JP2010162958A - Vehicle control device - Google Patents

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Yuichi Onoda
裕一 小野田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle control device which determines the degree of familiarity of a driver to operate a vehicle, taking a driving condition, a driving course of the vehicle, or the like into consideration. <P>SOLUTION: The vehicle control device calculates the degree of familiarity of the driver to operate the vehicle based on a vehicle condition when the vehicle turns and steering angular velocity of the driver. The vehicle control device also calculates the degree of familiarity of the driver to operate the vehicle based on a frequency characteristics of a familiarity evaluation variable Z. Provided that Gmax is a maximum value of the lateral G in turning when the vehicle makes a turn, V is the speed of the vehicle, Δθ is the steering angular velocity of the driver, Kh is the stability factor of the vehicle, L is the wheel base of the vehicle, and N is the gear ratio of the steering angle with respect to the turning angle of the vehicle, the familiarity evaluation variable Z can be obtained from a given formula using each parameter. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両状態に基づいて操舵慣れ度を判断する車両制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle control device that determines a steering familiarity based on a vehicle state.

ステアバイワイヤ方式を採用した操舵装置を備える車両において、運転者の操舵を補助する技術は種々の技術思想が提案されている。ステアバイワイヤ方式の車両では、運転者の操作するステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトと、車両の進行方向を定める転舵輪とが機械的に分離される。   Various technical ideas have been proposed for techniques for assisting the steering of a driver in a vehicle including a steering device employing a steer-by-wire system. In a steer-by-wire vehicle, a steering shaft connected to a steering wheel operated by a driver and a steered wheel that determines a traveling direction of the vehicle are mechanically separated.

ステアバイワイヤ方式により、ステアリングの配置の自由度が高まるとともに、車両の運動状態や走行環境などに応じて転舵量を自動的に変化させることができ、より快適で安全な運転が実現できるものと期待される。   With the steer-by-wire system, the degree of freedom of steering arrangement is increased, and the amount of steering can be automatically changed according to the vehicle's movement state and driving environment, etc., and more comfortable and safe driving can be realized. Be expected.

ステアバイワイヤ方式は、ステアリングホイールの操舵角と車輪の転舵角との比率(「ギア比」ともいう)を自由に設計できる。したがって、小さな操舵量に対して大きく転舵するように設計することも可能であるし、また大きな操舵量に対して小さく転舵するように設計することも可能である。このように、近年、操舵量と転舵量との転舵特性の自由度は高まる傾向にある。   The steer-by-wire method can freely design the ratio between the steering angle of the steering wheel and the turning angle of the wheel (also referred to as “gear ratio”). Therefore, it is possible to design to steer large with respect to a small steering amount, or to steer small with respect to a large steering amount. Thus, in recent years, the degree of freedom of the steering characteristics between the steering amount and the steering amount tends to increase.

特開2006−232172号公報JP 2006-232172 A 特開2008−87533号公報JP 2008-87533 A

ステアバイワイヤ方式を採用した車両を運転者が操舵することを補助する為に、運転者がその車両に対してどの程度操舵慣れしているかを判断する場合に、運転者の操舵角速度と車両状態とに基づいて判断されていなかった。   When assisting the driver in steering the vehicle using the steer-by-wire system, when determining how familiar the driver is with the vehicle, the driver's steering angular velocity and vehicle state Was not judged on the basis of.

このため、車両制御装置が、運転者による走行状態や車両の走行コース等を考慮した車両の操作慣れ度をより正確に判断することは困難であった。   For this reason, it has been difficult for the vehicle control device to more accurately determine the degree of operation familiarity of the vehicle in consideration of the driving state by the driver, the driving course of the vehicle, and the like.

本発明は上述の問題点に鑑み為されたものであり、運転者による走行状態や車両の走行コース等を考慮した車両の操作慣れ度を判断する車両制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that determines the degree of operation familiarity of a vehicle in consideration of a traveling state by a driver, a traveling course of the vehicle, and the like.

この発明にかかる車両制御装置は、車両が旋回する場合の車両状態と運転者の操舵速度とに基づいて、運転者の車両の操作慣れ度を算出する。また、この発明にかかる車両制御装置は、好ましくは慣れ評価変数Zの周波数特性に基づいて運転者の車両の操作慣れ度を算出してもよい。但し、慣れ評価変数Zは、実測した横Gに関連する値に対する、運転者の操作に基づき演算した横Gの時間変化相当値であるものとする。また、この発明にかかる車両制御装置は、さらに好ましくは、実測した横Gに関連する値が、車両が旋回する場合の横Gの最大値であってもよい。   The vehicle control device according to the present invention calculates the driver's familiarity with the operation of the vehicle based on the vehicle state when the vehicle turns and the driver's steering speed. In addition, the vehicle control device according to the present invention may preferably calculate the driver's familiarity with the operation of the vehicle based on the frequency characteristics of the familiarity evaluation variable Z. However, the habituation evaluation variable Z is assumed to be a time change equivalent value of the lateral G calculated based on the operation of the driver with respect to the value related to the actually measured lateral G. In the vehicle control device according to the present invention, more preferably, the actually measured value related to the lateral G may be the maximum value of the lateral G when the vehicle turns.

また、この発明にかかる車両制御装置は、好ましくは慣れ評価変数Zの周波数特性に基づいて運転者の車両の操作慣れ度を算出してもよい。但し、車両が旋回する場合に、該旋回における横Gの最大値をGmaxとし、車両の速度をVとし、運転者の操舵角速度をΔθとし、車両のスタビリティファクタをKhとし、車両のホイールベースをLとし、車両の転舵角に対する操舵角となるギア比をNとすれば、慣れ評価変数Zは下記式(1)で与えられるものとする。   In addition, the vehicle control device according to the present invention may preferably calculate the driver's familiarity with the operation of the vehicle based on the frequency characteristics of the familiarity evaluation variable Z. However, when the vehicle turns, the maximum value of lateral G in the turn is Gmax, the vehicle speed is V, the driver's steering angular velocity is Δθ, the vehicle stability factor is Kh, and the vehicle wheelbase If L is L and the gear ratio that is the steering angle with respect to the turning angle of the vehicle is N, the familiarity evaluation variable Z is given by the following equation (1).

Figure 2010162958
Figure 2010162958

また、この発明にかかる車両制御装置は、さらに好ましくは車両にかかる前記横Gが所定の横G閾値より大きいか否かにより車両が旋回する場合であるか否かを判断し、車両が旋回しない場合に、慣れ評価変数Zの周波数特性に基づいて運転者の車両の操作慣れ度を算出する車両制御装置とする。但し、前記車両が旋回しない場合に、Gmaxが所定の横G閾値であるものとし、車両の速度をVとし、運転者の操舵角速度をΔθとし、車両のスタビリティファクタをKhとし、車両のホイールベースをLとし、車両の転舵角に対する操舵角となるギア比をNとすれば、慣れ評価変数Zは下記式(2)で与えられるものとする。   The vehicle control device according to the present invention more preferably determines whether or not the vehicle is turning based on whether or not the lateral G applied to the vehicle is greater than a predetermined lateral G threshold, and the vehicle does not turn. In this case, the vehicle control device calculates the driver's familiarity with the operation of the vehicle based on the frequency characteristic of the familiarity evaluation variable Z. However, when the vehicle does not turn, Gmax is a predetermined lateral G threshold, the vehicle speed is V, the driver's steering angular velocity is Δθ, the vehicle stability factor is Kh, and the vehicle wheel If the base is L and the gear ratio that is the steering angle with respect to the turning angle of the vehicle is N, the familiarity evaluation variable Z is given by the following equation (2).

Figure 2010162958
Figure 2010162958

この発明により、運転者による走行状態や車両の走行コース等を考慮した車両の操作慣れ度を判断する車両制御装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a vehicle control device that determines the degree of operation familiarity of a vehicle in consideration of a driving state by a driver, a driving course of the vehicle and the like.

実施形態にかかる車両制御装置の動作処理を概念的に説明するフロー図である。It is a flowchart which illustrates notionally the operation process of the vehicle control apparatus concerning embodiment. 運転者の操舵角の時間変化と、車両のGセンサーで検出される横Gとの関係を説明する模式的概念図である。It is a typical conceptual diagram explaining the relationship between the time change of a driver | operator's steering angle, and the horizontal G detected by G sensor of a vehicle. 車両の基本的な構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of a vehicle. 運転者によるステアリングホイール操作量の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the steering wheel operation amount by a driver | operator. 運転者によるステアリングホイール操作量と理想値との差分の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the difference of the steering wheel operation amount by a driver | operator, and an ideal value. ステアリング制御ユニットのうち本実施形態に関与する部分の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the part which concerns on this embodiment among steering control units. 遮断周波数と車速の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a cutoff frequency and a vehicle speed. 操舵角速度と位相補正量の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a steering angular velocity and a phase correction amount. 慣れ度合いの判定過程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the determination process of a familiarity degree. 慣れ度合いの判定過程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the determination process of a familiarity degree.

本実施形態で例示する車両制御装置は、ノーマルモードやスポーツ走行モード等の運転者の走行モードを反映させて、ステア特性に対する慣れ度合いを判断する。運転者の走行モードを反映させたステア特性に対する慣れ度合い判断により、より正確な操舵慣れ度合いの判断が可能となる。   The vehicle control apparatus exemplified in the present embodiment reflects the driver's travel mode such as the normal mode or the sport travel mode, and determines the degree of familiarity with the steer characteristic. By determining the degree of familiarity with respect to the steering characteristics reflecting the driving mode of the driver, it becomes possible to determine the degree of familiarity with steering more accurately.

例えば、同一のコースを同一の運転者が、速い速度と遅い速度とで走行した場合には、運転者の操作量の周波数特性にのみに基づいて操舵慣れ度合いを判断すれば、遅い速度で走行した場合のほうが高い慣れ度合いであると判断される傾向がある。   For example, if the same driver travels on the same course at a fast speed and a slow speed, the driver can travel at a slow speed if the degree of steering familiarity is judged based only on the frequency characteristics of the operation amount of the driver. It tends to be judged that the degree of familiarity is higher.

そこで、以下に説明する車両制御装置は、運転者の操作入力特定に加えて車両の旋回横G、ヨーレート等の車両の走行状態を加味した慣れ度合い判断とする。また、車両の走行状態は、車両走行位置情報等に基づいて判断してもよい。   Therefore, the vehicle control apparatus described below determines the degree of familiarity in consideration of the driving state of the vehicle such as the turning lateral G of the vehicle and the yaw rate in addition to the identification of the driver's operation input. Further, the traveling state of the vehicle may be determined based on vehicle traveling position information or the like.

例えば、車両があるコーナを旋回する場合に、車両制御装置は、車両の旋回中に横Gの検出値を記憶する。そして、車両の旋回が終了すると、その旋回における車両が受けた横Gの最大値Gmaxを決定する。また、旋回中の車両の速度と操舵角速度等と、横Gの最大値Gmaxとから慣れ評価変数Zを演算する。なお、横Gとは車両に加わる横方向の加速度であるものとする。   For example, when the vehicle turns a corner, the vehicle control device stores the detected value of the lateral G during the turning of the vehicle. When the turning of the vehicle is completed, the maximum value Gmax of the lateral G received by the vehicle in the turning is determined. Further, a familiarity evaluation variable Z is calculated from the speed of the vehicle during the turn, the steering angular speed, and the like, and the maximum value Gmax of the lateral G. Note that the lateral G is lateral acceleration applied to the vehicle.

車両制御装置は、上述の慣れ評価変数Zの周波数特性に基づいて、運転者の車両操舵慣れ度を判断する。ここで、慣れ評価変数Zの周波数特性は、例えば慣れ評価変数Zの高周波成分を抽出した特性も含むものとする。運転者が不慣れな場合には、操舵角速度や操舵量等に高周波成分が多く重畳される傾向にあるが、慣れ評価変数Zも操舵角速度や操舵量等と同等に処理し評価することができる。そこで、以下に車両制御装置の動作処理について詳細に説明する。図1は、実施形態にかかる車両制御装置の動作処理を概念的に説明するフロー図である。   The vehicle control device determines the vehicle steering familiarity of the driver based on the frequency characteristic of the familiarity evaluation variable Z described above. Here, the frequency characteristic of the habituation evaluation variable Z includes, for example, a characteristic obtained by extracting a high frequency component of the habituation evaluation variable Z. When the driver is unfamiliar, a high frequency component tends to be superimposed on the steering angular velocity, the steering amount, etc., but the familiarity evaluation variable Z can be processed and evaluated in the same manner as the steering angular velocity, the steering amount, etc. Therefore, the operation process of the vehicle control device will be described in detail below. FIG. 1 is a flowchart conceptually illustrating operation processing of the vehicle control device according to the embodiment.

(ステップS110)
車両制御装置は、車両に取り付けられたGセンサ−により、車両の横Gを検出する。
(Step S110)
The vehicle control device detects the lateral G of the vehicle by a G sensor attached to the vehicle.

(ステップS120)
車両制御装置は、検出した車両の横Gが所定の横G閾値(以下、適宜Kgmaxとも称する)より大きいか否かにより、車両が旋回中であるか否かを判断する。検出した車両の横Gが所定の横G閾値(以下、適宜Kgmaxとも称する)より大きければ、換言すれば車両が旋回中であれば、ステップS130へと進む。また、検出した車両の横Gが所定の横G閾値(以下、適宜Kgmaxとも称する)より大きくなければ、換言すれば車両が旋回中でなければ、ステップS190へと進む。
(Step S120)
The vehicle control device determines whether or not the vehicle is turning based on whether or not the detected lateral G of the vehicle is larger than a predetermined lateral G threshold (hereinafter also referred to as Kgmax as appropriate). If the detected lateral G of the vehicle is larger than a predetermined lateral G threshold (hereinafter also referred to as Kgmax as appropriate), in other words, if the vehicle is turning, the process proceeds to step S130. If the detected lateral G of the vehicle is not greater than a predetermined lateral G threshold (hereinafter also referred to as Kgmax as appropriate), in other words, if the vehicle is not turning, the process proceeds to step S190.

(ステップS130)
車両制御装置は、旋回中における車両の横G、すなわちGセンサ−の検出値を記憶する。
(Step S130)
The vehicle control device stores a lateral G of the vehicle during turning, that is, a detection value of the G sensor.

(ステップS140)
車両制御装置は、検出した車両の横Gが所定の横G閾値(以下、適宜Kgmaxとも称する)より大きいか否かにより、車両が旋回中であるか否かを判断する。検出した車両の横Gが所定の横G閾値(以下、適宜Kgmaxとも称する)より大きければ、換言すれば車両が旋回中であれば、ステップS140で待機する。また、検出した車両の横Gが所定の横G閾値(以下、適宜Kgmaxとも称する)より大きくなければ、換言すれば車両が旋回中でなければ、ステップS150へと進む。
(Step S140)
The vehicle control device determines whether or not the vehicle is turning based on whether or not the detected lateral G of the vehicle is larger than a predetermined lateral G threshold (hereinafter also referred to as Kgmax as appropriate). If the detected lateral G of the vehicle is larger than a predetermined lateral G threshold (hereinafter also referred to as Kgmax as appropriate), in other words, if the vehicle is turning, the process stands by in step S140. If the detected lateral G of the vehicle is not greater than a predetermined lateral G threshold (hereinafter also referred to as Kgmax as appropriate), in other words, if the vehicle is not turning, the process proceeds to step S150.

(ステップS150)
車両制御装置は、ステップS130で記憶した車両の横Gの記憶値に基づいて、旋回したコーナの横Gの最大値Gmaxを算出する。すなわち、車両制御装置は、旋回したコーナのGセンサーの最大値を求める。
(Step S150)
The vehicle control device calculates the maximum value Gmax of the side G of the corner that has turned based on the stored value of the side G of the vehicle stored in step S130. That is, the vehicle control device obtains the maximum value of the G sensor of the corner that has turned.

なお、車両制御装置は、ステップS130乃至ステップS150においてそのカーブにおける横Gの最大値Gmaxのみを検出すればよいので、旋回中のGセンサーの全ての検出値を記憶しなくてもよい。車両制御装置は、旋回中のカーブの旋回済分の最大値のみを記憶することとし、記憶値を超える検出値である場合に差し替え記憶することとしてもよい。これにより、車両制御装置は、旋回終了時には、そのカーブにおける横Gの最大値Gmaxのみを記憶することとなる。   Since the vehicle control device only needs to detect the maximum value Gmax of the lateral G in the curve in steps S130 to S150, it is not necessary to store all the detected values of the G sensor during turning. The vehicle control device may store only the maximum value of the already-turned curve of the curve being turned, and may store the replacement value when the detected value exceeds the stored value. As a result, the vehicle control device stores only the maximum value Gmax of the lateral G in the curve at the end of the turn.

(ステップS160)
車両制御装置は、横Gの時間変化に相当するΔgを演算処理により求める。ここでΔgは、下記式(3)により演算するものとする。なおΔgは、運転者の操舵角速度から算出またはシミュレーション演算された車両のG(横G等)の時間変化相当量であればよく、Δgの算出方法は下記式(3)に限定されるものではない。
(Step S160)
The vehicle control device obtains Δg corresponding to the time change of the lateral G by arithmetic processing. Here, Δg is calculated by the following equation (3). Note that Δg may be an amount equivalent to the time change of G (lateral G or the like) of the vehicle calculated or simulated from the steering angular velocity of the driver, and the method of calculating Δg is not limited to the following formula (3). Absent.

Figure 2010162958
Figure 2010162958

ここで、車両の速度をVとし、運転者の操舵角速度をΔθとし、車両のスタビリティファクタをKhとし、車両のホイールベースをLとし、車両の転舵角に対する操舵角となるギア比をNとする。車両の速度Vと運転者の操舵角速度Δθとは、車両の走行に伴い経過時間とともに変化するので、例えば所望のサンプリング時間ごと等に随時演算処理するものとする。なお、運転者の操舵角速度をΔθをギア比Nで除算すればタイヤ転舵角速度Δδとなるので、操舵角速度をΔθに替えてタイヤ転舵角速度Δδを用いてもよい。   Here, the vehicle speed is V, the driver's steering angular velocity is Δθ, the vehicle stability factor is Kh, the vehicle wheelbase is L, and the gear ratio that is the steering angle with respect to the vehicle turning angle is N. And Since the vehicle speed V and the driver's steering angular velocity Δθ change with the elapsed time as the vehicle travels, it is assumed that arithmetic processing is performed at any time, for example, every desired sampling time. Note that if the steering angular velocity of the driver is divided by Δθ by the gear ratio N, the tire turning angular velocity Δδ is obtained. Therefore, the steering angular velocity may be replaced with Δθ and the tire turning angular velocity Δδ may be used.

なお、車両のスタビリティファクタKhは、車両のタイヤとサスペンションの性能を指標化した係数であって、フロント側とリア側とのタイヤに各々発生する力関係から決定される車両特有の安定係数であるが、当業者に周知であるのでここでは詳述を避ける。   The vehicle stability factor Kh is a coefficient obtained by indexing the performance of the vehicle tire and the suspension, and is a stability coefficient peculiar to the vehicle determined from the force relationship generated in the front and rear tires. However, since it is well known to those skilled in the art, a detailed description is avoided here.

(ステップS170)
車両制御装置は、慣れ評価変数(Z)を演算処理する。慣れ評価変数(Z)は、下記式(4)または下記式(5)により求まるものとする。なお、ステップS120で車両が旋回中であると判断された場合には下記式(4)を用い、ステップS120で車両が旋回中であると判断されなかった場合には下記式(5)を用いるものとする。式(4)と式(5)とに示すように、この実施形態で示す慣れ評価変数(Z)は、実測した横Gに関連する値に対する、運転者の操作に基づき演算した横Gの変化相当分であればよく、例示する関係式に限定されるものではない。なお、実測した横Gに関連する値の典型例はGmaxまたは横G閾値であるが、実測した横Gに関連する値は、例えば一定期間内に車両に生じる横Gの平均値としてもよくこれに限定されるものではない。また、運転者の操作に基づき演算した横Gの変化相当分の典型例は式(3)により算出されるΔgである。
(Step S170)
The vehicle control device calculates the familiarity evaluation variable (Z). The familiarity evaluation variable (Z) is obtained by the following formula (4) or the following formula (5). If it is determined in step S120 that the vehicle is turning, the following equation (4) is used. If it is not determined in step S120 that the vehicle is turning, the following equation (5) is used. Shall. As shown in Equation (4) and Equation (5), the familiarity evaluation variable (Z) shown in this embodiment is a change in the lateral G calculated based on the driver's operation with respect to a value related to the actually measured lateral G. It may be a substantial part, and is not limited to the relational expression exemplified. A typical example of the value related to the actually measured lateral G is Gmax or the lateral G threshold value, but the actually measured value related to the lateral G may be, for example, an average value of the lateral G generated in the vehicle within a certain period. It is not limited to. A typical example corresponding to the change in the lateral G calculated based on the driver's operation is Δg calculated by Expression (3).

Figure 2010162958
Figure 2010162958

Figure 2010162958
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車両の速度Vと運転者の操舵角速度Δθとは、車両の走行に伴い経過時間とともに経時変化するので、例えば所望のサンプリング時間ごと等に随時慣れ評価変数(Z)を演算処理するものとする。なお、車両がカーブを旋回していない場合には、ステップS190でGmaxの値が所定の横G閾値に固定されるので、車両が走行中の速度Vと、その時点の操舵角速度Δθとに基づいて式(5)からリアルタイムで慣れ評価変数(Z)を算出できる。一方で、車両がカーブを旋回している場合には、カーブの旋回が終了してステップS150でGmaxが決定されるまでは、カーブ旋回中の慣れ評価変数(Z)を算出できない。そこで、車両制御装置は、車両がカーブを旋回中に検出した速度Vと操舵角速度Δθとを関連づけて記憶しておいてもよい。車両制御装置は、カーブ旋回が終了してステップS150でGmaxが決定された後、記憶したカーブ旋回中の車両の速度Vと操舵角速度Δθとを読み出して、カーブ旋回中の慣れ評価変数(Z)を算出できる。   Since the vehicle speed V and the driver's steering angular velocity Δθ change with time as the vehicle travels, it is assumed that the accustomed evaluation variable (Z) is calculated at any desired sampling time, for example. If the vehicle is not turning around the curve, the value of Gmax is fixed to a predetermined lateral G threshold value in step S190, so that it is based on the speed V during which the vehicle is traveling and the steering angular speed Δθ at that time. Thus, the familiarity evaluation variable (Z) can be calculated from the equation (5) in real time. On the other hand, if the vehicle is turning on a curve, the familiarity evaluation variable (Z) during turning of the curve cannot be calculated until the turning of the curve is finished and Gmax is determined in step S150. Therefore, the vehicle control device may store the velocity V detected while the vehicle is turning the curve and the steering angular velocity Δθ in association with each other. After the curve turn is completed and Gmax is determined in step S150, the vehicle control device reads the stored vehicle speed V and steering angular velocity Δθ during the curve turn, and uses the habituation evaluation variable (Z) during the curve turn. Can be calculated.

(ステップS180)
車両制御装置は、ステップS170で算出した慣れ評価変数(Z)を入力値として、慣れ評価変数(Z)自体の周波数成分により後述の操舵慣れ度を評価する。
(Step S180)
The vehicle control apparatus evaluates a steering familiarity (to be described later) based on the frequency component of the familiarity evaluation variable (Z) itself using the familiarity evaluation variable (Z) calculated in step S170 as an input value.

(ステップS190)
車両制御装置は、Gmaxを横G閾値(Kgmax)とする。
(Step S190)
The vehicle control device sets Gmax as a lateral G threshold value (Kgmax).

図2は、運転者の操舵角の時間変化と、車両のGセンサーで検出される横Gとの関係を説明する模式的概念図である。図2に示すように、横Gの絶対値がKgmaxより小さければ、車両制御装置は車両が旋回中であると判断しない。この場合には、Gmaxの値を算出せずにGmaxがKgmaxであるものとして演算処理する。   FIG. 2 is a schematic conceptual diagram illustrating a relationship between a change in the steering angle of the driver with time and a lateral G detected by the G sensor of the vehicle. As shown in FIG. 2, if the absolute value of the lateral G is smaller than Kgmax, the vehicle control device does not determine that the vehicle is turning. In this case, calculation processing is performed assuming that Gmax is Kgmax without calculating the value of Gmax.

また、横Gの絶対値がKgmaxより大きい場合には、車両が旋回中であるとして、Gmaxの検出処理を行う。この場合に、Gmaxは、横Gの最大値または最小値となる。なお、図2に示すように、検出する横Gの符号がプラスマイナス逆転すれば、例えば右カーブと左カーブとのように、旋回方向が異なるものと考えられ異なるコーナであるものとする。   If the absolute value of the lateral G is greater than Kgmax, the Gmax detection process is performed assuming that the vehicle is turning. In this case, Gmax is the maximum value or the minimum value of the lateral G. As shown in FIG. 2, if the sign of the lateral G to be detected is reversed plus or minus, it is assumed that the turning direction is different, for example, a right curve and a left curve, and the corners are different.

なお、所定の入力値の周波数特性に基づいて、運転者の操舵慣れ度を判断する事例について、下記に例示して説明する。車両制御装置は、例えば図1に示すステップS180での処理について、入力値を慣れ評価変数(Z)へと置き換えるのみで下記の演算処理例と同様に演算処理することとできる。   An example of determining the driver's steering familiarity based on the frequency characteristics of a predetermined input value will be described below by way of example. For example, the vehicle control device can perform arithmetic processing in the same manner as in the following arithmetic processing example only by replacing the input value with the familiarity evaluation variable (Z) for the processing in step S180 shown in FIG.

図3は、車両10の基本的な構成を示す図である。また、図3は四輪の車輪のうち前輪部分の模式図である。車両10は、転舵輪である右前輪FRおよび左前輪FLを操舵することによって車両の進行方向が定まる。   FIG. 3 is a diagram illustrating a basic configuration of the vehicle 10. FIG. 3 is a schematic diagram of the front wheel portion of the four wheels. The vehicle 10 determines the traveling direction of the vehicle by steering the right front wheel FR and the left front wheel FL, which are steered wheels.

車両10は、運転者により操舵されるステアリングホイール12と、ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフト14と、ステアリングシャフト14の下端に設けられたギヤボックス44と、出力軸がギヤボックス44に接続された操舵反力用モータ46とを備える。   The vehicle 10 includes a steering wheel 12 steered by a driver, a steering shaft 14 coupled to the steering wheel, a gear box 44 provided at the lower end of the steering shaft 14, and an output shaft connected to the gear box 44. And a steering reaction force motor 46.

操舵反力用モータ46によって生成された回転力は、ギヤボックス44を介してステアリングシャフト14に伝達され、ステアリングホイール12に対して操舵反力を与える。この操舵反力は、路面と転舵輪との間の摩擦力やセルフアライニングトルクなどを運転者に感覚的に伝達するために与えられる。   The rotational force generated by the steering reaction force motor 46 is transmitted to the steering shaft 14 via the gear box 44 and gives a steering reaction force to the steering wheel 12. This steering reaction force is applied in order to sensuously transmit the frictional force between the road surface and the steered wheels, the self-aligning torque, and the like to the driver.

ステアリングシャフト14には、ステアリングシャフト14に生じているトルクを検出する操舵トルクセンサ16と、ステアリングホイール12の操舵角を検出する操舵角センサ18とが操作量センサとして設置される。操舵トルクセンサ16および操舵角センサ18を含む操作量センサの出力は、ステアリング制御ユニット100に送信される。   A steering torque sensor 16 that detects torque generated in the steering shaft 14 and a steering angle sensor 18 that detects the steering angle of the steering wheel 12 are installed on the steering shaft 14 as operation amount sensors. Outputs of operation amount sensors including the steering torque sensor 16 and the steering angle sensor 18 are transmitted to the steering control unit 100.

右前輪FRおよび左前輪FLは、転舵機構20により転舵される。転舵機構20は、ステアリングシャフト14と機械的に分離された状態で配置され、ステアリングホイール12の操舵角と車輪の転舵角との伝達比(ギア比に対応する)に関しあらかじめ設定された転舵特性にしたがって車輪を転舵させる。   The right front wheel FR and the left front wheel FL are steered by the steering mechanism 20. The steering mechanism 20 is disposed in a state of being mechanically separated from the steering shaft 14 and is set in advance with respect to a transmission ratio (corresponding to a gear ratio) between the steering angle of the steering wheel 12 and the steering angle of the wheel. The wheels are steered according to the rudder characteristics.

転舵機構20は、車両の左右方向(車幅方向)に延設され軸長方向に摺動するラックバー22を含む。ラックバー22には、転舵用モータ24と不図示のボールねじ機構が組み合わされている。転舵用モータ24の回転は、ボールねじ機構によりラックバー22の左右方向への直線運動に変換される。   The steering mechanism 20 includes a rack bar 22 that extends in the left-right direction (vehicle width direction) of the vehicle and slides in the axial direction. The rack bar 22 is combined with a steering motor 24 and a ball screw mechanism (not shown). The rotation of the steering motor 24 is converted into a linear motion of the rack bar 22 in the left-right direction by a ball screw mechanism.

ラックバー22の両端には、それぞれタイロッド26R、26Lの一端が接続される。タイロッド26R、26Lの他端は、右前輪FR、左前輪FLを支持するナックルアーム30R、30Lに連結されている。ナックルアーム30R、30Lは、それぞれキングピン32R、32Lを支点として回転する。ラックバー22が直線運動をすると、右前輪FRおよび左前輪FLが転舵される。   One ends of tie rods 26R and 26L are connected to both ends of the rack bar 22, respectively. The other ends of the tie rods 26R and 26L are connected to knuckle arms 30R and 30L that support the right front wheel FR and the left front wheel FL. The knuckle arms 30R and 30L rotate with the king pins 32R and 32L as fulcrums, respectively. When the rack bar 22 moves linearly, the right front wheel FR and the left front wheel FL are steered.

左前輪FLの近傍には、車輪の回転数を検出して車速を出力する車速センサ36が取り付けられる。また、ラックバー22の中立位置を基準とした左右方向の変位量を検出し、その変位量に基づく左右輪の転舵角を出力する転舵角センサ34も設置される。車速および転舵角は、ステアリング制御ユニット100に送信される。   A vehicle speed sensor 36 that detects the rotational speed of the wheel and outputs the vehicle speed is attached in the vicinity of the left front wheel FL. In addition, a turning angle sensor 34 that detects the amount of displacement in the left-right direction with respect to the neutral position of the rack bar 22 and outputs the turning angle of the left and right wheels based on the amount of displacement is also installed. The vehicle speed and the turning angle are transmitted to the steering control unit 100.

ステアリング制御ユニット100には、操舵トルクセンサ16、操舵角センサ18、転舵角センサ34、車速センサ36の出力値が入力される。ステアリング制御ユニット100は、これらの入力値に基づき操舵反力指令値および転舵角指令値を算出し、これらに応じた制御信号を操舵反力用モータ46および転舵用モータ24に出力する。   The steering control unit 100 receives the output values of the steering torque sensor 16, the steering angle sensor 18, the turning angle sensor 34, and the vehicle speed sensor 36. The steering control unit 100 calculates a steering reaction force command value and a turning angle command value based on these input values, and outputs control signals corresponding to these to the steering reaction force motor 46 and the steering motor 24.

図3に示すようなステアバイワイヤ方式の車両では、ステアリングホイールの操舵角と車輪の転舵角との伝達比を自由に設計することができる。例えば、車輪を中立位置から最大転舵角まで到達させるために必要なホイールの操舵角を半周程度に収めるように設計することも考えられている。   In the steer-by-wire vehicle as shown in FIG. 3, the transmission ratio between the steering angle of the steering wheel and the turning angle of the wheel can be designed freely. For example, it is also considered to design the wheel so that the steering angle of the wheel necessary to reach the wheel from the neutral position to the maximum turning angle is about half a circle.

これにより、例えば車両の右左折中に、ステアリングホイールを回転させるために左右の腕を入れ替える必要がなくなるので、運転者のホイール取り回しの労力を低減することができる。このようなステアリングホイールの操舵角と車輪の転舵角の対応を、小舵角ステアとも称する。   This eliminates the need to swap the left and right arms in order to rotate the steering wheel, for example, during a right or left turn of the vehicle, thereby reducing the driver's effort in handling the wheel. Such a correspondence between the steering angle of the steering wheel and the turning angle of the wheel is also referred to as a small steering angle steer.

小舵角ステアの車両では上述のような利点がある一方、旋回に対して必要とされるステアリングホイールの操舵角が小さいために、運転者がそのような特性に不慣れな場合に必要以上に操舵してしまう可能性がある。必要以上に操舵してしまうと操舵角を戻す修正動作も必要となり、また修正動作が小刻みになされる結果、スムーズな操作が困難となるおそれがある。   While a vehicle with a small steering angle steer has the above-mentioned advantages, the steering wheel required for turning is small, so steering is more than necessary when the driver is unfamiliar with such characteristics. There is a possibility that. If steering is performed more than necessary, a correction operation for returning the steering angle is also required, and as a result of the correction operation being performed in small increments, smooth operation may be difficult.

そこで本実施の形態においては、運転者がその車両の転舵特性に慣れているかを判定し、その判定結果によっては転舵特性を変更して運転の快適性や安全性をより高めることとする。   Therefore, in this embodiment, it is determined whether the driver is accustomed to the steering characteristics of the vehicle, and depending on the determination result, the steering characteristics are changed to further improve driving comfort and safety. .

図4は、運転者によるステアリングホイール操作量の変化を示す。図4において、実線は転舵特性に不慣れな運転者による操作量の変化を示し、破線は転舵特性に慣れた運転者による理想的な操作量の変化を示す。横軸が時間で、縦軸が操作量を示すものである。   FIG. 4 shows changes in the steering wheel operation amount by the driver. In FIG. 4, the solid line indicates the change in the operation amount by the driver unfamiliar with the steering characteristics, and the broken line indicates the ideal change in the operation amount by the driver who is accustomed to the steering characteristics. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the manipulated variable.

ここでいう操作量は、例えばステアリングホイールの操舵角、操舵角速度、トルク等の入力量である。破線で示す理想的な波形は高周波成分の少ない滑らかな波形であるのに対し、実線で示す不慣れな運転操作の波形は高周波成分の多い小刻みな波形であることが現れている。したがって、実際の操作量から高周波成分を除くことによって、理想的な操作の波形が得られるものと仮定することができる。なお、ステアリングホイールの操舵角、操舵角速度、トルク等の入力量に替えて、上述したように慣れ評価変数(Z)を操作量として入力してもよい。   The operation amount here is, for example, an input amount such as a steering angle, a steering angular velocity, and torque of the steering wheel. The ideal waveform shown by a broken line is a smooth waveform with few high-frequency components, whereas the waveform of an unfamiliar driving operation shown by a solid line appears to be a small waveform with many high-frequency components. Therefore, it can be assumed that an ideal operation waveform can be obtained by removing high frequency components from the actual operation amount. It should be noted that the familiarity evaluation variable (Z) may be input as the operation amount, as described above, instead of the input amount such as the steering angle, the steering angular velocity, and the torque of the steering wheel.

図5は、運転者によるステアリングホイール操作量と理想値との差分の変化を示す。すなわち、図4において実線で示される操作量と破線で示されるような理想値との差分の変化が図5のグラフに表される。横軸は時間tを示し、縦軸は差分δを示す。本実施の態様では、差分δが一定数a〜−aの範囲を超えるときに、そのときの転舵特性に対して運転者が不慣れであると判定することとする。   FIG. 5 shows a change in the difference between the steering wheel operation amount by the driver and the ideal value. That is, the change in the difference between the operation amount indicated by the solid line and the ideal value indicated by the broken line in FIG. 4 is represented in the graph of FIG. The horizontal axis indicates time t, and the vertical axis indicates the difference δ. In this embodiment, when the difference δ exceeds a certain number a to −a, it is determined that the driver is unfamiliar with the steering characteristics at that time.

図6は、図3に示したステアリング制御ユニット100のうち本実施形態に関与する部分の構成を示すブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのCPUやメモリをはじめとする素子や電子回路、電気回路で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。   FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a portion related to the present embodiment in the steering control unit 100 illustrated in FIG. 3. Each block shown here can be realized in hardware by an element such as a computer CPU or memory, an electronic circuit, or an electric circuit, and in software by a computer program or the like. It is drawn as functional blocks realized by cooperation. Therefore, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by a combination of hardware and software.

転舵制御部104は、ステアリングホイール12の操舵角に応じて転舵用モータ24の駆動制御を実行する。操舵反力制御部106は、ステアリングホイール12の操舵角に応じて操舵反力用モータ46の駆動制御を実行する。特性制御部102は、ステアリングホイール12の操舵角や車速等の情報に基づいて、運転者による操作の慣れ度合いを判定して適切な転舵特性を目標ヨーレート設定部120に設定する。   The steered control unit 104 executes drive control of the steered motor 24 according to the steering angle of the steering wheel 12. The steering reaction force control unit 106 performs drive control of the steering reaction force motor 46 according to the steering angle of the steering wheel 12. The characteristic control unit 102 determines the degree of familiarity with the operation by the driver based on information such as the steering angle of the steering wheel 12 and the vehicle speed, and sets an appropriate turning characteristic in the target yaw rate setting unit 120.

まず、転舵制御部104の各ブロックについて説明する。目標ヨーレート設定部120は、操舵角センサ18から操舵角Maを、車速センサ36から車速Vを受け取り、予め設定されているロジックにしたがって、車両の旋回を安定させるために車体に発生すべき目標ヨーレートYを設定する。 First, each block of the steering control unit 104 will be described. The target yaw rate setting unit 120 receives the steering angle Ma from the steering angle sensor 18 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 36, and generates a target yaw rate to be generated in the vehicle body in order to stabilize the turning of the vehicle according to a preset logic. to set the Y t.

目標ヨーレートYは、予め準備された転舵特性として、操舵角Maに対して目標ヨーレートが定まる三次元マップを参照して求めてもよいし、または所定の計算式に操舵角Maを代入することによって求めてもよい。 The target yaw rate Y t may be obtained with reference to a three-dimensional map in which the target yaw rate is determined with respect to the steering angle Ma as a steering characteristic prepared in advance, or the steering angle Ma is substituted into a predetermined calculation formula. You may ask for it.

逆モデル解析部122は車両の運動モデルを保持する。この運動モデルは、例えば左右輪の転舵角および車速を入力、ヨーレートを出力とし、それ以外の条件が一定であるという仮定のもとで車両を線形二輪モデルとみなした水平面内の運動方程式として表すことができる。   The inverse model analysis unit 122 holds a vehicle motion model. This motion model is, for example, an equation of motion in a horizontal plane in which the turning angle and vehicle speed of the left and right wheels are input, the yaw rate is output, and the vehicle is regarded as a linear two-wheel model under the assumption that other conditions are constant. Can be represented.

逆モデル解析部122は、この車両モデルの逆モデルに対して車速Vと目標ヨーレートYとを代入し、目標ヨーレートYを実現するための目標転舵角θを算出する。このような車両モデルを使用してヨーレートを求める方法は周知であるから、本明細書では詳細な記載を省略する。 Inverse model analysis unit 122 substitutes the vehicle speed V and the target yaw rate Y t with respect to the inverse model of this vehicle model, it calculates the target turning angle theta t for realizing the target yaw rate Y t. Since the method for obtaining the yaw rate using such a vehicle model is well known, detailed description thereof is omitted in this specification.

逆モデルを使用せず、単に目標ヨーレートYに対応する目標転舵角θが定められている二次元マップを参照して目標転舵角を求めるようにしてもよい。この場合、車速Vに応じて目標転舵角を補正するための補正係数を乗じるようにしてもよい。 Instead of using the inverse model, the target turning angle may be obtained simply by referring to a two-dimensional map in which the target turning angle θ t corresponding to the target yaw rate Y t is determined. In this case, a correction coefficient for correcting the target turning angle according to the vehicle speed V may be multiplied.

転舵角演算指令部124は、目標転舵角θを逆モデル解析部122から受け取るとともに、転舵角センサ34から実転舵角θを受け取る。そして、目標転舵角θと実転舵角θとの差分に基づき、周知のPID制御演算によって転舵角指令値を求める。さらに、転舵角指令値に対応する制御信号をモータ駆動回路126に供給する。 The turning angle calculation command unit 124 receives the target turning angle θ t from the inverse model analysis unit 122 and also receives the actual turning angle θ r from the turning angle sensor 34. And based on the difference of target turning angle (theta) t and actual turning angle (theta) r , a turning angle command value is calculated | required by a well-known PID control calculation. Further, a control signal corresponding to the turning angle command value is supplied to the motor drive circuit 126.

モータ駆動回路126は、転舵角演算指令部124からの制御信号に応じて転舵用モータ24を駆動する。転舵用モータ24はボールねじ機構を介してラックバー22を左右方向に移動させ、これに伴い左前輪FLおよび右前輪FRが転舵される。   The motor drive circuit 126 drives the steering motor 24 in accordance with a control signal from the turning angle calculation command unit 124. The steering motor 24 moves the rack bar 22 in the left-right direction via the ball screw mechanism, and accordingly the left front wheel FL and the right front wheel FR are steered.

次に、操舵反力制御部106の各ブロックについて説明する。   Next, each block of the steering reaction force control unit 106 will be described.

目標操舵反力演算部128は、操舵角センサ18から操舵角Maを受け取り、これに応じて目標操舵反力Mを設定する。目標操舵反力Mは、予め準備された、操舵角Maに対して目標操舵反力が定まる二次元マップを参照して求めてもよいし、または所定の計算式に操舵角Maを代入することによって求めてもよい。 Target steering reaction force calculation unit 128 receives the steering angle Ma from the steering angle sensor 18 sets the target steering reaction force M t accordingly. The target steering reaction force M t may be obtained with reference to a two-dimensional map prepared in advance with the target steering reaction force determined with respect to the steering angle Ma, or the steering angle Ma is substituted into a predetermined calculation formula. You may ask for it.

なお、目標操舵反力Mは、ステアバイワイヤでない通常の車両において、車輪と路面との摩擦力やセルフアライニングトルク等に起因し、車輪からステアリングホイールを介して運転者に伝わる力を再現するように設定される。 The target steering reaction force M t reproduces the force transmitted from the wheel to the driver via the steering wheel due to frictional force between the wheel and the road surface, self-aligning torque, or the like in a normal vehicle that is not steer-by-wire. Is set as follows.

操舵反力演算指令部132は、目標操舵反力Mを受け取るとともに、操舵トルクセンサ16で検出された実トルクMtrを受け取る。そして、最終操舵反力Mと実トルクMtrの差分に基づき、周知のPID制御演算によって反力トルク指令値を求める。さらに、反力トルク指令値に対応する制御信号をモータ駆動回路134に供給する。 The steering reaction force calculation command unit 132 receives the target steering reaction force M t and the actual torque M tr detected by the steering torque sensor 16. Then, based on the difference between the final steering reaction force M t and the actual torque M tr, a reaction force torque command value is obtained by a known PID control calculation. Further, a control signal corresponding to the reaction force torque command value is supplied to the motor drive circuit 134.

モータ駆動回路134は、操舵反力演算指令部132からの制御信号に応じて操舵反力用モータ46を駆動し、ステアリングホイールの操舵反力が生じる。   The motor drive circuit 134 drives the steering reaction force motor 46 in accordance with the control signal from the steering reaction force calculation command unit 132, and the steering reaction force of the steering wheel is generated.

なお、ステアバイワイヤ方式の車両における転舵角制御および操舵反力制御の基本的な制御方法は周知であるから、本明細書では特徴的部分以外についての詳細な記載を省略する。   Since basic control methods of the steering angle control and the steering reaction force control in the steer-by-wire vehicle are well known, detailed descriptions other than the characteristic portions are omitted in this specification.

次に、特性制御部102の各ブロックについて説明する。判定処理部114は、操作量センサの検出値に対して所定のフィルタ処理を用いて検出値と理想値との差分を求める。判定処理部114は、求めた差分の小ささによって、現在設定されている転舵特性への運転者の慣れ度合いを判定する。   Next, each block of the characteristic control unit 102 will be described. The determination processing unit 114 obtains a difference between the detected value and the ideal value by using a predetermined filter process for the detected value of the operation amount sensor. The determination processing unit 114 determines the driver's familiarity with the currently set turning characteristics based on the small difference obtained.

転舵特性設定部116は、判定された慣れ度合いに基づき、検出値と理想値との差分が減少する方向へ向かうように転舵特性を目標ヨーレート設定部120に設定する。目標ヨーレート設定部120は、設定された転舵特性に応じた3次元マップまたは計算式を用いて目標ヨーレートYを決定する。これにより、操舵角に対する転舵角の伝達比が変化する。 The turning characteristic setting unit 116 sets the turning characteristic in the target yaw rate setting unit 120 so that the difference between the detected value and the ideal value decreases based on the determined degree of familiarity. The target yaw rate setting unit 120 determines the target yaw rate Y t using a three-dimensional map or a calculation formula corresponding to the set turning characteristics. Thereby, the transmission ratio of the turning angle to the steering angle changes.

転舵特性設定部116は、操舵角に対して転舵角が比較的大きくなる、いわゆる小舵角ステアの転舵特性を初期的には目標ヨーレート設定部120へ設定することを原則とする。その上で、ステアリングホイール操作量の検出値と理想値との差分が所定の許容値より大きく、転舵特性に運転者が不慣れであると判定した場合に、転舵角が相対的に小さくなるような、小舵角ステアでない従来式の転舵特性を目標ヨーレート設定部120へ一時的に設定する。エンジンを終了させるとその一時的な設定も破棄され、次回の始動時には再び小舵角ステアの転舵特性が設定される。   The turning characteristic setting unit 116 sets the turning characteristic of a so-called small steering angle steer, in which the turning angle is relatively large with respect to the steering angle, to the target yaw rate setting unit 120 in principle. In addition, when the difference between the detected value of the steering wheel operation amount and the ideal value is larger than a predetermined allowable value and it is determined that the driver is unfamiliar with the turning characteristics, the turning angle becomes relatively small. Such a conventional steering characteristic that is not a small steering angle steer is temporarily set in the target yaw rate setting unit 120. When the engine is terminated, the temporary setting is also discarded, and the steering characteristic of the small steering angle steer is set again at the next start.

異常検出部112は、所定の検出手段により走行路面上の異常を検出する。本実施の態様における異常検出部112は、外部モニタ40から得られる車両周囲の画像から画像認識処理によって通常の路面にはないような障害物や凹凸などの異物を検出する。車両周囲の画像は、進行方向前方の画像であってもよいし、車両側方や後方の画像であってもよい。   The abnormality detection unit 112 detects an abnormality on the traveling road surface by a predetermined detection unit. The abnormality detection unit 112 in the present embodiment detects foreign objects such as obstacles and unevenness that are not on a normal road surface by image recognition processing from an image around the vehicle obtained from the external monitor 40. The image around the vehicle may be an image in front of the traveling direction, or may be an image on the side or rear of the vehicle.

異常検出部112によって走行路面上に異常が検出された場合に、判定処理部114は慣れ度合いの判定を規制する。例えば、異常が検出された場合に、判定処理部114は慣れ度合いの判定そのものを回避してもよいし、慣れ度合いを示す値や判定基準値を変化させてもよい。   When an abnormality is detected on the traveling road surface by the abnormality detection unit 112, the determination processing unit 114 regulates the determination of the familiarity level. For example, when an abnormality is detected, the determination processing unit 114 may avoid determination of the familiarity level itself, or may change a value indicating the familiarity level or a determination reference value.

このように路面に異常があった場合は緊急回避する必要性からステアリング操作が一時的に急増するおそれがある。このような緊急回避の操作を慣れ度合い判定の解析対象から除外することにより、慣れ度合い判定の精度を高めることができるとともに、そのような状況に起因する転舵特性の無用な変更を抑制して転舵特性を一定状態に極力維持することができる。   Thus, when there is an abnormality on the road surface, there is a risk that the steering operation will increase rapidly due to the necessity of emergency avoidance. By excluding such an emergency avoidance operation from the analysis target of the familiarity level determination, it is possible to improve the accuracy of the familiarity level determination and suppress unnecessary changes in the steering characteristics due to such a situation. Steering characteristics can be maintained as constant as possible.

なお、変形例として、異常検出部112は外部モニタ40に代えて超音波やレーダーなどの検出手段によって走行路面上の異常を検出してもよい。   As a modification, the abnormality detection unit 112 may detect an abnormality on the traveling road surface by a detection unit such as an ultrasonic wave or a radar instead of the external monitor 40.

次に、慣れ度合い判定の例を詳細に説明する。以下の例では、ステアリングホイールの操作量として操舵角に基づいて理想値との差分を求めることにより、運転者の慣れ度合いを判定する。   Next, an example of the familiarity level determination will be described in detail. In the following example, the driver's familiarity level is determined by obtaining a difference from the ideal value based on the steering angle as the steering wheel operation amount.

設定されている転舵特性に慣れた運転者による理想的な操作は、図4で説明したように高周波成分の少ない滑らかな波形になると考えられる。そこで本実施の形態における判定処理部114は、ステアリングホイール操作量の検出値に対し、所定の遮断周波数によるローパスフィルタ処理を加える。   It is considered that the ideal operation by the driver who is used to the set turning characteristics is a smooth waveform with few high-frequency components as described with reference to FIG. Therefore, the determination processing unit 114 in the present embodiment adds a low-pass filter process with a predetermined cutoff frequency to the detected value of the steering wheel operation amount.

また、フィルタ特性に応じた位相の遅れを補償するために、その値に対してさらに所定の補正量による位相補正処理を加えた値をステアリングホイール操作量の理想値とみなす。通常の運転に必要とされるステアリング操作量の変化はおおよそ1Hz以内の周波数成分と考えられるため、遮断周波数としても約1Hzといった値が用いられる。1次ローパスフィルタの一般式は式(6)の通りである。   Further, in order to compensate for the phase delay corresponding to the filter characteristics, a value obtained by further adding a phase correction process with a predetermined correction amount to the value is regarded as an ideal value of the steering wheel operation amount. Since the change in the steering operation amount required for normal driving is considered to be a frequency component within about 1 Hz, a value of about 1 Hz is used as the cutoff frequency. A general expression of the first-order low-pass filter is as shown in Expression (6).

Figure 2010162958
Figure 2010162958

ここで、Xは理想値を算出するための中間変数であり、X(n)はn回目のXの値を示す。Maはステアリングホイールの操舵角であり、Ma(n)はn回目の操舵角の値を示す。fはフィルタ定数であり、Tはサンプリング周期であり、X(t)は時刻tにおけるXの値を示す。   Here, X is an intermediate variable for calculating the ideal value, and X (n) represents the nth X value. Ma is the steering angle of the steering wheel, and Ma (n) represents the value of the nth steering angle. f is a filter constant, T is a sampling period, and X (t) indicates the value of X at time t.

図7は、遮断周波数と車速の関係を示す。本図のグラフに示される通り、車速が増すにつれて必要なステアリングホイールの操舵角や操舵角速度は減少するため、遮断周波数も下げる必要があることがわかる。本図のような関係性を満たすように、フィルタ定数fが定められる。なお、本図では遮断周波数と車速の関係を示したが、遮断周波数と旋回の度合いとの関係性もほぼ同様の傾向となる。すなわち、旋回の度合いが増すにつれて必要なステアリングホイールの操舵角や操舵角速度は減少するため、遮断周波数も下げる必要がある。したがって、変形例として旋回の度合いを操舵角や操舵角速度などの検出値から求め、旋回の度合いに応じてフィルタ定数fを定めてもよい。あるいは、遮断周波数、車速、旋回度合いの関係性を定めた3次元マップを参照してフィルタ定数fを求めてもよい。   FIG. 7 shows the relationship between the cutoff frequency and the vehicle speed. As shown in the graph of this figure, as the vehicle speed increases, the necessary steering angle and steering angular velocity of the steering wheel decrease. The filter constant f is determined so as to satisfy the relationship as shown in the figure. Although the relationship between the cut-off frequency and the vehicle speed is shown in the figure, the relationship between the cut-off frequency and the degree of turning has a similar tendency. That is, as the degree of turning increases, the steering angle and the steering angular speed of the steering wheel that are required decrease, so it is necessary to reduce the cutoff frequency. Therefore, as a modification, the degree of turning may be obtained from detected values such as the steering angle and the steering angular velocity, and the filter constant f may be determined according to the degree of turning. Alternatively, the filter constant f may be obtained with reference to a three-dimensional map that defines the relationship between the cutoff frequency, the vehicle speed, and the turning degree.

なお、旋回の度合いは、例えば操舵角センサ18から受け取る操舵角や、図示しないヨーレートセンサおよび横加速度センサから受け取るヨーレートおよび横加速度などの値に基づいて測定してもよい。あるいは、外部モニタ40から受け取る進行方向の画像から画像認識処理によって旋回の度合いを判定してもよい。   Note that the degree of turning may be measured based on, for example, a steering angle received from the steering angle sensor 18 and values such as a yaw rate and a lateral acceleration received from a yaw rate sensor and a lateral acceleration sensor (not shown). Alternatively, the degree of turning may be determined by image recognition processing from an image in the traveling direction received from the external monitor 40.

位相補正量をt1とすると、理想値Matを求める式は式(7)の通りである。   Assuming that the phase correction amount is t1, the equation for obtaining the ideal value Mat is as shown in Equation (7).

Figure 2010162958
Figure 2010162958

式(7)に基づいて、判定処理部114は操舵角の理想値Matを求める。   Based on Expression (7), the determination processing unit 114 obtains an ideal value Mat of the steering angle.

図8は、操舵角速度と位相補正量の関係を示す。本図のグラフに示される通り、ステアリングホイールの操舵角速度が増すにつれて、必要な位相補正量t1も増加させる。操舵角速度は、操舵角センサ18から得られる操舵角の時間微分値である。本図のグラフに示される関係性に基づいて位相補正量t1が定められる。なお、フィルタ処理の結果として補償すべき位相遅れは、実際にはフィルタの周波数特性によって異なる。そのため、状況ごとの必要なステアリング操作量の平均的な周波数帯に合わせて位相補正量が定められてもよい。例えば、数10ミリ秒〜数100ミリ秒といった補正量が考えられる。   FIG. 8 shows the relationship between the steering angular velocity and the phase correction amount. As shown in the graph of this figure, as the steering angular velocity of the steering wheel increases, the necessary phase correction amount t1 is also increased. The steering angular velocity is a time differential value of the steering angle obtained from the steering angle sensor 18. The phase correction amount t1 is determined based on the relationship shown in the graph of this figure. Note that the phase delay to be compensated as a result of the filter processing actually varies depending on the frequency characteristics of the filter. Therefore, the phase correction amount may be determined according to the average frequency band of the necessary steering operation amount for each situation. For example, a correction amount of several tens milliseconds to several hundred milliseconds can be considered.

判定処理部114は、操舵角Maと理想値Matの差分δを求める。このとき、位相補正における誤差をある程度許容するために、操舵角Maと理想値Matの差分の絶対値が定数K1を超えるか否かを判定する。定数K1を超えた場合は、定数K1を差し引いた値を差分δ2として式(8)の通り求める。   The determination processing unit 114 obtains a difference δ between the steering angle Ma and the ideal value Mat. At this time, in order to allow a certain amount of error in phase correction, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the steering angle Ma and the ideal value Mat exceeds a constant K1. When the value exceeds the constant K1, the value obtained by subtracting the constant K1 is obtained as the difference δ2 as shown in Expression (8).

Figure 2010162958
Figure 2010162958

ただし、定数K1以下であった場合は、差分δ2はゼロとする。その上で、総和Iを式(9)の通り求める。   However, if it is less than or equal to the constant K1, the difference δ2 is set to zero. Then, the total sum I is obtained as shown in equation (9).

Figure 2010162958
Figure 2010162958

このように積分によって総和Iを定めるが、変形例としては、サンプリング時ごとのδ2を抽出してその二乗和によって総和Iを定めてもよい。   As described above, the total sum I is determined by integration. As a modification, δ2 for each sampling time may be extracted and the total sum I may be determined by the square sum thereof.

判定処理部114は、差分δの総和Iに基づいて慣れ度合いを判定するために、操作角Maの総和をMaIとし、MaIに対する総和Iの割合から慣れ度合いUを式(10)、式(11)の通り求める。   In order to determine the familiarity level based on the sum I of the differences δ, the determination processing unit 114 sets the total sum of the operation angles Ma as MaI, and determines the familiarity degree U based on the ratio of the total sum I to MaI by the expressions (10) and (11). )

Figure 2010162958
Figure 2010162958

Figure 2010162958
Figure 2010162958

このように、操作角Maの総和に対する割合を求めて判定するのは、同じ差分の総量でも、全体の操作量が大きく異なれば差分の総量に対する評価も大きく異なるからである。この慣れ度合いUの値が大きいほど慣れ度合いが低いことを示し、慣れ度合いUがゼロに近いほど慣れ度合いが高いことを示す。   In this way, the reason for determining the ratio with respect to the total sum of the operation angles Ma is that, even if the total difference is the same, the evaluation of the total difference is greatly different if the overall operation amount is greatly different. A larger value of the familiarity degree U indicates that the familiarity degree is lower, and a closer familiarity degree U is to zero indicates that the familiarity degree is higher.

図9は、第1の実施の形態における慣れ度合いの判定過程を示すフローチャートである。まず、操舵角センサ18がステアリング操作量として操作角Maを検出し(S10)、車速センサ36が車速を検出する(S12)。判定処理部114が操作角Maにローパスフィルタ処理を施し(S14)、さらに位相補正処理を行い(S16)、操作角Maと理想値との差分δを算出し(S18)、差分δの総和Iを算出する(S20)。   FIG. 9 is a flowchart illustrating a process of determining the familiarity degree according to the first embodiment. First, the steering angle sensor 18 detects the operation angle Ma as the steering operation amount (S10), and the vehicle speed sensor 36 detects the vehicle speed (S12). The determination processing unit 114 performs low-pass filter processing on the operation angle Ma (S14), further performs phase correction processing (S16), calculates a difference δ between the operation angle Ma and the ideal value (S18), and sums the difference I Is calculated (S20).

ここで、累積の操作時間または累積の操作量が一定量に達していない場合、例えば車両の始動から間もないタイミングの場合(S22のN)、以降の処理をスキップする。累積の操作時間または累積の操作量がすでに一定量以上になっている場合は(S22のY)、以降の処理を実行する。   Here, when the accumulated operation time or the accumulated operation amount does not reach a certain amount, for example, at a timing just after the start of the vehicle (N in S22), the subsequent processing is skipped. If the accumulated operation time or the accumulated operation amount has already exceeded a certain amount (Y in S22), the subsequent processing is executed.

ステアリングホイールの操作量が所定値を超えたとき(S24のY)、走行路面上に異常がないかを判定する(S26)。走行路面上に異常がなければ(S26のN)、慣れ度合いUを判定するが(S28)、異常があれば(S26のY)、S24における検出値は異常回避のための操作とみなして以降の慣れ度合い判定の処理をスキップする。S24において操作量の検出値が所定値を超えていなければ(S24のN)、S26における異常判定の処理をスキップする。   When the operation amount of the steering wheel exceeds a predetermined value (Y in S24), it is determined whether there is any abnormality on the traveling road surface (S26). If there is no abnormality on the road surface (N in S26), the familiarity degree U is determined (S28). If there is an abnormality (Y in S26), the detected value in S24 is regarded as an operation for avoiding the abnormality. Skip the process of determining the familiarity level. If the detected value of the manipulated variable does not exceed the predetermined value in S24 (N in S24), the abnormality determination process in S26 is skipped.

S28における慣れ度合いの判定後、慣れ度合いUが所定値を超えている場合(S30のY)、現在設定されている転舵特性に対してその運転手は不慣れであるとみなして転舵特性を変更する(S32)。慣れ度合いUが所定値を超えていなければ(S30のN)、S32の処理をスキップする。   After the determination of the familiarity level in S28, if the familiarity level U exceeds a predetermined value (Y in S30), the driver is regarded as unfamiliar with the currently set steering characteristic, and the steering characteristic is determined. Change (S32). If the familiarity degree U does not exceed the predetermined value (N of S30), the process of S32 is skipped.

慣れ度合い判定の他の例を以下に詳細に説明する。上述ではローパスフィルタ処理を用いたのに対し、本実施の形態ではハイパスフィルタ処理を用いる。ハイパスフィルタ処理によって抽出される値は比較的高周波の成分であり、その成分自体が操作量の検出値と理想値の差分であるとみなす手法である。   Another example of the familiarity determination will be described in detail below. In the above description, the low-pass filter process is used. In the present embodiment, the high-pass filter process is used. The value extracted by the high-pass filter process is a relatively high-frequency component, and this component itself is a technique that considers the difference between the detected value of the manipulated variable and the ideal value.

その方法で抽出される差分の総量の総操作量に対する割合を求めて慣れ度合いUを算出し、慣れ度合いを判定する過程は第1の実施の形態と同様である。ここでもまた、ステアリングホイールの操作量として操舵角に基づく。   The process of calculating the familiarity degree U by calculating the ratio of the total amount of differences extracted by the method to the total manipulated variable and determining the familiarity degree is the same as in the first embodiment. Again, the steering wheel operating amount is based on the steering angle.

設定されている転舵特性に不慣れな運転者による操作は、高周波成分が多く、比較的小刻みな波形になると考えられる。そこで本実施の形態における判定処理部114は、ステアリングホイール操作量の検出値に対し、所定の遮断周波数によるハイパスフィルタ処理を加える。   It is considered that an operation by a driver unfamiliar with the set steering characteristics has a high frequency component and has a relatively small waveform. Therefore, the determination processing unit 114 in the present embodiment adds a high-pass filter process with a predetermined cutoff frequency to the detected value of the steering wheel operation amount.

処理としては理想値の抽出や理想値との比較を実行せずに差分を求める手法であり、位相補正処理が不要である分、簡便な手法ということができる。通常の運転に必要とされるステアリング操作量の変化はおおよそ1Hz以内の周波数成分と考えられるため、遮断周波数としても約1Hzといった値が用いられる。ハイパスフィルタの一般式は式(12)の通りである。   The process is a technique for obtaining a difference without executing extraction of an ideal value or comparison with the ideal value, and can be said to be a simple technique because the phase correction process is unnecessary. Since the change in the steering operation amount required for normal driving is considered to be a frequency component within about 1 Hz, a value of about 1 Hz is used as the cutoff frequency. A general expression of the high pass filter is as shown in Expression (12).

Figure 2010162958
Figure 2010162958

例えば、双一次変換を用いて離散化する場合、式(13)で表される。   For example, when discretization is performed using bilinear transformation, it is expressed by Expression (13).

Figure 2010162958
Figure 2010162958

実際の操舵角の検出値にハイパスフィルタ処理を施すことによって理想値との差分δを求める式は式(14)で示される。   An equation for obtaining the difference δ from the ideal value by performing high-pass filter processing on the actual detected value of the steering angle is expressed by Equation (14).

Figure 2010162958
Figure 2010162958

車速や旋回の度合いが増すにつれて遮断周波数を下げる必要があることは第1の実施の形態における図7に示す通りであり、そのような関係性を満たすように、フィルタ定数fが定められる。   As shown in FIG. 7 in the first embodiment, the cutoff frequency needs to be lowered as the vehicle speed and the degree of turning increase, and the filter constant f is determined so as to satisfy such a relationship.

ここで、ハイパスフィルタ処理およびその遮断周波数の設定は、あくまでも理想値との差分を抽出するための仮定に基づくため、実際には不正確さも含んでいる。したがって、そうした不正確さに起因する誤差をある程度許容するために、差分δの絶対値が定数K1を超えるか否かを判定する。定数K1を超えた場合は、定数K1を差し引いた値を差分δ2として式(15)の通り求める。   Here, the setting of the high-pass filter processing and the cutoff frequency is based on the assumption for extracting the difference from the ideal value, and thus actually includes inaccuracy. Therefore, in order to allow some error due to such inaccuracy, it is determined whether or not the absolute value of the difference δ exceeds a constant K1. When the constant K1 is exceeded, the value obtained by subtracting the constant K1 is obtained as the difference δ2 as shown in Equation (15).

Figure 2010162958
Figure 2010162958

ただし、定数K1以下であった場合は、差分δ2はゼロとする。その上で、総和Iを式(16)の通り求める。   However, if it is less than or equal to the constant K1, the difference δ2 is set to zero. Then, the total sum I is obtained as shown in equation (16).

Figure 2010162958
Figure 2010162958

このように積分によって総和Iを定めるが、変形例としては、サンプリング時ごとのδ2を抽出してその二乗和によって総和Iを定めてもよい。   As described above, the total sum I is determined by integration. As a modification, δ2 for each sampling time may be extracted and the total sum I may be determined by the square sum thereof.

判定処理部114は、差分δの総和Iに基づいて慣れ度合いを判定するために、操作角Maの総和をMaIとし、MaIに対する総和Iの割合から慣れ度合いUを式(17),式(18)の通り求める。   In order to determine the degree of familiarity based on the total sum I of the difference δ, the determination processing unit 114 sets the total sum of the operation angles Ma as MaI, and determines the familiarity degree U from the ratio of the total I to MaI by the expressions (17) and (18). )

Figure 2010162958
Figure 2010162958

Figure 2010162958
Figure 2010162958

この慣れ度合いUの値が大きいほど慣れ度合いが低いことを示し、慣れ度合いUがゼロに近いほど慣れ度合いが高いことを示す。   A larger value of the familiarity degree U indicates that the familiarity degree is lower, and a closer familiarity degree U is to zero indicates that the familiarity degree is higher.

図10は、慣れ度合いの判定過程を示すフローチャートである。まず、操舵角センサ18がステアリング操作量として操作角Maを検出し(S50)、車速センサ36が車速を検出する(S52)。判定処理部114が操作角Maにハイパスフィルタ処理を施し(S54)、操作角Maと理想値との差分δの総和Iを算出する(S56)。   FIG. 10 is a flowchart showing a process of determining the familiarity level. First, the steering angle sensor 18 detects the operation angle Ma as the steering operation amount (S50), and the vehicle speed sensor 36 detects the vehicle speed (S52). The determination processing unit 114 performs high-pass filter processing on the operation angle Ma (S54), and calculates the sum I of the differences δ between the operation angle Ma and the ideal value (S56).

ここで、累積の操作時間または累積の操作量が一定量に達していない場合、例えば車両の始動から間もないタイミングの場合(S58のN)、以降の処理をスキップする。累積の操作時間または累積の操作量が一定量以上になっている場合は(S58のY)、以降の処理を実行する。   Here, when the accumulated operation time or the accumulated operation amount has not reached a certain amount, for example, at a timing immediately after the start of the vehicle (N in S58), the subsequent processing is skipped. If the accumulated operation time or the accumulated operation amount is equal to or greater than a certain amount (Y in S58), the subsequent processing is executed.

ステアリングホイールの操作量が所定値を超えたとき(S60のY)、走行路面上に異常がないかを判定する(S62)。走行路面上に異常がなければ(S62のN)、慣れ度合いUを判定するが(S64)、異常があれば(S62のY)、S60における検出値は異常回避のための操作とみなして以降の慣れ度合い判定の処理をスキップする。S60において操作量の検出値が所定値を超えていなければ(S60のN)、S62における異常判定の処理をスキップする。   When the operation amount of the steering wheel exceeds a predetermined value (Y in S60), it is determined whether there is any abnormality on the traveling road surface (S62). If there is no abnormality on the road surface (N in S62), the familiarity degree U is determined (S64). If there is an abnormality (Y in S62), the detected value in S60 is regarded as an operation for avoiding the abnormality. Skip the process of determining the familiarity level. If the detected value of the manipulated variable does not exceed the predetermined value in S60 (N in S60), the abnormality determination process in S62 is skipped.

S64における慣れ度合いの判定後、慣れ度合いUが所定値を超えている場合(S66のY)、現在設定されている転舵特性に対してその運転手は不慣れであるとみなして転舵特性を変更する(S68)。慣れ度合いUが所定値を超えていなければ(S66のN)、S68の処理をスキップする。   After the determination of the degree of familiarity in S64, if the degree of familiarity U exceeds a predetermined value (Y in S66), the driver is regarded as unfamiliar with the currently set turning characteristic and the turning characteristic is set. Change (S68). If the familiarity degree U does not exceed the predetermined value (N of S66), the process of S68 is skipped.

以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態どうしの任意の組合せ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、変形例を例示する。   The present invention has been described based on some embodiments. These embodiments are merely examples, and modifications such as arbitrary combinations of the embodiments, each component of the embodiments, and any combination of the processing processes are also within the scope of the present invention. It will be understood by those skilled in the art. Hereinafter, a modification is illustrated.

上記の各実施の形態においては、ステアリングホイール操作量として操舵角に基づいて運転者の慣れ度合いを判定する構成を説明した。変形例においては、操舵角以外の操作量、例えば操舵角速度や操舵トルクに基づいて慣れ度合いを判定してもよい。これらのパラメータに基づく慣れ度合いの判定であっても、運転者の慣れ度合いに応じた傾向の相違を検出でき、有効な判定結果を得ることができる。   In each of the above-described embodiments, the configuration in which the driver's familiarity is determined based on the steering angle as the steering wheel operation amount has been described. In the modified example, the degree of familiarity may be determined based on the operation amount other than the steering angle, for example, the steering angular velocity or the steering torque. Even in the determination of the degree of familiarity based on these parameters, a difference in tendency according to the degree of familiarity with the driver can be detected, and an effective determination result can be obtained.

上記の各実施の形態においては、原則として小舵角ステアとなる転舵特性を設定しておき、その特性に対する運転者の慣れ度合いが低いと判定したときに従来式の転舵特性へ設定し直す例を説明した。変形例においては、運転者の慣れ度合いを監視しながら適宜、小舵角ステアとなる転舵特性を試行的に設定する構成としてもよい。   In each of the above embodiments, in principle, a steering characteristic that is a small steering angle steer is set, and when it is determined that the driver's habituation to the characteristic is low, the conventional steering characteristic is set. The example to fix was explained. In a modification, it is good also as a structure which sets the steering characteristic used as a small steering angle steer suitably as a trial, monitoring a driver's familiarity degree suitably.

実施形態で例示する車両制御装置は、運転者の操舵入力を周波数解析してステアリング特性に対する運転者の慣れ度合いを判断する方法を提供し、運転車の操舵入力のみでなく典型的には車速と横Gまたはヨーレートまたは走行位置情報を含めた車両状態量とに基づいて、慣れ評価変数の演算処理をし、走行モードを考慮した判断指標を提供する。   The vehicle control apparatus exemplified in the embodiment provides a method of determining a driver's familiarity with respect to steering characteristics by frequency analysis of a driver's steering input, and typically includes not only a steering vehicle's steering input but also a vehicle speed. Based on the lateral G, the yaw rate, or the vehicle state quantity including the travel position information, the calculation processing of the familiarity evaluation variable is performed, and a determination index considering the travel mode is provided.

実施形態で例示する車両制御装置は、車両に同乗者がいるような穏やかな走行の場合と、スポーツ走行のような比較的車速が高い速度である場合とで、必要とされる操舵周波数が異なる場合においてもより正確な慣れ判断が可能となる。なお、実施形態で例示した操舵角速度に替えて、操舵角や操舵トルク等を用いてもよい。   The vehicle control apparatus exemplified in the embodiment differs in the required steering frequency between a case where the vehicle is traveling gently such that a passenger is present in the vehicle and a case where the vehicle speed is relatively high, such as sports driving. Even in some cases, more accurate habituation determination is possible. Note that a steering angle, a steering torque, or the like may be used instead of the steering angular velocity exemplified in the embodiment.

本発明にかかる車両制御装置は、上述した実施形態での説明に限定されることはなく、自明な範囲で適宜その構成を変更し、また自明な範囲で動作及び処理を適宜変更して用いることができる。   The vehicle control device according to the present invention is not limited to the description in the above-described embodiment, and the configuration thereof is appropriately changed within the obvious range, and the operation and processing are appropriately changed within the obvious range. Can do.

10・・車両、12・・ステアリングホイール、14・・ステアリングシャフト、16・・操舵トルクセンサ、18・・操舵角センサ、20・・転舵機構、24・・転舵用モータ、34・・転舵角センサ、36・・車速センサ、40・・外部モニタ、44・・ギヤボックス、46・・操舵反力用モータ、100・・ステアリング制御ユニット、102・・特性制御部、104・・転舵制御部、106・・操舵反力制御部、112・・異常検出部、114・・判定処理部、116・・転舵特性設定部。   10 .... Vehicle, 12 .... steering wheel, 14 .... steering shaft, 16 .... steering torque sensor, 18 .... steering angle sensor, 20 .... steering mechanism, 24 ...... steering motor, 34 ... Steering angle sensor, 36 ... Vehicle speed sensor, 40 ... External monitor, 44 ... Gearbox, 46 ... Steering reaction force motor, 100 ... Steering control unit, 102 ... Characteristic control unit, 104 ... Control unit 106 Steering reaction force control unit 112 Abnormality detection unit 114 Determination processing unit 116 Steering characteristic setting unit

Claims (5)

車両が旋回する場合の車両状態と運転者の操舵速度とに基づいて、前記運転者の前記車両の操作慣れ度を算出する車両制御装置。   A vehicle control device that calculates the driver's operational familiarity with the vehicle based on a vehicle state and a driver's steering speed when the vehicle turns. 請求項1に記載の車両制御装置において、
慣れ評価変数Zの周波数特性に基づいて前記運転者の前記車両の操作慣れ度を算出する車両制御装置。
但し、前記慣れ評価変数Zは、実測した横Gに関連する値に対する、前記運転者の操作に基づき演算した横Gの時間変化相当値であるものとする。
The vehicle control device according to claim 1,
A vehicle control device that calculates the operating familiarity of the vehicle of the driver based on the frequency characteristics of the familiarity evaluation variable Z.
However, it is assumed that the familiarity evaluation variable Z is a value corresponding to a time change of the lateral G calculated based on the operation of the driver with respect to a value related to the measured lateral G.
請求項2に記載の車両制御装置において、
前記実測した横Gに関連する値は、前記車両が旋回する場合の横Gの最大値である
ことを特徴とする車両制御装置。
The vehicle control device according to claim 2,
The vehicle control apparatus characterized in that the measured value related to the lateral G is the maximum value of the lateral G when the vehicle turns.
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の車両制御装置において、
慣れ評価変数Zの周波数特性に基づいて前記運転者の前記車両の操作慣れ度を算出する車両制御装置。
但し、前記車両が旋回する場合に、該旋回における横Gの最大値をGmaxとし、前記車両の速度をVとし、前記運転者の操舵角速度をΔθとし、前記車両のスタビリティファクタをKhとし、前記車両のホイールベースをLとし、前記車両の転舵角に対する操舵角となるギア比をNとすれば、慣れ評価変数Zは下記式(1)で与えられるものとする。
Figure 2010162958
In the vehicle control device according to any one of claims 1 to 3,
A vehicle control device that calculates the operating familiarity of the vehicle of the driver based on the frequency characteristics of the familiarity evaluation variable Z.
However, when the vehicle turns, the maximum value of lateral G in the turn is Gmax, the speed of the vehicle is V, the steering angular velocity of the driver is Δθ, the stability factor of the vehicle is Kh, If the wheel base of the vehicle is L and the gear ratio that is the steering angle with respect to the turning angle of the vehicle is N, the familiarity evaluation variable Z is given by the following equation (1).
Figure 2010162958
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の車両制御装置において、
前記車両にかかる前記横Gが所定の横G閾値より大きいか否かにより前記車両が旋回する場合であるか否かを判断し、前記車両が旋回しない場合に、前記慣れ評価変数Zの周波数特性に基づいて前記運転者の前記車両の操作慣れ度を算出する車両制御装置。
但し、前記車両が旋回しない場合に、前記Gmaxが前記所定の横G閾値であるものとし、前記車両の速度をVとし、前記運転者の操舵角速度をΔθとし、前記車両のスタビリティファクタをKhとし、前記車両のホイールベースをLとし、前記車両の転舵角に対する操舵角となるギア比をNとすれば、慣れ評価変数Zは下記式(2)で与えられるものとする。
Figure 2010162958
In the vehicle control device according to any one of claims 1 to 3,
It is determined whether or not the vehicle is turning based on whether or not the lateral G applied to the vehicle is greater than a predetermined lateral G threshold, and the frequency characteristic of the familiarity evaluation variable Z is determined when the vehicle does not turn. The vehicle control apparatus which calculates the operation familiarity of the vehicle of the driver based on the above.
However, when the vehicle does not turn, the Gmax is the predetermined lateral G threshold, the vehicle speed is V, the driver's steering angular velocity is Δθ, and the vehicle stability factor is Kh. If the wheel base of the vehicle is L and the gear ratio that is the steering angle with respect to the turning angle of the vehicle is N, the familiarity evaluation variable Z is given by the following equation (2).
Figure 2010162958
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