JP5314539B2 - 車両の操舵支援制御装置 - Google Patents
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Description
図1において、符号1は電動パワーステアリング装置を示し、この電動パワーステアリング装置1は、ステアリング軸2が、図示しない車体フレームにステアリングコラム3を介して回動自在に支持されており、その一端が運転席側へ延出され、他端がエンジンルーム側へ延出されている。ステアリング軸2の運転席側端部には、ステアリングホイール4が固設され、また、エンジンルーム側へ延出する端部には、ピニオン軸5が連設されている。
xe=(zt2・γ)/(2・V) …(1)
xe=(θH・zt2)/(2・(1+A・V2)・lw・n) …(2)
ここで、lwはホイールベース、nはステアリングギヤ比である。また、Aは車両のスタビリティファクタであり、例えば、以下の(3)式により算出される。
A=−(m/(2・(lf+lr)2))
・(lf・Kf−lr・Kr)/(Kf・Kr) …(3)
ここで、mは車両質量、lfは前軸−重心間距離、lrは後軸−重心間距離、Kfは前輪の等価コーナリングパワー、Krは後輪の等価コーナリングパワーである。
θHt=Gl・(xc−xe)3+Gy・θca …(4)
ここで、Glは、予め設定しておいた横位置制御フィードバックゲイン、Gyは、予め設定しておいたヨー角フィードバックゲインである。このように、目標ハンドル角算出部20dは、目標操舵角算出手段として設けられている。
T1=R1・(Gp・(θHt−θH)+Gd・d(θHt−θH)/dt)…(5)
ここで、Gpは、予め設定しておいた操舵角フィードバック制御比例項ゲイン、Gdは、予め設定しておいた操舵角フィードバック制御微分項ゲインである。
T2=R2・(2・ξ・Kf・(β+(lf/V)・γd−θHt/n))…(6)
ここで、ξはトレールを示す。また、βは車体すべり角を示し、γdは目標ヨーレートを示し、それぞれ(7)、(8)式により、算出される。
β=((1−(m/(2・(lf+lr)))・(lf/(lr・Kr))・V2)
/(1+A・V2))・(lr/(lf+lr))・(θH/n)…(7)
γd=(1/(1+A・V2))・(V/(lf+lr))・(θH/n)…(8)
すなわち、上述の(6)式は、目標進行路を走行するための操舵トルクを自車両の運転状態を基に車両モデルにより算出することを意味するもので、この操舵トルクを第2の制御量T2として算出するのである。このため、第2の制御量T2は、あくまでも車両モデルを基本とした制御となるため、通常の操舵の周波数領域(低周波領域)での応答となり、上述のフィードバック制御による第1の制御量T1と比較すると、その効果がやや遅れて反映されることになる。その反面、上述の如く低周波領域での応答で収まるため、現在のドライバの操舵に自然と付加されるようにその効果が表れることとなり、ドライバに対して過干渉となることがなく、自然な制御効果があらわれることになる。このため、ドライバの意識の低下が少ない場合(覚醒度DAが高い、或いは、漫然度DLが低い場合)においては、ドライバに対して過干渉となることなく、車両が適切に車線走行を維持できるように、第2の制御分担比設定部20gで、第2の制御量T2の制御分担比R2が大きく設定される。また、ドライバの意識の低下が大きい場合(覚醒度DAが低い、或いは、漫然度DLが高い場合)では、積極的に制御して、且つ、ドライバにより確かな警報感を与える方が好ましいため(第1の制御量T1の割合を多くした方が好ましいため)、第2の制御分担比設定部20gで、第2の制御量T2の制御分担比R2が小さく設定される。このように、第2の制御量算出部20iは、第2の制御量算出手段として設けられている。
Tc=T1+T2 …(9)
まず、ステップ(以下、「S」と略称)101で、必要なパラメータ、すなわち、車速V、ハンドル角θH、ヨーレートγ、前方の道路形状、自車両の走行路に対するヨー角θca、覚醒度DA、漫然度DLが読み込まれる。
20 操舵制御部
20a 前方注視距離算出部
20b 目標通過点算出部(目標進行路設定手段)
20c 推定通過点算出部(推定進行路設定手段)
20d 目標ハンドル角算出部(目標操舵角算出手段)
20e 意識判定部(制御割合設定手段)
20f 第1の制御分担比設定部(制御割合設定手段)
20g 第2の制御分担比設定部(制御割合設定手段)
20h 第1の制御量算出部(第1の制御量算出手段)
20i 第2の制御量算出部(第2の制御量算出手段)
20j 制御量算出部(制御量算出手段)
31 車速センサ
32 ハンドル角センサ
33 ヨーレートセンサ
34 前方認識装置(前方情報検出手段)
35 覚醒度検出装置(運転意識低下度合検出手段)
36 漫然度検出装置(運転意識低下度合検出手段)
Claims (3)
- 自車両前方の走行路情報を検出する前方情報検出手段と、
上記自車両前方の走行路情報を基に自車両の目標進行路を設定する目標進行路設定手段と、
現在の自車両の運転状態を基に自車両が走行すると予測される推定進行路を設定する推定進行路設定手段と、
少なくとも上記目標進行路と上記推定進行路を基に自車両が上記目標進行路を走行するための目標操舵角を算出する目標操舵角算出手段と、
現在の操舵角が上記目標操舵角となる操舵トルクを第1の制御量としてフィードバック制御により算出する第1の制御量算出手段と、
自車両の運転状態を基に車両モデルにより上記目標進行路を走行するための操舵トルクを第2の制御量として算出する第2の制御量算出手段と、
ドライバの運転意識の低下度合を検出する運転意識低下度合検出手段と、
上記ドライバの運転意識の低下度合に応じて全体の制御量に対する上記第1の制御量と上記第2の制御量の制御割合を可変設定する制御割合設定手段と、
上記第1の制御量と上記第2の制御量と上記制御割合とに基づいて操舵トルクを制御量として算出する制御量算出手段と、
を備えたことを特徴とする車両の操舵支援制御装置。 - 上記制御割合設定手段は、上記運転意識低下度合検出手段で検出したドライバの運転意識が低く、低下度合が高い場合ほど、上記第1の制御量の割合が大きくなり、上記第2の制御量の割合が小さくなるように上記制御割合を設定することを特徴とする請求項1記載の車両の操舵支援制御装置。
- 上記運転意識低下度合検出手段は、ドライバの覚醒度と漫然度の少なくとも一方で上記ドライバの運転意識低下度合を検出するものであって、上記ドライバの運転意識低下度合が低く上記ドライバの運転意識が高い場合には上記覚醒度は高く検出され、上記漫然度は低く検出される一方、上記ドライバの運転意識低下度合が高く上記ドライバの運転意識が低い場合には上記覚醒度は低く検出され、上記漫然度が高く検出されることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車両の操舵支援制御装置。
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