特許 7219649 車両の制御装置及び車両の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-31

(45)【発行日】2023-02-08

(54)【発明の名称】車両の制御装置及び車両の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60W 50/14 20200101AFI20230201BHJP

   B60T 8/1761 20060101ALI20230201BHJP

   B62D 6/00 20060101ALN20230201BHJP

【ＦＩ】

B60W50/14

B60T8/1761

B62D6/00

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019056864

(22)【出願日】2019-03-25

(65)【公開番号】P2020157818

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2021-09-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000419

【氏名又は名称】弁理士法人太田特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100100103

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 明男

(74)【代理人】

【識別番号】100173163

【弁理士】

【氏名又は名称】石塚 信洋

(74)【代理人】

【識別番号】100134522

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 朝子

(74)【代理人】

【識別番号】100135024

【弁理士】

【氏名又は名称】本山 敢

(72)【発明者】

【氏名】吉澤 慧

【審査官】二之湯 正俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－３０６１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０９０８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３１３９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１４６３１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／００－１０／３０

Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００

Ｂ６０Ｔ ７／１２－ ８／１７６９

Ｂ６０Ｔ ８／３２－ ８／９６

Ｂ６２Ｄ ６／００－ ６／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

各車輪に設けられたタイヤ力センサと、
前記タイヤ力センサのセンサ信号に基づいて各車輪のタイヤ力を推定するタイヤ力推定部と、
車両の旋回状態を検出する旋回状態検出部と、
推定されたタイヤ力に基づいて少なくとも一つの車輪が限界状態と推定された場合に、前記旋回状態に応じた異なる態様で警告音を発生させる警告部と、を備え、
前記警告部は、前記旋回状態に基づいて車両の衝突予測位置を求め、前記衝突予測位置の方向から乗員に前記警告音が聞こえるように前記警告音を発生させる、
車両の制御装置。

【請求項2】

前記警告部は、前記車両が直進中であり、かつ、少なくともいずれか一つの車輪が限界状態と推定された場合、前記車両の前方から前記乗員に前記警告音が聞こえるように前記警告音を発生させる、
請求項１に記載の車両の制御装置。

【請求項3】

前記警告部は、前記車両が旋回中であり、かつ、全ての車輪が限界状態と推定された場合、前記車両の前後左右全ての方向から前記乗員に前記警告音が聞こえるように前記警告音を発生させる、
請求項１に記載の車両の制御装置。

【請求項4】

前記警告部は、前記車両が旋回中であり、かつ、前輪が限界状態と推定された場合、前記車両の前方の旋回外側から前記乗員に前記警告音が聞こえるように前記警告音を発生させる、
請求項１に記載の車両の制御装置。

【請求項5】

前記警告部は、前記車両が旋回中であり、かつ、後輪が限界状態と推定された場合、前記車両の後方の旋回外側から前記乗員に前記警告音が聞こえるように前記警告音を発生させる、
請求項１に記載の車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、路面の摩擦状態に基づいて車両の制御を実行する技術が種々提案されている。例えば、特許文献１には、車両が走行している路面の路面摩擦係数あるいは路面状態を精度よく推定するとともに、推定された路面摩擦係数や路面状態を用いて車両の走行状態をフィードバック制御し、車両の安全性を高める技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－００２４７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、タイヤのスリップは、車両の走行状態でタイヤが発生する力（以下、単に「タイヤ力」ともいう）が限界を超えたときに生じうる。タイヤ力が限界を超えて、車両が運転者の意思とは異なる挙動を示した場合、運転者は違和感を受けて危険を察知することができるが、同乗者は状況を把握することが困難である。

【0005】

具体的に、車両がスリップし、横滑りして衝突する場合、運転者は状況を把握して、衝突に対して身構えることができるものの、同乗者は、車両の衝突前に状況を把握することが困難であり、身構えることすらできないおそれがある。

【0006】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、車輪のスリップが発生した際に、車両の乗員に迅速に状況を把握させることが可能な、新規かつ改良された車両の制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、各車輪に設けられたタイヤ力センサと、タイヤ力センサのセンサ信号に基づいて各車輪のタイヤ力を推定するタイヤ力推定部と、車両の旋回状態を検出する旋回状態検出部と、推定されたタイヤ力に基づいて少なくとも一つの車輪が限界状態と推定された場合に、旋回状態に応じた異なる態様で警告音を発生させる警告部と、を備え、警告部は、旋回状態に基づいて車両の衝突予測位置を求め、衝突予測位置の方向から乗員に警告音が聞こえるように警告音を発生させる、車両の制御装置が提供される。

【0008】

警告部は、車両が直進中であり、かつ、少なくともいずれか一つの車輪が限界状態と推定された場合、車両の前方から乗員に警告音が聞こえるように警告音を発生させてもよい。

【0009】

警告部は、車両が旋回中であり、かつ、全ての車輪が限界状態と推定された場合、車両の前後左右全ての方向から乗員に警告音が聞こえるように警告音を発生させてもよい。

【0010】

警告部は、車両が旋回中であり、かつ、前輪が限界状態と推定された場合、車両の前方の旋回外側から乗員に警告音が聞こえるように警告音を発生させてもよい。

【0011】

警告部は、車両が旋回中であり、かつ、後輪が限界状態と推定された場合、車両の後方の旋回外側から乗員に警告音が聞こえるように警告音を発生させてもよい。

【発明の効果】

【0012】

以上説明したように本発明によれば、車輪のスリップが発生した際に、車両の乗員に迅速に状況を把握させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る車両の制御装置が適用された車両の構成例を示す説明図である。

【図2】車輪の限界状態を示す説明図である。

【図3】路面摩擦係数と警告開始閾値及びタイヤ力限界値との関係を示す説明図である。

【図4】同実施形態に係る車両の制御装置による制御処理を示すフローチャートである。

【図5】同実施形態の制御処理の応用例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0015】

（車両の構成例）
まず、図１を参照して、本実施形態に係る車両１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両１の構成例を示す説明図である。

【0016】

図１に示した車両１は、左前輪３ＬＦ、右前輪３ＲＦ、左後輪３ＬＲ及び右後輪３ＲＲ（以下、特に区別を要しない場合には、車輪３と総称する。）が同時に駆動する四輪駆動車である。車両１は、内燃機関１１を備える。内燃機関１１の動力は、自動変速機１３、センターデファレンシャル装置１５、フロントデファレンシャル装置１７及びリヤデファレンシャル装置１９等を介して、前輪側車軸４Ｆ及び後輪側車軸４Ｒ（以下、特に区別を要しない場合には、車軸４と総称する。）に伝達される。内燃機関１１の動力が前輪側車軸４Ｆ及び後輪側車軸４Ｒに伝達されることによって車輪３に駆動トルクが付加され、それぞれの車輪３が駆動される。

【0017】

図１に示すように、車両１の座標系として、車両１の進行方向をｘ軸、車両１の左右方向をｙ軸として定義する。また、車両１の上下方向をｚ軸として定義する。ｘ軸は車両１の加速方向を正の方向とし、ｙ軸は右方向を正の方向とし、ｚ軸は上方向を正の方向とする。

【0018】

それぞれの車輪３の近傍の車軸４の内部には、タイヤ力センサ３１ＬＦ，３１ＲＦ，３１ＬＲ，３１ＲＲ（以下、特に区別を要しない場合には、タイヤ力センサ３１と総称する。）が設けられている。タイヤ力センサ３１によって、それぞれの車輪３に作用する前後力Ｆx、横力Ｆy及び上下力Ｆzが検出される。前後力Ｆxは、車輪３の外周を覆うタイヤの接地面に発生する摩擦力についての、車輪中心面に平行な方向（ｘ軸方向、前後方向）への分力である。横力Ｆyは、車輪中心面に直角な方向（ｙ軸方向、横方向）への分力である。上下力Ｆzは、鉛直方向（ｚ軸方向）に作用する垂直荷重である。なお、車輪中心面は、車軸４と直交し、車輪幅の中央を通る面をいうものとする。

【0019】

それぞれのタイヤ力センサ３１は、各車輪３に設けられたタイヤに作用する力を検出可能な適宜のセンサを用いることができる。例えば、各車輪３に生じる応力は、各車輪３に設けられたタイヤに作用する力に比例することから、タイヤ力センサ３１は、各車輪３に対してｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向に生じる応力を検出可能なセンサであってもよい。ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向に生じる応力は、前後力Ｆx、横力Ｆy及び上下力Ｆzに対応する。本実施形態においては、特に、前後力Ｆx、横力Ｆyの検出値が用いられる。

【0020】

なお、タイヤ力センサ３１の具体的な構成については、例えば、特開平０４－３３１３３６号公報、特開平１０－３１８８６２号公報、特許第４２７７７９９号等に開示されている構成を採用することができる。

【0021】

これらのタイヤ力センサ３１に加えて、車両１の内部には、状態量センサ２３及び操舵角センサ３９が設けられている。状態量センサ２３は、車速Ｖ、横加速度ａy及びヨー加速度ω等の車両１の状態を示す情報である車両状態量を検出する。操舵角センサ３９は、操舵角θ等の運転者の操作状態を示す情報である操作状態量を検出する。状態量センサ２３は、周知の車速センサ、横加速度センサ及びヨー加速度センサ等により構成され、あるいは、各種検出を複合的に行う１つまたは複数のセンサによって構成される。

【0022】

また、車両１には、車両１の前方の画像を取得する撮像装置２１が設けられている。撮像装置２１は、二つのカメラ２１Ｌ，２１Ｒと、カメラ２１Ｌ，２１Ｒにより取得された画像データを処理して出力データを生成する図示しない信号処理回路とを備える。この他、車両１は、車両１の周囲の情報を検出する１つ又は複数のセンサを備える。かかるセンサとしては、超音波センサ、レーダセンサ、撮像装置等を用いることができる。

【0023】

タイヤ力センサ３１、状態量センサ２３、操舵角センサ３９及び撮像装置２１等の検出信号は、電子制御ユニット５０によって取得可能になっている。電子制御ユニット５０には、図示しないエンジン制御ユニット、変速制御ユニット、ブレーキ制御ユニット等の複数の電子制御ユニットが、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信バスを介して接続されている。これらの電子制御ユニットは、いずれもマイクロコンピュータを備えて構成される。電子制御ユニット５０は、これらの他の電子制御ユニットから、車両の駆動トルク及びブレーキトルク等の情報を取得する。

【0024】

例えば、エンジン制御ユニットは、内燃機関１１を制御し、内燃機関１１の回転数、スロットルバルブの開度、燃料噴射量、点火タイミング、水温及び油温に基づいてエンジントルクを推定する。変速制御ユニットは、自動変速機１３を制御し、エンジン制御ユニットからエンジントルクの推定値を取得する。また、変速制御ユニットは、エンジントルクの推定値、内燃機関１１の回転数、各車輪３の車輪速、変速段の位置、クラッチの締結力及びトルクコンバータの滑り量等に基づいて、各車輪３に付加される駆動トルク又はタイヤ表面の駆動力を推定する。ブレーキ制御ユニットは、ブレーキペダルの操作量を検出し、各車輪３の回転数を監視して各車輪３のブレーキトルク又はタイヤの制動力を推定する。

【0025】

また、車両１は、車室内にスピーカ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ（以下、特に区別を要しない場合には、スピーカ３５と総称する。）を備える。スピーカ３５ａは、車室内の左前部に設置され、スピーカ３５ｂは、車室内の右前部に設置されている。スピーカ３５ｃは、車室内の左後部に設置され、スピーカ３５ｄは、車室内の右後部に設置されている。それぞれのスピーカ３５は、電子制御ユニット５０により制御され、警告音を発生する。

【0026】

電子制御ユニット５０は、タイヤ力推定部５１、警告部５３及び旋回状態検出部５５を備える。電子制御ユニット５０の一部又は全部は、例えば、マイクロコンピュータ又はマイクロプロセッサユニット等で構成されていてもよい。また、電子制御ユニット５０の一部又は全部は、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよく、また、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。

【0027】

この他、電子制御ユニット５０は、マイクロコンピュータ等により実行されるコンピュータプログラムや、演算処理に用いられる種々のパラメータ、演算結果の情報等を記憶する記憶装置を備える。記憶装置は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶素子であってもよく、ＣＤ－ＲＯＭやＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ストレージ装置等であってもよい。

【0028】

本実施形態において、上述のタイヤ力推定部５１、警告部５３及び旋回状態検出部５５は、マイクロコンピュータ等によるコンピュータプログラムの実行により実現される機能である。タイヤ力推定部５１は、各タイヤ力センサ３１のセンサ信号に基づいて各車輪３のタイヤ力を推定する。旋回状態検出部５５は、撮像装置２１、状態量センサ２３又は操舵角センサ３９等の検出信号に基づいて車両１の旋回状態を検出する。車両１の旋回状態とは、旋回していない状態、すなわち直進状態も含む。

【0029】

警告部５３は、推定されたタイヤ力に基づいて各車輪３が限界状態であるか否かを推定する。また、警告部５３は、いずれかの車輪３が限界状態であると推定された場合に、車両１の旋回状態に応じた異なる態様で警告を発生させる処理を実行する。ここで、車輪３の限界状態とは、車輪３がスリップする可能性のある領域に近い状態を意味する。

【0030】

図２は、摩擦円を用いて車輪３の限界状態を示す説明図である。
車両１の走行中、各車輪３にはタイヤ力Ｆが発生する。車両１の加速時には正の前後力Ｆxが発生し、車両１の制動時には負の前後力Ｆxが発生する。また、車両１の旋回時には、前後力Ｆxと合わせて、正負いずれかの横力Ｆyが発生する。車輪３に作用する前後力Ｆx及び横力Ｆyの合力がタイヤ力Ｆとなる。かかるタイヤ力Ｆが、タイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘを超える領域（危険領域）では、タイヤがスリップする可能性が生じる。

【0031】

本実施形態に係る電子制御ユニット５０の警告部５３は、車輪３に生じるタイヤ力Ｆが警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎを超えたときに、車両１の旋回状態に応じた異なる態様で車両１の乗員に警告を発生させる警告処理を実行する。具体的に、警告部５３は、車両１の旋回状態に応じて車室内の前後左右に設けられたスピーカ３５を選択して警告音を発生させることにより、乗員に聞こえる警告音の到来方向を変更して、予測される衝突位置を乗員に知らせる。

【0032】

ある走行状態においてタイヤと路面との間に発生する摩擦力は、路面状態に応じて変化し得る。このため、タイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘは、路面状態に応じた路面摩擦係数μに基づいて設定される。路面摩擦係数μは、あらかじめ設定された値であってもよいが、撮像装置２１や状態量センサ２３により生成される検出信号に基づいて推定される路面状態に応じて設定される値であってもよい。

【0033】

例えば、警告部５３は、撮像装置２１の検出信号により、走行路が舗装路であるか未舗装路であるかを判別してもよく、走行路が雨や雪により濡れていたり凍結したりしていないかを判別してもよい。また、警告部５３は、状態量センサ２３の検出信号により、路面の凹凸状態を判別してもよい。さらに、警告部５３は、路面温度検知センサの検出信号により、走行路が凍結していないかを判別してもよい。この他、警告部５３は、種々のセンサの検出信号や、車内外の各種装置から送信される信号に基づいて走行路の路面状態を推定し、路面摩擦係数μを設定してもよい。

【0034】

図３は、路面摩擦係数μと、警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎ及びタイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘとの関係を示す説明図である。タイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘは、路面摩擦係数μと比例関係にある。例えば、タイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘは、路面摩擦係数μにあらかじめ設定された係数をかけて設定されてもよい。また、警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎも同様に、路面摩擦係数μと比例関係にある。例えば、警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎは、タイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘに、０．９を係数としてかけて設定されてもよい。

【0035】

また、警告部５３は、車輪３に生じるタイヤ力Ｆがタイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘに近付くにつれて、発生させる警告音の音量又は発生間隔の少なくともいずれかを変更してもよい。例えば、警告部５３は、車輪３に生じるタイヤ力Ｆがタイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘに近付くにつれて警告音の音量を大きくしたり、警告音の発生間隔を短くしたりしてもよい。

【0036】

本実施形態において、警告部５３は、タイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘと警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎとの差Ｘから、タイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘとタイヤ力Ｆとの差Ｘ１を引いた値（Ｘ－Ｘ１）が大きくなるにつれて警告音の音量を大きくし、かつ、警告音の発生間隔を短くする。これにより、路面摩擦係数μの違いによってタイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘ及び警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎが変動する場合であっても、警告音の音量や発生間隔の制御を適切に行うことができる。

【0037】

（制御装置の動作例）
次に、電子制御ユニット５０による動作例を説明する。図４は、電子制御ユニット５０による制御処理を示すフローチャートである。

【0038】

まず、電子制御ユニット５０
の警告部５３は、タイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘ及び警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎを算出する（ステップＳ１１）。例えば、警告部５３は、撮像装置２１や状態量センサ２３の検出信号及びその他の路面状態を推定可能な情報に基づいて走行路の路面摩擦係数μを設定し、当該路面摩擦係数μにあらかじめ設定された係数をかけて、タイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘ及び警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎを算出する。

【0039】

次いで、電子制御ユニット５０のタイヤ力推定部５１は、各車輪３に対応するタイヤ力センサ３１の検出信号に基づいて、各車輪３のタイヤに生じているタイヤ力Ｆを算出する（ステップＳ１３）。上述のとおり、各車輪３に発生するタイヤ力Ｆは、前後力Ｆx及び横力Ｆyの合力として算出される。

【0040】

次いで、警告部５３は、各車輪３について、算出されたタイヤ力Ｆから警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎを引いた差ΔＦを算出する（ステップＳ１５）。次いで、警告部５３は、算出された差ΔＦが正の値であるか否かを判別する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７では、各車輪３のタイヤ力Ｆが警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎに到達しているか否かが判別される。差ΔＦが正の値でない場合（Ｓ１７／Ｎｏ）、電子制御ユニット５０は、本ルーチンを終了してステップＳ１１に戻る。

【0041】

一方、差ΔＦが正の値である場合（Ｓ１７／Ｙｅｓ）、警告部５３は、車両１が旋回中であるか否かを判別する（ステップＳ１９）。車両１が旋回中であるか否かは、旋回状態検出部５５の検出結果に基づいて判別される。例えば、旋回状態検出部５５は、状態量センサ２３により検出される車両１の横加速度ａy又はヨー加速度ω、あるいは、操舵角センサ３９により検出されるステアリングホイールの操舵角のうちの少なくとも一つの情報に基づいて車両１の旋回状態を検出する。転舵輪に設けられた転舵角センサを用いて車両１の旋回状態が検出されてもよい。

【0042】

車両１が旋回中でない場合、つまり、車両１が直進中である場合（Ｓ１９／Ｙｅｓ）、警告部５３は、左右前方のスピーカ３５ａ，３５ｂから警告音を発生させる（ステップＳ３９）。車両１の直進走行中に少なくともいずれかの車輪３のタイヤ力Ｆが限界状態になっている場合、車両１が操縦不能になってそのまま前方に突っ込むおそれがある。このため、警告部５３は、左右前方のスピーカ３５ａ，３５ｂから警告音を発生させ、車両１の乗員に対して車両１の前方からの衝突のおそれを事前に察知させる。

【0043】

一方、車両１が旋回中である場合（Ｓ１９／Ｙｅｓ）、警告部５３は、タイヤ力Ｆが警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎを超えた車輪３は全ての車輪３であるか否かを判別する（ステップＳ２１）。全ての車輪３のタイヤ力Ｆが警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎを超えている場合（Ｓ２１／Ｙｅｓ）、警告部５３は、全てのスピーカ３５から警告音を発生させる（ステップＳ２３）。車両１の旋回中に全ての車輪３のタイヤ力Ｆが限界状態になっている場合、車両１が操縦不能になってどのような挙動を示すか予測することが困難である。このため、警告部５３は、全てのスピーカ３５から警告音を発生させ、車両１の乗員に対して衝突のおそれを事前に察知させる。

【0044】

一方、タイヤ力Ｆが警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎを超えた車輪３が全ての車輪３ではない場合（Ｓ２１／Ｎｏ）、警告部５３は、タイヤ力Ｆが警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎを超えた車輪３が前輪であるか否かを判別する（ステップＳ２５）。タイヤ力Ｆが警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎを超えた車輪３が前輪である場合（Ｓ２５／Ｙｅｓ）、警告部５３は、車両１が左旋回中であるか否かを判別する（ステップＳ２７）。

【0045】

車両１が左旋回中である場合（Ｓ２７／Ｙｅｓ）、警告部５３は、右前方のスピーカ３５ｂから警告音を発生させる（ステップＳ３１）。車両１が左旋回中にいずれかの前輪３ＬＦ，３ＲＦが限界状態になっている場合、車両１はアンダーステア状態になって右前方に突っ込むおそれがある。このため、警告部５３は、右前方のスピーカ３５ｂから警告音を発生させ、車両１の乗員に対して車両１の右前方からの衝突のおそれを事前に察知させる。

【0046】

一方、車両１が左旋回中でない場合、つまり、右旋回中である場合（Ｓ２７／Ｎｏ）、警告部５３は、左前方のスピーカ３５ａから警告音を発生させる（ステップＳ２９）。車両１が右旋回中にいずれかの前輪３ＬＦ，３ＲＦが限界状態になっている場合、車両１はアンダーステア状態になって左前方に突っ込むおそれがある。このため、警告部５３は、左前方のスピーカ３５ａから警告音を発生させ、車両１の乗員に対して車両１の左前方からの衝突のおそれを事前に察知させる。

【0047】

上述のステップＳ２５において、タイヤ力Ｆが警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎを超えた車輪３が前輪でない場合（Ｓ２５／Ｎｏ）、警告部５３は、車両１が左旋回中であるか否かを判別する（ステップＳ３３）。

【0048】

車両１が左旋回中である場合（Ｓ３３／Ｙｅｓ）、警告部５３は、右後方のスピーカ３５ｄから警告音を発生させる（ステップＳ３５）。車両１が左旋回中にいずれかの後輪３ＬＲ，３ＲＲが限界状態になっている場合、車両１はオーバーステア状態になって右後方から突っ込むおそれがある。このため、警告部５３は、右後方のスピーカ３５ｄから警告音を発生させ、車両１の乗員に対して車両１の右後方からの衝突のおそれを事前に察知させる。

【0049】

一方、車両１が左旋回中でない場合、つまり、右旋回中である場合（Ｓ３３／Ｎｏ）、警告部５３は、左後方のスピーカ３５ｃから警告音を発生させる（ステップＳ３７）。車両１が右旋回中にいずれかの後輪３ＬＲ，３ＲＲが限界状態になっている場合、車両１はオーバーステア状態になって左後方に突っ込むおそれがある。このため、警告部５３は、左後方のスピーカ３５ｃから警告音を発生させ、車両１の乗員に対して車両１の左後方からの衝突のおそれを事前に察知させる。

【0050】

このように、本実施形態に係る車両の制御装置では、いずれかの車輪３のタイヤ力Ｆが警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎを超えた場合に、車両１の旋回状態に応じて選択されるスピーカ３５から警告音が発生する。したがって、車両１の乗員は、警告音の到来方向に基づいて、聴覚により瞬時にスリップ限界に近い車輪３の存在、衝突の可能性及び予測される衝突位置を認識することができる。このため、スリップ限界に近い車輪３の存在、衝突の可能性及び予測される衝突位置を乗員が事前に察知することができ、仮に衝突が発生した場合の被害を軽減することができる。

【0051】

なお、上記実施形態では、いずれかの車輪３のタイヤ力Ｆが警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎを超えた場合に、車両１の旋回状態に応じて、乗員に聞こえる警告音の到来方向が異なっていたが、警告音の到来方向に代えて、あるいは、警告音の到来方向と併せて、警告音の種類が異なってもよい。例えば、車両１の旋回状態に応じて、警告音の高さや音色が異なってもよい。警告音の高さや音色を異ならせることによっても、運転者は、聴覚により瞬時にスリップ限界に近い車輪３の存在、衝突の可能性及び予測される衝突位置を認識することができる。

【0052】

また、上記実施形態において、タイヤ力Ｆが限界状態の車輪３の位置を特定し（ステップＳ２５）、車両１の旋回状態を判別した後（ステップＳ２７）、さらに、撮像装置２１による検出結果に基づいて車両１の進行方向に存在する障害物を検知し、警告音を発生させるスピーカ３５を選択してもよい。これにより、車両１の旋回方向及びアンダーステア状態又はオーバーステア状態の判別結果と併せて障害物の有無の情報を用いて、車両１の衝突位置が予測され、車両１の乗員に対して予測される衝突位置を認識させることができる。

【0053】

（応用例）
以上説明した本実施形態に係る車両の制御装置は種々の変形が可能である。
例えば、警告部５３は、警告音を発生させる際に、タイヤ力Ｆの大きさに応じて音量又は警告音の発生間隔を異ならせてもよい。具体的に、警告部５３は、タイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘと警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎとの差Ｘから、タイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘとタイヤ力Ｆとの差Ｘ１を引いた値（Ｘ－Ｘ１）が大きくなるにつれて警告音の音量を大きくし、かつ、警告音の発生間隔を短くすることができる。これにより、路面摩擦係数μの違いによってタイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘ及び警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎが変動する場合であっても、警告音の音量や発生間隔の制御を適切に行うことができる。

【0054】

図５は、警告部５３が、車輪３に生じるタイヤ力Ｆがタイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘに近付くにつれて警告音の音量を大きくし、かつ、警告音の発生間隔を短くする例を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートは、例えば、図４に示すフローチャートのステップＳ１７とステップＳ１９との間に実行される。

【0055】

ステップＳ１７において、タイヤ力Ｆから警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎを引いた差ΔＦが正の値であると判別された場合（Ｓ１７／Ｙｅｓ）、警告部５３は、タイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘから警告開始閾値Ｆ＿ｍｉｎを引いた差Ｘ、及び、タイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘからタイヤ力Ｆを引いた差Ｘ１を算出する（ステップＳ４１）。

【0056】

次いで、警告部５３は、差Ｘから差Ｘ１を引いた値に、あらかじめ設定された係数αをかけて、警告音の音量Ｄを算出する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３では、タイヤ力Ｆがタイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘに近付くほど、音量Ｄは大きな値に設定される。また、差Ｘから差Ｘ１を引いた値を用いることにより、走行路の路面状態によってタイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘが変化する場合であっても音量Ｄを適切に設定することができる。

【0057】

次いで、警告部５３は、差Ｘから差Ｘ１を引いた値に、あらかじめ設定された係数βをかけて、警告音の発生間隔ｔを算出する（ステップＳ４５）。例えば、ステップＳ４５では、タイヤ力がタイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘに近付くほど、警告音の発生間隔ｔが短く設定される。また、差Ｘから差Ｘ１を引いた値を用いることにより、走行路の路面状態によってタイヤ力限界値Ｆ＿ｍａｘが変化する場合であっても警告音の発生間隔ｔを適切に設定することができる。

【0058】

なお、警告音の発生間隔ｔを異ならせるにあたり、間欠的に発生させる警告音の発生時間を異ならせてもよく、間欠的に発生させる警告音の無音の時間を異ならせてもよく、その両者を異ならせてもよい。

【0059】

警告部５３は、ステップＳ２９、ステップＳ３１、ステップＳ３５及びステップＳ３７において警告音を発生させる際に、算出された音量Ｄ及び発生間隔で警告音を発生させる。これにより、車両１の乗員は、車両１がスリップする可能性の大きさを察知して衝突に対して身構えることができるため、仮に衝突が発生した場合の被害を軽減することができる。

【0060】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0061】

１ 車両
３，３ＬＦ，３ＲＦ，３ＬＲ，３ＲＲ 車輪
３１，３１ＬＦ，３１ＲＦ，３１ＬＲ，３１ＲＲ タイヤ力センサ
３５，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ スピーカ
５０ 電子制御ユニット
５１ タイヤ力推定部
５３ 警告部
５５ 旋回状態検出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】