JP2022183615A - 走行体制御システム、走行体制御方法及び走行体制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】自動車の振動を抑制することが可能な走行体制御システム及び走行体制御プログラムを提供すること。【解決手段】本開示にかかる走行体制御システム１は、走行体の振動を制御する走行体制御システムである。走行体制御システム１は、走行面の情報に基づいて、走行面から走行体の受ける振動の振動数ｆを推定する振動数推定部１１と、走行体の固有振動数ｆｎを制御する固有振動数制御部１２と、を備えている。走行体制御システム１は、走行面から走行体の受ける振動の振動数ｆと走行体の固有振動数ｆｎとの差を増加させることで、走行体の振動を制御する。【選択図】図１

Description

本開示は、走行体制御システム、走行体制御方法及び走行体制御プログラムに関する。

自動車等の走行体は、凹凸のある路面を走行すると、路面から振動を受ける。例えば、車輪を有する自動車において、車輪が走行面の凹凸を通過する際に生じる振動を完全に解消することは困難である。自動車が受ける路面からの振動は、例えば搭乗者の乗り物酔いや、積み荷の破損など、種々の悪影響を引き起こす。したがって、自動車において、路面からの振動を抑制する技術が提案されている。

例えば、現在走行中の路面状況を判定し、その路面状況がその後も継続するものと想定して、車体の振動を軽減する制御技術が提案されている。しかしながら、この制御技術では、受動的な制御が主体であるために単発の振動や路面状況のめまぐるしい変化には対応しきれない。特に、自動運転中の車両においては、運転手による操作の一部または全部が不要であることから、車両の乗員が車両の動きを予測しにくいために、不意に生じる振動は乗り心地を悪化させるとともに、乗り物酔いしやすくなる傾向があった。一方で、いわゆるガタガタ感を緩和するために柔らかいサスペンションを用いた車両は低周波数の振動に弱く、例えば、幹線道路において車両が右折をするような横断走行の際には、対向車線の轍により生じる低周波数の特有の車体の振動が、乗員の不快感や貨物の飛散および破壊をもたらす課題があった。また、振動の収束の悪さ、サスペンション底付きの発生、あるいは底付き防止のための十分なサスペンションストロークを要する問題があった。

具体的な例を挙げると、特許文献１には、自動車の前輪が路面上の凹凸部を通過することで凹凸部を検知し、自動車の後輪が路面上の凹凸部を通過する時に、後輪の接地荷重を軽減することで、凹凸部から受ける振動を軽減する技術が開示されている。
また、特許文献２には、前方路面にある凸部を検出し、自動車の前輪が路面上の凸部を通過する時に、前輪の輪荷重を軽減することで、凸部から受ける振動を軽減する技術が開示されている。

特開平８－３１９８６３号公報 特開２００８－１３０２号公報

自動車の車輪の接地荷重、すなわち輪荷重を軽減すると、自動車の固有振動数は減少する（後ほど詳しく説明する）。したがって、自動車が路面から受ける振動の振動数が自動車の固有振動数より小さい場合、輪荷重を減少させると、自動車が路面から受ける振動の振動数と自動車の固有振動数の差が小さくなる。一般的に物体は、自身の固有振動数に近い振動数の振動ほど、その影響を受けやすくなるので、この例においては、輪荷重を減少させると自動車の振動は促進されてしまう。

つまり、上述した特許文献１及び２に開示された技術では、自動車が路面から受ける振動の振動数が自動車の固有振動数より低かった場合、車両走行制御装置が自動車の振動を促進してしまうという課題があった。

本開示は、上述した課題を解決するためになされたものであり、走行体が路面から受ける振動の振動数に関わらず、走行体の振動を抑制することが可能な走行体制御システム、走行体制御方法及び走行体制御プログラムを提供することを目的とするものである。

本開示にかかる走行体制御システムは、
走行体の振動を制御する走行体制御システムであって、
走行面の情報に基づいて、前記走行体の受ける振動の振動数を推定する手段と、
前記走行体の固有振動数を制御する手段と、を備え、
前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数と、前記走行体の固有振動数との差を増加させることで、前記走行体の振動を制御する、走行体制御システムである。

本開示にかかる走行体制御方法は、
走行体の振動を制御する走行体制御方法であって、
走行面の情報に基づいて、前記走行体の受ける振動の振動数を推定するステップと、
前記走行体の固有振動数を制御するステップと、を備え、
前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数と、前記走行体の固有振動数との差を増加させることで、前記走行体の振動を制御する走行体制御方法である。

本開示にかかる走行体制御プログラムは、
走行面の情報に基づいて、前記走行体の受ける振動の振動数を推定する手段と、
前記走行体の固有振動数を制御する手段と、を備え、
前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数と、前記走行体の固有振動数との差を増加させることで、前記走行体の振動を制御する走行体制御システムを用いて、
前記走行体を制御するプログラムである。

本開示により、路面から受ける振動の振動数に関わらず、走行体の振動を抑制することが可能な走行体制御システム及び走行体制御プログラムを提供することができる。

実施の形態１にかかる走行体制御システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態２にかかる走行体制御の流れを示すフローチャートである。 実施の形態２にかかる走行体制御の流れを示すフローチャートである。 実施の形態３にかかる走行体制御システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態３にかかる走行制御を示す模式図である。 実施の形態３にかかる走行制御を示す模式図である。 実施の形態３にかかる走行制御を示す模式図である。 実施の形態３にかかる走行制御を示す模式図である。 実施の形態３にかかる路面情報取得方法を示す模式図である。 実施の形態３にかかる路面情報取得方法を示す模式図である。 実施の形態３にかかる路面情報取得方法を示すブロック図である。

実施の形態１．
以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態１にかかる走行体制御システムの構成を示すブロック図である。走行体制御システム１は、走行体に搭載される。走行体は、典型的には、４つの車輪を有する自動車であるが、これに限らず、二輪車、電車、地上を滑走する航空機であってもよい。また、走行体は、自動車のように動力源を搭載したものでもよいし、自転車のような動力源を搭載していないものであってもよい。また、自立移動型ロボットのような人や荷物を乗せないものであってもよい。

図１に示すように、本実施の形態にかかる走行体制御システム１は、振動数推定部１１と、固有振動数制御部１２を備える。

振動数推定部１１は、走行面の情報に基づいて、走行体が走行面から受ける振動の振動数（以下、振動数ｆと記載する）の値を推定する機能を備える。振動数推定部１１は、推定した振動数ｆの値を、固有振動数制御部１２に対して出力する。

固有振動数制御部１２は、走行体の固有振動数（以下、固有振動数ｆｎと記載する）を制御する。詳細には、固有振動数制御部１２は、振動数推定部１１で推定された振動数ｆの値と、固有振動数ｆｎの差が大きくなるように、固有振動数ｆｎを制御する。

本実施の形態にかかる走行体制御システムによれば、走行体の受ける振動の振動数ｆと固有振動数ｆｎとの差を増加させるように固有振動数ｆｎを制御することによって、路面から受ける振動の振動数に関わらず、走行体の振動を抑制することができる。

実施の形態２．
実施の形態２にかかる走行体制御システムについて説明する。当該走行体制御システムは、実施の形態１と同様の構成を有する。
次に、図２及び３を用いて、本実施の形態にかかる走行体制御システムの走行制御の処理について詳細に説明する。

本実施の形態にかかる走行体の制御方法は、走行面の情報に基づいて走行体の受ける振動の振動数ｆを推定する振動数推定ステップと、走行体の固有振動数ｆｎを制御する固有振動数制御ステップを備える。

まず図２を用いて、振動数推定ステップの処理について説明する。図２は、本実施の形態にかかる振動数推定ステップの流れを説明するためのフローチャートである。はじめに振動数推定部１１は、走行体の走行する走行面の情報を取得する（Ｓ１）。次に、振動数推定部１１は、Ｓ１で取得した走行面の情報に基づいて、走行体が走行面から受ける振動の振動数ｆを推定する（Ｓ２）。最後に、振動数推定部１１は振動数ｆの情報を固有振動数制御部に出力する（Ｓ３）。

続いて、図３を用いて、固有振動数制御ステップの流れについて、説明する。図３は、本実施の形態にかかる固有振動数制御ステップの流れを説明するためのフローチャートである。はじめに固有振動数制御部１２は、振動数推定部１１から振動数ｆを入力する（Ｓ４）。続いて、固有振動数制御部１２は、固有振動数ｆｎと振動数ｆの差ｆｎ―ｆの値が、正であるかどうかを判定する（Ｓ５）。ここで、固有振動数制御部１２は、固有振動数ｆｎの値と振動数ｆの値を比較し、前者が後者よりも大きい値かどうかを判定するようにしてもよい。なお、Ｓ５における判定に用いる固有振動数ｆｎの値は、予め設定されているものを用いてもよいし、その都度算出されたものを用いてもよい。

判定がＹＥＳの場合、固有振動数制御部１２は固有振動数ｆｎを増加させ（Ｓ６）、判定がＮＯの場合、固有振動数制御部１２は固有振動数ｆｎを減少させる（Ｓ７）。このＳ６～８の操作をおこなうことによって、固有振動数ｆｎと振動数ｆの差ｆｎ―ｆは増加し、走行体は走行面から受ける振動を抑制することができる。また、本実施の形態では、Ｓ６において固有振動数ｆｎと振動数ｆの差ｆｎ―ｆの値が０の場合、固有振動数制御部１２は固有振動数ｆｎを減少させるが、これを増加させるようにしてもよい。また、固有振動数ｆｎと振動数ｆの差ｆｎ―ｆの絶対値に対して予め閾値を設定しておき、絶対値が閾値を下回った際には、固有振動数制御部１２は固有振動数ｆｎを制御しないとしてもよい。

本実施の形態にかかる走行体制御システムによれば、走行体の受ける振動の振動数ｆと固有振動数ｆｎとの差を増加させるように固有振動数ｆｎを制御することによって、路面から受ける振動の振動数に関わらず、走行体の振動を抑制することができる。

実施の形態３．
続いて、図４～１１を用いて、本実施の形態にかかる走行体制御システムによって制御された自動車の振動制御について説明する。図４は、自動車２の構成例を説明するためのブロック図である。なお、簡略化のため図４では省略しているが、自動車２は、動力源や操縦機構などの、自動車として必要最低限の機構は有している。自動車２は振動数推定部１１、固有振動数制御部１２、及び走行情報取得部１３を備えている。

走行情報取得部１３は、たとえば搭乗人数、積載量および車速などの、自動車２の走行情報を取得する機能と、振動数推定部１１および固有振動数制御部１２に自動車２の走行情報を出力する機能と、を備えるものである。

振動数推定部１１は、路面情報取得部２１及び演算装置２２を備えている。路面情報取得部２１は、自動車２が走行する路面の情報を取得するように構成されている。より具体的には、路面情報取得部２１は、自動車２が所定時間後に位置する現在の位置よりも先にある路面、すなわち走行予定路面の情報を取得する。本実施の形態にかかる路面情報取得部２１は、ＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）、カメラ、および外部から情報を受信できる受信機から構成されている。なお、路面情報取得部２１の構成は当然これに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸しない範囲で、適宜異なる構成にすることもできる。路面情報取得部２１は、演算装置２２に取得した路面の情報を供給する。

演算装置２２は、路面情報取得部２１から得た路面情報に基づいて、自動車が路面から受ける振動の振動数ｆを推定する。このとき、演算装置２２は、自動車２自身が検出した路面の情報に基づいて振動数ｆを推定してもよいし、自動車２以外が検出した路面の情報に基づいて振動数ｆを推定してもよい。さらに、演算装置２２は、走行情報取得部１３から送信された自動車２の走行情報を加味して、振動数ｆを推定してもよい。演算装置２２は、推定した振動数ｆを固有振動数制御部１２に出力する。また、演算装置２２は、自動車が路面から振動を受ける時刻を推定し、これを固有振動数制御部１２に出力してもよい。

固有振動数制御部１２は、制動装置２３、駆動装置２４、および制御部２５を備えている。制動装置２３は自動車２に対して、自動車２の進行方向からみた負の加速度を与える装置である。制動装置２３は、自動車２に既備のブレーキ機構と同一のものであってもよいし、これとは別に取り付ける装置であってもよい。制動装置２３は、後述の制御部２５からの制御に応じて自動車２に負の加速度を与える。

駆動装置２４は、自動車２に対して、自動車２の進行方向からみた正の加速度を与える装置である。制動装置２３は、自動車２に既備の動力源と同一のものであってもよいし、これとは別に取り付ける装置であってもよい。駆動装置２４は、後述の制御部２５からの制御に応じて自動車２に正の加速度を与える。

制御部２５は、走行情報取得部１３から送信された自動車２の搭乗人数、積載量および車速等の情報と、予め記録された自動車２の車両特性情報のうち、少なくとも一つの情報に基づいて、自動車２の固有振動数ｆｎを推定する機能を備えている。また、制御部２５は、演算装置２２から送信された振動数ｆの値と、自動車２の固有振動数ｆｎの値と、を比較し、その結果に基づいて、制動装置２３および駆動装置２４を制御できるように構成されている。なお、本実施の形態では、固有振動数ｆｎを推定する機能を自動車２に搭載した制御部２５により実現したが、これに限らず、その機能の一部または全部を自動車２と通信可能に接続されたサーバによって実現してもよい。

以下、本実施の形態にかかる自動車２の走行制御の処理を、図４～１１を用いて詳細に説明する。図５～８は、路面４１上を走行する自動車２を、側面側からみた模式図である。自動車２は車体上部３１、前輪３２ａ、および後輪３２ｂを備えており、路面４１上を速度Ｖでその矢印が示す方向に走行している。路面４１上には、自動車２に対して、自動車２の固有振動数ｆｎより高い振動数の振動を与える凹凸部４２Ｈが存在している場合（図５及び６に対応）と、自動車２の固有振動数ｆｎより低い振動数の振動を与える凹凸部４２Ｌが存在している場合（図７及び８に対応）と、がある。まず始めに、路面４１上に自動車２の固有振動数ｆｎより高い振動数の振動を与える凹凸部４２Ｈが存在している場合の走行制御について、図４～６、及び図９～１１を用いて説明する。

はじめに、路面情報取得部２１が凹凸部４２Ｈの情報を検出する。本実施の形態にかかる路面情報取得部２１は、ＬＩＤＡＲによって、路面情報を取得し、凹凸部４２Ｈの情報を検出する。図９は、ＬＩＤＡＲが路面情報を取得する動作を説明するための模式図である。自動車２に備えられたＬＩＤＡＲ１４は、路面４１上の領域１００に対してレーザビームＬＢを照射し、その反射光を検出することで、路面４１の情報を取得する。この時、ＬＩＤＡＲ１４は路面４１に対して、一定の角度ａ毎にレーザビームＬＢを照射してもよい。そうすることで、自動車２に近い地点ほど高分解能に、遠い地点ほど低分解能に路面４１の情報を取得することができる。

図１０はＬＩＤＡＲ１４が凹凸部４２Ｈを検出する動作を説明するための模式図である。ＬＩＤＡＲ１４は照射したレーザビームＬＢの反射光から、凹凸部４２Ｈを検出する。具体的には、領域１００に対して照射したレーザビームＬＢの反射光の情報から、基準とする領域１０１と、領域１０１に対して突出している領域１０２と、領域１０１に対して陥没している領域１０３と、を判別し、凹凸部４２Ｈの情報を検出する。路面情報取得部２１はＬＩＤＡＲによって検出した凹凸部４２Ｈの情報を演算装置２２に出力する。

また、路面情報取得部２１はカメラによって路面４１の映像を撮影し、その映像を画像処理することで、凹凸部４２Ｈの情報を検出する。さらに、路面情報取得部２１は、前方を別の車両が走行している場合、カメラによってその車両を撮影する。そして、その車両が凹凸部４２Ｈから振動を受けた場合、その映像を画像処理することで、凹凸部４２Ｈの情報を検出する。なお、本実施の形態では路面情報取得部２１が画像処理をおこなっているが、演算装置２２が画像処理をおこなってもよい。

また、路面情報取得部２１は、受信機によって自動車２以外が検出した凹凸部４２Ｈの情報を取得する。図１１は、路面情報取得部２１が、自動車２以外が検出した凹凸部４２Ｈの情報を受信する動作を説明するためのブロック図である。路面情報取得部２１は、前方を走行する車両３（以下、前方車両３と記載）から凹凸部４２Ｈの情報を受信する。

前方車両３は、自動車２の前方を走行する自動車であって、車体振動検出部１５と、処理部１６と、送受信手段１７と、を備えている。車体振動検出部１５は、前方車両３が路面から受けた振動を検出する機能を備えている。車体振動検出部１５は、たとえば前方車両３のサスペンションの動作量から、路面から受けた振動を検出してもよい。車体振動検出部１５は処理部１６に車体振動情報を出力する。処理部１６は、車体振動検出部１５が出力した車体振動情報を解析し、路面情報として送受信手段１７に出力する。送受信手段１７は、処理部１６が出力した路面情報を外部に送信する。

前方車両３が凹凸部４２Ｈから振動を受けると、その振動情報が車体振動検出部１５に検知され、処理部１６に出力される。その後、振動情報は処理部１６で解析され、凹凸部４２Ｈに関する情報として、送受信手段１７によって自動車２の路面情報取得部２１に送信される。以上のようにして、路面情報取得部２１は前方車両３が検出した凹凸部４２Ｈに関する情報を取得する。なお、前方車両３は、凹凸部４２Ｈに関する情報を外部記憶装置に送信してもよい。その場合、路面情報取得部２１は外部記憶装置４から凹凸部４２Ｈに関する情報を受信する。

このように、複数の手段によって凹凸部４２Ｈの情報を検出することで、路面情報取得部２１は、より詳細な情報を演算装置２２に供給することが可能となる。

図５を用いた説明に戻り、走行情報取得部１３が自動車２の走行情報を取得する。自動車２の走行情報は、自動車２の搭乗人数、積載量および車速の情報を含んでいてもよい。走行情報取得部１３は取得した自動車２の走行情報を演算装置２２、および制御部２５に出力する。

演算装置２２は、自動車２が凹凸部４２Ｈから受ける振動の振動数ｆを推定する。この時、演算装置２２は、路面情報取得部２１から送信された凹凸部４２Ｈの情報と、走行情報取得部１３から送信された自動車２の走行情報と、に基づいて振動数ｆを推定する。また、演算装置２２は、路面情報取得部２１から送信された凹凸部４２Ｈの情報と、走行情報取得部１３から送信された自動車２の走行情報と、に基づいて、自動車２が凹凸部４２Ｈから振動を受ける時刻を推定する。その後、演算装置２２は推定した振動数ｆの値と、推定した振動発生時刻と、を制御部２５に出力する。

続いて、制御部２５が自動車２の固有振動数ｆｎを推定し、振動数ｆと比較する。この時、制御部２５は、走行情報取得部１３から送信された自動車２の搭乗人数、積載量、および車速の情報と、予め記憶させていた自動車２の車両特性情報のうち、少なくとも一つの情報に基づいて、固有振動数ｆｎを推定する。制御部２５は固有振動数ｆｎと振動数ｆの大小関係を確認すると、制動装置２３および駆動装置２４を制御し、演算装置２２の推定した振動発生時刻を参考にして、自動車２の加速度を制御する。

本実施の形態にかかる走行制御システムは、制動装置２３もしくは駆動装置２４を用いて自動車２の加速度を制御することで自動車２の輪荷重を制御し、自動車２の輪荷重を制御することで、自動車２の固有振動数ｆｎを制御する。また、本実施の形態にかかる走行制御システムは、路面４１上の凹凸部４２Ｈから自動車２の前輪３２ａが振動を受ける時（図５に対応）と、路面４１上の凹凸部４２Ｈから自動車２の後輪３２ｂが振動を受ける時（図６に対応）とで、自動車２の固有振動数を制御する。

まずは、図５を用いて、自動車２の前輪３２ａが凹凸部４２Ｈから振動を受ける時の走行制御について説明する。前輪３２ａが凹凸部４２Ｈから振動を受けるのに先立って、制御部２５に制御された駆動装置２４は、自動車２に正の加速度Ａを与え、自動車２をノーズアップ状態にする。つまり、自動車２に正の加速度Ａを与えることで、慣性の法則による重心Ｇを中心とした回転運動Ｒが起き、車体上部３１が後方に傾斜する。自動車２がノーズアップ状態になることによって、前輪３２ａの輪荷重Ｍａは、等速走行時の輪荷重Ｍａと比べて減少する。

ところで、凹凸部４２Ｈが自動車２に対して与える振動は、車体上部３１を観測者としてみると、前輪３２ａの振動運動として捉えることもできる。このとき、車体上部３１からみた前輪３２ａの固有振動数は、上述した自動車２の固有振動数ｆｎと同一のものとみなすことができ、自動車２の車両特性から定められる定数ｋと、車体上部３１からみた前輪３２ａの見掛けの重さＭと、円周率πと、を用いて、以下の数式１であらわされる。

・・・（数式１）

この式によると、車体上部３１からみた前輪３２ａの見掛けの重さＭが増加すると、車体上部３１からみた前輪３２ａの固有振動数ｆｎは減少する。ここで、輪荷重Ｍａが減少すると、作用反作用の法則による路面４１から前輪３２ａに対して働く上向きの力が減少するので、車体上部３１からみた前輪３２ａの見掛けの重さＭは増加する。つまり、輪荷重Ｍａが減少すると、自動車２の固有振動数ｆｎは減少する。

ここで、凹凸部４２Ｈが自動車２に対して与える振動の振動数ｆは、自動車２の固有振動数ｆｎよりも大きいので、自動車２の固有振動数ｆｎが減少すると、振動数ｆと固有振動数ｆｎとの差は大きくなる。その結果、自動車２が凹凸部４２Ｈから受ける振動は抑制される。

以上のことをまとめると、前輪３２ａが凹凸部４２Ｈから自動車２の固有振動数ｆｎより高い振動を受ける場合、駆動装置２４が自動車２に正の加速度を与えることで、自動車２が凹凸部４２Ｈから受ける振動を抑制することができる。

続いて、図６を用いて、後輪３２ｂが凹凸部４２Ｈから振動を受ける時の走行制御について説明する。後輪３２ｂが凹凸部４２Ｈから振動を受けるのに先立って、制御部２５に制御された制動装置２３は、自動車２に負の加速度Ａを与え、自動車２をノーズダウン状態にする。つまり、自動車２に負の加速度Ａを与えることで、慣性の法則による重心Ｇを中心とした回転運動Ｒが起き、車体上部３１が前方に傾斜する。自動車２がノーズダウン状態になることによって、後輪３２ｂの輪荷重Ｍｂは、等速走行時の輪荷重Ｍｂと比べて減少する。図５Ａの場合と同様に、輪荷重Ｍｂが減少することで自動車２の固有振動数ｆｎも減少し、振動数ｆと固有振動数ｆｎとの差は大きくなる。その結果、自動車２が凹凸部４２Ｈから受ける振動は抑制される。つまり、後輪３２ｂが凹凸部４２Ｈから、自動車２の固有振動数ｆｎよりも振動数が高い振動を受ける場合、制動装置２３が自動車２に負の加速度を与えることで、自動車２が凹凸部４２Ｈから受ける振動を抑制することができる。

次に、路面４１上に、自動車２に対して、自動車２の固有振動数ｆｎより低い振動数の振動を与える凹凸部４２Ｌが存在している場合について、図７及び８を用いて説明する。なお、制御部２５が固有振動数ｆｎと振動数ｆの大小関係を判定するステップまでは、前述した路面上に凹凸部４２Ｈが存在している場合と同様なので省略する。

まずは、図７を用いて、自動車２の前輪３２ａが凹凸部４２Ｌから振動を受ける時の走行制御について説明する。前輪３２ａが凹凸部４２Ｌから振動を受けるのに先立って、制御部２５に制御された制動装置２３は、自動車２に負の加速度Ａを与え、自動車２をノーズダウン状態にする。自動車２がノーズダウン状態になることによって、前輪３２ａの輪荷重Ｍａは、等速走行時の輪荷重Ｍａと比べて増加する。図５の場合とは逆に、輪荷重Ｍａは増加するので、自動車２の固有振動数ｆｎは増加する。ここで、凹凸部４２Ｌが自動車２に対して与える振動の振動数ｆは、自動車２の固有振動数ｆｎよりも小さいので、自動車２の固有振動数ｆｎが増加すると、振動数ｆと固有振動数ｆｎとの差は大きくなる。その結果、自動車２が凹凸部４２Ｌから受ける振動は抑制される。つまり、前輪３２ａが凹凸部４２Ｌから自動車２の固有振動数ｆｎより低い振動を受ける場合、制動装置２３が自動車２に負の加速度を与えることで、自動車２が凹凸部４２Ｌから受ける振動を抑制することができる。

次に、図８を用いて、自動車２の後輪３２ｂが凹凸部４２Ｌから振動を受ける時の走行制御について説明する。後輪３２ｂが凹凸部４２Ｌから振動を受けるのに先立って、制御部２５に制御された駆動装置２４は、自動車２に正の加速度Ａを与え、自動車２をノーズアップ状態にする。自動車２がノーズアップ状態になることによって、後輪３２ｂの輪荷重Ｍｂは、等速走行時の輪荷重Ｍｂと比べて増加する。図５Ｃの場合と同様に、輪荷重Ｍｂは増加するので、自動車２の固有振動数ｆｎは増加し、振動数ｆと固有振動数ｆｎとの差は大きくなる。その結果、自動車２が凹凸部４２Ｈから受ける振動は抑制される。つまり、後輪３２ｂが凹凸部４２Ｌから自動車２の固有振動数ｆｎより低い振動を受ける場合、駆動装置２４が自動車２に正の加速度を与えることで、自動車２が凹凸部４２Ｌから受ける振動を抑制することができる。

以上のことをまとめると、本実施の形態にかかる走行制御システムは、路面４１の情報に基づいて、自動車２が受ける振動の振動数ｆを推定し、その後、自動車２の固有振動数ｆｎを制御することで、自動車２が受ける振動を抑制することができる。このとき、本実施の形態にかかる走行制御システムは、振動数ｆと固有振動数ｆｎとの差が増加するように固有振動数ｆｎを制御するので、振動数ｆに関わらず自動車２の振動を抑制することができる。

本実施の形態にかかる走行制御システムは、演算装置２２及び制御部２５に搭載されたプログラムによって実行されてもよい。

なお、プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、random-access memory（RAM）、read-only memory（ROM）、フラッシュメモリ、solid-state drive（SSD）又はその他のメモリ技術、CD-ROM、digital versatile disc（DVD）、Blu-ray（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。

以上で説明した本実施の形態にかかる発明により、路面から受ける振動の振動数に関わらず、走行体の振動を抑制することが可能な走行体制御システム、走行体制御プログラム及び走行体制御方法を提供することができる。

その他の実施の形態
本開示にかかる走行制御システムは自動運転をおこなう車両に搭載されてもよい。自動運転をおこなう車両は、運転者が車体の動作を予測しにくいため、車体の振動による乗り物酔いが起こりやすい。そのため、自動運転をおこなう車両に本開示にかかる走行制御システムが搭載された場合、その効果が顕著に発揮される。

また、本開示にかかる走行制御システムは、搭乗者の身に危険が及ぶ程の振動を搭載された車両が受けると判断した場合、搭乗者に対して警報を発出してもよいし、振動を受ける前に車両を停止するように制御してもよい。そうした場合、搭乗者の安全をより高めた走行制御をおこなうことができる。

また、本開示にかかる走行制御システムは、ウインカーの動作、スロットルまたはブレーキ等の操作、カメラ等による信号機の検出、及びナビゲーションシステム等を加味して、搭載された車両の右左折を予測してもよい。左側走行時に車両が右折する場合（もしくは右側走行時に左折する場合）、車両は、対向車線に存在する路面偏差の緩やかな轍から、自身の固有振動数より低い振動数の振動を受けやすい。そのため、搭載された車両の右左折を予測することで、搭載された車両が路面から受ける振動の傾向を事前に把握しておくことができる。

また、本開示にかかる走行制御システムは、走行体に搭載された人工知能が実行してもよい。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
走行体の振動を制御する走行体制御システムであって、
走行面の情報に基づいて、前記走行体の受ける振動の振動数を推定する手段と、
前記走行体の固有振動数を制御する手段と、を備え、
前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数と、前記走行体の固有振動数との差を増加させることで、前記走行体の振動を制御する走行体制御システム。
（付記２）
前記走行面から前記走行体の車輪が振動を受けるタイミングにおいて、前記走行体の固有振動数を制御する付記１に記載の走行体制御システム。
（付記３）
前記走行面から前記走行体の前輪が振動を受けるタイミングと、
前記走行面から前記走行体の後輪が振動を受けるタイミングの双方において、
前記走行体の固有振動数を制御する付記１又は２に記載の走行体制御システム。
（付記４）
前記走行体の接地荷重を制御することで、前記走行体の固有振動数を制御する付記１及至３のいずれか１項に記載の走行体制御システム。
（付記５）
前記走行体の加速度を制御することにより、前記走行体の固有振動数を制御する付記１及至４のいずれか１項に記載の走行体制御システム。
（付記６）
前記走行体の固有振動数を推定する手段を備え、
前記走行体の固有振動数を制御する手段は、推定された固有振動数に基づいて、固有振動数を制御する付記１及至５のいずれか１項に記載の走行体制御システム。
（付記７）
前記走行体の搭乗人数、積載量、車速、及び前記車両の特性のうち、少なくとも一つの情報に基づいて、前記走行体の固有振動数を推定する付記６に記載の走行体制御システム。
（付記８）
前記走行体自身が検出した前記走行面の情報に基づいて、
前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数を推定する付記１及至７のいずれか１項に記載の走行体制御システム。
（付記９）
ＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）を用いて前記走行体自身が検出した前記走行面の情報に基づいて、
前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数を推定する付記８に記載の走行体制御システム。
（付記１０）
カメラを用いて前記走行体自身が検出した前記走行面の情報に基づいて、
前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数を推定する付記８に記載の走行体制御システム。
（付記１１）
カメラを用いて前方を走行する第二の走行体の映像を撮影し、
前記第二の走行体の映像から前記走行面の情報を取得する付記１０に記載の走行体制御システム。
（付記１２）
前記走行体以外が検出した前記走行面の情報に基づいて、
前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数を推定する付記１及至１１のいずれか１項に記載の走行体制御システム。
（付記１３）
前記第二の走行体が検出した前記走行面の情報に基づいて、
前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数を推定する付記１２に記載の走行体制御システム。
（付記１４）
外部記憶装置に記録された前記走行面の情報に基づいて、
前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数を推定する付記１２に記載の走行体制御システム。
（付記１５）
前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数と前記走行体の固有振動数との差の絶対値が定められた閾値よりも大きい場合、
前記走行体の固有振動数を制御しない付記１及至１４のいずれか１項に記載の走行体制御システム。
（付記１６）
走行体の振動を制御する走行体制御方法であって、
走行面の情報に基づいて、前記走行体の受ける振動の振動数を推定するステップと、
前記走行体の固有振動数を制御するステップと、を備え、
前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数と、前記走行体の固有振動数との差を増加させることで、前記走行体の振動を制御する走行体制御方法。
（付記１７）
走行面の情報に基づいて、前記走行体の受ける振動の振動数を推定する手段と、
前記走行体の固有振動数を制御する手段と、を備え、
前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数と、前記走行体の固有振動数との差を増加させることで、前記走行体の振動を制御する走行体制御システムを用いて、
前記走行体を制御する走行体制御プログラム。
（付記１８）
走行面の情報に基づいて、自身の受ける振動の振動数を推定する手段と、
自身の固有振動数を制御する手段と、を備え、
前記走行面から自身が受ける振動の振動数と、自身の固有振動数との差を増加させることで、自身の振動を制御する走行体。

１ 走行体制御システム
２ 自動車
３ 前方車両
１１ 振動数推定部
１２ 固有振動数制御部
１３ 走行情報取得部
１４ ＬＩＤＡＲ
１５ 車体振動検出部
１６ 処理部
１７ 送受信手段
２１ 路面情報取得部
２２ 演算装置
２３ 制動装置
２４ 駆動装置
２５ 制御部
３１ 車体上部
３２ａ 前輪
３２ｂ 後輪
４１ 路面
４２Ｈ、４２Ｌ 凹凸部
１００、１０１、１０２、１０３ 領域
Ｍａ、Ｍｂ 輪荷重
Ｖ 進行方向
Ａ 加速度
Ｇ 重心
Ｒ 回転運動
ａ 角度
ＬＢ レーザビーム

Claims (10)

1. 走行体の振動を制御する走行体制御システムであって、
   走行面の情報に基づいて、前記走行体の受ける振動の振動数を推定する手段と、
   前記走行体の固有振動数を制御する手段と、を備え、
   前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数と、前記走行体の固有振動数との差を増加させることで、前記走行体の振動を制御する走行体制御システム。
2. 前記走行面から前記走行体の車輪が振動を受けるタイミングにおいて、前記走行体の固有振動数を制御する請求項１に記載の走行体制御システム。
3. 前記走行面から前記走行体の前輪が振動を受けるタイミングと、
   前記走行面から前記走行体の後輪が振動を受けるタイミングの双方において、
   前記走行体の固有振動数を制御する請求項１又は２に記載の走行体制御システム。
4. 前記走行体の接地荷重を制御することにより、前記走行体の固有振動数を制御する請求項１及至３のいずれか１項に記載の走行体制御システム。
5. 前記走行体の加速度を制御することにより、前記走行体の固有振動数を制御する請求項１及至４のいずれか１項に記載の走行体制御システム。
6. 前記走行体の固有振動数を推定する手段を備え、
   前記走行体の固有振動数を制御する手段は、推定された固有振動数に基づいて、固有振動数を制御する請求項１及至５のいずれか１項に記載の走行体制御システム。
7. 前記走行体自身が検出した前記走行面の情報に基づいて、
   前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数を推定する請求項１及至６のいずれか１項に記載の走行体制御システム。
8. 前記走行体以外が検出した前記走行面の情報に基づいて、
   前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数を推定する請求項１及至７のいずれか１項に記載の走行体制御システム。
9. 走行体の振動を制御する走行体制御方法であって、
   走行面の情報に基づいて、前記走行体の受ける振動の振動数を推定するステップと、
   前記走行体の固有振動数を制御するステップと、を備え、
   前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数と、前記走行体の固有振動数との差を増加させることで、前記走行体の振動を制御する走行体制御方法。
10. 走行面の情報に基づいて、走行体の受ける振動の振動数を推定する手段と、
    前記走行体の固有振動数を制御する手段と、を備え、
    前記走行面から前記走行体の受ける振動の振動数と、前記走行体の固有振動数との差を増加させることで、前記走行体の振動を制御する走行体制御システムを用いて、
    前記走行体を制御する走行体制御プログラム。

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