JP2007216848A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が備えるユニットが作動時に発する音や外部環境の音に基づいて車両の動作を制御する車両制御装置を提供する。
【解決手段】車両制御装置３００において、音情報検出部６４は、車両内においてユニットの作動音の情報を検出する。ＥＣＵ２００は、作動音の情報に基づき作動音を発するユニットを判別し、そのユニットにおける作動音を低減するように作動条件を変更する。ＥＣＵ２００は、作動音を発するユニットを判別するための基準周波数成分を記憶するＲＯＭ２０３と、検出された作動音の情報の検出周波数成分と基準周波数成分とを比較し、作動音を発するユニットを判別する演算部２０２と、を有する。これにより、車両内の音の情報から車両が備えるユニットの状態を判別し、適切なユニットの作動条件で車両の動作を制御することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、検出した音の情報に基づいて車両の動作を制御する技術に関し、特に車両が備えるユニットが作動時に発する音や外部環境の音に基づいて車両の動作を制御する車両制御装置に関する。

従来、車室内において、車両が備えるアクチュエータ等のユニットが発する作動音が聞こえたり、ロードノイズや雨音等の外部からの侵入音が聞こえたりする場合がある。特許文献１および特許文献２には、サスペンション等の振動源からの振動を検出し、その振動を相殺する振動を発生させることで車室内の騒音を抑制する技術が開示されている。
特開平５−２６５４７１号公報 特開平５−２１６４８４号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示の技術においては、単に振動を検出しその振動を相殺する振動を発生させるに過ぎず、検出した振動に基づいて車両の動作を制御するものではない。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両が備えるユニットが作動時に発する音や外部環境の音に基づいて車両の動作を制御する車両制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両制御装置は、車両内の音の情報を検出する音情報検出部と、前記音の情報に基づき車両が備えるユニットの作動条件を制御する制御部と、を備える。

この態様によると、車両内の音の情報から車両が備えるユニットの状態を判別し、適切なユニットの作動条件で車両の動作を制御することができる。

本発明の別の態様もまた、車両制御装置である。この装置は、車両内においてユニットの作動音の情報を検出する音情報検出部と、前記作動音の情報に基づき作動音を発するユニットを判別し、該ユニットにおける作動音を低減するように作動条件を変更する制御部と、を備える。

この態様によると、車両内において検出した作動音の情報に基づいて作動音を発するユニットを判別し、そのユニットが発する作動音を低減するようにユニットの作動条件を変更することで車両の動作を制御することができる。そのため、車両の状態や車両の個体差にかかわらず効果的に作動音を低減することができ、車両内における乗員が作動音により感じる不快感を軽減することができる。

前記制御部は、作動音を発するユニットを判別するための基準周波数成分を記憶する記憶部と、検出された前記作動音の情報の検出周波数成分と前記基準周波数成分とを比較し、作動音を発するユニットを判別する演算部と、を有してもよい。これにより、予め記憶部に記憶されている各ユニットが発する作動音に対応した基準周波数成分と、検出された作動音の情報の検出周波数成分とを比較することで、検出された作動音が車両に種々備えられている複数のユニットのいずれが発する作動音かを判別することができる。そのため、作動音を発するユニットの作動条件を選択的に変更することができ、大きな作動音を発していないユニットの作動条件の変更を防止することができる。

前記演算部は、判別された前記ユニットの作動音における所定の周波数成分の強度と所定値とを比較し、前記所定の周波数成分の強度が前記所定値より大きい場合に該ユニットにおける作動音を低減するように作動条件を変更してもよい。これにより、例えば、車両内における乗員が不快感を感じないような大きさの作動音の場合には作動条件の変更をしないため、作動音を低減するための作動条件の変更の回数を減らすことができ、制御部の負荷を軽減することができる。

本発明のさらに別の態様もまた、車両制御装置である。この装置は、車両周囲の環境の環境音の情報を検出する音情報検出部と、前記環境音の情報に基づき前記環境を判別し、その環境に応じて車両が備えるユニットの作動条件を変更する制御部と、を備える。

この態様によると、検出した車両周囲の環境の環境音の情報に基づいてその環境を判別し、その環境に応じて車両が備えるユニットの作動条件を変更することで車両の動作を制御することができる。また、車両周囲の環境は刻々と変化するものであり、その環境に応じて車両が備えるユニットの作動条件を変更することができるので、ドライバが自身でユニットの作動条件を変更する手間を軽減することができる。ここで、車両周囲の環境とは、例えば、車両が走行する悪路や雪道等の路面状態、雨や風等の天候状態、車両が走行する場所等の環境を含み得る。

前記制御部は、車両周囲の環境を判別するための基準周波数成分を記憶する記憶部と、検出された前記環境音の情報の検出周波数成分と前記基準周波数成分とを比較し、車両周囲の環境を判別する演算部と、を有してもよい。ここで、環境音の情報とは、例えば、悪路を走行中のロードノイズ、降雨時の雨音、風の音、消防車・救急車等のサイレン、踏切の警告音、クラクション、歩行者信号の音等の情報を含み得る。これにより、環境音の情報の検出周波数成分と車両周囲の環境を判別するために記憶部に記憶されている基準周波数成分とを比較し、前述の種々の車両周囲の環境をそれぞれ判別することができ、その環境に応じた適切な作動条件でユニットを作動することができる。

前記演算部は、判別された前記環境の環境音の所定の周波数成分の強度と所定値とを比較し、前記所定の周波数成分の強度が前記所定値より大きい場合に車両が備えるユニットの作動条件を変更してもよい。これにより、車両周囲の環境が判別することができても環境音の所定の周波数成分の強度よってはユニットの作動条件の変更をしないため、ユニットの作動条件の変更の回数を減らすことができ、制御部の負荷を軽減することができる。

前記演算部は、判別された車両周囲の環境に応じて車両が備えるユニットからの信号のフィルタ係数を変更してもよい。車両が備えるユニットからはそのユニットが備える機能に応じた信号が制御部へ送信されるが、その信号にはノイズが含まれることがあるため、通常ローパスフィルタや信号処理等によりノイズを減少させている。しかし、車両の周囲環境によっては、その信号に含まれるノイズ成分が変化する。そこで、判別された車両周囲の環境に応じて車両が備えるユニットからの信号のフィルタ係数を変更することで、適切にノイズを低減することができ、ユニットからの信号の誤検知を抑制することができる。

本発明によれば、車両が備える装置が発する動作音や外部環境の音に基づいて車両の動作を制御することができる。

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。

各実施形態に係る車両制御装置は、車両内の音または車両周囲の環境の環境音の情報を検出する音情報検出部を備える。ここで、音の情報としては、車両が備える種々の車両装置（ユニット）における作動部が発する作動音や、車両周囲の環境における音が挙げられる。具体的には、例えば、ブレーキ制御装置、ステアリング装置、サスペンション装置、駆動装置等のユニットにおける作動部の作動音や、車両周囲の風雨、路面からのロードノイズ、ラジオノイズ、消防車や救急車等の緊急車両のサイレン、踏切や信号等の作動音、車両のクラクション等を用いることができる。

そして、各実施形態に係る車両制御装置は、前述の音の情報に基づき、車両が備える種々のユニットや駆動部の動作を制御することで、乗員の手を煩わすことなく快適な運転環境を得ることができる。

（第１の実施形態）
第１の実施形態では、検出する車両内の音の情報としてブレーキ制御装置における作動音を例に説明する。電磁弁を用いたブレーキ制御装置では、作動条件によって、弁の作動時に流れる流体圧の脈動による作動音やポンプの稼働による作動音が発生する。このような作動音は、室内にいる乗員には騒音として聞こえ快適な運転環境を損なうため、なるべく低減することが望ましい。そこで、本実施形態では、車両内の作動音を検出し、その作動音に基づき作動音を発するユニットを判別し、そのユニットにおける作動音を低減するように作動条件を変更する車両制御装置について説明する。

（ブレーキ制御装置）
はじめに、作動音として弁における自励振動やポンプの稼働音が発生するブレーキ制御装置の概略構成を説明する。図１は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の全体構成を示す系統図である。図２は、第１の実施形態に係るブレーキ制御装置が備える車両制御装置の制御ブロック図である。

ブレーキ制御装置１００は、主にアクチュエータ１２０、アクチュエータ１２０以外のマスタシリンダ１４、およびブレーキ制御装置１００の全体を統括制御する電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）２００などを備える。

ブレーキ制御装置１００は、電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）であり、ブレーキペダルの操作量をストロークセンサ４６で検知し、最適なブレーキ油圧を算出して四輪独立してブレーキを作動させることができる。

ブレーキペダル１２にはそのストローク量を検出するストロークセンサ４６が設けられている。マスタシリンダ１４は、ドライバによるブレーキペダル１２の踏み込み操作に応じ、作動液であるブレーキオイルを圧送する。

マスタシリンダ１４には左前輪用のブレーキ油圧制御導管１６および右前輪用のブレーキ油圧制御導管１８の一端が接続されている。また、これらのブレーキ油圧制御導管はそれぞれ、左前輪および右前輪の制動力を発揮する左前輪用および右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬ、２０ＦＲに接続されている。左前輪用および右前輪用のブレーキ油圧制御導管１６，１８の途中には、左電磁開閉弁２２ＦＬおよび右電磁開閉弁２２ＦＲが配置されている。左電磁開閉弁２２ＦＬおよび右電磁開閉弁２２ＦＲは非通電時に開状態にあり、ブレーキ操作を検出した際に閉状態に切り替わる（これを「常開型」という）電磁弁である。

また、ブレーキ油圧制御導管１６，１８の途中には、それぞれ左前輪側および右前輪側のマスタシリンダ圧を計測する左マスタ圧力センサ４８ＦＬおよび右マスタ圧力センサ４８ＦＲが設けられている。ドライバによってブレーキペダル１２が踏まれたとき、ストロークセンサ４６によりその踏み込み操作量が検出されるが、ストロークセンサ４６の故障を想定し、左マスタ圧力センサ４８ＦＬおよび右マスタ圧力センサ４８ＦＲによるマスタシリンダ圧の計測によってもブレーキペダル１２の踏み込み操作力が検出される。

マスタシリンダ１４にはリザーバタンク２６が接続され、また、開閉弁２３を介して、ドライバの操作量や反力を創出するストロークシミュレータ２４が接続される。開閉弁２３は、非通電時に閉状態にあり、ブレーキ操作時に開状態に切り替わる常閉型の電磁弁である。リザーバタンク２６には油圧給排導管２８の一端が接続される。

油圧給排導管２８にはモータ３２により駆動されるオイルポンプ３４が設けられている。オイルポンプ３４の吐出側は高圧導管３０になっており、アキュムレータ５０が設けられている。アキュムレータ５０はオイルポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａという範囲（以下「制御範囲」という）の高圧にされたブレーキオイルを蓄積する。

高圧導管３０にはアキュムレータ圧を計測するアキュムレータ圧センサ５１が設けられる。後述のＥＣＵ２００はアキュムレータ圧センサ５１の出力であるアキュムレータ圧を入力し、このアキュムレータ圧が制御範囲に収まるようモータ３２を制御する。

高圧導管３０は、それぞれ非通電時は閉じた状態（これを「常閉型」という）にあり、必要なときにホイールシリンダの増圧用に利用される電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である増圧弁４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲを介し、左前輪のホイールシリンダ２０ＦＬ、右前輪のホイールシリンダ２０ＦＲ、左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬ、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲ（以下、これらを総称して「ホイールシリンダ２０」という）に接続されている。以下、増圧弁４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲを総称して増圧弁４０という。

図示しない車両の左前輪、右前輪、左後輪、右後輪には、ディスクブレーキが設けられており、それぞれホイールシリンダ２０ＦＬ、２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＲＲの駆動によりブレーキパッドをディスクに押し付けることで制動力を発揮する。

左前輪のホイールシリンダ２０ＦＬと右前輪のホイールシリンダ２０ＦＲは、必要なときに減圧用に利用される電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である常閉型の減圧弁４２ＦＬ、４２ＦＲを介して油圧給排導管２８へ接続されている。また、左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬ、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲは、それぞれ常開型の減圧弁４２ＲＬ、４２ＲＲを介して油圧給排導管２８へ接続されている。以下、減圧弁４２ＦＬ、４２ＦＲ、４２ＲＬ、４２ＲＲを総称して減圧弁４２という。

左前輪、右前輪、左後輪、右後輪のホイールシリンダ２０ＦＬ、２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＲＲ付近には、それぞれホイールシリンダ内の液圧を計測する右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用のホイールシリンダ圧センサ４４ＦＬ、４４ＦＲ、４４ＲＬ、４４ＲＲ（以下、これらを総称して「ホイールシリンダ圧センサ４４」という）が設けられている。

ＥＣＵ２００は、図２に示すように、左電磁開閉弁２２ＦＬ、右電磁開閉弁２２ＦＲ（図２では電磁開閉弁２２とする）、開閉弁２３、４個の増圧弁４０ＦＬ、４０ＦＲ、４０ＲＬ、４０ＲＲ（図２では増圧弁４０とする）、および４個の減圧弁４２ＦＬ、４２ＦＲ、４２ＲＬ、４２ＲＲ（図２では減圧弁４２とする）等が電気的に接続されている。これらの左電磁開閉弁２２ＦＬ、右電磁開閉弁２２ＦＲ、開閉弁２３、増圧弁４０ＦＬ〜４０ＲＲ、および減圧弁４２ＦＬ〜４２ＲＲは、ＥＣＵ２００が備えるバルブ制御部２０１によってそれぞれ制御される。

ＥＣＵ２００は、演算部としてのマイクロコンピュータによる演算部２０２、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ２０３、および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ＲＡＭ２０４などを備える。本実施形態においては、ＲＯＭ２０３およびＲＡＭ２０４が記憶部として機能する。

またＥＣＵ２００には、車両に搭載される各種センサ（集合的に「各種センサ８０」と示す）から種々の検出値が入力される他、ホイールシリンダ圧センサ４４からホイールシリンダ圧信号が入力される。ストロークセンサ４６からはブレーキペダル１２のストローク量を示す信号（以下、ストローク信号という）が、左マスタ圧力センサ４８ＦＬおよび右マスタ圧力センサ４８ＦＲからはマスタシリンダ圧を示す信号（以下、マスタシリンダ圧信号という）が、温度センサ６２からブレーキ制御装置が使用されている環境の温度が、車両内のフロントピラーに設けられたマイク等の音情報検出部６４から可動部の作動音や車両周囲の環境音の情報を示す信号が、車輪近傍に設けられた車輪速センサ６６から車輪速度に応じたセンサ出力を示す信号が入力される。

ＥＣＵ２００が備えるＲＯＭ２０３は、所定の制動制御フローを記憶している。また、ＲＯＭ２０３は作動音を発する作動部を有するユニットを判別するための基準周波数成分を記憶している。

演算部２０２はストローク信号とマスタシリンダ圧信号に基づき車両の目標減速度を演算し、演算された目標減速度に基づいて各輪の目標ホイールシリンダ圧を演算し、各輪のホイールシリンダ圧が目標ホイールシリンダ圧になるよう、増圧弁４０および減圧弁４２を制御する。

モータ３２によって駆動されるオイルポンプ３４は、リザーバタンク２６から油圧給排導管２８を通じてブレーキオイルをくみ上げ、高圧にされたブレーキオイルをアキュムレータ５０に蓄積する。アキュムレータ５０の高油圧は、目標ホイールシリンダ圧に応じて増圧弁４０を開閉制御することによって、各ホイールシリンダ２０に供給される。

ブレーキペダル１２が踏まれることによってアキュムレータ５０から高油圧のブレーキオイルが消費されると、ＥＣＵ２００は、アキュムレータ５０の圧力が常に制御範囲に収まるように、モータ３２を作動させてオイルポンプ３４を駆動し、アキュムレータ５０に高圧にされたブレーキオイルを蓄積する。

以上がブレーキ制御装置１００の全体構成である。このようなブレーキ制御装置１００においてブレーキ操作を行った後、ブレーキペダル１２を戻すと、ＥＣＵ２００による減圧弁４２の開弁制御により各ホイールシリンダ２０から作動液がリザーバタンク２６に流出する。この場合、減圧弁４２の入口側と出口側との差圧が大きいと減圧弁を流れる作動流体の流量が多くなるため、作動流体が脈動し減圧弁が振動し作動音が発生する現象が起きることがある。以下に、このような現象が起きやすい弁の説明をする。

（電磁弁の概略構成）
次に、本実施形態に用いられる電磁弁の概略構成について説明する。図３は、第１の実施形態に係る常開型のリニア弁の断面を模式的に示す断面図である。

常開型のリニア弁である減圧弁４２ＲＬ，４２ＲＲは、図３に示すように、弁座１４０と、弁子１４２と、スプリング１４６と、ソレノイド１４９と、可動部材１４４と、固定部材１４５とを含んで構成される。スプリング１４６は、弁子１４２を弁座１４０から離間させる方向に付勢する。ソレノイド１４９は、電流が供給されると、可動部材１４４を固定部材１４５に接近させる方向、すなわち、弁子１４２を弁座１４０に接近させる方向に電磁駆動力を作用させる。ソレノイド１４９に電流が供給されていない状態においてはスプリング１４６の付勢力により弁子１４２が弁座１４０から離間してリニア弁は開状態とされている。

さらに、減圧弁４２ＲＬ，４２ＲＲは、ホイールシリンダ２０ＲＬ，２０ＲＲとリザーバタンク２６との間に設けられているため、ホイールシリンダ２０ＲＲ，２０ＲＬの液圧に応じた差圧作用力が作用する。よって、弁子１４２の弁座１４０に対する相対位置は、スプリング１４６の付勢力、ソレノイド１４９による電磁駆動力、ホイールシリンダ圧に応じた差圧作用力の関係によって決まる。したがって、ソレノイド１４９に電流を供給し電磁駆動力を電流制御することにより弁子１４２が駆動され、リニア弁を閉状態としてホイールシリンダ２０に作用する油圧を維持することができる。

（自励振動）
上述のブレーキ制御装置１００において、ブレーキのホイールシリンダに作用する作動流体圧は、運転者のブレーキ操作に応じて変動する。特に、急制動によるブレーキ操作後にブレーキペダルを戻す際の電磁弁においては、一次圧（ホイールシリンダ圧、以下、「Ｗ／Ｃ圧」という。）が高く、二次圧（大気圧＋ポンプサージ圧）が低い状態である。その状態で開弁すると、流れ出した作動流体により、プランジャに流体力がかかるが、差圧と流体の流量との関係で弁体と弁座との距離が安定せずにプランジャ自身が振動を始めることがある。

その場合、プランジャの振動により作動流体自身が脈動し、その脈動が電磁弁を振動させ、あるいは電磁弁内の各部で作動音を発生させることになる。このような現象を一般的に自励振動という。

そこで、上述のＥＣＵ２００において、演算部２０２は、音情報検出部６４により検出された作動音（例えば、自励振動やポンプの稼働音）の情報の検出周波数成分とＲＯＭ２０３に記憶されている基準周波数成分とを比較し、作動音を発するユニットや駆動部を判別する。ユニットや駆動部としては、本実施形態における減圧弁４２や増圧弁４０、およびオイルポンプ３４等が挙げられる。ＲＯＭ２０３に記憶されている基準周波数成分としては、予め所定のユニットが作動する作動条件でブレーキ制御装置を作動させた際に発する作動音を集音し、各ユニットが発する作動音の特徴点を抽出したものを用いるとよい。なお、本実施形態に係る車両制御装置３００は、音情報検出部６４とＥＣＵ２００とを含む。

（作動音を発するユニットの判別方法）
次に、上述のような減圧時の開弁動作において、バルブを流れる流体の脈動や電磁弁の打音等の作動音から作動音を発するユニットの判別方法について説明する。図４は、第１の実施形態に係る車両制御装置により作動音を発するユニットを判別し、そのユニットの作動音を低減するようにユニットの作動条件を変更する際のフローチャートである。なお、本実施形態に係る車両制御装置により判別することができるユニットは、前述の電磁弁の打音や油圧脈動音を発するブレーキ制御装置だけでなく、モータやワイパ等の作動音を発するユニットであれば可能である。

本実施形態に係る車両制御装置３００は、ＲＯＭ２０３に、電磁弁の打音、モータ音、油圧脈動音、ワイパ音等、車両内において騒音と認識されやすい音と比較するための基準周波数成分の周波数や強度を記憶している。また、車両制御装置３００がユニットの判別を開始するタイミングは、モータであればモータ電流ＯＮ時、電磁弁の打音であれば電磁弁通電時、バルブにおける油圧脈動音であればアクチュエータ駆動時、ワイパ音であればワイパモータ作動時等、ＥＣＵ２００からの制御信号が出力されている時が好ましい。これによれば、作動していないユニットを作動音を発しているユニットとして誤って判別することを防止することができる。

車両制御装置３００は、ＥＣＵ２００が、判別可能なユニットを対象とする制御信号の出力を開始すると、まず音情報検出部６４により、作動音データＳ（ｔ）を検出する（Ｓ１０）。次に、演算部２０２において、検出した作動音データＳ（ｔ）をＦＦＴ解析し（Ｓ１２）、予め登録されているフィルタを通して作動音の特徴点Ｓｃを抽出する（Ｓ１４）。ここで、作動音の特徴点Ｓｃとは、例えば、周波数解析を行い周波数成分のピークを特徴点Ｓｃとしてもよい。また、ピークは一つだけでなく複数のピークを抽出してもよい。これにより、精度良くユニットの判別を行うことができる。

次に、作動音を発するユニットを判別するために、ＲＯＭ２０３に記憶されている基準周波数成分と特徴点Ｓｃの周波数成分とを比較し、作動音を発しているユニットを判別する（Ｓ１６）。これにより、検出された作動音が車両に種々備えられている複数のユニットのいずれが発する作動音かを判別することができる。そのため、作動音を発するユニットの作動条件を選択的に変更することができ、大きな作動音を発していないユニットの作動条件の変更を防止することができる。

さらに、その際のユニットの駆動状態や、車速・加速・減速・旋回・停車等を示すデータを取得し車両状態の特定を行う（Ｓ１８）。

特徴点Ｓｃが所定の閾値ａ以下の場合（Ｓ２０のＮ）、作動音はそれほど大きくないと判断され、ユニットの作動条件の変更は行わない。これにより、車両内における乗員が不快感を感じないような大きさの作動音の場合には作動条件の変更をしないため、作動音を低減するための作動条件の変更の回数を減らすことができ、ＥＣＵ２００の負荷を軽減することができる。比較する所定の閾値ａとしては、例えば、ＲＯＭ２０３に記憶されている基準周波数成分の強度を用いることができる。

特徴点Ｓｃが所定の閾値ａより大きい場合（Ｓ２０のＹ）、作動音が大きく車両内の乗員に騒音として認識されるおそれがあるため、作動音を低減する必要がある。そこで、作動音が発生していると判別されたユニットと、特定された車両状態とから車両の走行に問題がない範囲でユニットの作動条件を変更する（Ｓ２２）。作動条件の変更は、ユニットごとに登録された許容範囲で、例えば、駆動周波数、駆動速度、駆動ゲイン等のパラメータを制御して行うとよい。

この方法により、車両内の音の情報から車両が備えるユニットの状態を判別し、適切なユニットの作動条件で車両の動作を制御することができる。また、車両内において検出した作動音の情報に基づいて作動音を発するユニットを判別し、そのユニットが発する作動音を低減するようにユニットの作動条件を変更することで車両の動作を制御することができる。そのため、車両の状態や車両の個体差にかかわらず効果的に作動音を低減することができ、車両内における乗員が作動音により感じる不快感を軽減することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る車両制御装置は、検出した車両周囲の環境の環境音の情報に基づいてその環境を判別し、その環境に応じて車両が備えるユニットの作動条件を変更することで車両の動作を制御することができる。なお、以下では前述の実施形態と重複する内容は適宜省略し説明する。

本実施形態では、検出する車両周囲の環境の環境音の情報として車両が走行する走路の凹凸によるロードノイズを例に説明する。車両が備えるユニットからはそのユニットが備える機能に応じた信号が制御部へ送信されるが、その信号にはノイズが含まれることがあるため、通常ローパスフィルタや信号処理等によりノイズを減少させている。しかし、車両の周囲環境によっては、その信号に含まれるノイズ成分が変化する。

例えば、車輪の速度を検出する車輪速センサ６６は、車輪１回転あたり４８回や６４回のサイン波のような信号を出力する。ところが、車両が悪路を走行すると、出力された信号にノイズがのり、スピードを誤検知してしまうおそれがある。

そこで、本実施形態では、音情報検出部６４により車両周囲の環境の環境音の情報を検出し、その環境音の情報に基づき環境を判別し、その環境に応じて車両が備えるユニットとしての車輪速センサ６６の作動条件を変更する車両制御装置３００について説明する。ここで、音情報検出部６４は、車両内ではなく車外に設けてもよい。これにより、検出する環境音の情報の精度が高くなる。

（車両周囲の環境の判別方法）
上述のような悪路を走行時に車両周囲の環境の環境音を判別する方法について説明する。図５は、第２の実施形態に係る車両制御装置により車両周囲の環境を判別し、環境に応じて車両が備えるユニットの作動条件を変更する際のフローチャートである。なお、本実施形態に係る車両制御装置により判別することができる環境は、車両が走行する悪路や雪道等の路面状態だけでなく、雨や風等の天候状態、車両が走行する場所等の環境が可能である。

本実施形態に係る車両制御装置３００は、ＲＯＭ２０３に、悪路におけるロードノイズと比較するための基準周波数成分の周波数や強度を記憶している。また、車両制御装置３００が車両周囲の環境の判別を開始するタイミングは、随時所定のタイミングで行えばよい。

車両制御装置３００は、ＥＣＵ２００が、所定のタイミングでまず音情報検出部６４により、環境音データＳ’（ｔ）を検出する（Ｓ３０）。次に、演算部２０２において、検出した環境音データＳ’（ｔ）をＦＦＴ解析し（Ｓ３２）、予め登録されているフィルタを通して環境音の特徴点Ｓ’ｃを抽出する（Ｓ３４）。ここで、環境音の特徴点Ｓ’ｃとは、例えば、周波数解析を行い周波数成分のピークを特徴点Ｓ’ｃとしてもよい。また、ピークは一つだけでなく複数のピークを抽出してもよい。これにより、精度良く車両周囲の環境の判別を行うことができる。

次に、車両周囲の環境を判別するためにＲＯＭ２０３に記憶されている基準周波数成分と特徴点Ｓ’ｃの周波数成分を比較し、車両周囲の環境を判別する（Ｓ３６）。本実施形態では、車両周囲の環境、換言すると車両が走行する路面の状態が悪路か否かを判別する（Ｓ３８）。

路面の状態が悪路でないと判別された場合（Ｓ３８のＮ）、悪路によりノイズが信号にのることがないため、車輪速センサ６６の作動条件を変更する必要はない。一方、路面の状態が悪路であると判別された場合（Ｓ３８のＹ）、抽出された特徴点Ｓ’ｃと所定の閾値ｂとを比較する。

特徴点Ｓ’ｃが所定の閾値ｂ以下の場合（Ｓ４０のＮ）、悪路によるノイズの程度はそれほど大きくないと判断され、車輪速センサ６６のフィルタ係数の変更は行わない。これにより、悪路によるノイズの影響が軽微な場合は、車輪速センサ６６の作動条件を変更しないため、スピードの誤検知を低減するための作動条件の変更の回数を減らすことができ、ＥＣＵ２００の負荷を軽減することができる。比較する所定の閾値ｂとしては、例えば、ＲＯＭ２０３に記憶されている基準周波数成分の強度を用いることができる。

特徴点Ｓ’ｃが所定の閾値ｂより大きい場合（Ｓ４０のＹ）、悪路によるノイズの程度が大きく車輪速センサ６６により検知するスピードに誤検知が発生するおそれがあるため、ノイズを低減する必要がある。そこで、車輪速センサ６６のフィルタ係数を変更する（Ｓ４２）。これにより、適切にノイズを低減することができ、車輪速センサ６６によるスピードの誤検知を低減することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る車両制御装置は、検出したユニットの作動音の情報と車両周囲の環境の環境音の情報とに基づいて、その環境に応じたユニットの作動条件を変更することで車両の動作を制御することができる。図６は、第３の実施形態に係る車両制御装置の制御ブロック図である。なお、以下では前述の各実施形態と重複する内容は適宜省略し説明する。

本実施形態では、作動音の情報としてワイパの作動音、車両周囲の環境の環境音の情報として雨音を例に説明する。雨が降るとドライバはワイパを作動させるが、雨の降り方は刻々変化するため、それに応じてドライバが自身でワイパユニットの作動条件を変更する必要が生じドライバに操作の負担をかける。また、雨が弱くなっているにもかかわらずワイパの作動速度が速いままだと、その作動音が車両内の乗員に聞こえるため、耳障りな騒音として聞こえる場合がある。

そこで、本実施形態では、音情報検出部６４により作動音の情報を検出し、その作動音の情報に基づき作動音を発するワイパ６８の状態を判別し、そのワイパ６８の作動条件を、音情報検出部６４により検出した車両周囲の環境を加味して変更し、ワイパ制御部２０５により制御する車両制御装置４００について説明する。ここで、音情報検出部６４は、車両内の音の情報を検出するために車両内に設けられたものと、車両周囲の環境の環境音の情報を検出するために車外に設けられたものの２つを用いてもよい。あるいは、いずれか一つで両方の音の情報を検出してもよい。

次に、上述のように雨天にワイパの作動条件を変更する方法について説明する。図７は、第３の実施形態に係る車両制御装置により車両周囲の環境を判別し、環境に応じて車両が備えるユニットの作動条件を変更する際のフローチャートである。なお、本実施形態に係る車両制御装置により判別することができる環境は、雨や風等の天候状態だけでなく、車両が走行する悪路や雪道等の路面状態、車両が走行する場所等の環境が可能である。

本実施形態に係る車両制御装置４００は、ＲＯＭ２０３に、ワイパの作動音と比較するための基準周波数成分の周波数や強度を記憶している。また、車両制御装置３００がユニットの判別を開始するタイミングは、ワイパモータ作動時のようにＥＣＵ２００からの制御信号が出力されている時が好ましい。これによれば、作動していないワイパを作動音を発しているユニットとして誤って判別することを防止することができる。

また、本実施形態に係る車両制御装置４００は、ＲＯＭ２０３に、雨音と比較するための基準周波数成分の周波数や強度を記憶している。また、車両制御装置３００が車両周囲の環境の判別を開始するタイミングは、ワイパが作動している所定のタイミングで行えばよい。

（環境に応じたワイパ動作の変更方法）
車両制御装置４００は、ＥＣＵ２００が、ユニットの一つであるワイパを対象とする制御信号の出力を開始すると、まず音情報検出部６４により、作動音データＳ（ｔ）を検出する（Ｓ５０）。次に、演算部２０２において、検出した作動音データＳ（ｔ）をＦＦＴ解析し（Ｓ５２）、予め登録されているフィルタを通して作動音の特徴点Ｓｃを抽出する（Ｓ５４）。ここで、作動音の特徴点Ｓｃとは、例えば、周波数解析を行い周波数成分のピークを特徴点Ｓｃとしてもよい。また、ピークは一つだけでなく複数のピークを抽出してもよい。これにより、精度良くユニットの状態の判別を行うことができる。

次に、作動音を発するユニットを判別するためにＲＯＭ２０３に記憶されている基準周波数成分と特徴点Ｓｃの周波数成分を比較し、作動音を発しているユニットがワイパであることを判別する（Ｓ５６）。さらに、その際の車速Ｖを示すデータを検出する（Ｓ５８）。

特徴点Ｓｃが所定の閾値ｒ以下の場合（Ｓ６０のＮ）、ワイパの作動音はかなり小さく、その作動も緩やかなものであるので、特段ワイパの作動条件の変更は必要ないため、処理を終了する。これにより、車両内における乗員が不快感を感じないような大きさの作動音の場合には作動条件の変更をしないため、作動音を低減するためにワイパの作動条件を変更する回数を減らすことができ、ＥＣＵ２００の負荷を軽減することができる。

一方、特徴点Ｓｃが所定の閾値ｒより大きい場合（Ｓ６０のＹ）、ワイパがある程度の速さで動いており、この後の降雨状態によってはワイパの作動条件の変更を伴う可能性が高いため、以下の車両周囲の環境を判別する処理を行う。

車両周囲の環境を判別する際には、まず音情報検出部６４により、環境音データＳ’（ｔ）を検出する（Ｓ６２）。次に、演算部２０２において、検出した環境音データＳ’（ｔ）をＦＦＴ解析し（Ｓ６４）、予め登録されているフィルタを通して環境音の特徴点Ｓ’ｃを抽出する（Ｓ６６）。ここで、環境音の特徴点Ｓ’ｃとは、例えば、周波数解析を行い周波数成分のピークを特徴点Ｓ’ｃとしてもよい。また、ピークは一つだけでなく複数のピークを抽出してもよい。これにより、精度良く車両周囲の環境の判別を行うことができる。本実施形態では、検出した雨音の特徴点Ｓ’ｃの情報から雨量Ｍを算出する（Ｓ６８）。雨音は、車速・雨量・風速・風向きによって変化するため、雨量Ｍは検出した周波数成分の強度や車両の情報を加味して算出する。

次に、特徴点Ｓｃが所定の閾値ａ以下の場合、あるいは車速Ｖが所定速度Ｖｃ以下の場合、あるいは雨量Ｍが所定雨量Ｍｃ以下の場合（Ｓ７０のＮ）、その後のワイパの作動条件の変更を伴う可能性が低いため、ユニットの作動条件の変更は行わず処理を終了する。これにより、無駄にワイパの作動条件を変更する必要がないため、作動条件の変更の回数を減らすことができ、ＥＣＵ２００の負荷を軽減することができる。なお、比較する所定の閾値ａとしては、例えば、ＲＯＭ２０３に記憶されている基準周波数成分の強度を用いることができる。また、閾値ａは、乗員が作動音を騒音と認識する程度の強度として設定するとよく、閾値ｒより大きな値として設定されている。

特徴点Ｓｃが所定の閾値ａより大きく、かつ車速Ｖが所定速度Ｖｃより大きく、かつ雨量Ｍが所定雨量Ｍｃより大きい場合（Ｓ７０のＹ）、作動音が大きく車両内の乗員に騒音として認識されるおそれがあるため可能な範囲で作動音を小さくすることが望まれるが、車速が速く雨量が多い場合には、単純にワイパの作動速度を下げることは好ましくない。そこで、特徴点Ｓｃ、車速Ｖ、雨量Ｍの値から適切なワイパの作動条件を算出する（Ｓ７２）。例えば、車速Ｖや雨量Ｍを考慮して、ワイパの作動速度が適正値より速い場合は作動速度が低くなるようなワイパの作動条件を算出する。

次に算出されたワイパの作動条件に変更してよいかを判別する（Ｓ７４）。このステップを設けたのは、算出されたワイパの作動条件が必ずしもドライバの意志や車両の走行状態に適したものとならない可能性もあるため、例えば、ドライバによるワイパの作動条件の変更がなされた直後や、車両の走行状態を示す種々の情報からワイパの作動条件の変更を行う必要がない場合は作動条件の変更を許可しない（Ｓ７４のＮ）。これにより、無駄にワイパの作動条件を変更する回数を低減し、あるいは、ドライバの意図しないワイパの作動条件の変更が行われることを防止することができる。

一方、算出されたワイパの作動条件の変更が許可されると（Ｓ７４のＹ）、Ｓ７２で算出されたワイパの作動条件に変更される（Ｓ７６）。この作動条件でワイパを作動し続けてもよいが、降雨状態は刻々と変化するため、その変化に応じたワイパの作動条件の変更が望まれる。特に、ドライバにとってはワイパの作動条件の変更は煩わしい操作となるので、これをある程度降雨状態の変化に応じて変化させることが望ましい。

そこで、音情報検出部６４から検出した環境音の情報における周波数成分分布、所定の周波数成分の強度、オーバオール値（周波数分布の各成分の強度の合計値）や車速の情報から降雨状態を算出する（Ｓ７８）。そして、その降雨状態を以前に算出した降雨状態と比較して変化が判定値ｄより大きい場合（Ｓ８０のＹ）、再度適切なワイパの作動条件を算出すべくＳ７２に戻る。一方、降雨状態が以前に算出した降雨状態と比較してその変化が判定値ｄ以下の場合（Ｓ８０のＮ）、ワイパの作動条件の変更は必要ないため、そのまま次の処理へ進む。

本実施形態に係る車両制御装置４００によれば、例えば、車速が低い状態や車両の停車時にワイパの作動速度を低くしたり間欠モードにしたりすることができ、その後車速が増した場合には降雨状態も変化するため、再度ワイパの作動速度を高くすることができる。また、雨量が少ない時には作動速度を低くしたり間欠モードにしたりすることができ、その後雨量が増した場合には降雨状態も変化するため、再度ワイパの作動速度を高くすることができる。

これにより、降雨状態の変化に対して、その降雨状態に応じた適切なワイパの作動条件の変更を自動で変更することができるので、ドライバが自身でユニットの作動条件を変更する手間を軽減することができる。また、降雨状態の変化が小さい場合には、ワイパの作動条件を行わないため、頻繁な作動条件の変更を避けることができ、ドライバに違和感を与えることを回避することができる。また、ワイパの作動条件の変更による駆動部に対する負荷を軽減することができる。

本実施形態では、更にワイパの作動音が正常か否かを判定し（Ｓ８２）、正常であればそのまま処理を終了し（Ｓ８２のＹ）、正常でなければ再度適切なワイパの作動条件を算出する（Ｓ８２のＮ）。

以上、本発明を実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素およびプロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例を実施形態として述べる。

車両周囲の環境が強風状態と判別された場合、車両が風を受けて流されることを防止するために、ステアリングの保持力を増加させるようにしてもよい。また、車両周囲の環境が街中であり歩行者の存在を示す音の情報を検出した場合、ブレーキ制御装置がすぐに作動するように予圧を加えたり、加速を制限するようにしてもよい。

第１の実施形態に係るブレーキ制御装置の全体構成を示す系統図である。 第１の実施形態に係るブレーキ制御装置が備える車両制御装置の制御ブロック図である。 第１の実施形態に係る常開型のリニア弁の断面を模式的に示す断面図である。 第１の実施形態に係る車両制御装置により作動音を発するユニットを判別し、そのユニットの作動音を低減するようにユニットの作動条件を変更する際のフローチャートである。 第２の実施形態に係る車両制御装置により環境に応じて車両が備えるユニットの作動条件を変更する際のフローチャートである。 第３の実施形態に係る車両制御装置の制御ブロック図である。 第３の実施形態に係る車両制御装置により環境に応じて車両が備えるユニットの作動条件を変更する際のフローチャートである。

符号の説明

２２ 電磁開閉弁、 ３２ モータ、 ３４ オイルポンプ、 ４０ 増圧弁、 ４２ 減圧弁、 ６４ 音情報検出部、 ６６ 車輪速センサ、 ６８ ワイパ、 １００ ブレーキ制御装置、 １２０ アクチュエータ、 ２００ ＥＣＵ、 ２０１ バルブ制御部、 ２０２ 演算部、 ２０３ ＲＯＭ、 ２０４ ＲＡＭ、 ２０５ ワイパ制御部、 ３００ 車両制御装置。

Claims (8)

1. 車両内の音の情報を検出する音情報検出部と、
   前記音の情報に基づき車両が備えるユニットの作動条件を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする車両制御装置。
2. 車両内においてユニットの作動音の情報を検出する音情報検出部と、
   前記作動音の情報に基づき作動音を発するユニットを判別し、該ユニットにおける作動音を低減するように作動条件を変更する制御部と、
   を備えることを特徴とする車両制御装置。
3. 前記制御部は、
   作動音を発するユニットを判別するための基準周波数成分を記憶する記憶部と、
   検出された前記作動音の情報の検出周波数成分と前記基準周波数成分とを比較し、作動音を発するユニットを判別する演算部と、
   を有することを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記演算部は、判別された前記ユニットの作動音における所定の周波数成分の強度と所定値とを比較し、前記所定の周波数成分の強度が前記所定値より大きい場合に該ユニットにおける作動音を低減するように作動条件を変更することを特徴とする請求項３に記載の車両制御装置。
5. 車両周囲の環境の環境音の情報を検出する音情報検出部と、
   前記環境音の情報に基づき前記環境を判別し、その環境に応じて車両が備えるユニットの作動条件を変更する制御部と、
   を備えることを特徴とする車両制御装置。
6. 前記制御部は、
   車両周囲の環境を判別するための基準周波数成分を記憶する記憶部と、
   検出された前記環境音の情報の検出周波数成分と前記基準周波数成分とを比較し、車両周囲の環境を判別する演算部と、
   を有することを特徴とする請求項５に記載の車両制御装置。
7. 前記演算部は、判別された前記環境の環境音の所定の周波数成分の強度と所定値とを比較し、前記所定の周波数成分の強度が前記所定値より大きい場合に車両が備えるユニットの作動条件を変更することを特徴とする請求項６に記載の車両制御装置。
8. 前記演算部は、判別された車両周囲の環境に応じて車両が備えるユニットからの信号のフィルタ係数を変更することを特徴とする請求項６に記載の車両制御装置。

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