JP5196252B2 - 車両制御装置 - Google Patents

車両制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5196252B2
JP5196252B2 JP2008167616A JP2008167616A JP5196252B2 JP 5196252 B2 JP5196252 B2 JP 5196252B2 JP 2008167616 A JP2008167616 A JP 2008167616A JP 2008167616 A JP2008167616 A JP 2008167616A JP 5196252 B2 JP5196252 B2 JP 5196252B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
turning state
curve
turning
steering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008167616A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010006232A (ja
Inventor
千裕 新田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advics Co Ltd
Original Assignee
Advics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advics Co Ltd filed Critical Advics Co Ltd
Priority to JP2008167616A priority Critical patent/JP5196252B2/ja
Priority to US12/481,367 priority patent/US20090326761A1/en
Publication of JP2010006232A publication Critical patent/JP2010006232A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5196252B2 publication Critical patent/JP5196252B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B60W10/184Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems with wheel brakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/22Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of suspension systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18145Cornering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/001Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits the torque NOT being among the input parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/002Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/16Curve braking control, e.g. turn control within ABS control algorithm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2210/00Detection or estimation of road or environment conditions; Detection or estimation of road shapes
    • B60T2210/30Environment conditions or position therewithin
    • B60T2210/36Global Positioning System [GPS]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2260/00Interaction of vehicle brake system with other systems
    • B60T2260/02Active Steering, Steer-by-Wire
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2260/00Interaction of vehicle brake system with other systems
    • B60T2260/09Complex systems; Conjoint control of two or more vehicle active control systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00Input parameters relating to data
    • B60W2556/45External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/50External transmission of data to or from the vehicle of positioning data, e.g. GPS [Global Positioning System] data

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Description

本発明は、旋回状態変更指令に基づいて旋回状態を変更する旋回状態変更機構を備えた車両制御装置に関する。
車両が走行する道路を含む地図情報を出力する地図情報出力手段と、地図上における自車位置を検出する自車位置検出手段と、車両の操向輪を転舵するための操舵手段と、操舵手段に操舵トルクを付加する操舵トルク付加手段と、走行中の道路の方位角変化量と車両の方位角変化量との偏差を求め、この偏差を減少させる方向に操舵トルク付加手段を駆動する制御手段とを備えた車両の操舵制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この操舵制御装置では、地図情報及び自車位置から求めた道路の方位角変化量と車両の方位角変化量とを比較し、両者間に偏差があれば車両が道路を逸脱する可能性があると判定して、前記偏差が減少するように操舵手段に操舵トルクが付加される。これにより、ドライバーの運転能力が低下している場合でも車両の道路逸脱の可能性を大幅に低下させることができる。
特開平8−159787号公報(段落番号0004−0008、図2)
上記特許文献1による操舵制御装置では、走行中の道路の方位角変化量と車両の方位角変化量とだけを入力情報とし、それらの差が減少するように操舵手段に操舵トルクが付加している。従って、運転者が基本に忠実な運転をしている場合はよいが、運転者がスポーティな走りを好み、特にカーブなどでかなり極端な「アウト・イン・アウト」のラインをとったコーナリングなどを行うと、不測に操舵トルクが付加され、運転者に違和感を与えてしまうという問題がある。
上記実状に鑑み、本発明の目的は、カーブなどにおいて車両の道路逸脱の可能性を抑制するとともに運転者の操舵に関する意思も十分に考慮する車両制御装置を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明による車両制御装置の特徴構成は、旋回状態変更指令に基づいて旋回状態を変更する旋回状態変更機構を備え、前記車両の進行方向に存在するカーブの形状を含むカーブ特性情報と、運転者の視線に関する視線情報とを入力して、これらの情報に基づいて前記旋回状態変更機構へ旋回状態変更指令を出力するカーブ走行評価手段とを備え、前記カーブ走行評価手段は、前記視線情報に含まれている視点の基準レベルに対する上下位置を前記旋回状態変更指令出力の判定条件の1つとして用い、前記視点が基準レベルの下に位置する場合には前記車両が前記カーブの内側に向かって走行しているとみなして前記旋回状態変更機構が前記車両の旋回状態を車両旋回半径が拡大するような旋回状態に変更する旋回状態変更指令を出力することである。
この特徴構成によれば、カーブ走行評価手段は、カーブ特性情報からカーブ走行車両のカーブ路面状況を評価することができるが、さらに、カーブ走行評価手段は、熟練した運転者がスポーティにカーブでのコーナリング走行を楽しんでいるかあるいは未熟な運転者が近視眼的な危険なコーナリング走行に陥っているかの区別を可能とする運転者の視点に関する情報を視線情報から得ることができる。従って、本発明のカーブ走行評価手段は、カーブ特性情報から得られるカーブ路面状況と運転者の特性とに応じてその危険度を評価した上で、旋回状態変更機構へ旋回状態変更指令を出力する。その結果、スポーティなコーナリング走行を楽しんでいる熟練した運転者に対して、無用な車両の操向修正を実施するような不都合を抑制できる。これに対して、近視眼的な危険なコーナリングを行う不慣れな運転者に対しては適切な車両の操向修正を実施することができる。
視線情報を用いての前記カーブ走行評価手段におけるスポーティなコーナリング走行を楽しんでいる熟練した運転者か、あるいは、近視眼的な危険なコーナリングを行う未熟な運転者かの判定を簡単にかつ迅速に行うために、前記視線情報に含まれている視点の基準レベルに対する上下位置を利用することが提案される。ここで、視点とは、運転者の視線が車両進行方向に広がる路面や風景によって終止する点、いわゆる視線の結像点と定義される。この車両走行中の運転者の視点の上下位置は、一般的に運転者の余裕度に関係し、余裕のある運転者は遠くを見るため視点は高い位置となる。これに対して、余裕のない運転者は近くを見るため視点は低い位置となる。特に、カーブ走行において、運転者の視点が基準レベルを下回る位置にあるときには、車両の旋回状態は内側に巻き込む状態になっているとみなすことができる。従ってこのような場合には、車両の旋回状態がより外側に向くように制御する必要がある。上述した本発明の構成によれば、未熟な運転者の近視眼的な運転に基づく車両の道路逸脱が防止される。
本発明の更なる特徴構成では、前記カーブ走行評価手段は、さらに前記車両の旋回走行状態情報を入力するとともに前記旋回状態変更指令の出力のために前記旋回走行状態情報も利用する。この特徴構成によれば、カーブ走行評価手段は、カーブ特性情報と旋回走行状態情報とからカーブ走行車両の路面からの逸脱危険性を評価することができる。従って、本発明のカーブ走行評価手段は、カーブ特性情報と旋回走行状態情報とから車両が路面から逸脱する可能性が生じたとしても、運転者の特性に応じてその危険度を評価した上で、旋回状態変更機構へ旋回状態変更指令を出力することができる。
前記カーブ走行評価手段における、カーブ走行車両の路面からの逸脱危険性評価の具体的な構成として、前記カーブ特性情報に含まれている道路カーブ半径と、前記旋回走行状態情報に含まれている車両旋回半径とを比較することが好適である。これにより、カーブしている道路の延び形状とそこを走行する車両が描く走行軌跡とを比較することができ、カーブを走行している車両がその路面から逸脱するかどうかを評価することができる。従って、この評価結果は、カーブ走行評価手段の旋回状態変更機構へ旋回状態変更指令出力の判定条件の1つとして用いることができる。
本発明の車両制御装置の好適な特徴構成の1つは、前記旋回状態変更機構として、車両のステアリング特性を調整するステアリング特性調整機構が含まれていることである。この特徴構成によれば、カーブ走行評価手段が現状のステアリング状態では車両が路面から逸脱する可能性が高いと判定した場合に、スタリング特性調整機構に旋回状態変更指令に与え、車両のステアリング特性を車両が路面を維持する方に調整することができる。そのようなステアリング特性調整機構の好適な具体例は、アクティブスタビライザー機構とこのアクティブスタビライザー機構における車両前後のスタビライザー値を制御するスタビライザー制御部である。アクティブスタビライザー機構が装備されている車両であれば、そのスタビライザー制御部の制御入力部に旋回状態変更指令を与えるように構成することで本発明の旋回状態変更機構が簡単に実現する。
本発明の車両制御装置の別な特徴構成は、前記旋回状態変更機構として、ステアリング機構における操舵トルクを制御する操舵トルク制御機構が含まれていることである。この特徴構成では、ハンドル軸に与えられた操舵トルクに対応した操舵駆動力を電動モータ等の補助動力発生源から操舵輪に付与する操舵トルク制御機構に対して、車両が路面を維持するための操舵輪の角度に直接変更するようにカーブ走行評価手段が操舵トルク制御機構に旋回状態変更指令を与えることができる。操舵輪の角度が直接変更されるため、カーブ走行評価手段は迅速に危険と評価された車両の旋回状態を正常な操行状態に移行させることができる。
本発明の車両制御装置の別な特徴構成は、前記旋回状態変更機構として、操舵用ハンドルによる車輪の操舵角を変更する操舵角変更機構が含まれていることである。なお、操舵角変更機構とは、操舵用ハンドルの操作角と車輪操舵角とを1:1といった比率に固定せず、ハンドル操作角の車輪操舵角への変換比(舵角変換比)を車両の運転状態に応じて可変としたものである。この特徴構成では、車両が路面を維持するための操舵輪の角度に直接変更するようにカーブ走行評価手段が操舵角変更機構に旋回状態変更指令を与えることができる。この場合でも、操舵輪の角度が直接変更されるため、カーブ走行評価手段は迅速に危険と評価された車両の旋回状態を正常な操行状態に移行させることができる。しかも、操舵角変更機構では、舵角変換比を変えることによる操舵輪の角度は操舵用ハンドルには伝達されないので、操舵用ハンドルが勝手に作動することによる違和感を運転者に生じさせないという利点がある。
各車輪の制動力を操作する制動力操作機構を前記旋回状態変更機構として利用することも好適である。適当な車輪に対して制動力を加えることにより、カーブ走行における車両をアンダーステアリング傾向又はオーバーステアリング傾向にすることができる。このことを利用して車両を路面から逸脱することのないように車両のコーナリングが変更されるようにカーブ走行評価手段が制動力操作機構に旋回状態変更指令を与えることができる。このケースでは、いずれにしても制動力を与えることになるので車両の速度は減速することになり、安全性において副次的な利点がある。
路面からの逸脱可能性を運転者自らが認識し、その回避行動として操向ハンドルやブレーキペダルの緊急避難的操作などが実行された場合には、旋回状態変更指令に基づく旋回状態変更は解除する必要がある。また、ドリフト走行などの特殊な走行のためカーブでアクセルペダルを強く踏み込むといった操作の場合にも旋回状態変更指令に基づく旋回状態変更は解除する必要がある。このような操作は、通常走行における操作の基準レベルを超える可能性が高くなる。このことを考慮して、本発明の車両制御装置の特に好適な特徴構成として、運転者が基準レベルを超える操作を行った場合に、前記旋回状態変更指令に基づく旋回状態変更を解除することが提案される。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係る車両制御装置の第1の実施形態を示すもので、車両制御装置の全体構成を車両の走行系と操舵系とともに示す模式構成図である。図2は本発明に係る車両制御装置の機能ブロック図である。図1において、エンジンEGからの動力はオートマチックミッションATを経て差動装置DFに送られ、作動装置DFから左右の後車軸を介して右後輪RW1と左後輪RW2とに伝達される。操舵用ハンドルSWの操作角は、ここでは図示されていない電動パワーステアリングシステムを介して操舵角として右前輪FW1と左前輪FW2に伝達され、車両の操向が行われる。右前輪FW1、左前輪FW2、右後輪RW1、左後輪RW2にはそれぞれ独立して操作可能なブレーキBが装備されている。
この車両には前輪側に配置されたアクティブスタビライザーアクチュエータ11と後輪側に配置されたアクティブスタビライザーアクチュエータ12とを有するアクティブスタビライザー機構10が装備されている。アクティブスタビライザー機構10における制御量であるスタビライザー値を制御するスタビライザー制御部13aはアクティブスタビライザーコントローラ13に備えられている。よく知られているように、スタビライザー制御部13aを通じてスタビライザー値を制御することで車両の旋回状態を変更することができる。このアクティブスタビライザー機構10は、本発明における旋回状態変更機構1の一形態である。
さらに、車両の状態を検出するセンサとして、右前輪FW1、左前輪FW2、右後輪RW1、左後輪RW2の各速度を検出する速度センサ91、操舵用ハンドルSWの操作角を検出する操作角センサ92が設けられている。なお、ここでは速度センサ91及び操作角センサ92はブレーキBを制御するブレーキコントローラ2に接続されている。このブレーキコントローラ2には車輪速度と操作角とから算定される車両の旋回半径を車両の旋回走行状態情報として出力する旋回状態算定手段20が構築されている。この旋回状態算定手段20において、車両の旋回半径:Rは、例えば、次式によって算定される、
R=(1+A・V2)・L・N/θ
ここで、θは操舵用ハンドルSWの操作角、Lはホイールベース、N:ステアリングギヤレシオ、Aはアクティブスタビライザー機構10のスタビライザー値から求められるステアリング特性係数である。
この車両にはカーナビゲーションシステムも装備されている。カーナビゲーションシステムはよく知られたものであり、ナビゲーションコントローラ3と、このナビゲーションコントローラ3に地図情報を与える地図データベース31と、このナビゲーションコントローラ3に自車位置情報を与えるGPSユニット32とを備えている。なお、ここでは図示されていないが、より正確な自車位置を取得するため、ナビゲーションコントローラ3には、ジャイロセンサなどの方位センサからの方位情報や距離センサ(速度センサ91で兼用することもできる)からの走行距離情報も与えられる。なお、このナビゲーションコントローラ3には、車両の進行方向に存在するカーブのカーブ径など形状情報をカーブ特性情報として生成して出力するカーブ認識手段30が構築されている。
視線検出装置4は、図3に示されているように、視線判定手段40と撮像光学系41と画像処理系42とを備えている。撮像光学系41は、運転座席に座った運転者の顔領域を照明するように配置されている赤外線照明部41a、赤外線照明部41aによって照明された運転者の顔領域を撮影するように設定されたオートフォーカス機構付き撮像部41bからなる。画像処理系42は、撮像部41bから転送された撮影画像データを展開する画像メモリ42a、展開されている撮影画像データに対して顔検出処理に続く瞳検出処理を施した後に検出された瞳から瞳孔領域を抽出する瞳孔抽出部42b、撮像空間座標系における瞳孔領域位置と車両空間座標系における運転者の姿勢位置座標から運転者の視線方向を決定する視線方向決定部42cからなる。視線判定手段40は、視線方向決定部42cで決定された視線方向に基づいて運転者の視線の車両進行方向に広がる路面や風景での終止点、いわゆる視線の結像点である視点を決定し、予め設定されている基準レベルとしての視点基準線に対する上下方向の偏差を求め、視線情報を出力する。この視点基準線は、図4に示すように、正常走行時における一般的な運転者の視点の高さレベルを示す線であり、求められた視点がこの視点基準線より下方に位置する場合は、近視眼的な運転であり、カーブ走行などでは、車両が路線を逸脱して旋回内側に切り込んでいく傾向となる。このことから、ここでの視線情報には、求められた視点が視点基準線より下方であるかどうかの視点判定結果が含まれているが、さらに必要によっては視点基準線から下方への偏差値を含ませてもよい。
本発明による車両制御装置のメインコントローラ5に構築されているカーブ走行評価部50は、図2からよく理解できるように、スタビライザー制御部13aと、カーブ認識手段30と、旋回状態算定手段20と、視線判定手段40と接続されている。カーブ走行評価部50は、カーブ認識手段30から車両の進行方向に存在するカーブのカーブ特性情報として走行すべき路面の道路カーブ半径と、旋回状態算定手段20から車両の旋回走行状態情報としての現走行によって生じる車両旋回半径と、視線判定手段40から運転者の視線に関する視線情報として上記視点判定結果及び偏差値とを受け取ることができる。カーブ走行評価部50は、受け取った情報から予め設定されているルールにかけて、現状の運転では路面から逸脱することが予想され、しかも運転者が余裕のない近視眼的な運転を行っていると推論された場合、この第1の実施の形態では旋回状態変更機構1として用いられているアクディブスタビライザー機構10のスタビライザー制御部13aへ旋回状態変更指令を出力して、路面から逸脱するような旋回状態を変更して、路面の逸脱を回避しようとする。
カーブ走行評価部50において利用される旋回状態変更指令出力判定のためのルールは次のものである。
(1)車両進行方向にカーブがあるかどうか。
(2)現走行によって生じる車両旋回半径:R<走行すべき路面の道路カーブ半径:rが成立するかどうか。
(3)視点が視点基準線より所定値以上下回っているかどうか。
上記(1)(2)(3)のルールが全て成立した場合、運転者の運転技量が未熟で車両旋回半径がカーブの旋回半径に比べて小さくなっていることが予想できるので、車両旋回半径が大きくなるように、旋回状態変更機構1に旋回状態変更指令が出力される。
上述したように構成された車両制御装置における制御ルーチンの一例を図5によるフローチャートを用いて説明する。
最初に、初期化処理として、旋回状態変更フラグ:SCフラグに「0」を設定する(#01)。その後、外部解除フラグの値を読み込み(#02)、外部解除フラグが「ON」となっているかどうかをチェックする(#03)。この外部解除フラグは、運転者が基準レベルを超える操作を行った際に、このカーブ走行における制御ルーチンを強制的に解除するための「ON」状態となるフラグである。例えば、車両の路面からの逸脱可能性を運転者自らが認識し、その回避行動として操向ハンドルやブレーキペダルの緊急避難的操作などが実行された場合や、ドリフト走行などの特殊な走行のためカーブでアクセルペダルを強く踏み込むといった操作の場合に外部解除フラグは「ON」となる。
次に、上述した(1)(2)(3)のルールの演算に用いる判定用情報を読み込む(#11)。読み込まれる判定用情報は、カーブ認識手段30からカーブ特性情報、旋回状態算定手段20から旋回走行状態情報、視線判定手段40からの視線情報である。この車両制御装置はカーブ走行における車両制御を扱っているので、まず、読み込んだカーブ特性情報から車両進行方向手前にカーブが存在しているかどうかをチェックする(#12)。車両進行方向手前にカーブが存在しているなら(#12Yes分岐)、カーブ特性情報に含まれる車両進行方向手前の道路の道路カーブ半径:rを読み出す(#13)。さらに、旋回状態算定手段20によって算定され旋回走行状態情報に含まれる現走行の結果生じる車両旋回半径:Rを読み出す(#14)。次に、車両旋回半径:Rが道路カーブ半径:rより小さいかどうかをチェックする(#15)。車両旋回半径:Rが道路カーブ半径:rより小さい場合(#15Yes分岐)、そのままの走行は、車両がカーブ路面内側端から飛び出してしまう可能性がある。このカーブ路面での位置取りが、運転者がスポーティな走行を意図して意識的に行っているものであるのか、あるいは運転者の未熟な運転技術ゆえに陥っているものであるのかを判定する必要がある。そのために、視線情報に含まれている、求められた視点が視点基準線より下方であるかどうかの視点判定結果が利用される。前述したように、運転者の視点が視点基準線より下方に位置している場合は、近視眼的な運転であり、そのままでは危険であると判定する。従って、視点判定結果を読み出し(#16)て、運転者の視点が視点基準線より下方に位置するかどうかをチェックする(#17)。視点が視点基準線より下方であれば(#17Yes分岐)、現状の旋回状態が運転者によって変更される可能性が低いとみなして、旋回状態変更機構1としてのスタビライザー制御部13aへ旋回状態変更指令を出力する(#18)。
旋回状態変更指令を受け取ったスタビライザー制御部13aは、アクティブスタビライザー機構10のスタビライザー値を制御して、この車両を現状の状態よりさらにアンダーステアリング状態となるようにする。例えば、現状が軽いアンダーステアリング状態であれば、強いアンダーステアリング状態に変更する。また、現状が強いオーバーステアリング状態であれば、弱いオーバーステアリング状態に、あるいは現状が弱いオーバーステアリング状態であれば、軽いアンダーステアリング状態に変更する。このスタビライザー制御部13aによるアクティブスタビライザー機構10の制御は、この制御ルーチンとは別な制御ルーチンで行われる。
スタビライザー制御部13aへ旋回状態変更指令が出力されると、さらに旋回状態変更フラグに「1」を設定する(#19)。したがって、旋回状態変更フラグに「1」がたっていることは、現状がアンダーステアリング状態であろうとオーバーステアリング状態であろうとアクティブスタビライザー機構10がアンダーステアリング側に変更される制御が実行中であることを示している。旋回状態変更フラグに「1」を設定した後は、ステップ#02にジャンプする。
ステップ#12のチェックで車両進行方向手前にカーブが存在していない場合(#12No分岐)、ステップ#15のチェックで車両旋回半径:Rが道路カーブ半径:r以上の場合(#15No分岐)、ステップ#17のチェックで視点が視点基準線以上である場合(#17No分岐)、車両がカーブ路面内側端から飛び出してしまう可能性はないとみなされる。ここで、まず、旋回状態変更フラグの状態がチェックされる(#20)。旋回状態変更フラグの状態が「0」であるなら(#20No分岐)、スタビライザー制御部13aによる旋回状態変更処理が実行されていないので、そのままステップ#02にジャンプする。旋回状態変更フラグの状態が「1」であるなら(#20Yes分岐)、スタビライザー制御部13aによる旋回状態変更処理が実行されているので、旋回状態変更機構1としてのスタビライザー制御部13aへ旋回状態変更中止指令を出力して操向変更指令の解除を行う(#21)。これによりスタビライザー制御部13aによる旋回状態変更処理が中止される。さらに、旋回状態変更フラグに「0」を設定して(#22)、ステップ#02にジャンプする。
なお、上記制御ルーチンでは、ステップ#17で視点が視点基準線より下方であるかどうかの視点判定を行い、その結果によってステップ#18で単に旋回状態変更処理をONする操向変更指令を出力していた。これに代え、視線情報に視点が視点基準線より下方であるかどうかの視点判定結果以外に視点基準線から下方への偏差値が含まれている場合、視点基準線を下回るレベルによって操向変更指令に変更の強度を付加するようにしてもよい。つまり、視点が視点基準線を大きく下回るほど(偏差値が大きい)、アクティブスタビライザー機構10のスタビライザー値を大きく変更するような旋回状態変更処理を要求するように構成する。
〔第2の実施形態〕
図6は本発明に係る車両制御装置の第2の実施形態を示すもので、車両制御装置の全体構成を示す、先の図1に対応する模式構成図である。この第2の実施形態では、走行状態変更機構1として操舵トルク制御機構110が用いられていることで他の実施形態と異なっている。操舵トルク制御機構110は、パワーステアリングユニット111と操舵トルクコントローラ113とを備えている。パワーステアリングユニット111は電動モータなどの補助動力源から前輪ステアリング系に操舵トルクを付与する。操舵トルクコントローラ113には、操舵用ハンドルSWの操作角を検出する操作角センサ92とパワーステアリングユニット111とが接続されている。操舵トルクコントローラ113は、操作角センサ92からの検出信号を入力して、適切な操舵トルクを前輪ステアリング系に付与するようにパワーステアリングユニット111に制御信号を出力する制御トルク制御部113aを有する。
この第2の実施形態においては、カーブ走行評価部50における、上述した3つの旋回状態変更指令出力判定のためのルールの全てが成立した場合、運転者の運転技量が未熟で車両旋回半径がカーブの旋回半径に比べて小さくなっていることが予想できるので、操舵トルク制御機構110の制御トルク制御部113aに旋回状態変更指令が出力される(図5のステップ#18参照)。制御トルク制御部113aは受け取った旋回状態変更指令に基づいて、操舵角がより小さくなる(車両旋回半径が大きくなる)ようにパワーステアリングユニット111に制御信号を送る。これにより、車両の車両旋回半径が拡大するような旋回状態に変更され、未熟な運転者の近視眼的な運転に基づく車両の道路逸脱が防止される。
〔第3の実施形態〕
図7は本発明に係る車両制御装置の第3の実施形態を示すもので、車両制御装置の全体構成を示す、先の図1に対応する模式構成図である。この第3の実施形態では、走行状態変更機構1として操舵変更機構210が用いられていることで他の実施形態と異なっている。操舵変更機構210は、舵角変換比可変ユニット211と舵角変更コントローラ213とを備えている。舵角変換比可変ユニット211は前輪ステアリング系に組み込まれ、操舵用ハンドルSWと前輪FW1、FW2とを連結するステアリングシャフトに設けられた減速機とモータとを有する。このような舵角変換比可変ユニット211は、例えば特開平11−34894号公報から知られている。このモータに制御信号を与えることで所定の舵角変換比に基づいた操舵が実現する。舵角変更コントローラ213には、操舵用ハンドルSWの操作角を検出する操作角センサ92と舵角変換比可変ユニット211とが接続されている。舵角変更コントローラ213は、操作角センサ92からの検出信号を入力して、適切な操舵角を前輪FW1、FW2に作り出させるように舵角変換比可変ユニット211に制御信号を出力する舵角変換比制御部213aを有する。
この第3の実施形態においては、カーブ走行評価部50における、上述した3つの旋回状態変更指令出力判定のためのルールの全てが成立した場合、運転者の運転技量が未熟で車両旋回半径がカーブの旋回半径に比べて小さくなっていることが予想できるので、操舵変更機構210の制舵角変換比制御部213aに旋回状態変更指令が出力される(図5のステップ#18参照)。舵角変換比制御部213aは受け取った旋回状態変更指令に基づいて、操舵角がより小さくなる(車両旋回半径が大きくなる)ように舵角変換比可変ユニット211に制御信号を送る。これにより、車両の車両旋回半径が拡大するような旋回状態に変更され、未熟な運転者の近視眼的な運転に基づく車両の道路逸脱が防止される。
〔第4の実施形態〕
図8は本発明に係る車両制御装置の第4の実施形態を示すもので、車両制御装置の全体構成を示す、先の図1に対応する模式構成図である。この第4の実施形態では、走行状態変更機構1として制動力操作機構310が用いられていることで他の実施形態と異なっている。制動力操作機構310は、車両に搭載されているブレーキシステムであり、ブレーキペダルの踏み込みやスリップ走行状態の検知に基づいてブレーキコントローラ2が適切にブレーキBを操作する。従って、図8に示されている制動力操作機構310のコントローラとしての制動力操作コントローラ313はブレーキコントローラ2によって兼用できるものであるが、ここでは先に述べた実施の形態と比較した説明をするため、別個に設けている。ここでは、制動力操作コントローラ313に備えられているブレーキ制御部313aは、カーブ走行評価手段50からの旋回状態変更指令に基づいて、右前輪FW1、左前輪FW2、右後輪RW1、左後輪RW2のブレーキBを独立的に操作して、車両の旋回状態を変更、例えば車両旋回半径を大きくするようにブレーキコントローラ2に制御信号を与える。
この第4の実施形態においては、カーブ走行評価部50における、上述した3つの旋回状態変更指令出力判定のためのルールの全てが成立した場合、運転者の運転技量が未熟で車両旋回半径がカーブの旋回半径に比べて小さくなっていることが予想できるので、制動力操作機構110のブレーキ制御部313aに旋回状態変更指令が出力される(図5のステップ#18参照)。ブレーキ制御部313aは受け取った旋回状態変更指令に基づいて、車両旋回半径が大きくなるようなブレーキ操作を行うようにブレーキコントローラ2に制御信号を送る。これにより、車両の車両旋回半径が拡大するような旋回状態に変更され、未熟な運転者の近視眼的な運転に基づく車両の道路逸脱が防止される。
〔その他の実施形態〕
(1)
上述した4つの実施形態では、カーブ走行評価部50から旋回状態変更指令を与えられる走行状態変更機構1として、アクティブスタビライザー機構10、操舵トルク制御機構110、操舵変更機構210、制動力操作機構310のいずれか1つを用いていたが、これに代えて、これらの機構の任意の組み合わせまたはその全てを走行状態変更機構1として用いてもよい。
(2)
4つの実施形態では、カーブ走行評価部50と、このカーブ走行評価部50から旋回状態変更指令与えられる旋回状態変更機構1のコントローラ13、113、213、313を別個に機能ブロックで表していたが、これを一体化させてもよい。図1、図6〜図8で示された機能ブロック図は各機能の説明をわかりやすくするための構成であり、実際の構成は図示されたものに限定されるわけではない。
(3)
視線検出装置4の視点判定手段40で用いられる視点基準線(基準レベル)は、予め設定されたものとしたが、運転者に合わせて設定する構成が望ましく、シート姿勢などによって修正することも好適である。さらには、運転者が直線走行しているときの平均的な視点位置から視点基準線を求めるようにしてもよい。
(4)
上述した実施形態の説明では、カーブ走行評価部50は、カーブ特性情報と旋回走行状態情報と視線情報とに基づいて旋回状態変更機構1へ旋回状態変更指令を出力していたが、旋回走行状態情報は必須条件ではない。従って、本発明において、カーブ走行評価部50は、カーブ特性情報と視線情報とに基づいて旋回状態変更機構1へ旋回状態変更指令を出力する構成を採用することができる。
本発明による第1実施形態の車両制御装置を搭載した車両の模式構成図 本発明による車両制御装置の機能ブロック図 視線検出装置の構成を示す機能ブロック図 視点基準線と視点との関係を説明する説明図 本発明による車両制御装置における制御ルーチンの一例を示すフローチャート 本発明による第2実施形態の車両制御装置を搭載した車両の模式構成図 本発明による第3実施形態の車両制御装置を搭載した車両の模式構成図 本発明による第4実施形態の車両制御装置を搭載した車両の模式構成図
符号の説明
1 走行状態変更機構
4 視線検出装置
10 アクティブスタビライザー機構
20 旋回状態算定手段
30 カーブ認識手段
40 視点判定手段
50 カーブ走行評価手段

Claims (9)

  1. 旋回状態変更指令に基づいて旋回状態を変更する旋回状態変更機構を備えた車両制御装置において、
    車両の進行方向に存在するカーブの形状を含むカーブ特性情報と、運転者の視線に関する視線情報とを入力して、これらの情報に基づいて前記旋回状態変更機構へ旋回状態変更指令を出力するカーブ走行評価手段が備えられ
    前記カーブ走行評価手段は、前記視線情報に含まれている視点の基準レベルに対する上下位置を前記旋回状態変更指令出力の判定条件の1つとして用い、前記視点が基準レベルの下に位置する場合には前記車両が前記カーブの内側に向かって走行しているとみなして前記旋回状態変更機構が前記車両の旋回状態を車両旋回半径が拡大するような旋回状態に変更する旋回状態変更指令を出力する車両制御装置。
  2. 前記カーブ走行評価手段は、さらに前記車両の旋回走行状態情報を入力するとともに前記旋回状態変更指令の出力のために前記旋回走行状態情報も利用する請求項1に記載の車両制御装置。
  3. 前記カーブ走行評価手段は、前記カーブ特性情報に含まれている道路カーブ半径と、前記旋回走行状態情報に含まれている車両旋回半径との比較を前記旋回状態変更指令出力の判定条件の1つとして用いる請求項2に記載の車両制御装置。
  4. 前記旋回状態変更機構として、車両のステアリング特性を調整するステアリング特性調整機構が含まれている請求項1からのいずれか一項に記載の車両制御装置。
  5. 前記ステアリング特性調整機構は、アクティブスタビライザー機構とこのアクティブスタビライザー機構における車両前後のスタビライザー値を制御するスタビライザー制御部とを含む請求項に記載の車両制御装置。
  6. 前記旋回状態変更機構として、ステアリング機構における操舵トルクを制御する操舵トルク制御機構が含まれている請求項1からのいずれか一項に記載の車両制御装置。
  7. 前記旋回状態変更機構として、操舵用ハンドルによる車輪の操舵角を変更する操舵角変更機構が含まれている請求項1からのいずれか一項に記載の車両制御装置。
  8. 前記旋回状態変更機構として、各車輪の制動力を操作する制動力操作機構が含まれている請求項1からのいずれか一項に記載の車両制御装置。
  9. 運転者が基準レベルを超える操作を行った場合に、前記旋回状態変更指令に基づく旋回状態変更を解除する請求項1からのいずれか一項に記載の車両制御装置。
JP2008167616A 2008-06-26 2008-06-26 車両制御装置 Expired - Fee Related JP5196252B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008167616A JP5196252B2 (ja) 2008-06-26 2008-06-26 車両制御装置
US12/481,367 US20090326761A1 (en) 2008-06-26 2009-06-09 Vehicle control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008167616A JP5196252B2 (ja) 2008-06-26 2008-06-26 車両制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010006232A JP2010006232A (ja) 2010-01-14
JP5196252B2 true JP5196252B2 (ja) 2013-05-15

Family

ID=41448422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008167616A Expired - Fee Related JP5196252B2 (ja) 2008-06-26 2008-06-26 車両制御装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20090326761A1 (ja)
JP (1) JP5196252B2 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5378318B2 (ja) * 2010-07-30 2013-12-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両運動制御装置
DE102012004929A1 (de) * 2012-03-10 2013-09-12 Audi Ag Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug
JP5620951B2 (ja) * 2012-07-27 2014-11-05 富士重工業株式会社 車両のパワーステアリング制御装置
MX355311B (es) * 2012-10-04 2018-04-16 Nissan Motor Dispositivo de control de direccion.
US9805276B2 (en) * 2016-03-31 2017-10-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Generating real-time driver familiarity index for fine-grained dynamic road scenes
DE102016225639A1 (de) * 2016-12-20 2018-07-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Head-up-Display-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug, Verfahren, Vorrichtung und computerlesbares Speichermedium mit Instruktionen zur Steuerung einer Anzeige einer Head-up-Display-Vorrichtung
DE102017212254A1 (de) * 2017-07-18 2019-01-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Prädiktive Streckenführung eines Fahrzeugs
KR102474813B1 (ko) * 2017-12-13 2022-12-06 현대자동차주식회사 차량의 주행 제어 장치 및 방법
US11724735B2 (en) * 2018-12-19 2023-08-15 Hl Mando Corporation Steering control apparatus, steering control method, and steering apparatus
KR20210003562A (ko) * 2019-07-02 2021-01-12 현대자동차주식회사 차량의 사용자 거동 예측 장치 및 방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3269927B2 (ja) * 1994-11-30 2002-04-02 本田技研工業株式会社 車両の操舵制御装置
JPH097100A (ja) * 1995-06-19 1997-01-10 Honda Motor Co Ltd 運転者注視点予測装置及びこれを用いた車両用運転支援システム
DE19983911B4 (de) * 1999-01-27 2018-09-06 Compumedics Sleep Pty. Ltd. Wachsamkeitsüberwachungssystem
JP4205442B2 (ja) * 2003-01-16 2009-01-07 本田技研工業株式会社 操舵装置
US7212901B2 (en) * 2003-10-29 2007-05-01 Nissan Motor Co., Ltd. Lane departure prevention apparatus
JP2006089005A (ja) * 2003-11-07 2006-04-06 Toyota Motor Corp 車両挙動制御装置
AU2003300514A1 (en) * 2003-12-01 2005-06-24 Volvo Technology Corporation Perceptual enhancement displays based on knowledge of head and/or eye and/or gaze position
JP2005178627A (ja) * 2003-12-19 2005-07-07 Toyota Motor Corp 車両の統合制御システム
JP4206928B2 (ja) * 2004-01-19 2009-01-14 株式会社デンソー 衝突可能性判定装置
JP4193765B2 (ja) * 2004-01-28 2008-12-10 トヨタ自動車株式会社 車両用走行支援装置
US7403124B2 (en) * 2005-05-10 2008-07-22 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Driving support equipment for vehicles
JP4887980B2 (ja) * 2005-11-09 2012-02-29 日産自動車株式会社 車両用運転操作補助装置および車両用運転操作補助装置を備えた車両
JP4604985B2 (ja) * 2005-11-28 2011-01-05 トヨタ自動車株式会社 車輌の走行制御装置
JP4956035B2 (ja) * 2006-04-04 2012-06-20 本田技研工業株式会社 車両制御装置
JP4582052B2 (ja) * 2006-06-07 2010-11-17 トヨタ自動車株式会社 走行支援装置
JP4899680B2 (ja) * 2006-07-18 2012-03-21 日産自動車株式会社 車線逸脱防止装置
JP2008030617A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Toyota Motor Corp 車線維持支援装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010006232A (ja) 2010-01-14
US20090326761A1 (en) 2009-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5196252B2 (ja) 車両制御装置
US9669813B2 (en) Vehicle driving support control device
JP4995029B2 (ja) 車両の運転支援装置
EP3808623B1 (en) Vehicle control device and vehicle control method
JP5257923B2 (ja) 車両の運動制御装置
WO2016075899A1 (ja) 車両加減速制御装置
EP1078831A2 (en) Yaw controlling apparatus for an automobile
JP4752819B2 (ja) 車両の走行制御装置
JP6928512B2 (ja) 運転支援装置、運転支援方法および運転支援システム
JP6613590B2 (ja) 走行制御装置および走行制御方法
JP5120049B2 (ja) 車両の走行制御装置
JPH10269499A (ja) 車両の車速制御装置
CN110857092B (zh) 车辆控制装置及车辆控制方法
JP5023858B2 (ja) 車線内走行支援装置、自動車および車線内走行支援方法
KR102274120B1 (ko) 후륜 조향 시스템의 제어 장치 및 방법
JP4654692B2 (ja) 旋回車速設定装置
WO2011086998A1 (ja) 操舵装置
EP3960564A1 (en) Control device and control method
JP6637553B1 (ja) 車両制御装置
JP7110811B2 (ja) 車両制御装置および車両制御方法
US8463498B2 (en) Method for controlling the side slip angle of a rear-wheel drive vehicle when turning
JP5900309B2 (ja) 車線維持支援装置
JP5420263B2 (ja) 車両のシート制御装置
WO2010016108A1 (ja) 車両の走行制御装置
JP5122307B2 (ja) 車両の運動制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110609

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121101

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121126

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130123

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160215

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees