特許 7367652 車両用プレビュー制振制御装置及び方法

(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】2023-10-16

(45)【発行日】2023-10-24

(54)【発明の名称】車両用プレビュー制振制御装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   B60G 23/00 20060101AFI20231017BHJP

【ＦＩ】

B60G23/00

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020170064

(22)【出願日】2020-10-07

(65)【公開番号】P2022061856

(43)【公開日】2022-04-19

【審査請求日】2022-08-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000213

【氏名又は名称】弁理士法人プロスペック特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古田 浩貴

【審査官】菅 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２２６２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２５７８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１１５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９０６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２０５１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２９４１６１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１４００１６９１（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｇ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の走行中に車輪の位置及び前記車輪の前方の位置の少なくとも一方の路面の上下変位に関連する路面変位関連情報を検出する路面変位関連情報検出装置と、前記路面変位関連情報検出装置を制御する第一の制御ユニットと、を備えた車載制御装置と、
プレビュー参照データベースを記憶する記憶装置と、前記記憶装置を制御する第二の制御ユニットと、を備えたプレビュー参照データベース制御装置と、
を備え、
前記第一の制御ユニットは、前記路面変位関連情報検出装置により検出された路面変位関連情報と該路面変位関連情報が検出された位置を特定可能な位置情報とを紐づけて前記第二の制御ユニットへ送信するよう構成され、
前記第二の制御ユニットは、前記車両又は他車から送信される検出された路面変位関連情報に基づいて路面の上下変位に関連する路面変位関連値を演算し、該路面変位関連値とそれに対応する位置情報とが紐づけられたデータのセットをプレビュー参照データベースの一部として前記記憶装置に記憶するよう構成され、
更に、前記第一の制御ユニットは、前記プレビュー参照データベースの前記路面変位関連値及び前記位置情報を使用して前記車両のばね上の振動を低減するプレビュー制振制御を行うよう構成された、
車両用プレビュー制振制御装置において、
前記第一及び第二の制御ユニットの少なくとも一方は、前記路面変位関連情報検出装置により路面変位関連情報が検出された地点に対し前記車両の進行方向を横切る方向に位置する所定の隣接領域の路面変位関連値が、前記地点の路面変位関連値と同一であると仮定するよう構成され、
前記第二の制御ユニットは、前記所定の隣接領域について、仮定された路面変位関連値の低周波成分を抽出処理し、抽出処理後の仮定された路面変位関連値と前記所定の隣接領域の位置を特定可能な位置情報とが紐づけられた仮定のデータのセットを、前記プレビュー参照データベースの一部として前記記憶装置に記憶するよう構成された、
車両用プレビュー制振制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の車両用プレビュー制振制御装置において、前記第二の制御ユニットは、仮定のデータのセットを前記プレビュー参照データベースの一部として前記記憶装置に記憶する場合には、路面変位関連値が仮定された路面変位関連値であることを示す識別情報と共に前記仮定のデータのセットをプレビュー参照データベースの一部として前記記憶装置に記憶するよう構成された、車両用プレビュー制振制御装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の車両用プレビュー制振制御装置において、前記第二の制御ユニットは、前記所定の隣接領域の位置について前記車両又は他車が走行する際に検出された路面変位関連情報に基づいて演算された路面変位関連値と位置情報とが紐づけられたデータのセットが前記記憶装置に既に記憶されていると判定したときには、前記仮定のデータのセットを前記記憶装置に記憶しないよう構成された、車両用プレビュー制振制御装置。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用プレビュー制振制御装置において、前記第二の制御ユニットは、前記抽出処理により抽出する成分の周波数が低いほど、前記所定の隣接領域の前記車両の進行方向を横切る方向の大きさを大きくするよう構成された、車両用プレビュー制振制御装置。

【請求項5】

請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両用プレビュー制振制御装置において、
前記車両は、前記ばね上とばね下との間に作用する制御力を発生するよう構成された制御力発生装置を有し、
前記第一の制御ユニットは、前記車輪が通過すると予測される車輪通過予測位置を決定し、前記プレビュー参照データベースのうち前記車輪通過予測位置の路面変位関連値又は仮定された路面変位関連値を通信により取得し、取得した路面変位関連値又は仮定された路面変位関連値に基づいて、前記車輪が前記車輪通過予測位置を通過する際の前記ばね上の振動を低減するための目標プレビュー制振制御力を演算し、前記車輪が前記車輪通過予測位置を通過する際に前記制御力発生装置により発生される制御力が前記目標プレビュー制振制御力になるように前記制御力発生装置を制御するよう構成された、
車両用プレビュー制振制御装置。

【請求項6】

請求項１乃至５の何れか１項に記載の車両用プレビュー制振制御装置において、前記第二の制御ユニットは、前記プレビュー参照データベースにおける各道路の路面が複数の路面区画に予め区分された路面区画情報を記憶しており、演算した路面変位関連値に対応する位置情報として、前記路面区画を特定可能な位置情報を前記記憶装置に記憶するよう構成された、車両用プレビュー制振制御装置。

【請求項7】

車両の走行中に車輪の位置及び前記車輪の前方の位置の少なくとも一方の路面の上下変位に関連する路面変位関連情報を検出する路面変位関連情報検出装置と、前記路面変位関連情報検出装置を制御する第一の制御ユニットと、を備えた車載制御装置と、
プレビュー参照データベースを記憶する記憶装置と、前記記憶装置を制御する第二の制御ユニットと、を備えたプレビュー参照データベース制御装置と、
を備え、
前記第一の制御ユニットは、前記路面変位関連情報検出装置により検出された路面変位関連情報と該路面変位関連情報が検出された位置を特定可能な位置情報とを紐づけて前記第二の制御ユニットへ送信するよう構成され、
前記第二の制御ユニットは、前記車両又は他車から送信される検出された路面変位関連情報に基づいて路面の上下変位に関連する路面変位関連値を演算し、該路面変位関連値とそれに対応する位置情報とが紐づけられたデータのセットをプレビュー参照データベースの一部として前記記憶装置に記憶するよう構成され、
更に、前記第一の制御ユニットは、前記プレビュー参照データベースの前記路面変位関連値及び前記位置情報を使用して前記車両のばね上の振動を低減するプレビュー制振制御を行うよう構成された、
車両用プレビュー制振制御装置において、
前記第一及び第二の制御ユニットの少なくとも一方は、前記路面変位関連情報検出装置により路面変位関連情報が検出された地点に対し前記車両の進行方向を横切る方向に位置する所定の隣接領域の路面変位関連値が、前記地点の路面変位関連値と同一であると仮定するよう構成され、
前記車両は、前記ばね上とばね下との間に作用する制御力を発生するよう構成された制御力発生装置を有し、
前記第一の制御ユニットは、前記車輪が通過すると予測される車輪通過予測位置を決定し、前記プレビュー参照データベースのうち前記車輪通過予測位置の路面変位関連値又は仮定された路面変位関連値を通信により取得し、取得した路面変位関連値又は仮定された路面変位関連値に基づいて、前記車輪が前記車輪通過予測位置を通過する際の前記ばね上の振動を低減するための目標プレビュー制振制御力を演算し、前記車輪が前記車輪通過予測位置を通過する際に前記制御力発生装置により発生される制御力が前記目標プレビュー制振制御力になるように前記制御力発生装置を制御するよう構成され、
更に、前記第一の制御ユニットは、仮定された路面変位関連値を通信により取得したときには、仮定された路面変位関連値の低周波成分を抽出処理し、抽出処理後の仮定された路面変位関連値に基づいて、前記車輪が前記車輪通過予測位置を通過する際の前記ばね上の振動を低減するための目標プレビュー制振制御力を演算するよう構成された、
車両用プレビュー制振制御装置。

【請求項8】

請求項７に記載の車両用プレビュー制振制御装置において、前記第一の制御ユニットは、前記抽出処理により抽出する成分の周波数が低いほど、前記所定の隣接領域の前記車両の進行方向を横切る方向の大きさを大きくするよう構成された、車両用プレビュー制振制御装置。

【請求項9】

請求項７又は８に記載の車両用プレビュー制振制御装置において、前記第一の制御ユニットは、通信により取得した前記車輪通過予測位置の路面変位関連値が仮定された路面変位関連値であると判定したときには、前記目標プレビュー制振制御力を低減するよう構成された、車両用プレビュー制振制御装置。

【請求項10】

請求項７乃至９の何れか１項に記載の車両用プレビュー制振制御装置において、
前記車載制御装置は、前記目標プレビュー制振制御力以外の他の目標制振制御力を演算し、前記車輪が前記車輪通過予測位置を通過する際に前記制御力発生装置により発生される制御力が前記他の目標制振制御力になるように前記制御力発生装置を制御する他の制振制御を行うよう構成され、
前記第一の制御ユニットは、通信により取得した前記車輪通過予測位置の路面変位関連値が仮定された路面変位関連値であると判定したときには、前記他の目標制振制御力を増大させるよう構成された、
車両用プレビュー制振制御装置。

【請求項11】

請求項７乃至１０の何れか１項に記載の車両用プレビュー制振制御装置において、前記第二の制御ユニットは、前記プレビュー参照データベースにおける各道路の路面が複数の路面区画に予め区分された路面区画情報を記憶しており、演算した路面変位関連値に対応する位置情報として、前記路面区画を特定可能な位置情報を前記記憶装置に記憶するよう構成された、車両用プレビュー制振制御装置。

【請求項12】

車両の走行中に車輪の位置及び前記車輪の前方の位置の少なくとも一方の路面の上下変位に関連する路面変位関連情報を検出する路面変位関連情報検出装置と、前記路面変位関連情報検出装置を制御する第一の制御ユニットと、を備えた車載制御装置と、
プレビュー参照データベースを記憶する記憶装置と、前記記憶装置を制御する第二の制御ユニットと、を備えたプレビュー参照データベース制御装置と、
を使用して前記車両のばね上の振動を低減する車両用プレビュー制振制御方法において、
前記路面変位関連情報検出装置により検出された路面変位関連情報と該路面変位関連情報が検出された位置を特定可能な位置情報とを紐づけて前記第二の制御ユニットへ送信するステップと、
前記車両又は他車から送信される路面変位関連情報に基づいて路面の上下変位に関連する路面変位関連値を演算するステップと、
演算された路面変位関連値とそれに対応する位置情報とが紐づけられたデータのセットをプレビュー参照データベースの一部として前記記憶装置に記憶するステップと、
前記プレビュー参照データベースの前記路面変位関連情報及び前記位置情報を使用してプレビュー制振制御を行うステップと、
前記データのセットを前記記憶装置に記憶するステップ及び前記プレビュー制振制御を行うステップの少なくとも一方において、前記路面変位関連情報検出装置により路面変位関連情報が検出された地点に対し前記車両の進行方向を横切る方向に位置する所定の隣接領域の路面変位関連値が、前記地点の路面変位関連値と同一であると仮定するステップと、を含み、
前記データのセットを前記記憶装置に記憶するステップ及び前記プレビュー制振制御を行うステップの少なくとも一方において、前記所定の隣接領域について、仮定された路面変位関連値の低周波成分を抽出処理し、抽出処理後の仮定された路面変位関連値と前記所定の隣接領域の位置を特定可能な位置情報とが紐づけられた仮定のデータのセットを使用するステップ、
を含む、車両用プレビュー制振制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車などの車両のためのプレビュー制振制御装置及び方法に係る。

【背景技術】

【0002】

プレビュー制振制御は、制御の遅れを補償すべく、車両の前方の路面の上下変位などの路面情報に基づいて、ばね上とばね下との間に作用する力を制御することによりばね上の振動を低減する制御、即ち路面情報を先読みして制振力を制御する制御である。情報を先読みする手段として、路面情報をクラウドに保存してデータベースを構築し、車両の走行時にデータベースから通信により路面情報を取得することが知られている。この種のプレビュー制振制御の一例として、例えば下記の特許文献１に記載されているように、車載のカメラ、レーダーセンサなどのセンサにより路面情報を取得するプレビュー制振制御が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１５４７２３号明細書

【発明の概要】

【0004】

〔発明が解決しようとする課題〕
カメラ、レーダーセンサなどのセンサによれば、車両の進行方向を横切る比較的広い範囲について車両の前方の路面情報を取得することができる。車両の前方の路面情報はレーザーセンサによっても取得することができ、ばね下の加速度センサのような車両の上下方向の運動状態量を検出するセンサによれば、車輪の位置における路面情報としてばね下の上下変位やその微分値を取得することができる。

【0005】

レーザーセンサ及び車両の上下方向の運動状態量を検出するセンサによれば、カメラ、レーダーセンサなどのセンサに比して正確に路面情報を取得することができる。よって、レーザーセンサ又は運動状態量検出センサにより取得された路面情報を使用するプレビュー制振制御によれば、カメラ、レーダーセンサなどにより取得された路面情報を使用するプレビュー制振制御に比して、ばね上の振動を効果的に低減することができる。

【0006】

しかし、レーザーセンサ及び運動状態量検出センサにより路面情報を取得することができる横方向の範囲、即ち車両の進行方向を横切る方向の範囲は、カメラ、レーダーセンサなどのセンサに比して遥かに狭い。そのため、道路や車線の全幅に亘る路面情報が保存された有効なデータベースを構築するためには、多数の車両が同一の道路を様々な横方向位置にて走行し、レーザーセンサなどにより大量の路面情報を取得しなければならないという技術的問題がある。

【0007】

本発明の主要な課題は、上記技術的問題に鑑み、多数の車両が同一の道路を様々な横方向位置にて走行しなくても、有効な路面情報を先読みしてばね上を制振することができるプレビュー制振制御装置及び方法を提供することである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕

【0008】

本発明によれば、車両（Ｖ1）の走行中に車輪（１１）の位置及び車輪の前方の位置の少なくとも一方の路面の上下変位に関連する路面変位関連情報を検出する路面変位関連情報検出装置（上下加速度センサ３１、ストロークセンサ３２）と、路面変位関連情報検出装置を制御する第一の制御ユニット（ＥＣＵ３０）と、を備えた車載制御装置（１０２）と、
プレビュー参照データベース（４５）を記憶する記憶装置（４４）と、記憶装置を制御する第二の制御ユニット（管理サーバ４２）と、を備えたプレビュー参照データベース制御装置（１０４）と、
を備え、
第一の制御ユニット（３０）は、路面変位関連情報検出装置により検出された路面変位関連情報と該路面変位関連情報が検出された位置を特定可能な位置情報とを紐づけて第二の制御ユニット（４２）へ送信するよう構成され、
第二の制御ユニット（４２）は、車両又は他車から送信される検出された路面変位関連情報に基づいて路面の上下変位に関連する路面変位関連値（ｚ_１）を演算し、該路面変位関連値とそれに対応する位置情報とが紐づけられたデータのセットをプレビュー参照データベース（４５）の一部として記憶装置（４４）に記憶するよう構成され、
更に、第一の制御ユニット（３０）は、プレビュー参照データベースの路面変位関連値及び位置情報を使用して車両のばね上の振動を低減するプレビュー制振制御を行うよう構成された、
車両用プレビュー制振制御装置（１００）（本発明の基本の構成）が提供される。

【0009】

上記本発明の基本の構成において、第一及び第二の制御ユニットの少なくとも一方は、路面変位関連情報取得装置により路面変位関連情報が検出された地点に対し車両の進行方向を横切る方向に位置する所定の隣接領域の路面変位関連値が、前記地点の路面変位関連値と同一であると仮定するよう構成され、第二の制御ユニット（４２）は、所定の隣接領域について、仮定された路面変位関連値の低周波成分を抽出処理し、抽出処理後の仮定された路面変位関連値と所定の隣接領域の位置を特定可能な位置情報とが紐づけられた仮定のデータのセットを、プレビュー参照データベースの一部として記憶装置に記憶するよう構成される（第一の構成）。

【0010】

上記の構成によれば、路面変位関連情報検出装置により検出された路面変位関連情報と該路面変位関連情報が検出された位置を特定可能な位置情報とが紐づけられて第二の制御ユニットへ送信される。また、車両又は他車から送信される検出された路面変位関連情報に基づいて路面の上下変位に関連する路面変位関連値が演算され、該路面変位関連値とそれに対応する位置情報とが紐づけられたデータのセットがプレビュー参照データベースの一部として記憶装置に記憶される。更に、プレビュー参照データベースの路面変位関連値及び位置情報を使用して車両のばね上の振動を低減するプレビュー制振制御が行われる。

【0011】

よって、第一の制御ユニットは、記憶装置に記憶されたプレビュー参照データベースの路面変位関連値及び位置情報を先読みしてプレビュー制振制御を行うことにより、車両のばね上の振動を低減することができる。

【0012】

一般に、路面変位関連情報取得装置により路面変位関連情報が検出される地点の路面変位関連値及びそれに隣接する領域、特に車両の進行方向を横切る方向に位置する隣接領域の路面変位関連値は同一である可能性が高い。よって、路面変位関連情報が検出される地点に対し車両の進行方向を横切る方向に位置する所定の隣接領域の路面変位関連値は、前記地点の路面変位関連値と同一であるとみなされてよい。

【0013】

上記の構成によれば、路面変位関連情報取得装置により路面変位関連情報が検出された地点に対し車両の進行方向を横切る方向に位置する所定の隣接領域の路面変位関連値が、前記地点の路面変位関連値と同一であると仮定される。

【0014】

よって、路面変位関連情報検出装置により路面変位関連情報が検出された地点の路面変位関連値が特定されるだけでなく、所定の隣接領域の路面変位関連値も、検出された路面変位関連情報に基づいて演算された路面変位関連値であると特定される。従って、路面変位関連情報が検出された地点及び所定の隣接領域についてのデータのセットを使用してプレビュー制振制御を行うことができるので、多数の車両が同一の道路を様々な横方向位置にて走行しなくても、有効な路面変位関連値を先読みし、ばね上を制振することができる。
更に、所定の隣接領域について、仮定された路面変位関連値の低周波成分が抽出処理され、抽出処理後の仮定された路面変位関連値と所定の隣接領域の位置を特定可能な位置情報とが紐づけられた仮定のデータのセットが、プレビュー参照データベースの一部として記憶装置に記憶される。よって、所定の隣接領域については、抽出処理後の仮定された路面変位関連値と所定の隣接領域の位置を特定可能な位置情報とが紐づけられた仮定のデータのセットをプレビュー参照データベースの一部として記憶装置に記憶することができる。
一般に、路面変位関連値の周波数が高いほど、路面の平坦性が低く、互いに隣接する路面部位の路面変位関連値の間の相違量が大きい可能性が高くなる。換言すれば、路面変位関連値の周波数が高いほど、路面変位関連値が同一であると仮定することができる路面の範囲が狭くなる。しかし、路面変位関連値の低周波成分は路面の比較的広い範囲に亘り同一である。
上記の第一の構成によれば、仮定された路面変位関連値の低周波成分が抽出処理される。よって、仮定された路面変位関連値の低周波成分が抽出処理されない場合に比して、路面の平坦性が低い状況においても、所定の隣接領域について仮定されたばね下変位が、その領域の実際のばね下変位と大きく相違する虞を低減することができる。従って、仮定されたばね下変位と実際のばね下変位と大きく相違することに起因して不適切な制御力にてプレビュー制振制御が行われる虞を低減することができる。

【0017】

上記第一の構成の一つの態様においては、第二の制御ユニット（４２）は、仮定のデータのセットをプレビュー参照データベース（４５）の一部として記憶装置に記憶する場合には、路面変位関連値が仮定された路面変位関連値であることを示す識別情報（フラグ６６）と共に仮定のデータのセットをプレビュー参照データベースの一部として記憶装置に記憶するよう構成される。

【0018】

上記態様によれば、仮定のデータのセットがプレビュー参照データベースの一部として記憶装置に記憶される場合には、路面変位関連値が仮定された路面変位関連値であることを示す識別情報と共に仮定のデータのセットがプレビュー参照データベースの一部として記憶装置に記憶される。

【0019】

よって、記憶装置に記憶されているプレビュー参照データベースの路面変位関連値及び位置情報を使用してプレビュー制振制御を行う際に、路面変位関連値が仮定された路面変位関連値であるか否かを識別情報によって判別することができる。

【0020】

更に、上記第一の構成の他の一つの態様においては、第二の制御ユニット（４２）は、所定の隣接領域の位置について車両又は他車が走行する際に検出された路面変位関連情報に基づいて演算された路面変位関連値と位置情報とが紐づけられたデータのセットが記憶装置（４４）に既に記憶されていると判定したときには、仮定のデータのセットを記憶装置に記憶しないよう構成される。

【0021】

上記態様によれば、所定の隣接領域の位置について車両又は他車が走行する際に検出された路面変位関連情報に基づいて演算された路面変位関連値と位置情報とが紐づけられたデータのセットが記憶装置に既に記憶されていると判定したときには、仮定のデータのセットは記憶装置に記憶されない。

【0022】

よって、検出された路面変位関連情報に基づいて演算された路面変位関連値と位置情報とが紐づけられ記憶装置に既に記憶されているデータのセットが、仮定のデータのセットによって上書きされて記憶されることを防止することができる。

【0026】

更に、上記第一の構成の他の一つの態様においては、第二の制御ユニットは、抽出処理により抽出する成分の周波数が低いほど、所定の隣接領域の車両の進行方向を横切る方向の大きさを大きくするよう構成される。

【0027】

後に説明するように、路面変位関連値が同一であると仮定することができる範囲は、路面変位関連値の波長が長いほど大きくてよく、路面変位関連値の波長はばね下変位の周波数が低いほど大きい。よって、路面変位関連値が同一であると仮定する隣接領域の車両の進行方向を横切る方向の大きさは、抽出処理により抽出される成分の周波数が低いほど大きくされてよい。

【0028】

上記態様によれば、抽出処理により抽出する成分の周波数が低いほど、所定の隣接領域の車両の進行方向を横切る方向の大きさが大きくされる。よって、路面の平坦性が高い状況においては、所定の隣接領域の上記方向の大きさを大きくし、これにより路面変位関連値が同一であると仮定する範囲を大きくすることができる。逆に、路面の平坦性が低い状況においては、所定の隣接領域の上記方向の大きさを小さくし、所定の隣接領域について仮定された路面変位関連値が、その領域の実際の路面変位関連値と大きく相違する虞を低減することができる。

【0029】

更に、上記第一の構成の他の一つの態様においては、車両（Ｖ1）は、ばね上とばね下との間に作用する制御力を発生するよう構成された制御力発生装置（アクティブアクチュエータ１７）を有し、第一の制御ユニット（３０）は、車輪（１１）が通過すると予測される車輪通過予測位置を決定し、プレビュー参照データベースのうち車輪通過予測位置の路面変位関連値又は仮定された路面変位関連値を通信により取得し、取得した路面変位関連値又は仮定された路面変位関連値に基づいて、車輪が車輪通過予測位置を通過する際のばね上の振動を低減するための目標プレビュー制振制御力（Ｆct）を演算し、車輪が車輪通過予測位置を通過する際に制御力発生装置により発生される制御力が目標プレビュー制振制御力になるように制御力発生装置を制御するよう構成される。

【0030】

上記態様によれば、車輪が通過すると予測される車輪通過予測位置が決定され、プレビュー参照データベースのうち車輪通過予測位置の路面変位関連値又は仮定された路面変位関連値が通信により取得される。取得された路面変位関連値又は仮定された路面変位関連値に基づいて、車輪が車輪通過予測位置を通過する際のばね上の振動を低減するための目標プレビュー制振制御力が演算される。更に、車輪が車輪通過予測位置を通過する際に制御力発生装置により発生される制御力が目標プレビュー制振制御力になるように制御力発生装置が制御される。

【0031】

よって、プレビュー参照データベースのうち車輪通過予測位置の路面変位関連値が、仮定された路面変位関連値である場合にも、その仮定された路面変位関連値に基づいて目標プレビュー制振制御力を演算し、目標プレビュー制振制御力に基づいてプレビュー制振制御を行うことができる。

【0032】

また、本発明によれば、上記本発明の基本構成において、
第一及び第二の制御ユニットの少なくとも一方は、路面変位関連情報検出装置により路面変位関連情報が検出された地点に対し車両の進行方向を横切る方向に位置する所定の隣接領域の路面変位関連値が、地点の路面変位関連値と同一であると仮定するよう構成され、
車両（Ｖ1）は、ばね上とばね下との間に作用する制御力を発生するよう構成された制御力発生装置（アクティブアクチュエータ１７）を有し、
第一の制御ユニット（３０）は、車輪（１１）が通過すると予測される車輪通過予測位置を決定し、プレビュー参照データベースのうち車輪通過予測位置の路面変位関連値又は仮定された路面変位関連値を通信により取得し、取得した路面変位関連値又は仮定された路面変位関連値に基づいて、車輪が車輪通過予測位置を通過する際のばね上の振動を低減するための目標プレビュー制振制御力（Ｆct）を演算し、車輪が車輪通過予測位置を通過する際に制御力発生装置により発生される制御力が目標プレビュー制振制御力になるように制御力発生装置を制御するよう構成され、
更に、第一の制御ユニット（３０）は、仮定された路面変位関連値を通信により取得したときには、仮定された路面変位関連値の低周波成分を抽出処理し、抽出処理後の仮定された路面変位関連値に基づいて、車輪（１１）が車輪通過予測位置を通過する際のばね上の振動を低減するための目標プレビュー制振制御力（Ｆct）を演算するよう構成される（第二の構成）。
上記の第二の構成によれば、車輪が通過すると予測される車輪通過予測位置が決定され、プレビュー参照データベースのうち車輪通過予測位置の路面変位関連値又は仮定された路面変位関連値が通信により取得される。取得された路面変位関連値又は仮定された路面変位関連値に基づいて、車輪が車輪通過予測位置を通過する際のばね上の振動を低減するための目標プレビュー制振制御力が演算される。更に、車輪が車輪通過予測位置を通過する際に制御力発生装置により発生される制御力が目標プレビュー制振制御力になるように制御力発生装置が制御される。
よって、プレビュー参照データベースのうち車輪通過予測位置の路面変位関連値が、仮定された路面変位関連値である場合にも、その仮定された路面変位関連値に基づいて目標プレビュー制振制御力を演算し、目標プレビュー制振制御力に基づいてプレビュー制振制御を行うことができる。

【0033】

更に、上記の第二の構成によれば、仮定された路面変位関連値が通信により取得されたときには、仮定された路面変位関連値の低周波成分が抽出処理される。よって、路面変位関連値の低周波成分が抽出処理されない場合に比して、路面の平坦性が低い状況においても、所定の隣接領域について仮定された路面変位関連値が、その領域の実際の路面変位関連値と大きく相違する虞を低減することができる。従って、仮定された路面変位関連値と実際の路面変位関連値とが大きく相違することに起因して不適切な制御力にてプレビュー制振制御が行われる虞を低減することができる。

【0034】

更に、上記の第二の構成の一つの態様においては、第一の制御ユニット（３０）は、抽出処理により抽出する成分の周波数が低いほど、所定の隣接領域の車両（Ｖ1）の進行方向を横切る方向の大きさ（Ｗ）を大きくするよう構成される。

【0035】

上記態様によれば、抽出処理により抽出する成分の周波数が低いほど、所定の隣接領域の車両の進行方向を横切る方向の大きさが大きくされる。よって、路面の平坦性が高い状況においては、所定の隣接領域の上記方向の大きさを大きくし、これにより路面変位関連値が同一であると仮定する範囲を大きくすることができる。逆に、路面の平坦性が低い状況においては、所定の隣接領域の上記方向の大きさを小さくし、所定の隣接領域にについて仮定された路面変位関連値が、その領域の実際の路面変位関連値と大きく相違する虞を低減することができる。

【0036】

更に、上記の第二の構成の他の一つの態様においては、第一の制御ユニット（３０）は、通信により取得した車輪通過予測位置の路面変位関連値が仮定された路面変位関連値であると判定したときには、目標プレビュー制振制御力を低減するよう構成される。

【0037】

仮定された路面変位関連値の信頼性は検出値に基づく路面変位関連値の信頼性よりも低いので、仮定された路面変位関連値に基づいて演算される目標プレビュー制振制御力の信頼性は、検出値に基づく路面変位関連値に基づいて演算される目標プレビュー制振制御力の信頼性よりも低い。

【0038】

上記態様によれば、通信により取得した車輪通過予測位置の路面変位関連値が仮定された路面変位関連値であると判定されたときには、目標プレビュー制振制御力が低減され、発生される制御力が低減される。よって、路面変位関連値が仮定された路面変位関連値であるときにも目標プレビュー制振制御力が低減されない場合に比して、不適切な大きい制振制御力が発生される虞れを低減することができる。

【0039】

更に、上記の第二の構成の他の一つの態様においては、車載制御装置（１０２）は、目標プレビュー制振制御力以外の他の目標制振制御力を演算し、車輪が車輪通過予測位置を通過する際に制御力発生装置により発生される制御力が他の目標制振制御力になるように制御力発生装置を制御する他の制振制御を行うよう構成され、第一の制御ユニットは、通信により取得した車輪通過予測位置の路面変位関連値が仮定された路面変位関連値であると判定したときには、他の目標制振制御力に基づいて発生される制御力を増大させるよう構成される。

【0040】

上記態様によれば、目標プレビュー制振制御以外の他の目標制振制御力が演算され、車輪が車輪通過予測位置を通過する際に制御力発生装置により発生される制御力が他の目標制振制御力になるように制御力発生装置を制御する他の制振制御が行われる。更に、通信により取得された車輪通過予測位置の路面変位関連値が仮定された路面変位関連値であると判定されたときには、他の目標制振制御力に基づいて発生される制御力が増大される。

【0041】

よって、他の制振制御が行われない場合に比して、路面変位関連値が仮定された路面変位関連値であるときにもばね上の振動を効果的に低減することができる。特に、路面変位関連値が仮定された路面変位関連値であるときに、目標プレビュー制振制御力に基づいて発生される制御力が低減される場合には、他の制振制御の制御力によって制振制御力が不足する虞れを他の制振制御の制御力によって低減することができる。

【0042】

更に、上記の第二の構成の他の一つの態様においては、第二の制御ユニット（４２）は、プレビュー参照データベース（４５）における各道路の路面が複数の路面区画（６４）に予め区分された路面区画情報（６８）を記憶しており、演算した路面変位関連値に対応する位置情報として、路面区画を特定可能な位置情報を記憶装置（４４）に記憶するよう構成される。

【0043】

上記態様によれば、プレビュー参照データベースにおける各道路の路面が複数の路面区画に予め区分された路面区画情報が記憶されており、演算された路面変位関連値に対応する位置情報として、路面区画を特定可能な位置情報が記憶装置に記憶される。

【0044】

よって、各路面区画についてのデータのセットよりなるプレビュー参照データベースを記憶装置に記憶することができる。従って、路面変位関連情報が検出される各地点及び隣接領域の各地点についてのデータのセットが、プレビュー参照データベースの一部として記憶装置に記憶される場合に比して、データのセットの数を低減し、記憶装置の記憶容量を低減することができる。

【0045】

更に、本発明によれば、車両（Ｖ1）の走行中に車輪（１１）の位置及び車輪の前方の位置の少なくとも一方の路面の上下変位に関連する路面変位関連情報を検出する路面変位関連情報検出装置（上下加速度センサ３１、ストロークセンサ３２）と、路面変位関連情報検出装置を制御する第一の制御ユニット（ＥＣＵ３０）と、を備えた車載制御装置（１０２）と、プレビュー参照データベース（４５）を記憶する記憶装置（４４）と、記憶装置を制御する第二の制御ユニット（管理サーバ４２）と、を備えたプレビュー参照データベース制御装置（１０４）と、を使用して車両のばね上の振動を低減する車両用プレビュー制振制御方法が提供される。

【0046】

車両用プレビュー制振制御方法は、路面変位関連情報検出装置により検出された路面変位関連情報と該路面変位関連情報が検出された位置を特定可能な位置情報とを紐づけて第二の制御ユニットへ送信するステップと、車両又は他車から送信される路面変位関連情報に基づいて路面の上下変位に関連する路面変位関連値（ｚ_１）を演算するステップと、演算された路面変位関連値とそれに対応する位置情報とが紐づけられたデータのセットをプレビュー参照データベースの一部として記憶装置に記憶するステップと、プレビュー参照データベースの路面変位関連情報及び位置情報を使用してプレビュー制振制御を行うステップと、データのセットを記憶装置に記憶するステップ及びプレビュー制振制御を行うステップの少なくとも一方において、路面変位関連情報検出装置により路面変位関連情報が検出された地点に対し車両の進行方向を横切る方向に位置する所定の隣接領域の路面変位関連値が、前記地点の路面変位関連値と同一であると仮定するステップと、を含み、データのセットを記憶装置に記憶するステップ及びプレビュー制振制御を行うステップの少なくとも一方において、所定の隣接領域について、仮定された路面変位関連値の低周波成分を抽出処理し、抽出処理後の仮定された路面変位関連値と所定の隣接領域の位置を特定可能な位置情報とが紐づけられた仮定のデータのセットを使用するステップ、を含む。

【0047】

よって、上記制御方法によれば、上記プレビュー制振制御装置と同様に、記憶装置に記憶されたプレビュー参照データベースの路面変位関連値及び位置情報を先読みしてプレビュー制振制御を行うことにより、車両のばね上の振動を低減することができる。

【0048】

更に、上記の制御方法によれば、路面変位関連情報が検出された地点及び所定の隣接領域についてのデータのセットを記憶装置に記憶することができる。よって、多数の車両が同一の道路を様々な横方向位置にて走行しなくても、有効な路面変位関連値を先読みし、ばね上を制振することができる。
更に、上記の制御方法によれば、所定の隣接領域について、仮定された路面変位関連値の低周波成分が抽出処理され、抽出処理後の仮定された路面変位関連値と所定の隣接領域の位置を特定可能な位置情報とが紐づけられた仮定のデータのセットが使用される。よって、仮定された路面変位関連値の低周波成分が抽出処理されない場合に比して、路面の平坦性が低い状況においても、所定の隣接領域について仮定されたばね下変位が、その領域の実際のばね下変位と大きく相違する虞を低減することができる。従って、仮定されたばね下変位と実際のばね下変位と大きく相違することに起因して不適切な制御力にてプレビュー制振制御が行われる虞を低減することができる。

【0049】

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられる名称及び／又は符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた名称及び／又は符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0050】

【図1】実施形態にかかるプレビュー制振制御装置を示す概略構成図である。

【図2】アクティブアクチュエータを含むサスペンションを示す図である。

【図3】プレビュー参照データベースに記憶された路面区画情報の例を示す図である。

【図4】第一の実施形態において、特定された路面区画に隣接する所定の隣接領域にある路面区画のばね下変位が、特定された路面区画のばね下変位と同一であると仮定する要領を示す図である。

【図5】第一の実施形態のプレビュー参照データベース作成ルーチンを示すフローチャートである。

【図6】第一の実施形態のプレビュー制振制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図7】第二の実施形態のプレビュー参照データベース作成ルーチンを示すフローチャートである。

【図8】第二の実施形態のプレビュー制振制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図9】第二の実施形態において、検出値に基づくばね下変位に基づいて仮定のばね下変位を取得する要領を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0051】

［第一の実施形態］
＜構成＞
第一の実施形態においては、プレビュー制振制御装置１００は、図１に示すように、車両Ｖ1に搭載された車載装置１０２及び車外に設置されたプレビュー参照データベース制御装置１０４を含んでいる。

【0052】

車載装置１０２は、第一の制御ユニットとして機能するＥＣＵ３０、記憶装置３０ａ、位置情報取得装置３３及び無線通信装置３４を含んでいる。更に、車載装置１０２は、車両Ｖ1の左前輪１１ＦＬ、右前輪１１ＦＲ、左後輪１１ＲＬ及び右後輪１１ＲＬにそれぞれ対応して設けられたアクティブアクチュエータ１７ＦＬ、１７ＦＲ、１７ＲＬ及び１７ＲＲを含んでいる。左前輪１１ＦＬ、右前輪１１ＦＲ、左後輪１１ＲＬ及び右後輪１１ＲＬは、必要に応じて車輪１１と呼称される。アクティブアクチュエータ１７ＦＬ乃至１７ＲＲは、ばね上とばね下との間に作用する制御力を発生するよう構成された制御力発生装置として機能し、必要に応じてアクティブアクチュエータ１７と呼称される。

【0053】

なお、制御力発生装置は、発生可能な制御力は制限されるが、アクティブスタビライザ装置、減衰力可変式のショックアブソーバなどであってもよい。更に、制御力を発生可能なサスペンションとして、車輪がインホイールモータを含むサスペンション、即ち車輪の前後力がサスペンションのジオメトリを利用して上下力に変換されるサスペンション、ＡＶＳ（Adaptive Variable Suspension System）などであってもよい。

【0054】

図２に示すように、車両Ｖ1の各車輪１１は、車輪支持部材１２により回転可能に支持されている。車両Ｖ1は、各車輪１１に対応してサスペンション１３を備えており、サスペンション１３は独立懸架式のサスペンションであることが好ましい。各サスペンション１３は、対応する車輪を車体１０から懸架しており、サスペンションアーム１４、ショックアブソーバ１５及びサスペンションスプリング１６を含んでいる。

【0055】

サスペンションアーム１４は、車輪支持部材１２を車体１０に連結している。なお、図２においては、サスペンションアーム１４は、一つのサスペンション１３に対して一つしか図示されていないが、サスペンションアーム１４は一つのサスペンション１３に対して複数設けられていてよい。

【0056】

図２においては、ショックアブソーバ１５及びサスペンションスプリング１６は、車体１０とサスペンションアーム１４との間に配設されているが、車体１０と車輪支持部材１２との間に配設されていてもよい。サスペンションスプリング１６は、コイルスプリング以外のスプリングであってもよい。

【0057】

周知のように、車両Ｖ1の車体１０及びショックアブソーバ１５等の部材のうちサスペンションスプリング１６よりも車体１０の側の部分がばね上２１である。これに対し、車両Ｖ1の車輪１１及びショックアブソーバ１５等の部材のうちサスペンションスプリング１６より車輪１１の側の部分がばね下２２である。

【0058】

更に、アクティブアクチュエータ１７は、ショックアブソーバ１５及びサスペンションスプリング１６に対して並列に、車体１０とサスペンションアーム１４との間に配設されている。アクティブアクチュエータ１７は、ばね上２１とばね下２２との間に作用する制御力を発生するよう構成されており、制御力はアクティブアクチュエータ１７がＥＣＵ３０によって制御されることにより制御される。

【0059】

ＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを含み、マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びインターフェース（Ｉ／Ｆ）等を含んでいる。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、ルーチン）を実行することにより各種機能を実現する。

【0060】

ＥＣＵ３０は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶装置３０ａと接続されている。ＥＣＵ３０は、情報を記憶装置３０ａに記憶し（保存し）、記憶装置３０ａに記憶された（保存された）情報を読み出すことができる。なお、記憶装置３０ａは、本実施形態においてはハードディスクドライブであるが、ハードディスクドライブに限定されず、情報の読み書きが可能な周知の記憶装置又は記憶媒体であればよい。

【0061】

車載装置１０２には、左右の前輪１１ＦＬ、１１ＦＲに対応してばね上の上下加速度センサ３１ＦＲ、３１ＦＲ及びストロークセンサ３２ＦＲ、３２ＦＲが設けられている。これらの上下加速度センサ及びストロークセンサは車載のセンサであり、ＥＣＵ３０に接続されている。これらの上下加速度センサ及びストロークセンサは、車両Ｖ1の走行中に左右の前輪の位置の路面の上下変位に関連する路面変位関連情報を所定の時間毎に検出する路面変位関連情報検出装置として機能する。

【0062】

なお、「路面変位関連情報」は、車両のばね下の上下変位を表すばね下変位、ばね下変位の時間微分値であるばね下速度、路面の上下変位を表す路面変位及び路面変位の時間微分値である路面変位速度、又はこれらの演算の基礎とし得る物理量の少なくとも一つであってよい。更に、後述の「路面変位関連値」は、車両のばね下の上下変位を表すばね下変位及び路面の上下変位を表す路面変位の一方であってよい。よって、「路面変位関連情報」及び「路面変位関連値」は、具体的には路面の凹凸、非平坦性、横傾斜、縦傾斜などに関連する情報及び値である。

【0063】

左右の前輪の位置の路面変位関連情報を検出する路面変位関連情報検出装置は、ばね下２２の上下加速度を検出する上下加速度センサであってもよい。更に、左右の前輪の前方の位置の路面変位関連情報を検出する路面変位関連情報検出装置として、レーザーセンサが採用さてもよい。

【0064】

上下加速度センサ３１ＦＲ及び３１ＦＲは、車体１０（ばね上）のそれぞれ左右の前輪に対応する部位に設けられている。上下加速度センサ３１ＦＲ及び３１ＦＲは、それぞればね上２０の対応する部位の上下加速度（ばね上加速度ｄｄｚ₂fl及びｄｄｚ₂fr）を検出し、それらの上下加速度を表す信号をＥＣＵ３０へ出力する。なお、上下加速度センサ３１ＦＲ及び３１ＦＲは、これらを区別する必要がない場合、「上下加速度センサ３１」と称呼される。同様に、ばね上加速度ｄｄｚ₂fl及びｄｄｚ₂frは、「ばね上加速度ｄｄｚ₂」と称呼される。

【0065】

ストロークセンサ３２ＦＲ及び３２ＦＲは、それぞれ左右の前輪サスペンション１３に設けられている。ストロークセンサ３２ＦＲ及び３２ＦＲは、それぞれ対応するサスペンション１３の上下方向のストロークＨfl及びＨfrを検出し、その上下ストロークを表す信号をＥＣＵ３０へ出力する。ストロークＨfl及びＨfrは、それぞれ左右の前輪の位置に対応する車体１０（ばね上）と対応する車輪支持部材１２（ばね下）との間の上下方向の相対変位である。なお、ストロークセンサ３２ＦＲ及び３２ＦＲは、これらを区別する必要がない場合、「ストロークセンサ３２」と称呼される。同様に、ストロークＨfl及びＨfrは、「ストロークＨ」と称呼される。

【0066】

更に、ＥＣＵ３０は、図１に示されているように、位置情報取得装置３３及び無線通信装置３４に接続されている。

【0067】

位置情報取得装置３３は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機及び地図データベースを備えている。ＧＮＳＳ受信機は、車両Ｖ1の現時刻の位置（現在位置）を検出するための「人工衛星からの信号（例えば、ＧＮＳＳ信号）」を受信する。地図データベースには、道路地図情報等が記憶されている。位置情報取得装置３３は、ＧＮＳＳ信号に基づいて車両Ｖ1の現在位置（例えば、緯度及び経度）を取得する装置であり、例えば、ナビゲーション装置である。

【0068】

無線通信装置３４は、クラウド４０に収容されたプレビュー参照データベース制御装置１０４とネットワークＮを介して通信するための無線通信端末である。図１に示されているように、他車Ｖ２及びＶ3も車両Ｖ1の車載装置１０２と同様の車載装置を有し、それらの無線通信装置もネットワークＮを介してプレビュー参照データベース制御装置１０４と通信可能である。なお、図１に示された本実施形態においては、他車はＶ２及びＶ3の２台であるが、３台以上の多数であってよい。

【0069】

制御装置１０４は、ネットワークに接続された管理サーバ４２及び複数の記憶装置４４Ａ乃至４４Ｎを備えており、管理サーバ４２は第二の制御ユニットとして機能する。一つ又は複数の記憶装置４４Ａ乃至４４Ｎは、これらを区別する必要がない場合、「記憶装置４４」と称呼される。記憶装置４４は、プレビュー制振制御装置１００の車外の記憶装置として機能する。

【0070】

管理サーバ４２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェース（Ｉ／Ｆ）等を備えたＥＣＵであってよい。管理サーバ４２は、記憶装置４４に記憶されたデータの検索及び読み出しを行うと共に、データを記憶装置４４に書き込む。

【0071】

記憶装置４４には、プレビュー制振制御用マップであるプレビュー参照データベース（以下、単に「データベース」という）４５が記憶されている。データベース４５には、車両Ｖ1又は他車Ｖ２又はＶ3が実際に走行したときに検出された路面変位関連情報に基づいて演算されたばね下変位ｚ₁が、路面変位関連情報が検出された位置を特定可能な位置情報と紐付けられて登録されている。よって、データベース４５は、路面変位関連情報に基づいて演算されたばね下変位ｚ1と、路面変位関連情報が検出された位置を特定可能な位置情報との組合せのデータである。ばね下変位ｚ₁の演算及び位置情報については、後に詳細に説明する。

【0072】

本実施形態においては、管理サーバ４２は、各道路の情報を記憶すると共に、図３に示されているように、データベース４５において各道路の路面領域を示す地図情報として、各道路６０の路面６２が複数の路面区画６４に予め区分された路面区画情報６８を記憶している。Ｘ方向は例えば方位の北の方向であり、Ｙ方向はＸ方向に垂直な方向であってよい。各路面区画６４のＸ方向及びＹ方向の位置は、それぞれ指標Ｘm（m=１、２、３・・・）及び指標Ｙn（n=１、２、３・・・）により表される。

【0073】

なお、図３において、実線にて示される帯状の領域は、道路６０に対応する領域であり、点線は路面区画６４を示す線である。路面区画６４の大きさはデータベース（マップ）４５の解像度に影響する。即ち、路面区画６４の大きさが大きいほど、データベース４５の解像度が低下し、逆に路面区画６４の大きさが小さいほど、データベース４５の解像度が向上する。各路面区画６４の大きさ及び形状は、車輪のタイヤの接地領域の大きさ及び形状及び制御の容易性に則して決定されてよく、本実施形態の路面区画は一辺の長さが５０～１５０mmの一定値（典型的には１００mm）である正方形である。

【0074】

データベース４５の初期状態においては、各路面区画６４のばね下変位ｚ₁は、初期値（例えば０）に仮定されており、各路面区画６４の仮定フラグ６６がオンに設定されている。なお、仮定フラグ６６がオンであることは、対応する路面区画６４について記憶装置４４に記憶されているばね下変位が、初期値又は仮定されたばね下変位であることを意味する。仮定されたばね下変位については後述する。よって、仮定フラグ６６は、記憶装置４４に記憶されているばね下変位が、初期値又は仮定されたばね下変位であるか否かを示す識別情報として機能する。

【0075】

本実施形態において、管理サーバ４２が記憶装置４４に記憶する位置情報は、路面区画６４を特定可能な位置情報である。データベース４５に登録される例えばばね下変位ｚ₁cに紐付けられる位置情報は、図１に示されているように、路面区画６４を特定する「ＺjＸmＹn」（Ｚjは各道路６０の識別番号で、jは正の整数）と表記されてよい。

【0076】

更に、ＥＣＵ３０は、左前輪アクティブアクチュエータ１７ＦＬ、右前輪アクティブアクチュエータ１７ＦＲ、左後輪アクティブアクチュエータ１７ＲＬ及び右後輪アクティブアクチュエータ１７ＲＲのそれぞれに駆動回路（図示せず）を介して接続されている。

【0077】

ＥＣＵ３０は、各車輪１１の後述の通過予測位置のばね下変位ｚ₁に基づいて各車輪１１のばね上の振動を低減するための目標制御力Ｆctを演算し、各車輪１１が通過予測位置を通過するときにアクティブアクチュエータ１７が発生する制御力Ｆcが目標制御力Ｆctになるようにアクティブアクチュエータ１７を制御する。

【0078】

＜プレビュー制振制御の概要＞
次に、車載装置１０２のＥＣＵ３０が実行するプレビュー制振制御の概要について説明する。

【0079】

図には示されていないが、ばね上の質量をｍ₂とし、ばね下変位、即ちばね下の上下方向の変位をｚ₁とする。ばね上変位、即ち各車輪１１の位置におけるばね上の上下方向の変位をｚ₂とする。サスペンション１３のスプリング（サスペンションスプリング１６など）のばね定数（等価ばね定数）をＫとし、サスペンション１３のダンパ（ショックアブソーバ１５など）の減衰係数（等価減衰係数）をＣとする。アクチュエータ１７が発生する制御力をＦとする。

【0080】

更に、ｚ₁及びｚ₂の時間微分値を、それぞれｄｚ₁及びｄｚ₂とし、ｚ₁及びｚ₂の二階時間微分値を、それぞれｄｄｚ₁及びｄｄｚ₂とする。なお、ｚ₁及びｚ₂については上方への変位が正であり、スプリング、ダンパ及びアクチュエータ１７などが発生する力については上向きが正であるとする。

【0081】

車両Ｖ1のばね上２０の上下方向の運動についての運動方程式は、下記の式（１）にて表わされる。
ｍ₂ｄｄｚ₂＝Ｃ（ｄｚ₁－ｄｚ₂）＋Ｋ（ｚ₁－ｚ₂）－Ｆｃ・・・（１）

【0082】

式（１）における減衰係数Ｃは一定であると仮定する。しかし、実際の減衰係数はサスペンション１３のストローク速度に応じて変化するので、例えばストロークＨの時間微分値に応じて可変設定されてもよい。

【0083】

更に、制御力Ｆｃによってばね上の振動が完全に打ち消された場合（即ち、ばね上加速度ｄｄｚ₂、ばね上速度ｄｚ₂及びばね上変位ｚ₂がそれぞれゼロになる場合）、制御力Ｆｃは、式（２）で表される。
Ｆc＝Ｃｄｚ₁＋Ｋｚ₁・・・（２）

【0084】

従って、ばね上の振動を低減する制御力Ｆcは、制御ゲインをαとして、式（３）で表わすことができる。なお、制御ゲインαは、０より大きく且つ１以下の任意の定数である。
Ｆc＝α（Ｃｄｚ₁+Ｋｚ₁）・・・（３）

【0085】

更に、式（３）を式（１）に適用すると、式（１）は式（４）で表すことができる。
ｍ₂ｄｄｚ₂＝Ｃ（ｄｚ₁－ｄｚ₂）＋Ｋ（ｚ₁－ｚ₂）－α（Ｃｄｚ₁＋Ｋｚ₁）・・・（４）

【0086】

この式（４）をラプラス変換して整理すると、式（４）は式（５）で表される。即ち、ばね下変位ｚ₁からばね上変位ｚ₂への伝達関数が式（５）で表される。なお、式（５）中の「ｓ」はラプラス演算子である。

【0087】

【数1】

【0088】

式（５）によれば、αに応じて伝達関数の値は変化し、αが１である場合、伝達関数の値が最小になる。このことから、目標制御力Ｆctを式（３）に対応する下記の式（６）で表すことができる。なお、式（６）におけるゲインβ1はαＣｓに相当し、ゲインβ2はαＫに相当する。
Ｆct＝β_１×ｄｚ₁＋β_２×ｚ₁・・・（６）

【0089】

よって、車載装置１０２のＥＣＵ３０は、車輪１１が後に通過する位置（通過予測位置）のばね下変位ｚ₁及びその時間微分値dｚ₁をデータベース制御装置１０４から通信により予め取得し（先読みし）、ばね下変位ｚ₁を式（６）に適用することによって目標制御力Ｆctを演算する。そして、ＥＣＵ３０は、車輪１１が通過予測位置を通過するタイミングで（即ち、式（６）に適用されたばね下変位ｚ₁が生じるタイミングで）、目標制御力Ｆctに対応する制御力Ｆcをアクチュエータ１７に発生させる。このようにすれば、車輪１１が通過予測位置を通過する際に生じるばね上の振動を低減することができる。

【0090】

以上がばね上の制振制御であり、この予め取得したばね下変位ｚ₁に基づくばね上の制振制御が、本実施形態及び後述の他の実施形態におけるプレビュー制振制御である。

【0091】

なお、上述の説明においては、ばね下の質量及びタイヤの弾性変形が無視され、路面変位ｚ₀及びばね下変位ｚ₁が同一である仮定されている。従って、ばね下変位ｚ₁に代えて路面変位ｚ₀を用いて、同様のプレビュー制振制御が実行されてもよい。

【0092】

下記の式（７）は、上記式（６）の微分項（β₁×ｄｚ₁）を省略して、目標制御力Ｆctを簡便に演算する式である。目標制御力Ｆctが式（７）に従って演算される場合にも、ばね上の振動を低減する制御力（＝β₂×ｚ₁）がアクチュエータ１７により発生されるので、この制御力が発生されない場合に比べて、ばね上の振動を低減することができる。
Ｆct＝β₂×ｚ₁・・・（７）

【0093】

＜第一の実施形態のデータベース作成ルーチン＞
第一の実施形態においては、図５のフローチャートに示されたデータベースの作成ルーチンが所定の経過時間毎に実行されることにより、データベースが作成される。なお、ステップ５１０～５３０はＥＣＵ３０のＣＰＵにより実行され、ステップ５３０～５８０は管理サーバ４２のＣＰＵにより実行される。更に、ステップ５４０～５８０がばね下変位ｚ₁fl及びｚ₁frについて実行されてもよく、ばね下変位ｚ₁flについてステップ５４０～５８０が実行され、その後ばね下変位ｚ₁frについてステップ５４０～５８０が実行されてもよい。

【0094】

まず、ステップ５１０において、ＣＰＵは、上下加速度センサ３１ＦＲ、３１ＦＲにより検出されたばね上加速度ｄｄｚ₂fl、ｄｄｚ₂fr及びストロークセンサ３２ＦＲ、３２ＦＲにより検出されたストロークＨfl、Ｈfrを取得する。これらの情報は、左右の前輪の位置の路面の上下変位に関連する路面変位関連情報である。

【0095】

ステップ５２０において、ＣＰＵは、位置情報取得装置３３から車両Ｖ1の走行経路に基づく現在位置及び進行方向を取得し、それらに基づいて路面変位関連情報が取得された位置（車輪１１の位置）を特定可能な位置情報を取得する。この場合、位置情報取得装置３３は、自動運転に関する情報、ＧＮＳＳに関する情報などに基づいて現在位置及び進行方向を特定する。現在位置及び進行方向の特定には、既存の種々の方法が採用されてよいので、現在位置及び進行方向の特定についての詳細な説明を省略する。車両Ｖ1の現在位置及び進行方向は、路面変位関連情報が取得された位置を特定可能な位置情報である。

【0096】

ステップ５３０において、ＥＣＵ３０のＣＰＵは、ステップ５１０及び５２０において取得した路面変位関連情報と位置情報とが紐づけられたデータのセットとして、無線通信装置３４及びネットワークを介して管理サーバ４２へ送信する。管理サーバ４２のＣＰＵは、受信した情報を図１には示されていない記憶装置に記憶する。

【0097】

なお、ＥＣＵ３０のＣＰＵは、ステップ５１０及び５２０の完了毎に逐次行われてもよいが、ステップ５１０及び５２０において取得された情報が記憶装置３０ａなどに一時的に記憶され、一時的に記憶された一連の情報が所定の時間毎に管理サーバ４２へ送信されることが好ましい。

【0098】

ステップ５４０において、ＣＰＵは、ステップ５３０において受信したばね上加速度ｄｄｚ₂fl、ｄｄｚ₂fr及びストロークＨfl、Ｈfrに基づいて、オフラインのデータ処理によりそれぞれ左右の前輪に対応するばね下変位ｚ₁fl、ｚ₁frを演算する。ばね下変位は、当技術分野において公知の任意の要領にて演算されてよく、例えばオフラインフィルタ及び理想積分を使用して、ばね下変位の２階積分値とストロークとの差として演算されてよい。

【0099】

なお、ばね下変位ｚ₁は、左右の前輪に対応して設けられたばね下の上下加速度センサにより検出されるばね下の上下加速度を２階積分することにより演算されてもよい。また、ばね下変位ｚ₁は、各車輪の位置におけるばね上の上下加速度、サスペンションストローク、及びばね下の上下加速度の少なくも一つに基づいて、当技術分野において公知のオブザーバを用いて演算されてもよい。更に、ばね下変位ｚ₁は、レーザーセンサにより検出される左右の前輪の前方の位置の路面の上下変位に基づいて演算されてもよい。

【0100】

特に、本実施形態においては、ばね下変位ｚ₁は、各路面区画６４について演算される。路面区画についてのばね下変位ｚ₁の演算要領を。図４を参照して説明する。

【0101】

図４において、太い実線７０は、車輪１１のタイヤの接地領域の中心（図示せず）の移動軌跡の一例に対応する直線を示している。なお、矢印Ａは車輪１１の移動方向を示しており、説明の便宜上、車輪１１の移動方向は車両Ｖ1の進行方向と同一であるとする。

【0102】

太い実線７０上の黒丸７２は、ばね上の上下加速度センサ３１ＦＬなどのセンサにより検出値が検出された地点を示しており、検出値に基づくばね下変位はこれらの地点が属する路面区画のばね下変位として演算される。なお、データベース４５において路面領域を示す路面区画情報６８における黒７２の位置は、ステップ５３０において受信されるデータのセットに含まれる検出値と、車両Ｖ1の位置及び進行方向に基づいて決定される車輪１１の位置との同期をとることにより求められてよい。

【0103】

各センサの検出値は、センサのサンプリング周波数に応じた頻度で取得される。サンプリング周波数は一定であるので、検出値が取得される地点間の距離（即ち、図４の黒丸７２の間隔）は、車速Ｖv1が大きくなるほど大きくなる。例えば、サンプリング周波数が１００Ｈzであり、車速が時速１００kmであるとすると、検出値が取得される地点間の距離は、約２７８mmとなり、路面区画６４の辺及び対角線の長さよりも大きい。

【0104】

よって、車輪の移動方向に沿う黒丸７２の数は、車輪の移動方向に沿う路面区画６４の数よりも少ない。そこで、管理サーバ４２のＣＰＵは、検出値に基づいて相前後して演算された二つのばね下変位に対応する二つの地点、即ち互いに隣接する二つの黒丸７２の間の領域について、ばね下変位を補完するリサンプリングを行う。即ち、二つの黒丸７２の間に例えば１０mm毎に推定のばね下変位が存在するよう、ステップ５３０において受信されるデータのセットに含まれる検出値がリサンプリングされ、リサンプリングされた検出値に基づいて補完ばね下変位が演算される。図４の白丸７４は、補完ばね下変位に対応する地点を示している。

【0105】

なお、検出値のリサンプリングは、当技術分野に於いて公知の任意の要領にて実行されてよいので。検出値のリサンプリングについての説明を省略する。

【0106】

更に、管理サーバ４２のＣＰＵは、各路面区画６４に属する補完ばね下変位及び検出値に基づくばね下変位の平均値又は補完ばね下変位の平均値を当該路面区画のばね下変位として演算する。よって、図４において太い実線７０が通る全ての路面区画６４について検出値に基づくばね下変位が求められる。

【0107】

ステップ５５０において、ＣＰＵは、ステップ５３０において受信した位置情報に基づいて路面変位関連情報が取得された位置に対応する路面区画を特定する。更に、ＣＰＵは、特定した路面区画とステップ５４０において演算されたばね下変位（検出値に基づくばね下変位）とが紐づけられたデータのセットをデータベースの一部として記憶装置４４に記憶する。即ち、ＣＰＵは、特定した路面区画について、検出値に基づくばね下変位にてデータベースを更新する。

【0108】

なお、ＣＰＵは、特定した路面区画の仮定フラグがオンであるときには、仮定フラグをオフに切り替える。更に、特定した路面区画について検出値に基づくばね下変位が既に記憶されているときには、ステップ５４０において演算されたばね下変位が上書きにより記憶されてもよく、或いは既に記憶されているばね下変位と演算されたばね下変位との平均値が記憶されてもよい。

【0109】

ステップ５６０において、ＣＰＵは、ステップ５５０において特定した路面区画に隣接する所定の隣接領域にある路面区画のばね下変位が、特定した路面区画のばね下変位と同一であると仮定する。これにより、所定の隣接領域にある路面区画のばね下変位が、検出値に基づくばね下変位に基づいて演算される仮定のばね下変位に決定される。

【0110】

例えば、図４に示されているように、ＣＰＵは、上述のように特定した太い実線７０上の黒丸７２及び白丸７４を、太い実線７０の両側に太い実線に垂直な方向へ所定量移動してコピーする。図４において、破線７６は太い実線７０がコピーされた位置を示している。コピーされた黒丸７２c及び白丸７４cに対応する検出値に基づくばね下変位及び補完ばね下変位は、それぞれコピー元の黒丸７２及び白丸７４に対応する検出値に基づくばね下変位及び補完ばね下変位と同一である。なお、コピーに際し移動する方向は、車両Ｖ1の進行方向を横切る方向であればよく、太い実線７０に垂直な方向でなくてもよい。

【0111】

更に、ＣＰＵは、太い実線７０上の黒丸７２及び白丸７４について行われた上述のばね下変位の演算と同一の要領にて、各路面区画６４についてコピーされた補完ばね下変位及び検出値に基づくばね下変位に基づいて仮定のばね下変位を演算する。よって、車輪が通過する路面区画６４に隣接し且つ車輪が通過しない路面区画について、車輪が通過する路面区画６４の検出値に基づくばね下変位に基づいて仮定のばね下変位が求められる。

【0112】

なお、本実施形態においては、隣接は車両Ｖ1の進行方向に垂直な方向の隣接であるが、隣接の方向は車両Ｖ1の進行方向を横切る方向であればよく、例えば車両Ｖ1の長手方向に垂直な方向、車線に対し垂直な方向であってもよい。また、所定の隣接領域７８の車両Ｖ1の進行方向を横切る方向の幅Ｗは、車輪１１のタイヤ（図示せず）の幅よりも大きく、車線を越えない範囲に設定される。更に、太い実線７０の両側の幅Ｗは、互いに異なる値であってもよい。

【0113】

特に幅Ｗが大きい場合には、所定の隣接領域内の全ての路面区画６４について仮定のばね下変位が演算されるよう、上述の検出値に基づくばね下変位及び補完ばね下変位のコピーは、太い実線７０の両側において必要に応じて複数回行われてよい。

【0114】

前述のように、ばね下変位の周波数が高いほど、路面の平坦性が低く、互いに隣接する路面部位のばね下変位の間の相違量が大きい可能性が高くなる。換言すれば、ばね下変位の周波数が高いほど、ばね下変位が同一であると仮定することができる路面の範囲が狭くなる。よって、ステップ５６０において、所定の隣接領域のばね下変位の低周波成分を抽出する処理、例えばローバスフィルタ処理又は移動平均処理が行われ、抽出処理後のばね下変位が仮定のばね下変位ｚ₁aiとされてよい。

【0115】

低周波成分抽出処理によれば、低周波成分抽出処理が行われない場合に比して、路面の平坦性が低い状況においても、所定の隣接領域にある路面区画について仮定されたばね下変位が、その路面区画の実際のばね下変位と大きく相違する虞を低減することができる。従って、仮定されたばね下変位と実際のばね下変位とが大きく相違することに起因して不適切な制御力にてプレビュー制振制御が行われる虞を低減することができる。

【0116】

また、ばね下変位が同一であると仮定することができる範囲は、ばね下変位の波長が長いほど大きくてよく、ばね下変位の波長はばね下変位の周波数が低いほど大きい。よって、ばね下変位が同一であると仮定する隣接領域の幅Ｗは、抽出処理により抽出される成分の周波数に応じて、例えばローバスフィルタ処理のカットオフ周波数又は移動平均処理の平均する期間の長さに応じて変更されてよい。

【0117】

例えば、車速Ｖ1が３６km/hであるときの周波数が１Ｈzのばね下変位の１波長は１０mである。１波長のばね下変位のうち１０分の１の範囲（この範囲に特別の根拠はない）が同一の値であるとすると、ばね下変位が同一であると仮定する隣接領域７８の幅Ｗは、±０．５mの幅、即ち車輪の通過予測位置の両側の０．５mの幅が有効である。なお、＋及び－は、それぞれ車輪に対し車両の横方向外側及び車両の横方向内側を意味する。

【0118】

また、車速Ｖ1が３６km/hであるときの周波数が２Ｈzのばね下変位の１波長は５mである。ばね下変位が同一であると仮定する隣接領域７８の幅Ｗは、±０．２５mの幅、即ち車輪の通過予測位置の両側の０．２５mの幅が有効である。よって、ばね下変位が同一であると仮定する隣接領域７８の幅Ｗは、抽出処理により抽出される成分の周波数が低いほど大きくなるよう、可変設定されてよい。例えば、ローバスフィルタ処理のカットオフ周波数が低いほど、或いは移動平均処理の平均する期間の長さが長いほど、大きくなるよう、可変設定されてよい。

【0119】

上述の隣接領域７８の幅Ｗの可変設定によれば、路面の平坦性が高い状況においては、隣接領域７８の幅Ｗを大きくし、これによりばね下変位が同一であると仮定する範囲を大きくすることができる。逆に、路面の平坦性が低い状況においては、隣接領域７８の幅Ｗを小さくし、所定の隣接領域にある路面区画について仮定されたばね下変位が、その路面区画の実際のばね下変位と大きく相違する虞を低減することができる。

【0120】

ステップ５７０において、ＣＰＵは、所定の隣接領域にある各路面区画について、仮定フラグがオンであるか否かを順次判別する。更に、ＣＰＵは、各判別において否定判別をすると、即ち検出値に基づくばね下変位を含むデータのセットが既に記憶されていると判別すると、データのセットを記憶することなく、図５に示されたルーチンによる制御を一旦終了する。

【0121】

これに対し、ＣＰＵは、肯定判別をすると、ステップ５８０において同一であると仮定されたばね下変位（仮定されたばね下変位）と路面区画とが紐づけられたデータのセットをデータベースの一部として記憶装置４４に記憶する。即ち、ＣＰＵは、所定の隣接領域にある路面区画について、仮定されたばね下変位にてデータベースを更新する。

【0122】

＜第一の実施形態のプレビュー制振制御ルーチン＞
第一の実施形態においては、図６のフローチャートに示された制振制御ルーチンがＥＣＵ３０のＣＰＵによって所定の経過時間毎に実行されることにより、プレビュー制振制御が実行される。なお、プレビュー制振制御は、例えば左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪の順に各車輪の位置について実行されてよい。

【0123】

まず、ステップ６１０において、ＣＰＵは、位置情報取得装置３３から車両Ｖ1の位置に関する履歴情報を取得し、履歴情報に基づいて各車輪１１の現在位置、車速Ｖv１及び車両Ｖ1の進行方向Ｔｄを取得する。

【0124】

なお、ＥＣＵ３０のＲＯＭは、車両Ｖ1におけるＧＮＳＳ受信機の搭載位置と各車輪１１の位置との関係を記憶している。位置情報取得装置３３から取得される車両Ｖ1の現在位置はＧＮＳＳ受信機の搭載位置であり、ＣＰＵは、車両Ｖ1の現在位置、車両Ｖ1の進行方向Ｔｄ及び上記位置関係に基づいて各車輪１１の現在位置を特定する。更に、位置情報取得装置３３が受信するＧＮＳＳ信号は車両Ｖ1の移動速度に関する情報を含んでおり、ＣＰＵは、ＧＮＳＳ信号に基づいて車速Ｖv１を取得する。

【0125】

ステップ６２０において、ＣＰＵは、各車輪１１の現在位置、車両Ｖ1の進行方向Ｔｄ及び上記位置関係に基づいて、左右の前輪及び左右の後輪の移動予測進路を特定する。前輪及び後輪の移動予測進路は、それぞれ前輪１１Ｆ及び後輪１１Ｒが今後移動すると予測される進路である。

【0126】

ステップ６３０において、ＣＰＵは、左右の前輪及び左右の後輪の移動予測進路及び車速Ｖ１に基づいて、所定の時間後の左右の前輪の通過予測位置及び左右の後輪の通過予測位置を特定する。

【0127】

ステップ６４０において、ＣＰＵは、クラウド４０のデータベース４５から左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪の通過予測位置に対応する路面区画６４のばね下変位ｚ₁ai（i=fl、fr、rl及びrr）を取得する。

【0128】

なお、ばね下変位ｚ₁aiの取得は、制御サイクル毎に逐次行われてもよく、また車輪毎に一連の通過予測位置に対応する路面区画６４のばね下変位ｚ₁aiがまとめて取得され、ＥＣＵ３０のＲＡＭに保存されてもよい。

【0129】

ステップ６５０において、ＣＰＵは、車輪の通過予測位置に対応する路面区画６４の仮定フラグ６６がオンであるか否かを判別する。更に、ＣＰＵは、否定判別をすると、即ち通過予測位置に対応する路面区画６４のばね下変位が検出値に基づくばね下変位であると判別すると、ステップ６６０においてプレビュー制振制御のゲインＧpvを標準値である１に設定する。これに対し、ＣＰＵは、肯定判別をすると、ステップ６７０においてプレビュー制振制御のゲインＧpvを標準値よりも小さい正の値Ｇpva、例えば０．８に設定する。

【0130】

なお、プレビュー制振制御に加えてばね上の振動を低減するためのフィードバック制振制御が行われる場合には、ステップ６７０においてプレビュー制振制御のゲインＧpvが低減されることなく、フィードバック制振制御のゲインが増大されてもよい。更に、ステップ６７０においてプレビュー制振制御のゲインＧpvが低減されると共にフィードバック制振制御のゲインが増大されてもよい。換言すれば、プレビュー制振制御以外の他の制振制御も行われる車両の場合には、プレビュー制振制御量が低減されることなく、他の制振制御量が増大されてもよく、プレビュー制振制御量が低減されると共に他の制振制御量が増大されてもよい。

【0131】

なお、他の制振制御は、フィードバック制振制御に限定されない。例えば、他の制振制御は、レーザーセンサのようなプレビューセンサにより車輪の前方の位置の路面変位関連情報が取得され、路面変位関連情報に基づく路面変位関連値に基づいて制御力が制御される制振制御であってもよい。

【0132】

ステップ６８０において、ＣＰＵは、上記式（６）に対応する下記の式（８）により、ばね下変位ｚ₁ai及びその時間微分値ｄｚ₁aiに基づいて、各車輪のアクティブアクチュエータ１７ＦＬ～１７ＲＲの目標制御力Ｆcti（i=fl、fr、rl及びrr）を演算する。
Ｆcti＝Ｇpv（β_１×ｄｚ₁ai＋β_２×ｚ₁ai）・・・（８）

【0133】

ステップ６９０において、ＣＰＵは、目標制御力Ｆctiを含む制御指令を各車輪のアクティブアクチュエータ１７ＦＬ～１７ＲＲへ出力することにより、各アクティブアクチュエータが発生する制御力Ｆcが目標制御力Ｆctiになるように制御する。なお、各アクティブアクチュエータは、各車輪１１が対応する通過予測位置を通過するタイミングで目標制御力Ｆctiに対応する制御力を出力する。

【0134】

なお、本発明の車両用プレビュー制振制御方法は、
路面変位関連情報検出装置により検出された路面変位関連情報と該路面変位関連情報が検出された位置を特定可能な位置情報とを紐づけて第二の制御ユニットへ送信するステップＡと、
車両又は他車から送信される路面変位関連情報に基づいて路面の上下変位に関連する路面変位関連値を演算するステップＢと、
演算された路面変位関連値とそれに対応する位置情報とが紐づけられたデータのセットをデータベースの一部として記憶装置に記憶するステップＣと、
データベースの路面変位関連情報及び位置情報を使用してプレビュー制振制御を行うステップＤと、
データのセットを記憶装置に記憶するステップ及びプレビュー制振制御を行うステップの少なくとも一方において、路面変位関連情報検出装置により路面変位関連情報が検出された地点に対し車両の進行方向を横切る方向に位置する所定の隣接領域の路面変位関連値が、前記地点の路面変位関連値と同一であると仮定するステップＥと、
を含んでいる。

【0135】

第一の実施形態においては、ステップ５１０～５３０がステップＡに対応し、ステップ５４０がステップＢに対応する。ステップ５５０がステップＣに対応し、ステップ６１０～６９０がステップＤに対応する。更に、ステップ５６０がステップＥに対応する。よって、これらのステップによって本発明の車両用プレビュー制振制御方法が実行される。

【0136】

［第二の実施形態］
＜第二の実施形態のデータベース作成ルーチン＞
第二の実施形態においては、データベース作成は、図７のフローチャートに示されたデータベース作成ルーチンが所定の経過時間毎に実行されることにより行われる。ステップ７１０～７３０は第一の実施形態のステップ５１０～５３０と同様にＥＣＵ３０のＣＰＵにより実行され、ステップ７３０～７５０は第一の実施形態のステップ５３０～５５０と同様に管理サーバ４２のＣＰＵにより実行される。

【0137】

よって、第二の実施形態のデータベース作成ルーチンについての説明を省略する。なお、図７と図５との比較から解るように、第二の実施形態においては、第一の実施形態のステップ５６０～５８０に対応するステップは実行されない。

【0138】

＜第二の実施形態のプレビュー制振制御ルーチン＞
第二の実施形態においては、図８のフローチャートに示された制振制御ルーチンがＥＣＵ３０のＣＰＵによって所定の経過時間毎に実行されることにより、プレビュー制振制御が実行される。なお、本実施形態のプレビュー制振制御も、例えば左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪の順に各車輪の位置について実行されてよい。ステップ８１０～８３０は第一の実施形態のステップ６１０～６３０と同様に実行され、ステップ８５５及び８７５はそれぞれ第一の実施形態のステップ６６０及び６７０と同様に実行される。更に、ステップ８８０及び８９０はそれぞれ第一の実施形態のステップ６８０及び６９０と同様に実行される。

【0139】

ＣＰＵは、ステップ８３０を完了すると、ステップ８４０において、車輪の通過予測位置及びそれに隣接する領域の路面区画６４のばね下変位ｚ₁i（i=fl、fr、rl及びrr）をデータベース４５から取得する。更に、ＣＰＵは、車輪の通過予測位置に対応する路面区画６４に検出値に基づくばね下変位ｚ₁aiのデータがあるか否かを判別する。

【0140】

ＣＰＵは、肯定判別をすると、ステップ８５０においてデータベース４５から取得したばね下変位ｚ₁iのうち、車輪の通過予測位置に対応する路面区画６４のばね下変位ｚ₁ai（i=fl、fr、rl及びrr）を取得する。更に、ＣＰＵは、ステップ８５５においてプレビュー制振制御のゲインＧpvを標準値である１に設定する。

【0141】

これに対し、ＣＰＵは、否定判別をすると、即ち車輪の通過予測位置に対応する路面区画６４に検出値に基づくばね下変位のデータがないと判別すると、ステップ８６０において車輪の通過予測位置に対応する路面区画６４に隣接する路面区画に検出値に基づくばね下変位のデータがあるか否かを判別する。

【0142】

本実施形態においても、隣接は車両Ｖ1の進行方向に垂直な方向の隣接であるが、隣接の方向は車両Ｖ1の進行方向を横切る方向であればよく、例えば車両Ｖ1の長手方向に垂直な方向、車線に対し垂直な方向であってもよい。なお、隣接の範囲は第一の実施形態における隣接の範囲と異なっていてよい。

【0143】

ＣＰＵは、否定判別をすると、ステップ８８０及び８９０を実行することなく、換言すれば、プレビュー制振制御の制御力を制御することなく、図８のフローチャートに示された制振制御ルーチンを一旦終了する。なお、ＣＰＵは、否定判別をする場合には、フィードバック制振制御を行ってもよく、更にはプレビュー制振制御及びフィードバック制振制御以外の他の制振制御を行ってもよい。

【0144】

これに対し、ＣＰＵは、肯定判別をすると、ステップ８７０において車輪の通過予測位置のばね下変位は、隣接する路面区画領域（所定の隣接領域）のばね下変位と同一であると仮定し、その仮定のばね下変位ｚ₁aiを取得する。更に、ＣＰＵは、ステップ８７５においてプレビュー制振制御のゲインＧpvを標準値よりも小さい正の値Ｇpva、例えば０．８に設定する。

【0145】

図９は仮定のばね下変位を取得する要領の一例を示している。図９において、太い実線８０は、車輪１１のタイヤの接地領域の中心（図示せず）の移動進路の一例に対応する直線を示している。太い実線８０上の四角８２は、車輪１１のタイヤの接地領域の中心の通過予測位置を示している。これらの移動進路及び通過予測位置は、それぞれステップ８２０及び８３０において特定された車輪の予測移動進路及び車輪の通過予測位置に基づいて決定される。更に、図９において、符号８４は所定の隣接領域を示している。太い実線８０の両側の所定の隣接領域８４の幅Ｗは互いに異なる値であってもよい。

【0146】

なお、矢印Ｂは車輪１１の移動方向を示しており、説明の便宜上、車輪１１の移動方向は車両Ｖ1の進行方向と同一であるとする。図９に示されているように、太い実線８０が通る路面区画６４の少なくとも一部については検出値に基づくばね下変位ｚ₁は記憶されておらず、フラグ６６がオンであるが、所定の隣接領域８４の路面区画６４の少なくとも一部については検出値に基づくばね下変位ｚ₁が記憶され、フラグ６６がオフであるとする。

【0147】

図９において破線の矢印にて示されているように、所定の隣接領域８４の路面区画６４の検出値に基づくばね下変位ｚ₁が、太い実線７０が通る路面区画６４のばね下変位としてコピーされる。そしてコピーされたばね下変位ｚ₁が、車輪の通過予測位置の路面区画６４についての仮定のばね下変位ｚ₁aiとして記憶装置３０aに記憶される。この場合、コピーされるべきばね下変位ｚ₁が複数であるときには、コピーされるばね下変位は、太い実線７０に最も近い路面区画のばね下変位のみであってもよく、複数のばね下変位の平均値がコピーされてもよい。平均値は、太い実線７０に近いほど重みが大きい重み平均値であってもよい。

【0148】

車輪の通過予測位置の路面区画（「制御対象の路面区画」という）について、検出値に基づくばね下変位ｚ₁が記憶されていないときには、図９において破線の矢印にて示されているように、当該制御対象の路面区画のばね下変位は、隣接領域の路面区画のばね下変位と同一であると仮定される。更に、制御対象の路面区画についてのプレビュー制振制御は、仮定されたばね下変位に基づいて演算される目標制御力に基づいて行われる。

【0149】

これに対し、制御対象の路面区画について、検出値に基づくばね下変位ｚ₁が記憶されているときには、図９において破線の矢印が示されていないように、ばね下変位の仮定は行われない。更に、制御対象の路面区画についてのプレビュー制振制御は、記憶されているばね下変位に基づいて演算される目標制御力に基づいて行われる。

【0150】

前述のように、ばね下変位の周波数が高いほど、ばね下変位が同一であると仮定することができる路面の範囲が狭くなる。よって、ステップ８７０において、所定の隣接領域のばね下変位の低周波成分を抽出する処理、例えばローバスフィルタ処理又は移動平均処理が行われ、抽出処理後のばね下変位が仮定のばね下変位ｚ₁aiとされてよい。

【0151】

第一の実施形態と同様に、低周波成分抽出処理によれば、低周波成分抽出処理が行われない場合に比して、路面の平坦性が低い状況においても、所定の隣接領域にある路面区画について仮定されたばね下変位が、その路面区画の実際のばね下変位と大きく相違する虞を低減することができる。従って、仮定されたばね下変位と実際のばね下変位と大きく相違することに起因して不適切な制御力にてプレビュー制振制御が行われる虞を低減することができる。

【0152】

また、前述のように、ばね下変位が同一であると仮定することができる範囲は、ばね下変位の波長が長いほど大きくてよく、ばね下変位の波長はばね下変位の周波数が低いほど大きい。よって、ばね下変位が同一であると仮定する隣接領域８４の幅Ｗは、抽出処理により抽出される成分の周波数が低いほど大きくなるよう、可変設定されてよい。例えば、ローバスフィルタ処理のカットオフ周波数が低いほど、或いは移動平均処理の平均する期間の長さが長いほど、大きくなるよう、可変設定されてよい。

【0153】

上述の隣接領域８４の幅Ｗの可変設定によれば、路面の平坦性が高い状況においては、隣接領域８４の幅Ｗを大きくし、これによりばね下変位が同一であると仮定する範囲を大きくすることができる。逆に、路面の平坦性が低い状況においては、隣接領域７８の幅Ｗを小さくし、所定の隣接領域にある路面区画について仮定されたばね下変位が、その路面区画の実際のばね下変位と大きく相違する虞を低減することができる。

【0154】

なお、プレビュー制振制御に加えてばね上の振動を低減するためのフィードバック制振制御が行われる場合には、ステップ８７５においてプレビュー制振制御のゲインＧpvが低減されることなく、フィードバック制振制御のゲインが増大されてもよい。更に、ステップ８７５においてプレビュー制振制御のゲインＧpvが低減されると共にフィードバック制振制御のゲインが増大されてもよい。換言すれば、プレビュー制振制御以外の他の制振制御も行われる車両の場合には、プレビュー制振制御量が低減されることなく、他の制振制御量が増大されてもよく、プレビュー制振制御量が低減されると共に他の制振制御量が増大されてもよい。

【0155】

前述のように、本発明の車両用プレビュー制振制御方法は、ステップＡ～Ｅを含んでいる。第二の実施形態においては、ステップ７１０～７３０がステップＡに対応し、ステップ７４０がステップＢに対応する。ステップ７５０がステップＣに対応し、ステップ８１０～８５５及びステップ８８０～８９０がステップＤに対応する。更に、ステップ８６０～８７５がステップＥに対応する。よって、これらのステップによって本発明の車両用プレビュー制振制御方法が実行される。

【0156】

以上の説明より解るように、第一及び第二の実施形態によれば、記憶装置４４に記憶されたデータベース４５のばね下変位ｚ₁を通信により先読みしてプレビュー制振制御を行うことにより、車両のばね上の振動を低減することができる。特に、路面変位関連情報が検出された位置及び所定の隣接領域についてのデータのセットを使用してプレビュー制振制御を行うことができる。よって、多数の車両が同一の道路を様々な横方向位置にて走行しなくても、有効なばね下変位ｚ₁aiを先読みしてばね上を制振することができる。

【0157】

特に、第一の実施形態によれば、ばね下変位ｚ₁が仮定されたばね下変位である場合には、そのことを示す識別標識である仮定フラグ６６がオンに設定される。よって、データベース４５のばね下変位ｚ₁を使用してプレビュー制振制御を行う際に、ばね下変位が検出された路面変位関連情報に基づいて演算されたばね下変位であるか否かを仮定フラグ６６によって判別することができる。

【0158】

また、第一の実施形態によれば、所定の隣接領域の位置について車両又は他車が走行する際に検出された路面変位関連情報に基づいて演算されたばね下変位ｚ₁と位置情報とが紐づけられたデータのセットが記憶装置４４に既に記憶されているときには、仮定のデータのセットは記憶装置に記憶されない。よって、検出された路面変位関連情報に基づいて演算されたばね下変位と位置情報とが紐づけられ記憶装置に既に記憶されているデータのセットが、仮定のデータのセットによって上書きされて記憶されることを防止することができる。

【0159】

また、第一及び第二の実施形態によれば、車輪通過予測位置のばね下変位ｚ₁aiが仮定されたばね下変位である場合にも、その仮定されたばね下変位に基づいて目標プレビュー制振制御力を演算し、目標プレビュー制振制御力に基づいてプレビュー制振制御を行うことができる。

【0160】

また、第一及び第二の実施形態によれば、取得した車輪通過予測位置のばね下変位が仮定されたばね下変位であると判定されたときには、目標プレビュー制振制御力Ｆctiが低減されることにより、それに基づいて発生される制御力が低減される。よって、ばね下変位が仮定されたばね下変位であるときにも目標プレビュー制振制御力が低減されない場合に比して、不適切な大きい制振制御力が発生される虞れを低減することができる。

【0161】

また、第一及び第二の実施形態によれば、目標プレビュー制振制御以外の他の制振制御が行われない場合に比して、ばね下変位が仮定されたばね下変位であるときにもばね上の振動を効果的に低減することができる。特に、ばね下変位が仮定されたばね下変位であるときに、目標プレビュー制振制御力に基づいて発生される制御力が低減される場合には、制振制御力が不足する虞れを他の制振制御の制御力によって制振制御力が不足する虞れを低減することができる。

【0162】

また、第一及び第二の実施形態によれば、各路面区画６４についてのデータのセットよりなるデータベース４５を記憶装置４４に記憶することができる。よって、例えば路面変位関連情報が検出される各地点及び隣接領域の各地点についてのデータのセットが、データベースの一部として記憶装置に記憶される場合に比して、データのセットの数を低減し、記憶装置の記憶容量を低減することができる。

【0163】

特に、第一の実施形態によれば、所定の隣接領域の位置についてのばね下変位の仮定は、データベース制御装置１０４において行われる。よって、所定の隣接領域の位置についてのばね下変位の仮定が各車両において行われる第二の実施形態に比して、各車両においてプレビュー制振制御を効率的に行うことができる。

【0164】

逆に、第二の実施形態によれば、第一の実施形態によってもデータのセットが道路の全幅に亘り記憶装置４４に記憶されていない状況においても、プレビュー制振制御を実行する可能性を増大させることができる。換言すれば、車輪通過予測位置に検出値に基づくばね下変位がない状況においても、仮定されたばね下変位に基づいてプレビュー制振制御を実行する可能性を増大させることができる。

【0165】

［第一の変形例］
上述の第一の実施形態においては、記憶装置４４に記憶されているばね下変位が、初期値又は仮定されたばね下変位であるか否かを示す識別標識として、仮定フラグ６６が使用されている。本変形例においては、仮定フラグ６６に代えて、「車輪１１が各路面区画６４を通過した回数ＰＮ」が使用される。回数ＰＮが０であることは、車輪１１が通過していないことを意味し、回数ＰＮが１以上であることは、当該路面区画について検出値に基づくばね下変位ｚ₁が既に記憶装置４４に記憶されていることを意味する。よって、回数ＰＮによれば、仮定フラグ６６のオンからオフへの切り替えが不要になる。

【0166】

なお、第一の実施形態において回数ＰＮが採用される場合には、ステップ５７０及び６５０において、仮定フラグ６６がオンであるか否かの判別に代えて、回数ＰＮが０であるか否かの判別が行われる。

【0167】

［第二の変形例］
本変形例は、第一の実施形態の変形例である。本変形例のフローチャートは図示されていないが、データベース作成ルーチン及びプレビュー制振制御ルーチンは、ステップ５６０を除き、それぞれ図５及び図６のフローチャートに示されたルーチンと同一である。

【0168】

前述のように、第一の実施形態のステップ５６０においては、図４に示されているように、太い実線７０上の黒丸７２及び白丸７４が太い実線７０の両側に太い実線に垂直な方向へ所定量移動してコピーされる。更に、コピー後の黒丸７２及び白丸７４のばね下変位に基づいて、即ち各路面区画６４についてコピーされた検出値に基づくばね下変位及び補完ばね下変位に基づいて各路面区画６４の仮定のばね下変位が演算される。

【0169】

これに対し、本変形例のステップ５６０においては、ステップ５５０において演算された各路面区画６４のばね下変位が、太い実線７０に対し車両の進行方向を横切る方向に隣接する所定の隣接領域内の路面区画６４のばね下変位とみなされる。即ち、検出値に基づくばね下変位が求められた路面区画６４に隣接する所定の隣接領域内の路面区画６４のばね下変位は、検出値に基づくばね下変位と同一であると仮定される。なお、同一であると仮定されるばね下変位が複数である場合には、複数のばね下変位の平均値が仮定のばね下変位として演算されてよい。平均値は、太い実線７０に近いほど重みが大きい重み平均値であってもよい。

【0170】

本変形例によれば、所定の隣接領域内の各路面区画について、コピーされた検出値に基づくばね下変位及び補完ばね下変位に基づいて仮定のばね下変位を演算する必要がない。よって、第一の実施形態に比して簡便に所定の隣接領域内の各路面区画の仮定のばね下変位を求めることができる。

【0171】

以上においては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【0172】

例えば、上述の各実施形態においては、路面変位関連情報に基づく路面変位関連値はばね下変位であるが、路面変位であってもよい。

【0173】

上述の各実施形態においては、データベース作成ルーチンの後半部分は、車外に設置されたデータベース制御装置１０４の管理サーバ４２により実行される。しかし、データベース作成ルーチンの後半部分の少なくとも一部が、エッジの側、即ち車両において行われてもよい。データベース４５は、クラウド４０の記憶装置４４に記憶されている必要はなく、記憶装置３０ａに記憶されていてもよい。

【0174】

また、上述の各実施形態においては、車載装置１０２からデータベース制御装置１０４へ車速Ｖv１の情報は送信されない。しかし、例えばＧＮＳＳ受信機が取得する車両Ｖ１の現在位置に基づいて車速Ｖv１が取得され、車速Ｖv１の情報がデータのセットの一部として車載装置１０２からデータベース制御装置１０４へ送信されてもよい。また、その場合には、車速Ｖv１の情報がばね下変位及び位置情報と紐づけられてデータベース４５の一部として記憶装置４４に保存されてもよい。

【0175】

上述の各実施形態においては、アクティブアクチュエータ１７の目標制御力Ｆctiは、上記式（６）に対応する上記式（８）により、ばね下変位ｚ₁ai及びその時間微分値ｄｚ₁aiに基づいて演算される。しかし、目標制御力Ｆctiは、上記式（７）に対応する下記の式（９）により、ばね下変位ｚ₁aiに基づいて簡便に演算されてもよい。
Ｆcti＝Ｇpv×β_２×ｚ₁ai・・・（９）

【0176】

上述の第一の実施形態においては、仮定フラグ６６がオンであることは、対応する路面区画６４について記憶装置４４に記憶されているばね下変位が、初期値又は仮定されたばね下変位であることを意味する。しかし、記憶装置４４に記憶されているばね下変位が仮定されたばね下変位であることを示すフラグは、ばね下変位が初期値であることを示すフラグとは別のフラグであってもよい。これらのフラグが使用される場合には、記憶装置４４に記憶されているばね下変位が仮定されたばね下変位であるか初期値であるかを識別することができる。

【0177】

更に、上述の第一及び実施形態が組み合せて実施されてもよい。例えば、データベース作成ルーチンが図５のフローチャートに示されたルーチンに従って実行され、プレビュー制振制御ルーチンが図８のフローチャートに示されたルーチンに従って実行されてよい。

【符号の説明】

【0178】

Ｖ１…車両、１１…車輪、１３…サスペンション、１７…アクティブアクチュエータ、３０…電子制御装置、３０ａ…記憶装置、３１…上下加速度センサ、３２…ストロークセンサ、４０…クラウド、４２…管理サーバ、４４Ａ～４４Ｎ…記憶装置、４５…プレビュー参照データベース、６４…路面区画、６８…地図情報、６８…路面区画情報、１００…プレビュー制振制御装置、１０２…車載装置、１０４…データベース制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】