(57)【要約】      （修正有）【課題】スリップ率と加速度の１次回帰直線を求めるための演算回数を軽減でき、かつ路面状態が一定でない場合であっても精度良く路面摩擦係数を検出することができる方法を提供する。【解決手段】車両の４輪のタイヤの回転速度を検出する工程Ｓ２、該タイヤ回転速度から車両速度、車両加速度、スリップ率をそれぞれ演算する工程Ｓ３、車両加速度およびスリップ率を蓄積する工程Ｓ４、車両加速度とスリップ率との互いの１次の回帰係数を求める工程Ｓ５、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する工程Ｓ８を含む路面摩擦係数判定方法である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の４輪のタイヤの回転速度を検出する工程、該タイヤ回転速度から車両速度、車両加速度、スリップ率をそれぞれ演算する工程、車両加速度およびスリップ率を蓄積する工程、車両加速度とスリップ率との互いの１次の回帰係数を求める工程、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する工程を含む路面摩擦係数判定方法であって、
前記蓄積されたスリップ率および車両加速度のサンプルデータが一定範囲内の変化量で連続して変化する場合において、該サンプルデータの始点付近の１点または２点以上の平均値、および終点付近の１点または２点以上のサンプルデータの平均値に基づいて前記１次の回帰係数を算出する路面摩擦係数判定方法。
【請求項２】
車両の絶対速度を検出する工程を含み、該絶対速度とタイヤ回転速度からスリップ率を演算する請求項１記載の路面摩擦係数判定方法。
【請求項３】
車両の絶対速度を検出する工程を含み、車両加速度を該絶対速度から演算する請求項１記載の路面摩擦係数判定方法。
【請求項４】
車両の４輪のタイヤの回転速度およびホイールトルク情報を検出する工程、該回転速度からスリップ率を演算する工程、スリップ率とホイールトルクを蓄積する工程、スリップ率とホイールトルクとの互いの１次の回帰係数を求める工程、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する工程を含む路面摩擦係数判定方法であって、
前記蓄積されたスリップ率および車両加速度のサンプルデータが一定範囲内の変化量で連続して変化する場合において、該サンプルデータの始点付近の１点または２点以上の平均値、および終点付近の１点または２点以上のサンプルデータの平均値に基づいて前記１次の回帰係数を算出する路面摩擦係数判定方法。
【請求項５】
車両の絶対速度を検出する工程を含み、該絶対車速とタイヤ回転情報からスリップ率を演算する請求項４記載の路面摩擦係数判定方法。
【請求項６】
車両の４輪のタイヤの回転速度を検出する手段、該タイヤ回転速度から車両速度、車両加速度、スリップ率をそれぞれ演算する手段、車両加速度およびスリップ率を蓄積する手段、車両加速度とスリップ率との互いの１次の回帰係数を求める手段、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する手段を含む路面摩擦係数判定装置であって、
前記蓄積されたスリップ率および車両加速度のサンプルデータが一定範囲内の変化量で連続して変化する場合において、該サンプルデータの始点付近の１点または２点以上の平均値、および終点付近の１点または２点以上のサンプルデータの平均値に基づいて前記１次の回帰係数を算出する路面摩擦係数判定装置。
【請求項７】
コンピュータに、車両の４輪のタイヤの回転速度を検出する手順、該タイヤ回転速度から車両速度、車両加速度、スリップ率をそれぞれ演算する手順、車両加速度およびスリップ率を蓄積する手順、車両加速度とスリップ率との互いの１次の回帰係数を求める手順、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する手順を実行させるための路面摩擦係数判定プログラムであって、
前記蓄積されたスリップ率および車両加速度のサンプルデータが一定範囲内の変化量で連続して変化する場合において、該サンプルデータの始点付近の１点または２点以上の平均値、および終点付近の１点または２点以上のサンプルデータの平均値に基づいて前記１次の回帰係数を算出する路面摩擦係数判定プログラム。
【請求項８】
車両の４輪のタイヤの回転速度およびホイールトルク情報を検出する手段、該回転速度からスリップ率を演算する手段、スリップ率とホイールトルクを蓄積する手段、スリップ率とホイールトルクとの互いの１次の回帰係数を求める手段、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する手段を含む路面摩擦係数判定装置であって、
前記蓄積されたスリップ率および車両加速度のサンプルデータが一定範囲内の変化量で連続して変化する場合において、該サンプルデータの始点付近の１点または２点以上の平均値、および終点付近の１点または２点以上のサンプルデータの平均値に基づいて前記１次の回帰係数を算出する路面摩擦係数判定装置。
【請求項９】
車両の４輪のタイヤの回転速度およびホイールトルク情報を検出する手順、該回転速度からスリップ率を演算する手順、スリップ率とホイールトルクを蓄積する手順、スリップ率とホイールトルクとの互いの１次の回帰係数を求める手順、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する手順を実行させるための路面摩擦係数判定プログラムであって、
前記蓄積されたスリップ率および車両加速度のサンプルデータが一定範囲内の変化量で連続して変化する場合において、該サンプルデータの始点付近の１点または２点以上の平均値、および終点付近の１点または２点以上のサンプルデータの平均値に基づいて前記１次の回帰係数を算出する路面摩擦係数判定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は路面の摩擦係数を判定するための方法および装置、ならびにプログラムに関する。さらに詳しくは、４つのタイヤ車輪の回転情報を用いて路面とタイヤとのあいだの路面摩擦係数を判定することにより、車両の性能および安全性を高めることができる路面摩擦係数判定方法および装置、ならびに路面摩擦係数判定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、４輪車両のタイヤのスリップ率と加速度の関係が変化することを利用して、スリップ率と加速度の関係を１次回帰演算結果から求めることにより路面とタイヤとのあいだの路面摩擦係数を判定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、該方法では、最小自乗近似法にしたがって回帰計算を行なっているため、回帰計算を行なうサンプリング時間内に路面状態が変化する場合であっても、平均化された回帰直線しか得られず、各路面状態に対応した正確な回帰直線が得られないという問題があった。また、特許文献１で用いられている１次回帰演算方法では、計算回数が多くなり、またその中には計算機に対する負荷の大きい乗除算が多く含まれていることが問題となっていた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２５３３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、スリップ率と加速度の１次回帰直線を求めるための演算回数を軽減でき、かつ路面状態が一定でない場合であっても精度良く路面摩擦係数を検出することができる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】
【０００６】
本発明は、車両の４輪のタイヤの回転速度を検出する工程、該タイヤ回転速度から車両速度、車両加速度、スリップ率をそれぞれ演算する工程、車両加速度およびスリップ率を蓄積する工程、車両加速度とスリップ率との互いの１次の回帰係数を求める工程、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する工程を含む路面摩擦係数判定方法であって、前記蓄積されたスリップ率および車両加速度のサンプルデータが一定範囲内の変化量で連続して変化する場合において、該サンプルデータの始点付近の１点または２点以上の平均値、および終点付近の１点または２点以上のサンプルデータの平均値に基づいて前記１次の回帰係数を算出する路面摩擦係数判定方法に関する。
【０００７】
車両の絶対速度を検出する工程を含み、該絶対速度とタイヤ回転速度からスリップ率を演算することが好ましい。
【０００８】
車両の絶対速度を検出する工程を含み、車両加速度を該絶対速度から演算することが好ましい。
【０００９】
本発明は、車両の４輪のタイヤの回転速度およびホイールトルク情報を検出する工程、該回転速度からスリップ率を演算する工程、スリップ率とホイールトルクを蓄積する工程、スリップ率とホイールトルクとの互いの１次の回帰係数を求める工程、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する工程を含む路面摩擦係数判定方法であって、前記蓄積されたスリップ率および車両加速度のサンプルデータが一定範囲内の変化量で連続して変化する場合において、該サンプルデータの始点付近の１点または２点以上の平均値、および終点付近の１点または２点以上のサンプルデータの平均値に基づいて前記１次の回帰係数を算出する路面摩擦係数判定方法に関する。
【００１０】
車両の絶対速度を検出する工程を含み、該絶対車速とタイヤ回転情報からスリップ率を演算することが好ましい。
【００１１】
本発明は、車両の４輪のタイヤの回転速度を検出する手段、該タイヤ回転速度から車両速度、車両加速度、スリップ率をそれぞれ演算する手段、車両加速度およびスリップ率を蓄積する手段、車両加速度とスリップ率との互いの１次の回帰係数を求める手段、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する手段を含む路面摩擦係数判定装置であって、前記蓄積されたスリップ率および車両加速度のサンプルデータが一定範囲内の変化量で連続して変化する場合において、該サンプルデータの始点付近の１点または２点以上の平均値、および終点付近の１点または２点以上のサンプルデータの平均値に基づいて前記１次の回帰係数を算出する路面摩擦係数判定装置に関する。
【００１２】
本発明は、コンピュータに、車両の４輪のタイヤの回転速度を検出する手順、該タイヤ回転速度から車両速度、車両加速度、スリップ率をそれぞれ演算する手順、車両加速度およびスリップ率を蓄積する手順、車両加速度とスリップ率との互いの１次の回帰係数を求める手順、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する手順を実行させるための路面摩擦係数判定プログラムであって、前記蓄積されたスリップ率および車両加速度のサンプルデータが一定範囲内の変化量で連続して変化する場合において、該サンプルデータの始点付近の１点または２点以上の平均値、および終点付近の１点または２点以上のサンプルデータの平均値に基づいて前記１次の回帰係数を算出する路面摩擦係数判定プログラムに関する。
【００１３】
本発明は、車両の４輪のタイヤの回転速度およびホイールトルク情報を検出する手段、該回転速度からスリップ率を演算する手段、スリップ率とホイールトルクを蓄積する手段、スリップ率とホイールトルクとの互いの１次の回帰係数を求める手段、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する手段を含む路面摩擦係数判定装置であって、前記蓄積されたスリップ率および車両加速度のサンプルデータが一定範囲内の変化量で連続して変化する場合において、該サンプルデータの始点付近の１点または２点以上の平均値、および終点付近の１点または２点以上のサンプルデータの平均値に基づいて前記１次の回帰係数を算出する路面摩擦係数判定装置に関する。
【００１４】
本発明は、車両の４輪のタイヤの回転速度およびホイールトルク情報を検出する手順、該回転速度からスリップ率を演算する手順、スリップ率とホイールトルクを蓄積する手順、スリップ率とホイールトルクとの互いの１次の回帰係数を求める手順、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する手順を実行させるための路面摩擦係数判定プログラムであって、前記蓄積されたスリップ率および車両加速度のサンプルデータが一定範囲内の変化量で連続して変化する場合において、該サンプルデータの始点付近の１点または２点以上の平均値、および終点付近の１点または２点以上のサンプルデータの平均値に基づいて前記１次の回帰係数を算出する路面摩擦係数判定プログラムに関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の方法によると、スリップ率と加速度の関係を求めるに際し、従来の１次回帰演算と比較して演算回数を軽減することができ、かつ路面状態が一定でない場合であっても精度良く路面摩擦係数を検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面に基づいて、本発明の路面摩擦係数判定方法および装置、ならびに路面摩擦係数判定プログラムを説明する。
【００１７】
図１に示すように、本発明の一実施の形態にかかわる路面摩擦係数判定装置は、４輪車両に備えられた４つのタイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬおよびＲＲ（以下、総称してＷｉという。ここで、ｉ＝１〜４、１：前左タイヤ、２：前右タイヤ、３：後左タイヤ、４：後右タイヤ）にそれぞれ設けられた通常の回転情報検出手段１を備えている。
【００１８】
前記回転情報検出手段１としては、電磁ピックアップなどを用いて回転パルスを発生させてパルスの数から回転速度情報の車輪速度（回転速度）を測定する車輪速センサなどを用いることができる。前記回転情報検出手段１の出力はＡＢＳなどのコンピュータである制御ユニット２に与えられる。制御ユニット２には、路面状態を知らせるための液晶表示素子、プラズマ表示素子またはＣＲＴなどで構成された表示手段である警報表示器３、ドライバーによって操作される初期化スイッチ４が接続されている。
【００１９】
前記制御ユニット２は、図２に示されるように、外部装置との信号の受け渡しに必要なＩ／Ｏインターフェイス２ａと、演算処理の中枢として機能するＣＰＵ２ｂと、該ＣＰＵ２ｂの制御動作プログラムが格納されたＲＯＭ２ｃと、前記ＣＰＵ２ｂが制御動作を行なう際にデータなどが一時的に書き込まれたり、その書き込まれたデータなどが読み出されるＲＡＭ２ｄとから構成されている。
【００２０】
本実施の形態は、前記各タイヤＷｉの回転情報を検出する回転情報検出手段１と、該各タイヤＷｉの回転情報から車輪速度、車両加速度、前後輪のスリップ率をそれぞれ演算する演算処理手段と、車両加速度および前後輪のスリップ率を蓄積する蓄積手段と、車両加速度と前後輪のスリップ率との互いの１次の回帰係数を求める演算処理手段と、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する路面摩擦係数判定手段とから構成されている。
【００２１】
そして、本実施の形態における路面摩擦係数判定ためのプログラムは、制御ユニット２を、タイヤの回転情報から車輪速度、車両加速度、前後輪のスリップ率をそれぞれ演算する演算処理手順、車両加速度および前後輪のスリップ率を蓄積する蓄積手順、車両加速度と前後輪のスリップ率との互いの１次の回帰係数を求める演算処理手順、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する路面摩擦係数判定手順を実行させるものである。
【００２２】
なお車両速度として、例えばＧＰＳ装置などにより検出される車両の絶対速度を用いてもよい。ＧＰＳ装置としては、例えばレースロジック（ＲＡＣＥＬＯＧＩＣ）社製のＶＢＯＸ（商品名）を用いることができる。このＶＢＯＸは、衛星電波の搬送波の位相差を利用して補正するＫｉｎｅｍａｔｉｃ  ＧＰＳという位置特定方法を採用しているため、高精度に位置を特定することができる。なお、ＧＰＳ装置としては、搬送波のドップラー効果を用いて、高精度に車両の速度を算出することができるものであることがより好ましい。
【００２３】
この場合、検出された絶対速度とタイヤ回転速度からスリップ率を演算し、該スリップ率と車両加速度の１次の回帰係数を求めてもよいし、車両加速度を該絶対速度から演算し、得られた車両加速度とスリップ率との１次の回帰係数を求めてもよい。
【００２４】
また本発明の別の実施の形態としては、前記各タイヤＷｉの回転情報を検出する回転情報検出手段およびホイールトルク情報検出手段と、該各タイヤＷｉの回転情報から前後輪のスリップ率を演算する演算処理手段と、ホイールトルクおよび前後輪のスリップ率を蓄積する蓄積手段と、ホイールトルクと前後輪のスリップ率との互いの１次の回帰係数を求める演算処理手段と、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する路面摩擦係数判定手段とから構成されている。
【００２５】
そして、別の実施の形態における路面摩擦係数判定ためのプログラムは、制御ユニット２を、タイヤの回転速度情報およびホイールトルク情報を検出する手順、該回転速度情報から前後輪のスリップ率を演算する演算処理手順、ホイールトルクおよび前後輪のスリップ率を蓄積する蓄積手順、ホイールトルクと前後輪のスリップ率との互いの１次の回帰係数を求める演算処理手順、該１次の回帰係数と予め設定されたしきい値を比較することにより路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する路面摩擦係数判定手順を実行させるものである。
【００２６】
ここで、ホイールトルクはエンジントルクやエンジン回転数、アクセル感度などから計算して求めることができる。
【００２７】
つぎに、本発明の路面摩擦係数判定方法の手順について説明する。
【００２８】
まず図３に示されるように、回転情報を取り込んだのち、車輪速度を演算し（ステップＳ１、Ｓ２）、ついで４輪の車輪速度から車両加速度、前後輪のスリップ率を演算し（ステップＳ３）、得られた車両加速度およびスリップ率を蓄積する（ステップＳ４）。
【００２９】
ついで、車両加速度とスリップ率の互いの１次の回帰係数（車両加速度に対する前後輪のスリップ率の回帰係数）Ｋ１を求める（具体的手法については後述する）（ステップＳ５）。この１次の回帰係数（以下、単に回帰係数ともいう）Ｋ１が、ここでいう車両加速度とスリップ率の関係であり、この回帰係数Ｋ１を路面摩擦係数の判定値とする。
【００３０】
ついで、車両走行中の前記回帰係数を所定数Ｎ個（例えば２０個）蓄積し（ステップＳ６）、その平均値として回帰係数の判定値を求める（ステップＳ７）。
【００３１】
該判定値と予め設定されたしきい値とを比較し（ステップＳ８）。路面が低μであると判定された場合は、前記警報表示器３により警報を発する。なお、しきい値は予め車両ごとに実験を行ない設定しておく。
【００３２】
以下、本実施の形態にかかわる路面摩擦係数判定装置の動作の手順を(1)〜(6)に沿って説明する。
【００３３】
(1) 車両の４輪タイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬおよびＲＲのそれぞれの回転速度から車輪速度（Ｖ１ｎ、Ｖ２ｎ、Ｖ３ｎ、Ｖ４ｎ）を算出する。例えば、ＡＢＳセンサなどのセンサから得られた車両の各車輪タイヤＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲのある時点の車輪速データを車輪速度Ｖ１ｎ、Ｖ２ｎ、Ｖ３ｎ、Ｖ４ｎとする。
【００３４】
(2) ついで従動輪および駆動輪の平均車輪速度（Ｖｆｎ、Ｖｄｎ）を演算する。前輪駆動の場合、ある時点の従動輪および駆動輪の平均車輪速度Ｖｆｎ、Ｖｄｎをつぎの式（１）、（２）により求める。
Ｖｆｎ＝（Ｖ３ｎ＋Ｖ４ｎ）／２                    ・・・（１）
Ｖｄｎ＝（Ｖ１ｎ＋Ｖ２ｎ）／２                    ・・・（２）
【００３５】
(3) 前記車両加速度（すなわち従動輪の平均車輪加減速度）Ａｆｎを演算する。前記従動輪の平均車輪速度Ｖｆｎより１つ前の車輪速データから、平均車輪速度Ｖｆｎ−１とすると、車両加速度Ａｆｎはそれぞれつぎの式（３）で求められる。
Ａｆｎ＝（Ｖｆｎ−Ｖｆｎ−１）／Δｔ／ｇ        ・・・（３）
ここで、Δｔは車輪速データから算出される車輪速度ＶｆｎとＶｆｎ−１の時間間隔（サンプリング時間）であり、ｇは重力加速度である。前記サンプルング時間としては、データのばらつきを小さくし、かつ短時間で判別するためには、０．１秒以下である必要がある。より好ましくは、０．０５秒以下である。なお、ＧＰＳ装置などを用いて車両の絶対速度を検出し、該絶対速度から車両加速度を算出してもよい。
【００３６】
(4) 前記車両加速度Ａｆｎの値に応じて、前後輪のスリップ率を演算する。まず、加速状態で、駆動輪がロック状態で車両が滑っているとき（Ｖｄｎ＝０、Ｖｆｎ≠０）や、減速状態で、車両が停止状態で駆動輪がホイールスピンを起こしているとき（Ｖｆｎ＝０、Ｖｄｎ≠０）は、起こり得ないものとして、スリップ率Ｓｎをつぎの式（４）、（５）から演算する。
Ａｆｎ≧０およびＶｄｎ≠０である場合、Ｓｎ＝（Ｖｆｎ−Ｖｄｎ）／Ｖｄｎ
・・・（４）
Ａｆｎ＜０およびＶｆｎ≠０である場合、Ｓｎ＝（Ｖｆｎ−Ｖｄｎ）／Ｖｆｎ
・・・（５）
前記以外の場合は、Ｓｎ＝１とする。
【００３７】
(5) スリップ率と車両加速度を蓄積して回帰係数を求める。
【００３８】
(6) これまでの手順は、カウントがゼロから始まり、例えば２０回繰り返されるまで繰り返す。ついでカウントが２０回になると、２０個の平均値として回帰係数の判定値を求め、予め設定されたしきい値と比較し、路面の情報（滑りやすいなど）を運転手に警報する。
【００３９】
前記手順(5)において、スリップ率と車両加速度の１次の回帰係数は以下のような手法により演算される。
【００４０】
スリップ率または車両加速度のサンプルが連続して変化した場合に、サンプリング開始点（点群）と終了点（点群）を結ぶ直線を１次回帰直線とする。ここで、「点群」としたのは、サンプリング開始点および終了点の検出の精度により回帰精度が左右されるためであり、例えば開始点とその（時刻的）前後２点の計３点の平均座標を開始点とすると、回帰精度を向上することができる。具体的には、車両加速度が１０サンプル以上連続して変化し、かつその間の変化量が連続して０．０２Ｇ以上の場合に開始点と終了点を結ぶ直線を１次回帰直線とすることができる。
【００４１】
また、回帰精度の調整のために、各サンプルの変化量を求め、同一傾向のサンプルがどれくらい連続しているかで判断する。例えば、１つ前のサンプルから最新サンプルまでの変化をΔ１、２つ前のサンプルから１つ前のサンプルまでの変化をΔ２とし、さらにｘ軸方向、ｙ軸方向を考慮して、それぞれΔ１ｘ、Δ１ｙ、Δ２ｘ、Δ２ｙと表わすとすると、Δ１ｘとΔ２ｘの正負の符号、およびΔ１ｙとΔ２ｙの正負の符号を判定し、両方とも同じであれば、２つの変化が連続している（同一傾向である）と判断できる。さらに、Δ１ｘとΔ１ｙの符号も同じであるとするのもよい。結果の信頼度を高めるためには正負の符号だけでなく、Δ１ｘとΔ２ｘの大きさ、Δ１ｙとΔ２ｙの大きさそれぞれについて一定の制限を設け、その制限量を調整すればよい。例えば、一定のしきい値を設け、各変化量が該しきい値以上（または、しきい値以下）である場合だけサンプルとして採用するようにすればよい。
【００４２】
次に具体例をあげて説明する。例えば、１０組の連続して同一傾向をもって変化するサンプルの（ｘ，ｙ）から１次回帰直線の傾きを計算する場合を考える。従来の方法では、下記式（６）にしたがい、ｘの和、ｙの和、ｘの平方和、ｙの平方和、ｘとｙの積の和から１次回帰直線の傾きが求められる（式中、Ｎはサンプル数を示す）。ここで、和を得るには加算が９回、ｘとｙで計１８回、平方和を求めるには乗算が１０回、加算が９回で計１９回、ｘとｙで計３８回、ｘとｙの積の和を求めるには積が１０回、和が９回で計１９回、都合７５回の演算が必要である（加算４５回、乗算３０回）。
【００４３】
【数１】
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【００４４】
一方、本発明の手法では開始点（点群）と終了点（点群）の座標から１次回帰直線の傾きが求められる。ここで、開始点座標を（ｘ１，ｙ１）、終了点座標を（ｘ２，ｙ２）とし、開始点を開始点群３点、終了点を終了点群３点の平均座標で決めるとすると、開始点のｘ座標を決めるのに、加算２回、除算１回、開始点と終了点のｘ，ｙ座標では１２回要する。傾きは（ｙ２−ｙ１）÷（ｘ２−ｘ１）で得られるから、減算２回、乗算１回、都合１５回の演算を要する（加算８回、減算２回、除算５回）。
【００４５】
さらに、サンプル変化の連続性を判断するための演算が別途必要である。１つ前のサンプルから最新サンプルまでの変化が、２つ前のサンプルから１つ前のサンプルまでの変化と同一傾向かどうか調べるため、Ｘ軸方向の変化量（減算）とＹ軸方向の変化量（減算）をそれぞれ２回、合わせて４回の減算と２回の比較演算がサンプルの３個目から１０個目までの８回生じるので、計４８回の演算が連続性の検証に必要となる。これに加え、回帰直線の傾きに相当する値の算出に３点（３サンプル）からなる点群を用いるとして、１５回、合計６３回の演算で済むこととなる（加算８回、減算３４回、除算５回、比較１６回）。
【００４６】
計算機においては、加減算および比較に比べ乗除算の負荷は大きいので、本発明によれば、計算回数の削減以上に乗除算の削減の効果が大きいと言える。
【００４７】
サンプル数については、特に固定する必要はなく、サンプル数の多さや、サンプリング開始点（点群）とサンプリング終了点（点群）のｘ軸方向間隔およびｙ軸方向間隔の大きさが目安として決定（例えば、７個以上）すればよい。
【００４８】
従来の回帰計算を用いる場合、回帰計算に供するサンプルの個数を状況に応じて最適化することは難しいので、通常は固定化される。しかしながら、回帰計算に供するサンプルの個数によっては平均化された結果しか得られないことがある。サンプル個数が固定化されると、サンプリング時間が固定されることになるが、例えばサンプリング時間が１０秒で固定された場合に１０秒間全ての期間において、タイヤの路面に対する滑りやすさが一定であればよいが、１０秒間にアスファルトから氷に変化するなどタイヤの路面に対する滑りやすさが一定でない場合には、アスファルトでのタイヤの路面に対する滑りやすさと氷でのタイヤの路面に対する滑りやすさがその含まれる時間長さに比例して含まれたタイヤの路面に対する滑りやすさしか得られない。
【００４９】
図４に示すような２本の回帰直線が得られる路面を、サンプリング時間中に半分づつ、例えばサンプリング時間が１０秒であればアスファルトの上で５秒、氷の上で５秒走行した場合、サンプリングデータから得られる１次回帰直線はａ（アスファルト）とｂ（氷）の平均となる（図４中の点線ｃ）。一方、本発明の方法では、氷の上とアスファルトの上のそれぞれ別個の回帰直線が得られる。得られた各回帰直線ごとに平均値を求めることにより、回帰計算結果の精度が劣ることはない。
【実施例】
【００５０】
以下に本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００５１】
本発明における一次の回帰係数の算出方法と一般的な最小自乗法を用いた場合について、サンプルデータの傾向に応じた精度の違いを検討した。
【００５２】
実施例１
２０組のサンプルデータ（ｘ，ｙ）＝（Ａ，Ｂ）を採取し、サンプルデータ１〜１０を区間１、サンプルデータ１１〜２０を区間２とした（表１）。
【００５３】
区間１において、サンプルデータ１〜３の平均値を始点、サンプルデータ８〜１０を終点とし、該始点と該終点を結ぶ直線の式を求めた。同じく区間２において、サンプルデータ１１〜１３の平均値を始点、サンプルデータ１８〜２０を終点とし、該始点と該終点を結ぶ直線の式を求めた。また、サンプルデータ１〜２０について、最小自乗法を用いて一次回帰直線の式を求めた。結果を図５（ａ）に示す。
区間１：ｙ＝1.032ｘ−0.823
区間２：ｙ＝1.075ｘ−0.951
最小自乗法：ｙ＝1.009ｘ−0.333
【００５４】
なお、表１において、係数Ｃは最小自乗法により得られた一次回帰係数を用いて係数Ａから係数Ｂを推定した値であり、誤差Ｄは、係数Ｂと係数Ｃの差である。係数Ｃ’は本発明における方法により得られた一次回帰係数を用いて係数Ａから係数Ｂを推定した値であり、誤差Ｄ’は、係数Ｂと係数Ｃ’の差である。
【００５５】
【表１】
2007320401.tif 000004
【００５６】
実施例２
実施例１とは別の２０組のサンプルデータ（ｘ，ｙ）＝（Ａ，Ｂ）を採取し（表２）、同様に一次回帰直線の式を求めた。結果を図５（ｂ）に示す。
区間１：ｙ＝0.954ｘ＋0.293
区間２：ｙ＝2.253ｘ−2.546
最小自乗法：ｙ＝1.443ｘ＋0.388
【００５７】
【表２】
2007320401.tif 000005
【００５８】
実施例１のように、固定されたサンプル数のデータ中で、各サンプルデータ（車両加速度とスリップ率に相当）の変化量ががあまり変化しないような場合には、本発明の方法では、従来の最小自乗法と比較して精度に差は見られなかった。一方、実施例２のように、サンプルデータの変化量の傾向が、ある時点を境界に著しく変化する場合には、最小自乗法を上回る精度で回帰直線が得られることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の路面摩擦係数判定装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１における路面摩擦係数判定装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の路面摩擦係数判定プログラムのフローチャートを示す図である。
【図４】タイヤの路面に対する滑りやすさを表す一次回帰直線の模式図である。
【図５】（ａ）実施例１における一次回帰直線を示す図である。（ｂ）実施例２における一次回帰直線を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  回転情報検出手段
２  制御ユニット
３  警報表示器
４  初期化スイッチ
【図１】
2007320401.tif 000006
【図２】
2007320401.tif 000007
【図３】
2007320401.tif 000008
【図４】
2007320401.tif 000009
【図５】
2007320401.tif 000010