】
なお、時刻ｔ0から時刻ｔ1の間では、車両２０に作用する前後加速度Ｇが検出されるため、この前後加速度Ｇを利用して路面摩擦係数μが算出される。このように、前後加速度Ｇが車両２０に作用している非定常走行状態では、その前後加速度Ｇを最大限利用して、車両に微少制動力を与えることなく路面摩擦係数μを算出することができる。これにより、微少制動力を付与する頻度が減少し、ブレーキ寿命への影響を減少させることができる。
【００５３】
一方、車両２０とその前方車両との距離が接近し、時刻ｔ5から第一所定時間Ｔ1が経過する前の時刻ｔ6にＴＴＣ算出部３で算出されたＴＴＣが第一閾値未満になると、自動制動力付与部４において自動制動力の付与条件の一つである条件（４）が成立する。これにより、定常走行継続時間Ｔの値に関わらず、自動制動力付与部４からブレーキＥＣＵ６へと微少制動力の制動指令が出力される。
【００５４】
したがって、図３（ｄ）に示すように、時刻ｔ6から第二所定時間Ｔ2が経過する時刻ｔ7までの間、車輪２１に微少制動力が付与される。時刻ｔ7には、路面摩擦係数μの算出がなされてその値が更新されるとともに、定常走行継続時間Ｔがリセットされる。
【００５５】
［４−２．天候に応じた制御］
図３（ｄ）に示された時刻ｔ7において、自動制動力の付与条件が成立するその他の状況を図４に例示する。日中の降雨時に屋外を走行する車両２０に関して、その車両２０が図４中に符号Ｘで示された位置にあるとき、ワイパーセンサ１５ではワイパーの作動状態（オン）が検出され、照度センサ１６ではやや明るめの環境照度が検出される。このとき、屋外路面Ｒ１は雨で濡れた状態であり、路面摩擦係数μが比較的小さい値である。
【００５６】
一方、車両２０がトンネル２２内に進入し、車両２０が図４中に符号Ｙで示された位置にあるとき、運転者がワイパーを停止させたとすると、ワイパーセンサ１５においてワイパーの作動状態の変化（すなわち、オフ）が検出される。このとき、自動制動力の付与条件の一つである条件（５）が成立する。これにより、定常走行継続時間Ｔの値に関わらず、自動制動力付与部４から微少制動力の制動指令が出力される。車輪２１に微少制動力が付与されると路面摩擦係数算出部５において路面摩擦係数μが算出され、その値が更新記憶される。ここで更新される路面摩擦係数μは、トンネル２２の内部路面Ｒ２の路面摩擦係数μであり、屋外路面Ｒ１の路面摩擦係数μよりも大きい値である。
【００５７】
このように、ワイパーセンサ１５の検出情報を利用して微少制動力の付与及び路面摩擦係数μの算出を行うことにより、天候や路面状態の変化に即座に対応して路面摩擦係数μを算出することができる。特に、降雨によって低下する路面摩擦係数μを素早く把握することができる。
【００５８】
［４−３．走行環境に応じた制御］
また、トンネル２２の内部は外部よりも暗いため、車両２０がトンネル２２内に進入したときには照度センサ１６において環境照度の減少が検出される。このとき、自動制動力の付与条件の一つである条件（６）が成立すると、定常走行継続時間Ｔの値に関わらず、自動制動力付与部４から微少制動力の制動指令が出力される。そして微少制動力の付与後、路面摩擦係数μが算出され、その値が更新記憶される。
【００５９】
このように、照度センサ１６の検出情報を利用して微少制動力の付与及び路面摩擦係数μの算出を行うことにより、走行環境の変化に即座に対応して路面摩擦係数μを算出することができる。特に、トンネル２２の内外で路面の状態が異なる場合であっても、屋外路面Ｒ１及び内部路面Ｒ２のそれぞれの路面摩擦係数μを素早く把握することができる。
【００６０】
［５．その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態におけるＥＣＵ１０の入力側に接続されるセンサ類の具体的な種類は任意である。すなわち、従動輪の回転角速度ωBに基づいて車速ＶBを検出する車速センサ１１の代わりに、レーダーセンサや超音波センサ，ジャイロセンサ等を用いて車両２０の路面に対する相対速度を検出する構成としてもよい。あるいは、駆動輪の回転角速度ωAに基づいて駆動輪速ＶAを検出する駆動輪速センサ１８の代わりに、トランスミッションやディファレンシャルギヤの回転角速度に基づいて駆動輪速ＶAを検出するようなセンサを用いてもよい。
【００６１】
また、上述の実施形態では、車両２０の走行状態が定常走行状態であると判定するための三つの条件が記載されているが、この条件は適宜変更することができる。定常走行状態検出部１は、少なくとも車両２０に前後加速度Ｇが作用しない走行状態であることを検出するものであればよい。
また、上述の実施形態では、四つの自動制動力の付与条件が記載されているが、これらの条件も適宜変更である。条件（７）に関して、車両２０の外気温に関する条件設定は種々考えられる。上述の条件（７）では、外気温が所定温度閾値を超えて昇温又は降温した場合に微少制動力の付与及び路面摩擦係数μの算出がなされるため、外気温の変化に即座に対応して摩擦係数を算出することができる。特に、所定温度閾値を０℃に設定すると、水にぬれた路面と凍結路面との識別が可能であり、外気温に応じて変動する路面摩擦係数μを素早く把握することができる。
【００６２】
なお、路面摩擦係数μは路面の表面温度との相関が認められるため、路面の表面温度に関する自動制動力の付与条件を設けてもよい。
また、上述の実施形態では、車両に付与する微少制動力として0.8秒以内かつ0.25G以下の減速度を生じさせる制動力を例示したが、制動力の大きさはこれに限定されない。なお、ＥＣＵ１０による制御では必ずしも車両２０を減速させる必要がない。微少制動力の大きさは、少なくとも路面摩擦係数μの算出に支障のない範囲で小さいほど好ましい。
【００６３】
また、上述の実施形態では、路面摩擦係数μの算出に際し、車輪２１に微少制動力を付与するものを例示したが、微少制動力の代わりに微少駆動力を付与してもよい。この場合、微少駆動力とは車両の運転者に感知されない程度の小さな駆動力であって、短時間かつ加速度の小さい駆動力（例えば、0.8秒以内で0.25G以下の加速度を生じさせるアクセル）とすることが考えられる。このような構成においても、車両２１に生じる僅かな前後加速度を利用して路面摩擦係数μを算出することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  定常走行状態検出部（定常走行状態検出手段）
１ａ  路面勾配検出部
１ｂ  ブレーキ操作検出部
１ｃ  アクセル操作検出部
２  計時部（計時手段）
３  ＴＴＣ算出部
４  自動制動力付与部（制動駆動力付与手段）
５  路面摩擦係数算出部（路面摩擦係数算出手段）
５ａ  車速検出部（車速検出手段）
５ｂ  車輪速検出部（車輪速検出手段）
６  ブレーキＥＣＵ
１０  ＥＣＵ（路面摩擦係数演算装置）
１１  車速センサ
１２  前後加速度センサ
１３  ブレーキストロークセンサ
１４  アクセルスロットルセンサ
１５  ワイパーセンサ
１６  照度センサ
１７  外気温センサ
１８  駆動輪速センサ
１９  ミリ波レーダ
２０  車両
２１  車輪
２２  トンネル
Ｒ１  屋外路面
Ｒ２  内部路面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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