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(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】2024-09-24
(45)【発行日】2024-10-02
(54)【発明の名称】推定装置
(51)【国際特許分類】
B60W 40/12 20120101AFI20240925BHJP
【ＦＩ】
B60W40/12
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2020101917
(22)【出願日】2020-06-11
(65)【公開番号】P2021194981
(43)【公開日】2021-12-27
【審査請求日】2023-04-10
(73)【特許権者】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】100140486
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100170058
【弁理士】
【氏名又は名称】津田 拓真
(72)【発明者】
【氏名】飯田 貴大
(72)【発明者】
【氏名】劉 海博
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 大暉
【審査官】鶴江 陽介
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－１２３６２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１０５４７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２３４００１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両（１００）の重心位置を推定する推定装置（１０）であって、前記車両の車輪（１１１，１１２，１２１，１２２）に加えられる転舵トルクに関する情報、であるトルク情報を取得するトルク取得部（１１）と、
前記トルク情報に基づいて、前記車輪が路面から受けている輪荷重を取得する輪荷重取得部（１２）と、
前記車両が有するそれぞれの前記車輪ごとの、前記輪荷重の値に基づいて、前記車両の重心位置を推定する推定部（１３）と、を備え、
前記トルク取得部は、前記車両が直進しており、且つ、一定の加速度で加速又は減速しながら走行しているときに、前記車輪の転舵角を変化させる処理である転舵処理を行って前記トルク情報を取得する、推定装置。
【請求項2】
前記トルク取得部は、前記転舵処理を、前記車両が有する複数の前記車輪に対して同時に行う、請求項１に記載の推定装置。
【請求項3】
前記トルク取得部は、前記転舵処理を、前記車両が有する全ての前記車輪に対して同時に行う、請求項２に記載の推定装置。
【請求項4】
前記トルク取得部は、前記転舵処理において、前記車両が有する左右一対の前記車輪のそれぞれの転舵角を互いに逆方向に変化させる、請求項２又は３に記載の推定装置。
【請求項5】
前記輪荷重取得部は、前記車輪の転舵角が一定となっているときに取得された前記トルク情報に基づいて、前記輪荷重を取得する、請求項１に記載の推定装置。
【請求項6】
車両（１００）の重心位置を推定する推定装置（１０）であって、前記車両の車輪（１１１，１１２，１２１，１２２）に加えられる転舵トルクに関する情報、であるトルク情報を取得するトルク取得部（１１）と、
前記トルク情報に基づいて、前記車輪が路面から受けている輪荷重を取得する輪荷重取得部（１２）と、
前記車両が有するそれぞれの前記車輪ごとの、前記輪荷重の値に基づいて、前記車両の重心位置を推定する推定部（１３）と、を備え、
前記トルク取得部は、前記トルク情報を取得する際に、前記車輪の転舵角を変化させる処理、である転舵処理を行うものであって、
前記トルク取得部は、
前記車両が直進しており、且つ、一定の加速度で加速又は減速しながら走行しているときに、前記車輪の転舵角を２度以下の範囲内で変化させるように前記転舵処理を行う、推定装置。
【請求項7】
前記トルク情報と前記輪荷重との対応関係を記憶している記憶部（１４）を更に備え、前記輪荷重取得部は、前記対応関係を参照することにより前記輪荷重を取得する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の推定装置。
【請求項8】
前記記憶部は、前記車両の走行状態を示す情報、である状態情報ごとに前記対応関係を記憶している、請求項７に記載の推定装置。
【請求項9】
前記状態情報には、前記車輪のスリップ角を示す情報が含まれる、請求項８に記載の推定装置。
【請求項10】
前記状態情報には、前記車輪の転舵角を示す情報が含まれる、請求項８に記載の推定装置。
【請求項11】
車両（１００）の重心位置を推定する推定装置（１０）であって、前記車両の車輪（１１１，１１２，１２１，１２２）に加えられる転舵トルクに関する情報、であるトルク情報を取得するトルク取得部（１１）と、
前記トルク情報に基づいて、前記車輪が路面から受けている輪荷重を取得する輪荷重取得部（１２）と、
前記車両が有するそれぞれの前記車輪ごとの、前記輪荷重の値に基づいて、前記車両の重心位置を推定する推定部（１３）と、を備え、
前記輪荷重取得部は、
前記トルク情報に基づいた前記輪荷重の取得を、前記車両が有する複数の前記車輪のうちの一部についてのみ行い、
前記車両が有する他の前記車輪の前記輪荷重は、前記車両の重量から、前記トルク情報に基づいて取得された前記輪荷重を差し引くことにより算出し取得する、推定装置。
【請求項12】
前記トルク取得部は、前記トルク情報を取得する際に、前記車輪の転舵角を変化させる処理、である転舵処理を行う、請求項１１に記載の推定装置。
【請求項13】
前記トルク取得部は、前記転舵処理を、前記車両が有する複数の前記車輪に対して同時に行う、請求項１２に記載の推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車両の重心位置を推定する推定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば自動運転車両において、加速時や減速時等における走行姿勢の安定性を保つためには、車両の重心位置を正確に把握することが好ましい。しかしながら、車両の重心位置は常に一定なのではなく、車両内における乗員や荷物の配置等により変化する。
【0003】
下記特許文献１には、乗員の着座位置や重量，荷物の搭載位置や重量などをセンサにより検出し、これらの情報に基づいて重心位置を推定することについての記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１６－０９３０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献１には、各センサからの情報に基づいて、具体的にどのような方法で重心位置を推定するのかについては一切記載されていない。また、上記特許文献１に記載されているように、重心位置を推定することを目的として多数のセンサを別途追加することは、コストの観点から好ましくない。
【0006】
本開示は、車両の重心位置を推定することのできる推定装置、を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示に係る推定装置は、車両（１００）の重心位置を推定する推定装置（１０）であって、車両の車輪（１１１，１１２，１２１，１２２）に加えられる転舵トルクに関する情報、であるトルク情報を取得するトルク取得部（１１）と、トルク情報に基づいて、車輪が路面から受けている輪荷重を取得する輪荷重取得部（１２）と、車両が有するそれぞれの車輪ごとの、輪荷重の値に基づいて、車両の重心位置を推定する推定部（１３）と、を備える。
【0008】
このような構成の推定装置では、トルク取得部によって、転舵トルクに関する情報、であるトルク情報が取得される。「転舵トルクに関する情報」とは、車輪を転舵させるために必要な力に関する情報、もしくは、車輪の転舵状態を維持するために必要な力に関する情報のことである。トルク情報は、例えば、パワーステアリングシステムの駆動電流の大きさ等から得ることのできる情報であるから、多くの場合、追加のセンサを設けることなく、既存のセンサによって取得することができるものである。
【0009】
上記のトルク情報と、当該トルク情報に対応する車輪が受けている輪荷重と、の間には相関がある。そこで、上記推定装置の輪荷重取得部は、車輪が路面から受けている輪荷重をトルク情報に基づいて取得する。これにより、車輪ごとの輪荷重の値に基づいて、車両の重心位置を推定することが可能となる。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、車両の重心位置を推定することのできる推定装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
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。
【0013】
第１実施形態について説明する。本実施形態に係る推定装置１０は、車両１００に搭載されるものであり、車両１００の重心位置を推定するための装置として構成されている。推定装置１０の説明に先立ち、車両１００の構成について図１を参照しながら先ず説明する。図１は、車両１００の構成を上面視で模式的に描いたものである。
【0014】
本実施形態の車両１００は、運転に必要な操作の全部が自動的に行われる自動運転車両として構成されているであるが、操作の一部（例えば操舵）を運転者が手動で行うことも可能となっている。このように、車両１００は、運転に必要な操作の一部又は全部が自動的に行われる車両であってもよいのであるが、運転に必要な操作の全部が運転者によって行われる車両であってもよい。
【0015】
図１に示されるように、車両１００は、車体１０１と、車輪１１１、１１２、１２１、１２２と、転舵装置１３１、１３２、１４１、１４２と、操舵制御装置３１、３２と、を備えている。
【0016】
車体１０１は、車両１００の本体部分であり、一般に「ボディ」と称される部分である。車輪１１１は、車体１０１の前方且つ左側となる位置に設けられた車輪である。車輪１１２は、車体１０１の前方且つ右側となる位置に設けられた車輪である。車輪１２１は、車体１０１の後方且つ左側となる位置に設けられた車輪である。車輪１２２は、車体１０１の後方且つ右側となる位置に設けられた車輪である。
【0017】
尚、車両１００には、車輪１１１等を回転させ走行のための駆動力を発生させるためのモータージェネレータが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。同様に、車両１００には、制動力を発生させるための制動装置が設けられているのであるが、図１においてはやはりその図示が省略されている。車両１００において駆動力や制動力を発生させるための機構については、公知となっている種々の構成を採用することができる。車両１００が有する４つの車輪１１１、１１２、１２１、１２２は、これらのうちの何れかもしくは全てを駆動輪とすることができる。
【0018】
転舵装置１３１、１３２、１４１、１４２は、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれを転舵させる装置である。このうち、転舵装置１３１は車輪１１１を転舵させる装置であり、転舵装置１３２は車輪１１２を転舵させる装置であり、転舵装置１４１は車輪１２１を転舵させる装置であり、転舵装置１４２は車輪１２２を転舵させる装置である。自動運転の実行時において、これらはいずれも、車輪１１１等の転舵に必要となる力の全てを発生させる。車両１００の操舵を運転者が行う場合も同様であり、転舵装置１３１は、車輪１１１等の転舵に必要となる力を発生させる。
【0019】
転舵装置１３１、１３２、１４１、１４２のそれぞれの動作は、後述の操舵制御装置３１、３２によって個別に制御される。転舵装置１３１、１３２、１４１、１４２のそれぞれは、互いに独立に動作することができる。つまり、車両１００においては、４つの車輪１１１等を、互いに異なる方向に転舵させることが可能となっている。また、４つの車輪１１１等の全てを同時に転舵させるのではなく、一部のみを転舵させることも可能となっている。
【0020】
操舵制御装置３１、３２は、転舵装置１３１、１３２、１４１、１４２のそれぞれの動作を制御するための装置である。このうち、操舵制御装置３１は、転舵装置１３１、１３２の動作を制御するものである。操舵制御装置３１は、車輪１１１、１１２のそれぞれの転舵角が、推定装置１０等から送信される個別の指令値に一致した状態となるように、転舵装置１３１、１３２のそれぞれに対し供給される駆動電流を個別に調整する。ここでいう「転舵角」とは、車体１０１の前後方向に対して、車輪１１１等の回転軸と垂直な面のなす角度のことである。
【0021】
操舵制御装置３２は、転舵装置１４１、１４２の動作を制御するものである。操舵制御装置３２は、転舵装置１４１、１４２の動作を制御するものである。操舵制御装置３２は、車輪１２１、１２２のそれぞれの転舵角が、推定装置１０等から送信される個別の指令値に一致した状態となるように、転舵装置１４１、１４２のそれぞれに対し供給される駆動電流を個別に調整する。
【0022】
車両１００には、推定装置１０とは別に上位ＥＣＵ２０が設けられている。推定装置１０及び上位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。上位ＥＣＵ２０は、自動運転に必要な処理を行う。このような処理には、例えば、操舵制御装置３１、３２の動作を制御する処理や、車両１００の加減速を調整する処理等が含まれる。上位ＥＣＵ２０と推定装置１０とは、双方向の通信を行い互いに連携しながら、車両１００の走行に必要な処理を行う。推定装置１０によって推定された車両１００の重心位置は、推定装置１０から上位ＥＣＵ２０へと送信された後、上位ＥＣＵ２０が行う制御のために必要な情報として用いられる。
【0023】
自動運転の実行時における操舵制御装置３１、３２の動作は、基本的には上位ＥＣＵ２０により実行される。ただし、推定装置１０が重心位置の推定を行う際には、一時的に、操舵制御装置３１、３２の動作を推定装置１０が制御する。当該制御の具体的な内容については後述する。
【0024】
上記のような構成はあくまで一例である。例えば、推定装置１０及び上位ＥＣＵ２０の全体が、１つの制御装置として構成されている態様としてもよい。推定装置１０及び上位ＥＣＵ２０の役割分担や、具体的な装置の構成については、特に限定されない。
【0025】
車両１００のその他の構成について説明する。図２に示されるように、車両１００には、車輪速センサ１８１と、加速度センサ１８２と、操舵角センサ１８４と、が設けられている。
【0026】
車輪速センサ１８１は、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれについて、単位時間当たりにおける回転数を検出するためのセンサである。車輪速センサ１８１は、４つの車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれについて、１つずつ個別に設けられている。つまり、車両１００において車輪速センサ１８１は計４つ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１８１は単一のブロックとして模式的に描かれている。「車輪１１１の単位時間あたりにおける回転数」のことを、以下では単に「車輪１１１の回転数」のようにも表記する。その他の車輪１１２、１２１、１２２についても同様である。車輪速センサ１８１により検出された車輪１１１等のそれぞれの回転数を示す信号は、推定装置１０へと入力される。
【0027】
加速度センサ１８２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１８２は車体１０１に取り付けられている。加速度センサ１８２は、車体１０１の前後方向、左右方向、及び上下方向の各加速度を検出することのできるセンサとして構成されている。加速度センサ１８２により検出された各加速度を示す信号は、推定装置１０へと入力される。
【0028】
操舵角センサ１８４は、車両１００に設けられた不図示のハンドルの操作量、すなわち操舵角を検知するためのセンサである。操舵角センサ１８４により検出された操舵角を示す信号は、推定装置１０へと入力される。尚、車両１００が常に自動運転を行う車両であって、車両１００にハンドルが設けられていないような場合には、操舵角センサ１８４は無くてもよい。
【0029】
引き続き図２を参照しながら、推定装置１０の構成について説明する。推定装置１０は、その機能を表すブロック要素として、トルク取得部１１と、輪荷重取得部１２と、推定部１３と、記憶部１４と、を備えている。
【0030】
トルク取得部１１は、車輪１１１、１１２、１２１、１２２に加えられる転舵トルクに関する情報、であるトルク情報を取得する処理を行う部分である。「転舵トルクに関する情報」とは、車輪１１１等を転舵させるために必要な力に関する情報、もしくは、車輪１１１等の転舵状態を維持するために必要な力に関する情報のことである。前者の力には、車輪１１１等の「捩りトルク」が該当し、後者の力には、車輪１１１等の「セルフアライニングトルク」が該当する。上記の「トルク情報」は、上記いずれかの力の大きさを示す値そのものであってもよく、上記いずれかの力の大きさを間接的に示す他のパラメータであってもよい。
【0031】
推定装置１０には、転舵装置１３１、１３２、１４１、１４２のそれぞれに供給される駆動電流の大きさを示す信号が、操舵制御装置３１、３２から入力されている。トルク取得部１１は、それぞれの駆動電流の大きさに基づいて、全ての車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれのトルク情報を個別に取得する。このような態様に替えて、車輪１１１、１１２、１２１、１２２に加えられる転舵トルクの大きさを直接測定するセンサを車両１００に設けた上で、それぞれのセンサからの信号に基づいて、トルク取得部１１がトルク情報を取得することとしてもよい。尚、トルク情報として取得されるのは、回転力そのものを示す値であってもよいが、回転力を生じさせるための圧縮力、もしくは引っ張り力の大きさを示す値であってもよい。
【0032】
輪荷重取得部１２は、トルク取得部１１により取得されたトルク情報に基づいて、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれが路面から受けている輪荷重を取得する処理を行う部分である。「輪荷重」とは、車輪１１１等のそれぞれが、路面に対し垂直な方向に沿って路面から受ける力のことである。車輪１１１等のそれぞれが受ける輪荷重の大きさは、車両１００の重心位置により変化するものであり、通常は互いに異なる大きさとなる。
【0033】
車輪１１１等が受ける輪荷重の大きさと、当該車輪についてのトルク情報との間には相関がある。例えば、車輪１１１が受けている輪荷重が大きくなる程、車輪１１１を転舵させるためには大きな力が必要となる。両者の対応関係は、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれについて予め測定されており、後述の記憶部１４に記憶されている。輪荷重取得部１２は、トルク取得部１１により取得されたトルク情報と、上記の対応関係とを参照することにより、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれが受けている輪荷重を個別に取得する。
【0034】
推定部１３は、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれ毎に取得された輪荷重の値に基づいて、車両１００の重心位置を推定する処理を行う部分である。重心位置の具体的な推定方法については後に説明する。
【0035】
記憶部１４は、推定装置１０に設けられた不揮発性の記憶装置であって、例えばハードディスクやＳＳＤである。先に述べたように、記憶部１４には、トルク情報と輪荷重との対応関係が、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれについて個別に記憶されている。
【0036】
尚、１つの車輪１１１のみについてみた場合であっても、トルク情報と輪荷重との対応関係は常に一定なのではなく、車両１００の走行状態に応じて変化する。上記対応関係に影響を与える「走行状態」としては、車輪のスリップ角や転舵角等が挙げられる。例えば、車輪１１１の転舵角を０度から５度に変化させる場合における対応関係は、車輪１１１の転舵角を０度から１０度に変化させる場合における対応関係とは異なるものとなる。このため、記憶部１４には、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれについての上記対応関係が、車両１００の走行状態を示す情報、である状態情報ごとに記憶されている。
【0037】
「状態情報」とは、例えば、当該車輪のスリップ角や転舵角の値である。本実施形態では、状態情報として転舵角が用いられている。つまり、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれについての上記対応関係が、本実施形態では、様々な転舵角の値ごとに記憶されている。対応関係は、マップとして記憶されていてもよいが、数式として記憶されていてもよい。状態情報は、スリップ角を示す情報、及び、転舵角を示す情報のうち、いずれか一方のみを含む情報であってもよいが、両方を含む情報であってもよい。
【0038】
図３を参照しながら、推定部１３による重心位置の推定方法について説明する。図３では、車両１００が有する４つの車輪１１１等が、上面視で模式的に示されている。図３に示されるＬ１は、車両１００の左右中央となる位置を前後方向に沿って伸びる直線である。図３に示される「ＴＦ」は、前輪である車輪１１１、１１２の間におけるトレッド幅の１／２である。図３に示される「ＴＲ」は、後輪である車輪１２１、１２２の間におけるトレッド幅の１／２である。ＴＦ及びＴＲは、いずれも車両１００の諸元として得ることのできる既知の値である。
【0039】
図３に示される「ＷＬＦ」は、車輪１１１が受けている輪荷重である。同様に、「ＷＲＦ」は車輪１１２が受けている輪荷重であり、「ＷＬＲ」は車輪１２１が受けている輪荷重であり、「ＷＲＲ」は車輪１２２が受けている輪荷重である。それぞれの輪荷重は、輪荷重取得部１２によって取得される既知の値である。
【0040】
図３に示される「Ｐ１」は、車輪１１１と車輪１１２との間となる位置の点であって、ＷＬＦとＷＲＦとのバランスが取れる点を示している。Ｐ１と直線Ｌ１との間の距離を「ＭＦ」と表記すると、Ｐ１の周りにおけるモーメントの釣り合いから、以下の式（１）を導くことができる。
【数1】
【0041】
式（１）を変形することにより、ＭＦは以下の式（２）により表すことができる。
【数2】
【0042】
図３に示される「Ｐ２」は、車輪１２１と車輪１２２との間となる位置の点であって、ＷＬＲとＷＲＲとのバランスが取れる点を示している。Ｐ２と直線Ｌ１との間の距離を「ＭＲ」と表記すると、Ｐ２の周りにおけるモーメントの釣り合いから、以下の式（３）を導くことができる。
【数3】
【0043】
式（３）を変形することにより、ＭＲは以下の式（４）により表すことができる。
【数4】
【0044】
図３に示される「ＰＭ」は、求めるべき重心位置を示す点である。同図に示されるように、Ｐ１とＰ２との両方を通る直線をＬ２とすると、重心位置であるＰＭは、この直線Ｌ２上に存在することとなる。
【0045】
車両１００の前後方向に沿った、前輪（車輪１１１，１１２）からＰＭまでの距離のことを、以下では「ＬＦ」と表記する。また、車両１００の前後方向に沿った、後輪（車輪１２１，１２２）からＰＭまでの距離のことを、以下では「ＬＲ」と表記する。ＰＭの周りにおけるモーメントの釣り合いから、以下の式（５）を導くことができる。尚、式（５）中にある「Ｌ」は、（ＬＦ＋ＬＲ）、すなわち、車両１００の前後方向に沿った、車両１００の前輪と後輪との間の距離のことである。このようなＬは、車両１００の諸元として得ることのできる既知の値である。
【数5】
【0046】
式（５）を変形することにより、ＬＦは以下の式（６）により表すことができる。
【数6】
【0047】
ここで、車輪１１１と車輪１１２とを結ぶ直線と、直線Ｌ１との交点のことを、以下では「Ｐ０」と表記する。このＰ０を原点とし、車両１００の後方側に向かう方向に沿ってｙ軸を設定し、車両１００の右側に向かう方向に沿ってｘ軸を設定した場合には、直線Ｌ２は以下の式（７）によって表される。
【数7】
【0048】
車両１００の左右方向に沿った、直線Ｌ１から重心位置ＰＭまでの距離を「Ｍ」と表すと、Ｍは、上記の式（７）のｘにＬＦを代入することにより、以下の式（８）によって表すことができる。
【数8】
【0049】
上記のようなｘｙ座標系を用いれば、重心位置ＰＭの座標は（ＬＦ，Ｍ）と算出することができる。
【0050】
以上のような方法により、推定部１３は、輪荷重取得部１２によって取得されたＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＲ、ＷＲＲ、及び車両１００の諸元に基づいて、路面と平行な平面上における重心位置の座標を推定することができる。
【0051】
図４を参照しながら、路面に垂直な方向に沿った重心位置、すなわち重心位置ＰＭの高さの推定方法について説明する。図４において符号「ＲＤ」が付されているのは、車両１００が走行中の路面である。以下では、当該路面のことを「路面ＲＤ」とも称する。図４においては、路面ＲＤに対して垂直であり且つ上方側に向かう方向に沿ってｚ軸が設定されている。本実施形態において、推定部１３は、車両１００が水平面に対して傾斜した路面ＲＤ上を走行しているとき、すなわち、車両１００が勾配路を走行しているときに、重心位置ＰＭの高さを推定する。また、以下に述べる重心位置ＰＭの高さの推定は、上記方法によってＬＦ及びＬＲの各値を予め算出した後に行われる。
【0052】
図４に示される点線「ＤＬ０」は水平面を表している。同図に示される「θ」は、水平面に対し路面ＲＤのなす角度である。また、同図に示される「θ’」は、路面ＲＤに対し、車両１００の前後方向に沿った直線（図４における点線ＤＬ１）のなす角度である。θ’は、路面ＲＤに対する車体１０１の傾斜角度ということもできる。
【0053】
図４に示される「Ｐ３」は、重心位置ＰＭを通り且つ上記のｚ軸に沿って伸びる直線と、路面ＲＤとの交点である。ＰＭとＰ３との間の距離であるＨが、求めるべき重心位置ＰＭの高さに該当する。
【0054】
Ｐ３の周りにおけるモーメントの釣り合いから、以下の式（９）を導くことができる。
【数9】
【0055】
式（９）における「Ｗ」は、ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＲ、及びＷＲＲの総和である。式（９）におけるｓｉｎ（θ＋θ’）は、車体１０１に働く重力のうち、車両１００の前後方向に沿った成分の力である。Ｗｓｉｎ（θ＋θ’）の値は、例えば、加速度センサ１８２から送信される信号に基づいて算出することができる。このような態様に替えて、例えば、車両１００に設けられた傾斜角センサからの信号に基づいて（θ＋θ’）の値を取得し、Ｗｓｉｎ（θ＋θ’）の値を算出することとしてもよい。
【0056】
式（９）を変形することにより、重心位置ＰＭの高さを示すＨは以下の式（１０）により表すことができる。
【数10】
【0057】
以上のような方法により、推定部１３は、輪荷重取得部１２によって取得されたＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＲ、ＷＲＲと、先に算出されたＬＦ及びＬＲの各値、及び、加速度センサ１８２の測定値に基づくｓｉｎ（θ＋θ’）の値に基づいて、重心位置ＰＭの高さであるＨを推定することができる。
【0058】
【0059】
当該処理の最初のステップＳ０１では、車両１００が停止しているか否かが判定される。当該判定は、車輪速センサ１８１からの信号に基づいて行われる。車輪速センサ１８１により検出された車輪１１１等のそれぞれの回転数が０である場合には、車両１００が停止していると判定される。尚、車輪１１１等の回転数が０でない場合であっても、当該回転数が微小であり、重心位置の推定においてはほとんど影響が無いとみなすことのできる程度である場合には、車両１００が停止していると判断してもよい。
【0060】
ステップＳ０１において、車両１００が停止していないと判定された場合には、図５に示される一連の処理を終了する。車両１００が停止していると判定された場合には、ステップＳ０２に移行する。
【0061】
ステップＳ０２では、車両１００が停止している路面が、平坦路であるか否かが判定される。尚、「平坦路」とは、水平面に沿った路面であることを意味する。当該判定は、加速度センサ１８２において検出された加速度のうち、車両１００の前後方向に沿った加速度の値に基づいて行われる。当該加速度の値が０である場合には、路面が平坦路であると判定される。尚、当該加速度の値が０でない場合であっても、当該加速度が微小であり、重心位置の推定においては当該加速度の影響が無いとみなすことのできる程度である場合には、路面が平坦路であると判定してもよい。
【0062】
ステップＳ０２において、路面が平坦路であると判定された場合には、ステップＳ０３に移行する。ステップＳ０３以降では、図３を参照しながら説明した方法により、路面と平行な平面上における重心位置、すなわち重心位置のｘｙ座標を推定するための処理が行われる。
【0063】
ステップＳ０３では、トルク取得部１１によって転舵処理が開始される。「転舵処理」とは、トルク情報を取得する際に、車輪１１１等の転舵角を変化させる処理である。本実施形態では、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれに対して同時に転舵処理が開始される。具体的には、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれの転舵角を、１０度以上変化させる処理が同時に行われる。ただし、転舵処理においてトルク取得部１１は、前方側の一対の車輪１１１、１１２のそれぞれの転舵角を、互いに逆の方向へと同時に変化させる。同様に、トルク取得部１１は、後方側の一対の車輪１２１、１２２のそれぞれの転舵角を、互いに逆の方向へと同時に変化させる。
【0064】
ステップＳ０３において転舵処理が開始されると、転舵処理の終了を待つことなく、ステップＳ０４に移行する。つまり、ステップＳ０４及び後述のステップＳ０５の処理は、車輪１１１等のそれぞれの転舵角が変化している途中のタイミングにおいて行われる。
【0065】
ステップＳ０４では、トルク取得部１１によってトルク情報を取得する処理が行われる。ここでは、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれについてのトルク情報が個別に取得される。ステップＳ０４において取得されるトルク情報とは、具体的には、車輪１１１等を転舵させるために必要な力、すなわち「捩りトルク」である。
【0066】
図６に示されるのは、車輪の転舵角を変化させる場合において、必要となる転舵トルクの変化を示すグラフである。尚、図６の縦軸に示される「転舵トルク」は、ステップＳ０４で取得される捩りトルクのことである。また、図６の横軸に示されるのは、転舵処理の実行に伴う転舵角の変化量である。
【0067】
図６のＧ１に示されるのは、車輪への輪荷重が比較的大きい場合における転舵角と転舵トルクとの関係である。Ｇ２に示されるのは、車輪への輪荷重が中程度の場合における転舵角と転舵トルクとの関係である。Ｇ３に示されるのは、車輪への輪荷重が比較的小さい場合における転舵角と転舵トルクとの関係である。図６に示されるように、車輪への輪荷重が大きいほど、転舵に必要な転舵トルクは大きくなる傾向がある。
【0068】
また、車輪への輪荷重を一定とした場合においては、転舵角の変化量が小さいうちは、転舵角に概ね比例して転舵トルクは大きくなる。一方、転舵角の変化量が１０度程度まで大きくなった以降は、転舵角によることなく転舵トルクは概ね一定となる。
【0069】
このため、ステップＳ０４においてトルク情報が取得されるタイミングは、ステップＳ０３において転舵処理が開始されてから、車輪１１１等のそれぞれの転舵角が１０度以上変化した後のタイミングとすることが好ましい。このようなタイミングでトルク情報を取得すれば、当該トルク情報に対応する各輪荷重の値を精度よく推定することが可能となる。また、このようなタイミングにおけるトルク情報の取得を可能とするために、ステップＳ０３で開始される転舵処理においては、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれの転舵角を、本実施形態のようにいずれも１０度以上変化させることが好ましい。
【0070】
ステップＳ０４に続くステップＳ０５では、状態情報を取得する処理が行われる。ここで取得される状態情報は、ステップＳ０４においてトルク情報が取得されたタイミングにおける、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれの転舵角である。それぞれの転舵角は、例えば、操舵角センサ１８４からの信号に基づいて取得することができる。このような態様の他、上位ＥＣＵ２０からの制御信号等に基づいて、車輪１１１等の操舵角を状態情報として取得してもよい。
【0071】
ステップＳ０５に続くステップＳ０６では、輪荷重を取得する処理が輪荷重取得部１２によって行われる。輪荷重取得部１２は、ステップＳ０４で取得されたトルク情報と、ステップＳ０５で取得された状態情報（本実施形態では転舵角）と、の組み合わせに対応する輪荷重の値を、記憶部１４に予め記憶されている対応関係を参照することにより取得する。このような方法により、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれが受けている輪荷重が個別に取得される。
【0072】
ステップＳ０６に続くステップＳ０７では、ステップＳ０６で算出された各輪荷重の値、すなわち、それぞれの車輪１１１、１１２、１２１、１２２ごとの輪荷重の値に基づいて、重心位置のｘ座標及びｙ座標の値が推定部１３により推定される。当該推定は、図３を参照しながら説明した方法により行われる。尚、この時点では、重心位置のｚ座標の値は不明である。
【0073】
また、ステップＳ０７が終了した時点では、重心位置のｘ座標及びｙ座標の値が得られるのであるが、ここで得られた重心位置は仮の値であって、確定値とはならない。つまり、推定装置１０から上位ＥＣＵ２０に送信される重心位置は、ステップＳ０７が終了した時点では更新されない。
【0074】
ステップＳ０８では、更新条件が成立したか否かが判定される。「更新条件」とは、上位ＥＣＵ２０に送信される重心位置を更新するために必要な条件として、予め設定されたものである。本実施形態では、ステップＳ０７において推定された重心位置のｘ座標及びｙ座標が、前回において推定されたｘ座標及びｙ座標にそれぞれ一致すること、が、重心位置の同座標を更新するための更新条件として設定されている。
【0075】
例えば、図７に示される例のように、１回目の推定で重心位置が「Ａ」と推定された後、２回目の推定で重心位置が「Ｂ」と推定されたとしても、この時点では重心位置は更新されず、上位ＥＣＵ２０が制御に用いる重心位置は「Ａ」のままとなる。その後、３回目の推定において、重心位置が２回目と同様に「Ｂ」と推定されると、この時点（矢印ＡＲ１の時点）で更新条件が成立したと判定され、上位ＥＣＵ２０に送信される重心位置が「Ｂ」に更新される。
【0076】
その後においても同様である。図７の例では、重心位置が２回連続で「Ａ」と推定された矢印ＡＲ２の時点で、更新条件が成立したと判定され、上位ＥＣＵ２０に送信される重心位置が再び「Ａ」に更新される。
【0077】
このような更新条件が設定されていることで、測定誤差等に起因して誤った重心位置算出されてしまったとしても、当該重心位置が上位ＥＣＵ２０の制御に用いられてしまうことが防止される。
【0078】
図５に戻って説明を続ける。ステップＳ０８において、更新条件が成立したと判定された場合には、ステップＳ０９に移行する。このように、ステップＳ０７からステップＳ０８を経てステップＳ０９に移行した場合には、上位ＥＣＵ２０へと送信される重心位置のｘ座標及びｙ座標が、ステップＳ０７で推定された重心位置のｘ座標及びｙ座標となるように更新される。
【0079】
ステップＳ０８において、更新条件が成立していないと判定された場合には、重心位置の更新を行うことなく、図５に示される一連の処理を終了する。ただし、ステップＳ０７において推定された重心位置のｘ座標及びｙ座標の値は、以降においてステップＳ０８の判定で用いられるまでの間、推定装置１０において一時的に記憶されることとなる。
【0080】
ステップＳ０２において、路面が平坦路ではないと判定された場合には、ステップＳ０１０に移行する。ステップＳ１０以降では、図４を参照しながら説明した方法により、重心位置の高さ、すなわち重心位置のｚ座標を推定するための処理が行われる。
【0081】
ステップＳ１０では、重心位置のｘ座標及びｙ座標の推定が完了しているか否かが判定される。これまでの制御周期において、ステップＳ０７からステップＳ０８を経てステップＳ０９に移行した履歴が無い場合には、ステップＳ１０ではＮｏと判定され、図５に示される一連の処理を終了する。その理由は、重心位置の高さを推定するにあたっては、先に述べたようにＬＦ及びＬＲの各値が必要となるからである。
【0082】
これまでの制御周期において、ステップＳ０７からステップＳ０８を経てステップＳ０９に移行した履歴がある場合には、ステップＳ１０ではＹｅｓと判定され、ステップＳ１１に移行する。
【0083】
ステップＳ１１からステップＳ１４までで行われる処理は、ステップＳ０３からステップＳ０６までで行われる処理と同じである。このため、重複する説明は省略する。ステップＳ１４が完了した時点では、車両１００が図４のように勾配路で停止しているときにおける、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれが受けている輪荷重が個別に取得された状態となっている。
【0084】
ステップＳ１４に続くステップＳ１５では、ステップＳ１４で算出された各輪荷重の値、すなわち、それぞれの車輪１１１、１１２、１２１、１２２ごとの輪荷重の値に基づいて、重心位置のｚ座標の値が推定部１３により推定される。当該推定は、図４を参照しながら説明した方法により行われる。
【0085】
ステップＳ１５の後は、ステップＳ０８に移行する。ステップＳ１５からステップＳ０８に移行した場合には、更新条件として、ステップＳ１５において推定された重心位置のｚ座標が、前回において推定されたｚ座標に一致する、という条件が用いられることとなる。ただし、前回のｚ座標の推定に用いられたＬＦ及びＬＲの各値は、今回のｚ座標の推定に用いられたＬＦ及びＬＲの各値とそれぞれ同じでなければならない。
【0086】
ステップＳ０８において、更新条件が成立したと判定された場合には、ステップＳ０９に移行する。このように、ステップＳ１５からステップＳ０８を経てステップＳ０９に移行した場合には、上位ＥＣＵ２０へと送信される重心位置のｚ座標が、ステップＳ１５で推定された重心位置のｚ座標となるように更新される。
【0087】
ステップＳ０８において、更新条件が成立していないと判定された場合には、重心位置の更新を行うことなく、図５に示される一連の処理を終了する。ただし、ステップＳ１５において推定された重心位置のｚ座標の値は、以降においてステップＳ０８の判定で用いられるまでの間、推定装置１０において一時的に記憶されることとなる。
【0088】
以上に説明したように、本実施形態に係る推定装置１０では、トルク取得部１１で取得されたトルク情報に基づいて、輪荷重取得部１２により輪荷重が取得される。その後、推定部１３が、それぞれの車輪１１１、１１２、１２１、１２２ごとの、輪荷重の値に基づいて、車両１００の重心位置を推定する処理を行う。このような構成においては、輪荷重を取得するための多数のセンサを別途設ける必要が無いので、センサの追加に伴うコストの情報を抑えることができる。
【0089】
本実施形態のトルク取得部１１は、転舵処理を、車両１００が有する複数の車輪、具体的には全ての車輪に対して同時に行う。また、トルク取得部１１は、転舵処理において、車両１００が有する左右一対の車輪のそれぞれの転舵角を互いに逆方向に変化させる。これにより、転舵処理に伴って車両１００の荷重が変動してしまうことが防止される。また、転舵処理に伴う車体１０１の動きが抑制されるので、乗員に不快な思いをさせてしまうことも防止される。ただし、転舵処理に伴う荷重の変動や、車体１０１の動き等が特に問題とならないような場合には、転舵処理が上記とは異なる態様で行われることとしてもよい。例えば、車両１００が有する左右一対の車輪のそれぞれの転舵角を、互いに同方向に変化させてもよく、車両１００が有する複数の車輪を、互いに異なるタイミングで転舵させることとしてもよい。
【0090】
トルク取得部１１は、車両１００が平坦路上で停止しているときに転舵処理を行う。このとき取得されたトルク情報、すなわち、図５のステップＳ０４で取得されたトルク情報は、重心位置のｘ座標及びｙ座標を取得するための情報として用いられる。
【0091】
また、トルク取得部１１は、車両が勾配路上で停止しているときに転舵処理を行う。このとき取得されたトルク情報、すなわち、図５のステップＳ１２で取得されたトルク情報は、重心位置のｚ座標を取得するための情報として用いられる。
【0092】
輪荷重取得部１２は、転舵処理により車輪１１１等の転舵角が変化しているときに取得されたトルク情報、すなわち捩りトルクを示す情報に基づいて、輪荷重を取得する。このとき、トルク取得部１１は、転舵処理において車輪１１１等の転舵角を１０度以上変化させる。これにより、図６に示されるように概ね一定となる捩りトルクの値が正確に取得される。その結果として、輪荷重取得部１２が、輪荷重の値を正確に推定することが可能となる。
【0093】
車両１００は、本実施形態では自動運転車両なのであるが、先に述べたように、運転に必要な操作の全部が運転者によって行われる車両であってもよい。この場合、通常時においては、転舵のための操作を運転者が行うこととしながらも、トルク取得部１１が転舵処理を行う際には、一時的に当該操作が自動的に行われることとすればよい。この場合、車両１００の安全が確保されるように、転舵処理が行われる旨を、例えば音などによって運転者に予め報知することが好ましい。また、重心位置の推定を開始するために使用者によって操作されるボタン等を運転席に設けた上で、当該ボタンが操作された際にのみ、トルク取得部１１による転舵処理が行われることとしてもよい。
【0094】
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。
【0095】
本実施形態では、重心位置の高さを推定するために行われる処理の内容において第１実施形態と異なっている。図８を参照しながら、本実施形態における重心位置の高さの推定方法について説明する。図８においても図４と同様に、車両１００の重心位置が「ＰＭ」と表記されており、重心位置ＰＭの路面ＲＤからの高さが「Ｈ」と表記されている。図８に示される「Ｌ」は、（ＬＦ＋ＬＲ）、すなわち、車両１００の前後方向に沿った、車両１００の前輪と後輪との間の距離のことである。このようなＬは、車両１００の諸元として得ることのできる既知の値である。
【0096】
本実施形態に係る推定装置１０は、車両１００が直進しており、且つ、一定の加速度で加速又は減速しながら走行しているときに、トルク取得部１１によるトルク情報の取得や、推定部１３によるＨの推定等を行う。尚、このときに車両１００が走行している路面ＲＤは、平坦路であってもよく、上り坂若しくは下り坂である勾配路であってもよい。図８に示される「ｍ」は、車両１００の全体の質量である。図８に示される「ａ」は、上記の「一定の加速度」、すなわち、車両１００の前後方向に沿った加速度である。ａの値は、加速度センサ１８２において検出された加速度のうち、車両１００の前後方向に沿った加速度の値として取得することができる。
【0097】
Ｈの推定を行うにあたっては、予め、車両１００の前後方向の加速度が０となったときにおいて、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれが受けていた輪荷重の値を取得しておく必要がある。車両１００の前後方向の加速度が０のときにおいて車輪１１１等の輪荷重の値を取得する方法は、第１実施形態のうち、図３を参照しながら説明した方法と同じであるから、再度の説明を省略する。
【0098】
図８に示される「ΔＷ」は、車両１００の加速度が０からａに変化したことに伴う、車輪１１１等が受ける輪荷重の値の変動量である。図８では、前方側の車輪１１１、１１２のそれぞれが受ける輪荷重の合計値がΔＷだけ増加し、後方側の車輪１２１、１２２のそれぞれが受ける輪荷重の合計値がΔＷだけ減少したことが示されている。後に説明するように、ΔＷの値はトルク取得部１１によって算出される。
【0099】
車両１００に働く３つの力、すなわち、ｍａ、ΔＷ、－ΔＷのモーメントの釣り合いから、以下の式（１１）を導くことができる。
【数11】
【0100】
式（１１）をＨについて解くことで、高さＨの推定値を算出することができる。尚、図８の例では、車両１００が前方側に向かってａの加速度で加速しているのであるが、車両１００が減速している場合でも上記と同様である。車両１００が減速している場合には、ｍａ及びΔＷの向きが図８とは逆方向になるのであるが、Ｈの値は式（１１）を用いて上記と同様に算出することができる。
【0101】
尚、上記方法によるＨの推定は、第１実施形態の方法によるＨの推定に替えて行われてもよいのであるが、第１実施形態の方法によるＨの推定に加えて行われてもよい。つまり、図５に示される一連の処理のうち、ステップＳ１０からステップＳ１５までの処理は、本実施形態では行われないこととしてもよいが、本実施形態でも引き続き行われることとしてもよい。後者の場合には、高さＨを推定する処理は、図４のように車両１００が勾配路で停止しているときと、図８のように車両１００が一定の加速度で走行しているときと、の両方において都度実行されることとなる。
【0102】
Ｈを推定するために実行される具体的な処理の流れについて、図９を参照しながら説明する。図９に示される一連の処理は、所定の制御周期が経過する毎に、推定装置１０によって繰り返し実行されるものである。当該処理は、図５に示される一連の処理と並行して実施される。
【0103】
最初のステップＳ２１では、車両１００が走行中であるか否かが判定される。当該判定は、車輪速センサ１８１からの信号に基づいて行われる。車輪速センサ１８１により検出された車輪１１１等のそれぞれの回転数がいずれも所定値以上である場合には、車両１００が走行中であると判定される。車両１００が走行中でないと判定された場合には、図９に示される一連の処理を終了する。車両１００が走行中であると判定された場合には、ステップＳ２２に移行する。
【0104】
ステップＳ２２では、車両１００が直線路を走行しているか否かが判定される。当該判定は、当該判定は、加速度センサ１８２において検出された加速度のうち、車両１００の左右方向に沿った加速度の値に基づいて行われる。当該加速度の値が０である場合には、車両１００が直線路を走行していると判定される。尚、当該加速度の値が０でない場合であっても、当該加速度が微小であり、重心位置の推定においては当該加速度の影響が無いとみなすことのできる程度である場合には、車両１００が直線路を走行していると判定してもよい。車両１００が直線路を走行していないと判定された場合には、図９に示される一連の処理を終了する。車両１００が直線路を走行していると判定された場合には、ステップＳ２３に移行する。
【0105】
ステップＳ２３では、車両１００の前後方向に沿った加速度が一定であるか否かが判定される。当該判定は、加速度センサ１８２において検出された加速度のうち、車両１００の前後方向に沿った加速度の値に基づいて行われる。当該加速度の絶対値が所定値以上であり、且つ一定値である場合には、車両１００の加速度が一定であると判定される。尚、当該加速度の値が変動している場合であっても、当該変動の振幅が微小であり、重心位置の推定においては当該変動の影響が無いとみなすことのできる程度である場合には、車両１００の加速度が一定であると判定してもよい。車両１００の加速度が０もしくは一定でないと判定された場合には、図９に示される一連の処理を終了する。車両１００の加速度が所定値以上であり、且つ一定であると判定された場合には、ステップＳ２４に移行する。
【0106】
ステップＳ２４では、トルク取得部１１によって転舵処理が開始される。本実施形態でも、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれに対して同時に転舵処理が開始される。その際、トルク取得部１１は、前方側の一対の車輪１１１、１１２のそれぞれの転舵角を、互いに逆の方向へと同時に変化させる。同様に、トルク取得部１１は、後方側の一対の車輪１２１、１２２のそれぞれの転舵角を、互いに逆の方向へと同時に変化させる。これにより、転舵処理の実行後においても、車両１００は引き続き直進し続ける。車両１００が直進しているときにおける車輪１１１等のそれぞれの転舵角は、車輪１１１等のスリップ角に等しい。
【0107】
尚、先に述べたように、転舵処理においては、車両１００が有する左右一対の車輪のそれぞれの転舵角を、互いに同方向に変化させてもよく、車両１００が有する複数の車輪を、互いに異なるタイミングで転舵させることとしてもよい。この場合における車輪１１１等のそれぞれの転舵角は、車両１００が車線を逸脱しない範囲であって、且つ、車両１００の進行方向が概ね直線方向と見なすことのできる範囲とすることが好ましい。
【0108】
第１実施形態と異なり、本実施形態では、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれの転舵角を、２度以下の範囲内で微小に変化させるように転舵処理が行われる。転舵処理の実行後も車両１００の加速度が引き続き一定に維持されるように、車両１００の制駆動力を調整する処理が行われることが好ましい。
【0109】
本実施形態では、ステップＳ２４の転舵処理が完了した後にステップＳ２５に移行する。つまり、車輪１１１等の転舵が完了し、これらの転舵角が一定となった状態でステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５以降においても、車輪１１１等のそれぞれの転舵角は一定に維持される。
【0110】
車輪１１１等が路面から受けているそれぞれの力は、ステップＳ２４が完了した後も、しばらくの間は変動する可能性がある。このため、ステップＳ２４の完了後、車輪１１１等が路面から受けているそれぞれの力が概ね一定となったタイミングでステップＳ２５に移行するように、所定の待ち時間が設定されることが好ましい。この場合も、当該待ち時間の間は車両１００の加速度が一定に維持されるよう、車両１００の駆動力を調整する処理が行われることが好ましい。
【0111】
ステップＳ２５では、トルク取得部１１によってトルク情報を取得する処理が行われる。本実施形態でも、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれについてのトルク情報が個別に取得される。ステップＳ２５に移行した時点では、転舵処理は既に完了しており、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれの転舵角は、２度以下の範囲内で変化した後の一定の値に保たれている。このため、ステップＳ２５において取得されるトルク情報とは、具体的には、車輪１１１等の転舵角を維持するために必要な力、すなわち「セルフアライニングトルク」である。
【0112】
図１０に示されるのは、転舵処理の後に車輪の転舵角を維持する場合において、必要となる転舵トルクの変化を示すグラフである。尚、図１０の縦軸に示される「転舵トルク」は、ステップＳ２５で取得されるセルフアライニングトルクのことである。また、図１０の横軸に示されるのは、転舵処理の実行後における車輪のスリップ角である。
【0113】
図１０のＧ１１に示されるのは、車輪への輪荷重が比較的大きい場合における車輪のスリップ角と転舵トルクとの関係である。Ｇ１２に示されるのは、車輪への輪荷重が中程度の場合における車輪のスリップ角と転舵トルクとの関係である。Ｇ１３に示されるのは、車輪への輪荷重が比較的小さい場合における車輪のスリップ角と転舵トルクとの関係である。
【0114】
図１０に示されるように、いずれの場合であっても、車輪のスリップ角が２度以内であるうちは、車輪のスリップ角に対する転舵トルクの変化の傾きは概ね一定となっている。また、車輪への輪荷重が大きいほど、上記傾きは大きくなる傾向がある。
【0115】
従って、車輪のスリップ角が２度以内の所定値となるように転舵処理を行い、その状態で取得されたトルク情報（具体的にはセルフアライニングトルク）は、当該車輪が受けている輪荷重の大きさに対応した値となる。本実施形態の記憶部１４には、セルフアライニングトルクと輪荷重の大きさとの対応関係が、状態情報ごとに、具体的には車輪のスリップ角の値ごとに予め記憶されている。このように、本実施形態の状態情報には、車輪のスリップ角を示す情報が含まれている。
【0116】
図１０に示されるように、車輪のスリップ角が２度を超えて更に大きくなると、Ｇ１１等の各グラフの傾きは次第に小さくなり、最終的には減少傾向となる。このため、ステップＳ２４の転舵処理の実行後における車輪のスリップ角は、本実施形態のように２度以内の値とすることが好ましい。これにより、転舵トルクとの対応関係に基づく輪荷重の取得を精度良く行うことが可能となる。
【0117】
図９に戻って説明を続ける。ステップＳ２５に続くステップＳ２６では、状態情報を取得する処理が行われる。ここで取得される状態情報は、ステップＳ２５においてトルク情報が取得されたタイミングにおける、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれのスリップ角である。
【0118】
ステップＳ２６に続くステップＳ２７では、輪荷重を取得する処理が輪荷重取得部１２によって行われる。輪荷重取得部１２は、ステップＳ２５で取得されたトルク情報と、ステップＳ２６で取得された状態情報（本実施形態では車輪のスリップ角）と、の組み合わせに対応する輪荷重の値を、記憶部１４に予め記憶されている対応関係を参照することにより取得する。このような方法により、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれが受けている輪荷重が個別に取得される。
【0119】
ステップＳ２７に続くステップＳ２８では、ステップＳ２７で算出された各輪荷重の値、すなわち、それぞれの車輪１１１、１１２、１２１、１２２ごとの輪荷重の値に基づいて、トルク取得部１１によって図８に示されるΔＷの値が算出される。ΔＷの値を算出するにあたっては、図５のステップＳ０６において予め算出されていた各輪荷重の値が参照される。
【0120】
ステップＳ２８に続くステップＳ２９では、重心位置の高さＨ、すなわちｚ座標が、推定部１３により推定される。当該推定は、図８を参照しながら説明した方法により行われる。
【0121】
ステップＳ２９に続くステップＳ３０では、図５のステップＳ０８と同様の処理が行われる。当該処理では、更新条件として、ステップＳ２９において推定された重心位置のｚ座標が、前回において推定されたｚ座標に一致する、という条件が用いられることとなる。尚、ΔＷを算出するためのベースとなる輪荷重の値、すなわち、車両１００の加速度が０の場合における各輪荷重の値は、前回のＨの推定時と、今回のＨの推定時とで互いに同じでなければならない。
【0122】
ステップＳ３０において、更新条件が成立したと判定された場合には、ステップＳ３１に移行する。ステップＳ３１では、上位ＥＣＵ２０へと送信される重心位置のｚ座標が、ステップＳ２９で推定された重心位置のｚ座標となるように更新される。
【0123】
ステップＳ３０おいて、更新条件が成立していないと判定された場合には、重心位置の更新を行うことなく、図９に示される一連の処理を終了する。ただし、ステップＳ３１において推定された重心位置のｚ座標の値は、以降においてステップＳ３０の判定で用いられるまでの間、推定装置１０において一時的に記憶されることとなる。
【0124】
以上に説明したように、本実施形態に係る推定装置１０では、トルク取得部１１は、車両１００が直進しており、且つ、一定の加速度で加速又は減速しながら走行しているときにトルク情報を取得するように構成されている。これにより、車両１００の停止中のみならず走行中においても、車両１００の重心位置を推定することが可能となる。
【0125】
尚、車両１００が一定の加速度で減速しているときにトルク情報を取得する場合には、図９の転舵処理を行った結果として車両１００を減速させることとしてもよい。つまり、所謂「コーナリングドラッグ」によって、車両１００を一定の加速度で減速させることとしてもよい。
【0126】
本実施形態の輪荷重取得部１２は、ステップＳ２４の転舵処理が完了した後、車輪１１１等の転舵角が一定となっているときに取得されたトルク情報に基づいて、輪荷重を取得するように構成されている。これにより、トルク情報であるセルフアライニングトルクの値に基づいて、輪荷重を正確に取得することができる。
【0127】
本発明者らは、セルフアライニングトルクに基づいて輪荷重を取得する場合には、図１０に示される各グラフの傾き、具体的には、車輪のスリップ角が２度以内のときにおける転舵トルクの変化の傾きを用いれば、輪荷重を比較的正確に取得することができるという知見を得ている。このため、本実施形態のトルク取得部１１は、車両１００が直進しており、且つ、一定の加速度で加速又は減速しながら走行しているときに、車輪１１１等の転舵角を２度以下の範囲内で変化させるように転舵処理を行うこととしている。
【0128】
第３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。
【0129】
図１１に示されるように、本実施形態に係る車両１００には、ヨーレートセンサ１８５と、スリップ角センサ１８６とが更に設けられている。ヨーレートセンサ１８５は、車両１００のヨーレートを測定するためのセンサである。ヨーレートセンサ１８５により検出されたヨーレートを示す信号は、推定装置１０へと入力される。
【0130】
スリップ角センサ１８６は、車両１００のスリップ角、すなわち、車両１００の進行方向に対する車体１０１のなす角度、を測定するためのセンサである。当該スリップ角のことを、以下では「車両スリップ角」とも称する。スリップ角センサ１８６としては、例えば、ＩＭＵ（inertial measurement unit）と称される慣性計測装置を用いることができる。スリップ角センサ１８６により検出された車両スリップ角を示す信号は、推定装置１０へと入力される。
【0131】
本実施形態でも、重心位置の高さを推定するために行われる処理の内容において第１実施形態と異なっている。図１２を参照しながら、本実施形態における重心位置の高さの推定方法について説明する。図１２においても図４と同様に、車両１００の重心位置が「ＰＭ」と表記されており、重心位置ＰＭの路面ＲＤからの高さが「Ｈ」と表記されている。図１２に示される「Ｔ」は、車両１００のトレッド幅である。本実施形態では、図３におけるＴＦの２倍の値、及びＴＲの２倍の値が、互いに等しくいずれもＴとなっている。
【0132】
本実施形態に係る推定装置１０は、車両１００が旋回しており、且つ、横方向の加速度が一定の状態を保ちながら走行しているときに、トルク取得部１１によるトルク情報の取得や、推定部１３によるＨの推定等を行う。尚、このときに車両１００が走行している路面ＲＤは平坦路である。図１２に示される「ｍ」は、車両１００の全体の質量である。図１２に示される「ａ」は、上記の「一定の加速度」、すなわち、車両１００の横方向に沿った加速度である。
【0133】
Ｈの推定を行うにあたっては、予め、車両１００の横方向の加速度が０となったときにおいて、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれが受けていた輪荷重の値を取得しておく必要がある。車両１００の横方向の加速度が０のときにおいて車輪１１１等の輪荷重の値を取得する方法は、第１実施形態のうち、図３を参照しながら説明した方法と同じであるから、再度の説明を省略する。
【0134】
図１２に示される「ΔＷ」は、車両１００の横方向の加速度が０からａに変化したことに伴う、車輪１１１等が受ける輪荷重の値の変動量である。図１２では、左側の車輪１１１、１２１のそれぞれが受ける輪荷重の合計値がΔＷだけ増加し、右側の車輪１１２、１２２のそれぞれが受ける輪荷重の合計値がΔＷだけ減少したことが示されている。後に説明するように、ΔＷの値はトルク取得部１１によって算出される。
【0135】
車両１００に働く３つの力、すなわち、ｍａ、ΔＷ、－ΔＷのモーメントの釣り合いから、以下の式（１２）を導くことができる。
【数12】
【0136】
式（１２）をＨについて解くことで、高さＨの推定値を算出することができる。尚、図１２の例では、車両１００が右側に旋回しており、これにより左側に向かう加速度ａが生じているのであるが、車両１００が左側に旋回している場合でも上記と同様である。車両１００が左側に旋回している場合には、ｍａ及びΔＷの向きが図１２とは逆方向になるのであるが、Ｈの値は式（１２）を用いて上記と同様に算出することができる。
【0137】
尚、上記方法によるＨの推定は、第１実施形態の方法によるＨの推定に替えて行われてもよいのであるが、第１実施形態の方法によるＨの推定に加えて行われてもよい。つまり、図５に示される一連の処理のうち、ステップＳ１０からステップＳ１５までの処理は、本実施形態では行われないこととしてもよいが、本実施形態でも引き続き行われることとしてもよい。後者の場合には、高さＨを推定する処理は、図４のように車両１００が勾配路で停止しているときと、図１２のように車両１００が旋回しながら走行しているときと、の両方において都度実行されることとなる。更に、第２実施形態と組み合わせることにより、図８のように車両１００が一定の加速度で走行しているときにもＨの推定が行われることとしてもよい。
【0138】
Ｈを推定するために実行される具体的な処理の流れについて、図１３を参照しながら説明する。図１３に示される一連の処理は、所定の制御周期が経過する毎に、推定装置１０によって繰り返し実行されるものである。当該処理は、図５に示される一連の処理と並行して実施される。
【0139】
最初のステップＳ４１では、車両１００が走行中であるか否かが判定される。当該判定は、車輪速センサ１８１からの信号に基づいて行われる。車輪速センサ１８１により検出された車輪１１１等のそれぞれの回転数がいずれも所定値以上である場合には、車両１００が走行中であると判定される。車両１００が走行中でないと判定された場合には、図１３に示される一連の処理を終了する。車両１００が走行中であると判定された場合には、ステップＳ４２に移行する。
【0140】
ステップＳ４２では、車両１００が平坦路を走行しているか否かが判定される。当該判定は、加速度センサ１８２において検出された加速度のうち、車両１００の前後方向に沿った加速度の値に基づいて行われる。当該加速度の値が所定値以下である場合には、車両１００が平坦路を走行していると判定される。車両１００が平坦路を走行していないと判定された場合には、図１３に示される一連の処理を終了する。車両１００が平坦路を走行していると判定された場合には、ステップＳ４３に移行する。
【0141】
ステップＳ４３では、車両１００の横方向の加速度が一定であるか否かが判定される。当該判定は、加速度センサ１８２において検出された加速度のうち、車両１００の左右方向に沿った加速度の値に基づいて行われる。当該加速度の値が一定値である場合には、車両１００の横方向の加速度が一定であると判定される。尚、当該加速度の値が変動している場合であっても、当該変動の振幅が微小であり、重心位置の推定においては当該変動の影響が無いとみなすことのできる程度である場合には、車両１００の横方向の加速度が一定であると判定してもよい。車両１００の横方向の加速度が一定でないと判定された場合には、図１３に示される一連の処理を終了する。車両１００の横方向の加速度が一定であると判定された場合には、ステップＳ４４に移行する。
【0142】
ステップＳ４４に移行した時点では、車両１００は旋回しており、且つ、横方向の加速度が一定の状態となっている。このため、車両１００が有する車輪１１１等のそれぞれでは、転舵角が一定となっており、一定のセルフアライニングトルクが生じている。ステップＳ４４では、それぞれのセルフアライニングトルクの値を、トルク情報として取得する処理が、トルク取得部１１によって行われる。
【0143】
ステップＳ４４に続くステップＳ４５では、状態情報を取得する処理が行われる。ここで取得される状態情報は、ステップＳ４４においてトルク情報が取得されたタイミングにおける、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれのスリップ角である。
【0144】
ところで、ステップＳ４５が実行される時点では、車両１００は旋回しているのであるから、このときに取得される車輪１１１等の転舵角は、車輪１１１等のスリップ角には一致しない。車輪１１１のスリップ角を「βＦＬ」と表記すると、βＦＬは以下の式（１３）により表すことができる。
【数13】
【0145】
式（１３）における「Ｖ」は、車両１００の車速である。Ｖは、例えば、車輪速センサ１８１によって測定された車輪１１１等の回転速度の平均値、に基づいて算出することができる。式（１３）における「βＢ」は、スリップ角センサ１８６により検出された車両スリップ角である。式（１３）における「ＬＦ」は、車両１００の前後方向に沿った、前輪（車輪１１１，１１２）から重心位置までの距離のことであり、図３に示される「ＬＦ」と同じものである。式（１３）における「γ」は、ヨーレートセンサ１８５により検出されたヨーレートである。式（１３）における「ＴＦ」は、前輪である車輪１１１、１１２の間におけるトレッド幅の１／２のことであり、図３に示される「ＴＦ」と同じものである。式（１３）における「δ」は車輪１１１の転舵角である。
【0146】
尚、ＴＦγの値がＶに比べて非常に小さいことに鑑みれば、式（１３）は、以下の式（１４）のように変形することもできる。
【数14】
【0147】
車輪１１２のスリップ角を「βＦＲ」と表記すると、βＦＲも式（１４）の右辺と同じ式により表すことができる。
【0148】
車輪１２１のスリップ角を「βＲＬ」と表記すると、βＲＬは以下の式（１５）により表すことができる。
【数15】
【0149】
式（１５）における「Ｖ」、「βＢ」、「γ」、の各値は、式（１３）における各値と同じものである。式（１５）における「ＬＲ」は、車両１００の前後方向に沿った、後輪（車輪１２１，１２２）から重心位置までの距離のことであり、図３に示される「ＬＲ」と同じものである。式（１５）における「ＴＲ」は、後輪である車輪１２１、１２２の間におけるトレッド幅の１／２のことであり、図３に示される「ＴＲ」と同じものである。
【0150】
尚、ＴＲγの値がＶに比べて非常に小さいことに鑑みれば、式（１５）は、以下の式（１６）のように変形することもできる。
【数16】
【0151】
車輪１２２のスリップ角を「βＲＲ」と表記すると、βＲＲも式（１６）の右辺と同じ式により表すことができる。
【0152】
図１３に戻って説明を続ける。ステップＳ４５では上記のように、ヨーレートセンサ１８５により検出されたヨーレート等を用いて、車輪１１１等のそれぞれのスリップ角が算出され、これらが状態情報として取得される。
【0153】
記憶部１４には、第２実施形態で説明したものと同様の対応関係が予め記憶されている。つまり、記憶部１４には、セルフアライニングトルクと輪荷重の大きさとの対応関係が、状態情報ごとに、具体的には車輪のスリップ角の値ごとに予め記憶されている。
【0154】
ステップＳ４５に続くステップＳ４６では、輪荷重を取得する処理が輪荷重取得部１２によって行われる。輪荷重取得部１２は、ステップＳ４４で取得されたトルク情報と、ステップＳ４５で取得された状態情報（本実施形態では車輪のスリップ角）と、の組み合わせに対応する輪荷重の値を、記憶部１４に予め記憶されている対応関係を参照することにより取得する。このような方法により、車輪１１１、１１２、１２１、１２２のそれぞれが受けている輪荷重が個別に取得される。
【0155】
ステップＳ４６に続くステップＳ４７では、ステップＳ４６で算出された各輪荷重の値、すなわち、それぞれの車輪１１１、１１２、１２１、１２２ごとの輪荷重の値に基づいて、トルク取得部１１によって図１２に示されるΔＷの値が算出される。ΔＷの値を算出するにあたっては、図５のステップＳ０６において予め算出されていた各輪荷重の値が参照される。
【0156】
ステップＳ４７に続くステップＳ４８では、重心位置の高さＨ、すなわちｚ座標が、推定部１３により推定される。当該推定は、図１２を参照しながら説明した方法により行われる。
【0157】
ステップＳ４８に続くステップＳ４９では、図５のステップＳ０８と同様の処理が行われる。当該処理では、更新条件として、ステップＳ４８において推定された重心位置のｚ座標が、前回において推定されたｚ座標に一致する、という条件が用いられることとなる。尚、ΔＷを算出するためのベースとなる輪荷重の値、すなわち、車両１００の横方向の加速度が０の場合における各輪荷重の値は、前回のＨの推定時と、今回のＨの推定時とで互いに同じでなければならない。
【0158】
ステップＳ４９において、更新条件が成立したと判定された場合には、ステップＳ５０に移行する。ステップＳ５０では、上位ＥＣＵ２０へと送信される重心位置のｚ座標が、ステップＳ４８で推定された重心位置のｚ座標となるように更新される。
【0159】
ステップＳ４９おいて、更新条件が成立していないと判定された場合には、重心位置の更新を行うことなく、図１３に示される一連の処理を終了する。ただし、ステップＳ４８において推定された重心位置のｚ座標の値は、以降においてステップＳ４９の判定で用いられるまでの間、推定装置１０において一時的に記憶されることとなる。
【0160】
以上に説明したように、本実施形態に係る推定装置１０では、トルク取得部１１は、車両１００が旋回しており、且つ、横方向の加速度が一定の状態を保ちながら走行しているときにトルク情報を取得するように構成されている。これにより、車両１００の停止中のみならず、走行中においても、車両１００の重心位置を推定することが可能となる。
【0161】
尚、ステップＳ４３において、車両１００の横方向の加速度が一定であるか否かの判定は、本実施形態のように加速度センサ１８２からの信号に基づくのではなく、他の情報に基づいて行われることとしてもよい。例えば、不図示のＧＰＳに基づいて車両１００の走行位置を取得し、当該走行位置における道路の曲率半径を地図情報から取得すれば、車両１００の車速と曲率半径とに基づいて横方向の加速度を算出することができる。その後、当該加速度の時間変化に基づいて、ステップＳ４３の上記判定を行うことができる。
【0162】
第４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。
【0163】
図１４には、本実施形態に係る推定装置１０が搭載される車両１００の構成、が模式的に描かれている。本実施形態では、転舵装置１３１、１３２に替えて、単一の転舵装置１３０が設けられている。転舵装置１３０と車輪１１１との間、及び、転舵装置１３０と車輪１１２との間は、いずれもタイロッド１５１及びナックル１５２によって接続されている。このような構成においては、車輪１１１及び車輪１１２のそれぞれの転舵角が、共通の転舵装置１３０によって同時に調整される。換言すれば、本実施形態では、車輪１１１及び車輪１１２のそれぞれの転舵角は互いに同一となっており、これらを個別に調整することはできなくなっている。転舵装置１３０の動作は、操舵制御装置３１によって制御される。操舵制御装置３１は、車輪１１１、１１２のそれぞれの転舵角が、推定装置１０等から送信される指令値に一致した状態となるように、転舵装置１３０に対し供給される駆動電流を調整する。
【0164】
後輪側についても同様である。本実施形態では、転舵装置１４１、１３２に替えて、単一の転舵装置１４０が設けられている。転舵装置１４０と車輪１２１との間、及び、転舵装置１４０と車輪１２２との間は、いずれもタイロッド１６１及びナックル１６２によって接続されている。このような構成においては、車輪１２１及び車輪１２２のそれぞれの転舵角が、共通の転舵装置１４０によって同時に調整される。換言すれば、本実施形態では、車輪１２１及び車輪１２２のそれぞれの転舵角は互いに同一となっており、これらを個別に調整することはできなくなっている。転舵装置１４０の動作は、操舵制御装置３２によって制御される。操舵制御装置３２は、車輪１２１、１２２のそれぞれの転舵角が、推定装置１０等から送信される指令値に一致した状態となるように、転舵装置１４０に対し供給される駆動電流を調整する。
【0165】
本実施形態において、重心位置を推定するために推定装置１０により実行される処理は、第１実施形態において説明したものと概ね同じである。ただし、本実施形態のトルク取得部１１は、車輪１１１、１１２の転舵トルクを個別に調整することができない。このため、トルク取得部１１は、車輪１１１の転舵トルクと、車輪１１２の転舵トルクと、を合算した値として、転舵トルクを取得することとなる。また、このように取得された転舵トルクに基づいて、輪荷重取得部１２は、車輪１１１の輪荷重と、車輪１１２の輪荷重と、を合算した値として「前輪の輪荷重」を取得することとなる。
【0166】
後輪側についても同様である。本実施形態のトルク取得部１１は、車輪１２１、１２２の転舵トルクを個別に調整することができない。このため、トルク取得部１１は、車輪１２１の転舵トルクと、車輪１２２の転舵トルクと、を合算した値として、転舵トルクを取得することとなる。また、このように取得された転舵トルクに基づいて、輪荷重取得部１２は、車輪１２１の輪荷重と、車輪１２２の輪荷重と、を合算した値として「後輪の輪荷重」を取得することとなる。
【0167】
本実施形態の推定部１３も、式（５）を用いてＬＦの値を取得する。ただし、式（５）における（ＷＬＦ＋ＷＲＦ）としては、上記のように取得された「前輪の輪荷重」が用いられる。また、式（５）における（ＷＬＲ＋ＷＲＲ）としては、上記のように取得された「後輪の輪荷重」が用いられる。本実施形態では、重心位置のｙ座標が上記のＬＦとして算出される一方、重心位置のｘ座標は算出されない。つまり、図５のステップＳ０６においては、本実施形態では重心位置のｙ座標のみが算出される。重心位置の高さ、すなわち重心位置のｚ座標を推定するための処理は、第１実施形態の場合と全く同じである。
【0168】
以上のように、推定装置１０によれば、左右の車輪の転舵角を個別に調整することのできない車両であっても、車両１００の重心位置を推定することができる。
【0169】
第５実施形態について説明する。以下では、上記の第４実施形態と異なる点について主に説明し、第４実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【0170】
図１５には、本実施形態に係る推定装置１０が搭載される車両１００の構成、が模式的に描かれている。本実施形態でも第４実施形態（図１４）と同様に、第１実施形態の転舵装置１３１、１３２に替えて、単一の転舵装置１３０が設けられている。転舵装置１３０と車輪１１１との間、及び、転舵装置１３０と車輪１１２との間は、いずれもタイロッド１５１及びナックル１５２によって接続されている。
【0171】
一方、本実施形態においては、後輪側の転舵を行うための転舵装置１４０や操舵制御装置３２が設けられていない。本実施形態では、前輪である車輪１１１、１１２の転舵角のみが調整可能となっており、車輪１２１、１２２の転舵角を調整することはできなくなっている。
【0172】
図１６に示されるように、本実施形態に係る車両１００には、重量センサ１８７が更に設けられている。重量センサ１８７は、車両１００の総重量を取得するためのセンサである。重量センサ１８７は、例えば、車両１００に設けられた各座席に乗車している乗員の重量、及び、車両１００の荷台に搭載された荷物の重量、のそれぞれを測定することのできるセンサとして構成される。測定された上記各重量に、車両１００の諸元として得ることのできる既知の車体重量を加算すれば、車両１００の総重量を取得することができる。
【0173】
本実施形態の推定装置１０により実行される処理は、図５に示される第１実施形態の処理と概ね同じである。ただし、ステップＳ０６において輪荷重を取得する際には、本実施形態では、輪荷重取得部１２によって図１７に示される一連の処理が実行される。
【0174】
当該処理の最初のステップＳ６１では、前方側の車輪１１１、１１２について、輪荷重を取得する処理が行われる。第４実施形態の場合と同様に、ここでは、図５のステップＳ０４で取得されたトルク情報に基づいて、車輪１１１の輪荷重と、車輪１１２の輪荷重と、を合算した値である「前輪の輪荷重」が取得される。
【0175】
ステップＳ６１に続くステップＳ６２では、重量センサ１８７の測定値に基づいて、車両の総重量を取得する処理が行われる。
【0176】
ステップＳ６２に続くステップＳ６３では、ステップＳ６２で取得された総重量から、ステップＳ６１で取得された「前輪の輪荷重」を差し引くことにより、「後輪の輪荷重」を算出する処理が行われる。この「後輪の輪荷重」は、車輪１２１の輪荷重と、車輪１２２の輪荷重と、を合算した値ということができる。
【0177】
以降においては、第４実施形態で説明したものと同様の方法により、車両１００の重心位置が算出される。本実施形態でも、重心位置のｙ座標とｚ座標のみが算出され、重心位置のｘ座標は算出されない。
【0178】
以上のように、本実施形態に係る推定装置１０では、輪荷重取得部１２が、トルク情報に基づいた輪荷重の取得を、車両１００が有する複数の車輪のうちの一部（車輪１１１、１１２）についてのみ行い、車両１００が有する他の車輪（車輪１２１、１２２）の輪荷重は、車両１００の重量から、トルク情報に基づいて取得された輪荷重を差し引くことにより算出し取得する。これにより、車輪の一部が転舵されない構成の車両においても、重心位置を推定することができる。
【0179】
尚、トルク情報に基づいて輪荷重が推定される車輪は、本実施形態のように前方側の車輪１１１、１１２であってもよいが、後方側の車輪１２１、１２２であってもよい。
【0180】
以上においては、転舵装置１３１等が、車輪１１１等の転舵に必要となる力の全てを発生させる例について説明している。しかしながら、このような態様に限られず、転舵装置１３１等が、車輪１１１等の転舵に必要となる力の一部のみを発生させ、これにより運転者の操舵をアシストするような態様であってもよい。例えば、第４実施形態（図１４）や第５実施形態（図１５）に示されるような構成の車両１００においては、上記のように、転舵装置１３１等が、運転者による操舵をアシストする構成とすることができる。このような構成においても、これまでに説明したものと同様の転舵処理がトルク取得部１１によって行われる。
【0181】
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。
【0182】
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。
【符号の説明】
【0183】
１０：推定装置
１１：トルク取得部
１２：輪荷重取得部
１３：推定部
１００：車両
１１１，１１２，１２１，１２２：車輪
１１：トルク取得部
１２：輪荷重取得部
１３：推定部
１００：車両
１１１，１１２，１２１，１２２：車輪
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】