JP4622452B2 - Vehicle steering device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の方向変換を行う車両用操向装置に関する。 The present invention relates to a steering apparatus for a vehicle that changes the direction of a vehicle.
車両の方向変換を行うには、一般的には後輪舵角を制御することで可能となる。車両の後輪舵角制御装置は既知であり、例えば特許文献1、特許文献2及び特許文献3等に開示されている。
例えば、特許文献3では、走行中の車両の進行方向を変えずに車体の向きを変えたり、車体の向きを変えずに車両の進行方向を変えたりする等、車両の進行方向とは独立の任意の方向に車体を向けることができる操舵装置が提案されている。具体的には、ステアリングホイールにより車両の進行方向を操作し、方向指示操作子によって車体の向きを操作する方式が提案されている。
For example, in Patent Document 3, the direction of the vehicle body is changed without changing the traveling direction of the traveling vehicle, or the direction of movement of the vehicle is changed without changing the direction of the vehicle body. There has been proposed a steering device capable of directing the vehicle body in an arbitrary direction. Specifically, a method has been proposed in which the traveling direction of the vehicle is operated with a steering wheel and the direction of the vehicle body is operated with a direction indicator operator.
前記特許文献3に開示されている装置では、車両の進行方向を変えながら車体の向きも変えたい場合、ステアリングホイールと方向指示操作子とを同時に操作する必要がある。しかし、2つの操作を同時に行なうということは一般的に難しい。戦闘車両であれば、十分な訓練をうけた運転者が車両を操作するから可能であろうが、普通車両の場合はごく一般の運転者が運転をするため、この2つの操作を同時に行なって、毎回同じ車両の動きを再現するのは困難である。
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、運転者が複雑な操作をすることなく、車両の進行方向と車体の向きを個別に制御できる車両操舵装置の提供を目的とする。
In the apparatus disclosed in Patent Document 3, when it is desired to change the direction of the vehicle body while changing the traveling direction of the vehicle, it is necessary to operate the steering wheel and the direction indicator operator simultaneously. However, it is generally difficult to perform two operations simultaneously. If it is a battle vehicle, a driver with sufficient training will be able to operate the vehicle. However, in the case of a normal vehicle, an ordinary driver will drive, so these two operations must be performed simultaneously. It is difficult to reproduce the same vehicle movement every time.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that can individually control the traveling direction of the vehicle and the direction of the vehicle body without complicated operation by the driver.
本発明に係る車両用操向装置は、旋回時の走行軌道上に自車両が将来通過する目標点を目標点設定手段により設定し、前記目標点設定手段が設定した目標点に車両が向くように、現在の走行方向に対する車体角を車体角決定手段により決定し、前記車体角決定手段が決定した車体角となるように車輪を転舵制御手段により転舵制御する。 In the vehicle steering apparatus according to the present invention, a target point through which the host vehicle passes in the future on a traveling track at the time of turning is set by a target point setting unit, and the vehicle is directed to the target point set by the target point setting unit. Further, the vehicle body angle with respect to the current traveling direction is determined by the vehicle body angle determining means, and the wheels are steered by the steering control means so as to be the vehicle body angle determined by the vehicle body angle determining means.
本発明によれば、車輪を転舵制御するだけで運転者が複雑な操作をすることなく、旋回時の走行軌道上で自車両が将来通過する目標点に車両が向くようになり、車両の進行方向と車体の向きを個別に制御することが実現できる。 According to the present invention, the vehicle is directed to the target point where the host vehicle will pass in the future on the running track during turning without the driver performing complicated operations only by steering control of the wheels. It is possible to individually control the traveling direction and the direction of the vehicle body.
本発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態という。)を図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態は、本発明を前輪と後輪とを転舵できる車両に適用したものである。本実施形態の車両では、車体の向きを所定の向きとしつつも、旋回時に車両が通常描く走行軌道を走行することができるようになっている。
The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described in detail with reference to the drawings.
In the present embodiment, the present invention is applied to a vehicle that can steer front wheels and rear wheels. In the vehicle according to the present embodiment, it is possible to travel on a traveling track that the vehicle normally draws while turning while keeping the vehicle body in a predetermined direction.
(1)車両の動作
先ず、本実施形態の車両の動作を説明する。
例えば、前輪と後輪とを転舵できる車両としては、運転者が操作するステアリングホイールの角度と前輪の転舵輪の転舵角を変化させることができるフロントアクティブステアシステムと後輪操舵システムとを備えた車両や、いわゆるステアバイワイヤシステムを備えた車両が挙げられる。
このような車両により、前輪と後輪とを転舵して、車輪の転舵角により幾何学的に決まる旋回中心の位置を中心に車両が旋回する領域では、その旋回中心の位置を任意に設定して、車体の向きを設定し、或いは車輪がスリップ角に応じた横力を発生している場合には、車輪が発生する横力の前後配分を任意に操作することにより、車両に加わる横方向の力とヨーモーメントとを独立に調整することで車体の向きを設定する。
(1) Operation of vehicle First, the operation of the vehicle of this embodiment will be described.
For example, a vehicle that can steer front wheels and rear wheels includes a front active steering system and a rear wheel steering system that can change the steering wheel angle operated by the driver and the steering angle of the front wheel. And vehicles equipped with a so-called steer-by-wire system.
In such a vehicle, the front wheel and the rear wheel are steered, and in the region where the vehicle turns around the position of the turning center determined geometrically by the turning angle of the wheel, the position of the turning center is arbitrarily set. Set the direction of the car body, or if the wheel generates a lateral force according to the slip angle, add it to the vehicle by arbitrarily operating the front / rear distribution of the lateral force generated by the wheel The vehicle body orientation is set by adjusting the lateral force and yaw moment independently.
図1は旋回時の車体の向きと車輪の向きとの関係を示す。
同図(a)は、前輪2FL,2FRのみが転舵できる車両1を示す。図中、Vは車両1の速度を示す。同図(b)は、前輪2FL,2FRと後輪2RL,2RRとを転舵できる車両1を示し、速度Vを維持しつつ、その車体の向きを同図(a)に示す車両の向きから角度αだけ変えている状態を示す。このように、前輪2FL,2FRと後輪2RL,2RRとを転舵できることで、旋回運動を維持しつつも、車体の向きを変えることができるようになる。
FIG. 1 shows the relationship between the direction of the vehicle body and the direction of the wheels when turning.
FIG. 1A shows the
例えば、旋回運動が定常的な運動であれば、車体の向きを角度αだけ変えた状態となるには、後輪2RL,2RRをほぼ角度αだけ転舵し、前輪2FL,2FRを重量配分にもよるがほぼ角度αだけ切り戻す状態とすれば、車両1の運動(車両重心点についての運動)が同じでも、車体の角度(向き)が異なる状態となる。
また、旋回運動が過渡的なものでも、前輪2FL,2FRと後輪2RL,2RRとを転舵すれば横力とヨーモーメントとを独立して調整できるから、車両1の運動(車両重心点についての運動)が同じでも、車体の向きを変化させることができる。
For example, if the turning motion is a steady motion, in order to change the direction of the vehicle body by the angle α, the rear wheels 2RL and 2RR are steered by substantially the angle α and the front wheels 2FL and 2FR are also based on weight distribution. Is a state in which the
Even if the turning motion is transitional, the lateral force and the yaw moment can be adjusted independently by turning the front wheels 2FL, 2FR and the rear wheels 2RL, 2RR. The movement of the vehicle body can be changed even if the movement is the same.
(2)目標車体角の設定
図2は、旋回車両の走行状態を車両上方から見た図である。簡単のため、車輪の転舵角により幾何学的に決まる旋回中心の位置を中心に車両が旋回する場合について説明する。
車両1は、後輪を転舵しない状態にあり、後軸の延長上の点Pを中心に旋回運動している。車両1´は、本発明を適用した車両であり、後輪を転舵することで車体の向きが変わっている。
車両1´は、前記点Pを中心とする走行軌道上を走行し、目標到達点Qを通過するように旋回走行しつつも、現在走行位置Oと前記点Pとを結ぶ線に対して垂直な姿勢となっている車両1に対して目標の車体の角度(以下、目標車体角という。)αだけ傾いている。ここで、目標車体角αを次のように算出する。
(2) Setting of target vehicle body angle FIG. 2 is a view of the traveling state of the turning vehicle as viewed from above the vehicle. For simplicity, a case will be described in which the vehicle turns around the position of the turning center that is geometrically determined by the turning angle of the wheels.
The
The
先ず、車速Vにおいて、あるステアリングホイール操舵角に応じて旋回している場合、そのステアリングホイール操舵角から車両運動としての(重心点の)旋回半径Rを求める。次に、車速と旋回半径Rから前記点Pについて、車両重心点の運動(旋回運動)としてのヨーレイトγを算出し、そのヨーレイトγに所定時間Δtを乗じて目標到達点Qを設定する。そして、その目標到達点Qの方向に車体が向くような目標車体角αを算出する。 First, when turning at a vehicle speed V according to a certain steering wheel steering angle, a turning radius R (of the center of gravity) as a vehicle motion is obtained from the steering wheel steering angle. Next, the yaw rate γ as the motion (turning motion) of the center of gravity of the vehicle is calculated for the point P from the vehicle speed and the turning radius R, and the target arrival point Q is set by multiplying the yaw rate γ by a predetermined time Δt. Then, a target vehicle body angle α is calculated such that the vehicle body faces the target arrival point Q.
ここで、前記所定時間Δtは予め設定されている値であり、車速Vの関数として設定しておくことができる。図3に、車速Vと所定時間Δtとの関係を示す特性図の一例を示す。
この特性図では、車速が0から車速V1までの低速域では、車速Vに関係なく所定時間Δtを0にする。これにより、目標到達点Qが現在走行位置になるから、後輪の舵角は0になる。
Here, the predetermined time Δt is a preset value and can be set as a function of the vehicle speed V. FIG. 3 shows an example of a characteristic diagram showing the relationship between the vehicle speed V and the predetermined time Δt.
In this characteristic diagram, the predetermined time Δt is set to 0 regardless of the vehicle speed V in the low speed range from 0 to the vehicle speed V1. As a result, the target arrival point Q becomes the current travel position, and the steering angle of the rear wheels becomes zero.
また、車速が車速V1から車速V2までの中速域では、車速Vとともに所定時間Δtを比例的に増加させ、ある車速V以降で所定時間Δtを一定に維持する。これにより、目標到達点Qが現在走行位置でなくなるので、後輪の舵角も0でなくなり、この結果、車体は旋回内向きになる、すなわち目標車体角がある値をもつようになる。
また、車速が車速V2以降の高速域では、車速Vに増加に対して所定時間Δtを減少させ、最終的には0に設定する。これにより、車速Vが大きくなるほど目標到達点Qが車両近くに設定されるようになり、この結果、旋回内向きになる目標車体角は小さくなる。なお、過渡的には所定時間Δtを負値にすること(車体を旋回外側を向けること)もありうる。
Further, in the medium speed range from the vehicle speed V1 to the vehicle speed V2, the predetermined time Δt is proportionally increased with the vehicle speed V, and the predetermined time Δt is kept constant after a certain vehicle speed V. As a result, since the target arrival point Q is no longer the current travel position, the steering angle of the rear wheels is not zero, and as a result, the vehicle body turns inward, that is, the vehicle body angle has a certain value.
Further, in a high speed range where the vehicle speed is equal to or higher than the vehicle speed V2, the predetermined time Δt is decreased with respect to the increase in the vehicle speed V and finally set to zero. As a result, the target arrival point Q is set closer to the vehicle as the vehicle speed V increases, and as a result, the target vehicle body angle that turns inward becomes smaller. It should be noted that, in a transient manner, the predetermined time Δt may be a negative value (the vehicle body is turned outward).
このように車速Vに応じて所定時間Δtを設定する。
また、前記目標車体角αは、後輪を転舵しないで車両が定常的な旋回状態している場合において、車体の角度が角度0となっている場合の旋回中心点P'と車体の角度が角度αとなっている場合の旋回中心点Pとがなす角度と一致する。
ここで、この目標車体角αは、車両が通常の走行軌道上を走行することを前提として決定されるものであり、これについて次に説明する。
Thus, the predetermined time Δt is set according to the vehicle speed V.
Further, the target vehicle body angle α is the turning center point P ′ and the vehicle body angle when the vehicle body angle is 0 when the vehicle is in a steady turning state without turning the rear wheel. Coincides with the angle formed by the turning center point P when the angle is α.
Here, the target vehicle body angle α is determined on the assumption that the vehicle travels on a normal travel path, which will be described next.
今、車両重心点が地面座標上を旋回移動するような車両の動きを「公転」、その公転に加えてさらに車両重心点回りに車体が回転するような車両の動きを「自転」と呼ぶことにすると、直進状態から定常的な旋回状態に移る過程で車体の向きを変えようとする場合には通常の旋回運動である公転に加え、車体の向きを変えようとするための自転の動きが必要となる。 The movement of the vehicle where the center of gravity of the vehicle turns on the ground coordinates is now called “revolution”, and in addition to that revolution, the movement of the vehicle where the vehicle body rotates around the center of gravity of the vehicle is called “spinning”. Then, when trying to change the direction of the vehicle body in the process of moving from a straight traveling state to a steady turning state, in addition to the revolution that is a normal turning motion, there is a rotation movement to change the direction of the vehicle body. Necessary.
ここで、図4に示すように、旋回中心点をP'からPに徐々に移動させれば車両が自転するようになる。しかし、そのように旋回中心点を移動させると、公転のヨーレイトが減少するので、公転に着目した場合、旋回外側に膨らんで車両が走行するようになる。
このようなことから、旋回外側に膨らんで車両が走行してしまうことを避けるために、ヨーレイトを補う必要がある。例えば、下記(1)式で示す旋回半径rとなるように各輪の転舵角を制御することでヨーレイトを補うことが可能になる。
r=1/(1/R+1/v・dα/dt) ・・・(1)
ここで、Rは希望する公転の半径(旋回半径)であり、Vは車速であり、dα/dtは旋回中心の移動角速度である。
ここで、図5は、ステアリングホイールにランプ的な角度入力を加えた場合のヨーレイトと車体角との関係を示す。
Here, as shown in FIG. 4, if the turning center point is gradually moved from P ′ to P, the vehicle rotates. However, if the turning center point is moved in such a manner, the revolution yaw rate is reduced. Therefore, when attention is paid to the revolution, the vehicle swells outside the turning and travels.
For this reason, it is necessary to compensate for the yaw rate in order to prevent the vehicle from running inflating outside the turn. For example, the yaw rate can be compensated by controlling the turning angle of each wheel so that the turning radius r represented by the following equation (1) is obtained.
r = 1 / (1 /
Here, R is a desired revolution radius (turning radius), V is a vehicle speed, and dα / dt is a moving angular velocity of the turning center.
Here, FIG. 5 shows the relationship between the yaw rate and the vehicle body angle when a ramp-like angle input is applied to the steering wheel.
同図(a)は、前輪のみを転舵したときのものであり、同図(b)は、本発明を適用した場合で、車体の向きを変えた(車体角を付与した)ときのものである。車体角は、所定時間Δtを例えば0.2秒として得ている。また、同図(b)の結果は、前記(1)式を用いることで、旋回外側に膨らんで車両が走行しないように、公転軌道上を車両重心点が通るようにして得た結果である。 The figure (a) is when only the front wheels are steered, and the figure (b) is when the present invention is applied and the direction of the vehicle body is changed (vehicle angle is given). It is. The vehicle body angle is obtained by setting the predetermined time Δt to 0.2 seconds, for example. Further, the result of FIG. 5B is a result obtained by using the above-described equation (1) so that the vehicle center of gravity passes on the revolution track so that the vehicle does not travel due to swelling outward. .
同図(a)と同図(b)とを比較すると、操舵中のヨーレイトは同図(b)の方が大きくなっている。これは自転に必要なヨーレイトを公転分のヨーレイトに上乗せしたからである。この結果から、定常的な旋回運動を維持しつつも、車両に所定の車体角を発生させることができるのがわかる。ここで、車体角は例えば約2.5°である。 Comparing FIG. 6A and FIG. 6B, the yaw rate during steering is larger in FIG. This is because the yaw rate necessary for rotation is added to the yaw rate for revolution. From this result, it is understood that a predetermined vehicle body angle can be generated in the vehicle while maintaining a steady turning motion. Here, the vehicle body angle is about 2.5 °, for example.
(3)車両の公転運動(車両の旋回運動)の説明
次に車両の公転運動(車両の旋回運動)を説明する。
公転運動に関しては、車体角を付与する、しないにかかわらず、運転者の操舵入力に対して同じになるようにしている。
すなわち、車輪の転舵角に応じた幾何学的な運動をする速度域では、ステアリング操舵角で車両の公転運動の旋回半径を規定し、そのときの車速と旋回半径から公転のヨーレイトγを求める。そして、その公転のヨーレイトγに所定時間Δtを乗じて目標車体角αや目標到達点Qを求める。
(3) Description of Revolution Movement of Vehicle (Turning Movement of Vehicle) Next, the revolution movement of the vehicle (turning movement of the vehicle) will be described.
The revolving motion is the same as the steering input of the driver regardless of whether or not the vehicle body angle is given.
In other words, in the speed range where the geometric movement according to the turning angle of the wheel is performed, the turning radius of the revolution movement of the vehicle is defined by the steering steering angle, and the revolution yaw rate γ is obtained from the vehicle speed and the turning radius at that time. . Then, the target vehicle body angle α and the target arrival point Q are obtained by multiplying the revolution yaw rate γ by a predetermined time Δt.
また、車輪のスリップ角に応じて発生する横力により車両が運動する速度域では、ステアリング操舵角と車速から公転のヨーレイトγを決める一方で、車速との関係から公転の旋回半径を決める。そして、公転のヨーレイトγに所定時間Δtを乗じて目標車体角αや目標到達点Qを求める。
このように目標車体角αや目標到達点Qを求める一方で、現在のステアリング操舵角と車速に基づいて、車体角付与の有無にかかわらず車両の公転運動を同じにしている。
In the speed range where the vehicle moves due to the lateral force generated according to the slip angle of the wheel, the revolution yaw rate γ is determined from the steering angle and the vehicle speed, while the revolution radius is determined from the relationship with the vehicle speed. Then, the target vehicle body angle α and the target arrival point Q are obtained by multiplying the revolution yaw rate γ by a predetermined time Δt.
Thus, while obtaining the target vehicle body angle α and the target arrival point Q, the revolving motion of the vehicle is made the same regardless of whether or not the vehicle body angle is applied based on the current steering angle and vehicle speed.
ここで、図6は一連の処理の流れを示す。
先ず、ステップS1において、車両の公転運動(車両の旋回運動)をするための旋回半径Rを決定する。続いてステップS2において、目標車体角αを決定する。そして、ステップS3において、旋回半径Rで車両が公転運動しつつも、車体の向きが目標車体角αとなるように、各輪の転舵角を制御する。
Here, FIG. 6 shows a flow of a series of processes.
First, in step S1, a turning radius R for making a revolution motion of the vehicle (a turning motion of the vehicle) is determined. Subsequently, in step S2, the target vehicle body angle α is determined. In step S3, the turning angle of each wheel is controlled so that the direction of the vehicle body becomes the target vehicle body angle α while the vehicle revolves at the turning radius R.
図7及び図8は、前記図6のような処理を実現可能とする車両の構成の一例を示す。
車両1は、図7に示すように、各輪の転舵角を制御するコントローラ10を備えている。コントローラ10は、図8に示すように、前記ステップS1において旋回半径Rを決定する旋回半径決定部11と、前記ステップS2において目標車体角を決定する目標車体角決定部12と、前記ステップS3において各輪の転舵角を制御する転舵制御部13とを備えている。なお、この構成に限定されないことはいうまでもない。
7 and 8 show an example of the configuration of the vehicle that can realize the processing shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the
(4)効果
次に本実施形態における効果を説明する。
前述したように、目標車体角を決めて、車体の向きがその目標車体角となるように前輪と後輪とを転舵制御することで、車両が走行軌道上を走行しつつも、車体が旋回内向きになるようにしている。すなわち、運転者に複雑な操作をさせることなく、車両の進行方向と車体の向きを個別に制御することが実現されている。
これにより、旋回走行で通過する地点に車体が向くようになるので、良好な視界を提供し、運転者に運転の気持ちよさを与えることができる。すなわち、車体が旋回向きになるため、運転者自身も旋回内側を向いくようになるので、旋回前方の見通しが良くなる。また、車体が旋回内向きになるため、前照灯の照射方向がより旋回方向の前方に向くようになり、夜間において旋回前方の見通しが良くなる。
(4) Effects Next, effects in the present embodiment will be described.
As described above, the target vehicle body angle is determined, and the front wheel and the rear wheel are steered so that the vehicle body direction is the target vehicle body angle. I try to turn inward. That is, it is possible to individually control the traveling direction of the vehicle and the direction of the vehicle body without causing the driver to perform complicated operations.
As a result, the vehicle body is directed to a point where the vehicle passes by turning, so that a good field of view can be provided and the driver can feel comfortable driving. In other words, since the vehicle body is turned, the driver himself / herself also faces the inside of the turn, so that the prospect of turning ahead is improved. In addition, since the vehicle body is turned inward, the direction of the headlamp is more directed forward in the turning direction, and the visibility ahead of turning is improved at night.
また、前述したように、所定時間Δtに応じて車体の向きを設定している。ここで、所定時間Δtが車速の関数になっているから、車速に応じて車体の向きを設定していることになる。これにより、車両の発進から停止まで、設定する車体の向きに連続性を持たせることができる。
例えば、前記特許文献2に記載の技術では、前輪と後輪とを逆相に転舵した場合、車両後端部の張り出しが大きくなるため、車両の移動量に応じて旋回中心を移動させることで、車両後端部の張り出しを抑えつつ、最終的には旋回中心を前軸と後軸の中央を通る線上として内輪差のない状態にすることが提案されている。
Further, as described above, the direction of the vehicle body is set according to the predetermined time Δt. Here, since the predetermined time Δt is a function of the vehicle speed, the direction of the vehicle body is set according to the vehicle speed. Thereby, the direction of the set vehicle body can be made continuous from the start to the stop of the vehicle.
For example, in the technique described in
しかし、この技術の場合、内輪差のない状態で車両が停止するに至った場合、停止直前の車両の動き(内輪差なし)と再発進時の動き(後端部の張り出しなし)とに違いが発生してしまい運転者に違和感を与えてしまう可能性がある。
これに対して、本発明を適用した場合、車速が小さくなっていくとヨーレイトγも小さくなっていき、車速が0になれば、γも0となり現在走行位置と目標到達点Qとが一致し目標車体角αも0となる。これにより、再発進時も目標車体角αは0から始まる。このようにすることで、停止の前後で車体の向きに連続性を持たせることができるようになり、運転者に違和感を与えてしまうのを防止できる。
However, in the case of this technology, when the vehicle comes to a stop with no difference in the inner wheel, the difference between the vehicle movement just before stopping (no inner wheel difference) and the movement at the time of re-starting (no rear end overhang) May occur and give the driver a sense of incongruity.
On the other hand, when the present invention is applied, the yaw rate γ decreases as the vehicle speed decreases. When the vehicle speed decreases to 0, γ also becomes 0, and the current travel position and the target arrival point Q coincide. The target vehicle body angle α is also zero. As a result, the target vehicle body angle α starts from 0 even when restarting. By doing in this way, it becomes possible to give continuity to the direction of the vehicle body before and after stopping, and it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable.
また、前述したように、所定時間Δtを車速Vに応じて変化させている(図3参照)。
すなわち、車速が0から車速V1までの低速域では、車速Vに関係なく所定時間Δtを0にしている。これにより、目標到達点Qが現在走行位置になるから、後輪の舵角は0になる。このようにすることで、車速が0から車速V1までの低速域で、車両の後部の張り出しを抑えたり、幅寄せに最適な車両姿勢にしたりすることができる。
Further, as described above, the predetermined time Δt is changed according to the vehicle speed V (see FIG. 3).
That is, in the low speed range from 0 to the vehicle speed V1, the predetermined time Δt is set to 0 regardless of the vehicle speed V. As a result, the target arrival point Q becomes the current travel position, and the steering angle of the rear wheels becomes zero. By doing so, it is possible to suppress overhang of the rear portion of the vehicle in a low speed range where the vehicle speed is from 0 to the vehicle speed V1, or to make the vehicle posture optimal for width adjustment.
また、車速が車速V1から車速V2までの中速域では、車速Vとともに所定時間Δtを比例的に増加させ、ある車速V以降で所定時間Δtを一定に維持している。これにより、目標到達点Qが現在走行位置でなくなるので、後輪の舵角も0でなくなり、この結果、車体は旋回内向きになる。例えば、一般道において交差点を曲がるといった操舵操作により主に車両の向きを変えることが求められることが多く、車速が車速V1から車速V2までの中速域では、このような要求に対応することができる。 Further, in a medium speed range from the vehicle speed V1 to the vehicle speed V2, the predetermined time Δt is proportionally increased with the vehicle speed V, and the predetermined time Δt is kept constant after a certain vehicle speed V. As a result, the target arrival point Q is no longer the current travel position, so the steering angle of the rear wheels is not zero, and as a result, the vehicle body turns inward. For example, it is often required to change the direction of the vehicle mainly by a steering operation such as turning an intersection on a general road, and such a request can be met in a medium speed range from the vehicle speed V1 to the vehicle speed V2. it can.
また、車速が車速V2以降の高速域では、車速Vに増加に対して所定時間Δtを減少させる。これにより、車速Vが大きくなるほど目標到達点Qが現在の走行位置の近くに設定されるようになり、この結果、目標車体角αは小さくなる。例えば、高速道での車線変更では車体の向きを変えるというよりは車体の向きを変えずに横方向に移動することが求められたり、車体角がつくと横速度が増加し運転者に違和感を与えるため、車体角がつかないようにすることが求められたりしている。これに対して、車速が車速V2以降の高速域では、これらの要求に対応することができる。 In addition, when the vehicle speed is in a high speed range after the vehicle speed V2, the predetermined time Δt is decreased with respect to the increase in the vehicle speed V. As a result, as the vehicle speed V increases, the target arrival point Q is set closer to the current travel position, and as a result, the target vehicle body angle α decreases. For example, when changing lanes on a highway, it is required to move laterally without changing the direction of the car body, rather than changing the direction of the car body, or when the car body angle increases, the lateral speed increases and the driver feels uncomfortable. In order to give it, it is required to avoid the body angle. On the other hand, in the high speed region where the vehicle speed is the vehicle speed V2 or later, it is possible to meet these requirements.
以上、本発明の実施形態を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態として実現されることに限定されるものではない。
すなわち、前記実施形態では、所定時間Δtを基準に目標到達点Qを決定している。しかし、これに限定されるものではない。例えば、旋回運動における走行軌道を基準にした距離に基づいて目標到達点Qを決定して、その目標到達点Qに向くように目標車体角を決定してもよい。ここで、旋回運動における走行軌道上での距離を基準とした目標到達点Qの決定について図2を用いて説明する。例えば、点Pを中心として旋回する際の円弧上の所定距離(弧OQの長さ)にある目標到達点Qを決定する。例えば、自動運転車両等で規定の軌道を進むようにカメラ画像をもとに運行している場合には、所定距離先の目標位置を画像で追尾しやすいようにする場合などで好都合な場合がある。すなわち、車両に固定されたカメラで画像を撮像している場合、旋回半径が小さいと所定距離先の目標位置がカメラの画角から外れてしまうようなことがあるが、これを防止する、あるいはその発生頻度を減少させることができる。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to being realized as the embodiment.
That is, in the embodiment, the target reaching point Q is determined based on the predetermined time Δt. However, it is not limited to this. For example, the target reaching point Q may be determined based on the distance based on the traveling trajectory in the turning motion, and the target vehicle body angle may be determined so as to face the target reaching point Q. Here, the determination of the target arrival point Q with reference to the distance on the traveling track in the turning motion will be described with reference to FIG. For example, the target attainment point Q at a predetermined distance (the length of the arc OQ) on the arc when turning around the point P is determined. For example, when an autonomous driving vehicle or the like is operating based on a camera image so as to follow a specified trajectory, it may be convenient to make it easy to track a target position a predetermined distance away from the image. is there. In other words, when taking an image with a camera fixed to the vehicle, if the turning radius is small, the target position beyond a predetermined distance may deviate from the angle of view of the camera. The frequency of occurrence can be reduced.
なお、前記実施形態の説明において、目標車体角決定部12は、旋回時の走行軌道上に自車両が将来通過する目標点を設定する目標点設定手段及び目標点設定手段が設定した目標点に車両が向くように、現在の走行方向に対する車体角を決定する車体角決定手段を実現しており、転舵制御部13は、車体角決定手段が決定した車体角となるように車輪を転舵制御する転舵制御手段を実現している。
In the description of the above-described embodiment, the target vehicle body
1 車両
10 コントローラ
11 旋回半径決定部
12 目標車体角決定部
13 転舵制御部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記目標点設定手段が設定した目標点に車両が向くように、現在の走行方向に対する車体角を決定する車体角決定手段と、
前記車体角決定手段が決定した車体角となるように車輪を転舵制御する転舵制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用操向装置。 Target point setting means for setting a target point where the host vehicle will pass in the future on the traveling track at the time of turning;
Vehicle body angle determining means for determining the vehicle body angle with respect to the current traveling direction so that the vehicle faces the target point set by the target point setting means;
Steering control means for steering the wheels so that the vehicle body angle determining means determines the vehicle body angle;
A vehicle steering apparatus comprising:
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