JP5196252B2 - 車両制御装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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3のいずれか一項に記載の車両制御装置。
- 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4に記載の車両制御装置。
- 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5のいずれか一項に記載の車両制御装置。
- 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6のいずれか一項に記載の車両制御装置。
- 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7のいずれか一項に記載の車両制御装置。
- 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8のいずれか一項に記載の車両制御装置。
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