(57)【要約】【課題】車輪を構成するタイヤが摩耗しても、車輪情報に基づいて路面摩擦係数を精度よく取得可能とする。【解決手段】車両１０の走行路の路面状態を推定する路面状態推定装置は、各車輪１４に設けられており、対応する車輪１４の振動を検出する加速度センサ２１ｇと、加速度センサ２１ｇの検出結果を周波数解析することにより、所定周波数帯域における振動レベルを取得する周波数解析部３２と、車輪１４を構成するタイヤの摩耗度合に応じて振動レベルと路面摩擦係数μとの相関を規定するマップを複数記憶する記憶装置３１と、タイヤの使用時間から定まる当該タイヤの摩耗度合に基づいて路面摩擦係数μの推定に用いられるマップを選択すると共に、選択したマップと周波数解析部３２により取得された振動レベルとを用いて車両１０の走行路における路面摩擦係数μを取得する摩擦係数取得部３４とを備える。【選択図】図２
2007099245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた複数の車輪に関連する車輪情報に基づいて、前記車両の走行路の路面状態を推定する路面状態推定装置において、
前記各車輪ごとに設けられており、対応する車輪の振動を検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段の検出結果を周波数解析することにより、所定周波数帯域における振動レベルを取得する振動レベル取得手段と、
前記車輪を構成するタイヤの摩耗度合に応じて振動レベルと路面摩擦係数との相関を規定するマップを複数記憶する記憶手段と、
前記タイヤの使用時間から定まる当該タイヤの摩耗度合に基づいて路面摩擦係数の推定に用いられるマップを選択すると共に、選択したマップと前記振動レベル取得手段により取得された振動レベルとを用いて前記車両の走行路における路面摩擦係数を取得する摩擦係数取得手段とを備えることを特徴とする路面状態推定装置。
【請求項２】
前記走行路における路面摩擦係数が概ね一定であるか否か判定する判定手段を更に備え、前記摩擦係数取得手段は、前記判定手段により前記走行路における路面摩擦係数が概ね一定であると判断された場合に、前記タイヤの使用時間から定まる前記タイヤの摩耗度合に応じたマップを選択することを特徴とする請求項１に記載の路面状態推定装置。
【請求項３】
前記摩擦係数取得手段は、前記判定手段により前記走行路における路面摩擦係数が概ね一定ではないと判断された場合に、前記タイヤの使用時間から定まる前記摩耗度合よりも一段階低い摩耗度合に応じたマップを選択することを特徴とする請求項２に記載の路面状態推定装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記車両の周囲における外気温と、天候情報との少なくとも何れかに基づいて前記走行路における路面摩擦係数が概ね一定であるか否か判定することを特徴とする請求項２または３に記載の路面状態推定装置。
【請求項５】
前記振動検出手段は前記各車輪に設けられると共に、前記各車輪には、前記振動検出手段の検出結果を車体側に送信するための車輪側通信手段が設けられ、前記振動レベル取得手段、前記記憶手段、および前記摩擦係数取得手段は前記車両の車体に設けられると共に、前記車体には、前記車輪側通信手段から送信された信号を受信するための車体側通信手段が設けられていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の路面状態推定装置。
【請求項６】
車両に設けられた複数の車輪に関連する車輪情報に基づいて、前記車両の走行路の路面状態を推定する路面状態推定方法において、
（ａ）前記車輪の振動を検出するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）で検出された前記車輪の振動を周波数解析することにより、所定周波数帯域における振動レベルを取得するステップと、
（ｃ）前記車輪を構成するタイヤの摩耗度合に応じて振動レベルと路面摩擦係数との相関を規定するように予め複数作成されたマップの中から、前記タイヤの使用時間から定まる当該タイヤの摩耗度合に基づいて路面摩擦係数の推定に用いるマップを選択するステップと、
（ｄ）ステップ（ｂ）で取得された振動レベルと、ステップ（ｃ）で選択されたマップとを用いて前記車両の走行路における路面摩擦係数を取得するステップとを含む路面状態推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられた複数の車輪に関連する車輪情報に基づいて、車両の走行路の路面状態を推定する路面状態推定装置および路面状態推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に設けられた複数の車輪に関連する車輪情報に基づいて車両の走行路の路面状態を推定する装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置では、ホイールのホイールリムに取り付けられた加速度センサにより検出されるホイールの振動情報信号が周波数解析され、所定周波数帯域における振動レベルが検出される。そして、路面摩擦係数と振動レベルとの関係を示すテーブルを用いて、検出された振動レベルから路面摩擦係数が推定される。また、この種の装置としては、圧力センサにより検出される走行中の車両のタイヤの空気圧情報に基づいて路面摩擦係数を推定するものも知られている（例えば、特許文献２参照。）。この装置では、圧力センサからの圧力信号の時間軸上における微小振動成分（ＡＣ成分）を周波数解析して得られる圧力変動スペクトルの圧力変動レベルが検出され、検出された圧力変動レベルと、路面状態およびタイヤの走行状態との関係を示すテーブルを用いて、路面摩擦係数μ等が推定される。
【０００３】
なお、タイヤ接地面の摩耗をモニタするためのシステムとして、タイヤの径方向および横方向の加速度の少なくとも一方を検知すると共に、これらの加速度の少なくとも一方について少なくとも１つの共振周波数を決定し、決定された少なくとも１つの共振周波数を少なくとも１つの記憶された周波数と比較することで、タイヤ接地面の摩耗を決定するシステムも知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１８２４７６号公報
【特許文献２】特開２００３−１８２４７５号公報
【特許文献３】特開２００１−２１５１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、車輪を構成するタイヤは、時間の経過と共に摩耗するものであり、タイヤの摩耗が進行すると、トレッド部のゴムが減ってトレッド部のブロック剛性が変化し、それにより振動レベルも変化する。このため、上述のようにホイールの振動情報に基づいて路面摩擦係数を推定しても、タイヤの摩耗により振動レベルが変化することから、路面摩擦係数を精度よく推定することが困難となる。
【０００５】
そこで、本発明は、車輪を構成するタイヤが摩耗しても、車輪情報に基づいて路面摩擦係数を精度よく取得可能とする路面状態推定装置および路面状態推定方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による路面状態推定装置は、車両に設けられた複数の車輪に関連する車輪情報に基づいて、車両の走行路の路面状態を推定する路面状態推定装置において、各車輪ごとに設けられており、対応する車輪の振動を検出する振動検出手段と、振動検出手段の検出結果を周波数解析することにより、所定周波数帯域における振動レベルを取得する振動レベル取得手段と、車輪を構成するタイヤの摩耗度合に応じて振動レベルと路面摩擦係数との相関を規定するマップを複数記憶する記憶手段と、タイヤの使用時間から定まる当該タイヤの摩耗度合に基づいて路面摩擦係数の推定に用いられるマップを選択すると共に、選択したマップと振動レベル取得手段により取得された振動レベルとを用いて車両の走行路における路面摩擦係数を取得する摩擦係数取得手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この路面状態推定装置は、車輪の振動を検出する振動検出手段の検出結果を周波数解析することにより、所定周波数帯域における振動レベルを取得し、取得した振動レベルに基づいて走行路における路面摩擦係数、すなわち車輪のタイヤと走行路面との間の路面摩擦係数を取得するものである。この路面状態推定装置の記憶手段には、振動レベルと路面摩擦係数との相関を規定するマップがタイヤの摩耗度合に応じて複数記憶されている。そして、これらのマップの中から、タイヤの使用時間から定まるタイヤの摩耗度合に基づいて路面摩擦係数の推定に用いられるマップが選択され、選択されたマップと振動レベルとを用いて車両の走行路における路面摩擦係数が取得される。このように、この路面状態推定装置では、車輪を構成するタイヤの摩耗度合を考慮した路面状態の推定が行われるので、車輪のタイヤと走行路面との間の路面摩擦係数を精度よく取得することが可能となる。
【０００８】
また、本発明による路面状態推定装置は、走行路における路面摩擦係数が概ね一定であるか否か判定する判定手段を更に備えるとよく、摩擦係数取得手段は、判定手段により走行路における路面摩擦係数が概ね一定であると判断された場合に、タイヤの使用時間から定まるタイヤの摩耗度合に応じたマップを選択すると好ましい。
【０００９】
このように、車両が走行している走行路における路面摩擦係数が概ね一定である場合にタイヤの使用時間から定まるタイヤの摩耗度合に応じたマップを路面摩擦係数の推定に用いれば、走行路における路面摩擦係数を精度よく取得することが可能となる。
【００１０】
更に、摩擦係数取得手段は、判定手段により走行路における路面摩擦係数が概ね一定ではないと判断された場合に、タイヤの使用時間から定まる摩耗度合よりも一段階低い摩耗度合に応じたマップを選択するとよい。
【００１１】
このように、走行路における路面摩擦係数が概ね一定ではない場合には、タイヤの摩耗が進行していないとみなした上で、タイヤの使用時間から定まる摩耗度合よりも一段階低い摩耗度合に応じたマップを路面摩擦係数の推定に用いるとよい。
【００１２】
また、判定手段は、車両の周囲における外気温と、天候情報との少なくとも何れかに基づいて走行路における路面摩擦係数が概ね一定であるか否か判定すると好ましい。
【００１３】
一般に、車両周囲の外気温がある程度高い場合や、雨天時や降雪時以外には、車両の走行路における路面摩擦係数は、比較的高い値で概ね一定となることが多い。従って、このように、外気温と天候情報との少なくとも何れかに基づくことにより、車両の走行路における路面摩擦係数が概ね一定であるか否か精度よく判定することが可能となる。
【００１４】
そして、振動検出手段は各車輪に設けられると共に、各車輪には、振動検出手段の検出結果を車体側に送信するための車輪側通信手段が設けられ、振動レベル取得手段、記憶手段、および摩擦係数取得手段は車両の車体に設けられると共に、車体には、車輪側通信手段から送信された信号を受信するための車体側通信手段が設けられると好ましい。
【００１５】
本発明による路面状態推定方法は、車両に設けられた複数の車輪に関連する車輪情報に基づいて、車両の走行路の路面状態を推定する路面状態推定方法において、
（ａ）車輪の振動を検出するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）で検出された車輪の振動を周波数解析することにより、所定周波数帯域における振動レベルを取得するステップと、
（ｃ）車輪を構成するタイヤの摩耗度合に応じて振動レベルと路面摩擦係数との相関を規定するように予め複数作成されたマップの中から、タイヤの使用時間から定まる当該タイヤの摩耗度合に基づいて路面摩擦係数の推定に用いるマップを選択するステップと、
（ｄ）ステップ（ｂ）で取得された振動レベルと、ステップ（ｃ）で選択されたマップとを用いて車両の走行路における路面摩擦係数を取得するステップとを含むものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、車輪を構成するタイヤが摩耗しても、車輪情報に基づいて路面摩擦係数を精度よく取得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】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明による車輪情報処理装置を備えた車両を示す概略構成図である。同図に示される車両１０は、車体１２に設けられた４体の走行車輪１４および１体のスペア輪１５と、走行車輪１４のうちの操舵輪を操舵する図示されない操舵装置や、これら走行車輪１４のうちの駆動輪を駆動する図示されない走行駆動源としての内燃機関、モータあるいはハイブリッド動力装置等を備えるものである。また、各車輪１４，１５は、それぞれホイールとタイヤとを含むものである。
【００１９】
上述の各車輪１４，１５には、タイヤの空気圧調整用バルブとして機能するＴＰＭＳバルブ２０が装着されている。各ＴＰＭＳバルブ２０は、ホイールのホイールリムに設けられた取付孔に弾性ゴムからなるグロメット、ワッシャおよびボルト等を介して取り付けられる。ＴＰＭＳバルブ２０の図示されないバルブキャップは、ホイールリムの外側に突出しており、このバルブキャップを取り外して、図示されない弁口に空気供給装置のホースを接続すれば、タイヤの内部空間に空気を供給可能となる。
【００２０】
各ＴＰＭＳバルブ２０は、図示されないハウジングを有している。そして、このハウジング内には、図２に示されるように、空気圧センサ２１ａ、加速度センサ２１ｇ、車輪側通信機２２、制御回路２３およびバッテリ２４が収容されている。これにより、各ＴＰＭＳバルブ２０は、それぞれ車輪情報としてのタイヤ空気圧や車輪加速度（車輪振動）を取得すると共に取得した車輪情報を定期的に送信可能な手段としても機能する。
【００２１】
空気圧センサ２１ａは、例えば半導体センサであってタイヤ内部空間内の空気圧を検出し、加速度センサ２１ｇは、対応する走行車輪１４の幅方向あるいは径方向（上下方向）における加速度を車輪振動として検出する。車輪側通信機２２は、空気圧センサ２１ａの検出値や加速度センサ２１ｇの検出値を示す信号を所定周期で定期的に無線送信可能なものである。制御回路２３は、ＩＣチップ等に実装されており、空気圧センサ２１ａ、加速度センサ２１ｇおよび車輪側通信機２２を制御する。バッテリ２４は、空気圧センサ２１ａ、加速度センサ２１ｇ、車輪側通信機２２および制御回路２３に電力を供給する。なお、ＴＰＭＳバルブ２０は、タイヤ内部空間内の温度を検出する温度センサや、接地圧センサ等を更に備えるものであってもよい。
【００２２】
また、本実施形態の車両１０では、各車輪１４のＴＰＭＳバルブ２０に含まれる車輪側通信機２２に対して、それぞれ固有のＩＤコードが付与されている。本実施形態では、例えば、右前方の車輪１４に装着されるＴＰＭＳバルブ２０の車輪側通信機２２にＩＤコード＝１が付与され、左前方の車輪１４に装着されるＴＰＭＳバルブ２０の車輪側通信機２２にＩＤコード＝２が付与され、右後方の車輪１４に装着されるＴＰＭＳバルブ２０の車輪側通信機２２にＩＤコード＝３が付与され、左後方の車輪１４に装着されるＴＰＭＳバルブ２０の車輪側通信機２２にＩＤコード＝４が付与され、スペア輪１５に装着されるＴＰＭＳバルブ２０の車輪側通信機２２にＩＤコード＝５が付与されている。そして、各車輪側通信機２２から定期送信される信号には、空気圧センサ２１ａや加速度センサ２１ｇによる検出値と共に、送信元の車輪側通信機２２を示すＩＤコードが含まれる。すなわち、各車輪側通信機２２は、空気圧センサ２１ａおよび加速度センサ２１ｇによる検出値と自己のＩＤコードとを情報として含む信号を所定周期で定期的に送信する。
【００２３】
一方、車両１０の車体１２には、図１および図２に示されるように、ＴＰＭＳバルブ２０の車輪側通信機２２から送信される情報を用いて各種制御を実行する処理手段としての電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）３０が搭載されている。ＥＣＵ３０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、入出力インターフェース、記憶装置３１等を備えるものである。そして、当該ＥＣＵ３０には、図１に示されるように、車体側通信機２５、センサ、スイッチおよび警報装置２７が接続されている。更に、ＥＣＵ３０は、車両１０のイグニッションスイッチ２８を介して車載バッテリ２９と接続されている。イグニッションスイッチ２８がＯＮされると、車載バッテリ２９から車体側通信機２５、センサ群、警報装置２７およびＥＣＵ３０等に電力が供給される。
【００２４】
車体側通信機２５は、各車輪１４のＴＰＭＳバルブ２０に含まれる車輪側通信機２２との間で信号の送受信を行うものであり、車輪側通信機２２から無線送信された信号を受信してＥＣＵ３０に与える。ＥＣＵ３０に接続されるセンサには、車両１０の周囲における外気温を検出する外気温センサ２６や、車輪１４ごとに設けられて対応する車輪１４の速度を検出する図示されない車輪速センサ等が含まれる。警報装置２７は、ＥＣＵ３０の制御のもと、所定条件下でドライバーに警報を発するものであり、例えば、車両１０のインストルメンツパネルに設けられている警告表示装置等が含まれる。また、図１および図２に示されるように、ＥＣＵ３０には、車両１０の走行距離を計測（積算）する走行距離計４０や、図示されないワイパーの作動を制御するためのワイパースイッチ４１、更には、ナビゲーションシステム４２等が接続されている。
【００２５】
上述のように構成される車両１０の走行時には、各ＴＰＭＳバルブ２０の空気圧センサ２１ａにより車輪１４（１５）の空気圧が検出されると共に、加速度センサ２１ｇにより車輪振動が検出され、各車輪側通信機２２から、空気圧センサ２１ａの検出値と加速度センサ２１ｇの検出値と自己のＩＤとを示す信号が車体側通信機２５に定期的に無線送信される。そして、車体側通信機２５により車輪側通信機２２からの信号が受信されると、ＥＣＵ３０は、車体側通信機２５により受信された信号に含まれるＩＤがその記憶装置に記憶（登録）されているＩＤのうちの１つと一致したときに、受信された信号を用いた所定の処理を実行する。
【００２６】
本実施形態では、各車輪１４からの車輪情報のうち、加速度センサ２１ｇにより検出される車輪振動情報が車両１０の走行路の路面摩擦係数μを推定するために用いられる。すなわち、各ＴＰＭＳバルブ２０の加速度センサ２１ｇやＥＣＵ３０等により本発明による路面情報推定装置が構成され、このため、車両１０のＥＣＵ３０には、周波数解析部３２、タイヤ摩耗度合取得部３３および摩擦係数取得部３４が構築されている。周波数解析部３２は、車体側通信機２５により受信された各車輪１４（ＴＰＭＳバルブ２０）からの車輪振動情報を周波数解析し、車輪振動の周波数スペクトルのうち、振動レベルが特徴的に変化する周波数帯域における振動レベルを車輪１４ごとに検出し、検出した振動レベルを示す信号を摩擦係数取得部３４に与える。なお、振動レベルが特徴的に変化する周波数帯域は、例えば１０〜１００００Ｈｚの範囲に含まれる。
【００２７】
また、タイヤ摩耗度合取得部３３は、例えば予め定められた関数式等を用いて、走行距離計４０により計測される車両１０の積算走行距離に基づいて各車輪１４のタイヤの使用時間を推定した上で、推定したタイヤの使用時間に応じた摩耗度合を求める。そして、タイヤ摩耗度合取得部３３は、求めた摩耗度合を示す信号を摩擦係数取得部３４に与える。本実施形態では、新品時からタイヤ交換がなされるまでの推定使用時間（許容使用時間）が複数の使用時間帯に区分けされ、各使用時間帯に対してそれぞれに応じた摩耗度合Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２・・・，Ｗｎが割り当てられている。なお、本実施形態では、タイヤ交換により車輪１４のホイールに新たなタイヤが装着されると、該当する車輪１４が所定量だけ回転するまでの間、タイヤが新品である旨を示す信号が車輪側通信機２２から車体側通信機２５に送信される。従って、タイヤ交換がなされた場合、タイヤ摩耗度合取得部３３は、車輪１４からタイヤが新品である旨を示す信号を受け取った時点からの車両１０の走行距離に基づいて、当該車輪１４についてのタイヤ使用時間を推定する。
【００２８】
更に、ＥＣＵ３０の記憶装置３１には、上記所定の周波数帯域における振動レベルと各車輪１４のタイヤと走行路との間の路面摩擦係数（動摩擦係数）μとの相関を規定するマップが記憶されている。ここで、図３に示されるように、路面摩擦係数μが低くなると、タイヤのトレッド部の滑りによって振動レベルは上昇する。また、タイヤが摩耗すると、トレッド部のゴムが減ってトレッド部のブロック剛性が変化するので、タイヤの摩耗が進行するにつれて、同じ路面摩擦係数μのもとでの振動レベルが低下する。このため、本実施形態では、新品時からタイヤ交換時までの複数の使用時間帯に割り当てられた摩耗度合Ｗ０〜Ｗｎごとに、振動レベルと路面摩擦係数μとの相関規定するマップが予め作成されている。なお、摩耗度合Ｗ０〜Ｗｎに応じた複数のマップは、加速度センサを含む車輪が装着された試験車両を所定速度で路面摩擦係数μの異なる路面にて走行させながら車輪の振動を実測し、これを摩耗状態の異なる複数のタイヤについて行うことにより作成される。
【００２９】
摩擦係数取得部３４は、タイヤ摩耗度合取得部３３からの信号に基づいて、記憶装置３１から路面摩擦係数μの推定に用いられるマップを選択し、選択したマップを用いながら周波数解析部３２により取得された振動レベルに基づいて車両１０の走行路における路面摩擦係数μを求める。
【００３０】
次に、図４を参照しながら、上述の車両１０の走行路における路面摩擦係数μの推定手順について説明する。
【００３１】
図４に示されるルーチンは、車両１０の走行中に走行車輪１４ごとに所定時間おきに繰り返し実行されるものである。ある走行車輪１４について図４のルーチンの実行タイミングになると、ＥＣＵ３０の摩擦係数取得部３４は、外気温センサ２６から車両１０の周囲における外気温を取得すると共に、ワイパースイッチ４１の操作状態を天候情報として取得する（Ｓ１０）。更に、摩擦係数取得部３４は、Ｓ１０にて周波数解析部３２から送られる振動レベルを取得する。また、ＥＣＵ３０のタイヤ摩耗度合取得部３３は、走行距離計４０により計測される車両１０の積算走行距離に基づいて各車輪１４のタイヤの使用時間を推定した上で、推定したタイヤの使用時間に応じた摩耗度合を求め、求めた摩耗度合を示す信号を摩擦係数取得部３４に与える（Ｓ１２）。
【００３２】
摩擦係数取得部３４は、タイヤ摩耗度合取得部３３からタイヤの摩耗度合を示す信号を受け取ると、次に、その時点における車両１０の走行路の路面摩擦係数μが概ね一定であるか否かを判定する（Ｓ１４）。本実施形態において、摩擦係数取得部３４は、Ｓ１０にて取得された外気温が所定温度以上であり、かつ、ワイパースイッチ４１がＯＮされていない場合に、車両１０の走行路の路面摩擦係数μが概ね一定であると判断する（Ｓ１４におけるＹｅｓ）。また、摩擦係数取得部３４は、Ｓ１０にて取得された外気温が所定温度を下回っているか、あるいは、ワイパースイッチ４１がＯＮされている場合に、車両１０の走行路の路面摩擦係数μが概ね一定ではないと判断する（Ｓ１４におけるＮｏ）。
【００３３】
すなわち、車両１０の走行路としては、アスファルト路が最も多いと想定されることから、車両１０の周囲における外気温がある程度高く、かつ、雨天時や降雪時以外には、車両１０の走行路における路面摩擦係数μは、比較的高い値で概ね一定となると考えられる。従って、本実施形態のように、外気温と天候情報としてのワイパーの作動状態とに基づいた判定処理を行うことにより、車両１０の走行路における路面摩擦係数μが概ね一定であるか否か精度よく判定することが可能となる。なお、Ｓ１４にて車両１０の走行路における路面摩擦係数μが概ね一定であるか否か判定するに際しては、外気温および天候情報（ワイパーの作動状態）の何れか一方のみが判定基準とされてもよく、更に、ナビゲーションシステム４２からの車両１０の走行環境に関する情報や、加減速時におけるスリップ率等が考慮されてもよい。
【００３４】
摩擦係数取得部３４は、外気温が所定温度以上であり、かつワイパースイッチ４１がＯＮされていないことにより、車両１０の走行路の路面摩擦係数μが概ね一定であると判断した場合（Ｓ１４におけるＹｅｓ）、記憶装置３１に記憶されている複数のマップより、タイヤの使用時間から定まるタイヤの摩耗度合に応じたマップを選択する（Ｓ１６）。そして、摩擦係数取得部３４は、Ｓ１６にて選択したマップから、Ｓ１０にて取得した振動レベルに応じた路面摩擦係数μを読み出し、その値を対象となる車輪１４のタイヤと走行路面との間における路面摩擦係数μとして所定の記憶領域に記憶させる（Ｓ１８）。
【００３５】
このように、車両１０では、車輪１４の振動を検出する加速度センサ２１ｇの検出結果を周波数解析することにより、所定周波数帯域における振動レベルを取得し、取得した振動レベルに基づいて走行路における路面摩擦係数μが取得されるが、この際に、車輪１４を構成するタイヤの摩耗度合を考慮した路面状態の推定が行われる。すなわち、ＥＣＵ３０の記憶装置３１には、振動レベルと路面摩擦係数μとの相関を規定するマップがタイヤの摩耗度合に応じて複数記憶されている。そして、これらのマップの中から、タイヤの使用時間から定まるタイヤの摩耗度合に基づいて路面摩擦係数μの推定に用いられるマップが選択され（Ｓ１６）、選択されたマップと振動レベルとを用いて車両１０の走行路における路面摩擦係数μが取得される。この結果、車両１０では、車輪１４のタイヤと走行路面との間の路面摩擦係数μを精度よく取得することが可能となる。また、車両１０が走行している走行路における路面摩擦係数μが概ね一定である場合と判断される場合に、タイヤの使用時間から定まるタイヤの摩耗度合に応じたマップを路面摩擦係数μの推定に用いれば、路面摩擦係数μを精度よく取得することが可能となる。
【００３６】
一方、摩擦係数取得部３４は、外気温が所定温度を下回っているか、あるいは、ワイパースイッチ４１がＯＮされており、車両１０の走行路の路面摩擦係数μが概ね一定ではないと判断した場合（Ｓ１４におけるＮｏ）、記憶装置３１に記憶されている複数のマップより、タイヤの使用時間から定まるタイヤの摩耗度合よりも一段階低い摩耗度合に応じたマップを選択する（Ｓ２０）。例えば、Ｓ１２にて求められた対象となる車輪１４のタイヤの摩耗度合がＷ１である場合に、Ｓ１４にて否定判断がなされると、Ｓ２０では、タイヤ摩耗度合Ｗ０に応じたマップが選択されることになる。ただし、Ｓ１２にて求められた対象となる車輪１４のタイヤの摩耗度合が最も低いレベルのＷ０である場合に、Ｓ１４にて否定判断がなされても、Ｓ２０では、摩耗度合Ｗ０に応じたマップが選択される。
【００３７】
そして、摩擦係数取得部３４は、Ｓ２０にて選択したマップから、Ｓ１０に取得した振動レベルに応じた路面摩擦係数μを読み出し、その値を対象となる車輪１４のタイヤと走行路面との間における路面摩擦係数μとして所定の記憶領域に記憶させる（Ｓ１８）。このように、車両１０の走行路における路面摩擦係数μが概ね一定ではないと判断される場合には、タイヤの摩耗が進行していないとみなした上で、タイヤの使用時間から定まる摩耗度合よりも一段階低い摩耗度合に応じたマップを路面摩擦係数μの推定に用いるとよい。
【００３８】
なお、上述の実施形態は、各車輪１４のホイールに装着されるＴＰＭＳバルブ２０に対して車輪振動を検出する加速度センサ２１ｇが設けられるものとして説明されたが、これに限られるものではない。すなわち、車輪振動を検出するための加速度センサは、走行車輪ごとに設けられればよく、ホイールおよびタイヤの何れか一方に直接設けられてもよい。加速度センサをタイヤに設ける場合には、タイヤのトレッド部の内面に複数の加速度センサを周方向に配置するとよい。また、加速度センサは、各車輪の近傍に位置するサスペンションの構成部材に設けられてもよく、この場合、加速度センサは、サスペンションの構成部材に伝播される車輪の振動を検出することになる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による路面状態推定装置を備えた車両を示す概略構成図である。
【図２】本発明による路面状態推定装置の制御ブロック図である。
【図３】タイヤの摩耗度合が変化した場合における振動レベルと路面摩擦係数との相関を説明するためのグラフである。
【図４】図１の車両における路面摩擦係数の推定手順を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１０  車両、１２  車体、１４、走行車輪、１５  スペア輪、２０  ＴＰＭＳバルブ、２１ａ  空気圧センサ、２１ｇ  加速度センサ、２２  車輪側通信機、２３  制御回路、２４  バッテリ、２５  車体側通信機、２６  外気温センサ、２７  警報装置、２８  イグニッションスイッチ、２９  車載バッテリ、３０  ＥＣＵ、３１  記憶装置、３２  周波数解析部、３３  タイヤ摩耗度合取得部、３４  摩擦係数取得部、４０  走行距離計、４１  ワイパースイッチ、４２  ナビゲーションシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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