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JP3535076B2 - Road surface friction coefficient determining apparatus and method - Google Patents

Road surface friction coefficient determining apparatus and method

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Publication number
JP3535076B2
JP3535076B2 JP2000155719A JP2000155719A JP3535076B2 JP 3535076 B2 JP3535076 B2 JP 3535076B2 JP 2000155719 A JP2000155719 A JP 2000155719A JP 2000155719 A JP2000155719 A JP 2000155719A JP 3535076 B2 JP3535076 B2 JP 3535076B2
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JP
Japan
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vehicle
moving average
road surface
acceleration
coefficient
Prior art date
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JP2000155719A
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Japanese (ja)
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JP2001334920A (en
Inventor
裕章 川崎
幸夫 中尾
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Rubber Industries Ltd filed Critical Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Priority to TW090103519A priority patent/TW486438B/en
Priority to KR1020010009154A priority patent/KR100600466B1/en
Priority to EP01302137A priority patent/EP1132271A3/en
Priority to CNB011113030A priority patent/CN1288014C/en
Priority to US09/801,643 priority patent/US6577941B2/en
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は路面摩擦係数判定装
置および方法に関する。さらに詳しくは、4つのタイヤ
車輪の回転情報を用いて路面とタイヤとのあいだの摩擦
係数(路面摩擦係数)を判定することにより、車両の性
能および安全性を高めることができる路面摩擦係数判定
装置および方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a road surface friction coefficient determining apparatus and method. More specifically, by determining the coefficient of friction between the road surface and the tires (road surface friction coefficient) by using the rotation information of the four tire wheels, a road surface friction coefficient determination device capable of improving the performance and safety of the vehicle. And about the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両は、滑りやすい路面で急加速や急制
動を行なうと、タイヤがスリップを起こしスピンなどす
る危険性がある。また急な操舵を行なうと車両が横すべ
りやスピンを起こす惧れがある。
2. Description of the Related Art When a vehicle is subjected to sudden acceleration or braking on a slippery road surface, there is a risk that the tires may slip and spin. In addition, sudden steering may cause the vehicle to slip or spin.

【0003】そこで、従来より、タイヤと路面とのあい
だの制動力が最大値をこえてタイヤがロック状態になる
前に、車輪に作用するブレーキトルクを低下させて車輪
のロック状態を防止し、最大制動力が得られる車輪の回
転数を制御するアンチロックブレーキ装置などが提案さ
れている(特開昭60−99757号公報、特開平1−
249559号公報など参照)。
Therefore, conventionally, before the braking force between the tire and the road surface exceeds the maximum value and the tire is locked, the brake torque acting on the wheel is reduced to prevent the wheel from being locked. An anti-lock brake device and the like for controlling the rotational speed of the wheel that provides the maximum braking force have been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 60-99757, Japanese Patent Laid-Open No. 1-99757).
249559, etc.).

【0004】たとえば、アンチロックブレーキ装置の制
御では、車両の判定速度および検出した車輪速度(回転
速度)からスリップ率を演算したのち、該演算したスリ
ップ率が予め設定してある基準スリップ率に一致するよ
うにブレーキ力を制御することにより、最大制動力に追
従するように構成されている。
For example, in the control of the anti-lock brake device, a slip ratio is calculated from the vehicle judgment speed and the detected wheel speed (rotational speed), and then the calculated slip ratio matches a preset reference slip ratio. The braking force is controlled so that the maximum braking force is followed.

【0005】このようなABS装置などの制御では、路
面の摩擦係数μが利用されている。すなわち路面摩擦係
数μ(路面μ)に応じて、たとえば高μの場合と低μの
場合とで制御内容を変更して最適な制御を行なうように
している。
In the control of such an ABS device, the friction coefficient μ of the road surface is used. That is, depending on the road surface friction coefficient μ (road surface μ), for example, the control content is changed between high μ and low μ to perform optimum control.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記特開平60−99
759号公報の装置では、スリップ発生時の従動輪から
車両加速度を求め、この加速度を用いて路面μを判定し
ている。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In the device disclosed in Japanese Patent No. 759, the vehicle acceleration is obtained from the driven wheels when the slip occurs, and the road surface μ is determined using this acceleration.

【0007】すなわち、この公報によれば、スリップ時
には車両加速度をAとし、車両重量をWとした場合、車
両の加速に要する駆動力Fは、 F=W・A/g で求められる(gは重力加速度である)。一方、この駆
動力Fは、駆動輪と路面とのあいだの摩擦力により決ま
り、駆動輪に加わる荷重Wrと路面μを用いてF=μ・
Wrと表わすことができる。これら2つの式から路面μ
は、μ=W/Wr・g×Aとして求められる。
That is, according to this publication, when the vehicle acceleration is A during slip and the vehicle weight is W, the driving force F required for accelerating the vehicle is obtained by F = W · A / g (g is Gravitational acceleration). On the other hand, the driving force F is determined by the frictional force between the driving wheel and the road surface, and F = μ · is calculated by using the load Wr applied to the driving wheel and the road surface μ.
It can be expressed as Wr. From these two formulas, the road surface μ
Is calculated as μ = W / Wr · g × A.

【0008】しかし、この式によって求められた路面μ
は、単に従動輪の回転速度を微分して求めた従動輪の加
速度を車両加速度Aに置き換え、この車両加速度Aを算
出した時点での路面μであり、実際の路面とタイヤとの
あいだの路面μであるかどうかわからず、確率的にもそ
うでない場合の可能性が圧倒的に高い。
However, the road surface μ obtained by this equation
Is the road surface μ at the time when the acceleration of the driven wheel, which is simply obtained by differentiating the rotational speed of the driven wheel, is replaced with the vehicle acceleration A, and the vehicle acceleration A is calculated. The road surface between the actual road surface and the tire is There is an overwhelming possibility when it is unknown whether it is μ or not stochastically.

【0009】したがって、そのような路面μに基づいて
ABSなどの各種車両運動制御を行なうと、実際の路面
μに対応した制御ではないため、不適当な制御を実行す
る惧れがある。また、運転手に滑りやすい路面であるこ
とを警告する場合においても、前記判定した路面μで
は、誤報を発する惧れがある。そこで、通常、高μ路と
仮定してABS制御を行ない、そののちのタイヤの回転
挙動から本当に高μであるのか、低μであるのかを判断
し制御を切替えている。
Therefore, if various vehicle motion controls such as ABS are performed based on such a road surface μ, there is a possibility of executing an inappropriate control because the control does not correspond to the actual road surface μ. Further, even when the driver is warned that the road surface is slippery, there is a possibility that a false alarm may be issued on the determined road surface μ. Therefore, normally, ABS control is performed assuming a high μ road, and the control is switched based on the rotation behavior of the tire after that to determine whether the road is really high or low μ.

【0010】したがって、あらかじめ路面状態を判定
し、判定した路面μに応じたABS制御を行なえば、さ
らに効果的な制御を行なうことができるが、通常走行状
態で路面μを精度良く判定する技術はない。
Therefore, more effective control can be performed by determining the road surface condition in advance and performing ABS control according to the determined road surface μ. However, a technique for accurately determining the road surface μ in the normal running condition is available. Absent.

【0011】本発明は、4つのタイヤ車輪の回転情報を
用いて路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定するこ
とにより、車両の性能および安全性を高めることができ
る路面摩擦係数判定装置および方法を提供することを目
的とする。
According to the present invention, a road surface friction coefficient determining apparatus and method capable of enhancing the performance and safety of a vehicle by determining the friction coefficient between a road surface and a tire using rotation information of four tire wheels. The purpose is to provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の路面摩擦係数判
定装置は、車両の4輪のタイヤの回転速度を定期的に検
出する回転速度検出手段と、該回転速度検出手段による
測定値から、車両の加減速度とタイヤのスリップ比を演
算する第1演算手段と、前記車両の加減速度とスリップ
比を所定の時間で移動平均を行なう移動平均処理手段
と、該移動平均処理手段により得られた移動平均値をさ
らに移動平均処理を行なう加重移動平均処理手段と、該
加重移動平均処理手段により得られる加重移動平均値の
車両の加減速度とスリップ比との回帰直線を求める第2
演算手段と、該第2演算手段により求められた回帰直線
の傾きを示す1次の回帰係数と予め設定された所定のし
きい値との比較に基づいて、路面とタイヤとのあいだの
摩擦係数を判定する摩擦係数判定手段とを備えてなるこ
とを特徴とする。
A road surface friction coefficient determination device of the present invention comprises a rotational speed detecting means for periodically detecting the rotational speeds of four tires of a vehicle, and a measured value by the rotational speed detecting means. The first calculating means calculates the acceleration / deceleration of the vehicle and the slip ratio of the tire, the moving average processing means performs a moving average of the acceleration / deceleration of the vehicle and the slip ratio in a predetermined time, and the moving average processing means. Weighted moving average processing means for further performing moving average processing on the moving average value, and obtaining a regression line of vehicle acceleration / deceleration and slip ratio of the weighted moving average value obtained by the weighted moving average processing means
Computing means and regression line obtained by the second computing means
Linear regression coefficient indicating the slope of the
It is characterized by comprising friction coefficient determining means for determining a friction coefficient between the road surface and the tire based on comparison with a threshold value .

【0013】また本発明の路面摩擦係数判定方法は、車
両の4輪のタイヤの回転速度を定期的に検出する工程
と、該測定された回転速度から、車両の加減速度とタイ
ヤのスリップ比を演算する工程と、前記車両の加減速度
とスリップ比を所定の時間で移動平均を行なう工程と、
該工程により得られた移動平均値をさらに移動平均処理
を行なう工程と、該工程により得られる加重移動平均値
の車両の加減速度とスリップ比との回帰直線を求める工
程と、該回帰直線の傾きを示す1次の回帰係数と予め設
定されたしきい値を比較する工程と、当該比較の結果か
ら路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を判定する工程と
を備えていることを特徴とする。
Further, the road surface friction coefficient determining method of the present invention comprises the steps of periodically detecting the rotational speeds of the tires of the four wheels of the vehicle, and the acceleration / deceleration of the vehicle and the slip ratio of the tires based on the measured rotational speeds. A step of calculating and a step of performing a moving average of the acceleration / deceleration and slip ratio of the vehicle in a predetermined time,
And performing further moving average processing a moving average value obtained by said process, and obtaining a regression line of the acceleration and the slip ratio of the vehicle weighted moving averages obtained by the process, the slope of the regression line And a step of comparing a first-order regression coefficient with a preset threshold value, and a step of determining a friction coefficient between a road surface and a tire based on a result of the comparison.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の路面摩擦係数判定装置および方法を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A road surface friction coefficient determining apparatus and method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0015】図1は本発明の路面摩擦係数判定装置の一
実施の形態を示すブロック図、図2は図1における路面
摩擦係数判定装置の電気的構成を示すブロック図、図3
は路面μとスリップ比との関係を示す模式図、図4
(a)、(b)および(c)は、それぞれ実施例1にお
ける乾燥アスファルト、圧雪および凍結アスファルトの
各路面での回帰係数K1の頻度割合を示す図、図5
(a)、(b)および(c)は、それぞれ実施例2にお
ける乾燥アスファルト、圧雪および凍結アスファルトの
各路面での回帰係数K1の頻度割合を示す図、図6
(a)、(b)および(c)は、それぞれ比較例1にお
ける乾燥アスファルト、圧雪および凍結アスファルトの
各路面での回帰係数K1の頻度割合を示す図、図7
(a)、(b)および(c)は、それぞれ比較例2にお
ける乾燥アスファルト、圧雪および凍結アスファルトの
各路面での回帰係数K1の頻度割合を示す図、図8
(a)、(b)および(c)は、それぞれ比較例3にお
ける乾燥アスファルト、圧雪および凍結アスファルトの
各路面での回帰係数K1の頻度割合を示す図、図9は実
施例1、2および比較例1〜3において、サンプリング
開始から回帰係数K1が得られるまでの応答時間と相関
係数Rが0.6未満で回帰係数K1の値が更新されなか
った割合の関係を示す図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a road surface friction coefficient determining apparatus of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the road surface friction coefficient determining apparatus in FIG. 1, and FIG.
Is a schematic diagram showing the relationship between road surface μ and slip ratio, FIG.
5 (a), (b) and (c) are diagrams showing the frequency ratio of the regression coefficient K1 on the road surfaces of dry asphalt, compressed snow and frozen asphalt in Example 1, respectively.
6 (a), (b) and (c) are diagrams showing the frequency ratio of the regression coefficient K1 on the road surfaces of dry asphalt, snow compaction and frozen asphalt in Example 2, respectively.
7 (a), (b) and (c) are graphs showing the frequency ratio of the regression coefficient K1 on the road surfaces of dry asphalt, compressed snow and frozen asphalt in Comparative Example 1, respectively.
8 (a), (b) and (c) are diagrams respectively showing the frequency ratio of the regression coefficient K1 on the road surfaces of dry asphalt, compressed snow and frozen asphalt in Comparative Example 2;
(A), (b) and (c) are figures which respectively show the frequency ratio of regression coefficient K1 in each road surface of the dry asphalt, the pressure snow, and the frozen asphalt in the comparative example 3, and FIG. In Examples 1-3, it is a figure which shows the relationship between the response time from the start of sampling until the regression coefficient K1 is obtained, and the rate at which the value of the regression coefficient K1 was not updated when the correlation coefficient R was less than 0.6.

【0016】図1に示すように、本発明の一実施の形態
にかかわる路面摩擦係数判定装置は、4輪車両のタイヤ
FLW、FRW、RLWおよびRRWにそれぞれ設けら
れた車輪タイヤの回転速度を定期的に検出する回転速度
検出手段Sを備えており、この回転速度検出手段Sの出
力は、ABSなどの制御ユニット1に伝達される。また
この制御ユニット1には、図2に示されるように、液晶
表示素子、プラズマ表示素子またはCRTなどの構成さ
れた表示手段である警報表示器2が接続されている。3
は運転者によって、操作される初期化スイッチである。
As shown in FIG. 1, a road surface friction coefficient determining apparatus according to an embodiment of the present invention regularly determines the rotational speeds of wheel tires provided on tires FLW, FRW, RLW and RRW of a four-wheel vehicle. Equipped with a rotational speed detecting means S for positive detection, the output of the rotational speed detecting means S is transmitted to the control unit 1 such as ABS. Further, as shown in FIG. 2, the control unit 1 is connected with an alarm indicator 2 which is a display means constituted by a liquid crystal display element, a plasma display element, a CRT or the like. Three
Is an initialization switch operated by the driver.

【0017】前記回転速度検出手段Sとしては、電磁ピ
ックアップなどを用いて回転パルスを発生させてパルス
の数から回転速度を測定する車輪速センサまたはダイナ
モのように回転を利用して発電を行ない、この電圧から
回転速度を測定するものを含む角速度センサなどを用い
ることができる。
As the rotation speed detecting means S, a rotation speed is generated using an electromagnetic pickup or the like to generate a rotation pulse and the rotation speed is measured from the number of pulses. An angular velocity sensor or the like including one that measures the rotation speed from this voltage can be used.

【0018】前記制御ユニット1は、図2に示されるよ
うに、外部装置との信号の受け渡しに必要なI/Oイン
ターフェイス1aと、演算処理の中枢として機能するC
PU1bと、該CPU1bの制御動作プログラムが格納
されたROM1cと、前記CPU1bが制御動作を行な
う際にデータなどが一時的に書き込まれたり、その書き
込まれたデータなどが読み出されるRAM1dとから構
成されている。
As shown in FIG. 2, the control unit 1 has an I / O interface 1a necessary for exchanging signals with an external device, and a C functioning as a center of arithmetic processing.
It comprises a PU 1b, a ROM 1c in which a control operation program for the CPU 1b is stored, and a RAM 1d in which data and the like are temporarily written when the CPU 1b performs a control operation and the written data and the like are read. There is.

【0019】本実施の形態では、前記制御ユニット1
に、第1の解決手段として、前記回転速度検出手段Sに
よる測定値から、車両の加減速度とタイヤの第1のスリ
ップ比(前輪タイヤの車輪速度と後輪タイヤの車輪速度
の比)を所定の時間で移動平均を行なう移動平均処理手
段と、該移動平均処理手段により得られた移動平均値を
さらに移動平均処理を行なう加重移動平均処理手段と、
該加重移動平均処理手段により得られる加重移動平均値
の車両の加減速度と第2のスリップ比との関係式を求め
る第2演算手段と、該第2演算手段により求められた関
係式の傾きに基づいて、路面とタイヤとのあいだの摩擦
係数を判定する摩擦係数判定手段とを備えている。該摩
擦係数判定手段には、前記該第2演算手段により求めら
れる関係式の傾きと予め設定されたしきい値とを比較す
る比較手段を含んでいる。
In the present embodiment, the control unit 1
As a first solution means, the acceleration / deceleration of the vehicle and the first slip ratio of the tire (the ratio of the wheel speed of the front tires to the wheel speed of the rear tires) are determined from the measured value by the rotation speed detecting means S. A moving average processing means for performing a moving average in a time period of, and a weighted moving average processing means for further performing a moving average processing on the moving average value obtained by the moving average processing means,
Second calculating means for obtaining the relational expression between the acceleration / deceleration of the vehicle and the second slip ratio of the weighted moving average value obtained by the weighted moving average processing means, and the slope of the relational expression obtained by the second calculating means. On the basis of this, there is provided a friction coefficient judging means for judging the friction coefficient between the road surface and the tire. The friction coefficient determining means includes comparing means for comparing the slope of the relational expression obtained by the second calculating means with a preset threshold value.

【0020】本実施の形態では、前記4輪のタイヤの回
転速度を0.2秒以下ごとに定期的に検出する。前記車
両の加減速度はGセンサで測定することもできるが、4
輪または従動輪の平均車輪速度から演算するのがコスト
面から好ましい。
In the present embodiment, the rotational speeds of the tires of the four wheels are detected periodically every 0.2 seconds or less. The acceleration / deceleration of the vehicle can be measured by a G sensor.
It is preferable in terms of cost to calculate the average wheel speed of the wheels or the driven wheels.

【0021】ついで前記車両の加減速度およびスリップ
比を一定時間分のデータ、たとえば少なくとも0.1秒
分のデータの平均値として、サンプリング時間ごとに移
動平均化して求める。そしてこの移動平均化された車両
の加減速度およびスリップ比について、さらに一定時間
分のデータをサンプリング時間ごとに移動平均値をとし
て求める。このように2回または3回以上移動平均化さ
れた値(一定個数のスリップ比と車両の加減速度)を元
に、該スリップ比の該車両の加減速度に対する1次の回
帰係数と相関係数を求める。ここで、加重移動平均して
求められたスリップ比がある設定値以上の場合は、回帰
係数の演算には使用せず、スリップ警報として警報を発
してもよい。
Then, the acceleration / deceleration and the slip ratio of the vehicle are obtained as a moving average for each sampling time as an average value of data for a fixed time, for example, data for at least 0.1 seconds. Then, with respect to the acceleration / deceleration and the slip ratio of the moving averaged vehicle, data for a certain period of time is obtained as a moving average value for each sampling time. In this way, based on the values (moving average) of two or three times or more (a fixed number of slip ratios and acceleration / deceleration of the vehicle), the linear regression coefficient and correlation coefficient of the slip ratio with respect to the acceleration / deceleration of the vehicle Ask for. Here, when the slip ratio obtained by the weighted moving average is equal to or greater than a set value, the slip ratio may not be used for calculation and an alarm may be issued as a slip alarm.

【0022】なお、前記サンプリング時間としては、デ
ータのばらつきを小さくし、かつ短時間で判別するため
には、0.2秒以下である必要がある。より好ましく
は、0.05秒以下である。また1回目の移動平均の平
均時間が0.2〜2秒であり、2回目以降の移動平均の
平均時間が0.1〜1秒であるのが好ましい。
The sampling time needs to be 0.2 seconds or less in order to reduce the variation of data and to make a discrimination in a short time. More preferably, it is 0.05 seconds or less. The average time of the first moving average is 0.2 to 2 seconds, and the average time of the second and subsequent moving averages is preferably 0.1 to 1 second.

【0023】ついで前記相関係数の値が設定値以上の場
合、該回帰係数を更新および保持し、該回帰係数の値と
予め設定されたしきい値とを比較することによりタイヤ
と路面との摩擦係数を判定する。
Then, when the value of the correlation coefficient is equal to or larger than the set value, the regression coefficient is updated and held, and the value of the regression coefficient is compared with a preset threshold value to compare the tire with the road surface. Determine the coefficient of friction.

【0024】本実施の形態では、前記路面摩擦係数判定
手段により、路面が低μであると判定された場合は、前
記警報表示器2により警報を発する。
In the present embodiment, when the road surface friction coefficient determining means determines that the road surface is low μ, the alarm display 2 issues an alarm.

【0025】以下、本実施の形態の路面摩擦係数判定装
置の動作を手順〜に沿って説明する。
Hereinafter, the operation of the road surface friction coefficient determining apparatus according to the present embodiment will be described in accordance with the procedure.

【0026】車両の4輪タイヤFLW、FRW、RL
WおよびRRWのそれぞれの回転速度から車輪速度(V
n、V2n、V3n、V4n)を算出する。
Vehicle four-wheel tires FLW, FRW, RL
From the respective rotation speeds of W and RRW, the wheel speed (V
1 n , V2 n , V3 n , V4 n ) are calculated.

【0027】たとえば、ABSセンサなどのセンサから
得られた車両の各車輪タイヤFLW、FRW、RLW、
RRWのある時点の車輪速データを車輪速度V1n、V
n、V3n、V4nとする。
For example, each wheel tire FLW, FRW, RLW of the vehicle obtained from a sensor such as an ABS sensor,
The wheel speed data at a certain point of RRW is used as the wheel speeds V1 n , V
Let 2 n , V3 n , and V4 n .

【0028】ついで従動輪および駆動輪の平均車輪速
度(Vfn、Vdn)を演算する。
Next, the average wheel speeds (Vf n , Vd n ) of the driven wheels and the driving wheels are calculated.

【0029】前輪駆動の場合、ある時点の従動輪および
駆動輪の平均車輪速度Vfn、Vdnをつぎの式(1)、
(2)により求められる。 Vfn=(V3n+V4n)/2 (1) Vdn=(V1n+V2n)/2 (2)
In the case of the front wheel drive, the average wheel speeds Vf n and Vd n of the driven wheels and the drive wheels at a certain point are expressed by the following equation (1),
It is obtained by (2). Vf n = (V3 n + V4 n) / 2 (1) Vd n = (V1 n + V2 n) / 2 (2)

【0030】ついで前記従動輪の平均車輪加減速度
(すなわち車両の加減速度)Afnを演算する。
Next, the average wheel acceleration / deceleration (that is, vehicle acceleration / deceleration) Af n of the driven wheels is calculated.

【0031】前記従動輪の平均車輪速度Vfnより1つ
前の車輪速データから、平均車輪速度Afn-1とする
と、従動輪の平均車輪加減速度Afnはそれぞれつぎの
式(3)で求められる。 Afn=a・(Vfn−Vfn-1)/Δt/g (3)
If the average wheel speed Af n-1 is obtained from the wheel speed data immediately before the average wheel speed Vf n of the driven wheels, the average wheel acceleration / deceleration Af n of the driven wheels is calculated by the following equation (3). Desired. Af n = a · (Vf n −Vf n−1 ) / Δt / g (3)

【0032】ここで、Δtは車輪速データから算出され
る車輪速度VfnとVfn-1の時間間隔(サンプリング時
間)であり、gは重力加速度であり、aは車輪速度(k
m/h)の単位と加速度(m/s)の単位を合わせるた
めの定数(1/3.6)である。前記サンプルング時間
としては、データのばらつきを小さくし、かつ短時間で
判別するためには、0.2秒以下である必要がある。よ
り好ましくは、0.05秒以下である。
Here, Δt is a time interval (sampling time) between the wheel speeds Vf n and Vf n-1 calculated from the wheel speed data, g is a gravitational acceleration, and a is a wheel speed (k.
It is a constant (1 / 3.6) for matching the unit of m / h) with the unit of acceleration (m / s). The sampling time needs to be 0.2 seconds or less in order to reduce the variation of data and make a determination in a short time. More preferably, it is 0.05 seconds or less.

【0033】ついで前記車両の加減速度Afnの値に
応じて、スリップ比を演算する。
Then, the slip ratio is calculated according to the value of the acceleration / deceleration Af n of the vehicle.

【0034】まず、加速状態で、駆動輪がロック状態で
車両が滑っているとき(Vdn=0、Vfn≠0)や、減
速状態で、車両が停止状態で駆動輪がホイールスピンを
起こしているとき(Vfn=0、Vdn≠0)は起こり得
ないものとして、スリップ比Snをつぎの式(4)、
(5)から演算する。
First, when the vehicle is slipping with the drive wheels locked in the acceleration state (Vd n = 0, Vf n ≠ 0), or in the deceleration state, the vehicle wheels are stopped and the drive wheels cause wheel spin. (Vf n = 0, Vd n ≠ 0), the slip ratio S n is calculated by the following equation (4):
Calculate from (5).

【0035】 Afn≧0およびVdn≠0である場合、 Sn=(Vdn−Vfn)/Vdn (4) Afn<0およびVfn≠0である場合、 Sn=(Vdn−Vfn)/Vfn (5) 前記以外の場合は、Sn=1とする。If Af n ≧ 0 and Vd n ≠ 0, S n = (Vd n −Vf n ) / Vd n (4) If Af n <0 and Vf n ≠ 0, S n = (Vd n− Vf n ) / Vf n (5) In other cases, S n = 1.

【0036】ついで車両の加減速度およびスリップ比
のデータをサンプリング時間ごとに移動平均化処理す
る。
Then, the data of the acceleration / deceleration of the vehicle and the slip ratio are subjected to moving averaging processing every sampling time.

【0037】実際の走行中の路面μは一定ではなく、刻
々と変化するため、短時間で路面μを推定する必要があ
る。また直線回帰をする場合、一定以上のデータ数がな
ければ、得られた回帰係数の信頼性が劣る。そこで、単
時間のサンプリング時間、たとえば数十msごとにデー
タをサンプリングし、このサンプリング時間で得られた
ばらつきの大きいデータを移動平均することにより、デ
ータの数を減らさずにデータのばらつきを小さくするこ
とができる。
Since the road surface μ during actual traveling is not constant and changes every moment, it is necessary to estimate the road surface μ in a short time. Further, when performing linear regression, the reliability of the obtained regression coefficient is poor unless there is a certain number of data. Therefore, the data is sampled at a sampling time of a single time, for example, every several tens of ms, and the data having a large variation obtained in this sampling time is subjected to a moving average to reduce the variation of the data without reducing the number of the data. be able to.

【0038】車両の加減速度については、 MAfn=(Af1+Af2+・・・+Afn)/N (6) MAfn+1=(Af2+Af3+・・・+Afn+1)/N (7) MAfn+2=(Af3+Af4+・・・+Afn+2)/N (8) スリップ比については、 MSn=(S1+S2+・・・+Sn)/N (9) MSn+1=(S2+S3+・・・+Sn+1)/N (10) MSn+2=(S3+S4+・・・+Sn+2)/N (11)Regarding the acceleration / deceleration of the vehicle, MAf n = (Af 1 + Af 2 + ... + Af n ) / N (6) MAf n + 1 = (Af 2 + Af 3 + ... + Af n + 1 ) / N (7) MAf n + 2 = (Af 3 + Af 4 + ... + Af n + 2 ) / N (8) Regarding the slip ratio, MS n = (S 1 + S 2 + ... + S n ) / N (9) MS n + 1 = (S 2 + S 3 + ... + S n + 1 ) / N (10) MS n + 2 = (S 3 + S 4 + ... + S n + 2 ) / N (11 )

【0039】ここで、一般的に回帰計算を行なう場合、
回帰するデータのばらつきが大きいと相関係数が低くな
り、回帰係数の精度が劣る。
In general, when performing regression calculation,
If the variation of the regressed data is large, the correlation coefficient becomes low, and the accuracy of the regression coefficient becomes poor.

【0040】そのため、相関係数がある一定以上低い場
合は、演算結果(回帰係数)を更新せず、前の演算結果
を引き継ぐようにする。その結果、相関係数が低く計算
結果が更新されない割合が多いと、それだけ路面μが推
定できない割合が多いということになる。そこで、いか
にデータのばらつきを抑えて(ノイズを消して)、相関
係数が低い割合を減らすかが重要となる。そのために、
移動平均処理を行なっている。
Therefore, when the correlation coefficient is lower than a certain level, the calculation result (regression coefficient) is not updated and the previous calculation result is succeeded. As a result, if the correlation coefficient is low and the calculation result is not updated frequently, the road surface μ cannot be estimated so much. Therefore, it is important to suppress the variation of data (to eliminate noise) and reduce the ratio of low correlation coefficient. for that reason,
Moving average processing is being performed.

【0041】しかし、前記データのばらつきにはいろい
ろな原因が含まれているが、大きな要因にタイヤの回転
に伴う変動がある。これは、タイヤの回転周期と同じ周
波数で表れる。たとえば普通乗用車の一般的なタイヤの
半径は、約300mm前後なので、タイヤの周長は約
1.9mとなり、30km/hの走行では、約4.4H
zの周波数変動が発生する。すなわち走行速度によって
変化するため、移動平均処理では、充分に変動を抑えき
れていない惧れがある。
However, although there are various causes for the variation of the data, the major factor is the variation due to the rotation of the tire. This appears at the same frequency as the tire rotation cycle. For example, the radius of a typical tire of an ordinary passenger car is around 300 mm, so the circumference of the tire is about 1.9 m, and when traveling at 30 km / h, it is about 4.4 H.
A frequency variation of z occurs. That is, since it changes depending on the traveling speed, there is a possibility that the moving average processing may not be able to sufficiently suppress the fluctuation.

【0042】たとえば、0.5秒間(2Hz)の移動平
均処理を行なった場合、2、4、6、8Hz・・・とい
った2の正数倍の周波数成分は消すことができるが、そ
れ以外の周波数成分は消し切れない。移動平均の時間T
を1秒(1Hz)、2秒(0.5Hz)、3秒(0.3
3Hz)と長くしていけば多くの周波数成分を消すこと
ができるが、長くすればするほど応答性がわるくなるだ
けでなく、必要な周波数変動(アクセルのON、OF
F)も消しかねない。
For example, when the moving average processing is performed for 0.5 seconds (2 Hz), frequency components that are positive multiples of 2, such as 2, 4, 6, 8 Hz, can be eliminated, but other than that. The frequency component cannot be erased. Time T of moving average
1 second (1 Hz), 2 seconds (0.5 Hz), 3 seconds (0.3
3Hz) makes it possible to eliminate many frequency components, but the longer it becomes, the worse the response becomes, and the necessary frequency fluctuations (accelerator ON, OF
F) can also be erased.

【0043】そこで、本実施の形態では、加重移動平均
を行なうことにより、応答時間(摩擦係数μを判断する
のに要する時間)を長くすることなく、変動を抑え、相
関係数の低い割合を低下させる。 つぎに、さらに移動平均化処理を行なう。
Therefore, in the present embodiment, by performing the weighted moving average, variation is suppressed without increasing the response time (the time required to judge the friction coefficient μ), and the ratio of the low correlation coefficient is reduced. Lower. Next, moving average processing is further performed.

【0044】[0044]

【数1】 [Equation 1]

【0045】スリップ比についても同様に移動平均化処
理を行なう。
A moving averaging process is similarly performed for the slip ratio.

【0046】[0046]

【数2】 [Equation 2]

【0047】ついで車両の加減速度とスリップ比との
互いの1次の回帰係数、すなわちスリップ比の車両の加
減速度に対する回帰係数K1と車両の加減速度のスリッ
プ比に対する回帰係数K2をそれぞれつぎの式(1
8)、(19)から求める。
Next, the first-order regression coefficients of the acceleration / deceleration of the vehicle and the slip ratio, that is, the regression coefficient K1 for the acceleration / deceleration of the vehicle of the slip ratio and the regression coefficient K2 for the slip ratio of the acceleration / deceleration of the vehicle, are respectively given by the following equations. (1
8), (19).

【0048】[0048]

【数3】 [Equation 3]

【0049】Pはデータの個数である。P is the number of data.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】また相関係数Rは、 R=K1×K2 (20) となる。The correlation coefficient R is       R = K1 × K2 (20) Becomes

【0052】この相関係数Rは、設定値、たとえば0.
6以上であれば、回帰係数K1の値を更新する。
This correlation coefficient R is a set value, for example, 0.
If it is 6 or more, the value of the regression coefficient K1 is updated.

【0053】ここで、車両の加減速度とスリップ比との
関係というのは、一般的なタイヤと路面のμ−s曲線と
同じことで、路面μの違い(ドライアスファルト路R1
の高μ路、圧雪路R2の中μ路および凍結アスフャルト
路R3の低μ路)により、図3のようになる。そして、
前記回帰係数K1、K2とは、μ−s曲線の勾配を求め
たものである。このμ−s曲線は、本来曲線であるが、
実際の走行時に発生するスリップ比の範囲ではほぼ直線
となっている。すなわち、μ−s曲線は、y=aX+b
という方程式で表わすことができる。このときの係数a
が回帰係数(K1、K2)で、直線の勾配を意味してい
る。ここで、yをスリップ比とするか、加速度とするか
で、a=K1であったりa=K2であったりする。本実
施の形態では、yをスリップ比としてK1の値で路面μ
を判定している。もちろん回帰係数K2からも路面μを
判定することもできる。
Here, the relationship between the acceleration / deceleration of the vehicle and the slip ratio is the same as the μ-s curve of a general tire and the road surface, and the difference of the road surface μ (dry asphalt road R1
3 of the high μ road, the medium μ road of the compressed snow road R2, and the low μ road of the frozen asphalt road R3). And
The regression coefficients K1 and K2 are obtained by finding the slope of the μ-s curve. This μ-s curve is originally a curve,
It is almost a straight line in the range of the slip ratio that occurs during actual traveling. That is, the μ-s curve is y = aX + b
Can be expressed by the equation Coefficient a at this time
Is a regression coefficient (K1, K2), which means the slope of a straight line. Here, a = K1 or a = K2 depending on whether y is a slip ratio or acceleration. In the present embodiment, the road surface μ
Is being determined. Of course, the road surface μ can also be determined from the regression coefficient K2.

【0054】また相関係数Rを求めている理由は、得ら
れた回帰係数の値が適切であるか否かを判断するためで
ある。すなわち、相関係数Rの値が大きい場合は、スリ
ップ比と加速度のあいだに相関があり、得られた回帰係
数は適切であるが、相関係数Rの値が小さい場合は、両
者のあいだに相関がなく得られた回帰係数は不適切であ
るため、その値で路面μを判定しないようにする。 ついで回帰係数K1の値により、路面μを推定する。
The reason for obtaining the correlation coefficient R is to judge whether or not the value of the obtained regression coefficient is appropriate. That is, when the value of the correlation coefficient R is large, there is a correlation between the slip ratio and the acceleration, and the obtained regression coefficient is appropriate, but when the value of the correlation coefficient R is small, the correlation coefficient R is large. Since there is no correlation and the obtained regression coefficient is inappropriate, the road surface μ should not be judged by its value. Then, the road surface μ is estimated from the value of the regression coefficient K1.

【0055】たとえば、 K1≦0.1 高μ路(μ=0.7以上) 0.1<K1≦0.16 中μ路(μ=0.3〜0.7) 0.16<K1 低μ路(μ=0.3以下) この回帰係数K1のしきい値は、たとえば今までの実験
データから得ることができる。 つぎに路面の情報(滑りやすいなど)を運転手に警報
する。
For example, K1 ≦ 0.1 high μ road (μ = 0.7 or more) 0.1 <K1 ≦ 0.16 medium μ road (μ = 0.3 to 0.7) 0.16 <K1 low μ path (μ = 0.3 or less) The threshold value of this regression coefficient K1 can be obtained from, for example, experimental data up to now. Next, the driver is warned of road surface information (such as slipperiness).

【0056】さらには、路面の状態をABS装置やTR
C装置などの制御に使用する。
Furthermore, the condition of the road surface can be determined by ABS device or TR.
It is used to control the C device.

【0057】つぎに本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。
Next, the present invention will be explained based on examples, but the present invention is not limited to such examples.

【0058】[0058]

【実施例】実施例1 まず前輪駆動車の車両を用意し、タイヤとして、スタッ
ドレスタイヤ(住友ゴム工業(株)製 グラスピックD
S−1)を装着した。そして車両をドライアスファルト
路R1、圧雪路R2および凍結アスフャルト路R3を走
行させた。このときの走行条件は、各路面とも20〜8
0km/h前後の走行である。車輪の車輪速度のサンプ
リング時間に関し、データ数を多く、かつばらつきや測
定誤差を排除するために、たとえば1秒ではサンプリン
グ時間が長すぎるため、40msとした。
Example 1 First, a front-wheel drive vehicle was prepared, and tires were studless tires (Glass Pick D manufactured by Sumitomo Rubber Industries, Ltd.).
S-1) was attached. Then, the vehicle was driven on a dry asphalt road R1, a snow-packed road R2 and a frozen asphalt road R3. The running condition at this time is 20 to 8 on each road surface.
It is running around 0 km / h. Regarding the sampling time of the wheel speed of the wheel, in order to eliminate the variation and the measurement error with a large number of data, for example, 1 second is too long, so the sampling time is set to 40 ms.

【0059】そして回転速度検出手段から出力される車
輪速パルスに基づいて、車輪速度を取り込み、40ms
ごとの従動輪の平均車輪加減速度(車両の加減速度)お
よび前後輪のスリップ比を計算した。前記従動輪の平均
車輪加減速度についてのみ表2に示す。
Then, based on the wheel speed pulse output from the rotation speed detecting means, the wheel speed is fetched and 40 ms
The average wheel acceleration / deceleration (vehicle acceleration / deceleration) of each driven wheel and the slip ratios of the front and rear wheels were calculated. Table 2 shows only the average wheel acceleration / deceleration of the driven wheels.

【0060】[0060]

【表2】 [Table 2]

【0061】ついで、従動輪の平均車輪加減速度および
前後輪のスリップ比について、1秒分の25個のデータ
を平均化し、サンプリング時間(40ms)ごとに移動
平均値を求めた(表2参照)。
Next, about the average wheel acceleration / deceleration of the driven wheels and the slip ratio of the front and rear wheels, 25 pieces of data for 1 second were averaged, and a moving average value was obtained for each sampling time (40 ms) (see Table 2). .

【0062】さらに、移動平均化された従動輪の平均車
輪加減速度および前後輪のスリップ比について、0.5
2秒分(13個)のデータを平均化し、サンプリング時
間(40ms)ごとに加重移動平均値を求めた(表2参
照)。
Further, the moving-averaged average wheel acceleration / deceleration of the driven wheels and the slip ratio of the front and rear wheels are 0.5.
Data for 2 seconds (13 pieces) was averaged, and a weighted moving average value was obtained for each sampling time (40 ms) (see Table 2).

【0063】つぎにサンプリング時間ごとに加重移動平
均して得られた従動輪の平均車輪加減速度および前後輪
のスリップ比のデータを50個蓄積し、スリップ比に対
する従動輪の平均車輪加減速度の1次の回帰係数K1を
求めた(表2参照)。回帰係数K1は、サンプリング時
間ごとに加重移動平均された従動輪の平均車輪加減速度
および前後輪のスリップ比の新しいデータが1番古いデ
ータと入れ替わることにより、サンプリング時間ごとに
演算される。ただし、加重移動平均されたスリップ比が
0.5以上または−0.5以下となった場合は、50個
の蓄積には加えず、その時点でスリップ警報を発した。
Next, 50 pieces of data of the average wheel acceleration / deceleration of the driven wheels and the slip ratios of the front and rear wheels obtained by weighted moving average for each sampling time are accumulated, and 1 of the average wheel acceleration / deceleration of the driven wheels with respect to the slip ratio is stored. The following regression coefficient K1 was obtained (see Table 2). The regression coefficient K1 is calculated for each sampling time by replacing the newest data of the average wheel acceleration / deceleration of the driven wheels and the slip ratios of the front and rear wheels, which are weighted moving averaged at each sampling time, with the oldest data. However, when the weighted moving average slip ratio was 0.5 or more or −0.5 or less, it was not added to the accumulation of 50 and a slip alarm was issued at that time.

【0064】さらに、このときの相関係数Rを求め、こ
の相関係数Rが0.6以上であれば回帰係数K1の値を
更新し、保持した。相関係数Rが0.6未満の場合は、
回帰係数K1の値は、更新しないこととした。この場
合、サンプリング開始から回帰係数K1が得られるまで
の最短時間(応答時間)は、表2に示されるように1回
目の移動平均(No.25)の処理開始時間1秒、2回
目の移動平均(No.37)の処理時間0.52秒、回
帰のためのデータ数蓄積(No.37〜86)の50個
までの処理時間2秒を足して、データのオーバーラップ
(No.25とNo.37)の時間0.08(2×0.
04)秒を引くと、3.44秒となる。
Further, the correlation coefficient R at this time was obtained, and if the correlation coefficient R was 0.6 or more, the value of the regression coefficient K1 was updated and held. When the correlation coefficient R is less than 0.6,
The value of the regression coefficient K1 is not updated. In this case, the shortest time (response time) from the start of sampling until the regression coefficient K1 is obtained is, as shown in Table 2, the processing start time of the first moving average (No. 25), 1 second, and the second moving. Add the processing time of 0.52 seconds for the average (No. 37) and the processing time of up to 50 for storing the number of data for regression (No. 37 to 86) for 2 seconds, and overlap the data (No. 25 and No. 25). No. 37) time 0.08 (2 × 0.
04) Subtracting seconds gives 3.44 seconds.

【0065】この回帰係数K1の値と予め設定されたし
きい値(0.12と0.18)を比較し、タイヤと路面
との摩擦係数μを判定する。すなわち前記回帰係数K1
および相関係数Rの演算は、サンプリング時間(40m
s)ごとに行ない、以下のしきい値により路面μを判定
した。
The value of the regression coefficient K1 is compared with a preset threshold value (0.12 and 0.18) to determine the friction coefficient μ between the tire and the road surface. That is, the regression coefficient K1
And the correlation coefficient R is calculated by sampling time (40 m
The road surface μ was determined by the following threshold value.

【0066】 K1≦0.12 高μ路(警報、注意報とも発しない) 0.12<K1≦0.18 中μ路(スリップ注意報を発する) 0.18<K1 低μ路(スリップ警報を発する)[0066]       K1 ≦ 0.12 High μ road (No alarm or warning is issued)       0.12 <K1 ≦ 0.18 Medium μ road (Slip warning is issued)       0.18 <K1 Low μ road (slip alarm is issued)

【0067】実施例2 本実施例2は、前記実施例1と同じデータの演算処理に
ついて、加重移動平均化を2回行なった。すなわち従動
輪の平均車輪加減速度および前後輪のスリップ比につい
て、0.76秒分(19個)のデータを平均化し、サン
プリング時間(40ms)ごとに移動平均値を求めた。
Example 2 In Example 2, weighted moving averaging was performed twice for the same data arithmetic processing as in Example 1. That is, with respect to the average wheel acceleration / deceleration of the driven wheels and the slip ratios of the front and rear wheels, 0.76 seconds (19 pieces) of data were averaged, and a moving average value was obtained every sampling time (40 ms).

【0068】ついで移動平均化された従動輪の平均車輪
加減速度および前後輪のスリップ比について、0.36
秒分(9個)のデータを平均化し、サンプリング時間
(40ms)ごとに加重移動平均値を求めた。
Then, the average wheel acceleration / deceleration of the driven wheel and the slip ratio of the front and rear wheels, which were moving averaged, were 0.36.
The data for seconds (9 pieces) was averaged, and the weighted moving average value was obtained for each sampling time (40 ms).

【0069】さらに、加重移動平均化された従動輪の平
均車輪加減速度および前後輪のスリップ比について、
0.16秒分(4個)のデータを平均化し、サンプリン
グ時間(40ms)ごとに加重移動平均値を求めた。
Further, with respect to the average wheel acceleration / deceleration of the driven wheels and the slip ratios of the front and rear wheels, which are subjected to the weighted moving average,
The data for 0.16 seconds (4 pieces) were averaged, and the weighted moving average value was calculated for each sampling time (40 ms).

【0070】その後の手順は前記実施例1と同じ手順で
行なった。なお、サンプリング開始から回帰係数K1が
得られるまでの最短時間(応答時間)は、3.16秒
(=0.76秒+0.36秒+0.16秒+2秒−0.
12秒)である。
Subsequent procedures were the same as those in Example 1 above. The shortest time (response time) from the start of sampling until the regression coefficient K1 is obtained is 3.16 seconds (= 0.76 seconds + 0.36 seconds + 0.16 seconds + 2 seconds-0.
12 seconds).

【0071】そして、求められた回帰係数K1の値によ
り、実施例1と同じように、タイヤと路面との摩擦係数
μを判別した。
Then, the coefficient of friction μ between the tire and the road surface was determined from the value of the regression coefficient K1 thus obtained, as in Example 1.

【0072】比較例1 実施例1と同じデータに基づいて、従動輪の平均車輪加
減速度および前後輪のスリップ比について、加重移動平
均は行なわずに、0.8秒分(20個)のデータを平均
化し、サンプリング時間(40ms)ごとに1回のみの
移動平均値を求めた。
Comparative Example 1 Based on the same data as in Example 1, for the average wheel acceleration / deceleration of the driven wheels and the slip ratios of the front and rear wheels, the data for 0.8 seconds (20 pieces) was used without performing the weighted moving average. Were averaged, and a moving average value was calculated only once every sampling time (40 ms).

【0073】その後の手順は前記実施例1と同じ手順で
行なった。なお、サンプリング開始から回帰係数K1が
得られるまでの最短時間(応答時間)は、2.76秒
(0.8秒+2秒−0.04秒)である。
The subsequent procedure was the same as in Example 1 above. The shortest time (response time) from the start of sampling until the regression coefficient K1 is obtained is 2.76 seconds (0.8 seconds + 2 seconds−0.04 seconds).

【0074】そして、求められた回帰係数の値により、
実施例1と同じように、タイヤと路面との摩擦係数μを
判別した。
Then, according to the value of the obtained regression coefficient,
In the same manner as in Example 1, the friction coefficient μ between the tire and the road surface was determined.

【0075】比較例2 実施例1と同じデータに基づいて、従動輪の平均車輪加
減速度および前後輪のスリップ比について、加重移動平
均は行なわずに、1.2秒分(30個)のデータを平均
化し、サンプリング時間(40ms)ごとに1回のみの
移動平均値として求めた。
Comparative Example 2 Based on the same data as in Example 1, for the average wheel acceleration / deceleration of the driven wheels and the slip ratios of the front and rear wheels, data for 1.2 seconds (30 pieces) was obtained without performing the weighted moving average. Were averaged and determined as a moving average value only once for each sampling time (40 ms).

【0076】その後の手順は前記実施例1と同じ手順で
行なった。なお、サンプリング開始から回帰係数K1が
得られるまでの最短時間(応答時間)は、3.16秒
(1.2秒+2秒−0.04秒)である。
Subsequent procedures were the same as those in Example 1 above. The shortest time (response time) from the start of sampling until the regression coefficient K1 is obtained is 3.16 seconds (1.2 seconds + 2 seconds−0.04 seconds).

【0077】求められた回帰係数の値により、実施例1
と同じように、タイヤと路面との摩擦係数μを判別し
た。
According to the value of the obtained regression coefficient, Example 1
The friction coefficient μ between the tire and the road surface was determined in the same manner as in.

【0078】比較例3 実施例1と同じデータについて、従動輪の平均車輪加減
速度および前後輪のスリップ比について、加重移動平均
は行なわずに、1.6秒分(40個)のデータを平均化
し、サンプリング時間(40ms)ごとに1回のみの移
動平均値として求めた。
Comparative Example 3 With respect to the same data as in Example 1, with respect to the average wheel acceleration / deceleration of the driven wheels and the slip ratios of the front and rear wheels, the data for 1.6 seconds (40 pieces) was averaged without performing the weighted moving average. And the moving average value was calculated only once every sampling time (40 ms).

【0079】その後の手順は前記実施例1と同じ手順で
行なった。なお、サンプリング開始から回帰係数K1が
得られるまでの最短時間(応答時間)は、3.56秒
(1.6秒+2秒−0.04秒)である。
Subsequent procedures were the same as those in Example 1 above. The shortest time (response time) from the start of sampling until the regression coefficient K1 is obtained is 3.56 seconds (1.6 seconds + 2 seconds−0.04 seconds).

【0080】求められた回帰係数の値により、実施例1
と同じように、タイヤと路面との摩擦係数μを判別し
た。
According to the value of the regression coefficient obtained,
The friction coefficient μ between the tire and the road surface was determined in the same manner as in.

【0081】前記実施例1、2および比較例1〜3にお
ける乾燥アスファルト、圧雪および凍結アスファルトの
各路面での回帰係数K1の頻度割合をそれぞれ図4〜8
における(a)、(b)および(c)に示す。図4〜8
において、以下のしきい値により路面μを判定した結
果、高μ路、中μ路および低μ路をそれぞれA、B、C
で表示している。
The frequency ratios of the regression coefficient K1 on the road surfaces of dry asphalt, compressed snow and frozen asphalt in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in FIGS.
In (a), (b) and (c). Figures 4-8
As a result of judging the road surface μ by the following threshold values, the high μ road, the medium μ road and the low μ road are A, B and C, respectively.
Is displayed in.

【0082】 K1≦0.12 高μ路A(警報、注意報とも発しない) 0.12<K1≦0.18 中μ路B(スリップ注意報を発する) 0.18<K1 低μ路C(スリップ警報を発する)[0082]       K1 ≦ 0.12 High μ road A (No alarm or warning is issued)       0.12 <K1 ≦ 0.18 Medium μ Road B (Slip warning is issued)       0.18 <K1 Low μ road C (Slip alarm is issued)

【0083】実施例1、2および比較例1〜3のすべて
において、図4(a)〜図8(a)に示されるように、
乾燥アスファルト路では、判定値である回帰係数K1の
97%以上が0.12以下であり、高μ路Aと判定でき
るのに対し、図4(b)〜図8(b)に示されるよう
に、圧雪路では、回帰係数K1の50%前後が0.12
をこえる中μ路Bおよび低μ路Cと判定され、頻繁に注
意報または警報が発せられた。
In all of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, as shown in FIGS. 4 (a) to 8 (a),
In the dry asphalt road, 97% or more of the regression coefficient K1 which is the judgment value is 0.12 or less, and it can be judged as the high μ road A, while as shown in FIGS. 4 (b) to 8 (b). In the snowy road, around 50% of the regression coefficient K1 is 0.12.
It was judged to be a medium μ road B and a low μ road C exceeding the above, and a warning or a warning was frequently issued.

【0084】また図4(c)〜図8(c)に示されるよ
うに、凍結アスファルト路では、回帰係数K1の80%
前後が0.12をこえる中μ路Bおよび低μ路Cと判定
され、さらには、その半分が0.18をこえる低μ路C
となっており、ほとんどずっと注意報または警報が発せ
られた。
As shown in FIGS. 4 (c) to 8 (c), 80% of the regression coefficient K1 is obtained on the frozen asphalt road.
It is judged to be a medium μ road B and a low μ road C that exceed 0.12 in the front and back, and further, a low μ road C that exceeds 0.18 in half of them.
, And a warning or warning was issued almost all the time.

【0085】以上のように、前記結果のみでは、加重移
動平均を行なわなくても充分に路面の摩擦係数μを判定
することが可能である。
As described above, the friction coefficient μ of the road surface can be sufficiently determined without performing the weighted moving average based on the above results alone.

【0086】一方、表2および図9に実施例1、2およ
び比較例1〜3において、サンプリング開始から回帰係
数K1が得られるまでの最短時間、すなわち応答時間と
相関係数Rが0.6未満で回帰係数K1の値が更新され
なかった割合の関係を示している。なお、相関係数R<
0.6の割合は、乾燥アスファルト、圧雪、凍結アスフ
ァルトのすべての路面の平均である。
On the other hand, in Table 2 and FIG. 9, in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, the shortest time from the start of sampling until the regression coefficient K1 is obtained, that is, the response time and the correlation coefficient R are 0.6. It shows the relationship of the proportions where the value of the regression coefficient K1 is not updated when the value is less than. The correlation coefficient R <
The ratio of 0.6 is the average of all road surfaces of dry asphalt, snow and frozen asphalt.

【0087】[0087]

【表3】 [Table 3]

【0088】路面の摩擦係数μが均一でないことから、
応答時間は短いほど良く、また回帰係数K1が更新され
なかった割合は少ないほど良いことが考えられる。この
ため、比較例1〜3に対し、加重移動平均を行なった実
施例1、2の方が応答時間に対する回帰係数K1が更新
されなかった割合が少なく、より優れていることがわか
る。
Since the friction coefficient μ of the road surface is not uniform,
It is considered that the shorter the response time, the better, and the smaller the rate at which the regression coefficient K1 is not updated, the better. Therefore, in comparison with Comparative Examples 1 to 3, Examples 1 and 2 in which the weighted moving average is performed have a smaller rate of not updating the regression coefficient K1 with respect to the response time, which is more excellent.

【0089】本実施例では、回帰直線を求めるデータ数
を50個としたが、本発明においては、これに限られる
ものではない。ただ、データ数が少なすぎると回帰係数
K1の値がばらついてしまったり、相関係数Rが0.6
未満となる場合が増加し、回帰係数K1の値がなかなか
更新されない場合が起こるため、最低5個は必要である
が、逆にデータ数を多くしすぎると、応答時間が長くな
るだけでなく、路面の状態が次々に変化する場合は、デ
ータのばらつきが大きくなって逆に相関係数Rの低い割
合が多くなって、路面μを判別できない場合が増える結
果となるので、サンプリング時間とのかねあいで決定す
るのが望ましい。
In the present embodiment, the number of pieces of data for obtaining the regression line is set to 50, but the present invention is not limited to this. However, if the number of data is too small, the value of the regression coefficient K1 will fluctuate, or the correlation coefficient R will be 0.6.
If the number of data is less than 5, the value of the regression coefficient K1 may not be updated easily, so at least 5 are required. Conversely, if the number of data is too large, not only the response time becomes long, but also When the condition of the road surface changes one after another, the variation of the data becomes large and conversely the low ratio of the correlation coefficient R increases, resulting in more cases where the road surface μ cannot be discriminated. It is desirable to decide in.

【0090】以上のように、本システムを用いることに
より、路面μを精度よく、かつ短時間で判別することが
可能となり、運転手に滑りやすい危険な状態であること
を伝えることができた。
As described above, by using this system, the road surface μ can be accurately determined in a short time, and the driver can be informed that the vehicle is in a slippery and dangerous state.

【0091】そして、この判定された路面μの情報をA
BS装置やTRC装置などに用いることにより、路面μ
に応じた最適な制御を行なうことができる。また、低μ
路と判定された場合、運転手に滑りやすい路面であると
注意を促すことができる。
Then, the information of the determined road surface μ is set to A
By using it for BS equipment and TRC equipment, etc.
Optimal control can be performed according to Also, low μ
When the road is determined, the driver can be warned that the road surface is slippery.

【0092】[0092]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
車両の加減速度および前後輪のスリップ比を加重移動平
均することにより、データのばらつきが抑えられるた
め、応答時間を長くすることなく、判定結果が更新され
ない割合を低減することができる。その結果、路面μを
精度よく、かつ短時間で判別でき、車両の性能および安
全性を高めることができる。
As described above, according to the present invention,
By performing the weighted moving average of the acceleration / deceleration of the vehicle and the slip ratios of the front and rear wheels, the variation in the data is suppressed, so that the rate at which the determination result is not updated can be reduced without lengthening the response time. As a result, the road surface μ can be accurately determined in a short time, and the performance and safety of the vehicle can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の路面摩擦係数判定装置の一実施の形態
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a road surface friction coefficient determination device of the present invention.

【図2】図1における路面摩擦係数判定装置の電気的構
成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the road surface friction coefficient determination device in FIG.

【図3】路面μとスリップ比との関係を示す模式図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a relationship between a road surface μ and a slip ratio.

【図4】図4(a)、(b)および(c)は、それぞれ
実施例1における乾燥アスファルト、圧雪および凍結ア
スファルトの各路面での回帰係数K1の頻度割合を示す
図である。
4 (a), (b) and (c) are diagrams showing the frequency ratio of the regression coefficient K1 on each road surface of dry asphalt, compressed snow and frozen asphalt in Example 1, respectively.

【図5】図5(a)、(b)および(c)は、それぞれ
実施例2における乾燥アスファルト、圧雪および凍結ア
スファルトの各路面での回帰係数K1の頻度割合を示す
図である。
5 (a), (b) and (c) are graphs showing the frequency ratio of the regression coefficient K1 on each road surface of dry asphalt, compressed snow and frozen asphalt in Example 2.

【図6】図6(a)、(b)および(c)は、それぞれ
比較例1における乾燥アスファルト、圧雪および凍結ア
スファルトの各路面での回帰係数K1の頻度割合を示す
図である。
6 (a), (b) and (c) are graphs showing the frequency ratio of the regression coefficient K1 on each road surface of dry asphalt, compressed snow and frozen asphalt in Comparative Example 1.

【図7】図7(a)、(b)および(c)は、それぞれ
比較例2における乾燥アスファルト、圧雪および凍結ア
スファルトの各路面での回帰係数K1の頻度割合を示す
図である。
7 (a), (b) and (c) are graphs showing the frequency ratio of the regression coefficient K1 on each road surface of dry asphalt, compressed snow and frozen asphalt in Comparative Example 2.

【図8】図8(a)、(b)および(c)は、それぞれ
比較例3における乾燥アスファルト、圧雪および凍結ア
スファルトの各路面での回帰係数K1の頻度割合を示す
図である。
8 (a), (b) and (c) are diagrams showing a frequency ratio of a regression coefficient K1 on each road surface of dry asphalt, compressed snow and frozen asphalt in Comparative Example 3, respectively.

【図9】実施例1、2および比較例1〜3において、サ
ンプリング開始から回帰係数K1が得られるまでの応答
時間と相関係数Rが0.6未満で回帰係数K1の値が更
新されなかった割合の関係を示す図である。
9A and 9B show that in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, the response time from the start of sampling until the regression coefficient K1 is obtained and the correlation coefficient R is less than 0.6, and the value of the regression coefficient K1 is not updated. It is a figure which shows the relationship of the ratio.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御ユニット 2 警報表示器 3 初期化スイッチ FLW、FRW、RLW、RRW タイヤ S 回転速度検出手段 1 control unit 2 alarm indicators 3 initialization switch FLW, FRW, RLW, RRW tires S rotation speed detection means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−112659(JP,A) 特開 平7−192086(JP,A) 実開 平1−78911(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60T 8/58 G01N 19/02 B62D 6/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-7-112659 (JP, A) JP-A-7-192086 (JP, A) Fukuihei 1-78911 (JP, U) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) B60T 8/58 G01N 19/02 B62D 6/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 車両の4輪のタイヤの回転速度を定期的
に検出する回転速度検出手段と、該回転速度検出手段に
よる測定値から、車両の加減速度とタイヤのスリップ比
を演算する第1演算手段と、前記車両の加減速度とスリ
ップ比を所定の時間で移動平均を行なう移動平均処理手
段と、該移動平均処理手段により得られた移動平均値を
さらに移動平均処理を行なう加重移動平均処理手段と、
該加重移動平均処理手段により得られる加重移動平均値
の車両の加減速度とスリップ比との回帰直線を求める第
2演算手段と、該第2演算手段により求められた回帰直
線の傾きを示す1次の回帰係数と予め設定された所定の
しきい値との比較に基づいて、路面とタイヤとのあいだ
の摩擦係数を判定する摩擦係数判定手段とを備えてなる
路面摩擦係数判定装置。
1. A rotational speed detecting means for periodically detecting rotational speeds of tires of four wheels of a vehicle, and a vehicle acceleration / deceleration and a tire slip ratio are calculated from measured values by the rotational speed detecting means. Calculating means, moving average processing means for performing moving average of acceleration / deceleration and slip ratio of the vehicle in a predetermined time, and weighted moving average processing for further performing moving average processing of the moving average value obtained by the moving average processing means. Means and
A second computing means for obtaining a regression line of the acceleration and the slip ratio of the vehicle weighted moving averages obtained by the pressurized heavy moving average processing means, the regression straight obtained by the second computing means
A linear regression coefficient indicating the slope of the line and a preset predetermined
A road surface friction coefficient judging device comprising: a friction coefficient judging means for judging a friction coefficient between a road surface and a tire based on comparison with a threshold value .
【請求項2】 車両の4輪のタイヤの回転速度を定期的
に検出する工程と、該測定された回転速度から、車両の
加減速度とタイヤのスリップ比を演算する工程と、前記
車両の加減速度とスリップ比を所定の時間で移動平均を
行なう工程と、該工程により得られた移動平均値をさら
に移動平均処理を行なう工程と、該工程により得られる
加重移動平均値の車両の加減速度とスリップ比との回帰
直線を求める工程と、該回帰直線の傾きを示す1次の回
帰係数と予め設定されたしきい値を比較する工程と、当
該比較の結果から路面とタイヤとのあいだの摩擦係数を
判定する工程とを備えている路面摩擦係数判定方法。
2. A step of periodically detecting rotation speeds of tires of four wheels of a vehicle, a step of calculating acceleration / deceleration of the vehicle and a slip ratio of the tires from the measured rotation speeds, and an acceleration / deceleration of the vehicle. A step of performing a moving average of the speed and the slip ratio at a predetermined time; a step of further performing a moving average process on the moving average value obtained by the step; and an acceleration / deceleration of the vehicle of the weighted moving average value obtained by the step. Regression with slip ratio
A step of determining a straight line, primary times indicating the slope of the regression line
A road surface friction coefficient determination method comprising: a step of comparing a natural coefficient with a preset threshold value; and a step of determining a friction coefficient between a road surface and a tire based on a result of the comparison.
【請求項3】 前記加重移動平均値の車両の加減速度お
よびスリップ比のデータを用いて、車両の加減速度とス
リップ比との互いの1次の回帰係数と、スリップ比の車
両の加減速度に対する回帰係数と車両の加減速度のスリ
ップ比に対する回帰係数との積である相関係数を求
め、該相関係数の値が設定値以上の場合、該回帰係数を
更新および保持し、該回帰係数の値と予め設定されたし
きい値とを比較することにより、タイヤと路面との摩擦
係数を判定する請求項2記載の路面摩擦係数判定方法。
3. The data of the acceleration / deceleration of the vehicle and the slip ratio of the weighted moving average value are used to determine the linear regression coefficient of the acceleration / deceleration of the vehicle and the slip ratio, and the slip ratio of the vehicle.
The regression coefficient for both accelerations and decelerations and the acceleration / deceleration threshold of the vehicle
The correlation coefficient , which is the product of the regression coefficient and the up ratio, is obtained, and when the value of the correlation coefficient is equal to or greater than the set value, the regression coefficient is updated and held, and the value of the regression coefficient and the preset value are set. The road surface friction coefficient determination method according to claim 2, wherein the friction coefficient between the tire and the road surface is determined by comparing with a threshold value.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1371534B1 (en) * 2002-06-13 2005-04-20 Société de Technologie Michelin Vehicle stability control system using an invariant function characterising all type of tyres
EP1372049A1 (en) * 2002-06-13 2003-12-17 Société de Technologie Michelin Servo method for maintaining the wheel-sliding at an optimal level in order to achieve a maximum coefficent of adherance
ATE377532T1 (en) 2002-11-13 2007-11-15 Sumitomo Rubber Ind METHOD, DEVICE AND PROGRAM FOR DETERMINING ROAD CONDITIONS
JP4254586B2 (en) 2004-03-15 2009-04-15 日産自動車株式会社 Deceleration control device
EP1577147B1 (en) 2004-03-15 2011-12-28 Nissan Motor Company Limited Deceleration control apparatus and method for automotive vehicle
JP4569235B2 (en) * 2004-09-15 2010-10-27 日産自動車株式会社 Road friction coefficient estimation device
JP4665489B2 (en) * 2004-11-11 2011-04-06 日産自動車株式会社 Vehicle road surface friction coefficient discrimination device
FR2909946B1 (en) * 2006-12-13 2010-09-17 Soc Tech Michelin METHOD FOR ESTIMATING A GROUND BOND FAULT RISK OF A MOTOR VEHICLE
JP5747525B2 (en) * 2011-01-28 2015-07-15 日産自動車株式会社 Vehicle control device
JP7396054B2 (en) * 2020-01-10 2023-12-12 住友ゴム工業株式会社 Tire slip ratio determination device, determination method, and determination program
GB2630091A (en) * 2023-05-17 2024-11-20 Jaguar Land Rover Ltd System and method for detecting wheel slip

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0626807Y2 (en) * 1987-11-16 1994-07-20 横河電機株式会社 Measurement signal processor
JP3409389B2 (en) * 1993-10-18 2003-05-26 株式会社デンソー Road surface friction coefficient estimation device
JP3338537B2 (en) * 1993-12-27 2002-10-28 株式会社リコー Image tilt detector

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