JP3919908B2 - 運転者の運転特性決定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、運転者の運転特性（運転の特徴，癖）を車両の前後方向の運転特性と車両の左右方向の運転特性とに区別して検出するようにした運転者の運転特性決定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
運転者の運転技量を推定（判定）して、運転者の運転技量に応じて車両用制御装置（駆動系，操舵系，懸架系，制動系等）の制御特性を変化させる技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特開平６−１９９１５６号公報には、操舵角とヨーレイトとをパラメータとする技量判定用マップに、所定時間ずつの移動平均法でサンプリングしたデータ（操舵角，ヨーレイト）を適用して、通常の安定した運転状態である領域、荒い運転状態である領域、危険な運転状態である領域のうち、通常の安定した運転状態である領域に入る確率（運転技量）を演算し、運転技量から制御ゲイン補正係数を求め、制御ゲイン補正係数に基づいて、自動車の駆動系、懸架系、操舵系、後輪操舵系の各部制御装置に予め設定されたベース制御ゲインを変更するようにした自動車用制御装置の制御ゲイン変更装置が記載されている。
【０００４】
また、特開平６−１９９１５７号公報には、ドライバの技量差が顕著に現れる急旋回中、旋回制動中、旋回加速中に走行挙動を検知して、所定のマップに基づいて技量判定を行ない、自動車の駆動系、懸架系、操舵系、後輪操舵系の各部制御装置に予め設定されたベース制御ゲインを変更し、技量に応じた制御特性にするようにした自動車用制御装置の制御ゲイン変更装置が記載されている。
【０００５】
本出願人は、特開平７−４７９７０号公報で、車両の走行状態を検出する手段の検出結果に応じて操舵装置を制御するべく、各時点の走行状態に於ける運転者の運転技量を推定し、その時点の運転技量に応じて操舵装置に対する制御特性を変化させるようにした車両操舵装置の制御装置、ならびに車両の旋回挙動から車両の実軌跡を求めるとともに、運転者の操作または地図上の走行経路から目標軌跡を求め、実軌跡と目標軌跡との偏差の積分値を所定時間単位で所定値を比較して運転者の技量を推定するようにした運転技量推定装置を提案している。
【０００６】
特開平８−１５０９１４号公報には、前後輪速差とカウンタステアに相当する逆操舵角との相関係数からスリップ時の車両姿勢立直し技量を判別し、ヨーイング運動量であるヨーレートと旋回中の最大操舵角との相関係数から曲路走破技量を判別し、車速と最大操舵角との相関係数から高速走行対応技量を判別し、これら全ての運転技量に優れた運転者ほど運転技量が高いとして、例えばアンチスキッド制御装置の基準スリップ率を大きく設定することで、アンチスキッド制御による減圧タイミングを遅くして、ブレーキペダルの操作感が高まるようにした運転技量検出装置および車両運動制御装置が記載されている。
【０００７】
特開平９−１３２０６０号公報には、車両の走行すべき目標走行軌跡設定手段と、車両の車輪の走行軌跡を求める手段と、２つの走行軌跡の差分を演算する偏差演算手段と、運転者の運転技量を判定する運転技量判定手段と、運転技量に応じた制御パラメータを演算する制御パラメータ演算手段と、車両の走行制御に必要なパワートレイン制御手段とを備えることで、運転者の運転技量に応じた車両のパワートレイン制御が行なわれるようにした車両の安全走行制御装置および制御方法が記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のものは、運転者の技量を推定、検出し、推定および検出した運転技量に応じて車両用制御装置（駆動系，操舵系，懸架系，制動系等）の制御特性を変化させることができる。しかしながら、同程度の運転技量であっても各運転者毎に車両の運転特性（運転の特徴，癖）は異なる。従来のものは、運転者の運転特性に応じて車両用制御装置（駆動系，操舵系，懸架系，制動系等）の制御特性を調整することが困難である。
【０００９】
また、従来のものは、運転者の運転技量を総合的なものとして捉えて、車両用制御装置（駆動系，操舵系，懸架系，制動系等）の制御特性を変化させている。しかしながら、運転者によっては車両の前後方向の運転技量（例えばアクセルやブレーキの操作等）と車両の左右方向の運転技量（例えばハンドル操作）とで技量差が大きい場合がある。従来のものは、このような車両の前後方向と左右方向の技量差に対応して、車両用制御装置（駆動系，操舵系，懸架系，制動系等）の制御特性を調整することが困難である。
【００１０】
さらに、車両の左右方向の運転技量に基づいて駆動系、制動系の制御特性を設定しても、必ずしも適切な制御が得られるとは限らないし、また、車両の前後方向の運転技量に基づいて操舵系の制御特性を調整しても、必ずしも適切な制御が得られるとは限らない。
【００１１】
このため、運転者の運転特性を車両の前後方向と車両の左右方向とに分けてそれぞれ検出する装置が望まれていた。
【００１２】
この発明はこのような課題を解決するためなされたもので、運転者の運転特性を車両の前後方向と車両の左右方向とに分けてそれぞれ検出する装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためこの発明に係る運転者の運転特性決定装置は、車両の前後方向と左右方向について運転者の運転特性を判定する手段を備える車両に設けられ、車両の前後方向挙動に影響を与える操作部材の操作量を検出する前後方向操作量検出手段からの出力と、車両の前後方向挙動を検出する前後方向挙動検出手段からの出力とに基づいて、運転者の前後方向運転特性を決定する前後方向運転特性決定手段と、車両の左右方向挙動に影響を与える操作部材の操作量を検出する左右方向操作量検出手段からの出力と、車両の左右方向挙動を検出する左右方向挙動検出手段からの出力とに基づいて、運転者の左右方向運転特性を決定する左右方向運転特性決定手段と、前後方向運転特性決定手段からの出力と左右方向運転特性決定手段からの出力とに基づいて運転者の総合運転特性を決定する総合運転特性決定手段とを備え、運転者の運転特性を判定する際に車両の前後方向運転特性と車両の左右方向運転特性を区別して検出し決定し、その後に、総合運転特性決定手段は、前後方向運転特性による運転者の運転習熟度と左右方向運転特性による運転者の運転習熟度のそれぞれに基づいて運転者の総合運転特性を決定することを特徴とする。
【００１４】
また、この発明に係る運転者の運転特性決定装置は、上記の構成において、車両の前後方向挙動に影響を与える前後方向制御手段と、車両の左右方向挙動に影響を与える左右方向制御手段と、車両の総合的な挙動に影響を与える総合運動特性制御手段とを備え、前後方向運転特性決定手段により決定した運転者の前後方向運転特性に基づいて前後方向制御手段の制御特性を設定し、左右方向運転特性決定手段により決定した運転者の左右方向運転特性に基づいて左右方向制御手段の制御特性を設定し、総合運転特性決定手段により決定した運転者の総合運転特性に基づいて総合運転特性制御手段の制御特性を設定するように構成される。
【００１５】
この発明に係る運転者の運転特性決定装置は、運転者の運転技量を前後方向と左右方向のそれぞれについて求めることができる。よって、前後方向の運転技量に基づいて駆動系、制動系の制御特性を設定したり、左右方向の運転特性に基づいて操舵系の制御特性を設定したりすることが可能となる。
【００１６】
さらに、前後方向の運転特性と左右方向の運転特性とに基づいて総合運転特性を決定することで、各方向別の運転特性を含めた総合運転特性を得ることができる。よって、各方向別の運転特性を含めた総合運転特性に基づいて車両用制御装置（駆動系，操舵系，懸架系，制動系等）の制御特性を設定することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る運転者の運転特性決定装置のブロック構成図である。この発明に係る運転者の運転特性決定装置１は、前後方向操作量検出手段２と、前後方向挙動検出手段３と、前後方向運転特性決定手段４と、左右方向操作量検出手段５と、左右方向挙動検出手段６と、左右方向運転特性決定手段７と、総合運転特性決定手段８
とからなる。
【００１８】
前後方向操作量検出手段２は、車両の前後方向挙動に影響を与える各種の操作部材の操作量を検出して前後方向操作量情報２ａを出力するものである。前後方向操作量検出手段２は、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダル位置センサと、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダル位置センサとを備えるとともに、アクセルペダル位置センサの出力に基づいてアクセルペダルの操作速度を検出するアクセルペダル操作速度演算部と、ブレーキペダル位置センサの出力に基づいてブレーキペダルの操作速度を検出するブレーキペダル操作速度演算部とを備える。前後方向操作量検出手段２は、前後方向操作量情報２ａとしてアクセルペダル位置，アクセルペダル操作速度，ブレーキペダル位置，ブレーキペダル操作速度を出力する。前後方向操作量２ａは、前後方向運転特性決定手段４へ供給される。
【００１９】
前後方向挙動検出手段３は、車両の前後方向挙動を検出して前後方向挙動情報３ａを出力するものである。前後方向挙動検出手段３は、車両の前後方向の加速度を検出する前後方向加速度センサと、各車輪（前輪ならびに後輪）の車輪回転速度を検出する車輪速センサとを備えるとともに、各車輪速センサの出力に基づいてスリップ率を求めるスリップ率演算部と、車輪と路面間の路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定部とを備える。前後方向挙動検出手段３は、前後方向挙動情報３ａとして前後方向加速度、車輪回転速度、スリップ率、路面摩擦係数を出力する。前後方向挙動情報３ａは、前後方向運転特性決定手段４へ供給される。
【００２０】
前後方向運転特性決定手段４は、前後方向操作量情報２ａと前後方向挙動情報３ａとに基づいて運転者による車両の加速状況ならびに制動状況を監視し、加速モデルならびに制動モデルを求め、求めた加速・制動モデル情報を前後方向運転特性情報４ａとして出力する。なお、前後方向運転特性決定手段４は、ニューラルネットワークを用いて加速モデルならびに制動モデルを求めようにしてもよい。
【００２１】
左右方向操作量検出手段５は、車両の左右方向挙動に影響を与える操作部材の操作量を検出して左右方向操作量情報５ａを出力するものである。左右方向操作量検出手段５は、ステアリングハンドルの操作角を検出する操舵角センサと、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサとを備えるとともに、操舵角センサの出力に基づいて操舵速度を求める操舵速度演算部を備える。左右方向操作量検出手段５は、左右方向操作量情報５ａとして操舵角、操舵速度、操舵トルクを出力する。左右方向操作量情報５ａは、左右方向運転特性決定手段７へ供給される。
【００２２】
左右方向挙動検出手段６は、車両の左右方向挙動を検出して左右方向挙動情報６ａを出力するものである。左右方向挙動検出手段６は、ヨーレートセンサと、横加速度センサと、車速センサとを備える。左右方向挙動検出手段６は、左右方向挙動情報６ａとしてヨーレート、横加速度、車速を出力する。左右方向挙動情報６ａは、左右方向運転特性決定手段７へ供給される。
【００２３】
なお、左右方向挙動検出手段６内に車速センサを設けずに、前後方向挙動検出手段３内に車輪速度に基づいて車速を演算する車速演算部を設け、この車速演算部で求めた車速を左右方向運転特性決定手段７へ供給する構成としてもよい。
【００２４】
左右方向運転特性決定手段７は、左右方向操作量情報５ａと左右方向挙動情報６ａとに基づいて運転者による操舵モデルを求め、求めた操舵モデル情報を左右方向運転特性情報７ａとして出力するものである。
【００２５】
図２は左右方向運転特性決定手段の一具体例を示すブロック構成図である。左右方向運転特性決定手段７は、舵角と車速とに基づいて規範ヨーレートを演算する規範ヨーレート演算部７１と、規範ヨーレート演算部７１で演算された規範ヨーレートとヨーレートセンサで検出されたヨーレートとに基づいて位相遅れやオーバシュート、アンダシュートを判定するアンダステア判定部７２と、規範ヨーレート演算部７１から出力される規範ヨーレートと、アンダステア判定部７２から出力される位相遅れやオーバシュート、アンダシュートの度合に係る情報と、操舵トルク、加速度等に基づいて運転者の操舵モデルを求める操舵モデル推定部７３とを備える。操舵モデル推定部７３は、ニューラルネットワークを用いて操舵モデルを求めるようにしてもよい。
【００２６】
総合運転特性決定手段８は、前後方向運転特性情報４ａと左右方向運転特性情報７ａとに基づいて運転の習熟度に対応した総合運転特性を求め、総合運転特性情報８ａを出力する。
【００２７】
以上の構成であるからこの発明に係る運転者の運転特性決定装置１は、運転者の運転特性を前後方向と左右方向のそれぞれについて検出して出力することができる。よって、前後方向運転特性情報４ａをアンチロックブレーキ装置へ供給して、アンチロックブレーキ装置の動作条件を運転者の前後方向運転特性情報４ａに基づいて変化させることが可能になる。また、左右方向運転特性情報７ａを電動パワーステアリング装置へ供給して、電動パワーステアリング装置の動作条件を運転者の左右方向運転特性情報７ａに基づいて変化させることが可能になる。さらに、総合運転特性情報８ａを４輪操舵制御装置へ供給して、４輪操舵制御装置の動作条件を総合運転特性情報８ａに基づいて変化させることが可能になる。
【００２８】
例えば、運転者が頻繁にアンダステアやオーバステアを誘発させていたり、ヨーレートに対する操舵の位相遅れが大きいと判定された場合、総合運転特性決定手段８は、運転者の習熟度が低いと判定して習熟度が低いことを示す総合運転特性情報８ａを出力する。一方、前後方向運転特性情報４ａには、例えば運転者の前後方向加速度の発生のさせかた等の情報が含まれているので、車両の前後方向の挙動を制御する制御装置の動作条件（制御条件）を運転者による前後方向の運転特性に応じて調整することができる。また、左右方向運転特性情報７ａには、例えば操舵のオーバシュートが大きい傾向があるとか、操舵の位相遅れが大きい傾向があるとかいった情報が含まれているので、例えば電動パワーステアリング装置の操舵補助力（アシスト力）の供給を、操舵のオーバシュートが大きい場合は操舵力を重く（アシスト力を小さく）、操舵の位相遅れが大きい場合は操舵力を軽く（アシスト力を大きく）することによって、同じ習熟度の低さであっても運転者の運転特性の特徴に応じて操舵補助力（アシスト力）の制御が可能になり、運転者に運転特性に適したパワーステアリング動作が実現することができる。同様に、例えばアンチロックブレーキ装置の動作条件を運転者の制動モデル情報に基づいて調整・設定することで、運転者に運転特性に適したアンチロックブレーキ動作を実現することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明に係る運転者の運転特性決定装置は、運転者の運転技量を前後方向と左右方向のそれぞれについて求めることができる。よって、前後方向の運転技量に基づいて駆動系、制動系の制御特性を設定したり、左右方向の運転特性に基づいて操舵系の制御特性を設定したりすることが可能となる。
【００３０】
さらに、この発明に係る運転者の運転特性決定装置は、前後方向の運転特性と左右方向の運転特性とに基づいて総合運転特性を決定することで、各方向別の運転特性を含めた総合運転特性を得ることができる。よって、各方向別の運転特性を含めた総合運転特性に基づいて車両用制御装置（駆動系，操舵系，懸架系，制動系等）の制御特性を設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る運転者の運転特性決定装置のブロック構成図
【図２】左右方向運転特性検出手段の一具体例を示すブロック構成図
【符号の説明】
１…運転者の運転特性決定装置、２…前後方向操作量検出手段、３…前後方向挙動検出手段、４…前後方向運転特性決定手段、５…左右方向操作量検出手段、６…左右方向挙動検出手段、７…左右方向運転特性決定手段、８…総合運転特性決定手段、７１…規範ヨーレート演算部、７２…アンダーステア判定部、７３…操舵モデル推定部。

Claims (2)

1. 車両の前後方向と左右方向について運転者の運転特性を判定する手段を備える車両に設けられた運転者の運転特性決定装置において、
   車両の前後方向挙動に影響を与える操作部材の操作量を検出する前後方向操作量検出手段からの出力と、車両の前後方向挙動を検出する前後方向挙動検出手段からの出力とに基づいて、運転者の前後方向運転特性を決定する前後方向運転特性決定手段と、
   車両の左右方向挙動に影響を与える操作部材の操作量を検出する左右方向操作量検出手段からの出力と、車両の左右方向挙動を検出する左右方向挙動検出手段からの出力とに基づいて、運転者の左右方向運転特性を決定する左右方向運転特性決定手段と、
   前記前後方向運転特性決定手段からの出力と前記左右方向運転特性決定手段からの出力とに基づいて運転者の総合運転特性を決定する総合運転特性決定手段と、を備え
   運転者の運転特性を判定する際に車両の前後方向運転特性と車両の左右方向運転特性を区別して検出して決定し、その後に、前記総合運転特性決定手段は、前記前後方向運転特性による運転者の運転習熟度と前記左右方向運転特性による運転者の運転習熟度のそれぞれに基づいて運転者の前記総合運転特性を決定することを特徴とする運転者の運転特性決定装置。
2. 車両の前後方向挙動に影響を与える前後方向制御手段と、
   車両の左右方向挙動に影響を与える左右方向制御手段と、
   車両の総合的な挙動に影響を与える総合運動特性制御手段とを備え、
   前記前後方向運転特性決定手段により決定した運転者の前後方向運転特性に基づいて前記前後方向制御手段の制御特性を設定し、
   前記左右方向運転特性決定手段により決定した運転者の左右方向運転特性に基づいて前記左右方向制御手段の制御特性を設定し、
   前記総合運転特性決定手段により決定した運転者の総合運転特性に基づいて総合運転特性制御手段の制御特性を設定する、
   ことを特徴とする請求項１記載の運転者の運転特性決定装置。

Images