JP2003026017A - 車両用操舵制御装置 - Google Patents
車両用操舵制御装置Info
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Abstract
合のような低速域での操舵応答の遅れを防止し、全車速
域にて操舵応答の遅れを補償することができる車両用操
舵制御装置を提供すること。 【解決手段】 自車両の位置を検出するGPSコントロ
ーラ10と、走行目標である目標軌跡を演算する目標軌
跡演算部11aと、操舵周波数応答に依存して前方注視
距離を演算する前方注視距離演算部11bと、前方注視
距離位置での自車両と目標軌跡との予見時間後横偏差を
演算する予見時間後横偏差演算部11cと、現在位置で
の自車両と目標軌跡との現在位置横偏差を演算する現在
位置横偏差演算部11dと、現在位置横偏差と予見時間
後横偏差に基づき、自車両が目標軌跡に追従する操舵を
行うための目標舵角変化量を演算する目標舵角変化量演
算部11eと、演算された目標舵角変化量を得る指令値
により操舵を行う自動操舵機構とを備えた手段とした。
Description
前方注視距離での予見時間後横偏差に基づき、自車両が
目標軌跡に追従する操舵を行う車両用操舵制御装置の技
術分野に属する。
舵アシストや自動操舵等を行う車両用操舵制御装置とし
ては、例えば、特開2001−1927号公報に記載の
ものが知られている。
距離での横偏差を小さくするように制御系を構成し、自
車両を目標軌跡に追従させる制御を行う技術が記載され
ており、車速が高ければ前方注視点距離を遠くに、車速
が低ければ前方注視点距離を近くに設定することが記載
されている。
5には、車速と一定値による予見時間を用いて前方注視
距離を決めることが記載されている。
車両用操舵制御装置にあっては、車速のみ、もしくは、
車速と一定値による予見時間を用いて前方注視距離を決
めるもの、つまり、いずれの場合も車速の大きさのみに
依存して前方注視距離を決めるものとなっていたため、
例えば、極低速時には、前方注視距離が近い将来に自車
両が到達する位置ではなく、ほとんど現在の自車両位置
となってしまいう。すなわち、自動車技術会論文集97
34935に記載のように、頻度の高い車速域を基準と
する一般に周知の設計手法により予見時間を0.5secとし
た場合、極低速時(≒0km/h)の前方注視距離は、0[km/
h]×0.5[sec]=0[m]となる。つまり、極低速域では将来
位置横偏差が現在位置横偏差とほとんど変わらないもの
となり、目標舵角に対して実舵角が遅れ気味になってし
まうという問題がある。
もので、その目的とするところは、車速のみに依存して
前方注視距離を決める場合のような低速域での操舵応答
の遅れを防止し、全車速域にて操舵応答の遅れを補償す
ることができる車両用操舵制御装置を提供することにあ
る。
め、請求項1に係る発明では、自車両の位置を検出する
自車両位置検出手段と、走行目標である目標軌跡を演算
する目標軌跡演算手段と、操舵周波数応答に依存して前
方注視距離を演算する前方注視距離演算手段と、前方注
視距離位置での自車両と目標軌跡との将来位置横偏差を
演算する将来位置横偏差演算手段と、現在位置での自車
両と目標軌跡との現在位置横偏差を演算する現在位置横
偏差演算手段と、現在位置横偏差と将来位置横偏差に基
づき、自車両が目標軌跡に追従する操舵を行うための目
標舵角変化量を演算する目標舵角変化量演算手段と、演
算された目標舵角変化量を得る指令値により操舵を行う
自動操舵機構と、を備えていることを特徴とする。
の車両用操舵制御装置において、自車速を検出する車速
検出手段と、舵角を検出する舵角検出手段と、各車速、
各舵角毎の操舵周波数応答特性と、検出された車速情報
及び舵角情報とを用い、現時点で必要な予見時間を操舵
周波数応答に依存して設定する予見時間設定手段と、を
設け、前記前方注視距離演算手段を、車速情報と設定さ
れた予見時間を掛け合わせることで前方注視距離を演算
する手段とし、前記将来位置横偏差演算手段を、前方注
視距離位置での自車両と目標軌跡との予見時間後横偏差
を演算する予見時間後横偏差演算手段としたことを特徴
とする。
の車両用操舵制御装置において、前記予見時間設定手段
は、操舵周波数応答の固有値が低ければ低いほど、予見
時間を長い時間に設定する手段であることを特徴とす
る。
の車両用操舵制御装置において、前記予見時間設定手段
は、操舵周波数応答の固有値に対し、反比例的に予見時
間を変更して設定する手段であることを特徴とする。
の車両用操舵制御装置において、前記予見時間設定手段
は、操舵周波数応答のゲインが高ければ高いほど、予見
時間を短い時間に設定する手段であることを特徴とす
る。
の車両用操舵制御装置において、前記予見時間設定手段
は、操舵周波数応答のゲインに対し、反比例的に予見時
間を変更して設定する手段であることを特徴とする。
の車両用操舵制御装置において、前記予見時間設定手段
は、操舵周波数応答のゲインに対し、カットオフ周波数
より低周波数領域では、反比例的に予見時間を変更し、
カットオフ周波数より高周波数領域では、予見時間を変
更しない固定時間に設定する手段であることを特徴とす
る。
の車両用操舵制御装置において、前記予見時間設定手段
は、操舵周波数応答の位相遅れが大きければ大きいほ
ど、予見時間を長い時間に設定する手段であることを特
徴とする。
は、自動操舵制御中、自車両位置検出手段において、自
車両の位置が検出され、目標軌跡演算手段において、走
行目標である目標軌跡が演算される。そして、前方注視
距離演算手段において、操舵周波数応答に依存して前方
注視距離が演算され、将来位置横偏差演算手段におい
て、前方注視距離位置での自車両と目標軌跡との将来位
置横偏差が演算され、現在位置横偏差演算手段におい
て、現在位置での自車両と目標軌跡との現在位置横偏差
が演算される。そして、目標舵角変化量演算手段におい
て、現在位置横偏差と将来位置横偏差に基づき、自車両
が目標軌跡に追従する操舵を行うための目標舵角変化量
が演算され、自動操舵機構において、演算された目標舵
角変化量を得る指令値により操舵が行われる。
前方注視距離において将来位置横偏差を演算すること
で、自車両の車速の高低にかかわらず前方注視距離では
自車両を目標軌跡にほぼ一致させることが可能となり、
車速のみに依存して前方注視距離を決める場合のような
低速域での操舵応答の遅れを防止し、全車速域にて操舵
応答の遅れを補償することができる。
手段において、自車速が検出され、舵角検出手段におい
て、舵角が検出され、予見時間設定手段において、各車
速、各舵角毎の操舵周波数応答特性と検出された車速情
報及び舵角情報とを用い、現時点で必要な予見時間が操
舵周波数応答に依存して設定され、前方注視距離演算手
段において、車速情報と設定された予見時間を掛け合わ
せることで前方注視距離が演算され、予見時間後横偏差
演算手段において、前方注視距離位置での自車両と目標
軌跡との予見時間後横偏差が演算される。
操舵周波数応答に依存して設定し、前方注視距離を車速
と予見時間に応じて演算することにより、車速のみに依
存して前方注視距離を決める場合のような低速域での操
舵応答の遅れを防止し、全車速域にて操舵応答の遅れを
補償することができる。
設定手段において、操舵周波数応答の固有値が低ければ
低いほど、予見時間が長い時間に設定されるため、2,
3Hz以下の舵角目標値に対する操舵応答の遅れが補償さ
れ、かつ、自動操舵制御系の設計が正確にできる。
設定手段において、操舵周波数応答の固有値に対し、反
比例的に予見時間が変更して設定されるため、2,3Hz
以下の舵角目標値に対する操舵応答の遅れが補償され、
かつ、自動操舵制御系の設計が正確にでき、さらに、極
低速域で前方注視距離を零より大きい値にすることがで
きる。
設定手段において、操舵周波数応答のゲインが高ければ
高いほど、予見時間が短い時間に設定されるため、全周
波数領域の舵角入力に対し操舵応答の遅れが補償され、
かつ、自動操舵制御系の設計が正確にできる。
設定手段において、操舵周波数応答のゲインに対し、反
比例的に予見時間が変更して設定されるため、全周波数
領域の舵角入力に対し操舵応答の遅れが補償され、か
つ、自動操舵制御系の設計が正確にでき、さらに、極低
速域で前方注視距離を零より大きい値にすることができ
る。
設定手段において、操舵周波数応答のゲインに対し、カ
ットオフ周波数より低周波数領域では、反比例的に予見
時間が変更され、カットオフ周波数より高周波数領域で
は、予見時間が変更のない固定時間に設定されるため、
カットオフ周波数より低周波数領域では、全周波数領域
の舵角入力に対し操舵応答の遅れが補償され、かつ、自
動操舵制御系の設計が正確にでき、さらに、極低速域で
前方注視距離を零より大きい値にすることができる。ま
た、カットオフ周波数より高周波数領域では、ノイズや
操舵応答が間に合わないような入力信号があったときで
も必要以上に前方注視距離を伸ばさないため、より安定
した制御系の構築ができる。
設定手段において、操舵周波数応答の位相遅れが大きけ
れば大きいほど、予見時間が長い時間に設定されるた
め、低周波数領域と高周波数領域を固定値として扱え
る。このため、低周波数領域と高周波数領域に対し操舵
応答の遅れが補償され、かつ、安定的制御系にすること
ができる。
制御装置を実現する実施の形態を、請求項1〜3に対応
する第1実施例と、請求項4に対応する第2実施例と、
請求項5に対応する第3実施例と、請求項6に対応する
第4実施例と、請求項7に対応する第5実施例と、請求
項8に対応する第6実施例と基づいて説明する。
1はドライバー入力以外の力で車両の操舵を行うことが
可能な車両に適用した第1実施例の車両用操舵制御装置
を示す全体システムであり、図中1はステアリングホイ
ール、2はステアリングシャフト、3は自動操舵用モー
タ、4は操舵角センサ(舵角検出手段)、5は電磁クラ
ッチ、6はステアリングギアボックス、7はタイヤ、8
は車輪速センサ(車速検出手段)、9はGPSアンテ
ナ、10はGPSコントローラ(自車両位置検出手
段)、11は自動操舵コントローラである。
ーからの操舵入力を、ステアリングシャフト2及びステ
アリングギアボックス6を介して、左右のタイヤ7,7
に伝達し、左右のタイヤ7,7を転舵する。
トローラ11からの指令信号により駆動される自動操舵
時の操舵入力アクチュエータで、自動操舵用モータ3の
回転をベルト及び電磁クラッチ5を介してステアリング
シャフト2に伝達するようにしている(自動操舵機
構)。
フト2の回転を、ベルトを介して検出している。
輪軸の回転からパルスを計測し、ある時間当たりのパル
ス数を車速とするセンサである。
は、車外屋根等に取り付けられ、自車両の位置を計測す
るものである。なお、GPSとは、衛星航法システム
(Global Positioning System)の略称である。
Sアンテナ9から受信したデータを、GPS緯度とGP
S経度の情報に変換し、自車両位置を検出する手段であ
る。
センサ4からの舵角情報と、車輪速センサ8からの車速
情報と、GPSコントローラ10からのGPS緯度情報
及びGPS経度情報を入力し、これらの入力情報に基づ
いて目標舵角変化量を演算し、自動操舵用モータ3に対
し目標舵角変化量を得る指令信号を出力すると共に、自
動操舵時に自動操舵用モータ3とステアリング系とを接
続するための指令を電磁クラッチ5に対し出力する。
図であり、自動操舵コントローラ11は、目標軌跡演算
部11a(目標軌跡演算手段)と、前方注視距離演算部
11b(前方注視距離演算手段)と、予見時間後横偏差
演算部11c(将来位置横偏差演算手段、予見時間後横
偏差演算手段)と、現在位置横偏差演算部11d(現在
位置横偏差演算手段)と、目標舵角変化量演算部11e
(目標舵角変化量演算手段)とを有する。
コントローラ10により計測された自車両位置(GPS
緯度Yc,GPS経度Xc)を用いて走行目標である目標軌
跡(目標緯度Yt,目標経度Xt)を演算する。この目標軌
跡の算出例としては、一度走行した軌跡をGPSコント
ローラ10から経度緯度の情報で取得し、再び同じコー
スを走行する際は、以前取得したデータを目標軌跡とす
ることで、目標軌跡を算出することができる。また、地
図の走路情報から目標軌跡を取得しても良い。
測しておいた各車速、各舵角毎の操舵周波数応答の固有
値、ゲイン、位相遅れをマップ化し、操舵角センサ4か
らの舵角STRと車輪速センサ8からの車速VSPを用いて、
現在必要な予見時間Tpを算出し(予見時間設定手段)、
車速VSPと予見時間Tpとを掛け合わせることで前方注視
距離DISTtpを演算する。なお、各車速、各舵角毎の操舵
周波数応答の固有値、ゲイン、位相遅れ等は、予め実験
を行わなくても、走行状態に応じてシステム同定を行っ
て算出しても良い。
記前方注視距離演算部11bにより演算された前方注視
距離位置DISTtpと、前記目標軌跡演算部11aにより演
算された目標緯度Yt,目標経度Xt(目標軌跡)と、前記
GPSコントローラ10により計測されたGPS緯度Y
c,GPS経度Xc(自車両位置)とに基づき、前方注視
距離位置DISTtpでの自車両と目標軌跡との予見時間後横
偏差Ycfが演算される。演算方法は、例えば、自車両進
行方向ベクトルの進行方向の方角で、前方注視点距離
と、自車両から目標軌跡との距離を最小値にするような
ポイントを目標軌跡ポイントとし、さらにその自車進行
方向ベクトルと自車両から目標ポイントとのベクトルを
算出し、その角度の差を算出し(図3参照)、その相対
角度θとベクトル量の三角関数を利用して予見時間後横
偏差Ycfを演算する方法等がある(図4参照)。
目標軌跡演算部11aにより演算された目標緯度Yt,目
標経度Xt(目標軌跡)と、前記GPSコントローラ10
により計測されたGPS緯度Yc,GPS経度Xc(自車両
位置)とに基づき、ピタゴラスの定理を利用して、緯度
経度の目標と実際の位置をそれぞれ差分し、2乗し、加
算を行い、平方根をとることで、現在位置での自車両と
目標軌跡との現在位置横偏差εを演算する。
時間後横偏差制御ゲインKffと予見時間後横偏差Ycfを
掛け合わせたフィードフォワード項と、現在位置横偏差
制御ゲインKfbと現在位置横偏差εを掛け合わせたフィ
ードバック項と、を加算することにより自車両が目標軌
跡に追従する操舵を行うための目標舵角変化量Γdesを
演算する。
トローラ11で実行される自動操舵制御処理の流れを示
すフローチャートで、以下、各ステップについて説明す
る。
速(VSP)と、操舵角センサ4からの舵角(STR)と、GPS
コントローラ10からの自車両の経度緯度(Xc,Yc)及び
目標軌跡(Xt,Yt)とが読み込まれる。
値と、図6に示す予見時間マップに基づいて、予見時間
Tpが設定される。ここで、操舵周波数応答の固有値は、
低車速であるほど低い値となる。そして、図6に示す予
見時間マップでは、操舵周波数応答の固有値が低ければ
低いほど、予見時間Tpが長い時間に設定される。
とを掛け合わせることで前方注視距離DISTtpが算出され
る。。
ルの進行方向の方角で、前方注視点距離と、自車両から
目標軌跡との距離を最小値にするようなポイントを目標
軌跡ポイントとして目標軌跡予見時間後経度緯度(Xt
[n],Yt[n])が算出される。
車進行方向の自車両ベクトル角θcと自車両から目標ポ
イントとの目標軌跡ベクトル角θtを算出し、その角度
の差である目標軌跡ベクトル角θtと自車両ベクトル角
θcの差である相対角度θが算出される。
方注視距離位置DISTtpでの自車両と目標軌跡との予見時
間後横偏差Ycfが、Ycf=DISTtp×sinθの式により演算
される。
度Xt)と、自車両位置(緯度Yc,経度Xc)に基づき、ピ
タゴラスの定理を利用して、緯度経度の目標と実際の位
置をそれぞれ差分し、2乗し、加算を行い、平方根をと
ることで、現在位置での自車両と目標軌跡との現在位置
横偏差εが算出される。
ゲインKffと予見時間後横偏差Ycfを掛け合わせたフィ
ードフォワード項と、現在位置横偏差制御ゲインKfbと
現在位置横偏差εを掛け合わせたフィードバック項と、
を加算する下記の式により目標舵角変化量Γdesが算出
される。 Γdes=Kff・Ycf+Kfb・ε [自動操舵制御作用]自動操舵制御時、図5のフローチ
ャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステッ
プS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→
ステップS7→ステップS8へと進む流れとなり、ステ
ップS8にて目標舵角変化量Γdesを得る指令が自動操
舵用モータ3に対して出力される。
3の回転がベルト及び電磁クラッチ5を介してステアリ
ングシャフト2に伝達され、さらに、ステアリングギア
ボックス6を介して、左右のタイヤ7,7に伝達され、
自車両が目標軌跡に沿った走行となるように左右のタイ
ヤ7,7が転舵される。
角変化量Γdesは、現在位置横偏差εによるフィードバ
ック項(Kfb・ε)と予見時間後横偏差Ycfによる目標
舵角変化量のフィードフォワード項(Kff・Ycf)の和
により演算され、現在位置横偏差εによるフィードバッ
ク項のみによる制御とした場合の操舵応答の遅れを、フ
ィードフォワード項を加えることにより補償するように
している。
ードフォワード項(Kff・Ycf)の値により決まること
になる。言い換えると、予見時間後横偏差制御ゲインK
ffは予め与えられた最適値であるため、予見時間後横偏
差Ycfの大きさにより決まることになり、さらに、相対
角度θが同じ場合には、前方注視距離DISTtpにより決ま
ることになる。
ある予見時間Tpを、操舵周波数応答に依存して設定する
ようにしている。つまり、図6に示すように、操舵周波
数応答の固有値が低ければ低いほど、予見時間Tpが長い
時間に設定される予見時間マップを用いる。
ば低いほど、つまり、車速が低速であればあるほど、予
見時間Tpが長い時間に設定されることになり、極低速時
であっても自車両の現在位置から離れた位置に前方注視
距離DISTtpが設定されるというように、自車両の車速の
高低にかかわらず前方注視距離DISTtpでは自車両を目標
軌跡にほぼ一致させることができる。
において、操舵周波数応答に依存して前方注視距離DIST
tpを算出するようにしたため、車速のみに依存して前方
注視距離を決める場合のような低速域での操舵応答の遅
れを防止し、全車速域にて操舵応答の遅れを補償するこ
とができる。
答の固有値に依存して予見時間Tpを設定し、ステップS
3において、車速VSPと設定された予見時間Tpを掛け合
わせることで前方注視距離DISTtpを算出し、ステップS
6において、前方注視距離DISTtpの位置において想定さ
れる予見時間後予横偏差Ycfを算出するようにしたた
め、操舵周波数応答に依存する予見時間Tpの設定によ
り、車速のみに依存して前方注視距離を決める場合のよ
うな低速域での操舵応答の遅れを防止し、全車速域にて
操舵応答の遅れを補償することができる。
答の固有値が低ければ低いほど、予見時間Tpを長い時間
に設定するようにしたため、2,3Hz以下の舵角目標値
に対する操舵応答の遅れが補償され、かつ、自動操舵制
御系の設計が正確にできる。
予見時間マップを用い、操舵周波数応答の固有値に対
し、反比例的に予見時間Tpを変更して設定するようにし
た例である。
構成は第1実施例と同様であり、作用についても図5の
フローチャートのステップS2及び図6に記載の予見時
間マップが異なるだけであるため、図示並びに説明を省
略する。
車両用操舵制御装置では、第1実施例の(1),(2)の効果
に加え、下記の効果を得ることができる。
例的に予見時間Tpが変更して設定されるため、2,3Hz
以下の舵角目標値に対する操舵応答の遅れが補償され、
かつ、自動操舵制御系の設計が正確にでき、さらに、極
低速域で前方注視距離DISTtpを零より大きい値にするこ
とができる。すなわち、図8に示す予見時間マップの反
比例特性により、固有値が低い極低速域では予見時間Tp
が極めて長い時間に設定されることで、前方注視距離DI
STtpが零より大きい値になる。
予見時間マップを用い、操舵周波数応答のゲインが高け
れば高いほど、予見時間Tpを短い時間に設定するように
した例である。
構成は第1実施例と同様であり、作用についても図5の
フローチャートのステップS2及び図6に記載の予見時
間マップが異なるだけであるため、図示並びに説明を省
略する。
車両用操舵制御装置では、第1実施例の(1),(2)の効果
に加え、下記の効果を得ることができる。
いほど、予見時間Tpが短い時間に設定されるため、全周
波数領域の舵角入力に対し操舵応答の遅れが補償され、
かつ、自動操舵制御系の設計が正確にできる。すなわ
ち、周波数応答のゲイン特性は、図7に示すような関係
にある。このため、図9に示すように、操舵周波数応答
のゲインが高ければ高いほど、予見時間Tpが短い時間に
される予見時間マップを用いると、全周波数領域の舵角
入力に対し操舵応答の遅れを補償することができる。
す予見時間マップを用い、操舵周波数応答のゲインに対
し、反比例的に予見時間Tpを変更して設定するようにし
た例である。
構成は第1実施例と同様であり、作用についても図5の
フローチャートのステップS2及び図6に記載の予見時
間マップが異なるだけであるため、図示並びに説明を省
略する。
車両用操舵制御装置では、第1実施例の(1),(2)の効果
に加え、下記の効果を得ることができる。
例的に予見時間Tpが変更して設定されるため、全周波数
領域の舵角入力に対し操舵応答の遅れが補償され、か
つ、自動操舵制御系の設計が正確にでき、さらに、極低
速域で前方注視距離DISTtpを零より大きい値にすること
ができる。すなわち、図10に示す予見時間マップの反
比例特性により、ゲインが低い極低速域では予見時間Tp
が極めて長い時間に設定されることで、前方注視距離DI
STtpが零より大きい値になる。
す予見時間マップを用い、操舵周波数応答のゲインに対
し、カットオフ周波数より低周波数領域では、反比例的
に予見時間Tpを変更し、カットオフ周波数より高周波数
領域では、予見時間Tpの変更がない固定時間に設定する
ようにした例である。
構成は第1実施例と同様であり、作用についても図5の
フローチャートのステップS2及び図6に記載の予見時
間マップが異なるだけであるため、図示並びに説明を省
略する。
車両用操舵制御装置では、第1実施例の(1),(2)の効果
に加え、下記の効果を得ることができる。
トオフ周波数より低周波数領域では、反比例的に予見時
間Tpが変更され、カットオフ周波数より高周波数領域で
は、予見時間Tpが変更のない固定時間に設定されるた
め、カットオフ周波数より低周波数領域では、全周波数
領域の舵角入力に対し操舵応答の遅れが補償され、か
つ、自動操舵制御系の設計が正確にでき、さらに、極低
速域で前方注視距離DISTtpを零より大きい値にすること
ができる。また、カットオフ周波数より高周波数領域で
は、ノイズや操舵応答が間に合わないような入力信号が
あったときでも必要以上に前方注視距離DISTtpを伸ばさ
ないため、より安定した制御系の構築ができる。すなわ
ち、図7の操舵周波数応答のゲイン特性に示すように、
カットオフ周波数より高周波数域では、車速にかかわら
ずゲインは一定となることによる。なお、カットオフ周
波数は、図7に示すように、車速が高車速であるほど高
い周波数に移行するというように変更しても良い。
す予見時間マップを用い、操舵周波数応答の位相遅れが
大きければ大きいほど、予見時間Tpを長い時間に設定す
るようにした例である。
構成は第1実施例と同様であり、作用についても図5の
フローチャートのステップS2及び図6に記載の予見時
間マップが異なるだけであるため、図示並びに説明を省
略する。
車両用操舵制御装置では、第1実施例の(1),(2)の効果
に加え、下記の効果を得ることができる。
ば大きいほど、予見時間Tpが長い時間に設定されるた
め、低周波数領域と高周波数領域を固定値として扱え
る。このため、低周波数領域と高周波数領域に対し操舵
応答の遅れが補償され、かつ、安定的制御系にすること
ができる。すなわち、図7の操舵周波数応答の位相特性
に示すように、低車速であるほど位相遅れが大きいこと
による。
制御装置を第1実施例〜第6実施例に基づき説明してき
たが、具体的な構成については、これらの実施例に限ら
れるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発
明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容
される。
見時間を操舵周波数応答に依存して変更する例を示した
が、予見時間は一定時間のままとし、前方注視距離の演
算式に操舵周波数応答に依存して変更する係数を設定す
るような例としても良い。
ステム図である。
舵制御系ブロック図である。
軌跡ベクトル角と自車両ベクトル角との相対角度算出式
を示す図である。
位置と目標軌跡と前方注視距離と予見時間後横偏差と現
在位置横偏差を示す図である。
ントローラで行われる自動操舵制御処理を示すフローチ
ャートである。
図である。
特性と位相遅れ特性)を示す図である。
図である。
図である。
す図である。
す図である。
す図である。
手段、予見時間後横偏差演算手段) 11d 現在位置横偏差演算部(現在位置横偏差演算手
段) 11e 目標舵角変化量演算部(目標舵角変化量演算手
段)
Claims (8)
- 【請求項1】 自車両の位置を検出する自車両位置検出
手段と、 走行目標である目標軌跡を演算する目標軌跡演算手段
と、 操舵周波数応答に依存して前方注視距離を演算する前方
注視距離演算手段と、 前方注視距離位置での自車両と目標軌跡との将来位置横
偏差を演算する将来位置横偏差演算手段と、 現在位置での自車両と目標軌跡との現在位置横偏差を演
算する現在位置横偏差演算手段と、 現在位置横偏差と将来位置横偏差に基づき、自車両が目
標軌跡に追従する操舵を行うための目標舵角変化量を演
算する目標舵角変化量演算手段と、 演算された目標舵角変化量を得る指令値により操舵を行
う自動操舵機構と、 を備えていることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の車両用操舵制御装置に
おいて、 自車速を検出する車速検出手段と、 舵角を検出する舵角検出手段と、 各車速、各舵角毎の操舵周波数応答特性と、検出された
車速情報及び舵角情報とを用い、現時点で必要な予見時
間を操舵周波数応答に依存して設定する予見時間設定手
段と、を設け、 前記前方注視距離演算手段を、車速情報と設定された予
見時間を掛け合わせることで前方注視距離を演算する手
段とし、 前記将来位置横偏差演算手段を、前方注視距離位置での
自車両と目標軌跡との予見時間後横偏差を演算する予見
時間後横偏差演算手段としたことを特徴とする車両用操
舵制御装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の車両用操舵制御装置に
おいて、 前記予見時間設定手段は、操舵周波数応答の固有値が低
ければ低いほど、予見時間を長い時間に設定する手段で
あることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 【請求項4】 請求項2に記載の車両用操舵制御装置に
おいて、 前記予見時間設定手段は、操舵周波数応答の固有値に対
し、反比例的に予見時間を変更して設定する手段である
ことを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 【請求項5】 請求項2に記載の車両用操舵制御装置に
おいて、 前記予見時間設定手段は、操舵周波数応答のゲインが高
ければ高いほど、予見時間を短い時間に設定する手段で
あることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 【請求項6】 請求項2に記載の車両用操舵制御装置に
おいて、 前記予見時間設定手段は、操舵周波数応答のゲインに対
し、反比例的に予見時間を変更して設定する手段である
ことを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 【請求項7】 請求項2に記載の車両用操舵制御装置に
おいて、 前記予見時間設定手段は、操舵周波数応答のゲインに対
し、カットオフ周波数より低周波数領域では、反比例的
に予見時間を変更し、カットオフ周波数より高周波数領
域では、予見時間を変更しない固定時間に設定する手段
であることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 【請求項8】 請求項2に記載の車両用操舵制御装置に
おいて、 前記予見時間設定手段は、操舵周波数応答の位相遅れが
大きければ大きいほど、予見時間を長い時間に設定する
手段であることを特徴とする車両用操舵制御装置。
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