(57)【要約】【課題】すべり角推定装置を用いることなく車両の姿勢を判定することができる車両姿勢判定装置を提供する。【解決手段】前輪３１，３２および後輪３３，３４を有する車両１の姿勢を判定する車両姿勢制御装置４は、前輪３１，３２の車輪速および後輪３３，３４の車輪速を検出する車輪速センサ４１〜４４と、車輪速センサ４１〜４４による前輪３１，３２の車輪速および後輪３３，３４の車輪速の検出結果に基づいて、走行中の車両１の姿勢が、ヘッドアウト姿勢およびヘッドイン姿勢のいずれであるかを判定する演算装置４９とを備える。【選択図】図１
2013139208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪および後輪を有する車両の姿勢を判定する車両姿勢判定装置において、
前記前輪の車輪速および前記後輪の車輪速を検出する車輪速検出部と、
前記車輪速検出部による前記前輪の車輪速および前記後輪の車輪速の検出結果に基づいて、走行中の前記車両の姿勢が、ヘッドアウト姿勢およびヘッドイン姿勢のいずれであるかを判定する姿勢判定部とを備える
ことを特徴とする車両姿勢判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両姿勢判定装置において、
前記車輪速検出部として、前記前輪の車輪速を検出する前輪用車輪速センサと、前記後輪の車輪速を検出する後輪用車輪速センサとを備える
ことを特徴とする車両姿勢判定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両姿勢判定装置において、
前記前輪用車輪速センサは、前記前輪の車輪速として、左前輪の車輪速および右前輪の車輪速を検出し、
前記後輪用車輪速センサは、前記後輪の車輪速として、左後輪の車輪速および右後輪の車輪速を検出し、
前記姿勢判定部は、前記前輪用車輪速センサによる前記左前輪の車輪速および前記右前輪の車輪速の検出結果と、前記後輪用車輪速センサによる前記左後輪の車輪速および前記右後輪の車輪速の検出結果とに基づいて、走行中の前記車両の姿勢が、前記ヘッドアウト姿勢および前記ヘッドイン姿勢のいずれであるかを判定する
ことを特徴とする車両姿勢判定装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両姿勢判定装置において、
前記姿勢判定部は、前記車輪速検出部による前記前輪の車輪速および前記後輪の車輪速の検出結果と、前記前輪のスリップ率および前記後輪のスリップ率とに基づいて、走行中の前記車両の姿勢が、前記ヘッドアウト姿勢および前記ヘッドイン姿勢のいずれであるかを判定する
ことを特徴とする車両姿勢判定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両姿勢判定装置において、
前記姿勢判定部は、前記車両に設けられた加速度センサの出力から、前記前輪のスリップ率および前記後輪のスリップ率を算出する
ことを特徴とする車両姿勢判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前輪および後輪を有する車両の姿勢を判定する車両姿勢判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
湾曲した道路を車両が走行するとき、車両はヨー軸を中心に回転する。回転中心となるヨー軸の位置（以下、「ヨー回転中心位置」）は、車両の前後方向に延びる左右中心軸において、横すべり角が「０」となる位置に相当する。一般に、車両姿勢制御装置は、ヨー回転中心位置に応じた車両の姿勢を判定するとともに、その姿勢に適した姿勢制御を実行する。
【０００３】
また、車体の所定位置における横すべり角は、ヨー回転中心位置に関連している。一般に、車両姿勢制御装置は、横すべり角を推定するすべり角推定装置を有し、すべり角推定装置による横すべり角の推定結果に基づいて、車両の姿勢を制御する。すべり角推定装置は、例えば、縦方向および横方向の速度、または舵角と車速とヨーレートと横加速度に基づいて横すべり角を推定する。すべり角推定装置は、光学式の対地速度センサを用いて縦方向および横方向の速度を検出する。また、すべり角推定装置は、舵角センサを用いて舵角を検出し、車速センサを用いて車速を検出し、ヨーレートセンサを用いてヨーレートを検出し、加速度センサを用いて横加速度を検出する。
【０００４】
特許文献１は、車両の回転中心を求める装置を開示している。この装置は、すべり角推定装置に相当し得る横すべり角センサとヨーレートセンサとが接続されたプロセッサを有する。プロセッサは、ヨーレートと横すべり角とに基づいて回転中心を求める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００７−５０９７９３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、光学式の対地速度センサにより横すべり角が推定される場合、光が乱反射する道路を車両が走行するときには、縦方向および横方向の速度を正確に検出できないおそれがある。また、ヨーレートセンサや加速度センサ等により横すべり角が推定される場合、非平坦な道路であるカント路を車両が走行するときには、ヨーレートおよび加速度を正確に検出できないおそれがある。よって、従来のすべり角推定装置を用いて車両の姿勢を判定する場合には、路面の状況に起因して車両の姿勢を正確に判定することができないおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、すべり角推定装置を用いることなく車両の姿勢を判定することができる車両姿勢判定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】
【０００８】
（１）第１の手段は、請求項１に記載の発明すなわち、前輪および後輪を有する車両の姿勢を判定する車両姿勢判定装置において、前記前輪の車輪速および前記後輪の車輪速を検出する車輪速検出部と、前記車輪速検出部による前記前輪の車輪速および前記後輪の車輪速の検出結果に基づいて、走行中の前記車両の姿勢が、ヘッドアウト姿勢およびヘッドイン姿勢のいずれであるかを判定する姿勢判定部とを備えることを要旨とする。
【０００９】
車両が旋回するとき、車両の姿勢は、車両の前方が旋回外側を向くヘッドアウト姿勢、または、車両の前方が旋回内側を向くヘッドイン姿勢となる。ヘッドアウト姿勢とヘッドアウト姿勢とでは、後輪の旋回軌跡の半径と、前輪の旋回軌跡の半径との大小関係が異なる。前輪の旋回軌跡の半径および後輪の旋回軌跡の半径は、前輪の車輪速および後輪の車輪速から把握することができる。
【００１０】
上記発明は、姿勢判定部が、車輪速検出部による前輪の車輪速および後輪の車輪速の検出結果に基づいて、走行中の車両の姿勢が、ヘッドアウト姿勢およびヘッドイン姿勢のいずれであるかを判定する。このため、車輪速を検出することにより車両の姿勢がヘッドアウト姿勢またはヘッドイン姿勢であることを判定することができるため、すべり角推定装置を用いることなく車両の姿勢を判定することができる。
【００１１】
（２）第２の手段は、請求項２に記載の発明すなわち、請求項１に記載の車両姿勢判定装置において、前記車輪速検出部として、前記前輪の車輪速を検出する前輪用車輪速センサと、前記後輪の車輪速を検出する後輪用車輪速センサとを備えることを要旨とする。
【００１２】
（３）第３の手段は、請求項３に記載の発明すなわち、請求項２に記載の車両姿勢判定装置において、前記前輪用車輪速センサは、前記前輪の車輪速として、左前輪の車輪速および右前輪の車輪速を検出し、前記後輪用車輪速センサは、前記後輪の車輪速として、左後輪の車輪速および右後輪の車輪速を検出し、前記姿勢判定部は、前記前輪用車輪速センサによる前記左前輪の車輪速および前記右前輪の車輪速の検出結果と、前記後輪用車輪速センサによる前記左後輪の車輪速および前記右後輪の車輪速の検出結果とに基づいて、走行中の前記車両の姿勢が、前記ヘッドアウト姿勢および前記ヘッドイン姿勢のいずれであるかを判定することを要旨とする。
【００１３】
上記発明によれば、左前輪、右前輪、左後輪、および右後輪を有する車両の姿勢が、ヘッドアウト姿勢またはヘッドイン姿勢であることの判定について、判定の信頼性を向上することができる。
【００１４】
（４）第４の手段は、請求項４に記載の発明すなわち、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両姿勢判定装置において、前記姿勢判定部は、前記車輪速検出部による前記前輪の車輪速および前記後輪の車輪速の検出結果と、前記前輪のスリップ率および前記後輪のスリップ率とに基づいて、走行中の前記車両の姿勢が、前記ヘッドアウト姿勢および前記ヘッドイン姿勢のいずれであるかを判定することを要旨とする。
【００１５】
上記発明によれば、姿勢判定部は、前輪の車輪速および後輪の車輪速だけでなく、前輪のスリップ率および後輪のスリップ率も加味して車両の姿勢を判定するため、車両の姿勢がヘッドアウト姿勢およびヘッドイン姿勢のいずれであるかを正確に判定することができる。
【００１６】
（５）第５の手段は、請求項５に記載の発明すなわち、請求項４に記載の車両姿勢判定装置において、前記姿勢判定部は、前記車両に設けられた加速度センサの出力から、前記前輪のスリップ率および前記後輪のスリップ率を算出することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、すべり角推定装置を用いることなく車両の姿勢を判定することができる車両姿勢判定装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態の車両姿勢判定装置について、同車両姿勢判定装置を備える車両の全体構成を模式的に示す構成図。
【図２】同実施形態の車両姿勢判定装置が行う車両姿勢判定処理について、その手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態の車両姿勢判定装置について、ニュートラル姿勢と判定される車両姿勢を示す模式図。
【図４】同実施形態の車両姿勢判定装置について、ヘッドアウト姿勢と判定される車両姿勢を示す模式図。
【図５】同実施形態の車両姿勢判定装置について、ヘッドイン姿勢と判定される車両姿勢を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、図中の矢印Ｘは、車両１の前方および後方を含む前後方向を示す。また、図中の矢印Ｙは、車両１の左方および右方を含む左右方向を示す。前後方向と左右方向は互いに直交する直線方向である。前後方向および左右方向に直交する直線方向を、上方および下方を含む上下方向とする。前後方向、左右方向、および上下方向は、車両１に固定された座標系の方向を示している。
【００２０】
図１に、車体２と車輪３と車両姿勢制御装置４とを有する車両１の全体構成を示す。なお、車両姿勢制御装置４は「車両姿勢判定装置」に相当する。車両姿勢制御装置４は、車両１の姿勢を判定して、その判定結果に基づいて車両１の姿勢を制御する。
【００２１】
前側の車輪３である前輪３１，３２は、前側の車軸Ａである前軸ＡＦを回転中心軸として回転する。左前輪３１は、車体２の左前側部位に位置する。右前輪３２は、車体２の右前側部位に位置する。
【００２２】
後側の車輪３である後輪３３，３４は、後側の車軸Ａである後軸ＡＲを回転中心軸として回転する。左後輪３３は、車体２の左後側部位に位置する。右後輪３４は、車体２の右後側部位に位置する。
【００２３】
ステアリング装置１２は、前輪３１，３２と、前輪３１，３２の舵角を制御するための操舵ハンドル１１とを接続する。前輪３１，３２の舵角は、操舵ハンドル１１が操作されることによって変化する。
【００２４】
車両姿勢制御装置４は、車輪速センサ４１〜４４と、加速度センサ４５と、ヨーレートセンサ４６と、舵角センサ４７と、メモリ４８と、演算装置４９と、前輪制御装置６と、後輪制御装置７とを有する。なお、車輪速センサ４１〜４４は「車輪速検出部」に相当する。また、演算装置４９は「姿勢判定部」に相当する。
【００２５】
車輪速センサ４１は、左前輪３１の車輪速を検出する。車輪速センサ４２は、右前輪３２の車輪速を検出する。車輪速センサ４３は、左後輪３３の車輪速を検出する。車輪速センサ４４は、右後輪３４の車輪速を検出する。車輪速センサ４１，４２は「前輪用車輪速センサ」に相当する。また、車輪速センサ４３，４４は「後輪用車輪速センサ」に相当する。
【００２６】
加速度センサ４５は、前後方向および左右方向および上下方向の加速度を検出する。
ヨーレートセンサ４６は、上下方向に平行な軸回り、すなわちヨー軸回りの車両１の回転の角速度であるヨーレートを検出する。
【００２７】
舵角センサ４７は、前輪３１，３２の舵角を検出する。舵角センサ４７により検出される舵角は、前輪３１，３２の実舵角であって、操舵ハンドル１１の操舵角とは異なる。
メモリ４８は、演算装置４９が実行するプログラムと、同プログラムに用いる情報を記憶する。
【００２８】
演算装置４９は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）により構成される集積回路である。演算装置４９は、メモリ４８に記憶されているプログラムに基づいて車両姿勢判定処理および車両姿勢制御処理を実行する。
【００２９】
車両姿勢判定処理において、演算装置４９は、加速度センサ４５の出力から、前輪３１，３２のスリップ率および後輪３３，３４のスリップ率を算出する。また、演算装置４９は、算出した前輪３１，３２のスリップ率および後輪３３，３４のスリップ率と、車輪速センサ４１〜４４による前輪３１，３２の車輪速の検出結果および後輪３３，３４の車輪速の検出結果とに基づいて、車両１の姿勢がヘッドアウト姿勢およびヘッドイン姿勢のいずれであるかを判定する。ヘッドアウト姿勢は、旋回中の車両１の前方が旋回外側を向く姿勢であって、車両１のヨー回転中心位置が所定の基準位置よりも後方に位置する姿勢である。また、ヘッドイン姿勢は、旋回中の車両１の前方が旋回内側を向く姿勢であって、車両１のヨー回転中心位置が所定の基準位置よりも前方に位置する姿勢である。
【００３０】
また、車両姿勢制御処理において、演算装置４９は、車両１の姿勢の判定結果に基づいて、前輪３１，３２または後輪３３，３４を制御する制御量を算出して、この制御量に基づいて前輪制御装置６および後輪制御装置７を制御する。例えば、車両１の姿勢がヘッドアウト姿勢であると判定したとき、演算装置４９は、ヘッドアウト姿勢を解消するために後輪３３，３４を制御する制御量を算出して、後輪制御装置７を制御する。また、例えば、車両１の姿勢がヘッドイン姿勢であると判定したとき、演算装置４９は、ヘッドイン姿勢を解消するために前輪３１，３２を制御する制御量を算出して、前輪制御装置６を制御する。
【００３１】
前輪制御装置６は、操舵ハンドル１１の舵角と連動せずに前輪３１，３２の舵角を制御することが可能なアクティブステアリング装置である。前輪制御装置６は、前輪３１，３２を制御して車両１の姿勢を制御する。ヘッドイン姿勢はヘッドアウト姿勢に比べてヨー回転中心位置が車両１の前方に位置するため、前輪３１，３２の横すべり角は、後輪３３，３４の横すべり角よりも小さく、前輪３１，３２は後輪３３，３４に比べて路面をグリップしている。よって、前輪制御装置６は、ヘッドイン姿勢を解消するときに、すなわち車両１の姿勢をヘッドイン姿勢からニュートラル姿勢またはヘッドアウト姿勢に変化させるときに、車両１の姿勢を効果的に制御する。
【００３２】
後輪制御装置７は、駆動輪である後輪３３，３４について、左後輪３３の駆動力と右後輪３４の駆動力の配分比率を調整することが可能な左右駆動力配分装置である。後輪制御装置７は、後輪３３，３４を制御して車両１の姿勢を制御する。ヘッドアウト姿勢はヘッドイン姿勢に比べてヨー回転中心位置が車両１の後方に位置するため、後輪３３，３４の横すべり角は、前輪３１，３２の横すべり角よりも小さく、後輪３３，３４は前輪３１，３２に比べて路面をグリップしている。よって、後輪制御装置７は、ヘッドアウト姿勢を解消するときときに、すなわち車両１の姿勢をヘッドアウト姿勢からニュートラル姿勢またはヘッドイン姿勢に変化させるときに、車両１の姿勢を効果的に制御する。
【００３３】
図２を参照して、車両姿勢判定処理について説明する。図２に示す一連の処理は、演算装置４９が行う。
ステップＳ１では、ヨーレートセンサ４６を用いて旋回しながら走行している車両１のヨーレートを検出する。
【００３４】
ステップＳ２では、ステップＳ１で検出したヨーレートに基づいて、旋回中の車両１の外輪および内輪を判定する。すなわち、演算装置４９は、ヨーレートセンサ４６によるヨーレートの検出結果に基づいて、車両１の旋回方向を検出する。そして、演算装置４９は、車両１が左方に旋回していることを検出したときには、左前輪３１および左後輪３３を内輪として判定するとともに、右前輪３２および右後輪３４を内輪として判定する。また、演算装置４９は、車両１が右方に旋回していることを検出したときには、右前輪３２および右後輪３４を内輪として判断するとともに、左前輪３１および左後輪３３を外輪として判定する。
【００３５】
ステップＳ３では、車輪速センサ４１〜４４を用いて、左前輪３１、右前輪３２、左後輪３３、および右後輪３４のそれぞれの車輪速を検出する。
ステップＳ４では、加速度センサ４５を用いて、走行中の車両１の加速度を検出する。
【００３６】
ステップＳ５では、ステップＳ３で検出した車輪速と、ステップＳ４で検出した加速度とに基づいて、左前輪３１、右前輪３２、左後輪３３、および右後輪３４のそれぞれのスリップ率を算出する。スリップ率（（Ｖ−Ｖｒ）／Ｖ）は、車両１の走行速度である車速（Ｖ）に対する車速と車輪速（Ｖｒ）の差（Ｖ−Ｖｒ）の割合を示す。
【００３７】
ステップＳ６では、ステップＳ４で検出した車輪速と、ステップＳ５で算出したスリップ率とに基づいて、車両１の姿勢がヘッドアウト姿勢またはヘッドイン姿勢であることを判定する。具体的には、下記数式（１）が成立するとき、車両１の姿勢がヘッドアウト姿勢であると判定する。一方、下記数式（２）が成立するとき、車両１の姿勢がヘッドイン姿勢であると判定する。また、下記数式（１）および（２）が成立せずに、下記数式（３）が成立するとき、車両１の姿勢がニュートラル姿勢であると判定する。なお、以下の数式において、前輪３１，３２のうち内輪の車輪速を「Ｖｆｉ」とし、前輪３１，３２のうち外輪の車輪速を「Ｖｆｏ」とし、後輪３３，３４のうち内輪の車輪速を「Ｖｒｉ」とし、後輪３３，３４のうち外輪の車輪速を「Ｖｒｏ」としている。さらに、前輪３１，３２のうち内輪のスリップ率を「αｆｉ」とし、前輪３１，３２のうち外輪のスリップ率を「αｆｏ」とし、後輪３３，３４のうち内輪のスリップ率を「αｒｉ」とし、後輪３３，３４のうち外輪のスリップ率を「αｒｏ」としている。
【００３８】
【数１】
2013139208.tif 000003
【００３９】
【数２】
2013139208.tif 000004
【００４０】
【数３】
2013139208.tif 000005
上記数式（１）〜（３）の成立は、「αｆｉ・Ｖｆｉ＋αｆｏ・Ｖｆｏ」と「αｒｉ・Ｖｒｉ＋αｒｏ・Ｖｒｏ」との大小関係、すなわち、「αｆｉ・Ｖｆｉ＋αｆｏ・Ｖｆｏ」の大きさと「αｒｉ・Ｖｒｉ＋αｒｏ・Ｖｒｏ」の大きさの差に依存している。
【００４１】
図３を参照して、上記数式（３）が成立するときの車両１のニュートラル姿勢について説明する。図３は、車両１の姿勢の左前輪３１および左後輪３３を内輪とし、右前輪３２および右後輪３４を外輪として、かつ、図中の点Ｐを中心として定常円旋回を行っているときの車両１の姿勢を示している。
【００４２】
図３中の点Ｓは、車両１の重心と一致しているヨー回転中心位置を示している。また、図３中の二点鎖線は、車両１の左右中心軸Ｃと前軸ＡＦとの交点の軌跡、および、車両１の左右中心軸Ｃと後軸ＡＲとの交点の軌跡を示している。すなわち、ニュートラル姿勢においては、左前輪３１の旋回軌跡の半径と左後輪３３の旋回軌跡の半径とが同じであって、かつ右前輪３２の旋回軌跡の半径と右後輪３４の旋回軌跡の半径とが同じである。
【００４３】
ニュートラル姿勢に対して、車両１の前方が旋回外側を向く姿勢が図４のヘッドアウト姿勢である。また、ニュートラル姿勢に対して、車両１の前方が旋回内側を向く姿勢が図５のヘッドイン姿勢である。
【００４４】
図４および図５を参照して、上記数式（１）および（２）の導出について説明する。図４および図５は、車両１の姿勢の左前輪３１および左後輪３３を内輪とし、右前輪３２および右後輪３４を外輪として、かつ、図中の点Ｐを中心として定常円旋回を行っているときの車両１の姿勢を示している。
【００４５】
図４中の点Ｓｏは、図３のヨー回転中心位置に比べて、車両１の後方に位置するヨー回転中心位置を示している。また、図５中の点Ｓｉは、図３のヨー回転中心位置に比べて、車両１の前方に位置するヨー回転中心位置を示している。また、図４中および図５中の二点鎖線Ｃｆは、車両１の左右中心軸Ｃと前軸ＡＦとの交点の軌跡を示し、図４中および図５中の二点鎖線Ｃｒは、車両１の左右中心軸Ｃと後軸ＡＲとの交点の軌跡を示している。
【００４６】
図４は、ヨー回転中心位置が車両１の重心よりも車両１の後方に位置するヘッドアウト姿勢であるときの車両１の姿勢を示している。車両１の姿勢がヘッドアウト姿勢のとき、左前輪３１の旋回軌跡の半径は左後輪３３の旋回軌跡の半径よりも大きく、右前輪３２の旋回軌跡の半径は右後輪３４の旋回軌跡の半径よりも大きい。したがって、車両１の左右中心軸Ｃと前軸ＡＦとの交点の旋回半径Ｒｆは、車両１の左右中心軸Ｃと後軸ＡＲとの交点の旋回半径Ｒｒに比べて大きい。
【００４７】
旋回半径Ｒｆを「Ｒｆ」とし、左前輪３１の旋回半径を「Ｒ１」とし、右前輪３２の旋回半径を「Ｒ２」としたとき、「Ｒｆ＝Ｒ１＋（Ｒ２−Ｒ１）／２＝（Ｒ１＋Ｒ２）／２」の数式が成立する。また、旋回半径Ｒｒを「Ｒｒ」とし、左前輪３１の旋回半径を「Ｒ３」とし、右前輪３２の旋回半径を「Ｒ４」としたとき、「Ｒｒ＝Ｒ３＋（Ｒ４−Ｒ３）／２＝（Ｒ３＋Ｒ４）／２」の数式が成立する。したがって、旋回半径Ｒｆが旋回半径Ｒｒに比べて大きいときは、「｛（Ｒ１＋Ｒ２）／２｝−｛（Ｒ３＋Ｒ４）／２｝＞０」の数式が成立する。
【００４８】
下記数式（ａ）は、左前輪３１が路面を捉えて進む単位時間当たりの距離（Ｄ１）を表している。また、下記数式（ｂ）は、右前輪３２が路面を捉えて進む単位時間当たりの距離（Ｄ２）を示している。また、下記数式（ｃ）は、左後輪３３が路面を捉えて進む単位時間当たりの距離（Ｄ３）を表している。また、下記数式（ｄ）は、右後輪３４が路面を捉えて進む単位時間当たりの距離（Ｄ４）を示している。以下の数式において、左前輪３１の車輪速を「Ｖ１」とし、右前輪３２の車輪速を「Ｖ２」とし、左後輪３３の車輪速を「Ｖ３」とし、右後輪３４の車輪速を「Ｖ４」ている。また、左前輪３１のスリップ率を「α１」とし、右前輪３２のスリップ率を「α２」とし、左後輪３３のスリップ率を「α３」とし、右後輪３４のスリップ率を「α４」としている。
（ａ）Ｄ１＝Ｖ１・α１
（ｂ）Ｄ２＝Ｖ２・α２
（ｃ）Ｄ３＝Ｖ３・α３
（ｄ）Ｄ４＝Ｖ４・α４
前輪３１，３２および後輪３３，３４が単位時間当たりに進む距離Ｄ１〜Ｄ４は、点Ｐ回りを回転する前輪３１，３２および後輪３３，３４の速度に相当する。また、定常円旋回を行う車両１において、点Ｐ回りを回転する前輪３１，３２および後輪３３，３４の角速度は同じである。
【００４９】
点Ｐ回りを回転する前輪３１，３２および後輪３３，３４の角速度を「ω」としたとき、下記数式（Ａ）〜（Ｄ）が成立する。
（Ａ）Ｄ１＝Ｒ１・ω
（Ｂ）Ｄ２＝Ｒ２・ω
（Ｃ）Ｄ３＝Ｒ３・ω
（Ｄ）Ｄ４＝Ｒ４・ω
「｛（Ｒ１＋Ｒ２）／２｝−｛（Ｒ３＋Ｒ４）／２｝＞０」に上記数式（Ａ）〜（Ｄ）および（ａ）〜（ｃ）を代入することにより、上記数式（１）が得られる。したがって、上記数式（１）が成立するとき、車両１の姿勢は図４に示すヘッドアウト姿勢である。
【００５０】
一方、図５は、ヨー回転中心位置が車両１の重心よりも車両１の前方に位置するヘッドイン姿勢であるときの車両１の姿勢を示している。車両１の姿勢がヘッドイン姿勢のとき、左前輪３１の旋回軌跡の半径は左後輪３３の旋回軌跡の半径よりも小さく、右前輪３２の旋回軌跡の半径は右後輪３４の旋回軌跡の半径よりも小さい。したがって、車両１の左右中心軸Ｃと後軸ＡＲとの交点の旋回半径Ｒｒは、車両１の左右中心軸Ｃと前軸ＡＦとの交点の旋回半径Ｒｆに比べて大きい。
【００５１】
左前輪３１の旋回半径を「Ｒ１」とし、右前輪３２の旋回半径を「Ｒ２」とし、左前輪３１の旋回半径を「Ｒ３」とし、右前輪３２の旋回半径を「Ｒ４」としたとき、旋回半径Ｒｒが旋回半径Ｒｆに比べて大きいときは、「｛（Ｒ１＋Ｒ２）／２｝−｛（Ｒ３＋Ｒ４）／２｝＜０」の数式が成立する。
【００５２】
「｛（Ｒ１＋Ｒ２）／２｝−｛（Ｒ３＋Ｒ４）／２｝＜０」に上記数式（Ａ）〜（Ｄ）および（ａ）〜（ｃ）を代入することにより、上記数式（２）が得られる。したがって、上記数式（２）が成立するとき、車両１の姿勢は図５に示すヘッドイン姿勢である。
【００５３】
車両姿勢制御装置４の動作について説明する。
車両姿勢制御装置４は、前輪３１，３２および後輪３３，３４の車輪速に基づいて車両１の姿勢を判定する。そして、車両姿勢制御装置４は、車両１の姿勢の判定結果に基づいて、前輪制御装置６および後輪制御装置７の少なくとも一方を用いて、車両１の姿勢を制御する。
【００５４】
（実施形態の効果）
本実施形態の車両姿勢制御装置４は、以下の効果を奏する。
（１）車両姿勢制御装置４は、前輪３１，３２の車輪速および後輪３３，３４の車輪速を検出する車輪速センサ４１〜４４と、車輪速センサ４１〜４４による前輪３１，３２および後輪３３，３４の車輪速の検出結果に基づいて、走行中の車両１の姿勢が、ヘッドアウト姿勢およびヘッドイン姿勢のいずれであるかを判定する演算装置４９とを備える。前輪３１，３２の車輪速および後輪３３，３４の車輪速から、前輪３１，３２の旋回軌跡の半径および後輪３３，３４の旋回軌跡の半径の大小関係を推定することができる。このため、車輪速を検出することにより車両１の姿勢がヘッドアウト姿勢またはヘッドイン姿勢であることを判定することができるため、従来のすべり角推定装置を用いることなく車両１の姿勢を判定することができる。
【００５５】
（２）演算装置４９は、車輪速センサ４１，４２による左前輪３１の車輪速および右前輪３２の車輪速の検出結果と、車輪速センサ４３，４４による左後輪３３の車輪速および右後輪３４の車輪速の検出結果とに基づいて、走行中の車両１の姿勢が、ヘッドアウト姿勢およびヘッドイン姿勢のいずれであるかを判定する。このため、左前輪３１、右前輪３２、左後輪３３、および右後輪３４を有する車両１の姿勢が、ヘッドアウト姿勢またはヘッドイン姿勢であることの判定について、判定の信頼性を向上することができる。
【００５６】
（３）演算装置４９は、車輪速センサ４１〜４４による前輪３１，３２の車輪速および後輪３３，３４の車輪速の検出結果と、前輪３１，３２のスリップ率および後輪３３，３４のスリップ率とに基づいて、走行中の車両１の姿勢が、ヘッドアウト姿勢およびヘッドイン姿勢のいずれであるかを判定する。このため、車両１の姿勢がヘッドアウト姿勢およびヘッドイン姿勢のいずれであるかを正確に判定することができる。
【００５７】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施態様以外の実施形態を含む。以下、本発明のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
【００５８】
・上記実施形態（図１）の演算装置４９は、ステップＳ５で、車輪速センサ４１〜４４の出力と車両１に設けられた加速度センサ４５の出力から、前輪３１，３２のスリップ率および後輪３３，３４のスリップ率を算出する。一方、変形例においては、演算装置４９が、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて、前輪３１，３２のスリップ率および後輪３３，３４のスリップ率を算出する。この場合、演算装置４９は、車輪速センサ４１〜４４の出力と、ＧＰＳを用いて取得する車両１の速度とに基づいて、前輪３１，３２のスリップ率および後輪３３，３４のスリップ率を算出する。このように、演算装置４９は、加速度センサ４５を用いずに、前輪３１，３２のスリップ率および後輪３３，３４のスリップ率を算出することもできる。
【００５９】
・上記実施形態（図１）の演算装置４９は、ステップＳ４で加速度を検出し、ステップＳ５でスリップ率を算出し、ステップＳ６でスリップ率に基づいて車両１の姿勢を判定している。一方、変形例においては、演算装置４９は、スリップ率を算出せずに、下記数式（４）が成立するとき、車両１の姿勢がヘッドアウト姿勢であると判定し、下記数式（５）が成立するとき、車両１の姿勢がヘッドイン姿勢であると判定する。また、下記数式（６）が成立するとき、車両１の姿勢がニュートラル姿勢であると判定する。
【００６０】
【数４】
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【００６１】
【数５】
2013139208.tif 000007
【００６２】
【数６】
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前輪３１，３２および後輪３３，３４の全てが路面を十分にグリップしているときには、演算装置４９は、上記数式（４）〜（６）の成立に基づいて、前輪３１，３２のスリップ率および後輪３３，３４のスリップ率に基づかないで車両１の姿勢を適切に判定することもできる。
【００６３】
・上記実施形態（図１）の演算装置４９は、車輪速センサ４１，４２による左前輪３１の車輪速および右前輪３２の車輪速の検出結果と、車輪速センサ４３，４４による左後輪３３の車輪速および右後輪３４の車輪速の検出結果とに基づいて、車両１の姿勢を判定する。一方、変形例においては、演算装置４９は、左前輪３１および左後輪３３の車輪速の検出結果、または右前輪３２と右後輪３４の車輪速の検出結果に基づいて、車両１の姿勢を判定する。すなわち、演算装置４９は、４つの車輪速センサ４１〜４４を用いずに車両１の姿勢を判定することもでき、本発明は４つの車輪３を有する車両以外の他の車両にも適用可能である。
【００６４】
・上記実施形態（図１）の演算装置４９は、ステップＳ２で、ヨーレートセンサ４６によるヨーレートの検出結果に基づいて、旋回中の車両１の外輪および内輪を判定する。一方、変形例においては、演算装置４９が、舵角センサ４７による舵角の検出結果に基づいて、車両１の旋回方向を検出し、旋回中の車両１の外輪および内輪を判定する。このようにヨーレートセンサ４６を用いずに、車両１の外輪および内輪を判定することもできる。
【００６５】
・上記実施形態（図１）の前輪制御装置６は、アクティブステアリング装置である。一方、変形例において、前輪制御装置６は、独立駆動装置または左右駆動力配分装置である。すなわち、前輪制御装置６は、前輪３１，３２の舵角を制御する差動機構装置またはステアバイワイヤ装置等のアクティブステアリング装置に限定されない。
【００６６】
・上記実施形態（図１）の後輪制御装置７は、左右駆動力配分装置である。一方、変形例において、後輪制御装置７は、独立駆動装置、または後輪３３，３４の舵角を制御することが可能な後輪ステアリング装置である。すなわち、後輪制御装置７は、後輪３３，３４の駆動力の比率を制御する駆動力配分装置に限定されない。
【００６７】
・上記実施形態（図１）の車両姿勢制御装置４は、車両姿勢判定装置に相当する。一方、変形例において、車両姿勢判定装置は、車両姿勢制御装置４と異なる演算装置により抗される。すなわち、車両姿勢判定装置は、車両１の姿勢を制御する装置に限定されない。
【符号の説明】
【００６８】
１…車両、２…車体、３…車輪、４…車両姿勢制御装置（車両姿勢判定装置）、６…前輪制御装置、７…後輪制御装置、１１…操舵ハンドル、１２…ステアリング装置、３１…左前輪（前輪）、３２…右前輪（前輪）、３３…左後輪（後輪）、３４…右後輪（後輪）、４１，４２…車輪速センサ（車輪速検出部、前輪用車輪速センサ）、４３，４４…車輪速センサ（車輪速検出部、後輪用車輪速センサ）、４５…加速度センサ、４６…ヨーレートセンサ、４７…舵角センサ、４８…メモリ、４９…演算装置（姿勢判定部）、Ａ…車軸、ＡＦ…前軸、ＡＲ…後軸。
【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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