JP2021088225A - Cornering limit prediction system and cornering limit prediction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コーナリング限界予測システムおよびコーナリング限界予測方法に関する。 The present invention relates to a cornering limit prediction system and a cornering limit prediction method.
車両の走行を支援するために、路面の摩擦値および車両の制動距離などを推定し、車両におけるアクセル操作、ブレーキ操作、操舵などを運転者に代わって自動的に制御することが検討されている。 In order to support the running of the vehicle, it is being considered to estimate the friction value of the road surface and the braking distance of the vehicle, and automatically control the accelerator operation, the brake operation, the steering, etc. in the vehicle on behalf of the driver. ..
特許文献1には従来の運転限界速度を決定する方法が記載されている。この従来の方法は、タイヤと路面との間のグリップ潜在力を影響パラメータの関数として推定し、間近に迫った経路イベント上でのグリップ要求がグリップ潜在力を超えないように運転限界速度を決定する。 Patent Document 1 describes a conventional method for determining an operating limit speed. This conventional method estimates the grip potential between the tire and the road surface as a function of the influencing parameters and determines the driving limit speed so that the grip requirement on the upcoming road event does not exceed the grip potential. To do.
特許文献1に記載の運転限界速度の決定方法では、グリップ要求であるタイヤ力が車両の分析モデルに基づき車両で発生している加速度から決定される。本発明者は、タイヤで発生しているタイヤ力および最大摩擦係数をより精度良く推定し、コーナリング時の安全マージン指数を算出して車両の安全なコーナリングを支援し得ることに気付いた。 In the method for determining the driving limit speed described in Patent Document 1, the tire force, which is a grip requirement, is determined from the acceleration generated in the vehicle based on the analysis model of the vehicle. The present inventor has found that the tire force and the maximum coefficient of friction generated in the tire can be estimated more accurately, and the safety margin index at the time of cornering can be calculated to support the safe cornering of the vehicle.
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、安全マージン指数を算出して車両の安全なコーナリングを支援することができるコーナリング限界予測システムおよびコーナリング限界予測方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is a cornering limit prediction system and a cornering limit prediction method capable of calculating a safety margin index to support safe cornering of a vehicle. Is to provide.
本発明のある態様はコーナリング限界予測システムである。コーナリング限界予測システムは、タイヤに配設されたセンサによって計測されるタイヤの物理量を取得するセンサ情報取得部と、前記センサ情報取得部によって取得したタイヤの物理量を演算モデルに入力してタイヤ力、およびタイヤと路面との間の最大摩擦係数を算出するタイヤ力算出部と、車両の進行方向の道路に存在するカーブに関するカーブ情報を取得するカーブ情報取得部と、前記カーブ情報に基づき、予め現時点での走行速度で前記カーブに進入したときに生じる車両の横方向の加速度を算出し、前記カーブでの発生タイヤ力を推定する発生タイヤ力推定部と、前記最大摩擦係数に基づいて算出される限界タイヤ力と前記発生タイヤ力とによって、前記カーブを車両が走行する際の安全マージン指数を算出する安全マージン指数算出部と、を備える。 One aspect of the present invention is a cornering limit prediction system. The cornering limit prediction system is a sensor information acquisition unit that acquires the physical quantity of the tire measured by a sensor arranged on the tire, and a tire force by inputting the physical quantity of the tire acquired by the sensor information acquisition unit into the calculation model. Based on the tire force calculation unit that calculates the maximum friction coefficient between the tire and the road surface, the curve information acquisition unit that acquires curve information about the curve existing on the road in the direction of travel of the vehicle, and the curve information at the present time in advance. Calculated based on the generated tire force estimation unit that calculates the lateral acceleration of the vehicle that occurs when entering the curve at the running speed in the above curve and estimates the generated tire force on the curve, and the maximum friction coefficient. It is provided with a safety margin index calculation unit that calculates a safety margin index when a vehicle travels on the curve based on the limit tire force and the generated tire force.
本発明の別の態様はコーナリング限界予測方法である。コーナリング限界予測方法は、タイヤに配設されたセンサによって計測されるタイヤの物理量を取得するセンサ情報取得ステップと、前記センサ情報取得ステップによって取得したタイヤの物理量を演算モデルに入力してタイヤ力、およびタイヤと路面との間の最大摩擦係数を算出するタイヤ力算出ステップと、車両の進行方向の道路に存在するカーブに関するカーブ情報を取得するカーブ情報取得ステップと、前記カーブ情報に基づき、予め現時点での走行速度で前記カーブに進入したときに生じる車両の横方向の加速度を算出し、前記カーブでの発生タイヤ力を推定する発生タイヤ力推定ステップと、前記最大摩擦係数に基づいて算出される限界タイヤ力と前記発生タイヤ力とによって、前記カーブを車両が走行する際の安全マージン指数を算出する安全マージン指数算出ステップと、を備える。 Another aspect of the present invention is a cornering limit prediction method. The cornering limit prediction method includes a sensor information acquisition step of acquiring the physical quantity of the tire measured by a sensor arranged on the tire, and a tire force by inputting the physical quantity of the tire acquired by the sensor information acquisition step into a calculation model. Based on the tire force calculation step for calculating the maximum friction coefficient between the tire and the road surface, the curve information acquisition step for acquiring the curve information regarding the curve existing on the road in the traveling direction of the vehicle, and the curve information at the present time in advance. Calculated based on the generated tire force estimation step that calculates the lateral acceleration of the vehicle that occurs when entering the curve at the running speed in the above curve and estimates the generated tire force on the curve, and the maximum friction coefficient. It is provided with a safety margin index calculation step of calculating a safety margin index when a vehicle travels on the curve based on the limit tire force and the generated tire force.
本発明によれば、安全マージン指数を算出して車両の安全なコーナリングを支援することができる。 According to the present invention, it is possible to calculate a safety margin index to support safe cornering of a vehicle.
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図1から図5を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 based on a preferred embodiment. The same or equivalent components and members shown in the drawings shall be designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate. In addition, the dimensions of the members in each drawing are shown enlarged or reduced as appropriate for easy understanding. In addition, some of the members that are not important for explaining the embodiment in each drawing are omitted and displayed.
(実施形態)
図1は、実施形態に係るコーナリング限界予測システム100の機能構成を示すブロック図である。コーナリング限界予測システム100は、タイヤ10に配設されたセンサ20によってタイヤ10で発生している加速度、空気圧および温度等のタイヤ物理量を車両の走行時に計測し、外部装置50から少なくとも走行中の道路についての地図情報を取得する。
(Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the cornering
コーナリング限界予測システム100は、取得したタイヤ10の物理量を演算モデル32aに入力し、タイヤ力Fおよび最大摩擦係数を算出する。演算モデル32aは、例えばニューラルネットワーク等の学習型モデルである。演算モデル32aは、タイヤ10において実際に計測したタイヤ力F、および学習中に用いられる路面とタイヤ10との間の最大摩擦係数を教師データとし、演算の実行と演算モデルの更新による学習を繰り返すことによって精度が高められる。
The cornering
コーナリング限界予測システム100は、外部装置50から取得した走行中の道路の地図情報に基づいて、進行方向の道路に存在するカーブに関する情報(「カーブ情報」という。)を取得する。カーブ情報は例えばカーブの半径および路面の勾配などを含む。コーナリング限界予測システム100は、カーブ情報に基づき、現時点での走行速度でカーブに進入したときに生じる車両の横方向の加速度を算出し、コーナリング中に発生するタイヤ力(「発生タイヤ力」という。)を推定する。
The cornering
コーナリング限界予測システム100は、最大摩擦係数に基づいて算出される限界タイヤ力と発生タイヤ力とよって、カーブを車両が走行する際の安全マージン指数を算出する。限界タイヤ力は、タイヤ10が路面上で滑り始める直前のタイヤ力であり、タイヤ10の鉛直方向の荷重に、路面との最大摩擦係数を掛けた値である。
The cornering
コーナリング限界予測システム100は、安全マージン指数が所定の閾値を超えないように車両の走行速度を制御する。車両の走行速度の制御は、カーブの手前において行われることが好ましい。また、コーナリング限界予測システム100は、車両がカーブを走行しているときにも、安全マージン指数が所定の閾値を超えないように車両の走行速度を制御する。
The cornering
コーナリング限界予測システム100は、センサ20およびタイヤ力推定装置30を備える。センサ20は、加速度センサ21、圧力センサ22および温度センサ23等を有し、加速度、タイヤ空気圧およびタイヤ温度などタイヤ10における物理量を計測する。センサ20は、タイヤ10に生じる歪を計測するために歪ゲージを有していてもよい。これらのセンサは、タイヤ10の物理量として、タイヤ10の変形や動きに関わる物理量を計測している。
The cornering
加速度センサ21は、タイヤ10のゴム材料等で形成されたタイヤ本体部分またはタイヤ10の一部をなすホイール15に配設されており、タイヤ10とともに機械的に運動しつつ、タイヤ10に生じる加速度を計測する。加速度センサ21は、タイヤ10の周方向、軸方向および径方向の3軸における加速度を計測する。圧力センサ22および温度センサ23は、例えばタイヤ10のエアバルブへの装着やホイール15への固定によって配設されており、それぞれタイヤ10の空気圧および温度を計測する。また圧力センサ22および温度センサ23は、タイヤ10のインナーライナー等に配設されていてもよい。
The
センサ20は、タイヤ10における加速度および歪、タイヤ空気圧、並びにタイヤ温度などタイヤ10の物理量を計測しており、計測したデータをタイヤ力推定装置30へ出力する。タイヤ力推定装置30は、センサ20で計測されたデータに基づいてタイヤ力Fおよび最大摩擦係数を推定する。
The
タイヤ10は、各タイヤを識別するために、例えば固有の識別情報が付与されたRFID11等が取り付けられていてもよい。例えば、タイヤ10に取り付けたRFID11の固有情報に応じて、演算モデル32aを予め用意したデータ群の中から選択して設定してもよいし、またはサーバ装置などで提供されるデータベースから選択するようにしてもよい。また、RFID11の固有情報に対してタイヤ10の仕様が記録され、更にタイヤ10の仕様に応じた演算モデル32aがデータベースで提供されてもよい。RFID11の固有情報からタイヤ10の仕様を呼び出し、演算モデル32aを設定してもよいし、呼び出したタイヤ10の仕様に応じた演算モデル32aをデータベースから選択するようにしてもよい。
In order to identify each tire, the
タイヤ力推定装置30は、センサ情報取得部31、タイヤ力算出部32、カーブ情報取得部33、発生タイヤ力推定部34、安全マージン指数算出部35および通信部36を有する。タイヤ力推定装置30は、例えばPC(パーソナルコンピュータ)等の情報処理装置である。タイヤ力推定装置30における各部は、ハードウェア的には、コンピュータのCPUをはじめとする電子素子や機械部品などで実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラムなど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を描いている。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形態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。
The tire
センサ情報取得部31は、無線通信等によりセンサ20で計測された加速度、タイヤ空気圧およびタイヤ温度等のタイヤ物理量を取得する。タイヤ力算出部32は、演算モデル32aおよび補正処理部32bを有する。タイヤ力算出部32は、センサ情報取得部31から入力されたタイヤ物理量を演算モデル32aに入力し、タイヤ力F、およびタイヤ10と路面との間の最大摩擦係数を算出する。
The sensor
図1に示すように、タイヤ力Fは、タイヤ10の前後方向の前後力Fx、横方向の横力Fy、および鉛直方向の荷重Fzの3軸方向成分を有する。タイヤ力算出部32は、これら3軸方向成分のすべてを算出してもよいし、少なくともいずれか1成分の算出または任意の組合せによる2成分の算出を行うようにしてもよい。
As shown in FIG. 1, the tire force F has three axial components of the front-rear front-rear force Fx of the
演算モデル32aは、ニューラルネットワーク等の学習型モデルを用いる。演算モデル32aは、例えばCNN(Convolutional Neural Network)型であり、その原型であるいわゆるLeNetで使用された畳み込み演算およびプーリング演算を備える学習型モデルなどを用いる。演算モデル32aは、入力層に入力されたデータに対して畳み込み演算およびプーリング演算などを用いて特徴量を抽出して中間層の各ノードへ伝達し、中間層の各ノードに対して線形演算等を実行して全結合し、出力層の各ノードへ結び付ける。全結合では、線形演算に加えて、活性化関数などを用いて非線形演算を実行するようにしてもよい。演算モデル32aの出力層の各ノードには、3軸方向のタイヤ力Fおよび最大摩擦係数が出力される。
The
図2は演算モデル32aの学習について説明するための模式図である。演算モデル32aへの入力データは、センサ情報取得部31によって取得されたタイヤ物理量のほか、外部領域情報等を用いることができる。タイヤ物理量には、加速度、タイヤ空気圧、タイヤ温度およびタイヤに生じる歪などを用いる。外部領域情報としては、天候、気温および降水量などの気象情報、並びに、路面の凹凸、温度および凍結状態等の路面情報を用いる。入力データは、これらの他、車両に搭載されたデジタルタコグラフのデータによる車重、速度などを用いてもよい。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining learning of the
演算モデル32aの学習の際には、演算結果としてのタイヤ力Fおよび最大摩擦係数と、教師データとを比較して演算モデル32aの更新を繰り返すことによって演算モデル32aの精度が高められる。タイヤ10と路面との間の最大摩擦係数の教師データは、学習中に用いられる種々の路面について既知であるものとする。演算モデル32aは、タイヤ10とタイヤ10を接地させる接地面の最大摩擦係数を変えて回転試験を行って学習させるとよい。さらには、実際の車両にタイヤ10を装着し、該車両を最大摩擦係数の異なる路面を試験走行させて演算モデル32aの学習を実行することもできる。
When learning the
演算モデル32aは、基本的にタイヤ10の仕様に応じて例えばモデル内の全結合部における階層数等の構成や重みづけが変わるが、各仕様のタイヤ10(ホイールを含む)での回転試験において演算モデル32aの学習を実行することができる。
In the
但し、厳密にタイヤ10の仕様ごとに演算モデル32aの学習を実行する必要性はない。例えば乗用車用タイヤ、トラック用タイヤなどのタイプ別に演算モデル32aを学習させて構築し、タイヤ力Fおよび最大摩擦係数が一定の誤差範囲内で推定されるようにすることで、複数の仕様に含まれるタイヤ10に対して1つの演算モデル32aを共用し、演算モデル数を低減してもよい。また演算モデル32aは、実際の車両にタイヤ10を装着し、該車両を試験走行させて演算モデル32aの学習を実行することもできる。タイヤ10の仕様には、例えばタイヤサイズ、タイヤ幅、扁平率、タイヤ強度、タイヤ外径、ロードインデックス、製造年月日など、タイヤの性能に関する情報が含まれる。
However, it is not necessary to strictly learn the
補正処理部32bは、タイヤ10の状態に基づいて演算モデル32aを補正する。タイヤ10は、車両への装着時にアライメント誤差が生じ、経時的にゴム硬度等の物性値が変化し、走行することによって摩耗が進行する。アライメント誤差、物性値や摩耗等の要素を含むタイヤ10の状態が使用状況によって変化し、演算モデル32aによるタイヤ力Fおよび最大摩擦係数の算出に誤差が生じる。補正処理部32bは、演算モデル32aの誤差を低減するためにタイヤ10の状態に応じた補正項を演算モデル32aに付加する処理を行う。
The
カーブ情報取得部33は、GPS受信機51から車両の現在の位置情報を取得し、外部装置50から少なくとも走行中の道路についての地図情報を取得する。カーブ情報取得部33は、外部装置50から取得した走行中の道路の地図情報に基づいて、進行方向の道路に存在するカーブに関するカーブ情報を取得し、発生タイヤ力推定部34へ出力する。カーブ情報は例えばカーブの半径および路面の勾配などを含んでいる。
The curve
発生タイヤ力推定部34は、カーブ情報に含まれるカーブの半径を用いて、現時点での走行速度でカーブに進入したときに生じる遠心力から車両の横方向の加速度を算出する。また、カーブ情報に含まれる勾配から、カーブに進入したときに生じる車両の前後方向および鉛直方向に働く加速度を算出することができる。発生タイヤ力推定部34は、算出したカーブに進入したときに生じる3軸方向の加速度によって、カーブ走行前の現時点で発生しているタイヤ力を補正することでコーナリング時の発生タイヤ力を推定し、安全マージン指数算出部35へ出力する。
The generated tire
発生タイヤ力推定部34は、カーブの勾配を考慮せずに、カーブの半径を用いて車両の横方向の加速度を算出し、算出した横方向の加速度によって、カーブ走行前の現時点で発生しているタイヤ力Fを補正し、発生タイヤ力を求めるようにしてもよい。
The generated tire
また、カーブに進入したときに生じる発生タイヤ力、即ち、コーナリング時の発生タイヤ力は、カーブ走行中に発生する車両横方向または3軸方向の加速度を用いて、加速度センサ21で計測された加速度データを試行的に補正し、補正された加速度データを演算モデル32aに入力して求めるようにしてもよい。
Further, the tire force generated when entering a curve, that is, the tire force generated during cornering is the acceleration measured by the
安全マージン指数算出部35は、タイヤ力算出部32で算出された最大摩擦係数とタイヤ力Fの鉛直方向成分Fzとに基づいて限界タイヤ力を算出する。安全マージン指数算出部35は、算出した限界タイヤ力と、発生タイヤ力推定部34によって推定した発生タイヤ力とによって、カーブを車両が走行する際の安全マージン指数を算出する。
The safety margin
図3は、安全マージン指数について説明するための模式図である。図3では、横軸にタイヤ力Fの前後力Fx、縦軸にタイヤ力Fの横力Fyをとり、原点を中心とする実線の円で限界タイヤ力を示しており、限界タイヤ力の大きさをR(限界タイヤ力の円の半径)とする。カーブに進入したときに生じる発生タイヤ力f1の大きさをR1とすると、安全マージン指数は、限界タイヤ力を発生タイヤ力で除したR/R1の値として求められる。安全マージン指数が1未満の値となると、カーブを走行している間に発生タイヤ力が限界タイヤ力を超えて車両がスリップしてしまう可能性がある。したがって、安全マージン指数が少なくとも1以上となるような走行速度に制御されることで、スリップせずに車両のコーナリングが可能となる。 FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the safety margin index. In FIG. 3, the horizontal axis represents the front-rear force Fx of the tire force F, the vertical axis represents the lateral force Fy of the tire force F, and the solid circle centered on the origin indicates the limit tire force. Let R (the radius of the circle of the limit tire force). Assuming that the magnitude of the tire force f1 generated when entering a curve is R1, the safety margin index is obtained as the value of R / R1 obtained by dividing the limit tire force by the generated tire force. If the safety margin index is less than 1, the generated tire force may exceed the limit tire force and the vehicle may slip while traveling on a curve. Therefore, by controlling the traveling speed so that the safety margin index is at least 1 or more, it is possible to corner the vehicle without slipping.
安全マージン指数算出部35は、算出した安全マージン指数を、通信部36を介して車載制御装置60へ送出する。車載制御装置60は、車両の自動運転時に車両の走行速度を安全マージン指数算出部35から取得した安全マージン指数が1未満とならないように車両を制御する。車載制御装置60は、安全マージン指数が1未満となる場合には走行速度を下げるように制御する。また、車載制御装置60は、運転者に対して安全運転のために、安全マージン指数算出部35から取得した安全マージン指数をディスプレイ装置に表示し、或いはスピーカから音声出力するなどして報知し、運転者の注意を喚起するようにしてもよい。
The safety margin
車載制御装置60は、安全マージン指数について所定の閾値を設定し、当該閾値以上となるように車両の走行速度を制御するようにしてもよい。所定の閾値は、例えば1〜2程度とするが、車両の乗員の安全を重視して2以上の値としてもよい。
The in-
次にコーナリング限界予測システム100の動作を説明する。図4は、タイヤ力推定装置30による安全マージン指数算出処理の手順を示すフローチャートである。タイヤ力推定装置30のセンサ情報取得部31は、センサ20で計測されたタイヤ10における加速度、タイヤ空気圧およびタイヤ温度などのタイヤ物理量の取得を開始する(S1)。
Next, the operation of the cornering
タイヤ力算出部32は、タイヤ物理量を演算モデル32aに入力し、タイヤ力F、およびタイヤ10と路面との間の最大摩擦係数を算出する(S2)。カーブ情報取得部33は、外部装置50から取得した走行中の道路の地図情報に基づいて、進行方向の道路に存在するカーブに関するカーブ情報を取得する(S3)。発生タイヤ力推定部34は、車両がカーブに進入したときに生じる発生タイヤ力を推定する(S4)。安全マージン指数算出部35は、最大摩擦係数に基づいて算出した限界タイヤ力と発生タイヤ力とによってカーブを車両が走行する際の安全マージン指数を算出し(S5)、処理を終了する。
The tire
コーナリング限界予測システム100は、タイヤ10で計測されるタイヤ物理量を演算モデル32aに入力し、タイヤ力F、およびタイヤ10と路面との間の最大摩擦係数を精度良く算出する。コーナリング限界予測システム100は、タイヤ10と路面との間の最大摩擦係数に基づき算出するコーナリング時の限界タイヤ力と、発生タイヤ力とによって安全マージン指数を算出して提供することで、車両の安全なコーナリングを支援することができる。
The cornering
コーナリング限界予測システム100は、カーブ情報としてカーブの半径および勾配を用いて3軸方向の加速度を算出することで、発生タイヤ力を精度良く推定することができる。また、コーナリング限界予測システム100は、安全マージン指数について所定の閾値を設定し、安全マージン指数が当該閾値以上となるように車載制御装置60によって車両の走行速度を制御することで、車両のコーナリングの安全性を増すことができる。
The cornering
図5は、車両の走行速度制御のタイミングについて説明するための模式図である。図5において、車両の走行速度制御は、カーブに到達する前までに完了し、安全マージン指数が1または上述の所定の閾値以上となる走行速度でカーブに車両が進入することが望ましい。 FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the timing of controlling the traveling speed of the vehicle. In FIG. 5, it is desirable that the traveling speed control of the vehicle is completed before reaching the curve, and the vehicle enters the curve at a traveling speed at which the safety margin index is 1 or equal to or higher than the above-mentioned predetermined threshold value.
コーナリング限界予測システム100は、カーブ走行中にも限界タイヤ力と発生タイヤ力を算出し、安全マージン指数を求めることで、カーブ走行中の安全マージン指数が1または上述の所定の閾値以上となっているかを監視するようにしてもよい。コーナリング限界予測システム100は、カーブ走行中に算出された安全マージン指数が1または上述の所定の閾値以上となるように車載制御装置60によって車両の走行速度を制御することで、車両のコーナリングの安全性をさらに増すことができる。
The cornering
次に実施形態に係るコーナリング限界予測システム100の特徴について説明する。
実施形態に係るコーナリング限界予測システム100は、センサ情報取得部31、タイヤ力算出部32、カーブ情報取得部33、発生タイヤ力推定部34および安全マージン指数算出部35を備える。センサ情報取得部31は、タイヤ10に配設されたセンサによって計測されるタイヤ10の物理量を取得する。タイヤ力算出部32は、センサ情報取得部31によって取得したタイヤの物理量を演算モデル32aに入力してタイヤ力F、およびタイヤ10と路面との間の最大摩擦係数を算出する。カーブ情報取得部33は、車両の進行方向の道路に存在するカーブに関するカーブ情報を取得する。発生タイヤ力推定部34は、カーブ情報に基づき、予め現時点での走行速度でカーブに進入したときに生じる車両の横方向の加速度を算出し、カーブでの発生タイヤ力を推定する。安全マージン指数算出部35は、最大摩擦係数に基づいて算出される限界タイヤ力と発生タイヤ力とによって、カーブを車両が走行する際の安全マージン指数を算出する。これにより、コーナリング限界予測システム100は、車両がカーブを走行するコーナリング時における安全マージン指数を算出して車両の安全なコーナリングを支援することができる。
Next, the features of the cornering
The cornering
またカーブ情報は、カーブの半径および勾配である。これにより、コーナリング限界予測システム100は、カーブに進入したときに生じる発生タイヤ力を精度良く推定することができる。
The curve information is the radius and slope of the curve. As a result, the cornering
また安全マージン指数が所定の閾値以上となるように車両の走行速度を制御する車両制御部としての車載制御装置60を更に備える。これにより、コーナリング限界予測システム100は、安全マージン指数について所定の閾値を設定し、安全マージン指数が当該閾値以上となるように車載制御装置60によって車両の走行速度を制御することで、車両のコーナリングの安全性を増すことができる。
Further, an in-
また車載制御装置60は、カーブの走行中において安全マージン指数が所定の閾値を超えないように車両の走行速度を制御する。これにより、コーナリング限界予測システム100は、カーブ走行中に算出された安全マージン指数が所定の閾値以上となるように車載制御装置60によって車両の走行速度を制御することで、車両のコーナリングの安全性をさらに増すことができる。
Further, the in-
コーナリング限界予測方法は、センサ情報取得ステップ、タイヤ力算出ステップ、カーブ情報取得ステップ、発生タイヤ力推定ステップおよび安全マージン指数算出ステップを備える。センサ情報取得ステップは、タイヤ10に配設されたセンサ20によって計測されるタイヤの物理量を取得する。タイヤ力算出ステップは、センサ情報取得ステップによって取得したタイヤの物理量を演算モデル32aに入力してタイヤ力F、およびタイヤ10と路面との間の最大摩擦係数を算出する。カーブ情報取得ステップは、車両の進行方向の道路に存在するカーブに関するカーブ情報を取得する。発生タイヤ力推定ステップは、カーブ情報に基づき、予め現時点での走行速度でカーブに進入したときに生じる車両の横方向の加速度を算出し、カーブでの発生タイヤ力を推定する。安全マージン指数算出ステップは、最大摩擦係数に基づいて算出される限界タイヤ力と発生タイヤ力とによって、カーブを車両が走行する際の安全マージン指数を算出する。このコーナリング限界予測方法によれば、車両がカーブを走行するコーナリング時における安全マージン指数を算出して車両の安全なコーナリングを支援することができる。
The cornering limit prediction method includes a sensor information acquisition step, a tire force calculation step, a curve information acquisition step, a generated tire force estimation step, and a safety margin index calculation step. The sensor information acquisition step acquires the physical quantity of the tire measured by the
以上、本発明の実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。 The above description has been made based on the embodiment of the present invention. It will be appreciated by those skilled in the art that these embodiments are exemplary and that various modifications and modifications are possible within the claims of the invention, and that such modifications and modifications are also within the claims of the present invention. It is about to be done. Therefore, the descriptions and drawings herein should be treated as exemplary rather than limiting.
10 タイヤ、 20 センサ、 31 センサ情報取得部、
32 タイヤ力算出部、 32a 演算モデル、 33 カーブ情報取得部、
34 発生タイヤ力推定部、 35 安全マージン指数算出部、
60 車載制御装置(車両制御部)、 100 コーナリング限界予測システム。
10 tires, 20 sensors, 31 sensor information acquisition unit,
32 Tire force calculation unit, 32a calculation model, 33 Curve information acquisition unit,
34 Generated tire force estimation part, 35 Safety margin index calculation part,
60 In-vehicle control device (vehicle control unit), 100 Cornering limit prediction system.
Claims (5)
前記センサ情報取得部によって取得したタイヤの物理量を演算モデルに入力してタイヤ力、およびタイヤと路面との間の最大摩擦係数を算出するタイヤ力算出部と、
車両の進行方向の道路に存在するカーブに関するカーブ情報を取得するカーブ情報取得部と、
前記カーブ情報に基づき、予め現時点での走行速度で前記カーブに進入したときに生じる車両の横方向の加速度を算出し、前記カーブでの発生タイヤ力を推定する発生タイヤ力推定部と、
前記最大摩擦係数に基づいて算出される限界タイヤ力と前記発生タイヤ力とによって、前記カーブを車両が走行する際の安全マージン指数を算出する安全マージン指数算出部と、
を備えることを特徴とするコーナリング限界予測システム。 A sensor information acquisition unit that acquires the physical quantity of the tire measured by a sensor placed on the tire,
A tire force calculation unit that inputs the physical quantity of the tire acquired by the sensor information acquisition unit into the calculation model and calculates the tire force and the maximum friction coefficient between the tire and the road surface.
A curve information acquisition unit that acquires curve information related to curves existing on the road in the direction of travel of the vehicle,
Based on the curve information, the generated tire force estimation unit that calculates the lateral acceleration of the vehicle generated when entering the curve at the current running speed in advance and estimates the generated tire force on the curve, and the generated tire force estimation unit.
A safety margin index calculation unit that calculates a safety margin index when a vehicle travels on the curve based on the limit tire force calculated based on the maximum friction coefficient and the generated tire force.
A cornering limit prediction system characterized by being equipped with.
前記センサ情報取得ステップによって取得したタイヤの物理量を演算モデルに入力してタイヤ力、およびタイヤと路面との間の最大摩擦係数を算出するタイヤ力算出ステップと、
車両の進行方向の道路に存在するカーブに関するカーブ情報を取得するカーブ情報取得ステップと、
前記カーブ情報に基づき、予め現時点での走行速度で前記カーブに進入したときに生じる車両の横方向の加速度を算出し、前記カーブでの発生タイヤ力を推定する発生タイヤ力推定ステップと、
前記最大摩擦係数に基づいて算出される限界タイヤ力と前記発生タイヤ力とによって、前記カーブを車両が走行する際の安全マージン指数を算出する安全マージン指数算出ステップと、
を備えることを特徴とするコーナリング限界予測方法。 A sensor information acquisition step that acquires the physical quantity of the tire measured by a sensor placed on the tire, and
A tire force calculation step in which the physical quantity of the tire acquired in the sensor information acquisition step is input to the calculation model to calculate the tire force and the maximum friction coefficient between the tire and the road surface, and the tire force calculation step.
The curve information acquisition step to acquire the curve information about the curve existing on the road in the direction of travel of the vehicle, and
Based on the curve information, the generated tire force estimation step for calculating the lateral acceleration of the vehicle generated when entering the curve at the current running speed in advance and estimating the generated tire force on the curve, and the generated tire force estimation step.
A safety margin index calculation step for calculating a safety margin index when a vehicle travels on the curve based on the limit tire force calculated based on the maximum friction coefficient and the generated tire force.
A cornering limit prediction method characterized by providing.
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