WO2023210541A1 - 制御装置及びプログラム - Google Patents

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WO2023210541A1
WO2023210541A1 PCT/JP2023/015977 JP2023015977W WO2023210541A1 WO 2023210541 A1 WO2023210541 A1 WO 2023210541A1 JP 2023015977 W JP2023015977 W JP 2023015977W WO 2023210541 A1 WO2023210541 A1 WO 2023210541A1
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WO
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vehicle
control device
driving force
angle
determination unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/015977
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English (en)
French (fr)
Inventor
海博 劉
茂 神尾
恵介 河合
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle control device and program.
  • Patent Document 1 listed below describes a device that can estimate the height of a step when the wheels of a vehicle come into contact with the step. According to this device, when the step is a wheel stop, it is possible to generate an appropriate braking force and stop the vehicle before the wheels get over the step. In addition, when the step is not a wheel stop, it is possible to generate a necessary and appropriate driving force to get over the step, thereby making it possible to get over the step while suppressing the vehicle from jumping out.
  • the height of the step is estimated based on the torque value at the timing when the wheel starts moving while gradually increasing the driving force. There is.
  • the "timing at which the wheels start moving" in the above is determined based on the measured value of the vehicle speed sensor.
  • An object of the present disclosure is to provide a control device that can appropriately perform control when a wheel contacts a step, and a program for the control device.
  • the control device is a vehicle control device, and includes a driving force acquisition unit that acquires the driving force that the vehicle is applying to the road surface, and an acceleration acquisition unit that acquires the acceleration along the traveling direction of the vehicle. and an angle calculation unit that calculates a trajectory angle, which is an angle formed by a trajectory of a rotation center axis of a wheel of the vehicle with respect to a road surface, based on driving force and acceleration.
  • the control device having such a configuration, it is possible to calculate the trajectory angle, which is the angle that the trajectory of the rotation center axis of the wheel makes with respect to the road surface.
  • the trajectory angle changes depending on the shape of the step that the wheel abuts. Therefore, for example, it is possible to estimate the height of the step based on the calculated trajectory angle and appropriately control the braking/driving force, etc., based on the calculated trajectory angle.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a vehicle equipped with a control device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the control device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a state in which the wheels are in contact with a step.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the trajectory and trajectory angle of the rotation center axis.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing executed by the control device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a time chart showing changes in vehicle speed, etc. when control is performed by the control device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a time chart showing changes in vehicle speed, etc. when control is performed by the control device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a time chart showing changes in vehicle speed, etc. when control is performed by the control device according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing the configuration of a control device according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the flow of processing executed by the control device according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the flow of processing executed by the control device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram schematically showing the configuration of a control device according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing the correspondence between the height of the step that the wheel contacts and the calculated running distance.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the flow of processing executed by the control device according to the third embodiment.
  • the control device 10 is mounted on a vehicle 100 and is configured as a device for controlling the vehicle 100 and the like. Prior to explaining the control device 10, the configuration of the vehicle 100 will first be explained with reference to FIG.
  • the vehicle 100 is a vehicle that travels based on a driver's driving operation. However, if the wheels come into contact with a step, a part of the driving operation (for example, braking) may be automatically performed by the control device 10.
  • Vehicle 100 includes a vehicle body 101, wheels 111, 112, 121, 122, a rotating electric machine 150, and a battery 160.
  • the vehicle body 101 is the main body part of the vehicle 100, and is a part called the "body".
  • the wheels 111 are wheels provided on the front left portion of the vehicle body 101, and the wheels 112 are wheels provided on the front right portion of the vehicle body 101.
  • the wheels 111 and 112, which are the front wheels, are provided as driven wheels in this embodiment.
  • the wheels 121 are wheels provided on the rear left portion of the vehicle body 101, and the wheels 122 are wheels provided on the rear right portion of the vehicle body 101.
  • Wheels 121 and 122 which are rear wheels, are provided as driving wheels in this embodiment. In other words, the wheels 121 and 122 are rotated by the driving force of a rotating electric machine 150, which will be described later, to cause the vehicle 100 to travel.
  • the vehicle 100 of this embodiment is configured as a so-called "rear wheel drive” vehicle.
  • the vehicle 100 may be configured as a front-wheel drive vehicle or may be configured as a four-wheel drive vehicle.
  • a rotating electrical machine for driving the front wheels may be provided separately.
  • a brake device 131 is provided on the wheel 121, and a brake device 132 is provided on the wheel 122. Both brake devices 131 and 132 are brake devices that apply braking force to the wheels using hydraulic pressure. Such a braking device may be provided not only on the driving wheels but also on the wheels 111 and 112 that are driven wheels. The operation of the brake devices 131 and 132 is controlled by a brake ECU 20, which will be described later.
  • the rotating electric machine 150 is a device that receives power from a battery 160 (described later) and generates the driving force for rotating the wheels 121 and 122, that is, the driving force necessary for the vehicle 100 to travel.
  • Rotating electric machine 150 is a so-called "motor generator.”
  • the driving force generated by the rotating electric machine 150 is transmitted to each of the wheels 121 and 122 via the power train section 140, causing the wheels 121 and 122 to rotate.
  • power is transferred between the battery 160 and the rotating electric machine 150 via an inverter that is a power converter, but the inverter is not shown in FIG. 1.
  • the rotating electrical machine 150 can generate not only a driving force to accelerate the vehicle 100 but also a braking force to decelerate the vehicle 100 through regeneration.
  • Braking of the vehicle 100 can be performed by the rotating electric machine 150 or by the brake devices 131 and 132 described above.
  • the battery 160 is a storage battery for supplying driving power to the rotating electric machine 150.
  • a lithium ion battery is used as the battery 160.
  • Regenerative power generated by the rotating electrical machine 150 during braking is supplied to the battery 160 via an inverter (not shown), and the battery 160 is charged.
  • the vehicle 100 is provided with a brake ECU 20 separately from the control device 10.
  • Both the control device 10 and the brake ECU 20 are configured as a computer system including a CPU, ROM, RAM, and the like. These can perform two-way communication with each other via a network provided in the vehicle 100.
  • the brake ECU 20 performs processing to control the operation of the brake devices 131 and 132 in response to instructions from the control device 10.
  • control device 10 and the brake ECU 20 do not need to be separated into two devices as in this embodiment.
  • the control device 10 may have an integrated function of the brake ECU 20.
  • the specific device configuration is not particularly limited.
  • the vehicle 100 is equipped with a large number of sensors for measuring various physical quantities, their illustration is omitted in FIG.
  • the sensors include a wheel speed sensor 201, an acceleration sensor 202, a current sensor 203, and an external camera 204.
  • the wheel speed sensor 201 is a sensor for measuring the number of rotations of the wheels 111 and the like per unit time.
  • the wheel speed sensor 201 is provided individually for each of the four wheels 111, 112, 121, and 122, but in FIG. 2, the wheel speed sensor 201 is schematically depicted as a single block. It is.
  • a signal indicating the rotation speed measured by the wheel speed sensor 201 is transmitted to the control device 10.
  • Control device 10 can grasp the traveling speed of vehicle 100 based on the signal.
  • the acceleration sensor 202 is a sensor for detecting the acceleration of the vehicle 100. Acceleration sensor 202 is attached to vehicle body 101.
  • the acceleration sensor 202 is configured as a 6-axis acceleration sensor that can detect pitching, rolling, and yawing rotational accelerations in addition to longitudinal, lateral, and vertical accelerations of the vehicle body 101. There is. Signals indicating each acceleration detected by the acceleration sensor 202 are transmitted to the control device 10.
  • the current sensor 203 is a sensor for detecting the value of the drive current flowing through the rotating electrical machine 150.
  • a signal indicating the value of the drive current detected by the current sensor 203 is input to the control device 10.
  • the control device 10 can determine the magnitude of the driving force generated in the rotating electrical machine 150 based on the value of the input driving current.
  • the vehicle exterior camera 204 is a camera that photographs the surroundings of the vehicle 100, and is, for example, a CMOS camera. Image data taken by the vehicle exterior camera 204 is input to the control device 10 . By processing the image, the control device 10 can understand the presence or absence of an obstacle (for example, a step such as a wheel stopper) around the vehicle 100 and the shape thereof. Note that as a sensor for detecting the surrounding situation of the vehicle 100, other sensors may be provided in addition to or in place of the vehicle exterior camera 204. Examples of such sensors include LIDAR sensors and radar.
  • the control device 10 includes a driving force acquisition section 11, an acceleration acquisition section 12, an angle calculation section 13, a crossing determination section 14, and a braking/driving force control section 15 as block elements representing its functions. .
  • the driving force acquisition unit 11 is a part that performs processing to acquire the driving force that the vehicle 100 (specifically, the drive wheels of the vehicle 100) is applying to the road surface.
  • the driving force acquisition unit 11 acquires the value of the driving current flowing through the rotating electrical machine 150 using the above-mentioned current sensor 203, and calculates and acquires the driving force based on the magnitude of the driving current.
  • the driving force acquisition unit 11 may calculate the torque of the driving wheels based on the magnitude of the driving current, and convert the obtained torque into the driving force along the traveling direction of the vehicle 100.
  • the acceleration acquisition unit 12 is a part that performs processing to acquire various types of acceleration based on signals from the acceleration sensor 202.
  • the acceleration acquired by the acceleration acquisition unit 12 includes an acceleration G x along the traveling direction (that is, a longitudinal direction) of the vehicle 100 and an acceleration G y along the left-right direction of the vehicle 100 .
  • Acceleration G x is also referred to as “longitudinal acceleration,” and acceleration G y is also referred to as "lateral acceleration.” All of these are obtained as numerical values in units of "G", which is gravitational acceleration, such as "0.5G".
  • the angle calculation unit 13 is a part that performs processing to calculate the trajectory angle.
  • the "trajectory angle” is the angle that the trajectory of the rotation center axis of the wheel 111 etc. makes with respect to the road surface.
  • FIG. 3 schematically depicts a state in which the wheels 111 are on the road surface RD.
  • a step ST which is a wheel stop, is provided on the road surface RD, and a portion of the wheel 111 is in contact with the step ST. If the vehicle 100 attempts to move further toward the right side (that is, toward the step ST side) from the state shown in FIG. 3, the wheels 111 will run onto the step ST.
  • the graph shown by the solid line in FIG. 4(A) shows the distance traveled by the vehicle 100 (horizontal axis) and the center axis of rotation AX of the wheels 111 when the vehicle 100 moves toward the right side as described above. It represents the relationship between height (vertical axis) and The graph can be said to represent the locus of the rotation center axis AX while the vehicle 100 is traveling.
  • ⁇ shown in FIG. 4(A) represents the above-mentioned trajectory angle when the vehicle 100 is at the position x11. Such a trajectory angle ⁇ can be defined corresponding to each position of the vehicle 100.
  • the "trajectory angle” is the angle that the trajectory of the rotation center axis AX of the wheel 111 etc. makes with respect to the road surface. ” refers to the locus of the rotation center axis AX when the vehicle 100 is viewed along the left-right direction.
  • the angle calculation unit 13 calculates the trajectory angle ⁇ at the current position based on both the driving force acquired by the driving force acquisition unit 11 and the acceleration G x acquired by the acceleration acquisition unit 12. The specific calculation method will be explained later.
  • the locus of the rotation center axis AX as shown in the graph of FIG. 4(A) reflects to some extent the shape of the step ST shown by the dashed line in the same figure.
  • the reason why the two shapes are different from each other is because the wheel 111 is not a rigid body, and the wheel 111 is deformed by hitting the step ST.
  • the climbing determination unit 14 is a part that performs a process of determining whether the vehicle 100 should climb over a step based on the trajectory angle ⁇ . The specific determination method will be explained later.
  • the braking/driving force control unit 15 is a part that performs processing to adjust the braking/driving force of the vehicle 100 by controlling the operations of the rotating electrical machine 150 and the brake devices 131 and 132.
  • the braking/driving force control unit 15 controls the braking/driving force so that the wheels 111 and the like of the vehicle 100 get over the level difference when the climbing determination unit 14 determines that the vehicle 100 should climb over the level difference. Furthermore, if the vehicle 100 should not climb over the step, if the crossover determining section 14 determines that the vehicle 100 should not climb over the step, the braking/driving force is controlled so that the vehicle 100 stops.
  • Such braking/driving force control is performed by the control device 10 temporarily overriding the driver's driving operation. Therefore, even if, for example, the driver erroneously depresses the accelerator pedal while the wheel 111 is in contact with the wheel chock, the vehicle 100 is prevented from running over the wheel chock. It becomes possible to do things like this.
  • the flow of processing executed by the control device 10 will be explained with reference mainly to the flowchart in FIG. 5.
  • the series of processes shown in FIG. 5 is started, for example, at the time when the wheels 111, etc. of the vehicle 100 come into contact with a step, or immediately before that, and is repeatedly executed every time a predetermined control cycle elapses. .
  • the angle calculation unit 13 calculates the current trajectory angle ⁇ .
  • the angle calculation unit 13 first calculates the vertical load Fz using the following equation (1).
  • the vertical load Fz is a force applied downward to the wheels 111 and 112, which are driven wheels.
  • the vertical load Fz is calculated as the total value of the forces that each of the wheels 111 and 112 receives.
  • “m” in the first term on the right side of equation (1) is the weight of the vehicle 100.
  • “g” is gravitational acceleration.
  • “l” is the wheelbase length of vehicle 100.
  • “l r ” is the length along the front-rear direction from the center of gravity of the vehicle 100 to the rotation center axis of the rear wheels (wheels 121, 122).
  • G x refers to the acceleration G x mentioned above.
  • “h” is the height from the road surface to the center of gravity of the vehicle 100.
  • the first term on the right side of equation (1) represents the downward component of the force applied to each of the wheels 111 and 112 as a dynamic load when the vehicle 100 travels.
  • “d s ” in the second term on the right side of equation (1) is the damping coefficient of the damper (not shown) of vehicle 100.
  • “V s ” is the running speed of the vehicle 100 in the longitudinal direction. Vs can be calculated based on the signal from the wheel speed sensor 201, for example.
  • “ ⁇ old ” is the value of the trajectory angle ⁇ calculated in the previous control cycle. When the process of FIG. 5 is executed for the first time, 0 is used as the value of ⁇ old , for example.
  • the second term on the right side of equation (1) represents the force applied to each of the wheels 111 and 112 as the damper expands and contracts.
  • the angle calculation unit 13 calculates the trajectory angle ⁇ using the following equation (2).
  • “F mg ” on the right side of equation (2) is the driving force acquired by the driving force acquisition unit 11, that is, the driving force that the drive wheels of the vehicle 100 are applying to the road surface.
  • the angle calculation unit 13 of the present embodiment calculates the trajectory angle ⁇ at the current position by calculating the trajectory angle ⁇ at the current position based on the driving force acquired by the driving force acquisition unit 11 and the acceleration G x acquired by the acceleration acquisition unit 12. Calculate based on both.
  • step S02 a process of calculating the amount of change in angle is performed.
  • the "angle change amount” refers to the amount of change in the trajectory angle when the vehicle 100 travels a predetermined distance. If the above-mentioned "predetermined distance” is “ds” and the “amount of change in locus angle” is "d ⁇ ”, the amount of angle change is expressed as "d ⁇ /ds”.
  • the angle change amount can be calculated using the following equation (3).
  • the denominator on the right side of equation (3) is the traveling speed of the vehicle 100 in the longitudinal direction.
  • the numerator on the right side is the time differential of the trajectory angle ⁇ .
  • step S03 it is determined whether the angle change amount d ⁇ /ds calculated as described above exceeds a threshold value TH1. If the angle change amount d ⁇ /ds exceeds the threshold TH1, the process moves to step S04.
  • step S04 If the process moves to step S04, the value of the angle change amount d ⁇ /ds is relatively large, so it is assumed that the level difference is high and that the level difference is a wheel stop. Therefore, the climbing determination unit 14 determines that the vehicle 100 should not climb over the step.
  • step S05 the braking/driving force control unit 15 performs a process of immediately stopping the vehicle 100.
  • the vehicle 100 comes to a stop with the wheels 111 and 112 remaining approximately in the state immediately after contacting the step.
  • step S03 if the angle change amount d ⁇ /ds is less than or equal to the threshold TH1, the process moves to step S06.
  • step S06 the climbing determination unit 14 determines that the vehicle 100 should climb over the step. In this case, the braking/driving force control unit 15 continues to generate the driving force of the vehicle 100. Thereafter, the vehicle 100 will continue to drive over the step.
  • the climbing determination unit 14 of this embodiment determines whether the vehicle 100 should climb over a step based on the angle change amount d ⁇ /ds. Specifically, when the angle change amount d ⁇ /ds exceeds the threshold value TH1, it is determined that the vehicle 100 should not go over the step.
  • the trajectory angle ⁇ is calculated based on both the driving force acquired by the driving force acquisition unit 11 and the acceleration G x acquired by the acceleration acquisition unit 12. Based on the angle change amount d ⁇ /ds, which is the slope of the trajectory angle ⁇ , it is determined whether the step should be climbed over. Since the driving force and acceleration G x can be obtained relatively accurately while the vehicle speed is low, the above determination can be made quickly and accurately.
  • FIG. 6 shows an example of changes in vehicle speed, etc. when the wheels 111 and 112 contact a step while the vehicle 100 is running.
  • G1 in FIG. 6(A) represents a change in vehicle speed calculated from the rotational speeds of wheels 121 and 122, which are rear wheels.
  • G2 represents a change in vehicle speed calculated from the rotational speeds of the wheels 111 and 112, which are the front wheels.
  • G3 in FIG. 6(B) represents a change in acceleration Gx
  • G4 represents a change in acceleration Gy
  • the graph in FIG. 6(C) represents changes in the trajectory angle ⁇ .
  • the graph in FIG. 6(D) represents changes in the driving force acquired by the driving force acquisition unit 11.
  • Time t1 shown in FIG. 6 is the time when the wheels 111 and 112 come into contact with a step that is a wheel stop.
  • the angle change amount d ⁇ /ds exceeds the threshold value TH1 immediately after time t1, and the braking force is automatically applied immediately after that (FIG. 6(D)). Therefore, even if the driver continues to press the accelerator pedal, the vehicle 100 does not go over the step and stops immediately after contacting the step.
  • FIG. 7 shows an example in which the accelerator pedal is depressed while the vehicle 100 is stopped near a step that is a wheel stop.
  • G1 in FIG. 7(A) represents a change in vehicle speed calculated from the rotational speeds of wheels 121 and 122, which are rear wheels.
  • G2 represents a change in vehicle speed calculated from the rotational speeds of the wheels 111 and 112, which are the front wheels.
  • G3 in FIG. 7(B) represents a change in acceleration Gx
  • G4 represents a change in acceleration Gy
  • the graph in FIG. 7(D) represents changes in the driving force acquired by the driving force acquisition unit 11.
  • the graph in FIG. 7(E) represents changes in the amount of operation (depression amount) of the accelerator pedal.
  • Time t2 shown in FIG. 7 is the time when the wheels 111 and 112 contact a step that is a wheel stop immediately after the accelerator pedal is depressed.
  • the angle change amount d ⁇ /ds exceeds the threshold value TH1 at time t3 immediately after time t2, and the driving force is automatically set to 0 immediately after that (FIG. 7(D)). Since the period from time t2 to time t3 is approximately 0.3 seconds, vehicle 100 stops almost at the same time that wheels 111 and 112 contact the wheel chocks. In this way, in the present embodiment, immediately after the wheels 111 and 112 come into contact with a step, the determination and response as to whether or not to get over the step are quickly and appropriately performed.
  • the vehicle 100 is a rear wheel drive vehicle and the front wheels are brought into contact with a step. Processing similar to the above can also be performed when vehicle 100 is a front-wheel drive vehicle.
  • the value of the trajectory angle ⁇ may be calculated by setting the value of “cos ⁇ old ” in equation (2) to 1.
  • control device 10 according to the present embodiment further includes a contact determination section 16 and a step determination section 17.
  • the contact determination unit 16 performs a process of determining whether the vehicle is in a two-wheel contact state in which both the left and right wheels are in contact with the step, or in a single-wheel contact state in which only the left and right wheels are in contact with the step. This is the part to do. The determination method will be explained later.
  • the level difference determination unit 17 is a part that performs processing to determine the presence or absence of a level difference in the vicinity of the vehicle 100.
  • the level difference determining unit 17 determines whether there is a level difference in the traveling direction of the vehicle 100 at a time before the wheels 111 and the like of the vehicle 100 actually come into contact with the level difference. Such a determination can be made based on an image captured by the camera 204 outside the vehicle.
  • the series of processes shown in FIG. 9 is executed by the control device 10 according to this embodiment instead of the series of processes shown in FIG. 3.
  • the steps that are the same as those shown in FIG. 3 are given the same reference numerals (S01, etc.) as in FIG. 3.
  • the value of the current trajectory angle ⁇ is calculated, for example, using a method similar to that described above.
  • step S12 following step S11 it is determined whether the value of the calculated trajectory angle ⁇ is less than or equal to a predetermined lower limit value.
  • the lower limit value is set in advance as a value of the trajectory angle ⁇ corresponding to a small step difference of about 1 cm. If the value of the trajectory angle ⁇ is less than or equal to the lower limit value, the series of processing shown in FIG. 9 is ended without performing any special processing. That is, the climbing determination unit 14 of the present embodiment does not determine whether the vehicle 100 should climb over a step when the trajectory angle ⁇ is less than or equal to a predetermined lower limit value. Thereby, the calculation load on the control device 10 can be reduced.
  • step S12 if the value of the trajectory angle ⁇ exceeds the lower limit value, the process moves to step S13.
  • the contact determination unit 16 determines whether or not the two wheels are in contact. The contact determination unit 16 makes this determination by, for example, performing the processing shown in FIG. 10 .
  • step S21 in FIG. 10 it is determined whether the traveling speed Vx of the vehicle 100 is less than 1 km/h. The determination is made based on the measured value of the wheel speed sensor 201. Note that the speed of 1 km/h is a value near the lower limit of the vehicle speed that can be measured by the wheel speed sensor 201. Therefore, the determination made in step S21 can be said to be a determination as to whether a value larger than 0 has been detected as the traveling speed Vx .
  • step S22 it is determined whether the absolute value of the acceleration Gy measured by the acceleration acquisition unit 12 is greater than 0.05G. If the absolute value of the acceleration G y is greater than 0.05G, the process moves to step S23. In step S23, it is determined that one wheel is in contact. In other words, it is determined that only one of the wheels 111 and 112 is in contact with the step, and the other is not in contact with the step.
  • step S22 if the absolute value of the acceleration Gy is 0.05G or less, the process moves to step S24.
  • step S24 it is determined that both wheels are in contact. In other words, it is determined that both wheels 111 and 112 are in contact with the step.
  • step S21 if the traveling speed Vx is 1 km/h or more, the process moves to step S25.
  • step S25 after calculating the difference between the differential value of the vehicle speed calculated based on the rotation speed of the left wheel 111 and the differential value of the vehicle speed calculated based on the rotation speed of the right wheel 112, It is determined whether the absolute value of the difference is greater than 0.2G. If the absolute value of the difference is larger than 0.2G, the process moves to step S23, and it is determined that one wheel is in contact. If the absolute value of the difference is 0.2G or less, the process moves to step S24, and it is determined that the two wheels are in contact.
  • step S13 If it is determined in step S13 that both wheels are in contact, the process moves to step S01.
  • the processing performed after step S01 is the same as the processing performed in the first embodiment (FIG. 5), except when the determination is No in the subsequent step S03.
  • step S13 If it is determined in step S13 that one wheel is in contact, the process moves to step S14.
  • step S14 the angle calculation unit 13 performs a process of calculating the current trajectory angle ⁇ .
  • Fz is first calculated by using the following equation (4) in place of equation (1).
  • trajectory angle ⁇ is calculated by using the following equation (5) in place of equation (2).
  • step S15 a process of calculating the angle change amount d ⁇ /ds is performed.
  • the angle change amount d ⁇ /ds can be calculated by the above-mentioned equation (3) using the time differential of the trajectory angle ⁇ calculated in step S14. After step S15, the process moves to step S03.
  • step S03 if the angle change amount d ⁇ /ds is less than or equal to the threshold value TH1, the process moves to step S16 in this embodiment.
  • step S16 it is determined whether the value of the trajectory angle ⁇ calculated in step S14 is larger than a threshold value TH2. If the value of the trajectory angle ⁇ is larger than the threshold value TH2, the process moves to step S04. In other cases, the process moves to step S06.
  • the processing executed after each migration is the same as in the first embodiment.
  • the angle calculation unit 13 of this embodiment changes the method of calculating the trajectory angle ⁇ according to the determination result of the contact determination unit 16 (step S13).
  • the trajectory angle ⁇ can be accurately calculated by using different formulas for both wheels in contact and for one wheel in contact.
  • the contact determination unit 16 determines whether the vehicle is in a two-wheel contact state or a one-wheel contact state based on the acceleration Gy , which is the lateral acceleration of the vehicle 100 (step S22 ). Further, the contact determination unit 16 determines whether the contact state is a two-wheel contact state or a one-wheel contact state based on the rotational speeds of the left and right wheels (step S25). The latter determination is made only when the traveling speed Vx of the vehicle 100 is equal to or higher than a predetermined speed (step S21). Thereby, it is possible to accurately determine whether the vehicle is in a two-wheel contact state or a one-wheel contact state.
  • the series of processes shown in FIG. 9 may be started from the time when the level difference determination unit 17 determines that there is a level difference on the traveling direction side of the vehicle 100.
  • the process of step S11 may be a process of estimating the height of the step by some method (for example, image processing).
  • the process of step S12 may be a process of determining whether the height of the step is less than or equal to the lower limit value (while allowing for low accuracy).
  • the climbing determination unit 14 determines whether or not the vehicle 100 should climb over the level difference only when the level difference determination unit 17 has previously determined that there is a level difference in the vicinity of the vehicle 100. The process necessary to make this determination will be performed. Thereby, the calculation load on the control device 10 can be reduced.
  • the control device 10 does not include a crossing determination section 14 or a braking/driving force control section 15, but instead includes an air pressure determination section 18 and a notification section 19. There is. Further, the vehicle 100 is provided with a notification device 210.
  • the air pressure determination unit 18 is a part that performs a process of determining whether the air pressure of the wheels 111 etc. is sufficient based on the trajectory angle ⁇ . The specific determination method will be described later.
  • the notification unit 19 is a part that performs a process of notifying the occupants of the vehicle 100 when the air pressure determination unit 18 determines that the air pressure is insufficient.
  • the notification unit 19 makes the notification by operating the notification device 210.
  • the notification device 210 is, for example, a warning lamp installed on an instrument panel.
  • the graph in FIG. 4(B) shows an example of a change in the trajectory angle ⁇ when the vehicle 100 crosses the step ST as shown in FIG. 4(A).
  • "x1" shown in FIG. 4 is the position of the vehicle 100 at the time when the wheel 111 etc. contact the step ST.
  • "x2" shown in FIG. 4 is the position of the vehicle 100 at the time when the wheels 111 and the like are separated from the road surface. This position is a position corresponding to an inflection point in the graph of FIG. 4(A), and a position corresponding to a peak value in the graph of FIG. 4(B).
  • the "run-over distance” is the distance from x1 to x2, that is, the distance that the vehicle 100 travels from when the wheels 111 etc. come into contact with the step ST until the wheels 111 etc. leave the road surface.
  • the "run-over distance” can also be said to be the distance traveled by the vehicle 100 during the period from when the trajectory angle ⁇ begins to increase until it begins to decrease.
  • the running distance defined in this way is the length along the longitudinal direction of the portion of the wheels 111 etc. that is in contact with the road surface RD when the vehicle 100 is stopped on the flat road surface RD (Fig. There is a correlation with L) in 3. Therefore, as the air pressure of the wheels 111 and the like becomes lower, L shown in FIG. 3 becomes longer, and the running distance shown in FIG. 4 tends to become longer. Therefore, the air pressure determination unit 18 of the control device 10 according to the present embodiment determines whether the air pressure is sufficient based on the run-over distance.
  • FIG. 12 What is shown in FIG. 12 is a graph showing the correlation between the height of the step that contacted the wheel 111 etc. (horizontal axis) and the running distance (vertical axis).
  • G11 is a graph when the air pressure of the wheels 111 etc. is the standard pressure
  • G12 is the graph when the air pressure of the wheels 111 etc. is the lower limit pressure (that is, the lower limit of the air pressure range at which the vehicle 100 can run normally)
  • G13 is a graph when the air pressure of the wheels 111 and the like is too low.
  • the present inventors established a method for determining air pressure by the air pressure determining section 18. The determination method will be explained below.
  • the series of processes shown in FIG. 13 is executed by the control device 10 according to this embodiment instead of the series of processes shown in FIG. Among the steps shown in FIG. 13, the same steps as those shown in FIG. 9 are given the same reference numerals (S11, etc.) as in FIG.
  • step S10 a process of integrating the traveling speed of the vehicle 100 is started.
  • the control device 10 calculates the distance that the vehicle 100 travels after the wheels 111 etc. contact the step.
  • the process in step S10 is performed only when the process in FIG. 13 is executed for the first time after the wheel 111 or the like comes into contact with a step.
  • the process of step S10 is not performed, but the process of integrating the traveling speed of the vehicle 100 is continuously performed.
  • step S10 the processes after step S11 are executed. After that, when the process of step S01 or step S14 is performed, the process moves to step S31 in this embodiment.
  • step S31 it is determined whether the value of the trajectory angle ⁇ calculated each time through steps S01 and S04 has reached a peak value, that is, whether the value has changed from increasing to decreasing.
  • the process moves to step S32. In other cases, the series of processing shown in FIG. 13 is ended.
  • step S32 it is determined whether the peak value of the trajectory angle ⁇ is larger than a predetermined threshold value. If the peak value is larger than the threshold value, the process moves to step S33. In other cases, the process moves to step S36, which will be described later.
  • step S33 a process is performed to stop the running speed integration started in step S10.
  • the distance obtained by the integration up to that point is acquired as the "run-over distance" mentioned above.
  • step S34 it is determined whether the calculated run-over distance is greater than a predetermined threshold.
  • the threshold value is set in advance as a value of the running distance calculated when the air pressure of the wheels 111 etc. is the lower limit pressure. If the run-up distance is greater than the threshold value, the process moves to step S35.
  • step S35 the notification unit 19 executes a process of notifying the occupant that the air pressure has decreased. The notification unit 19 performs the above notification by operating the notification device 210 (specifically, by turning on a warning light).
  • step S36 following step S35, a process is performed to return the cumulative value of the traveling speed to zero. Thereafter, the land connection process shown in FIG. 13 is completed.
  • step S34 if the run-over distance is less than or equal to the threshold value, the process moves to step S36 without passing through step S35. In this case, since the air pressure of the wheels 111 and the like is presumed to be normal, the notification unit 19 does not issue a notification.
  • the air pressure determination unit 18 of this embodiment determines that the air pressure of the wheels 111, etc. is insufficient when the calculated run-over distance exceeds a predetermined threshold. Thereby, it is possible to appropriately determine whether or not the air pressure is sufficient.
  • the air pressure determination unit 18 calculates the running distance by integrating the traveling speed of the vehicle 100. Since an existing sensor for measuring vehicle speed is used, there is no need to provide a separate sensor for calculating the running distance.
  • the air pressure determination unit 18 does not determine whether the air pressure is sufficient. In other words, if the height of the step is estimated to be lower than the predetermined value, it is not determined whether the air pressure is sufficient. As a result, the process is performed even when the height of the step is lower than H1 in FIG. 12, and it is possible to prevent a situation where an erroneous determination regarding the air pressure is made.
  • vehicle 100 is an electric vehicle that runs using the driving force of the rotating electric machine 150.
  • vehicle 100 may be a vehicle that travels using the driving force of an internal combustion engine, or may be a hybrid vehicle that travels using driving power from both rotating electric machine 150 and the internal combustion engine.
  • the driving force acquisition unit 11 may acquire the driving force that the vehicle 100 is applying to the road surface, for example, based on a signal from a torque sensor provided on the wheel 111 or the like.
  • the operations of the control device 10 as described above are realized, for example, by a program installed in the control device 10.
  • the program calculates the trajectory angle ⁇ , which is the angle that the trajectory of the rotation center axis AX of the wheels 111 etc. of the vehicle 100 makes with respect to the road surface, based on the driving force that the vehicle 100 is applying to the road surface and the traveling direction of the vehicle 100.
  • the control device 10 is caused to calculate the acceleration along the .
  • the control apparatus and control method described in the present disclosure may include one or more specialized It may be realized by a computer.
  • the control apparatus and control method described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor that includes one or more dedicated hardware logic circuits.
  • a control device and a control method according to the present disclosure are configured by a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor including one or more hardware logic circuits. It may be implemented by one or more dedicated computers.
  • a computer program may be stored as instructions executed by a computer on a computer-readable non-transitory tangible storage medium.
  • Dedicated hardware logic circuits and hardware logic circuits may be implemented by digital circuits that include multiple logic circuits, or by analog circuits.
  • a vehicle control device a driving force acquisition unit that acquires the driving force that the vehicle is applying to the road surface; an acceleration acquisition unit that acquires acceleration along the traveling direction of the vehicle;
  • a control device comprising: an angle calculation unit that calculates a trajectory angle, which is an angle that a trajectory of a rotation center axis of a wheel of the vehicle makes with respect to a road surface, based on the driving force and the acceleration.
  • a crossing determination unit that determines whether the vehicle should climb over a step based on the trajectory angle.
  • the braking/driving force control section includes: If the crossing determination section determines that the vehicle should climb over the step, controlling the braking/driving force so that the vehicle gets over the step; The control device according to supplementary note 2, wherein when the crossing determination section determines that the vehicle should not climb over the step, the control device controls the braking/driving force so that the vehicle stops.
  • the crossing determination section is The control device according to appendix 2 or 3, wherein the control device determines whether or not the vehicle should go over a step based on the amount of change in angle, which is the amount of change in the trajectory angle when the vehicle has traveled a predetermined distance.
  • the crossing determination section is The control device according to supplementary note 4, which determines that the vehicle should not go over a step when the amount of change in angle exceeds a predetermined threshold value.
  • the vehicle has a rotating electric machine for generating the driving force, The control device according to any one of Supplementary Notes 1 to 5, wherein the driving force acquisition unit acquires the driving force based on the magnitude of the current flowing through the rotating electric machine.
  • the crossing determination section is The control device according to supplementary note 2, wherein if the trajectory angle is less than or equal to a predetermined lower limit value, it is not determined whether the vehicle should go over a step.
  • [Additional note 8] further comprising a contact determination unit that determines whether the vehicle is in a two-wheel contact state in which the left and right wheels are in contact with the step, or a one-wheel contact state in which only the left and right wheels are in contact with the step; 8.
  • the control device according to any one of Supplementary Notes 1 to 7, wherein the angle calculation unit changes the calculation method of the trajectory angle according to the determination result of the contact determination unit.
  • [Additional note 12] further comprising a level difference determination unit that determines the presence or absence of a level difference in the vicinity of the vehicle, The crossing determination section is Only when the step determining section determines in advance that there is a step near the vehicle, The control device according to supplementary note 2, which performs processing necessary for determining whether or not the vehicle should go over the step.
  • the control device according to supplementary note 1 further comprising an air pressure determination unit that determines whether or not the air pressure of the wheel is sufficient based on the trajectory angle.
  • the control device according to [Appendix 13] further comprising a notification unit that notifies an occupant of the vehicle when the air pressure is insufficient.
  • the air pressure determination unit is According to supplementary note 13 or 14, it is determined whether or not the air pressure is sufficient based on a run-over distance, which is a distance traveled by the vehicle during a period from when the trajectory angle starts to increase to when it starts to decrease. Control device as described.
  • the air pressure determination unit is The control device according to appendix 15, wherein the control device determines that the air pressure is insufficient when the run-up distance exceeds a predetermined threshold value.
  • the air pressure determination unit is The control device according to supplementary note 15 or 16, wherein the running distance is calculated by integrating the running speed of the vehicle.
  • the air pressure determination unit is 18.
  • the control device according to any one of appendices 13 to 17, wherein if the peak value of the trajectory angle is less than or equal to a predetermined lower limit value, it is not determined whether the air pressure is sufficient.
  • the trajectory angle which is the angle that the trajectory of the rotation center axis of the wheel of the vehicle makes with respect to the road surface, is based on the driving force that the vehicle is applying to the road surface and the acceleration along the traveling direction of the vehicle.

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Abstract

制御装置（１０）は、車両（１００）が路面に加えている駆動力、を取得する駆動力取得部（１１）と、車両（１００）の進行方向に沿った加速度、を取得する加速度取得部（１２）と、車両（１００）が有する車輪（１１１，１１２）の回転中心軸（ＡＸ）の軌跡が路面に対してなす角度、である軌跡角度θを、駆動力及び加速度に基づいて算出する角度算出部（１３）と、を備える。

Description

制御装置及びプログラム 関連出願の相互参照
　本出願は、2022年4月25日に出願された日本国特許出願2022-071270号に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願の全ての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。
　本開示は、車両の制御装置及びプログラムに関する。
　下記特許文献１には、車両の車輪が段差に接触した場合において、当該段差の高さを推定することのできる装置、について記載されている。この装置によれば、段差が車輪止めである場合には、車輪が当該段差を乗り越えるよりも前の時点で適切な制動力を発生させ、車両を停止させることが可能となる。また、段差が車輪止めではない場合には、当該段差を乗り越えるために必要且つ適切な駆動力を発生させ、車両の飛び出しを抑制しながら段差を乗り越えさせることが可能となる。
特開２０１９－９３７６１号公報
　上記特許文献１に記載の装置では、車輪が段差に接触した後、駆動力を次第に増加させて行きながら、車輪が動き出したタイミングにおけるトルクの値に基づいて、段差の高さを推定することとしている。上記における「車輪が動き出したタイミング」は、車速センサの測定値に基づいて判定している。
　しかしながら、一般的な車速センサでは、例えば１ｋｍ／ｈ以下のような極めて遅い車速を検知することが難しい。このため、上記特許文献１に記載の装置では、車輪が動き出したと判定されるタイミングが、実際に動き出すタイミングよりも遅れてしまう可能性が有る。その結果、制動力を発生させるタイミングが遅れてしまい、車輪が車輪止めを乗り越えてしまうような事態等が生じ得る。
　本開示は、車輪が段差に接触した際の制御を適切に行うことのできる制御装置、及び当該制御装置用のプログラムを提供することを目的とする。
　本開示に係る制御装置は、車両の制御装置であって、車両が路面に加えている駆動力、を取得する駆動力取得部と、車両の進行方向に沿った加速度、を取得する加速度取得部と、車両が有する車輪の回転中心軸の軌跡が路面に対してなす角度、である軌跡角度を、駆動力及び加速度に基づいて算出する角度算出部と、を備える。
　このような構成の制御装置によれば、車輪の回転中心軸の軌跡が路面に対してなす角度、である軌跡角度を算出することができる。軌跡角度は、車輪が当接した段差の形状に応じて変化するものである。このため、例えば、算出された軌跡角度に基づいて段差の高さを推定し、これに応じて制駆動力の制御等を適切に行うようなことが可能となる。
図１は、第１実施形態に係る制御装置が搭載される車両、の構成を模式的に示す図である。 図２は、第１実施形態に係る制御装置の構成を模式的に示す図である。 図３は、車輪が段差に接触した状態を示す図である。 図４は、回転中心軸の軌跡や軌跡角度について説明するための図である。 図５は、第１実施形態に係る制御装置により実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図６は、第１実施形態に係る制御装置により制御が行われているときの、車速の変化等を示すタイムチャートである。 図７は、第１実施形態に係る制御装置により制御が行われているときの、車速の変化等を示すタイムチャートである。 図８は、第２実施形態に係る制御装置の構成を模式的に示す図である。 図９は、第２実施形態に係る制御装置により実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１０は、第２実施形態に係る制御装置により実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１１は、第３実施形態に係る制御装置の構成を模式的に示す図である。 図１２は、車輪が接触した段差の高さと、算出される乗り上げ距離と、の対応関係を示す図である。 図１３は、第３実施形態に係る制御装置により実行される処理の流れを示すフローチャートである。
　以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
　第１実施形態について説明する。本実施形態に係る制御装置１０は、車両１００に搭載されるものであり、車両１００の制御等を行うための装置として構成されている。制御装置１０の説明に先立ち、図１を参照しながら車両１００の構成について先ず説明する。
　車両１００は、運転者の運転操作に基づいて走行する車両である。ただし、車輪が段差に接触した場合等においては、運転操作の一部（例えば制動）が、制御装置１０によって自動的に行われることもある。車両１００は、車体１０１と、車輪１１１、１１２、１２１、１２２と、回転電機１５０と、電池１６０と、を備えている。
　車体１０１は、車両１００の本体部分であり、「ボディ」と称される部分である。車輪１１１は、車体１０１の前方左側部分に設けられた車輪であり、車輪１１２は、車体１０１の前方右側部分に設けられた車輪である。前輪である車輪１１１、１１２は、本実施形態では従動輪として設けられている。
　車輪１２１は、車体１０１の後方左側部分に設けられた車輪であり、車輪１２２は、車体１０１の後右側部分に設けられた車輪である。後輪である車輪１２１、１２２は、本実施形態では駆動輪として設けられている。つまり、車輪１２１、１２２は、後述の回転電機１５０の駆動力によって回転し、車両１００を走行させる。
　このように、本実施形態の車両１００は、所謂「後輪駆動」の車両として構成されている。このような態様に換えて、車両１００は、前輪駆動の車両として構成されていてもよく、四輪駆動の車両として構成されていてもよい。後者の場合、後輪を駆動するための回転電機１５０に加えて、前輪を駆動するための回転電機が別途設けられていてもよい。
　車輪１２１にはブレーキ装置１３１が設けられており、車輪１２２にはブレーキ装置１３２が設けられている。ブレーキ装置１３１、１３２はいずれも、油圧により車輪に制動力を加える制動装置である。このような制動装置は、駆動輪のみならず、従動輪である車輪１１１、１１２にも設けられていてもよい。ブレーキ装置１３１、１３２の動作は、後述のブレーキＥＣＵ２０によって制御される。
　回転電機１５０は、後述の電池１６０から電力の供給を受けて、車輪１２１、１２２を回転させるための駆動力、すなわち、車両１００が走行するのに必要な駆動力を発生させる装置である。回転電機１５０は、所謂「モータージェネレータ」である。回転電機１５０で生じた駆動力は、パワートレイン部１４０を介して車輪１２１、１２２のそれぞれに伝達され、車輪１２１、１２２を回転させる。尚、電池１６０と回転電機１５０との間における電力の授受は、電力変換器であるインバータを介して行われるのであるが、図１においては当該インバータの図示が省略されている。
　回転電機１５０は、車両１００を加速するための駆動力を生じさせるほか、回生により車両１００を減速させる制動力をも生じさせることができる。
　車両１００の制動は、回転電機１５０によって行うこともできるし、先に述べたブレーキ装置１３１、１３２によって行うこともできる。
　電池１６０は、回転電機１５０に駆動用の電力を供給するための蓄電池である。本実施形態では、電池１６０としてリチウムイオンバッテリーが用いられている。制動時において回転電機１５０で生じた回生電力は、不図示のインバータを介して電池１６０に供給され、電池１６０に充電される。
　車両１００には、制御装置１０とは別にブレーキＥＣＵ２０が設けられている。制御装置１０及びブレーキＥＣＵ２０はいずれも、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。これらは、車両１００に設けられたネットワークを介して、互いに双方向の通信を行うことができる。
　ブレーキＥＣＵ２０は、制御装置１０からの指示に応じて、ブレーキ装置１３１、１３２の動作を制御する処理を行う。
　尚、制御装置１０及びブレーキＥＣＵ２０は、本実施形態のように２つの装置に分かれていなくてもよい。例えば、制御装置１０に、ブレーキＥＣＵ２０の機能が統合されている態様としてもよい。後に説明する制御装置１０の機能を実現するにあたっては、その具体的な装置構成は特に限定されない。
　車両１００には、各種の物理量を測定するためのセンサが多数設けられているのであるが、図１においてはその図示が省略されている。図２においてその一部が示されるように、上記センサには、車輪速センサ２０１と、加速度センサ２０２と、電流センサ２０３と、車外カメラ２０４と、が含まれる。
　車輪速センサ２０１は、車輪１１１等の単位時間あたりにおける回転数を測定するためのセンサである。車輪速センサ２０１は、４つの車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれに対して個別に設けられているのであるが、図２においては、車輪速センサ２０１が単一のブロックとして模式的に描かれている。車輪速センサ２０１で測定された回転数を示す信号は、制御装置１０へと送信される。制御装置１０は、当該信号に基づいて、車両１００の走行速度を把握することができる。
　加速度センサ２０２は、車両１００の加速度を検出するためのセンサである。加速度センサ２０２は車体１０１に取り付けられている。加速度センサ２０２は、車体１０１の前後方向、左右方向、及び上下方向の各加速度に加えて、ピッチング、ローリング、及びヨーイングの各回転加速度をも検出することのできる、６軸加速度センサとして構成されている。加速度センサ２０２により検出された各加速度を示す信号は、制御装置１０へと送信される。
　電流センサ２０３は、回転電機１５０を流れる駆動用電流の値を検出するためのセンサである。電流センサ２０３により検出された駆動用電流の値を示す信号は、制御装置１０へと入力される。制御装置１０は、入力された駆動用電流の値に基づいて、回転電機１５０で生じている駆動力の大きさを判定することができる。
　車外カメラ２０４は、車両１００の周囲を撮影するカメラであり、例えばＣＭＯＳカメラである。車外カメラ２０４により撮影された画像のデータは、制御装置１０へと入力される。制御装置１０は、当該画像を処理することにより、車両１００の周囲における障害物（例えば車輪止めのような段差）の有無やその形状を把握することができる。尚、車両１００の周囲の状況を検知するためのセンサとしては、車外カメラ２０４に加えて、もしくは車外カメラ２０４に換えて、他のセンサが設けられていてもよい。このようなセンサとしては、例えば、ＬＩＤＡＲセンサやレーダー等が挙げられる。
　引き続き図２を参照しながら、制御装置１０の構成について説明する。制御装置１０は、その機能を表すブロック要素として、駆動力取得部１１と、加速度取得部１２と、角度算出部１３と、乗り越え判定部１４と、制駆動力制御部１５と、を備えている。
　駆動力取得部１１は、車両１００（具体的には車両１００の駆動輪）が路面に加えている駆動力、を取得する処理を行う部分である。駆動力取得部１１は、回転電機１５０を流れる駆動用電流の値を、先に述べた電流センサ２０３によって取得し、駆動用電流の大きさに基づいて駆動力を算出し取得する。駆動力取得部１１は、駆動用電流の大きさに基づいて駆動輪のトルクを算出し、得られたトルクを、車両１００の進行方向に沿った上記駆動力に変換することとしてもよい。
　加速度取得部１２は、加速度センサ２０２からの信号に基づいて、各種の加速度を取得する処理を行う部分である。加速度取得部１２によって取得される加速度には、車両１００の進行方向（つまり前後方向）に沿った加速度Ｇｘと、車両１００の左右方向に沿った加速度Ｇｙとが含まれる。加速度Ｇｘは「縦加速度」とも称されるものであり、加速度Ｇｙは「横加速度」とも称されるものである。これらはいずれも、例えば「０．５Ｇ」のように、重力加速度である「Ｇ」を単位とする数値として取得される。
　角度算出部１３は、軌跡角度を算出する処理を行う部分である。「軌跡角度」とは、車輪１１１等の回転中心軸の軌跡が路面に対してなす角度、のことである。
　図３には、車輪１１１が路面ＲＤの上にある状態が模式的に描かれている。路面ＲＤには、車輪止めである段差ＳＴが設けられており、車輪１１１の一部が段差ＳＴに接触した状態となっている。図３の状態から、車両１００が右側（つまり段差ＳＴ側）に向かって更に進行しようとした場合には、車輪１１１は段差ＳＴに乗り上げることとなる。
　図４（Ａ）において実線で示されているグラフは、車両１００が上記のように右側に向かって進行した場合における、車両１００の走行距離（横軸）と、車輪１１１の回転中心軸ＡＸの高さ（縦軸）と、の関係を表している。当該グラフは、車両１００の走行中における回転中心軸ＡＸの軌跡を表すもの、ということができる。図４（Ａ）に示されるθは、車両１００がｘ１１の位置にあるときにおける、上記の軌跡角度を表している。このような軌跡角度θは、車両１００の各位置に対応して定義することができる。
　尚、「軌跡角度」とは、先に述べたように、車輪１１１等の回転中心軸ＡＸの軌跡が路面に対してなす角度、のことであるが、ここでいう「回転中心軸ＡＸの軌跡」とは、車両１００をその左右方向に沿って見た場合における、回転中心軸ＡＸの軌跡のことである。
　角度算出部１３は、現在位置における軌跡角度θを、駆動力取得部１１によって取得された駆動力と、加速度取得部１２によって取得された加速度Ｇｘと、の両方に基づいて算出する。その具体的な算出方法については後に説明する。
　ところで、図４（Ａ）のグラフに示されるような回転中心軸ＡＸの軌跡は、同図において一点鎖線で示される段差ＳＴの形状、をある程度反映させたものとなる。両者の形状が互いに異なるのは、車輪１１１が剛体ではなく、段差ＳＴに当たることで車輪１１１が変形するからである。
　図２に戻って説明を続ける。乗り越え判定部１４は、車両１００が段差を乗り越えるべきか否かを、軌跡角度θに基づいて判定する処理を行う部分である。その具体的な判定方法については後に説明する。
　制駆動力制御部１５は、回転電機１５０やブレーキ装置１３１、１３２の動作を制御することで、車両１００の制駆動力を調整する処理を行う部分である。制駆動力制御部１５は、車両１００が段差を乗り越えるべき、と乗り越え判定部１４によって判定された場合には、車両１００の車輪１１１等が当該段差を乗り越えるように制駆動力を制御する。また、車両１００が段差を乗り越えるべきではない、と乗り越え判定部１４によって判定された場合には、車両１００が停止するように制駆動力を制御する。
　このような制駆動力の制御は、運転者の運転操作を、制御装置１０が一時的にオーバーライドする形で行われる。このため、例えば、車輪１１１が車輪止めに接触した状態で、運転者によるアクセルペダルの踏み込みが誤って行われた場合でも、車両１００が車輪止めを乗り越えて走行してしまうような事態を防止すること等が可能となる。
　制御装置１０により実行される処理の流れについて、図５のフローチャートを主に参照しながら説明する。図５に示される一連の処理は、例えば、車両１００の車輪１１１等が段差に接触した時点、もしくはその直前の時点から開始され、所定の制御周期が経過する毎に繰り返し実行されるものである。
　当該処理の最初のステップＳ０１では、現時点の軌跡角度θを算出する処理が、角度算出部１３によって行われる。角度算出部１３は、下記の式（１）を用いて、垂直荷重Ｆｚを先ず算出する。垂直荷重Ｆｚは、従動輪である車輪１１１、１１２に対し、下方側に向かって加えられる力のことである。垂直荷重Ｆｚは、車輪１１１、１１２のそれぞれが受ける力の合計値として算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  
　式（１）の右辺第１項にある「ｍ」は車両１００の重量である。「ｇ」は重力加速度である。「ｌ」は車両１００のホイールベース長さである。「ｌｒ」は、車両１００の重心から後輪（車輪１２１、１２２）の回転中心軸までの、前後方向に沿った長さである。「Ｇｘ」は先に述べた加速度Ｇｘのことである。「ｈ」は、路面から車両１００の重心までの高さである。式（１）の右辺第１項は、車両１００が走行する際の動荷重として車輪１１１、１１２のそれぞれに加えられる力の、下方側に向かう方向の成分を表している。
　式（１）の右辺第２項にある「ｄｓ」は、車両１００のダンパー（不図示）の減衰係数である。「Ｖｓ」は、車両１００の前後方向に沿った走行速度である。Ｖｓは、例えば車輪速センサ２０１からの信号に基づいて算出することができる。「θｏｌｄ」は、前回の制御周期において算出された軌跡角度θの値である。図５の処理が最初に実行される際には、θｏｌｄの値として例えば０が用いられる。式（１）の右辺第２項は、ダンパーの伸縮に伴って車輪１１１、１１２のそれぞれに加えられる力、を表している。
　角度算出部１３は、上記のような垂直荷重Ｆｚを算出した後、以下の式（２）を用いて軌跡角度θを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
  
　式（２）の右辺にある「Ｆｍｇ」は、駆動力取得部１１によって取得された駆動力、すなわち、車両１００の駆動輪が路面に加えている駆動力である。
　以上のように、本実施形態の角度算出部１３は、現在位置における軌跡角度θを、駆動力取得部１１によって取得された駆動力と、加速度取得部１２によって取得された加速度Ｇｘと、の両方に基づいて算出する。
　ステップＳ０１に続くステップＳ０２では、角度変化量を算出する処理が行われる。「角度変化量」とは、車両１００が所定距離だけ進んだ際における軌跡角度の変化量、のことである。上記の「所定距離」を「ｄｓ」とし、「軌跡角度の変化量」を「ｄθ」とすれば、角度変化量は「ｄθ／ｄｓ」と表記される。角度変化量は、以下の式（３）を用いて算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
  
　式（３）の右辺の分母は、車両１００の前後方向に沿った走行速度である。当該右辺の分子は、軌跡角度θの時間微分である。
　ステップＳ０２に続くステップＳ０３では、上記のように算出された角度変化量ｄθ／ｄｓが、閾値ＴＨ１を超えているか否かが判定される。角度変化量ｄθ／ｄｓが閾値ＴＨ１を超えている場合には、ステップＳ０４に移行する。
　ステップＳ０４に移行した場合には、角度変化量ｄθ／ｄｓの値が比較的大きいため、段差が高く、当該段差が車輪止めであることが推測される。このため、乗り越え判定部１４は、車両１００が段差を乗り越えるべきではない、と判定する。
　ステップＳ０４に続くステップＳ０５では、車両１００を直ちに停車させる処理が、制駆動力制御部１５によって行われる。これにより、車両１００は、車輪１１１、１１２が、概ね段差に接触した直後の状態のまま停車する。
　ステップＳ０３において、角度変化量ｄθ／ｄｓが閾値ＴＨ１以下であった場合には、ステップＳ０６に移行する。ステップＳ０６において、乗り越え判定部１４は、車両１００が段差を乗り越えるべきである、と判定する。この場合、制駆動力制御部１５は、車両１００の駆動力を引き続き生じさせる。その後、車両１００は段差を乗り越えて走行し続けることとなる。
　以上のように、本実施形態の乗り越え判定部１４は、角度変化量ｄθ／ｄｓに基づいて、車両１００が段差を乗り越えるべきか否かを判定する。具体的には、角度変化量ｄθ／ｄｓが閾値ＴＨ１を超えた場合に、車両１００が段差を乗り越えるべきではないと判定する。
　尚、段差の高さに応じて乗り越えるべきか否かを判定する方法としては、例えば特開２０１９－９３７６１号公報に記載されているように、車速センサで測定された車速に基づいて判定する方法を用いることもできる。しかしながら、車速センサでは、例えば１ｋｍ／ｈ以下のような極めて遅い車速を検知することが難しい。このため、上記特許文献に記載の装置では、車輪が動き出したと判定されるタイミングが、実際に動き出すタイミングよりも遅れてしまう可能性が有る。その結果、制動力を発生させるタイミングが遅れてしまい、車輪が車輪止めを乗り越えてしまうような事態等が生じ得る。
　これに対し、本実施形態の制御装置１０では、駆動力取得部１１によって取得された駆動力と、加速度取得部１２によって取得された加速度Ｇｘと、の両方に基づいて軌跡角度θを算出し、軌跡角度θの傾きである角度変化量ｄθ／ｄｓに基づいて、段差を乗り越えるべきか否かの判定を行う。駆動力や加速度Ｇｘは、車速が小さいうちから比較的正確に取得することができるので、上記判定を迅速かつ的確に行うことができる。
　尚、軌跡角度θの算出に用いられる式（１）では、車両の走行速度であるＶｓが用いられている。しかしながら、車速が１ｋｍ／ｈ程度と小さいときには、Ｖｓの値が０と算出されても、式（１）により算出される軌跡角度θの精度に大きな影響はない。
　図６には、車両１００の走行中において車輪１１１、１１２が段差に接触した場合の、車速等の変化の例が示されている。図６（Ａ）のＧ１は、後輪である車輪１２１、１２２の回転速度から算出される車速の変化を表している。Ｇ２は、前輪である車輪１１１、１１２の回転速度から算出される車速の変化を表している。
　図６（Ｂ）のＧ３は加速度Ｇｘの変化を表しており、Ｇ４は加速度Ｇｙの変化を表している。図６（Ｃ）のグラフは、軌跡角度θの変化を表している。図６（Ｄ）のグラフは、駆動力取得部１１によって取得される駆動力の変化を表している。図６に示される時刻ｔ１は、車輪１１１、１１２が、車輪止めである段差に接触した時刻である。
　図６に示される例では、時刻ｔ１の直後において角度変化量ｄθ／ｄｓが閾値ＴＨ１を超えており、その直後において制動力が自動的に働いている（図６（Ｄ））。このため、運転者が仮にアクセルペダルを踏み続けていた場合であっても、車両１００は段差を乗り越えることなく、段差に接触した直後に停止する。
　図７には、車両１００が、車輪止めである段差の近くで停止している状態から、アクセルペダルが踏み込まれた場合の例が示されている。図７（Ａ）のＧ１は、後輪である車輪１２１、１２２の回転速度から算出される車速の変化を表している。Ｇ２は、前輪である車輪１１１、１１２の回転速度から算出される車速の変化を表している。
　図７（Ｂ）のＧ３は加速度Ｇｘの変化を表しており、Ｇ４は加速度Ｇｙの変化を表している。図７（Ｄ）のグラフは、駆動力取得部１１によって取得される駆動力の変化を表している。図７（Ｅ）のグラフは、アクセルペダルの操作量（踏み込み量）の変化を表している。図７に示される時刻ｔ２は、アクセルペダルが踏み込まれた直後に、車輪１１１、１１２が、車輪止めである段差に接触した時刻である。
　この例では、時刻ｔ２の直後の時刻ｔ３において角度変化量ｄθ／ｄｓが閾値ＴＨ１を超えており、その直後において駆動力が自動的に０とされている（図７（Ｄ））。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間は、概ね０．３秒程度であるから、車両１００は、車輪１１１、１１２が車輪止めに接触したのとほぼ同時に停止している。このように、本実施形態では、車輪１１１、１１２が段差に接触した直後に、当該段差を乗り越えるべきか否かの判定及び対応が迅速かつ適切に行われている。
　尚、以上においては、車両１００が後輪駆動の車両であり、前輪を段差に接触させる場合の例について説明した。車両１００が前輪駆動の車両である場合にも、以上と同様の処理を行うことができる。この場合、式（２）における「ｃｏｓθｏｌｄ」の値を１として、軌跡角度θの値を算出すればよい。
　第２実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。図８に示されるように、本実施形態に係る制御装置１０は、接触判定部１６と、段差判定部１７と、を更に備えている。
　接触判定部１６は、左右両側の車輪が段差に接触している両輪接触状態、及び、左右片側の車輪のみが段差に接触している片輪接触状態、のいずれであるかを判定する処理を行う部分である。その判定方法については後に説明する。
　段差判定部１７は、車両１００の近傍における段差の有無を判定する処理を行う部分である。段差判定部１７は、車両１００の車輪１１１等が実際に段差に接触よりも前の時点で、車両１００の進行方向側に段差が有るかどうかを判定する。このような判定は、車外カメラ２０４により撮影された画像等に基づいて行うことができる。
　図９に示される一連の処理は、図３に示される一連の処理に換えて、本実施形態に係る制御装置１０により実行されるものである。図９に示される各ステップのうち、図３に示されるものと同一のステップについては、図３と同じ符号（Ｓ０１等）が付してある。
　最初のステップＳ１１では、例えばこれまでに説明したものと同様の方法で、現時点における軌跡角度θの値が算出される。ステップＳ１１に続くステップＳ１２では、算出された軌跡角度θの値が、所定の下限値以下であるか否かが判定される。当該下限値は、１ｃｍ程度の小さな段差に相当する軌跡角度θの値として、予め設定されたものである。軌跡角度θの値が下限値以下である場合には、特段の処理を行うことなく、図９に示される一連の処理を終了する。つまり、本実施形態の乗り越え判定部１４は、軌跡角度θが所定の下限値以下である場合には、車両１００が段差を乗り越えるべきか否かの判定を行わない。これにより、制御装置１０の演算負荷を軽減することができる。
　ステップＳ１２において、軌跡角度θの値が下限値を超えていた場合には、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、接触判定部１６により、両輪接触状態であるか否かの判定が行われる。接触判定部１６は、例えば、図１０に示される処理を行うことにより、当該判定を行う。
　図１０の最初のステップＳ２１では、車両１００の走行速度Ｖｘが、１ｋｍ／ｈ未満であるか否かが判定される。当該判定は、車輪速センサ２０１の測定値に基づいて行われる。尚、１ｋｍ／ｈという速度は、車輪速センサ２０１で測定し得る車速の下限値近傍の値となっている。このため、ステップＳ２１で行われる判定は、走行速度Ｖｘとして０よりも大きな値が検知されたかどうかの判定、といってもよい。
　走行速度Ｖｘが１ｋｍ／ｈ未満である場合には、ステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２では、加速度取得部１２で測定された加速度Ｇｙの絶対値が、０．０５Ｇよりも大きいか否かが判定される。加速度Ｇｙの絶対値が０．０５Ｇよりも大きい場合には、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、片輪接触状態であるとの判定がなされる。つまり、車輪１１１、１１２のうち、一方のみが段差に接触しており、他方は段差に接触していないと判定される。
　ステップＳ２２において、加速度Ｇｙの絶対値が０．０５Ｇ以下であった場合には、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、両輪接触状態であるとの判定がなされる。つまり、車輪１１１、１１２の両方が段差に接触していると判定される。
　ステップＳ２１において、走行速度Ｖｘが１ｋｍ／ｈ以上であった場合には、ステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５では、左側の車輪１１１の回転数に基づいて算出される車速の微分値と、右側の車輪１１２の回転数に基づいて算出される車速の微分値と、の差分を算出した上で、当該差分の絶対値が０．２Ｇよりも大きいか否かが判定される。差分の絶対値が０．２Ｇよりも大きい場合には、ステップＳ２３に移行し、片輪接触状態であるとの判定がなされる。差分の絶対値が０．２Ｇ以下であった場合には、ステップＳ２４に移行し、両輪接触状態であるとの判定がなされる。
　図９に戻って説明を続ける。ステップＳ１３において、両輪接触状態であると判定された場合には、ステップＳ０１に移行する。ステップＳ０１以降に行われる処理は、後のステップＳ０３でＮｏと判定された場合を除き、第１実施形態（図５）で行われる処理と同じである。
　ステップＳ１３において、片輪接触状態であると判定された場合には、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、現時点の軌跡角度θを算出する処理が、角度算出部１３によって行われる。ここでは、式（１）に換えて以下の式（４）を用いることにより、Ｆｚが先ず算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
  
　続いて、式（２）に換えて以下の式（５）を用いることにより、軌跡角度θが算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
  
　ステップＳ１４に続くステップＳ１５では、角度変化量ｄθ／ｄｓを算出する処理が行われる。角度変化量ｄθ／ｄｓは、ステップＳ１４で算出された軌跡角度θの時間微分を用いて、先に述べた式（３）により算出することができる。ステップＳ１５の後は、ステップＳ０３に移行する。
　ステップＳ０３において、角度変化量ｄθ／ｄｓが閾値ＴＨ１以下であった場合には、本実施形態ではステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６では、ステップＳ１４で算出された軌跡角度θの値が、閾値ＴＨ２よりも大きいか否かが判定される。軌跡角度θの値が閾値ＴＨ２よりも大きい場合には、ステップＳ０４に移行する。それ以外の場合にはステップＳ０６に移行する。それぞれの移行後に実行される処理は、第１実施形態の場合と同じである。
　本実施形態では、角度変化量ｄθ／ｄｓが閾値Ｔ１以下である場合であっても、軌跡角度θの値が閾値Ｔ２よりも大きい場合には、段差を乗り越えるべきではないとの判定がなされる。これにより、段差を乗り越えるべきか否かの判定を、より高い精度で行うことができる。
　本実施形態の角度算出部１３は、接触判定部１６の判定結果（ステップＳ１３）に応じて、軌跡角度θの算出方法を変更する。両輪接触状態のときと、片輪接触状態ときと、のそれぞれにおいて、互いに異なる式を用いることにより、軌跡角度θを正確に算出することができる。
　図１０を参照しながら説明したように、接触判定部１６は、車両１００の横加速度である加速度Ｇｙに基づいて、両輪接触状態及び片輪接触状態のいずれであるかを判定する（ステップＳ２２）。また、接触判定部１６は、左右それぞれの車輪の回転速度に基づいて、両輪接触状態及び片輪接触状態のいずれであるかを判定する（ステップＳ２５）。後者による判定は、車両１００の走行速度Ｖｘが所定速度以上のときにのみ行われる（ステップＳ２１）。これにより、両輪接触状態及び片輪接触状態のいずれであるかを正確に判定することができる。
　図９に示される一連の処理は、段差判定部１７によって、車両１００の進行方向側に段差が有ると判定された時点から開始してもよい。この場合、ステップＳ１１の処理は、当該段差の高さを何らかの方法（例えば画像処理）によって推定する処理としてもよい。また、ステップＳ１２の処理は、当該段差の高さが下限値以下であるか否かを、（精度の低さを許容しながらも）判定する処理としてもよい。このような処理が行われる場合には、乗り越え判定部１４は、車両１００の近傍に段差があると、段差判定部１７によって予め判定された場合にのみ、車両１００が当該段差を乗り越えるべきか否かの判定に必要な処理を行うこととなる。これにより、制御装置１０の演算負荷を低減することができる。
　第３実施形態について説明する。以下では、上記の第２実施形態と異なる点について主に説明し、第２実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。図１１に示されるように、本実施形態に係る制御装置１０は、乗り越え判定部１４や制駆動力制御部１５を備えておらず、代わりに、空気圧判定部１８と報知部１９とを備えている。また、車両１００には報知装置２１０が設けられている。
　空気圧判定部１８は、車輪１１１等の空気圧が十分であるか否かを、軌跡角度θに基づいて判定する処理を行う部分である。その具体的な判定方法については後述する。
　報知部１９は、空気圧判定部１８によって空気圧が十分ではないと判定された場合に、車両１００の乗員にその旨を報知する処理を行う部分である。報知部１９は報知装置２１０を動作させることによって当該報知を行う。報知装置２１０は、例えばインストルメントパネルに設置された警告ランプである。
　空気圧判定部１８による空気圧の判定方法を説明するに先立ち、「乗り上げ距離」について先ず説明する。
　図４（Ｂ）のグラフには、図４（Ａ）のように車両１００が段差ＳＴを乗り越える際における、軌跡角度θの変化の例が示されている。図４に示される「ｘ１」は、車輪１１１等が段差ＳＴに接触した時点の車両１００の位置である。また、図４に示される「ｘ２」は、車輪１１１等が路面から離れた時点の車両１００の位置である。当該位置は、図４（Ａ）のグラフにおける変曲点に対応する位置であり、図４（Ｂ）のグラフにおけるピーク値に対応する位置である。
　「乗り上げ距離」とは、ｘ１からｘ２までの距離、すなわち、車輪１１１等が段差ＳＴに接触してから、車輪１１１等が路面から離れるまで、の間に車両１００が走行する距離である。換言すれば、「乗り上げ距離」とは、軌跡角度θが増加し始めてから減少し始めるまでの期間において、車両１００が走行した距離、ということもできる。
　このように定義される乗り上げ距離は、平坦な路面ＲＤの上に車両１００が停車しているときにおいて、車輪１１１等のうち路面ＲＤに接触している部分の前後方向に沿った長さ（図３におけるＬ）と相関がある。このため、車輪１１１等の空気圧が低くなる程、図３に示されるＬは長くなり、図４に示される乗り上げ距離も長くなる傾向がある。そこで、本実施形態に係る制御装置１０の空気圧判定部１８は、乗り上げ距離に基づいて、前記空気圧が十分であるか否かの判定を行うこととしている。
　図１２に示されるのは、車輪１１１等に接触した段差の高さ（横軸）と、乗り上げ距離（縦軸）と、の相関関係を示すグラフである。このうち、Ｇ１１は、車輪１１１等の空気圧が標準圧である場合のグラフであり、Ｇ１２は、車輪１１１等の空気圧が下限圧（つまり、車両１００が正常に走行し得る空気圧の範囲の下限）である場合のグラフであり、Ｇ１３は、車輪１１１等の空気圧が低下し過ぎている場合のグラフである。
　図１２に示されるように、段差の高さがある程度以上（Ｈ１以上）であるときには、乗り上げ距離は、段差の高さによっては殆ど変化せず、車輪１１１等の空気圧のみに応じて変化する。具体的には、車輪１１１等の空気圧が低くなる程、乗り上げ距離は長くなる傾向がある。尚、このような空気圧と乗り上げ距離との相関関係は、段差の高さがＨ１より低い場合には成立しない。
　本発明者らは、実験によって得られた上記の知見に基づいて、空気圧判定部１８による空気圧の判定方法を確立させた。以下では、当該判定方法について説明する。
　図１３に示される一連の処理は、図９に示される一連の処理に換えて、本実施形態に係る制御装置１０により実行されるものである。図１３に示される各ステップのうち、図９に示されるものと同一のステップについては、図９と同じ符号（Ｓ１１等）が付してある。
　最初のステップＳ１０では、車両１００の走行速度を積算する処理が開始される。制御装置１０は、当該処理を開始することで、車輪１１１等が段差に接触した以降において車両１００が走行する距離を算出する。尚、ステップＳ１０の処理が行われるのは、車輪１１１等が段差に接触した後、図１３の処理が最初に実行されるときのみである。次の制御周期において図１３の処理が再度実行される際には、ステップＳ１０の処理は行われないが、車両１００の走行速度を積算する処理が継続的に行われる。
　ステップＳ１０の後は、ステップＳ１１以降の処理が実行される。その後、ステップＳ０１もしくはステップＳ１４の処理が行われると、本実施形態ではステップＳ３１に移行する。
　ステップＳ３１では、ステップＳ０１、Ｓ０４を経る度に算出される軌跡角度θの値が、ピーク値となったか否か、すなわち、増加から減少に転じたか否かが判定される。軌跡角度θの値がピーク値となった場合には、ステップＳ３２に移行する。それ以外の場合には、図１３に示される一連の処理を一端終了する。
　ステップＳ３２では、軌跡角度θの上記ピーク値が、所定の閾値よりも大きいか否かが判定される。ピーク値が閾値よりも大きい場合には、ステップＳ３３に移行する。それ以外の場合には、後述のステップＳ３６に移行する。
　ステップＳ３３では、ステップＳ１０で開始された走行速度の積算を停止する処理が行われる。それまでの積算によって得られた距離が、先に述べた「乗り上げ距離」として取得される。
　ステップＳ３３に続くステップＳ３４では、算出された乗り上げ距離が、所定の閾値よりも大きいか否かが判定される。当該閾値は、車輪１１１等の空気圧が下限圧である場合に算出される乗り上げ距離の値として、予め設定されたものである。乗り上げ距離が閾値よりも大きい場合には、ステップＳ３５に移行する。ステップＳ３５では、空気圧が低下した旨を乗員に報知する処理が、報知部１９によって実行される。報知部１９は、報知装置２１０を動作させること（具体的には、警告灯を点灯させること）により上記報知を行う。
　ステップＳ３５に続くステップＳ３６では、走行速度の積算値を０に戻す処理が行われる。その後、図１３に示される地連の処理を終了する。
　ステップＳ３４において、乗り上げ距離が閾値以下である場合には、ステップＳ３５を経ることなくステップＳ３６に移行する。この場合、車輪１１１等の空気圧は正常であると推測されるので、報知部１９による報知は行われない。
　以上のように、本実施形態の空気圧判定部１８は、算出された乗り上げ距離が所定の閾値を超えている場合に、車輪１１１等の空気圧が十分ではないと判定する。これにより、空気圧が十分であるか否かの判定を適切に行うことができる。
　空気圧判定部１８は、車両１００の走行速度を積算することにより乗り上げ距離を算出する。車速を測定するための既存のセンサを用いるので、乗り上げ距離の算出のために別途センサを設ける必要が無い。
　空気圧判定部１８は、軌跡角度θのピーク値が所定の下限値以下である場合（ステップＳ３２の判定がＮｏの場合）には、空気圧が十分であるか否かの判定を行わない。換言すれば、段差の高さが所定値よりも低いと推定されるような場合には、空気圧が十分であるか否かの判定を行わない。これにより、段差の高さが図１２のＨ１より低いような場合にも処理が行われ、空気圧について誤判定が行われてしまうような事態を防止することができる。
　以上においては、車両１００が、回転電機１５０の駆動力によって走行する電動車両である場合の例について説明した。しかしながら、車両１００は、内燃機関の駆動力によって走行する車両であってもよく、回転電機１５０及び内燃機関の両方の駆動力によって走行するハイブリッド車両であってもよい。その場合、駆動力取得部１１は、例えば車輪１１１等に設けられたトルクセンサからの信号に基づいて、車両１００が路面に加えている駆動力を取得することとすればよい。
　以上に述べたような制御装置１０の動作は、例えば、制御装置１０に組み込まれたプログラムによって実現される。当該プログラムは、車両１００が有する車輪１１１等の回転中心軸ＡＸの軌跡が路面に対してなす角度、である軌跡角度θを、車両１００が路面に加えている駆動力と、車両１００の進行方向に沿った加速度と、に基づいて制御装置１０に算出させることとなる。
　以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
　本開示に記載の制御装置及び制御方法は、コンピュータプログラムにより具体化された１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の制御装置及び制御方法は、１つ又は複数の専用ハードウェア論理回路を含むプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の制御装置及び制御方法は、１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと１つ又は複数のハードウェア論理回路を含むプロセッサとの組み合わせにより構成された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。専用ハードウェア論理回路及びハードウェア論理回路は、複数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により実現されてもよい。
　［付記］下記付記１から１９は、技術的に矛盾しない限り任意に組合せ可能である。
［付記１］
車両の制御装置であって、
前記車両が路面に加えている駆動力、を取得する駆動力取得部と、
前記車両の進行方向に沿った加速度、を取得する加速度取得部と、
前記車両が有する車輪の回転中心軸の軌跡が路面に対してなす角度、である軌跡角度を、前記駆動力及び前記加速度に基づいて算出する角度算出部と、を備える制御装置。
［付記２］
前記車両が段差を乗り越えるべきか否かを、前記軌跡角度に基づいて判定する乗り越え判定部、を更に備える、付記１に記載の制御装置。
［付記３］
前記車両の制駆動力を制御する制駆動力制御部、を更に備え、
前記制駆動力制御部は、
前記車両が段差を乗り越えるべき、と前記乗り越え判定部によって判定された場合には、前記車両が当該段差を乗り越えるように制駆動力を制御し、
前記車両が段差を乗り越えるべきではない、と前記乗り越え判定部によって判定された場合には、前記車両が停止するように制駆動力を制御する、付記２に記載の制御装置。
［付記４］
前記乗り越え判定部は、
前記車両が所定距離だけ進んだ際における前記軌跡角度の変化量、である角度変化量に基づいて、前記車両が段差を乗り越えるべきか否かを判定する、付記２または３に記載の制御装置。
［付記５］
前記乗り越え判定部は、
前記角度変化量が所定の閾値を超えた場合に、前記車両が段差を乗り越えるべきではないと判定する、付記４に記載の制御装置。
［付記６］
前記車両は、前記駆動力を発生させるための回転電機を有するものであり、
駆動力取得部は、前記回転電機を流れる電流の大きさに基づいて、前記駆動力を取得する、付記１から５のいずれか１つに記載の制御装置。
［付記７］
前記乗り越え判定部は、
前記軌跡角度が所定の下限値以下である場合には、前記車両が段差を乗り越えるべきか否かの判定を行わない、付記２に記載の制御装置。
［付記８］
左右両側の車輪が段差に接触している両輪接触状態、及び、左右片側の車輪のみが段差に接触している片輪接触状態、のいずれであるかを判定する接触判定部、を更に備え、
前記角度算出部は、前記接触判定部の判定結果に応じて、前記軌跡角度の算出方法を変更する、付記１から７のいずれか１つに記載の制御装置。
［付記９］
前記接触判定部は、前記車両の横加速度に基づいて、前記両輪接触状態及び前記片輪接触状態のいずれであるかを判定する、付記８に記載の制御装置。
［付記１０］
前記接触判定部は、左右それぞれの車輪の回転速度に基づいて、前記両輪接触状態及び前記片輪接触状態のいずれであるかを判定する、付記８に記載の制御装置。
［付記１１］
前記接触判定部は、前記車両の走行速度が所定速度以上のときにのみ、前記回転速度に基づいた判定を行う、付記１０に記載の制御装置。
［付記１２］
前記車両の近傍における段差の有無を判定する段差判定部、を更に備え、
前記乗り越え判定部は、
前記車両の近傍に段差があると、前記段差判定部によって予め判定された場合にのみ、
前記車両が当該段差を乗り越えるべきか否かの判定に必要な処理を行う、付記２に記載の制御装置。
［付記１３］
前記車輪の空気圧が十分であるか否かを、前記軌跡角度に基づいて判定する空気圧判定部、を更に備える、付記１に記載の制御装置。
［付記１４］
前記空気圧が十分ではない場合に、前記車両の乗員に報知する報知部、を更に備える、［付記１３］に記載の制御装置。
［付記１５］
前記空気圧判定部は、
前記軌跡角度が増加し始めてから減少し始めるまでの期間において、前記車両が走行した距離、である乗り上げ距離に基づいて、前記空気圧が十分であるか否かの判定を行う、付記１３または１４に記載の制御装置。
［付記１６］
前記空気圧判定部は、
前記乗り上げ距離が所定の閾値を超えている場合に、前記空気圧が十分ではないと判定する、付記１５に記載の制御装置。
［付記１７］
前記空気圧判定部は、
前記車両の走行速度を積算することにより前記乗り上げ距離を算出する、付記１５または１６に記載の制御装置。
［付記１８］
前記空気圧判定部は、
前記軌跡角度のピーク値が所定の下限値以下である場合には、前記空気圧が十分であるか否かの判定を行わない、付記１３から１７のいずれか１つに記載の制御装置。
［付記１９］
車両の制御装置用のプログラムであって、
前記車両が有する車輪の回転中心軸の軌跡が路面に対してなす角度、である軌跡角度を、前記車両が路面に加えている駆動力と、前記車両の進行方向に沿った加速度と、に基づいて前記制御装置に算出させる、プログラム。
　以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

Claims (19)

  1. 　車両（１００）の制御装置（１０）であって、
    　前記車両が路面に加えている駆動力、を取得する駆動力取得部（１１）と、
    　前記車両の進行方向に沿った加速度、を取得する加速度取得部（１２）と、
    　前記車両が有する車輪（１１１，１１２）の回転中心軸（ＡＸ）の軌跡が路面に対してなす角度、である軌跡角度（θ）を、前記駆動力及び前記加速度に基づいて算出する角度算出部（１３）と、を備える制御装置。
  2. 　前記車両が段差を乗り越えるべきか否かを、前記軌跡角度に基づいて判定する乗り越え判定部（１４）、を更に備える、請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記車両の制駆動力を制御する制駆動力制御部（１５）、を更に備え、
    　前記制駆動力制御部は、
    　前記車両が段差を乗り越えるべき、と前記乗り越え判定部によって判定された場合には、前記車両が当該段差を乗り越えるように制駆動力を制御し、
    　前記車両が段差を乗り越えるべきではない、と前記乗り越え判定部によって判定された場合には、前記車両が停止するように制駆動力を制御する、請求項２に記載の制御装置。
  4. 　前記乗り越え判定部は、
    　前記車両が所定距離だけ進んだ際における前記軌跡角度の変化量、である角度変化量に基づいて、前記車両が段差を乗り越えるべきか否かを判定する、請求項２に記載の制御装置。
  5. 　前記乗り越え判定部は、
    　前記角度変化量が所定の閾値を超えた場合に、前記車両が段差を乗り越えるべきではないと判定する、請求項４に記載の制御装置。
  6. 　前記車両は、前記駆動力を発生させるための回転電機（１５０）を有するものであり、
    　駆動力取得部は、前記回転電機を流れる電流の大きさに基づいて、前記駆動力を取得する、請求項１に記載の制御装置。
  7. 　前記乗り越え判定部は、
    　前記軌跡角度が所定の下限値以下である場合には、前記車両が段差を乗り越えるべきか否かの判定を行わない、請求項２に記載の制御装置。
  8. 　左右両側の車輪が段差に接触している両輪接触状態、及び、左右片側の車輪のみが段差に接触している片輪接触状態、のいずれであるかを判定する接触判定部（１６）、を更に備え、
    　前記角度算出部は、前記接触判定部の判定結果に応じて、前記軌跡角度の算出方法を変更する、請求項１に記載の制御装置。
  9. 　前記接触判定部は、前記車両の横加速度に基づいて、前記両輪接触状態及び前記片輪接触状態のいずれであるかを判定する、請求項８に記載の制御装置。
  10. 　前記接触判定部は、左右それぞれの車輪の回転速度に基づいて、前記両輪接触状態及び前記片輪接触状態のいずれであるかを判定する、請求項８に記載の制御装置。
  11. 　前記接触判定部は、前記車両の走行速度が所定速度以上のときにのみ、前記回転速度に基づいた判定を行う、請求項１０に記載の制御装置。
  12. 　前記車両の近傍における段差の有無を判定する段差判定部（１７）、を更に備え、
    　前記乗り越え判定部は、
    　前記車両の近傍に段差があると、前記段差判定部によって予め判定された場合にのみ、
    　前記車両が当該段差を乗り越えるべきか否かの判定に必要な処理を行う、請求項２に記載の制御装置。
  13. 　前記車輪の空気圧が十分であるか否かを、前記軌跡角度に基づいて判定する空気圧判定部（１８）、を更に備える、請求項１に記載の制御装置。
  14. 　前記空気圧が十分ではない場合に、前記車両の乗員に報知する報知部（１９）、を更に備える、請求項１３に記載の制御装置。
  15. 　前記空気圧判定部は、
    　前記軌跡角度が増加し始めてから減少し始めるまでの期間において、前記車両が走行した距離、である乗り上げ距離に基づいて、前記空気圧が十分であるか否かの判定を行う、請求項１３に記載の制御装置。
  16. 　前記空気圧判定部は、
    　前記乗り上げ距離が所定の閾値を超えている場合に、前記空気圧が十分ではないと判定する、請求項１５に記載の制御装置。
  17. 　前記空気圧判定部は、
    　前記車両の走行速度を積算することにより前記乗り上げ距離を算出する、請求項１５に記載の制御装置。
  18. 　前記空気圧判定部は、
    　前記軌跡角度のピーク値が所定の下限値以下である場合には、前記空気圧が十分であるか否かの判定を行わない、請求項１３に記載の制御装置。
  19. 　車両（１００）の制御装置（１０）用のプログラムであって、
    　前記車両が有する車輪（１１１，１１２）の回転中心軸（ＡＸ）の軌跡が路面に対してなす角度、である軌跡角度（θ）を、前記車両が路面に加えている駆動力と、前記車両の進行方向に沿った加速度と、に基づいて前記制御装置に算出させる、プログラム。
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