CN110062842B - 车辆用控制装置 - Google Patents

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Abstract

车辆用控制装置具备踏入量检测部、踏入速度检测部、反作用力设定部及反作用力生成部。反作用力设定部将反作用力的值分为往特性和复特性来设定反作用力的值,在往特性内的除踏入开始以及踏入结束两个区域以外的主往特性中,以如下方式设定相对于踏入量的反作用力的值,即:相对于加速踏板所具备的最大踏入量达到规定的比例为止,踏入量越增加反作用力的值的增加程度就越相对地变小,达到规定的比例之后,踏入量越增加反作用力的值的增加程度就越相对地变大,在复特性中,以踏入量越减少则所述反作用力的值就越减小的方式设定所述反作用力的值。

Description

车辆用控制装置
技术领域
本发明涉及一种能够根据驾驶员的肌肉活动控制加速踏板的反作用力值的车辆用控制装置。
背景技术
以往,在搭载线控驱动式发动机(drive-by-wire engine)的车辆的情况下,加速踏板与节气门及燃料喷射装置等输出控制设备没有通过缆线连接,因此,通过电动式致动器赋予驾驶员与踏入量相对应的反作用力值。
由于加速踏板的踏入量与反作用力值被设定为大致具有比例关系,所以驾驶员一般根据从加速踏板赋予的反作用力值认识到加速踏板的踏入量。因此,提出了通过使加速踏板的反作用力值变化,从而根据驾驶员的喜好或行驶环境,引导驾驶员对加速踏板的踏入操作的反作用力控制装置。
专利文献1的车辆用驾驶操作辅助装置动态地生成包含当前在内的过去的规定时间区间的多个虚拟驾驶员的驾驶意图序列(sequence),对每个驾驶意图序列,计算出表示虚拟驾驶员的驾驶操作量与实际的驾驶员的驾驶操作量的序列近似程度的驾驶操作量序列近似程度,并通过比较多个驾驶操作量序列近似程度,推定实际的驾驶员的驾驶意图,基于推定的驾驶意图推定实际的驾驶员的状态。
在加速踏板的踏入操作的情况下,从驾驶员想要变更车道起至推定驾驶员的驾驶意图为车道变更为止的经过时间越长,使加速踏板的反作用力指令值越迅速下降。
此外,本发明人还提出了设定考虑人的知觉特性的加速踏板的反作用力特性的技术。
专利文献2的车辆的加速踏板控制装置包括反作用力设定单元和检测加速踏板的踏入速度的踏入速度检测单元,反作用力设定单元具有由加速踏板的踏入量、加速踏板的踏入速度和赋予驾驶员的反作用力值规定的三维映射图,反作用力设定单元以使踏入速度快时的加速踏板的反作用力值小于踏入速度慢时的加速踏板的反作用力值的方式设定反作用力特性。
据此,既能减轻驾驶员的负担和不协调感,又能设定适合于行驶环境或驾驶意思的反作用力特性。
根据肌肉活动的观点,驾驶员对加速踏板的踏入以及复位动作可视为踝关节的跖屈以及背屈运动。
如图26所示,踝关节对加速踏板的操作主要与胫骨前肌t、比目鱼肌s及腓肠肌g等相关。
胫骨前肌t是进行踝关节的背屈运动的单关节肌(一关节肌),比目鱼肌s是进行踝关节的跖屈运动的单关节肌。腓肠肌g是进行踝关节的跖屈运动和膝关节的屈曲运动的双关节肌。这些骨骼肌中,单关节肌依存于机械力比,具有抗拒重力抬起身体的抗重力性,此外,双关节肌抑制机械性的能量消耗,控制外力的方向,并具有所谓的使身体朝向特定方向推进移动的推进性。
已知骨骼肌具有粘弹性特性作为力学特性,因此,能够用由串联弹性要素和收缩要素形成的双要素模型来表示,串联弹性要素的弹性系数具有伴随肌肉张力的增加而增加的关系,收缩要素的负荷和速度具有双曲线关系,肌肉整体的刚性与肌肉活动具有线性关系等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公报第5293784号
专利文献2:日本专利公开公报特开2016-000581号
发明内容
专利文献2的加速踏板控制装置以加速踏板的踏入速度作为参数而判定驾驶员的驾驶意思,能够设定适合于该驾驶意思的反作用力特性。
但是,在专利文献2的技术中,虽然能获得适合于驾驶员的驾驶意思的加速踏板的反作用力值,但是实际上驾驶员操作加速踏板的操作量(赋予驾驶员的物理反作用力值)与驾驶员作为感觉而感受到的来自加速踏板的反作用力感知量之间有可能产生背离。
与低速运动时相比,高速运动时大脑的信息解析处理量变多,因此,根据人的知觉特性,动作速度越慢,对反作用力等的刺激的认识能力越高。此外,与低速运动时相比,高速运动时瞬间性的肌肉活动量变大而对刺激的灵敏度提高,因此,根据人的知觉特性,动作速度越快,对反作用力等的刺激的辨别能力越高。
因此,在驾驶车辆时,在特定的踏入速度下,即使设定适合于驾驶员的加速踏板的反作用力值与踏入量的相关关系(以下,称为F-S特性),在驾驶状况变化,踏入速度变化的情况下,存在不一定成为适于驾驶员的F-S特性的可能性。
也就是说,对于不管踏入速度如何确保与加速踏板操作有关的反作用力感知量的线性连续性,即所谓的操作直线性(operation linearity)的问题,任何专利文献均未进行过研究,因此,驾驶员在感觉上不能获得充分的对加速踏板的操作感。
本发明的目的在于提供一种不管加速踏板的踏入速度如何,驾驶员感觉上也能感知到充分的操作感的车辆用控制装置等。
本发明一方式所涉及的车辆用控制装置包括:踏入量检测部,检测加速踏板的踏入量;踏入速度检测部,检测所述加速踏板的踏入速度;反作用力设定部,基于所述踏入量检测部及所述踏入速度检测部的检测结果,设定所述加速踏板的反作用力的值;以及反作用力生成部,基于在所述反作用力设定部被设定的结果,控制所述加速踏板的机构,并生成所述被设定的所述反作用力,其中,所述反作用力设定部将所述反作用力的值分为往特性和复特性来设定所述反作用力的值,所述往特性是所述加速踏板的踏入开始起至踏入结束为止的、与所述加速踏板的踏入量具有相关关系的所述反作用力的值的特性,所述复特性是所述加速踏板的复位开始起至复位结束为止的、与所述加速踏板的踏入量具有相关关系的所述反作用力的值的特性,并且,所述反作用力设定部在所述往特性内的除踏入开始以及踏入结束两个区域以外的主往特性中,以如下方式设定相对于所述踏入量的所述反作用力的值,即:相对于所述加速踏板所具备的最大踏入量达到规定的比例为止,所述踏入量越增加所述反作用力的值的增加程度就越相对地变小,达到所述规定的比例之后,所述踏入量越增加所述反作用力的值的增加程度就越相对地变大,所述反作用力设定部在所述复特性中,以所述踏入量越减少则所述反作用力的值就越减小的方式设定所述反作用力的值。
附图说明
图1是实施例1所涉及的车辆用控制装置的框图。
图2是加速踏板与反作用力控制机构的概略图。
图3是表示三维映射图的图。
图4是说明三维映射图的F-S特性的图,表示低踏入速度时的F-S特性的坐标图。
图5是说明三维映射图的F-S特性的图,表示高踏入速度时的F-S特性的坐标图。
图6是说明P-F特性的图,表示低踏入速度时的P-F特性的坐标图。
图7是说明P-F特性的图,表示高踏入速度时的P-F特性的坐标图。
图8是说明驾驶员的膝角度与座椅的高度位置的关系的图,表示座椅被设定在高位置的状态。
图9是说明驾驶员的膝角度与座椅的高度位置的关系的图,表示座椅被设定在中位置的状态。
图10是说明驾驶员的膝角度与座椅的高度位置的关系的图,表示座椅被设定在低位置的状态。
图11是说明驾驶员的膝角度与座椅的滑动位置的关系的图,表示座椅被设定在前侧位置的状态。
图12是说明驾驶员的膝角度与座椅的滑动位置的关系的图,表示座椅被设定在中间位置的状态。
图13是说明驾驶员的膝角度与座椅的滑动位置的关系的图,表示座椅被设定在后侧位置的状态。
图14是表示控制装置的处理步骤的流程图。
图15是表示姿势修正系数运算的处理步骤的流程图。
图16是表示主往特性修正系数运算的处理步骤的流程图。
图17是出发且急加速操作时的F-S特性的坐标图。
图18是急加速操作时的F-S特性的坐标图。
图19是缓加速操作时的F-S特性的坐标图。
图20是前操作(踏入操作)的主动肌为双关节肌且中加速操作时的F-S特性的坐标图。
图21是前操作(踏入操作)的主动肌为单关节肌且中加速操作时的F-S特性的坐标图。
图22是表示实施例2所涉及的三维映射图的图。
图23是表示实施例3所涉及的三维映射图的图。
图24是说明低踏入速度时的P-F特性的坐标图。
图25是说明高踏入速度时的P-F特性的坐标图。
图26是加速踏板操作时的骨骼肌的说明图。
具体实施方式
下面,基于附图详细说明实施方式。
以下的说明是将本发明的构成适用于车辆的控制装置而例示的实施方式,并不用于限定本发明、其适用物或者其用途。
实施例1
以下,基于图1至图21说明实施例1。
车辆用控制装置1通过根据驾驶员的肌肉活动控制加速踏板3的反作用力值,从而不管踏入速度如何,能够赋予驾驶员操作直线性。
如图1所示,控制装置1具有ECU(Electronic Control Unit)2。ECU2是由CPU、ROM、RAM等形成的电子控制单元,将存储在ROM中的应用程序加载到RAM并由CPU执行,从而进行各种运算处理。
ECU2电连接于:检测加速踏板3的踏入或复位操作量(以下,简略为踏入量)S的踏入量传感器4;检测加速踏板3的踏入速度V的踏入速度传感器5(踏入速度检测部);检测车辆的行驶速度的速度传感器6;检测作用于车辆的横摆角速度(Yaw rate)的横摆角速度传感器7;检测车辆的行驶加速度的加速度传感器8;检测驾驶员的座椅位置的座椅位置传感器9(座椅位置检测部);车辆行驶部10;反作用力控制机构(反作用力生成部)11;以及导航系统12等。
如图2所示,加速踏板3可转动地保持在车体,通过其踏入操作,输入驾驶员对发动机输出的增减意图。
踏入量传感器4设置在加速踏板3或旋转轴31,根据其转动量检测加速踏板3的踏入行程即踏入量S。用踏入量传感器4检测出的加速踏板3的踏入量S被输出到ECU2。另外,在没有作用驾驶员踏入的踏力的情况下,加速踏板3通过连结于加速踏板3的复位弹簧32被施加返回到踏入量S为零的初期位置的力。
踏入速度传感器5设置在加速踏板3的旋转轴31,根据其旋转速度检测出加速踏板3的踏入速度V。用踏入速度传感器5检测出的加速踏板3的踏入速度V被输出到ECU2。
座椅位置传感器9将从座垫的中心位置起至底板的上下(铅垂)方向的分离距离作为座椅高T(T1、T2、T3)而检测(参照图8至图10)。此外,该座椅位置传感器9将从滑轨的后端位置起至座垫的中心位置的前后(水平)方向的分离距离作为滑动量L(L1、L2、L3)而检测(参照图11至图13)。用座椅位置传感器9检测出的座椅高T及滑动量L被输出到ECU2。
速度传感器6、横摆角速度传感器7及加速度传感器8将各自的检测结果输出到ECU2。
车辆行驶部10是用于执行车辆的行驶控制的驱动机构以及操舵机构。
该车辆行驶部10由发动机控制部、转向执行机构、制动执行机构及换挡执行机构(均省略图示)等形成。
车辆行驶部10基于来自ECU2的输出信号执行车辆的行驶控制。
如图2所示,反作用力控制机构11具备第一摩擦部件41、第二摩擦部件42、电磁式致动器43等。
第一摩擦部件41固定在转动轴31的一端部,第二摩擦部件42以面向第一摩擦部件41的状态被配设。第二摩擦部件42以不能转动且能够在轴心方向上相对移动的方式被保持在配设于转动轴31的轴心延长线上的保持轴44。
致动器43将第一摩擦部件41和第二摩擦部件42在压接状态与分离状态之间变更相对位置关系,能够调整压接时的压接力。
导航系统12是进行车辆的路径向导的系统。
如图1所示,在导航系统12电连接有用于检测车辆的当前位置的GPS接收部13。GPS接收部13通过接收来自多个GPS卫星的信号而检测车辆的当前位置。
此外,导航系统12具备存储道路地图数据的地图数据库和存储交通规则数据的交通规则数据库。
导航系统12利用GPS接收部13接收的车辆的当前位置数据、地图数据库的道路地图数据以及交通规则数据库的交通规则数据,对驾驶员进行到目的地为止的路径向导。
据此,导航系统12向ECU2输出车辆的当前位置数据、道路地图数据以及交通规则数据。
下面,说明ECU2。
如图1所示,ECU2具备行驶控制部21、存储部22、肌肉活动推定部23及反作用力设定部24等。
行驶控制部21基于加速踏板3的踏入量S和速度传感器6检测出的车速控制发动机的输出,并且,能够基于车辆行驶状态和发动机的运转状态选择变速器的变速比。
在变速器被减速的发动机的输出通过传动轴(省略图示)传递到驱动轮。
存储部22预先存储由驾驶员对加速踏板3的踏入量S、踏入速度V以及相当于从加速踏板3作用于驾驶员的物理性的反作用力值的反作用力F规定的三维映射图M。
如图3所示,三维映射图M由相当于加速踏板3的踏入量S(Sa~Sd)的S轴(纵轴)、相当于加速踏板3的踏入速度V的V轴(横轴)、相当于通过加速踏板3而施加于驾驶员的反作用力F(Fa~Ff)的F轴(高度轴)这三个轴形成为立体状。
该三维映射图M的基本特性以标准的驾驶员为对象而形成,并以如下为前提条件而被设定,即:该驾驶员进行的规定的加速踏板3的操作,即踏入及复位动作(踝关节的跖屈以及背屈运动)中,双关节肌(例如腓肠肌等)和单关节肌(例如,胫骨前肌、比目鱼肌等)在规定的平衡范围(例如,双关节肌的贡献率为40%以上且低于60%)内动作。另外,平衡范围的数值预先通过实验等而求出。
三维映射图M中的反作用力F与踏入量S的相关特性(以下,称为F-S特性)中,踏入侧特性由从相当于踏入开始区域的踏入开始起至初期踏入量Sa为止的初期往特性FA(FAa)和从初期踏入量Sa起至最大踏入量Sb为止的主往特性FB(FBa~FBf)形成。此外,复位侧特性由从最大踏入量Sb起至初期踏入量Sa为止的主复特性FC(FCa~FCf)和从相当于踏入结束区域的初期踏入量Sa起至复位结束为止的终期复特性FD(FDa)形成。
另外,在没有特别说明的情况下,为便于说明,作为分别代表踏入量S(Sa~Sd)、反作用力F(Fa~Ff)、特性FA(FAa)、FB(FBa~FBf)、FC(FCa~FCf)、FD(FDa)的符号而使用踏入量S、反作用力F、特性FA、FB、FC、FD而进行以下的说明。
此外,所述中“初期踏入量Sa”例如可设定成相对于加速踏板3的最大踏入量为2.5%~5.0%的范围内的比例。
如图3及图4所示,初期往特性FA被设定为与踏入量S的增加相对应而以线形状增加,主往特性FB被设定为与踏入量S的增加相对应而增加并朝向下方突出。换句话说,主往特性FB中踏入量S与反作用力F的关系被设定为:在规定的踏入量S为止的区间,反作用力F的值的增加程度相对变小,在超过规定的踏入量S的区间,反作用力F的值的增加程度相对变大。
另外,所述中“规定的踏入量S”例如可设定成相对于主往特性FB中的全踏入量为40%~60%(在本实施方式中,作为一例为50%)的范围内的比例。
复特性FC被设定为与踏入量S的减少相对应而以线形状减小,终期复特性FD被设定为以大于主复特性FC的减小倾向以线形状减小。
作为驾驶员的感觉而被感知的反作用力感知量P(感觉强度)与反作用力F(刺激强度)的对数成比例(韦伯-费希纳定律,Weber-Fechner law),因此,能够通过下式(1),基于具备规定的倾向的反作用力感知量P求出反作用力F的值或倾向。
P=klog(F)+K (1)
另外,K是积分常数。
如图6所示,通过将反作用力感知量P与反作用力F的相关特性(以下,称为P-F特性)设定为上方凸状的对数函数形状,能够让驾驶员感知(身体感受)到具有用虚线所示的线性连续性的反作用力感知量P。因此,如图4所示,低踏入速度下的F-S特性中,相当于从初期踏入量Sa且反作用力Fa的位置起最大踏入量Sb且反作用力Fb的位置的主往特性FB被设定为将图6所示的上方凸状的对数函数形状反转的下方凸状的指数函数形状。
该主往特性FB被设定为越接近初期踏入量Sa与最大踏入量Sb的中间点、即中间踏入量Sc(反作用力Fc),主往特性FB的切线角度的变化率越小。
此外,三维映射图M被设定为加速踏板3的踏入速度V越大,主往特性FB的非线性程度越小。
如图7所示,高踏入速度区域的P-F特性被设定为与图6所示的低踏入速度区域的P-F特性相比,P-F特性上的切线角度的变化率变小的上方凸状的对数函数形状。因此,如图5所示,高踏入速度下的F-S特性中,相当于从初期踏入量Sa且反作用力Fd的位置起最大踏入量Sb且反作用力Fe的位置的主往特性FBa被设定为与图4所示的主往特性FB相比切线角度的变化率小的下方凸状的指数函数形状。
这是因为,相对于刺激认识能力低的高踏入速度区域,在刺激认识能力高的低踏入速度区域,通过让驾驶员较强地感知到线性连续性,从而不管踏入速度V如何,让驾驶员感觉性地以及经验性地感受到操作直线性。
此外,主往特性FBa与主往特性FB同样被设定为越接近初期踏入量Sa与最大踏入量Sb的中间点、即中间踏入量Sc(反作用力Ff),主往特性FBa的切线角度的变化率越小。
另外,也可代替所述的切线角度的变化率而利用特定区域的曲率半径的倒数来调整非线性程度。
下面,说明肌肉活动推定部23。
肌肉活动推定部23基于驾驶员的姿势状况推定对加速踏板3的操作的双关节肌的贡献率。
双关节肌具有与单关节肌相比能量效率高,且动作速度快的特性。对此,在操作加速踏板3时,在驾驶员的驾驶姿势为双关节肌的贡献率变小的姿势状况的情况下,通过提高加速踏板3的反作用力F,从而提高踝关节周围的骨骼肌中双关节肌的活动比率,在驾驶员进行的加速踏板3的踏入及复位动作中提高双关节肌对肌肉活动的贡献率。
该肌肉活动推定部23将由座椅位置传感器9检测出的座椅位置作为参数而判定驾驶员的姿势状况。
如图8所示,由驾驶员调节的座椅高T为T1的情况下,驾驶员的膝盖屈曲而膝盖的角度θ1变小,踝关节的屈曲以及背屈运动中的双关节肌的贡献率减少(单关节肌的贡献率增加)。
如图9所示,由驾驶员调节的座椅高T为T2(T2<T1)的情况下,驾驶员的膝盖的角度θ2大于膝盖角度θ1,因此,膝盖角度θ2下的双关节肌的贡献率比膝盖角度θ1下的双关节肌的贡献率增加。
如图10所示,由驾驶员调节的座椅高T为T3(T3<T2)的情况下,驾驶员的膝盖角度θ3大于膝盖角度θ2,因此,膝盖角度θ3下的双关节肌的贡献率比膝盖角度θ2下的双关节肌的贡献率增加。
据此,座椅高T越低,则推定双关节肌的贡献率越增加。
如图11所示,由驾驶员调节的滑动量L为L1(女性或体格小)的情况下,由于驾驶员的膝盖角度θ4小,因此,踝关节的屈曲以及背屈运动中的双关节肌的贡献率减少。
如图12所示,由驾驶员调节的滑动量L为L2(标准体格)(L2<L1)的情况下,由于膝盖角度θ5大于膝盖角度θ4,因此,膝盖角度θ5下的双关节肌的贡献率比膝盖角度θ4下的双关节肌的贡献率增加。
如图13所示,由驾驶员调节的滑动量L为L3(体格大)(L3<L2)的情况下,由于膝盖角度θ6大于膝盖角度θ5,因此,膝盖角度θ6下的双关节肌的贡献率比膝盖角度θ5下的双关节肌的贡献率增加。
据此,滑动量L越短,则推定双关节肌的贡献率越增加。
肌肉活动推定部23分别推定:当将座椅高T和滑动量L相加的加算值T+L小于阈值A时,双关节肌的贡献率为大,当加算值T+L为阈值A以上且阈值B(A<B)以下时,双关节肌的贡献率为中,当加算值T+L大于阈值B时,双关节肌的贡献率为小。
另外,阈值A、B基于人的关节粘弹性特性而预先通过实验等而求出。
此外,肌肉活动推定部23基于驾驶中的行驶状况,具体而言,基于加速踏板3的踏入初期的踏入速度V,推定应作为活动主体的人体的下肢的主动肌是单关节肌还是双关节肌。
急加速(例如,踏入速度V大的低于一秒的加速操作)时,动作速度快且操作力大的双关节肌适于主动肌,中加速(例如,踏入速度V小于急加速且1~3秒的加速操作)时,单关节肌和双关节肌平衡(平衡范围)的状态适合,缓加速(例如,踏入速度V小于中加速且3秒以上的加速操作)时,踏入及复位动作的操作准确度高的单关节肌适于主动肌。对此,在操作加速踏板3时,在检测出急加速操作的情况下,推定将双关节肌设为应作为活动主体的主动肌,在检测出中加速操作的情况下,推定为单关节肌和双关节肌应协作的状况,在检测出缓加速操作的情况下,推定将单关节肌设为应作为活动主体的主动肌。
该肌肉活动推定部23根据踏入速度传感器5检测出的踏入速度V以及加速踏板3的操作时间判定驾驶状况。
下面,说明反作用力设定部24。
反作用力设定部24基于肌肉活动推定部23推定的双关节肌对肌肉活动的贡献率,修正主往特性FB中的反作用力F。
该反作用力设定部24根据被推定的双关节肌的贡献率分别设定用于修正主往特性FB的反作用力F的姿势修正系数K1。
在本实施例中,双关节肌的贡献率为大时,由于双关节肌充分活动,因此,以维持基本特性的方式将姿势修正系数K1设定为零,当双关节肌的贡献率为中时,为了提高双关节肌的贡献率,以增加反作用力F的方式将姿势修正系数K1设定为K1a(0<K1a),当双关节肌的贡献率为小时,为了进一步提高双关节肌的贡献率,将姿势修正系数K1设定为大于K1a的值K1b。
反作用力设定部24基于肌肉活动推定部23推定的主动肌修正主往特性FB的反作用力F。
该反作用力设定部24根据被推定的应作为活动主体的主动肌分别设定用于修正主往特性FB的反作用力F的主往特性修正系数K2。
在本实施例中,当踏入速度V为0以下时,以维持基本特性的方式将主往特性修正系数K2设定为零,当踏入速度V为缓加速时,以使主往特性FB的反作用力F减少的方式将主往特性修正系数K2设定为K2a(K2a<0),当前操作(踏入操作)的主动肌为双关节肌且踏入速度V为中加速时,以使反作用力F减少的方式将主往特性修正系数K2设定为K2b(K2a<K2b<0),当前操作(踏入操作)的主动肌为单关节肌且踏入速度V为中加速时,以使反作用力F增加的方式将主往特性修正系数K2设定为K2c(0<Kc),当踏入速度V为急加速时,以使反作用力F进一步增加的方式将主往特性修正系数K2设定为大于K2c的值K2d。
主往特性修正系数K2a是为了使双关节肌的贡献率低于相当于所述的平衡范围的下限值的大致40%,将基本特性中的主往特性FB的反作用力F修正为单关节肌的贡献率为大致60%以上的规定的反作用力F的系数。主往特性修正系数K2b、K2c是将基本特性中的主往特性FB的反作用力F修正为双关节肌的贡献率在平衡范围(双关节肌的贡献率为40%以上且低于60%)内的规定的反作用力F的系数。主往特性修正系数K2d是为了使双关节肌的贡献率大于相当于平衡范围的上限值的大致60%,将基本特性中的主往特性FB的反作用力F修正为双关节肌的贡献率为大致60%以上的规定的反作用力F的系数。主往特性修正系数K2a~K2d并不一定需要基于平衡范围的上限值及下限值设定,也可基于设计条件任意设定。
此外,反作用力设定部24在车辆出发时进行了急加速操作的情况下,运算将小于初期踏入量Sa的区域的初期往特性FA及终期复特性FD向反作用力增加方向修正规定量的初期特性(初期往特性FAa及终期复特性FDa),基于该初期特性进行初期特性修正。
该反作用力设定部24在进行初期特性修正时,基于下式(2),对主往特性FB及主复特性FC,将F-S特性整体朝向反作用力增加方向偏移修正。
Fx=(1+a×K1+β×K2)×F (2)
Fx是修正后的反作用力值,α、β是系数。
反作用力设定部24在不进行初期往特性修正(急加速出发时以外)的情况下,基于下式(3),并根据驾驶状况修正F-S特性。
Fx=F+(γ×K1+δ×K2)×S (3)
γ、δ是系数。
该反作用力设定部24向反作用力控制机构11输出有关基于被修正的F-S特性的反作用力F的指令信号。
接着,基于图14至图16的流程图,说明控制装置1的控制处理步骤。
另外,Si(i=1、2……)表示用于进行各处理的步骤。
如图14的流程图所示,首先,在S1判定点火(Ig)是否被接通操作。
S1的判定结果,在点火被接通操作的情况下,读取从各种传感器4~9以及导航系统12输入的信息(S2),并转移到S3。
在S3,判定车辆是否为出发时。
S3的判定结果,在车辆为出发时的情况下,运算姿势修正系数K1(S4),并转移到S5。
在S5,判定驾驶员是否以急加速操作进行了出发。
S5的判定结果,在驾驶员进行了急加速操作的情况下,对初期往特性FA及终期复特性FD运算初期特性(S6),并转移到S7。
在S7,运算主往特性修正系数K2,并转移到S8。
在S8,判定有无初期特性修正。
S8的判定结果,在进行了初期特性修正的情况下,基于式(2)运算修正后的反作用力Fx(S9),并转移到S10。
在S10,基于反映了修正后的反作用力Fx的F-S特性让反作用力控制机构11工作,并返回。
S8的判定结果,在没有进行初期特性修正的情况下,基于式(3)运算修正后的反作用力Fx(S11),并转移到S10。
S5的判定结果,在驾驶员没有进行急加速操作的情况下,转移到S7。
S3的判定结果,在车辆不是出发时的情况下,转移到S12,判定是否在相当于主往特性FB的区域行驶。
S12的判定结果,在相当于主往特性FB的区域行驶的情况下,转移到S7。S12的判定结果,没有在相当于主往特性FB的区域行驶的情况下,返回。
接着,说明S4的姿势修正系数运算处理步骤。
如图15的流程图所示,在姿势修正系数运算处理步骤,首先,判定将座椅高T和滑动量L相加的加算值T+L是否为阈值A以上(S21)。
S21的判定结果,在加算值T+L为阈值A以上的情况下,转移到S22,判定加算值T+L是否为阈值B以下。
S22的判定结果,在加算值T+L为阈值B以下的情况下,由于是双关节肌对肌肉活动的贡献率低的姿势状况,因此,将K1a代入姿势修正系数K1(S23),并结束。
S22的判定结果,在加算值T+L大于阈值B的情况下,由于是双关节肌对肌肉活动的贡献率更低的姿势状况,因此,将K1b代入姿势修正系数K1(S24),并结束。
S21的判定结果,在加算值T+L小于阈值A的情况下,由于是双关节肌对肌肉活动的贡献率高的姿势状况,因此,将零(0)代入姿势修正系数K1(S24),并结束。
接着,说明S7的主往特性修正系数运算处理步骤。
如图16的流程图所示,在主往特性修正系数运算处理步骤,首先,判定加速踏板3的踏入速度V是否大于零(有踏入操作)(S31)。
S31的判定结果,在加速踏板3的踏入速度V大于零的情况下,转移到S32,判定是否为缓加速。
S32的判定结果,在缓加速的情况下,为了提高动作的操作准确度,将K2a代入主往特性修正系数K2(S33),并结束。
S32的判定结果,在不是缓加速的情况下,转移到S34,判定是否为中加速。
S34的判定结果,在中加速的情况下,转移到S35,判定前操作(踏入操作)的主动肌是否为双关节肌。
S35的判定结果,在前操作(踏入操作)的主动肌为双关节肌的情况下,为了从双关节肌主动的状态修正为平衡范围内的状态,将K2b代入主往特性修正系数K2(S36),并结束。
S35的判定结果,在前操作(踏入操作)的主动肌不是双关节肌的情况下,为了从单关节肌占优势的状态或平衡状态修正为平衡范围内的状态,将K2c代入主往特性修正系数K2(S37),并结束。
S34的判定结果,在不是中加速的情况下,由于是急加速,因此,为了使动作速度快且使操作力增大,将K2d代入主往特性修正系数K2(S37),并结束。
S31的判定结果,在加速踏板3的踏入速度V为零以下的情况下,将零代入主往特性修正系数K2(S39),并结束。
基于图17至图21,具体说明各操作时的F-S特性。
另外,在图17至图21中,为容易理解并便于说明,将下方凸状的主往特性FB表示为平行于主复特性FC的线形状,将F-S特性模型化而示出。
如图17所示,出发且急加速操作时,由于推定应活动的主动肌为双关节肌,因此,初期往特性FA及终期复特性FD分别被初期特性修正为朝向上方转移的初期往特性FAb及终期复特性FDb,主往特性FB及主复特性FC也同样被修正为朝向上方转移的主往特性FBb及终期复特性FCb。据此,通过将修正前的F-S特性整体朝向上方偏移转移,从而将主往特性FB的反作用力F修正为由双关节肌的贡献率为60%以上的反作用力Fx形成的主往特性FBb。此外,被推定的双关节肌对肌肉活动的贡献率低的姿势状况的情况下,偏移量进一步被增加。
如图18所示,从踏入量Sd的状态进行了急加速操作(例如,高速公路的主线汇流或加塞儿等)时,由于推定应活动的主动肌为双关节肌,因此,主往特性FBc被修正为从踏入量Sd起,与主往特性FB相比倾斜角度大且反作用力值高。主复特性FCc也与主往特性FBc同样地被修正。据此,将主往特性FB的反作用力F修正为由双关节肌的贡献率为60%以上的反作用力Fx形成的主往特性FBc。此外,被推定的双关节肌对肌肉活动的贡献率低的姿势状况的情况下,从踏入量Sd的地点的倾斜角度以及反作用力值的增加倾向进一步扩大。
如图19所示,从踏入量Sd的状态进行了缓加速操作(例如,平坦路行驶等)时,由于推定应活动的主动肌为单关节肌,因此,主往特性FBd被修正为从踏入量Sd起与主往特性FB相比倾斜角度小且反作用力值低。
主复特性FCd也与主往特性FBd同样地被修正。据此,将主往特性FB的反作用力F修正为由双关节肌的贡献率低于40%的反作用力Fx形成的主往特性FBd。此外,被推定的双关节肌对肌肉活动的贡献率低的姿势状况的情况下,从踏入量Sd的状态起的倾斜角度以及反作用力值的减小倾向缩小。
修正前的主往特性FB和修正后的主往特性FBc(主往特性FBd)的倾斜角度的差为规定的阈值以上的情况下,由于驾驶员感觉到伴随特性变更的不协调感,因此,进行将修正前的主往特性FB的末端(踏入量Sd的正前面区域)和主往特性FBc的始端(踏入量Sd的正后面区域)平滑地连接的修正。
如图20所示,在主动肌为双关节肌的操作中进行了中加速操作(例如,从高速公路的加速车道转移到平坦路等)时,由于推定双关节肌和单关节肌的协作状态适合,因此,主往特性FBe被修正为从踏入量Sd起与主往特性FB相比倾斜角度(切线角度)变小。主复特性FCe也与主往特性FBe同样地被修正。此外,被推定的双关节肌对肌肉活动的贡献率低的姿势状况的情况下,从踏入量Sd的状态起的倾斜角度的减小倾向缩小。
如图21所示,在主动肌为单关节肌的操作中进行了中加速操作(例如,从平坦路转移到高速公路的加速车道等)时,由于推定双关节肌和单关节肌的协作状态适合,因此,主往特性FBf被修正为从踏入量Sd起与主往特性FB相比倾斜角度变大。主复特性FCf也与主往特性FBf同样地被修正。此外,被推定的双关节肌对肌肉活动的贡献率低的姿势状况的情况下,从踏入量Sd的状态起的倾斜角度的增加倾向扩大。另外,在中加速操作的情况下,包含姿势修正在内,以使修正结束后的反作用力Fx收敛在平衡范围内的方式调整上限值及下限值。
下面,说明所述车辆用控制装置1的作用、效果。
根据本控制装置1,三维映射图M将主往特性FB设定为下方凸状,因此,能够设定在主往特性FB具备反作用力感知量P的线性连续性的F-S特性。换句话说,在本控制装置1中,在三维映射图M,将主往特性FB(反作用力F的值)设定为:相对于加速踏板3所具备的最大踏入量达到规定的比例(例如2.5%~5.0%的范围内的规定比例)为止,踏入量s越增加,则反作用力F的值的增加程度就越相对地变小,达到规定的比例之后,踏入量s越增加,则反作用力F的值的增加程度就越相对地变大。如此,反作用力设定部24根据主往特性FB中的加速踏板3的踏入量S指数函数地变更反作用力F的值,因此,不管加速踏板3的踏入速度V如何,能够赋予驾驶员操作直线性。
由于三维映射图M被设定为指数函数形状,因此,能够基于人的知觉特性,例如,韦伯-费希纳定律设定F-S特性的主往特性FB,能够可靠地赋予驾驶员操作直线性。
加速踏板3的踏入速度V越大,反作用力设定部24使主往特性FB的非线性程度越小。根据该构成,相对于刺激认识能力低的高踏入速度区域,在刺激认识能力高的低踏入速度区域,通过向驾驶员较强地赋予线性连续性,从而不管踏入速度V如何让驾驶员感觉上以及经验上感受到操作直线性。
加速踏板3的踏入量S越靠近中间踏入量Sc侧,反作用力设定部24使主往特性FB的切线角度的变化率越小,因此,能够设定适合于人的关节粘弹性特性的加速踏板反作用力特性。
此外,根据本控制装置1,由于具备基于驾驶状况推定应作为活动主体的人体的下肢的主动肌是单关节肌和双关节肌中的哪一个的肌肉活动推定部23,因此,在实际的驾驶状况下,能够从驾驶员的操作性的观点上推定应作为活动主体的主动肌。由于反作用力设定部24基于由肌肉活动推定部3推定的主动肌修正主往特性FB的倾斜角度或主往特性FB的反作用力F,因此,能够将具备适于驾驶状况的性能的骨骼肌适宜地设定为主动肌,能够提高驾驶员的加速踏板3的操作性。
反作用力设定部24当推定应作为活动主体的主动肌为单关节肌时,将主往特性FB朝向反作用力减小方向修正,当推定主动肌为双关节肌时,将主往特性FB朝向反作用力增加方向修正。据此,当推定应作为活动主体的主动肌为单关节肌时,通过加速踏板3的反作用力F,能够使单关节肌的贡献率高于双关节肌的贡献率,当推定应作为活动主体的主动肌为双关节肌时,通过加速踏板3的反作用力F,能够使双关节肌的贡献率高于单关节肌的贡献率。
由于反作用力设定部24将主往特性FB整体偏移修正,因此,控制处理上能够以简单的构成调整骨骼肌的贡献率。
由于具备检测加速踏板3的踏入速度V的踏入速度传感器5,且肌肉活动推定部23基于由踏入速度传感器5检测出的加速踏板3的踏入初期的踏入速度V推定主动肌,因此,能够追随驾驶状况的变化来调整骨骼肌的贡献率。
实施例2
下面,基于图22说明实施例2所涉及的三维映射图MA。
实施例1的三维映射图M,加速踏板3的踏入速度V越大,主往特性FB的非线性程度就越小,相对于此,实施例2的三维映射图MA,加速踏板3的踏入速度V越大,主往特性FB的非线性程度就越大。
另外,对与实施例1相同的构成要素附上相同的符号。
如图22所示,在三维映射图MA的F-S特性中,踏入侧特性由从相当于踏入开始区域的踏入开始起至初期踏入量Sa为止的初期往特性FAg(FAh)和从初期踏入量Sa起至最大踏入量Sb为止的主往特性FBg(FBh)形成。此外,复位侧特性由从最大踏入量Sb起至初期踏入量Sa为止的主复特性FCg(FCh)和从相当于踏入结束区域的初期踏入量Sa起至复位结束为止的终期复特性FDg(FDh)形成。
三维映射图MA被构成为加速踏板3的踏入速度V越大,主往特性FB的非线性程度就越大。
高踏入速度下的主往特性FBh被设定为与低踏入速度下的主往特性FBg相比切线角度的变化率大的下方凸状的指数函数形状。
据此,相对于因肌肉活动量大而刺激认识能力高的低踏入速度区域,在刺激认识能力低的高踏入速度区域,通过让驾驶员较强地感知到线性连续性,从而不管踏入速度V如何,也能让驾驶员感受到一样的操作直线性。
实施例3
下面,基于图23、图24及图25说明实施例3所涉及的三维映射图MB。
实施例1的三维映射图M被设定为越接近初期踏入量Sa与最大踏入量Sb的中间点、即中间踏入量Sc,主往特性FB的切线角度的变化率就越小,相对于此,实施例3的三维映射图MB被构成为当主往特性FBi(FBj)的切线角度的变化率最小的状态时,偏离中间踏入量Sc。
如图23所示,三维映射图MB具备由特性Fa、FBi、FCi、FD形成的低踏入速度的F-S特性和由特性FAa、FBj、FCj、FDa形成的高踏入速度的F-S特性。该三维映射图MB被构成为加速踏板3的踏入速度V越大,主往特性FBi的非线性程度就越小。
如上所述,通过将P-F特性设定为上方凸状的对数函数形状,从而能够让驾驶员感知到具有用虚线所示的线性连续性的反作用力感知量P。
在此,根据驾驶员的个人差异(例如,体格或踏力的强度等)而所述的对数函数的底不同,因此在设为踏入结束时的反作用力F恒定的情况下,具有当切线角度的变化率变小的状态时从中间踏入量Sc移动的特性。
如图24及图25所示,与实施例1的驾驶员相比,P-F特性的底小的驾驶员的情况下,被设定为当主往特性FBi的切线角度的变化率最小的状态时,其踏入量大于中间踏入量Sc。
此外,与实施例1的驾驶员相比,P-F特性的底大的驾驶员的情况下,被设定为主往特性FBi的切线角度的变化率最小的状态时,其踏入量小于中间踏入量Sc。据此,不管驾驶员的个人差异如何,能够让驾驶员感受到一样的操作直线性。
下面,说明将实施例1~3的各方式局部变更的变形例。
1]在实施例1~3中,说明了使用由致动器和摩擦部件形成的反作用力控制机构的例子,但是,也可使用具备反作用力马达的线控加速机构(accelerator-by-wiremechanism)。
2]在实施例1~3中,说明了主往特性形成为指数函数状,主复特性形成为线形状的例子,但也可将主复特性形成为平行于主往特性的指数函数状。
3]在实施例1~3中,说明了用踏入速度传感器检测驾驶状况的例子,但是,也可基于导航系统的当前位置数据、道路地图数据以及交通规则数据预测驾驶状况。此时,根据被预测的驾驶状况推定主动肌。
4]在实施例1~3中,说明了急加速出发时,将F-S特性整体朝向反作用力增加方向偏移修正的例子,但是,也可只对初期往特性和终期复特性进行增加修正。
此外,也可只对初期往特性和终期复特性进行增加修正,且修正为到踏入量中间为止使双关节肌占优势,并修正为在中间以后单关节肌占优势。
5]在实施例1~3中,说明了分类为缓加速、双关节肌主动后的中加速、单关节肌主动后的中加速以及急加速这四个加速状态的例子,但也可为3个以下的分类,也可为5个以上的分类,或者可进行对应于加速值的线性修正。
此外,虽然说明了根据驾驶状况增加或减小倾斜角度及反作用力值的例子,但是也可只修正任意一方。
6]除此之外,只要是本领域技术人员,能够在不脱离本发明的主旨的情况下实施对实施例1~3的各方式进行各种变更的方式以及将各实施方式组合的方式,本发明还包含此种变更方式。
[本发明的概括]
本发明的一方式所涉及的车辆用控制装置包括:踏入量检测部,检测加速踏板的踏入量;踏入速度检测部,检测所述加速踏板的踏入速度;反作用力设定部,基于所述踏入量检测部及所述踏入速度检测部的检测结果,设定所述加速踏板的反作用力的值;以及反作用力生成部,基于在所述反作用力设定部被设定的结果,控制所述加速踏板的机构,并生成所述被设定的所述反作用力,其中,所述反作用力设定部将所述反作用力的值分为往特性和复特性来设定所述反作用力的值,所述往特性是所述加速踏板的踏入开始起至踏入结束为止的、与所述加速踏板的踏入量具有相关关系的所述反作用力的值的特性,所述复特性是所述加速踏板的复位开始起至复位结束为止的、与所述加速踏板的踏入量具有相关关系的所述反作用力的值的特性,并且,所述反作用力设定部在所述往特性内的除踏入开始以及踏入结束两个区域以外的主往特性中,以如下方式设定相对于所述踏入量的所述反作用力的值,即:相对于所述加速踏板所具备的最大踏入量达到规定的比例为止,所述踏入量越增加所述反作用力的值的增加程度就越相对地变小,达到所述规定的比例之后,所述踏入量越增加所述反作用力的值的增加程度就越相对地变大,所述反作用力设定部在所述复特性中,以所述踏入量越减少则所述反作用力的值就越减小的方式设定所述反作用力的值。
在该车辆用控制装置中,将主往特性的所述反作用力值设定为:相对于加速踏板所具备的最大踏入量达到规定的比例为止,踏入量越增加,反作用力值的增加程度相对地变得越小,达到规定的比例之后,踏入量越增加,所述反作用力值的增加程度相对地变得越大,因此,能够设定具备反作用力感知量的线性连续性的加速踏板反作用力特性(F-S特性)。
据此,在所述方式所涉及的车辆用控制装置中,由于根据加速踏板的踏入量变更主往特性,因此,不管加速踏板的踏入速度如何,能够赋予驾驶员操作直线性。
本发明另外的方式所涉及的车辆用控制装置在所述的方式中还包括:存储部,预先存储规定所述往特性及所述复特性各自的所述相关关系的控制映射图,其中,所述反作用力设定部参照存储在所述存储部中的所述控制映射图设定所述反作用力的值,所述控制映射图以横轴作为所述踏入量,以纵轴作为所述反作用力的值而规定所述往特性中的所述相关关系,在所述控制映射图,所述往特性中的所述相关关系被设定为指数函数形状。
根据该构成,能够基于人的知觉特性设定加速踏板反作用力特性的主往特性,因此,能够可靠地赋予驾驶员操作直线性。
本发明另外的方式所涉及的车辆用控制装置在所述的方式中,所述反作用力设定部,所述加速踏板的踏入速度越大,使所述主往特性的非线性程度越小。
根据该构成,相对于刺激认识能力低的高踏入速度区域,在刺激认识能力高的低踏入速度区域,通过较强地赋予驾驶员线性连续性,从而不管踏入量如何,能够让驾驶员感觉性地以及经验性地感受到操作直线性。
本发明另外的方式所涉及的车辆用控制装置在所述的方式中,所述反作用力设定部,所述加速踏板的踏入量越接近中间值侧,使所述主往特性的切线角度的变化率越小。
根据该构成,能够设定适合于人的关节粘弹性特性的加速踏板反作用力特性。
本发明另外的方式所涉及的车辆用控制装置在所述的方式中还包括:肌肉活动推定部,基于驾驶状况,推定应作为活动主体的人体的下肢的主动肌是单关节肌还是双关节肌,其中,所述反作用力设定部基于所述肌肉活动推定部推定的主动肌,修正所述主往特性中的所述相关关系或主往特性的所述反作用力的值。
根据该构成,由于具备基于驾驶状况推定应作为活动主体的人体的下肢的主动肌是单关节肌还是双关节肌的肌肉活动推定部,因此,在实际的驾驶状况下,能够根据驾驶员的操作性的观点推定应作为活动主体的主动肌。由于反作用力设定部基于由肌肉活动推定部推定的主动肌修正除踏入开始及踏入结束区域以外的主往特性的倾斜角度或主往特性的反作用力值,因此,能够将具备适于驾驶状况的性能的骨骼肌适宜地设定为主动肌,能够提高驾驶员对加速踏板的操作性。
本发明另外的方式所涉及的车辆用控制装置在所述的方式中,所述反作用力设定部,当推定应作为所述活动主体的主动肌为单关节肌时,将所述主往特性朝向反作用力减少方向修正,当推定主动肌为双关节肌时,将所述主往特性朝向反作用力增加方向修正。
根据该构成,当推定应作为活动主体的主动肌为单关节肌时,通过加速踏板的反作用力,能够使单关节肌的贡献率高于双关节肌的贡献率,当推定应作为活动主体的主动肌为双关节肌时,通过加速踏板的反作用力,能够使双关节肌的贡献率高于单关节肌的贡献率。
本发明另外的方式所涉及的车辆用控制装置在所述的方式中,所述反作用力设定部以使修正前的主往特性的末端和修正后的主往特性的始端平滑连接的方式进行所述修正。
根据该构成,由于进行将修正前的主往特性的末端和修正后的主往特性的始端平滑地连接的修正,因此,能够让驾驶员难以感觉到伴随特性变更的不协调感。
本发明另外的方式所涉及的车辆用控制装置在所述的方式中,所述反作用力设定部以使所述主往特性的整体偏移的方式修正所述反作用力的值。
根据该构成,修正前的主往特性的末端和修正后的主往特性的始端在控制处理上能够以简单的构成调整骨骼肌的贡献率。
本发明另外的方式所涉及的车辆用控制装置在所述的方式中,所述肌肉活动推定部基于所述踏入速度检测部检测出的加速踏板的踏入初期的踏入速度,推定主动肌是所述单关节肌还是所述双关节肌。
根据该构成,能够追随驾驶状况的变化调整骨骼肌的贡献率。
如上所述,本发明的各方式所涉及的车辆用控制装置不管加速踏板的踏入速度如何,能够赋予驾驶员操作直线性,能够让驾驶员感觉上感知到充分的操作感。

Claims (10)

1.一种车辆用控制装置,其特征在于包括:
踏入量检测部,检测加速踏板的踏入量;
踏入速度检测部,检测所述加速踏板的踏入速度;
反作用力设定部,基于所述踏入量检测部及所述踏入速度检测部的检测结果,设定所述加速踏板的反作用力的值;以及
反作用力生成部,基于在所述反作用力设定部被设定的结果,控制所述加速踏板的机构,并生成所述被设定的所述反作用力,其中,
所述反作用力设定部将所述反作用力的值分为往特性和复特性来设定所述反作用力的值,
所述往特性是所述加速踏板的踏入开始起至踏入结束为止的、与所述加速踏板的踏入量具有相关关系的所述反作用力的值的特性,
所述复特性是所述加速踏板的复位开始起至复位结束为止的、与所述加速踏板的踏入量具有相关关系的所述反作用力的值的特性,并且,
所述反作用力设定部在所述往特性内的除踏入开始以及踏入结束两个区域以外的主往特性中,以如下方式设定相对于所述踏入量的所述反作用力的值,即:相对于所述加速踏板所具备的最大踏入量达到40%~60%为止,所述踏入量越增加所述反作用力的值的增加程度就越相对地变小,达到所述40%~60%之后,所述踏入量越增加所述反作用力的值的增加程度就越相对地变大,
所述反作用力设定部在所述复特性中,以所述踏入量越减少则所述反作用力的值就越减小的方式设定所述反作用力的值。
2.根据权利要求1所述的车辆用控制装置,其特征在于还包括:
存储部,预先存储规定所述往特性及所述复特性各自的所述相关关系的三维映射图,其中,
所述反作用力设定部参照存储在所述存储部中的所述三维映射图设定所述反作用力的值,
所述三维映射图以横轴作为所述踏入量,以纵轴作为所述反作用力的值而规定所述往特性中的所述相关关系,
在所述三维映射图,所述往特性中的所述相关关系被设定为指数函数形状。
3.根据权利要求2所述的车辆用控制装置,其特征在于,
所述反作用力设定部,所述加速踏板的踏入速度越大,使所述主往特性的非线性程度越小。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用控制装置,其特征在于,
所述反作用力设定部,所述加速踏板的踏入量越接近中间值侧,使所述主往特性的切线角度的变化率越小。
5.根据权利要求1所述的车辆用控制装置,其特征在于还包括:
肌肉活动推定部,基于驾驶状况,推定应作为活动主体的人体的下肢的主动肌是单关节肌还是双关节肌,其中,
所述反作用力设定部基于所述肌肉活动推定部推定的主动肌,修正所述主往特性中的所述相关关系或主往特性的所述反作用力的值。
6.根据权利要求5所述的车辆用控制装置,其特征在于,
所述反作用力设定部,当推定应作为所述活动主体的主动肌为单关节肌时,将所述主往特性朝向反作用力减少方向修正,当推定主动肌为双关节肌时,将所述主往特性朝向反作用力增加方向修正。
7.根据权利要求5或6所述的车辆用控制装置,其特征在于,
所述反作用力设定部以使修正前的主往特性的末端和修正后的主往特性的始端平滑连接的方式进行所述修正。
8.根据权利要求5或6所述的车辆用控制装置,其特征在于,
所述反作用力设定部以使所述主往特性的整体偏移的方式修正所述反作用力的值。
9.根据权利要求5或6所述的车辆用控制装置,其特征在于,
所述肌肉活动推定部基于所述踏入速度检测部检测出的加速踏板的踏入初期的踏入速度,推定主动肌是所述单关节肌还是所述双关节肌。
10.根据权利要求7所述的车辆用控制装置,其特征在于,
所述肌肉活动推定部基于所述踏入速度检测部检测出的加速踏板的踏入初期的踏入速度,推定主动肌是所述单关节肌还是所述双关节肌。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018122044A1 (de) 2018-09-10 2020-03-12 Faurecia Autositze Gmbh Kraftfahrzeugsitz

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006285306A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Hitachi Ltd 操作入力装置
CN101772629A (zh) * 2007-08-10 2010-07-07 丰田自动车株式会社 操作辅助装置和驱动力控制装置
CN102112336A (zh) * 2008-07-31 2011-06-29 日产自动车株式会社 加速器反作用力控制装置
CN102762404A (zh) * 2010-02-24 2012-10-31 日产自动车株式会社 加速器踏板踏力控制装置
CN105473837A (zh) * 2013-08-22 2016-04-06 本田技研工业株式会社 油门踏板反力控制装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3873876B2 (ja) * 2002-12-06 2007-01-31 日産自動車株式会社 車両用運転操作補助装置およびその装置を備えた車両
JP5278162B2 (ja) * 2008-07-31 2013-09-04 日産自動車株式会社 アクセルペダル踏力制御装置
JP5838607B2 (ja) 2011-06-23 2016-01-06 日産自動車株式会社 走行支援装置及び走行支援方法
JP5293784B2 (ja) 2011-08-10 2013-09-18 日産自動車株式会社 操作補助方法、操作補助装置、制御プログラム、および車両
FR3021260B1 (fr) 2014-05-20 2016-05-13 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de commande de l'acceleration d'un vehicule, a amortissement variable pour alerter le conducteur d'une phase de roue libre
JP6274024B2 (ja) * 2014-06-12 2018-02-07 マツダ株式会社 車両のアクセルペダル制御装置
DE102015216756A1 (de) * 2015-09-02 2017-03-02 Borgward Trademark Holdings Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eineserforderlichen Drehmoments eines Kraftfahrzeugs

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006285306A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Hitachi Ltd 操作入力装置
CN101772629A (zh) * 2007-08-10 2010-07-07 丰田自动车株式会社 操作辅助装置和驱动力控制装置
CN102112336A (zh) * 2008-07-31 2011-06-29 日产自动车株式会社 加速器反作用力控制装置
CN102762404A (zh) * 2010-02-24 2012-10-31 日产自动车株式会社 加速器踏板踏力控制装置
CN105473837A (zh) * 2013-08-22 2016-04-06 本田技研工业株式会社 油门踏板反力控制装置

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