JP5716327B2 - Vehicle motion control device and vehicle motion control program - Google Patents
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Description
本発明は、車両運動制御装置及び車両運動制御プログラムに係り、特に、簡単な構成のマップを用いて目標位置及び目標位置における速度方向に到達させるための最適な車体合成力を導出する車両運動制御装置及び車両運動制御プログラムに関する。 The present invention relates to a vehicle motion control device and a vehicle motion control program, and in particular, vehicle motion control for deriving an optimal vehicle body combined force for reaching a target position and a speed direction at the target position using a map having a simple configuration. The present invention relates to an apparatus and a vehicle motion control program.
従来、車体に加える目標合成力と、各車輪の限界摩擦円の大きさから推定される限界合成力との比をμ利用率として設定し、限界摩擦円の大きさとμ利用率とからタイヤ発生力の大きさ、及び各制御対象車輪で発生するタイヤ発生力の方向を設定し、設定されタイヤ発生力の大きさ、及び設定されたタイヤ発生力の方向に基づいて、各制御対象車輪の操舵と制動又は操舵と駆動との協調制御を行なう車両制御装置が提案されている(特許文献1参照)。 Conventionally, the ratio of the target composite force applied to the vehicle body and the limit composite force estimated from the size of the limit friction circle of each wheel is set as a μ utilization rate, and tires are generated from the size of the limit friction circle and the μ utilization rate. The direction of the tire generation force generated at each control target wheel is set, and the steering of each control target wheel is set based on the set tire generation force and the set tire generation force direction. A vehicle control device that performs cooperative control of braking or steering and driving has been proposed (see Patent Document 1).
また、車両よりも前方の道路上に存在する障害物を回避するための回避操作量を、車両に生じる加速力、減速力および横力の合成力が車両のタイヤのグリップ力の最大値よりも小さくなる範囲内で算出する回避操作算出装置が提案されている(特許文献2参照)。 In addition, the amount of avoidance operation for avoiding obstacles existing on the road ahead of the vehicle is determined by the combined force of acceleration force, deceleration force and lateral force generated in the vehicle is greater than the maximum value of the grip force of the vehicle tire. There has been proposed an avoidance operation calculation device that calculates within a smaller range (see Patent Document 2).
また、車両が走行する道路上に存在する障害物を検出し、検出現在時刻から評価終了時刻後の自車両の予測位置及び外部環境に基づいて、自車両の回避後の目標姿勢角を設定し、現在時刻の外部環境及び障害物の状態量に基づいてリスクポテンシャル関数を設定し、そのリスクと運転操作量の時間積分値、目標姿勢角と自車両の姿勢角との差などに基づく評価値を算出し、評価値が最小となる軌道を導出する回避操作算出装置が提案されている(特許文献3参照)。 Also, obstacles present on the road on which the vehicle travels are detected, and the target attitude angle after avoiding the host vehicle is set based on the predicted position of the host vehicle and the external environment after the evaluation end time from the current detection time. The risk potential function is set based on the external environment at the current time and the state quantity of the obstacle, and the evaluation value based on the time integral value of the risk and the driving operation amount, the difference between the target attitude angle and the attitude angle of the host vehicle, etc. And an avoidance operation calculation device that derives a trajectory that minimizes the evaluation value has been proposed (see Patent Document 3).
また、相対速度の車体前後方向の成分、最大車体加速度、及び障害物を回避するための車体横方向距離で定めた第1のパラメータ、及び相対速度の車体横方向の成分、最大車体加速度、及び車体横方向距離で定めた第2のパラメータ、及び障害物を回避するための車体発生力の方向の関係を定めたマップを記憶し、自車両と障害物との間の距離、及び自車両の障害物に対する相対速度を検出し、検出された距離及び相対速度に基づいて、パラメータを演算し、演算されたパラメータ及びマップを用いて車体発生力の方向θを導出する障害物回避制御装置が提案されている(特許文献4参照)。 Also, a first parameter defined by a vehicle longitudinal direction component of relative speed, a maximum vehicle body acceleration, and a vehicle body lateral distance for avoiding an obstacle, and a vehicle lateral direction component of a relative speed, a maximum vehicle body acceleration, and The second parameter determined by the lateral distance of the vehicle body and a map that defines the relationship of the direction of the vehicle body generated force to avoid the obstacle are stored, and the distance between the vehicle and the obstacle, Proposed obstacle avoidance control device that detects relative speed with respect to obstacles, calculates parameters based on the detected distance and relative speed, and derives the direction θ of the vehicle body generated force using the calculated parameters and map (See Patent Document 4).
また、ロボットの位置、ロボットが到達目標とする目標到達位置、ロボットが目標到達位置へ到達する時に目標とする目標速度、およびロボットの制限最高速度又は制限最高加速度の各値を用いて、ロボットが制限最高速度又は制限最高加速度を越えない速度をとるとともにロボットの初期位置から目標位置へ到達するのに要する時間が等しい軌道の中ではロボットの加速度の二乗総和が最小となるようにするロボットの制御装置が提案されている(特許文献5参照)。 In addition, the robot position, the target arrival position that the robot reaches the target, the target speed that the target reaches when the robot reaches the target arrival position, and the maximum speed limit or maximum acceleration limit value of the robot Control the robot so that the sum of the squares of the acceleration of the robot is minimized in a trajectory that takes a speed that does not exceed the maximum speed limit or the maximum acceleration and that takes the same time to reach the target position from the initial position of the robot. An apparatus has been proposed (see Patent Document 5).
また、車両がスタート位置Pに停止したとき、物体検出手段で検出した周囲の物体の状況から最適目標位置と、最適目標位置を通る一定半径rの円弧よりなる第1の移動軌跡とを設定し、第1の移動軌跡上に所定位置Sを選択し、スタート位置Pから所定位置Sまでの第2の移動軌跡を設定し、所定位置Sは、第2の移動軌跡での車両の移動距離が最小になるように選択される車両の自動操舵装置が提案されている(特許文献6参照)。 Further, when the vehicle stops at the start position P, an optimum target position and a first movement trajectory composed of an arc having a constant radius r passing through the optimum target position are set based on the status of surrounding objects detected by the object detection means. A predetermined position S is selected on the first movement locus, a second movement locus from the start position P to the predetermined position S is set, and the predetermined position S indicates that the moving distance of the vehicle on the second movement locus is An automatic steering device for a vehicle that is selected to be minimized has been proposed (see Patent Document 6).
しかしながら、特許文献1では、目標の車体合成力が与えられた場合の操舵及び駆動制御については記載されているが、目標位置及び目標位置における速度方向に到達するための車体合成力の導出については記載されていない。 However, Patent Document 1 describes the steering and drive control in the case where a target vehicle body resultant force is applied, but the derivation of the vehicle body composite force for reaching the target position and the speed direction at the target position is described. Not listed.
また、特許文献2の技術では、目標位置に到達させるような車体合成力を導出してはいるが、目標位置及び目標位置における速度方向に到達するための車体合成力は導出されていない。 Further, in the technique of Patent Document 2, a vehicle body composite force that reaches a target position is derived, but a vehicle body composite force that reaches a target position and a speed direction at the target position is not derived.
また、特許文献3の技術では、車速を所望の一定値に近づけながら運転操作量の積分値を最小化するような軌道、また、特許文献5の技術では、加速度の二乗和が最小化される軌道を算出しているが、目標位置及び目標位置における速度方向に到達するための車体合成力を導出しているとはいえない。 Further, in the technique of Patent Document 3, a trajectory that minimizes the integrated value of the driving operation amount while bringing the vehicle speed close to a desired constant value, and in the technique of Patent Document 5, the sum of squares of acceleration is minimized. Although the trajectory is calculated, it cannot be said that the vehicle body composite force for reaching the target position and the speed direction at the target position is derived.
また、特許文献4の技術では、横移動距離及び車体合成力の最大値が指定された場合に、回避距離を最短にする回避軌道、また、特許文献6の技術では、自車両を目標位置に到達させる移動距離が最小となる軌道を算出しているが、目標位置及び目標位置における速度方向に到達するための車体合成力は導出されていない。 Further, in the technique of Patent Document 4, an avoidance trajectory that minimizes the avoidance distance when the maximum value of the lateral movement distance and the vehicle body composite force is specified, and in the technique of Patent Document 6, the host vehicle is set at the target position. Although the trajectory that minimizes the travel distance to be reached is calculated, the target position and the vehicle body resultant force for reaching the speed direction at the target position are not derived.
本発明は、最適制御法によって求められた車体合成力の最大値が最小となる最適解を元にして作成した簡単な構成のマップを用いて目標位置及び目標位置における速度方向に到達させるために最大値が最小となる車体合成力を導出することができる車両運動制御装置及び車両運動制御プログラムを提供することを目的とする。 The present invention is to achieve a target position and a speed direction at the target position using a map of a simple configuration created based on an optimal solution that minimizes the maximum value of the vehicle body resultant force obtained by the optimal control method. An object of the present invention is to provide a vehicle motion control device and a vehicle motion control program capable of deriving a vehicle body resultant force having a minimum maximum value.
上記目的を達成するために、第1の発明の車両運動制御装置は、目標位置及び該目標位置における速度方向を設定する設定手段と、自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段と、前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体前後方向の成分Xeと車体横方向の成分Yeとの比で定めた第1のパラメータ、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた第2のパラメータ、及び前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成力を求めるために導入した第1の導入パラメータν1の、前記成分Xe、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での値ν1’の関係を定めた第1のマップ、前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成力を求めるために導入した前記第1の導入パラメータν1と異なる第2の導入パラメータν2の、前記仮定の下での値ν2’の関係を定めた第2のマップ、並びに前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記目標位置に到達する時刻teの、前記仮定の下での時刻te’の関係を定めた第3のマップを記憶した記憶手段と、前記検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度に基づいて、前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータを演算し、演算された第1のパラメータ、第2のパラメータ、前記第1のマップ、前記第2のマップ、及び前記第3のマップを用いて前記車体合成力の時系列データを導出する導出手段と、を含んで構成されている。 In order to achieve the above object, a vehicle motion control device according to a first aspect of the present invention includes a setting means for setting a target position and a speed direction at the target position, a distance between the host vehicle and the target position, and the host vehicle. Detection means for detecting the speed of the vehicle, and a first parameter determined by a ratio of a component X e in the vehicle longitudinal direction and a component Y e in the vehicle lateral direction of the distance when the speed direction is the vehicle longitudinal direction, The second parameter determined by the ratio of the vehicle body longitudinal component v x0 and the vehicle lateral component v y0 of the vehicle speed, and the maximum value is the minimum in order to be in the speed direction at the target position and the target position. Of the first introduction parameter ν 1 introduced to obtain the vehicle body composite force, the component X e , the component Y e , the component v x0 , and the component v y0 , the first parameter and the first Depending on the parameters of 2 And two of the first map that defines the relationship between the value [nu 1 'under the assumption that a specific value, the first parameter, the second parameter, and the target position and the at the target position A value ν 2 ′ under the above assumption of a second introduction parameter ν 2 that is different from the first introduction parameter ν 1 introduced to obtain the vehicle body composite force that has the minimum value in order to reach the speed direction. And the relationship between the first parameter, the second parameter, and the time t e when reaching the target position, the time t e ′ under the assumption. Based on the current distance and the current speed detected by the detection means, the storage means storing the third map, the first parameter and the second parameter are calculated, and the calculated first 1 parameter, 2nd parameter The first map, the second map, and is configured to include a, a deriving means for deriving a time series data of the vehicle body resultant force using the third map.
また、第2の発明の車両運動制御装置は、目標位置及び該目標位置における速度方向を設定する設定手段と、自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段と、前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体前後方向の成分Xeと車体横方向の成分Yeとの比で定めた第1のパラメータ、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた第2のパラメータ、及び前記成分Xe、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成加速度の方向θの関係を定めた第1のマップ、並びに前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記仮定の下での前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成加速度F0’/m’の関係を定めた第2のマップを記憶した記憶手段と、前記検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度に基づいて、前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータを演算し、演算された第1のパラメータ、第2のパラメータ、前記第1のマップ、及び前記第2のマップを用いて現在時刻における前記車体合成力を導出する導出手段と、を含んで構成されている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle motion control apparatus for detecting a setting means for setting a target position and a speed direction at the target position, a distance between the host vehicle and the target position, and a speed of the host vehicle. means a first parameter determined by the ratio of the longitudinal direction of the vehicle body component X e and the vehicle body lateral component element Y e the distance when the velocity direction is the longitudinal direction of the vehicle body, the vehicle longitudinal speed of the vehicle A second parameter determined by a ratio of a component v x0 in the direction and a component v y0 in the lateral direction of the vehicle body, and the first of the component X e , the component Y e , the component v x0 , and the component v y0 . The target position under the assumption that two parameters according to the parameter and the second parameter are specific values, and the direction of the vehicle body composite acceleration at which the maximum value is minimum to become the speed direction at the target position A first matrix that defines the relationship of θ , The first parameter, the second parameter, and the target position under the assumption, and the vehicle body composite acceleration F 0 ′ that minimizes the maximum value to become the speed direction at the target position. Based on the current distance and the current speed detected by the detection means, the storage means storing the second map defining the relationship of / m ′, and the second parameter And derivation means for deriving the vehicle body composite force at the current time using the calculated first parameter, second parameter, the first map, and the second map. Has been.
このように、第1及び第2の発明の車両運動制御装置によれば、自車両と目標位置との距離の車体前後方向の成分Xe、車体横方向の成分Ye、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び車体横方向の成分vy0により演算されるパラメータを用いた簡単な構成のマップを用いて目標位置及び目標位置における速度方向に到達させるために最大値が最小となる車体合成力を導出することができる。 As described above, according to the vehicle motion control devices of the first and second aspects of the present invention, the longitudinal component X e , the lateral component Y e of the distance between the host vehicle and the target position, the speed of the host vehicle In order to reach the target position and the speed direction at the target position using the map of a simple configuration using parameters calculated by the vehicle body longitudinal component v x0 and the vehicle body lateral component v y0 , the maximum value is minimum. The vehicle body composite force can be derived.
また、第3の発明の車両運動制御装置は、目標位置及び該目標位置における速度方向を設定する設定手段と、自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段と、特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体前後方向の成分vx0又は車体横方向の成分vy0とを用いた第1のパラメータ、前記速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた、または特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体横方向の成分vy0とを用いた第2のパラメータ、及び特定の車体合成力の最大値F0を設定した場合の前記距離の車体横方向の成分Yeに対応する前記車体前後方向の成分の最短距離Xsを求めるために導入した第1の導入パラメータν1の、前記車体合成加速度F0/m、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での値ν1’の関係を定めた第1のマップ、前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記車体前後方向の成分の最短距離Xsを求めるために導入した前記第1の導入パラメータν1と異なる第2の導入パラメータν2の、前記仮定の下での値ν2’の関係を定めた第2のマップ、並びに前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記最短距離Xs及び前記距離の車体横方向の成分Yeで定まる位置に到達する時刻teの、前記仮定の下での時刻te’関係を定めた第3のマップを記憶した記憶手段と、前記検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度に基づいて、前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータを演算し、演算された第1のパラメータ、第2のパラメータ、前記第1のマップ、前記第2のマップ、及び前記第3のマップを用いて前記最短距離Xsを求め、求めた前記最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となるまで、前記特定の車体合成力の最大値F0を変更しながら繰り返し前記最短距離Xsを求め、前記最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となったときの前記特定の車体合成力の最大値F0に基づいて、車体合成力の時系列データを導出する導出手段と、を含んで構成することができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a vehicle motion control device for detecting a setting means for setting a target position and a speed direction at the target position, a distance between the host vehicle and the target position, and a speed of the host vehicle. A vehicle body lateral component Y e of the distance and a vehicle longitudinal component v x0 of the own vehicle speed or the vehicle lateral direction when the vehicle body longitudinal acceleration is the specific vehicle body composite acceleration F 0 / m and the vehicle speed. first parameter and using a direction component v y0, the determined by the ratio of the vehicle speed longitudinal and component v x0 and vehicle lateral component v y0, or a specific body composite acceleration F 0 / m A second parameter using a lateral vehicle component Y e of the distance and a lateral vehicle component v y0 of the vehicle speed when the speed direction is the longitudinal direction of the vehicle body, and a specific vehicle composite force wherein in the case of setting the maximum value F 0 First introduction parameters [nu 1 introduced to determine the shortest distance X s of the longitudinal direction of the vehicle body components corresponding to the lateral direction of the vehicle body component element Y e away, the vehicle body resultant acceleration F 0 / m, the component Y e , the relationship of the value v 1 ′ under the assumption that two of the component v x0 and the component v y0 according to the first parameter and the second parameter are specific values The second introduction parameter different from the first introduction parameter ν 1 introduced to obtain the first map, the first parameter, the second parameter, and the shortest distance X s of the longitudinal component of the vehicle body of [nu 2, a second map defining a relationship between the value [nu 2 'under the assumption, and the first parameter, the second parameter, and the vehicle body transverse direction of the shortest distance X s and the distance determined by the components Y e Time t e to reach the location, the velocity time t e 'and memory means for storing a third map that defines the relationship, the current detected by the detection means of the distance and the current under the assumption And calculating the first parameter and the second parameter, and calculating the calculated first parameter, second parameter, the first map, the second map, and the third map. The shortest distance X s is obtained using the above-mentioned value, and the maximum value F of the specific vehicle body composite force is obtained until the difference between the obtained shortest distance X s and the component X e of the distance in the longitudinal direction of the vehicle body is within a predetermined value. The shortest distance X s is repeatedly obtained while changing 0, and the maximum of the specific vehicle composite force when the difference between the shortest distance X s and the component X e in the longitudinal direction of the distance is within a predetermined value. based on the value F 0, time series of the vehicle body resultant force And deriving means for deriving the data, it can be configured to include.
また、第4の発明の車両運動制御装置は、目標位置及び該目標位置における速度方向を設定する設定手段と、自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段と、特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体前後方向の成分vx0又は車体横方向の成分vy0とを用いた第1のパラメータ、前記速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた、または特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体横方向の成分vy0とを用いた第2のパラメータ、及び特定の車体合成力の最大値F0を設定した場合の、前記車体合成加速度F0/m、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での前記成分Yeに対応する前記車体前後方向の移動距離が最短になる車体合成加速度の方向θの関係を定めた第1のマップ、並びに前記仮定の下での前記成分Yeに対応する前記車体前後方向の成分の最短距離Xs’の関係を定めた第2のマップを記憶した記憶手段と、前記検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度に基づいて、前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータを演算し、演算された第1のパラメータ、第2のパラメータ、前記第1のマップ、及び前記第2のマップを用いて前記最短距離Xsを求め、求めた前記最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となるまで、前記特定の車体合成力の最大値F0を変更しながら繰り返し前記最短距離Xsを求め、前記最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となったときの前記特定の車体合成力の最大値F0及び前記第1のマップより求まる車体合成加速度の方向θを、現在時刻の車体合成力として導出する導出手段と、を含んで構成することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a vehicle motion control apparatus for detecting a setting means for setting a target position and a speed direction at the target position, a distance between the host vehicle and the target position, and a speed of the host vehicle. A vehicle body lateral component Y e of the distance and a vehicle longitudinal component v x0 of the own vehicle speed or the vehicle lateral direction when the vehicle body longitudinal acceleration is the specific vehicle body composite acceleration F 0 / m and the vehicle speed. first parameter and using a direction component v y0, the determined by the ratio of the vehicle speed longitudinal and component v x0 and vehicle lateral component v y0, or a specific body composite acceleration F 0 / m A second parameter using a lateral vehicle component Y e of the distance and a lateral vehicle component v y0 of the vehicle speed when the speed direction is the longitudinal direction of the vehicle body, and a specific vehicle composite force in the case of setting the maximum value F 0, before Vehicle body resultant acceleration F 0 / m, the component Y e, wherein component v x0, and the assumption that although two in accordance with the first parameter and the second parameter is a specific value of the components v y0 Corresponding to the component Y e in the vehicle body front-rear direction and corresponding to the component Y e under the assumption, as well as a first map that defines the relationship of the direction θ of the vehicle body composite acceleration. Based on the current distance and current speed detected by the detection means, storage means storing a second map defining the relationship of the shortest distance X s ′ of the longitudinal component of the vehicle body, The first parameter and the second parameter are calculated, and the shortest distance X s is determined using the calculated first parameter, second parameter, the first map, and the second map. The shortest distance Until the difference between the X s and the vehicle front-rear direction component X e of the distance is within the predetermined value, repeatedly obtains the shortest distance X s while changing the maximum value F 0 of the particular body resultant force, the shortest The direction of the vehicle body composite acceleration determined from the maximum value F 0 of the specific vehicle body composite force and the first map when the difference between the distance X s and the component X e in the vehicle body longitudinal direction of the distance is within a predetermined value. Deriving means for deriving θ as the vehicle body composite force at the current time can be configured.
このように、第3及び第4の発明の車両運動制御装置によれば、自車両と目標位置との距離の車体横方向の成分Ye、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び車体横方向の成分vy0により演算されるパラメータを用いた簡単な構成のマップを用いて車体前後方向の最短距離Xsを求め、収束演算を行って最短距離Xsと自車両と目標位置との距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以下となったときの車体合成力の最大値F0を用いて、目標位置及び目標位置における速度方向に到達させるために最大値が最小となる車体合成力を導出することができる。 Thus, according to the vehicle motion control devices of the third and fourth aspects of the invention, the vehicle body lateral component Y e of the distance between the host vehicle and the target position, the vehicle body longitudinal component v x0 of the host vehicle speed, and the vehicle body lateral component v by using a map of a simple structure using the parameters calculated by y0 seek the shortest distance X s in the longitudinal direction of the vehicle body, the vehicle and the target position and the shortest distance X s by performing the convergence calculation The maximum value for reaching the target position and the speed direction at the target position using the maximum value F 0 of the vehicle body composite force when the difference between the distance and the component X e in the vehicle longitudinal direction becomes equal to or less than a predetermined value. It is possible to derive the vehicle body synthesis force that minimizes the above.
また、第3及び第4の発明の車両運動制御装置において、前記第1のパラメータを、前記特定の車体合成加速度F0/mと前記距離の車体横方向の成分Yeとの積の逆数の平方根と、前記速度の車体前後方向の成分vx0との積として定め、前記第2のパラメータを前記特定の車体合成加速度F0/mと前記距離の車体横方向の成分Yeとの積の逆数の平方根と、前記速度の車体横方向の成分vy0との積として定めるか、または、前記第1のパラメータを、前記特定の車体合成加速度F0/mと前記速度の車体前後方向の成分vx0または前記速度の車体横方向の成分vy0の二乗との比と、前記距離の車体横方向の成分Yeとの積として定め、前記第2のパラメータを、前記速度の車体前後方向の成分vx0と前記速度の車体横方向の成分vy0との比として定めることができる。 In the vehicle motion control apparatus according to the third and fourth inventions, the first parameter is a reciprocal of a product of the specific vehicle body composite acceleration F 0 / m and a vehicle lateral component Y e of the distance. The product of the square root and the vehicle longitudinal component v x0 of the speed is determined, and the second parameter is the product of the specific vehicle body resultant acceleration F 0 / m and the vehicle lateral component Y e of the distance. The product of the square root of the reciprocal and the vehicle lateral component v y0 of the speed is determined, or the first parameter is defined by the specific vehicle body composite acceleration F 0 / m and the vehicle longitudinal component of the speed. The product of the ratio of v x0 or the ratio of the vehicle lateral component v y0 of the speed to the square of the vehicle lateral component Y e of the distance is determined, and the second parameter is determined in the vehicle longitudinal direction of the speed. body of the the components v x0 speed It can be defined as the ratio of the direction component v y0.
また、前記第1のパラメータ、及び前記第2のパラメータを、各マップの特異点が該マップの縦軸又は横軸と平行になるように変更することができる。 Further, the first parameter and the second parameter can be changed so that the singular point of each map is parallel to the vertical axis or the horizontal axis of the map.
また、前記設定手段は、障害物の位置及び大きさに基づいて、前記目標位置及び該目標位置における速度方向を設定し、前記検出手段は、自車両の前記障害物に対する相対速度を検出するようにすることができる。 The setting means sets the target position and the speed direction at the target position based on the position and size of the obstacle, and the detection means detects a relative speed of the host vehicle with respect to the obstacle. Can be.
また、前記導出手段で導出された前記車体合成力に基づいて、操舵角、制動力、及び駆動力の少なくとも一つを制御する制御手段を更に含んで構成することができる。 In addition, the control unit may further include a control unit that controls at least one of a steering angle, a braking force, and a driving force based on the vehicle body combined force derived by the deriving unit.
また、前記導出手段で導出された前記車体合成力に基づいて、ドライバに車両運動状態を報知する報知手段を更に含んで構成することができる。 In addition, the information processing device may further include notification means for notifying the driver of the vehicle movement state based on the vehicle body resultant force derived by the derivation means.
また、第5の発明の車両運動制御プログラムは、コンピュータを、目標位置及び該目標位置における速度方向を設定する設定手段、自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度を取り込む取込手段、取り込まれた情報に基づいて、前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体前後方向の成分Xeと車体横方向の成分Yeとの比で定めた第1のパラメータ、及び前記自車両の速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた第2のパラメータを演算する演算手段、前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成力を求めるために導入した第1の導入パラメータν1の、前記成分Xe、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での値ν1’の関係を定めた第1のマップ、前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成力を求めるために導入した前記第1の導入パラメータν1と異なる第2の導入パラメータν2の、前記仮定の下での値ν2’の関係を定めた第2のマップ、並びに前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記目標位置に到達する時刻teの、前記仮定の下での時刻te’の関係を定めた第3のマップを記憶した記憶手段から前記第1のマップ、前記第2のマップ、及び前記第3のマップを読み出す読出手段、及び演算された前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、読み出された前記第1のマップ、前記第2のマップ、及び前記第3のマップを用いて前記車体合成力の時系列データを導出する導出手段として機能させるためのプログラムである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a vehicle motion control program that detects a target position and a setting means for setting a speed direction at the target position, a distance between the host vehicle and the target position, and a speed of the host vehicle. A capturing means for capturing the current distance and the current speed detected by the detecting means, and a component X of the distance in the vehicle longitudinal direction when the speed direction is the vehicle longitudinal direction based on the captured information. a first parameter determined by the ratio of e to the vehicle body lateral component Y e, and a second parameter determined by the ratio of the vehicle longitudinal direction component v x0 and the vehicle body lateral component v y0 of the speed of the host vehicle. In order to obtain the vehicle body composite force that minimizes the maximum value so as to be in the speed direction at the target position and the target position. Of the introduced first introduction parameter ν 1, two of the component X e , the component Y e , the component v x0 , and the component v y0 are identified according to the first parameter and the second parameter The first map, the first parameter, the second parameter, the target position, and the speed direction at the target position in which the relationship of the value ν 1 ′ under the assumption that the value is Therefore, a relationship between a value ν 2 ′ under the assumption of a second introduction parameter ν 2 different from the first introduction parameter ν 1 introduced in order to obtain the vehicle body composite force having the minimum maximum value is determined. second map, and the first parameter, the second parameter, and the time t e to reach the target position, the third map that defines the relationship time t e 'under the assumptions From the storage means storing the first Reading means for reading the map, the second map, and the third map, and the calculated first parameter, the second parameter, the read first map, and the second map And a program for functioning as derivation means for deriving time series data of the vehicle body composite force using the third map.
また、第6の発明の車両運動制御プログラムは、コンピュータを、目標位置及び該目標位置における速度方向を設定する設定手段、自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度を取り込む取込手段、取り込まれた情報に基づいて、前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体前後方向の成分Xeと車体横方向の成分Yeとの比で定めた第1のパラメータ、及び自車両の速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた第2のパラメータを演算する演算手段、前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記成分Xe、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成加速度の方向θの関係を定めた第1のマップ、並びに前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記仮定の下での前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成加速度F0’/m’の関係を定めた第2のマップを記憶した記憶手段から前記第1のマップ及び前記第2のマップを読み出す読出手段、及び演算された前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、読み出された前記第1のマップ、及び前記第2のマップを用いて現在時刻における前記車体合成力を導出する導出手段として機能させるためのプログラムである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a vehicle motion control program for detecting a computer, setting means for setting a target position and a speed direction at the target position, a distance between the host vehicle and the target position, and a speed of the host vehicle. A capturing means for capturing the current distance and the current speed detected by the detecting means, and a component X of the distance in the vehicle longitudinal direction when the speed direction is the vehicle longitudinal direction based on the captured information. a first parameter determined by the ratio of e to the vehicle body lateral component Y e, and a second parameter determined by the ratio of the vehicle vehicular longitudinal component v x0 and the vehicle lateral component v y0 of the speed of the host vehicle. calculating means for calculating a parameter, the first parameter, the second parameter, and the component X e, wherein components Y e, the first parameter of the component v x0, and the component v y0 and The relationship between the target position under the assumption that two values corresponding to the second parameter are specific values, and the direction θ of the vehicle body composite acceleration at which the maximum value is minimum to become the speed direction at the target position And the vehicle body having the maximum value to be the minimum in order to be in the speed direction at the target position and the target position under the first parameter, the second parameter, and the assumption. Reading means for reading out the first map and the second map from the storage means storing the second map defining the relationship of the combined acceleration F 0 '/ m', the calculated first parameter, This is a program for functioning as a derivation means for deriving the vehicle body composite force at the current time using the second parameter, the read first map, and the second map.
また、第7の発明の車両運動制御プログラムは、コンピュータを、目標位置及び該目標位置における速度方向を設定する設定手段、自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度を取り込む取込手段、取り込まれた情報に基づいて、特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体前後方向の成分vx0又は車体横方向の成分vy0とを用いた第1のパラメータ、前記速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた、または特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体横方向の成分vy0とを用いた第2のパラメータを演算する演算手段、前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び特定の車体合成力の最大値F0を設定した場合の前記距離の車体横方向の成分Yeに対応する前記車体前後方向の成分の最短距離Xsを求めるために導入した第1の導入パラメータν1の、前記車体合成加速度F0/m、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での値ν1’の関係を定めた第1のマップ、前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記車体前後方向の成分の最短距離Xsを求めるために導入した前記第1の導入パラメータν1と異なる第2の導入パラメータν2の、前記仮定の下での値ν2’の関係を定めた第2のマップ、並びに前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記最短距離Xs及び前記距離の車体横方向の成分Yeで定まる位置に到達する時刻te’の、前記仮定の下での時刻te’関係を定めた第3のマップを記憶した記憶手段から前記第1のマップ、前記第2のマップ、及び前記第3のマップを読み出す読出手段、及び演算された前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、読み出された前記第1のマップ、前記第2のマップ、及び前記第3のマップを用いて前記車体前後方向の成分の最短距離Xsを求め、求めた前記最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となるまで、前記特定の車体合成力の最大値F0を変更しながら繰り返し前記最短距離Xsを求め、前記最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となったときの前記特定の車体合成力の最大値F0に基づいて、車体合成力の時系列データを導出する導出手段として機能させるためのプログラムである。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a vehicle motion control program for detecting a computer, setting means for setting a target position and a speed direction at the target position, a distance between the host vehicle and the target position, and a speed of the host vehicle. A capturing means for capturing the current distance and current speed detected by the detecting means, and a specific vehicle body composite acceleration F 0 / m and the speed direction as the vehicle longitudinal direction based on the captured information The first parameter using the vehicle lateral component Y e of the distance and the vehicle longitudinal component v x0 or the vehicle lateral component v y0 of the speed of the host vehicle, the vehicle longitudinal component v of the speed The vehicle lateral component Y e of the distance determined by the ratio of x0 and the vehicle lateral component v y0 or the specific vehicle composite acceleration F 0 / m and the speed direction as the vehicle longitudinal direction Vehicle speed When calculating means for calculating the second parameter using the vehicle body lateral direction component v y0 , the first parameter, the second parameter, and the maximum value F 0 of the specific vehicle body composite force The vehicle body combined acceleration F 0 / m of the first introduction parameter ν 1 introduced to obtain the shortest distance X s of the vehicle body longitudinal direction component corresponding to the vehicle body lateral component Y e of the distance of The relationship between the value ν 1 ′ under the assumption that two of the component Y e , the component v x0 , and the component v y0 according to the first parameter and the second parameter are specific values. The second map different from the first introduction parameter ν 1 introduced to obtain the defined first map, the first parameter, the second parameter, and the shortest distance X s of the longitudinal component of the vehicle body. introduction parameters ν The second map that defines the relationship between the value [nu 2 'under the assumption, and the first parameter, the second parameter, and the vehicle body lateral component of the shortest distance X s and the distance The first map, the second map, from the storage means storing the third map defining the time t e ′ under the assumption of the time t e ′ reaching the position determined by Y e , And a reading means for reading the third map, and the calculated first parameter, the second parameter, the read first map, the second map, and the third map using calculated the shortest distance X s of the longitudinal direction of the vehicle body components, until the difference between the shortest distance X s between the vehicle front-rear direction component X e of the distance obtained is within a predetermined value, the specific body synthesis repeatedly while changing the maximum value F 0 of force Serial search of the shortest distance X s, based on the maximum value F 0 of the particular body resultant force when the difference between the shortest distance X s between the vehicle front-rear direction component X e of the distance becomes within a predetermined value This is a program for functioning as derivation means for deriving time series data of the vehicle body synthesis force.
また、第8の発明の車両運動制御プログラムは、コンピュータを、目標位置及び該目標位置における速度方向を設定する設定手段、自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度を取り込む取込手段、取り込まれた情報に基づいて、特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体前後方向の成分vx0又は車体横方向の成分vy0とを用いた第1のパラメータ、前記速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた、または特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体横方向の成分vy0とを用いた第2のパラメータを演算する演算手段、前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び特定の車体合成力の最大値F0を設定した場合の、前記車体合成加速度F0/m、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での前記成分Yeに対応する前記車体前後方向の移動距離が最短になる車体合成加速度の方向θの関係を定めた第1のマップ、並びに前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記仮定の下での前記成分Yeに対応する前記車体前後方向の成分の最短距離Xs’の関係を定めた第2のマップを記憶した記憶手段から前記第1のマップ及び前記第2のマップを読み出す読出手段、及び、演算された前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、読み出された前記第1のマップ、及び前記第2のマップを用いて前記車体前後方向の成分の最短距離Xsを求め、求めた前記車体前後方向の成分の最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となるまで、前記特定の車体合成力の最大値F0を変更しながら繰り返し前記最短距離Xsを求め、前記最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となったときの前記特定の車体合成力の最大値F0及び前記第1のマップより求まる車体合成加速度の方向θを、現在時刻の車体合成力として導出する導出手段として機能させるためのプログラムである。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a vehicle motion control program for detecting a computer by setting means for setting a target position and a speed direction at the target position, a distance between the host vehicle and the target position, and a speed of the host vehicle. A capturing means for capturing the current distance and current speed detected by the detecting means, and a specific vehicle body composite acceleration F 0 / m and the speed direction as the vehicle longitudinal direction based on the captured information The first parameter using the vehicle lateral component Y e of the distance and the vehicle longitudinal component v x0 or the vehicle lateral component v y0 of the speed of the host vehicle, the vehicle longitudinal component v of the speed The vehicle lateral component Y e of the distance determined by the ratio of x0 and the vehicle lateral component v y0 or the specific vehicle composite acceleration F 0 / m and the speed direction as the vehicle longitudinal direction Vehicle speed When calculating means for calculating the second parameter using the vehicle body lateral direction component v y0 , the first parameter, the second parameter, and the maximum value F 0 of the specific vehicle body composite force Two of the vehicle body composite acceleration F 0 / m, the component Y e , the component v x0 , and the component v y0 according to the first parameter and the second parameter are specific values. first map the movement distance of the vehicle front-rear direction corresponding to the component element Y e under the assumption that defines the relationship direction θ of the vehicle body resultant acceleration becomes shortest, and the first parameter, the second parameter, and the first map and the from the component Y shortest distance of the longitudinal direction of the vehicle body components corresponding to e X s storage means for storing a second map that defines the relationship 'under the assumption The second map Readout means for reading, and the calculated first parameter, the second parameter, the read first map, and the shortest distance X of the component in the longitudinal direction of the vehicle body using the second map s is obtained, and the maximum value F 0 of the specific vehicle body composite force is obtained until the difference between the obtained shortest distance X s of the vehicle longitudinal component and the vehicle longitudinal component X e of the distance is within a predetermined value. The minimum distance X s is repeatedly obtained while changing the value, and the maximum value of the specific vehicle body composite force when the difference between the shortest distance X s and the component X e in the longitudinal direction of the distance is within a predetermined value This is a program for functioning as derivation means for deriving the direction θ of the vehicle body composite acceleration obtained from F 0 and the first map as the vehicle body composite force at the current time.
以上説明したように本発明によれば、自車両と目標位置との距離の車体前後方向の成分Xe、車体横方向の成分Ye、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び車体横方向の成分vy0により演算されるパラメータを用いた簡単な構成のマップを用いて目標位置及び目標位置における速度方向に到達させるために最大値が最小となる車体合成力を導出することができる、又は、自車両と目標位置との距離の車体横方向の成分Ye、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び車体横方向の成分vy0により演算されるパラメータを用いた簡単な構成のマップを用いて車体前後方向の最短距離Xsを求め、収束演算を行って最短距離Xsと自車両と目標位置との距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以下となったときの車体合成力の最大値F0を用いて、目標位置及び目標位置における速度方向に到達させるために最大値が最小となる車体合成力を導出することができる、という効果が得られる。 As described above, according to the present invention, the vehicle front-rear direction component X e of the distance between the host vehicle and the target position, the vehicle body lateral component Y e , the vehicle speed component v x0 of the host vehicle speed, and Deriving the target position and the vehicle body combined force that minimizes the maximum value in order to reach the speed direction at the target position using a map having a simple configuration using parameters calculated by the component v y0 in the vehicle body lateral direction. A parameter calculated by a lateral component Y e of the distance between the host vehicle and the target position, a longitudinal component v x0 of the host vehicle speed, and a lateral component v y0 of the host vehicle is used. seeking the shortest distance X s in the longitudinal direction of the vehicle body using the map simple structure, the difference between the vehicle front-rear direction component X e of the distance by performing the convergence calculation and the shortest distance X s between the vehicle and the target position given Below the value Kino using the maximum value F 0 of the vehicle body resultant force, the maximum value in order to reach the velocity direction in the target position and the target position can be derived of the vehicle body resultant force which is a minimum, the effect is obtained that.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態では、車両が走行する道路上の障害物を回避する場合を想定し、目標位置を障害物の横を通過する位置とし、目標位置における速度方向を車体前後方向とする場合について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, it is assumed that an obstacle on the road on which the vehicle travels is avoided, and the target position is a position that passes the obstacle, and the speed direction at the target position is the vehicle body longitudinal direction. To do.
第1の実施の形態の車両運動制御装置における車体合成力及び回避軌道の導出の概略について説明する。 An outline of derivation of the vehicle body resultant force and the avoidance trajectory in the vehicle motion control apparatus of the first embodiment will be described.
図1に示すように、設定したxy座標での時刻t(現在時刻をt=0として、現在時刻からt秒後)における車体合成加速度のx成分をux(t)、車体合成加速度のy成分をuy(t)、車体合成力の大きさをF(t)、車体合成力の方向をθ0(t)、及び自車両の重量をmとすると、車体合成加速度ux(t)及びuy(t)は、下記(1)式及び(2)式で示される。また、(1)式及び(2)式を積分して、下記(3)式及び(4)式に示すように、自車両の路面に対する速度のx成分vx(t)、及び速度のy成分vy(t)が得られる。また、(3)式及び(4)式を積分して、下記(5)式及び(6)式に示すように、自車両のt秒間の移動距離のx成分をX(t)、及び移動距離のy成分Y(t)が得られる。このX(t)及びY(t)により回避軌道が得られる。 As shown in FIG. 1, the x component of the vehicle body composite acceleration at time t (the current time is set to t = 0 and t seconds after the current time) at the set xy coordinates is u x (t), and the vehicle body composite acceleration y If the component is u y (t), the magnitude of the vehicle body composite force is F (t), the direction of the vehicle body composite force is θ 0 (t), and the weight of the host vehicle is m, the vehicle body composite acceleration u x (t) And u y (t) are represented by the following formulas (1) and (2). Further, by integrating the expressions (1) and (2), as shown in the following expressions (3) and (4), the x component v x (t) of the speed with respect to the road surface of the host vehicle and the y of the speed The component v y (t) is obtained. Further, by integrating the equations (3) and (4), as shown in the following equations (5) and (6), the x component of the movement distance of the host vehicle for t seconds is X (t) and the movement The y component Y (t) of the distance is obtained. An avoidance trajectory is obtained by X (t) and Y (t).
なお、xy座標は、t=0における自車両の位置を原点とし、目標位置における速度方向(車体前後方向)をx軸、x軸に直交する軸(車体横方向)をy軸として設定する(図2も参照)。 The xy coordinates are set with the position of the host vehicle at t = 0 as the origin, the speed direction (vehicle body longitudinal direction) at the target position as the x axis, and the axis orthogonal to the x axis (vehicle body lateral direction) as the y axis ( (See also FIG. 2).
そして、現在時刻(t=0)におけるxy座標上の目標位置を(Xe,Ye)とし、自車両の路面に対する速度をvx(0)=vx0、vy(0)=vy0とし、さらに、目標位置及び目標位置における速度方向に到達する時刻をteとした場合に、自車両の移動距離のx成分に関してX(te)=Xe、y成分に関してY(te)=Ye、及び自車両の速度のy成分に関してvy(te)=0を満たすような車体合成加速度ux(t)及びuy(t)((1)式、及び(2)式)を、vx0、vy0、Xe、及びYeをパラメータとするマップを用いて導出する。なお、X(te)を回避距離、Y(te)を横移動距離ともいう。 Then, the target position on the xy coordinates at the current time (t = 0) is set to (X e , Y e ), and the speed of the host vehicle with respect to the road surface is v x (0) = v x0 , v y (0) = v y0. Further, when the target position and the time at which the target position is reached in the speed direction is defined as t e , X (t e ) = X e regarding the x component of the moving distance of the host vehicle, and Y (t e ) regarding the y component. = Y e , and the vehicle body composite accelerations u x (t) and u y (t) satisfying v y (t e ) = 0 with respect to the y component of the speed of the host vehicle (equation (1) and equation (2)) ) Is derived using a map with v x0 , v y0 , X e , and Y e as parameters. X (t e ) is also referred to as an avoidance distance, and Y (t e ) is also referred to as a lateral movement distance.
次に、第1の実施の形態で用いられるマップについて説明する。 Next, the map used in the first embodiment will be described.
まず、x1=X(t)、x2=vx(t)、x3=Y(t)、x4=vy(t)、u1=ux(t)、u2=uy(t)とおくと、(1)式及び(2)式の運動方程式は、下記(7)式及び(8)式のような状態方程式に変形できる。なお、Tはベクトル及び行列の転置記号である。 First, x 1 = X (t), x 2 = v x (t), x 3 = Y (t), x 4 = v y (t), u 1 = u x (t), u 2 = u y If it is set as (t), the equation of motion of (1) Formula and (2) Formula can be deform | transformed into a state equation like the following (7) Formula and (8) Formula. T is a transposed symbol of a vector and a matrix.
次に、車体合成力の最大値F0=maxF(t)が-既知であると仮定して、回避距離を最小化する最適制御問題として考えると、評価関数Iを下記(9)式で表した場合、下記(10)式で表される終端条件、及び下記(11)式で表される車体合成力の大きさに関する入力制約条件の下で、評価関数Iを最小化する制御入力を求めよという制御問題に帰着される。 Next, assuming that the maximum value F 0 = maxF (t) of the vehicle body composite force is known, the evaluation function I is expressed by the following equation (9) when considered as an optimal control problem that minimizes the avoidance distance. In this case, the control input that minimizes the evaluation function I is obtained under the termination condition expressed by the following equation (10) and the input constraint condition regarding the magnitude of the vehicle body composite force expressed by the following equation (11). This results in a control problem.
ここで、特開2007−283910号公報等の公知の技術を用いると、下記(12)式のような制御入力が導出される。 Here, when a known technique such as Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-283910 is used, a control input represented by the following expression (12) is derived.
ただし、ν1及びν2は最適解を求めるために導入した第1の導入パラメータ及び第2の導入パラメータである。この制御入力は、最小化されたIが既知の回避距離Xeと等しくなるようなF0を求めれば、結果的に車体合成力のmaxF(t)が最小となる軌道が導出されることを示している。よって、x1(te)=Xeの関係を導出することにより、この(12)式において必要となるF0 、te 、ν1、ν2は、下記(13)式〜(16)式の非線形方程式にm、vx0、vy0、Xe、及びYeを代入して解くことにより得られる。 However, ν 1 and ν 2 are the first introduction parameter and the second introduction parameter introduced to obtain the optimum solution. This control input indicates that if F 0 such that the minimized I is equal to the known avoidance distance X e is obtained, a trajectory that results in the minimum maxF (t) of the vehicle body resultant force is derived. Show. Therefore, by deriving the relationship of x 1 (t e ) = X e , F 0 , t e , ν 1 , and ν 2 required in this equation (12) are expressed by the following equations (13) to (16). It is obtained by substituting m, v x0 , v y0 , X e , and Y e into the nonlinear equation.
この方程式の解を求めるために、低次元化したマップを導出する。まず、(13)式を(17)式のように変形し、(14)式〜(16)式に代入する((18)式〜(20)式)。 In order to find the solution of this equation, a reduced-dimensional map is derived. First, equation (13) is transformed into equation (17) and substituted into equations (14) to (16) (expressions (18) to (20)).
ここで、任意の正数aを導入して下記(21)式の関係を満足する2組のパラメータP及びP’を考えると、P及びP’に対応する解 {ν1、ν2、te}及び{ν1’、ν2’、te’}は、下記(22)式の関係を満たす。 Here, when an arbitrary positive number a is introduced and two sets of parameters P and P ′ satisfying the relationship of the following equation (21) are considered, solutions {ν 1 , ν 2 , t corresponding to P and P ′ are considered. e } and {ν 1 ′, ν 2 ′, t e ′} satisfy the relationship of the following equation (22).
(21)式の最後の式より、aを下記(23)式のようにおくと、(21)式よりYe’ 及びvy0’は(24)式のように変形できる。 If a is set as the following formula (23) from the last formula of formula (21), Y e ′ and v y0 ′ can be transformed as formula (24) from formula (21).
この関係より、Xe’ 及びvx0’に任意の正数を設定することにより、現在時刻のパラメータPによってYe’ 及びvy0’が求まる。よって、Xe’及びvx0’をある値に設定した場合において、Ye’を第1のパラメータ、及びvy0’を第2のパラメータとしたマップを予め用意しておけばよい。なお、このXe’ 及びvx0’の値は、マップ作成時に設計者が自由に設定できる。 From this relationship, Y e ′ and v y0 ′ are obtained from the parameter P of the current time by setting arbitrary positive numbers to X e ′ and v x0 ′. Therefore, when X e ′ and v x0 ′ are set to certain values, a map with Y e ′ as the first parameter and v y0 ′ as the second parameter may be prepared in advance. The values of X e ′ and v x0 ′ can be freely set by the designer when creating the map.
ここでは、一例として、Xe’=vx0’=1 とした場合のYe’及びvy0’に関するマップを作成する。図3に示すように、Ye’ を第1のパラメータ、及びvy0’を第2のパラメータとして、(18)式〜(20)式に基づいて得られるν1’の値をマッピングした第1のマップ、ν2’の値をマッピングした第2のマップ、及びte’の値をマッピングした第3のマップを作成する。 Here, as an example, a map relating to Y e ′ and v y0 ′ when X e ′ = v x0 ′ = 1 is created. As shown in FIG. 3, the value of ν 1 ′ obtained based on the equations (18) to (20) is mapped with Y e ′ as the first parameter and v y0 ′ as the second parameter. A first map, a second map in which the value of ν 2 ′ is mapped, and a third map in which the value of t e ′ is mapped are created.
そして、これらのマップを用いて{ν1,ν2,te}を求めるには、vx0’=Xe’=1、既知のm、vx0、vy0、Xe、及びYeから(24)式に従って第1のパラメータYe’及び第2のパラメータvy0’を演算し、演算されたパラメータに対する出力{ν1’,ν2’,te’}を各マップから得て、(22)式及び(23)式に従って{ν1’,ν2’,te’}を{ν1,ν2,te}に変換する。また、{ν1,ν2,te}から(17)式に従ってF0を演算する。 Then, using these maps {ν 1, ν 2, t e} To determine the, v x0 '= X e' = 1, the known m, v x0, v y0, X e, and the Y e (24) first calculates the parameter Y e ', and the second parameter v y0' according to formula output for the calculated parameters {ν 1 ', ν 2' , t e '} the obtained from the maps, (22) and (23) according to equation {ν 1 ', ν 2' , t e '} {ν 1, ν 2, t e} is converted to. Further, it calculates the F 0 according to equation (17) from {ν 1, ν 2, t e}.
ただし、vy0<0 の場合は、vy0→−vy0、Ye→−Yeに変換して、マップより{−ν1’,−ν2’,te’}を求め、−ν1’→ν1’、−ν2’→ν2’の処理を行って{ν1,ν2,te}を得ればよい。 However, in the case of v y0 <0, is converted into v y0 → -v y0, Y e → -Y e, seek {-ν 1 ', -ν 2' , t e '} from the map, -v 1 '→ ν 1', by performing the processing of -ν 2 '→ ν 2' { ν 1, ν 2, t e} or if you get.
この結果、現在時刻の車両と目標位置との距離、及び車両の速度から、目標位置及び目標位置における速度方向に到達するために最大値が最小となる車体合成力が導出される。 As a result, the vehicle body resultant force that minimizes the maximum value for reaching the target position and the speed direction at the target position is derived from the distance between the vehicle at the current time and the target position and the vehicle speed.
なお、上記のマップでは、第1のパラメータ及び第2のパラメータを(24)式のように定めた場合について説明したが、任意の正数aを下記(26)式のようにおいて、(27)式に示すXe’を第1のパラメータ、及びvy0’を第2のパラメータとしてもよい。 In the above map, the case where the first parameter and the second parameter are determined as shown in equation (24) has been described. However, an arbitrary positive number a can be expressed as in equation (26) below (27) X e ′ shown in the equation may be the first parameter, and v y0 ′ may be the second parameter.
この場合、一例として、Ye’=vx0’=1 とした場合のXe’及びvy0’に関するマップを作成する。図4に示すように、(27)式のXe’を第1のパラメータ、及びvy0’を第2のパラメータとして、(18)式〜(20)式に基づいて得られるν1’の値をマッピングした第1のマップ、ν2’の値をマッピングした第2のマップ、及びte’の値をマッピングした第3のマップを作成する。 In this case, as an example, a map relating to X e ′ and v y0 ′ when Y e ′ = v x0 ′ = 1 is created. As shown in FIG. 4, ν 1 ′ obtained based on the equations (18) to (20) with X e ′ of the equation (27) as the first parameter and v y0 ′ as the second parameter. A first map that maps values, a second map that maps values of ν 2 ′, and a third map that maps values of t e ′ are created.
そして、これらのマップを用いて{ν1,ν2,te}を求めるには、Ye’= vx0’=1、既知のm、vx0、vy0、Xe、及びYeから(27)式に従って第1のパラメータXe’及び第2のパラメータvy0’を演算し、演算されたパラメータに対する出力{ν1’,ν2’,te’}を各マップから得て、(22)式及び(26)式に従って{ν1’,ν2’,te’}を{ν1,ν2,te}に変換する。また、{ν1,ν2,te}から(17)式に従ってF0を演算する。 Then, to obtain {ν 1 , ν 2 , t e } using these maps, Y e ′ = v x0 ′ = 1, from known m, v x0 , v y0 , X e , and Y e (27) first calculates the parameter X e 'and the second parameter v y0' according to formula output for the calculated parameters {ν 1 ', ν 2' , t e '} the obtained from the maps, (22) and (26) according to equation {ν 1 ', ν 2' , t e '} {ν 1, ν 2, t e} is converted to. Further, it calculates the F 0 according to equation (17) from {ν 1, ν 2, t e}.
また、別のパラメータを用いる場合として、(14)式を(28)式のように変形し、(13)式、(15)式及び(16)式に代入する((29)式〜(31)式)。 As another case of using different parameters, the equation (14) is transformed into the equation (28) and substituted into the equations (13), (15), and (16) (the equations (29) to (31). )formula).
ここで、任意の正数a1を導入して下記(32)式の関係を満足する2組のパラメータP及びP’を考えると、P及びP’に対応する解 {ν1、ν2、te}及び{ν1’、ν2’、te’}は、下記(33)式の関係を満たす。 Here, when an arbitrary positive number a 1 is introduced and two sets of parameters P and P ′ satisfying the relationship of the following equation (32) are considered, solutions {ν 1 , ν 2 , t e } and {ν 1 ′, ν 2 ′, t e ′} satisfy the relationship of the following equation (33).
(32)式の最後の式より、a1を下記(34)式のようにおくと、(32)式よりYe’ 及びvx0’は下記(35)式のように変形できる。 From the last equation of equation (32), if a 1 is placed as in equation (34) below, Y e ′ and v x0 ′ can be modified as in equation (35) below from equation (32).
この関係より、Xe’ 及びvy0’に任意の正数を設定することにより、現在時刻のパラメータPによってYe’ 及びvx0’が求まる。よって、Xe’ 及びvy0’をある値に設定した場合において、Ye’を第1のパラメータ、及びvx0’を第2のパラメータとしたマップを予め用意しておけばよい。なお、このXe’ 及びvy0’の値はマップ作成時に設計者が自由に設定できる。 From this relationship, Y e ′ and v x0 ′ can be obtained from the parameter P of the current time by setting arbitrary positive numbers to X e ′ and v y0 ′. Therefore, when X e ′ and v y0 ′ are set to certain values, a map having Y e ′ as the first parameter and v x0 ′ as the second parameter may be prepared in advance. The values of X e ′ and v y0 ′ can be freely set by the designer when creating the map.
ここでは、一例として、Xe’=vy0’=1 とした場合のYe’及びvx0’に関するマップを作成する。図5に示すように、Ye’を第1のパラメータ、 及びvx0’を第2のパラメータとして、(29)式〜(31)式に基づいて得られるν1’の値をマッピングした第1のマップ、ν2’の値をマッピングした第2のマップ、及びte’の値をマッピングした第3のマップを作成する。 Here, as an example, a map relating to Y e ′ and v x0 ′ when X e ′ = v y0 ′ = 1 is created. As shown in FIG. 5, the values of ν 1 ′ obtained based on the equations (29) to (31) are mapped with Y e ′ as the first parameter and v x0 ′ as the second parameter. A first map, a second map in which the value of ν 2 ′ is mapped, and a third map in which the value of t e ′ is mapped are created.
そして、これらのマップを用いて{ν1,ν2,te}を求めるには、Xe’=vy0’=1、既知のm、vx0、vy0、Xe、及びYeから(35)式に従って第1のパラメータYe’及び第2のパラメータvx0’を演算し、演算されたパラメータに対する出力{ν1’,ν2’,te’}を各マップから得て、(33)式及び(34)式に従って{ν1’,ν2’,te’}を{ν1,ν2,te}に変換する。また、{ν1,ν2,te}から(28)式に従ってF0を演算する。 Then, to obtain {ν 1 , ν 2 , t e } using these maps, from X e ′ = v y0 ′ = 1, known m, v x0 , v y0 , X e , and Y e (35) first calculates the parameter Y e ', and the second parameter v x0' according to formula output for the calculated parameters {ν 1 ', ν 2' , t e '} the obtained from the maps, (33) and (34) according to equation {ν 1 ', ν 2' , t e '} {ν 1, ν 2, t e} is converted to. Further, it calculates the F 0 according to equation (28) from {ν 1, ν 2, t e}.
さらに、任意の正数a1を下記(37)式のようにおいて、下記(38)式に示すXe’を第1のパラメータ、及びvx0’を第2のパラメータとしてもよい。 Furthermore, an arbitrary positive number a 1 may be set as the following equation (37), X e ′ shown in the following equation (38) may be the first parameter, and v x0 ′ may be the second parameter.
この場合、一例として、vy0’=1、Ye’=±1とした場合のXe’及びvx0’に関するマップを作成する。図6及び図7に示すように、(38)式のXe’を第1のパラメータ、vx0’を第2のパラメータとして、(29)式〜(31)式に基づいて得られるν1’の値をマッピングした第1のマップ、ν2’の値をマッピングした第2のマップ、及びte’の値をマッピングした第3のマップを作成する。 In this case, as an example, a map relating to X e ′ and v x0 ′ when v y0 ′ = 1 and Y e ′ = ± 1 is created. As shown in FIGS. 6 and 7, ν 1 obtained based on the equations (29) to (31) with X e ′ as the first parameter and v x0 ′ as the second parameter in the equation (38). Create a first map that maps the value of ', a second map that maps the value of ν 2 ', and a third map that maps the value of t e '.
そして、これらのマップを用いて{ν1,ν2,te}を求めるには、まず、vy0>0、Y e>0の場合は、Ye’=vy0’=1、既知のm、vx0、vy0、Xe、及びYeから(38)式に従って第1のパラメータXe’及び第2のパラメータvx0’を演算し、演算されたパラメータに対する出力{ν1’,ν2’,te’}を図6に示す各マップから得て、(33)式及び(37)式に従って{ν1’,ν2’,te’}を{ν1,ν2,te}に変換する。次に、vy0>0、Y e<0の場合は、Ye’=−1、vy0’=1、既知のm、vx0、vy0、Xe、及びYeから(38)式に従って第1のパラメータXe’及び第2のパラメータvx0’を演算し、演算されたパラメータに対する出力{ν1’,ν2’,te’}を図7に示す各マップから得て、(33)式及び(37)式に従って{ν1’,ν2’,te’}を{ν1,ν2,te}に変換する。続いて、vy0<0、Y e<0の場合は、vy0→−vy0、Ye→− Yeに変換して、上述のvy0>0、Y e>0の場合と同様の流れに従って{−ν1’,−ν2’,te’}を図6に示す各マップから得て、−ν1’ →ν1’、−ν2’→ν2’の処理を行った後、(33)式及び(37)式に従って{ν1’,ν2’,te’}を{ν1,ν2,te}に変換する。そして、vy0<0、Y e>0の場合は、vy0→−vy0、Ye→− Yeに変換して、上述のvy0>0、Y e<0の場合と同様の流れに従って{−ν1’,−ν2’,te’}を図7に示す各マップから得て、−ν1’ →ν1’、−ν2’→ν2’の処理を行った後、(33)式及び(37)式に従って{ν1’,ν2’,te’}を{ν1,ν2,te}に変換する。また、{ν1,ν2,te}から(28)式に従ってF0を演算する。なお、この場合、第1〜第3のマップを各2枚、計6枚のマップを必要とするが、一つ一つのマップの領域がvx0’>0、Xe’>0に制限されているため、マップを記憶するために必要な容量がマップ3枚の場合と比較して極端に大きくなることはない。 In order to obtain {ν 1 , ν 2 , t e } using these maps, first, when v y0 > 0 and Y e > 0, Y e ′ = v y0 ′ = 1, known The first parameter X e ′ and the second parameter v x0 ′ are calculated from m, v x0 , v y0 , X e , and Y e according to the equation (38), and the output {ν 1 ′, ν 2 ', t e' obtained from the map shown in FIG. 6}, according to (33) and (37) below {ν 1 ', ν 2' , a t e '} {ν 1, ν 2, t e }. Next, when v y0 > 0 and Y e <0, Y e ′ = −1, v y0 ′ = 1, known m, v x0 , v y0 , X e , and Y e (38) first computes the parameter X e 'and the second parameter v x0', output to calculation parameters {ν 1 ', ν 2' , t e '} obtained from the map shown in FIG. 7 according to, (33) and (37) according to equation {ν 1 ', ν 2' , t e '} {ν 1, ν 2, t e} is converted to. Subsequently, in the case of v y0 <0, Y e <0, it is converted into v y0 → −v y0 , Y e → −Y e , and the same as in the case of v y0 > 0 and Y e > 0 described above. according to the flow {-ν 1 ', -ν 2' , t e '} obtained from the map shown in FIG. 6, -ν 1' → ν 1 ', -ν 2' have been processed → [nu 2 ' after converted into (33) and (37) according to equation {ν 1 ', ν 2' , t e '} {ν 1, ν 2, t e} a. When v y0 <0, Y e > 0, the flow is converted into v y0 → −v y0 , Y e → −Y e , and the same flow as in the case of v y0 > 0 and Y e <0 described above. according {-ν 1 ', -ν 2' , t e '} obtained from the map shown in FIG. 7, -ν 1' → ν 1 ', -ν 2' after the process of → [nu 2 ' It is converted to (33) and (37) according to equation {ν 1 ', ν 2' , t e '} {ν 1, ν 2, t e} a. Further, it calculates the F 0 according to equation (28) from {ν 1, ν 2, t e}. In this case, a total of six maps are required, two for each of the first to third maps, but the area of each map is limited to v x0 '> 0 and X e '> 0. Therefore, the capacity required for storing the map does not become extremely large compared to the case of three maps.
また、図3〜図7で示したマップの軸の取り方を変更して、特異点を縦軸又は横軸と平行になるように移動させたマップを用いてもよい。 Moreover, you may use the map which changed the way of taking the axis | shaft of the map shown in FIGS. 3-7, and moved the singular point so that it might become parallel to a vertical axis | shaft or a horizontal axis.
具体的には、図3に示すマップの軸の取り方を下記(39)式のように変更する。また、別の軸の取り方として、下記(40)式のように変更する。 Specifically, the method of taking the axes of the map shown in FIG. 3 is changed as shown in the following equation (39). Further, as another method of taking the axis, the following equation (40) is changed.
Iの場合は、一例として、Xe’=vx0’=1 とした場合のYe’及びvy0’’に関するマップを作成する。図8に示すように、(39)式のYe’を第1のパラメータ、及びvy0’’を第2のパラメータとして、(18)式〜(20)式に基づいて得られるν1’の値をマッピングした第1のマップ、ν2’の値をマッピングした第2のマップ、及びte’の値をマッピングした第3のマップを作成する。 In the case of I, as an example, a map relating to Y e ′ and v y0 ″ when X e ′ = v x0 ′ = 1 is created. As shown in FIG. 8, ν 1 ′ obtained based on the equations (18) to (20) with Y e ′ of the equation (39) as the first parameter and v y0 ″ as the second parameter. A first map in which the values of ν 2 ′ are mapped, a second map in which the values of ν 2 ′ are mapped, and a third map in which the values of t e ′ are mapped are created.
IIの場合も、一例として、Xe’=vx0’=1 とした場合のYe’’及びvy0’に関するマップを作成する。図9に示すように、(40)式のYe’’を第1のパラメータ、及びvy0’を第2のパラメータとして、(18)式〜(20)式に基づいて得られるν1’の値をマッピングした第1のマップ、ν2’の値をマッピングした第2のマップ、及びte’の値をマッピングした第3のマップを作成する。 Also in the case of II, as an example, a map relating to Y e ″ and v y0 ′ when X e ′ = v x0 ′ = 1 is created. As shown in FIG. 9, ν 1 ′ obtained based on the equations (18) to (20) with Y e ″ as the first parameter and v y0 ′ as the second parameter in the equation (40). A first map in which the values of ν 2 ′ are mapped, a second map in which the values of ν 2 ′ are mapped, and a third map in which the values of t e ′ are mapped are created.
このように、特異点のラインが縦軸上又は横軸と平行になるようにマップの軸を変更することにより、マップの精度を保ちつつマップを記憶する容量を図3に示したマップに比べて小さく抑えることが容易になる。 Thus, by changing the map axis so that the line of singular points is on the vertical axis or parallel to the horizontal axis, the capacity to store the map while maintaining the accuracy of the map is compared with the map shown in FIG. It is easy to keep it small.
なお、図8又は図9のマップを用いて{ν1’,ν2’,te’}が得られるので、上述の処理と同様に、現在時刻の車両と目標位置との距離、及び車両の速度から、目標位置及び目標位置における速度方向に到達するために最大値が最小となる車体合成力を導出することができる。 Since {ν 1 ′, ν 2 ′, t e ′} is obtained using the map of FIG. 8 or FIG. 9, the distance between the vehicle at the current time and the target position, and the vehicle From this speed, it is possible to derive the target position and the vehicle body combined force that minimizes the maximum value in order to reach the speed direction at the target position.
また、図4に示すマップの軸の取り方を下記(41)式のように変更して、図10に示すようなマップを作成したり、図5に示すマップの軸の取り方を下記(42)式のように変更して、図11に示すようなマップを作成したり、図6に示すマップの軸の取り方を下記(43)式又は(44)のように変更して、図12又は図13に示すようなマップを作成したりしてもよい。 4 is changed to the following equation (41) to create a map as shown in FIG. 10, or the map axis shown in FIG. 42) is changed to create a map as shown in FIG. 11, or the map axis shown in FIG. 6 is changed to the following formula (43) or (44) 12 or a map as shown in FIG. 13 may be created.
以下、上記のマップを用いた第1の実施の形態について詳細に説明する。図14に示すように、第1の実施の形態の車両運動制御装置には、自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段として車両に搭載されたセンサ群、外部環境状態を検出する外部環境検出手段として車両に搭載されたセンサ群、及びこれらのセンサ群からの検出データに基づいて、自車両が運動するように自車両に搭載された車載機器を制御することによって目標位置へ到達するように車両運動を制御する制御装置20、ドライバに車両運動制御状態を報知する表示装置30が設けられている。 Hereinafter, the first embodiment using the above map will be described in detail. As shown in FIG. 14, the vehicle motion control apparatus according to the first embodiment includes a group of sensors mounted on the vehicle as a running state detection unit that detects the running state of the host vehicle, and an external environment that detects an external environment state. Based on the sensor groups mounted on the vehicle as detection means and the detection data from these sensor groups, the in-vehicle device mounted on the host vehicle is controlled so that the host vehicle moves so as to reach the target position. Are provided with a control device 20 for controlling the vehicle motion and a display device 30 for notifying the driver of the vehicle motion control state.
車両運動制御装置の自車両の走行状態を検出するセンサ群としては、車速を検出する車速センサ10、操舵角を検出する操舵角センサ12、及びスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ14が設けられている。また、図示しないGPS装置からの情報を加えるようにしてもよい。 The sensor group for detecting the running state of the host vehicle of the vehicle motion control device includes a vehicle speed sensor 10 for detecting the vehicle speed, a steering angle sensor 12 for detecting the steering angle, and a throttle opening sensor 14 for detecting the opening of the throttle valve. Is provided. Moreover, you may make it add the information from the GPS apparatus which is not shown in figure.
また、外部環境状態を検出するセンサ群としては、自車両の前方を撮影する前方カメラ16、及び自車両の前方の障害物を検出するレーザレーダ18が設けられている。なお、レーザレーダ18に代えて、又はレーザレーダ18と共にミリ波レーダを設けるようにしてもよい。また、図示しないGPS装置からの情報を加えるようにしてもよい。 Further, as a sensor group for detecting the external environment state, a front camera 16 for photographing the front of the host vehicle and a laser radar 18 for detecting an obstacle in front of the host vehicle are provided. A millimeter wave radar may be provided instead of the laser radar 18 or together with the laser radar 18. Moreover, you may make it add the information from the GPS apparatus which is not shown in figure.
前方カメラ16は、車両の前方を撮影するように車両のフロントウインドウ上部等に取り付けられている。前方カメラ16は、小型のCCDカメラ又はCMOSカメラで構成され、自車両の前方の道路状況を含む領域を撮影し、撮影により得られた画像データを出力する。出力された画像データは、マイクロコンピュータ等で構成された制御装置20に入力される。なお、カメラとして、前方カメラ16に加えて、前方赤外線カメラを設けるのが好ましい。赤外線カメラを用いることにより、歩行者を障害物として確実に検出することができる。なお、上記の赤外線カメラに代えて近赤外線カメラを用いることができ、この場合においても同様に歩行者を確実に検出することができる。 The front camera 16 is attached to the upper part of the front window of the vehicle so as to photograph the front of the vehicle. The front camera 16 is composed of a small CCD camera or CMOS camera, and captures an area including a road condition ahead of the host vehicle and outputs image data obtained by the photographing. The output image data is input to the control device 20 constituted by a microcomputer or the like. As a camera, it is preferable to provide a front infrared camera in addition to the front camera 16. By using an infrared camera, a pedestrian can be reliably detected as an obstacle. Note that a near-infrared camera can be used instead of the above-described infrared camera, and even in this case, a pedestrian can be reliably detected in the same manner.
レーザレーダ18は、赤外光パルスを照射する半導体レーザからなる発光素子、赤外光パルスを水平方向に走査する走査装置、及び前方の障害物(歩行者、前方車両等)から反射された赤外光パルスを受光する受光素子を含んで構成され、車両の前方グリル又はバンパに取り付けられている。このレーザレーダ18では、発光素子から発光された時点を基準として受光素子で受光されるまでの反射赤外光パルスの到達時間に基づいて、自車両から前方の障害物までの距離を検出することができる。レーザレーダ18で検出された障害物までの距離を示すデータは制御装置20に入力される。制御装置20は、RAM、ROM、及びCPUを含むマイクロコンピュータ等で構成され、ROMには以下で説明する車両運動制御ルーチンのプログラムが記憶されている。 The laser radar 18 is a light emitting element composed of a semiconductor laser that irradiates infrared light pulses, a scanning device that scans the infrared light pulses in the horizontal direction, and red reflected from obstacles in front (pedestrians, vehicles ahead, etc.). It includes a light receiving element that receives an external light pulse, and is attached to the front grille or bumper of the vehicle. The laser radar 18 detects the distance from the host vehicle to the obstacle ahead based on the arrival time of the reflected infrared light pulse until the light receiving element receives the light from the light emitting element as a reference. Can do. Data indicating the distance to the obstacle detected by the laser radar 18 is input to the control device 20. The control device 20 includes a microcomputer including a RAM, a ROM, and a CPU, and a program for a vehicle motion control routine described below is stored in the ROM.
また、制御装置20は、自車両の操舵角、制動力、及び駆動力の少なくとも1つを制御することによって、目標位置へ到達するように車両運動を制御するための車両搭載機器に接続されている。この車両搭載機器としては、車輪の操舵角を制御するための電動パワーステアリング等の操舵角制御装置22、ブレーキ油圧を制御することによって制動力を制御する制動力制御装置24、及び駆動力を制御する駆動力制御装置26が設けられている。制動力制御装置24には、制動力を検出する検出センサ24Aが取り付けられている。また、制御装置20には、演算された制御入力の方向θ等を表示することによって車両運動制御情報をドライバに報知する表示装置30が接続されている。なお、車両運動制御を行なっていることを、ドライバだけでなく車両外部の目標位置方向に向かって報知するようにしてもよい。 The control device 20 is connected to a vehicle-mounted device for controlling the vehicle motion so as to reach the target position by controlling at least one of the steering angle, the braking force, and the driving force of the host vehicle. Yes. The vehicle-mounted device includes a steering angle control device 22 such as an electric power steering for controlling the steering angle of the wheels, a braking force control device 24 that controls the braking force by controlling the brake hydraulic pressure, and a driving force. A driving force control device 26 is provided. A detection sensor 24 </ b> A for detecting the braking force is attached to the braking force control device 24. The control device 20 is connected to a display device 30 that notifies the driver of vehicle motion control information by displaying the calculated control input direction θ and the like. In addition, you may make it alert | report toward the target position direction outside a vehicle not only a driver but performing vehicle motion control.
操舵角制御装置22としては、ドライバのステアリングホイール操作に重畳して前輪及び後輪の少なくとも一方の車輪の操舵角を制御する制御手段、ドライバ操作とは機械的に分離され、ステアリングホイールの操作とは独立して前輪及び後輪の少なくとも一方の車輪の操舵角を制御する制御手段(いわゆるステア・バイ・ワイヤ)等を用いることができる。 The steering angle control device 22 is a control means for controlling the steering angle of at least one of the front wheels and the rear wheels superimposed on the steering wheel operation of the driver, mechanically separated from the driver operation, Independently, control means (so-called steer-by-wire) for controlling the steering angle of at least one of the front wheels and the rear wheels can be used.
制動力制御装置24としては、ドライバ操作とは独立して各車輪の制動力を個別に制御する、いわゆるESC(Electronic Stability Control)に用いられる制御装置、ドライバ操作とは機械的に分離され、各車輪の制動力を信号線を介して任意に制御する制御装置(いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤ)等を用いることができる。 As the braking force control device 24, a control device used for so-called ESC (Electronic Stability Control), which controls the braking force of each wheel independently of the driver operation, is mechanically separated from the driver operation. A control device (so-called brake-by-wire) that arbitrarily controls the braking force of the wheel via a signal line can be used.
駆動力制御装置26としては、スロットル開度、点火進角の遅角、又は燃料噴射量を制御することによって駆動力を制御する制御装置、変速機の変速位置を制御することによって駆動力を制御する制御装置、トルクトランスファを制御することによって前後方向及び左右方向の少なくとも一方の駆動力を制御する制御装置等を用いることができる。 As the driving force control device 26, a control device that controls the driving force by controlling the throttle opening, the retard of the ignition advance angle, or the fuel injection amount, and the driving force is controlled by controlling the shift position of the transmission. For example, a control device that controls at least one of the driving force in the front-rear direction and the left-right direction by controlling the torque transfer can be used.
また、制御装置20には、制御入力を求めるためのマップを記憶したマップ記憶装置28が接続されている。第1の実施の形態のマップとしては、図3に示すように、回避距離Xeと横移動距離Yeとの比で定めた第1のパラメータ、自車両の速度のx成分vx0とy成分vy0との比で定めた第2のパラメータ、及び目標位置及び目標位置における速度方向に到達するために最大値が最小となる車体合成力を求めるための第1の導入パラメータν1の関係を定めた第1のマップ、第1のパラメータ、第2のパラメータ、及び目標位置及び目標位置における速度方向に到達するために最大値が最小となる車体合成力を求めるための第2の導入パラメータν2の関係を定めた第2のマップ、並びに第1のパラメータ、第2のパラメータ、及び目標位置に到達する時刻teの関係を定めた第3のマップからなるマップが使用されている。ここでは、Xe’=vx0’=1として、(24)式で示すYe’を第1のパラメータ、vy0’を第2のパラメータとしている。 The control device 20 is connected to a map storage device 28 that stores a map for obtaining a control input. The map of the first embodiment, as shown in FIG. 3, avoidable distance X e and the lateral moving distance first parameter which defines the ratio of the Y e, the speed of the vehicle x component v x0 and y The relationship between the second parameter determined by the ratio to the component v y0 and the first introduction parameter ν 1 for obtaining the target position and the vehicle body resultant force at which the maximum value is minimum to reach the speed direction at the target position. The first map, the first parameter, the second parameter, and the second introduction parameter for obtaining the vehicle body composite force that minimizes the maximum value to reach the target position and the speed direction at the target position second map that defines the [nu 2 relationship, and the first parameter, the second parameter, and maps and a third map that defines the relationship time t e to reach the target position is used. Here, assuming that X e ′ = v x0 ′ = 1, Y e ′ shown in the equation (24) is the first parameter, and v y0 ′ is the second parameter.
なお、他の例として示した図4〜図13のいずれかのマップをマップ記憶装置28に記憶しておき、そのマップを使用してもよい。その場合、マップ記憶装置28に記憶されたマップに応じた第1のパラメータ及び第2のパラメータを演算して用いるようにする。なお、図6及び図7に示すマップは、2つ併せて記憶して用いる。 It should be noted that any map of FIGS. 4 to 13 shown as another example may be stored in the map storage device 28 and used. In that case, the first parameter and the second parameter corresponding to the map stored in the map storage device 28 are calculated and used. Note that two maps shown in FIGS. 6 and 7 are stored and used.
また、制御装置20には、ドライバに警報を発する図示しない警報装置が接続されている。警報装置としては、音や音声によって警報を発する装置、光や視覚的な表示によって警報を発する装置、振動によって警報を発する装置、又は操舵反力のような物理量をドライバに与えることによって警報を発したりドライバの操作を誘導する物理量付与装置を用いることができる。また、表示装置30を警報装置として用いるようにしてもよい。 The control device 20 is connected to an alarm device (not shown) that issues an alarm to the driver. As an alarm device, an alarm is generated by sound or sound, an alarm is generated by light or visual display, an alarm is generated by vibration, or a physical quantity such as a steering reaction force is given to the driver. Or a physical quantity imparting device that guides the operation of the driver. Further, the display device 30 may be used as an alarm device.
以下、図15を参照して第1の実施の形態の車両運動制御装置の制御装置20で実行される車両運動制御ルーチンについて説明する。 Hereinafter, a vehicle motion control routine executed by the control device 20 of the vehicle motion control device of the first embodiment will be described with reference to FIG.
ステップ100で、車速センサ10等で検出された自車両の走行状態、及びレーザレーダ18等で検出された外部環境状態に関する検出データを取り込む。次に、ステップ102で、取り込んだ検出データに基づいて、車両が走行している道路上の障害物の位置及び大きさを含む環境マップを作成する。 In step 100, detection data relating to the traveling state of the host vehicle detected by the vehicle speed sensor 10 and the external environmental state detected by the laser radar 18 and the like are captured. Next, in step 102, an environment map including the position and size of the obstacle on the road on which the vehicle is traveling is created based on the captured detection data.
次に、ステップ104で、環境マップを用いて障害物を回避して走行するための目標位置及び目標位置における速度方向を設定する。ここでは、目標位置を障害物の横を通過する位置とし、目標位置における速度方向を車体前後方向とする。次に、ステップ106で、設定された速度方向をx軸、x軸に直交する方向をy軸、及び車両の現在位置を原点とするxy座標を設定する。すなわち、目標位置における車体前後方向がx軸方向となり、目標位置における速度方向のy成分は0となる。 Next, in step 104, a target position and a speed direction at the target position for traveling while avoiding an obstacle are set using the environment map. Here, the target position is a position passing the obstacle, and the speed direction at the target position is the vehicle body front-rear direction. Next, in step 106, xy coordinates are set with the set speed direction as the x axis, the direction orthogonal to the x axis as the y axis, and the current position of the vehicle as the origin. That is, the longitudinal direction of the vehicle body at the target position is the x-axis direction, and the y component in the speed direction at the target position is zero.
次に、ステップ108で、上記ステップ100で走行状態として取り込まれた自車両の速度、及び外部環境状態として取り込まれた自車両と障害物との距離を設定された座標に対応させて変換し、自車両と障害物との距離のx成分である回避距離Xe、y成分である横移動距離Ye、速度のx成分vx0、y成分vy0を演算する。次に、ステップ110で、(24)式に従って、第1のパラメータYe’、及び第2のパラメータvy0’を演算する。 Next, in step 108, the speed of the host vehicle captured as the running state in step 100 and the distance between the host vehicle captured as the external environment state and the obstacle are converted in accordance with the set coordinates, The avoidance distance X e which is the x component of the distance between the host vehicle and the obstacle, the lateral movement distance Y e which is the y component, the x component v x0 and the y component v y0 of the speed are calculated. Next, in step 110, the first parameter Y e ′ and the second parameter v y0 ′ are calculated according to the equation (24).
次に、ステップ112で、マップ記憶装置28に記憶された第1〜第3のマップを読み出し、上記ステップ110で演算された第1のパラメータYe’、及び第2のパラメータvy0’を入力として、車体合成力の最大値が最小化される最適軌道となる車体合成力の時系列データを導出する。具体的には、第1のマップ、第1のパラメータYe’、及び第2のパラメータvy0’に基づいてν1’を得て、第2のマップ、第1のパラメータYe’、及び第2のパラメータvy0’に基づいてν2’を得て、第3のマップ、第1のパラメータYe’、及び第2のパラメータvy0’に基づいてte’を得る。そして、{ν1’,ν2’,te’}を(22)式及び(23)式に従って{ν1,ν2,te}に変換し、(17)式に従ってF0を演算する。そして、{F0、ν1,ν2,te}の値を(12)式に代入して、制御入力である車体合成加速度が得られる。また、(1)式〜(6)式に従って、最大値が最小となる車体合成力の時系列データ及び車体合成力の最大値が最小化される最適軌道が導出される。 Next, in step 112, the first to third maps stored in the map storage device 28 are read, and the first parameter Y e ′ calculated in step 110 and the second parameter v y0 ′ are input. As described above, time-series data of the vehicle body composite force that is the optimum trajectory in which the maximum value of the vehicle body composite force is minimized is derived. Specifically, ν 1 ′ is obtained based on the first map, the first parameter Y e ′, and the second parameter v y0 ′, and the second map, the first parameter Y e ′, and to obtain '[nu 2 based on the' second parameter v y0, third map, obtaining a t e 'on the basis of the first parameter Y e', and the second parameter v y0 '. Then, converted to {ν 1 ', ν 2' , t e '} (22) where and (23) {ν 1, ν 2, t e} according to Formula for calculating the F 0 according to equation (17) . Then, by substituting the values of {F 0 , ν 1 , ν 2 , t e } into the equation (12), the vehicle body composite acceleration that is the control input is obtained. Further, according to the formulas (1) to (6), the time-series data of the vehicle body composite force that minimizes the maximum value and the optimum trajectory that minimizes the maximum value of the vehicle body composite force are derived.
次に、ステップ114で、導出されたF0に基づいて、この車体合成力の最大値F0がタイヤ発生力の限界値以下か否かを判定する。車体合成力の最大値がタイヤ発生力の限界値以下の場合には、ステップ116へ移行し、タイヤ発生力の限界値を超えている場合には、ステップ118へ移行する。なお、タイヤ発生力の限界値は、路面とタイヤとの間の摩擦係数に基づいて定まる真の限界値だけでなく、真の限界値に対してマージンを設けて設定した限界値も含む意味である。 Next, in step 114, based on the derived F 0, the maximum value F 0 of the vehicle body resultant force is determined whether the following limits tire force. When the maximum value of the vehicle body composite force is less than or equal to the limit value of the tire generation force, the routine proceeds to step 116, and when it exceeds the limit value of the tire generation force, the routine proceeds to step 118. In addition, the limit value of the tire generation force means not only the true limit value determined based on the friction coefficient between the road surface and the tire but also the limit value set with a margin with respect to the true limit value. is there.
ステップ116では、上記ステップ112で導出された最大値が最小となる車体合成力の時系列データに従って、車体合成力の最大値が最小化される最適軌道に沿った走行を実現するために必要な各車輪のタイヤ発生力を演算し、各車輪のタイヤ発生力が得られるように操舵角制御装置22、制動力制御装置24、及び駆動力制御装置26の少なくとも1つを制御すると共に、車両運動制御情報を表示装置30に表示する。また、障害物を回避するように制御する際には無条件で警報装置から警報を発したり、障害物を回避するための車両運動制御を行っていることを表示装置に表示したりすることにより警報を行ってもよい。各車輪のタイヤ発生力が得られるように制御することにより、目的とする車体発生力が得られるように制御することができる。一方、ステップ118では、急制動制御により障害物の手前で車両が停止するように制動力制御装置24を制御するか、推定される衝突被害が最小化されるように操舵角制御装置22及び制動力制御装置24を制御する。例えば、WO2006−070865記載の技術のような公知の技術を用いればよい。 In step 116, it is necessary to realize traveling along the optimum track in which the maximum value of the vehicle body composite force is minimized in accordance with the time series data of the vehicle body composite force in which the maximum value derived in step 112 is minimum. The tire generating force of each wheel is calculated, and at least one of the steering angle control device 22, the braking force control device 24, and the driving force control device 26 is controlled so as to obtain the tire generating force of each wheel, and the vehicle motion The control information is displayed on the display device 30. Also, when controlling to avoid obstacles, by issuing an alarm from the alarm device unconditionally, or by displaying on the display device that vehicle motion control for avoiding obstacles is being performed. An alarm may be given. By controlling so as to obtain the tire generating force of each wheel, it is possible to control so as to obtain the target vehicle body generating force. On the other hand, in step 118, the braking force control device 24 is controlled so that the vehicle stops before the obstacle by the sudden braking control, or the steering angle control device 22 and the control device are controlled so that the estimated collision damage is minimized. The power control device 24 is controlled. For example, a known technique such as the technique described in WO2006-070865 may be used.
以上説明したように第1の実施の形態の車両運動制御装置によれば、自車両と目標位置との距離の車体前後方向の成分Xe、車体横方向の成分Ye、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び車体横方向の成分vy0により演算されるパラメータを用いた簡単な構成のマップを用いて目標位置及び目標位置における速度方向に到達するために最大値が最小となる車体合成力を導出することができる。 As described above, according to the vehicle motion control apparatus of the first embodiment, the vehicle front-rear direction component X e , the vehicle body lateral direction component Y e of the distance between the host vehicle and the target position, the speed of the host vehicle The maximum value is minimum to reach the target position and the speed direction at the target position using a map of a simple configuration using parameters calculated by the vehicle body longitudinal component v x0 and the vehicle lateral component v y0. The vehicle body composite force can be derived.
なお、第1の実施の形態では、自車両の路面に対する速度を用いた場合について説明したが、自車両の目標位置に対する相対速度を用いてもよい。
また、第1の実施の形態において、障害物などが検出された場合、障害物の左側を回避する最適軌道、及び障害物の右側を回避する最適軌道の両方を求めて、それぞれの車体合成力の最大値を比較して、車体合成力の最大値が小さい方の最適軌道を選択するようにしてもよい。
In the first embodiment, the case of using the speed of the host vehicle with respect to the road surface has been described. However, the relative speed of the host vehicle with respect to the target position may be used.
In the first embodiment, when an obstacle or the like is detected, both the optimum trajectory for avoiding the left side of the obstacle and the optimum trajectory for avoiding the right side of the obstacle are obtained, and the respective vehicle body composite forces are obtained. May be selected, and the optimal trajectory with the smaller maximum value of the vehicle body composite force may be selected.
次に、第2の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、マップを用いて最大値が最小となる車体合成力の時系列データ及び車体合成力の最大値が最小化される最適軌道を導出する場合について説明したが、第2の実施の形態では、第1の実施の形態とは異なるマップを用いて現在時刻における車体合成力の大きさ及び方向を導出する場合について説明する。なお、第2の実施の形態の車両運動制御装置の構成は、マップ記憶装置28に記憶されるマップが異なる点を除いて、第1の実施の形態の車両運動制御装置の構成と同一であるため、同一の符号を用いて説明を省略する。 Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment, a case has been described in which the map is used to derive time series data of the vehicle body composite force that minimizes the maximum value and the optimal trajectory that minimizes the maximum value of the vehicle body composite force. In this embodiment, a case will be described in which the magnitude and direction of the vehicle body composite force at the current time is derived using a map different from that of the first embodiment. The configuration of the vehicle motion control device of the second embodiment is the same as the configuration of the vehicle motion control device of the first embodiment except that the map stored in the map storage device 28 is different. Therefore, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.
ここで、第2の実施の形態で用いられるマップについて説明する。 Here, the map used in the second embodiment will be described.
まず、第1の実施の形態と同様に、(24)式まで展開する。そして、一例として、Xe’=vx0’=1 とした場合のYe’及びvy0’に関するマップを作成する。図16に示すように、Ye’を第1のパラメータ、 及びvy0’を第2のパラメータとして、上記(17)式〜(20)式に基づいて得られる車体合成力の方向θの値をマッピングした第1のマップ、及びF0’/m’の値をマッピングした第2のマップを作成する。 First, as in the first embodiment, the expression (24) is expanded. Then, as an example, a map relating to Y e ′ and v y0 ′ when X e ′ = v x0 ′ = 1 is created. As shown in FIG. 16, the value of the direction θ of the vehicle body resultant force obtained based on the above equations (17) to (20) with Y e ′ as the first parameter and v y0 ′ as the second parameter. And a second map in which the value of F 0 '/ m' is mapped.
そして、これらのマップを用いて{θ,F0/m}を求めるには、Xe’ =vx0’=1、既知のm、vx0、vy0、Xe、及びYeから(24)式に従って第1のパラメータYe’及び第2のパラメータvy0’を演算し、演算されたパラメータに対する出力{θ,F0’/m’}を各マップから得て、(17)式、(22)式、及び(23)式の関係から得られる下記(45)式に従って車体合成力の大きさF0を演算する。 Then, using these maps {θ, F 0 / m} to seek the, X e '= v x0' = 1, known m, v x0, v y0, X e, and from Y e (24 ) To calculate the first parameter Y e ′ and the second parameter v y0 ′ according to the equation, and obtain the output {θ, F 0 ′ / m ′} for the calculated parameter from each map, The vehicle body composite force magnitude F 0 is calculated according to the following equation (45) obtained from the relationship between the equations (22) and (23).
この結果、現在時刻の自車両と目標位置との距離、及び自車両の速度から、目標位置及び目標位置における速度方向に到達するために最大値が最小となる現在時刻での車体合成力が導出される。 As a result, from the distance between the host vehicle and the target position at the current time and the speed of the host vehicle, the vehicle body composite force at the current time at which the maximum value is minimum to reach the target position and the speed direction at the target position is derived. Is done.
なお、上記のマップでは、第1のパラメータ及び第2のパラメータを(24)式のように定めた場合について説明したが、図17に示すような、(27)式に示すXe’を第1のパラメータ、及びvy0’を第2のパラメータとし、Ye’=vx0’=1とした場合のマップを作成してもよい。この際、F0は下記(46)式に従って演算する。また、図18に示すような、第1のパラメータ及び第2のパラメータを(35)式に示すYe及びvx0’とし、Xe’=vy0’=1とした場合のマップを作成してもよい。この際、F0は下記(47)式に従って演算する。また、図19及び図20に示すような、(38)式に示すXe’ を第1のパラメータ、及びvx0’ を第2のパラメータとし、vy0’=1、Ye’=±1とした場合のマップを作成してもよい。この際、F0は下記(48)式に従って演算する。 In the above map, the case where the first parameter and the second parameter are determined as shown in the equation (24) has been described, but X e ′ shown in the equation (27) as shown in FIG. The map may be created when the parameter 1 and v y0 ′ are the second parameters and Y e ′ = v x0 ′ = 1. At this time, F 0 is calculated according to the following equation (46). Further, as shown in FIG. 18, the first parameter and the second parameter are set to Y e and v x0 ′ shown in the equation (35), and a map in which X e ′ = v y0 ′ = 1 is created. May be. At this time, F 0 is calculated according to the following equation (47). Further, as shown in FIGS. 19 and 20, X e 'shown in the equation (38) is a first parameter, and v x0 ' is a second parameter, and v y0 '= 1, Y e ' = ± 1. You may create a map for At this time, F 0 is calculated according to the following equation (48).
また、第1の実施の形態でマップの軸の取り方を変更した手法と同様の手法により、図16に示すマップの軸の取り方を(39)式又は(40)のように変更して、図21又は図22に示すようなマップを作成したり、図17に示すマップの軸の取り方を(41)式のように変更して、図23に示すようなマップを作成したり、図18に示すマップの軸の取り方を(42)式のように変更して、図24に示すようなマップを作成したり、図19に示すマップの軸の取り方を(43)式又は(44)式のように変更して、図25又は図26に示すようなマップを作成したりしてもよい。 In addition, the map axis shown in FIG. 16 is changed to the formula (39) or (40) by the same method as the method of changing the map axis in the first embodiment. 21 or FIG. 22 is created, or the map shown in FIG. 17 is changed in the way of taking the axis as shown in equation (41) to create a map as shown in FIG. The map axis shown in FIG. 18 is changed as shown in equation (42) to create a map as shown in FIG. 24, or the map axis shown in FIG. A map as shown in FIG. 25 or FIG. 26 may be created by changing the equation (44).
以下、図27を参照して第2の実施の形態の車両運動制御装置の制御装置20で実行される車両運動制御ルーチンについて説明する。なお、第1の実施の形態の車両運動制御装置の制御装置20で実行される車両運動制御ルーチンと同一の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。また、ここでは、図16に示すマップを用いる場合について説明する。 Hereinafter, a vehicle motion control routine executed by the control device 20 of the vehicle motion control device of the second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the process same as the vehicle motion control routine performed with the control apparatus 20 of the vehicle motion control apparatus of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. Here, the case where the map shown in FIG. 16 is used will be described.
ステップ100〜ステップ110で、第1の実施の形態の場合と同様に処理して第1のパラメータYe’、及び第2のパラメータvy0’を得る。 In step 100 to step 110, the same processing as in the first embodiment is performed to obtain the first parameter Y e ′ and the second parameter v y0 ′.
次に、ステップ200で、マップ記憶装置28に記憶された第1及び第2のマップを読み出し、第1のパラメータYe’、及び第2のパラメータvy0’を入力として、車体合成力の最大値が最小化される最適軌道となる現在時刻の車体合成力を導出する。具体的には、第1のマップ、第1のパラメータYe’、及び第2のパラメータvy0’に基づいて車体合成力の方向θを得て、第2のマップ、第1のパラメータYe’、及び第2のパラメータvy0’に基づいてF0’/m’を得、F0’/m’から(45)式に従ってF0を演算する。 Next, in step 200, the first and second maps stored in the map storage device 28 are read, and the first parameter Y e ′ and the second parameter v y0 ′ are input, and the vehicle body combined force is maximized. The vehicle body composite force at the current time, which is the optimum trajectory for which the value is minimized, is derived. Specifically, the direction θ of the vehicle body resultant force is obtained based on the first map, the first parameter Y e ′, and the second parameter v y0 ′, and the second map, the first parameter Y e F 0 '/ m' is obtained based on 'and the second parameter v y0 ', and F 0 is calculated from F 0 '/ m' according to the equation (45).
次に、ステップ202で、導出された現在時刻の車体合成力がタイヤ発生力の限界値以下か否かを判定する。車体合成力の最大値F0がタイヤ発生力の限界値以下の場合には、ステップ116へ移行し、タイヤ発生力の限界値を超えている場合には、ステップ118へ移行する。 Next, in step 202, it is determined whether or not the derived vehicle body resultant force at the current time is equal to or less than the limit value of the tire generated force. If the maximum value F 0 of the vehicle body composite force is less than or equal to the limit value of the tire generation force, the process proceeds to step 116, and if it exceeds the limit value of the tire generation force, the process proceeds to step 118.
以上説明したように第2の実施の形態の車両運動制御装置によれば、自車両と目標位置との距離の車体前後方向の成分Xe、車体横方向の成分Ye、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び車体横方向の成分vy0により演算されるパラメータを用いた簡単な構成のマップを用いて目標位置及び目標位置における速度方向に到達するために車体合成力の最大値が最小化される最適軌道となる現在時刻の車体合成力を導出することができる。また、車体合成力の時系列データを導出する場合と比べ、用いるマップが1つ少ないため、マップを記憶するための容量を削減できる。 As described above, according to the vehicle motion control apparatus of the second embodiment, the vehicle body longitudinal component X e , the vehicle lateral component Y e , and the speed of the vehicle A maximum of the vehicle body combined force is used to reach the target position and the speed direction at the target position using a map of a simple configuration using parameters calculated by the vehicle body longitudinal component v x0 and the vehicle body lateral component v y0. It is possible to derive the vehicle body composite force at the current time that is the optimum trajectory for which the value is minimized. In addition, compared to the case of deriving the time series data of the vehicle body synthesis force, since one map is used, the capacity for storing the map can be reduced.
次に、第3の実施の形態について説明する。第1及び第2の実施の形態では、マップを用いて最大値が最小となる車体合成力の時系列データ及び車体合成力の最大値が最小化される最適軌道、または最大値が最小となる現在時刻の車体合成力を導出する場合について説明したが、第3の実施の形態では、第1及び第2の実施の形態のマップとは異なるマップを用いて特定の車体合成力の最大値を設定した場合の最短の回避距離を求め、収束演算により最短の回避距離と自車両から目標位置までの距離のx成分との差が所定値以下となったときの車体合成力の最大値を導出する場合について説明する。なお、第3の実施の形態の車両運動制御装置の構成は、マップ記憶装置28に記憶されるマップが異なる点、及び制御装置20で実行される処理を除いて、第1及び第2の実施の形態の車両運動制御装置の構成と同一であるため、同一の符号を用いて説明を省略する。 Next, a third embodiment will be described. In the first and second embodiments, the time series data of the vehicle body composite force at which the maximum value is minimized using the map and the optimum trajectory in which the maximum value of the vehicle body composite force is minimized, or the maximum value is minimized. The case of deriving the vehicle body composite force at the current time has been described, but in the third embodiment, the maximum value of the specific vehicle body composite force is determined using a map different from the maps of the first and second embodiments. Find the shortest avoidance distance in the case of setting, and derive the maximum value of the vehicle body composite force when the difference between the shortest avoidance distance and the x component of the distance from the host vehicle to the target position is less than the predetermined value by convergence calculation The case where it does is demonstrated. The configuration of the vehicle motion control device according to the third embodiment is different from the first and second embodiments except that the maps stored in the map storage device 28 are different and the processing executed by the control device 20 is different. Since it is the same as that of the structure of the vehicle motion control apparatus of this form, it abbreviate | omits description using the same code | symbol.
ここで、第3の実施の形態で用いられるマップについて説明する。第3の実施の形態では、車体合成力の大きさの最大値F0を既知として扱う点、最短の回避距離X(te)を求める点が第1及び第2の実施の形態とは異なる。そこで、(13)式〜(15)式を用いて{ν1,ν2,te}を求めることを考える。 Here, the map used in the third embodiment will be described. The third embodiment is different from the first and second embodiments in that the maximum value F 0 of the magnitude of the vehicle body composite force is treated as known and the shortest avoidance distance X (t e ) is obtained. . Therefore, (13) using the formula ~ (15) {ν 1, ν 2, t e} think to seek.
ここで、任意の正数aを導入して下記(49)式の関係を満足する2組のパラメータP及びP’を考えると、P及びP’に対応する解 {ν1、ν2、te}及び{ν1’、ν2’、te’}は、下記(50)式の関係を満たす。 Here, when an arbitrary positive number a is introduced and two sets of parameters P and P ′ satisfying the relationship of the following equation (49) are considered, solutions {ν 1 , ν 2 , t corresponding to P and P ′ are considered. e } and {ν 1 ′, ν 2 ′, t e ′} satisfy the relationship of the following formula (50).
(49)式の最後の式より、aを下記(51)式のようにおくと、(49)式よりvx0’及びvy0’は下記(52)式のように変形できる。 If a is set as the following formula (51) from the last formula of the formula (49), v x0 ′ and v y0 ′ can be transformed as the following formula (52) from the formula (49).
この関係より、F0’/m’及びYe’に任意の正数を設定することにより、現在時刻のパラメータPによってvx0’及びvy0’が求まる。よって、F0’/m’及びYe’をある値に設定した場合において、vx0’を第1のパラメータ、及びvy0’を第2のパラメータとしたマップを予め用意しておけばよい。なお、このF0’/m’及びYe’の値はマップ作成時に設計者が自由に設定できる。 From this relationship, by setting arbitrary positive numbers to F 0 ′ / m ′ and Y e ′, v x0 ′ and v y0 ′ are obtained by the parameter P of the current time. Therefore, when F 0 '/ m' and Y e 'are set to certain values, a map having v x0 ' as the first parameter and v y0 'as the second parameter may be prepared in advance. . The values of F 0 '/ m' and Y e 'can be freely set by the designer when creating the map.
ここでは、一例として、F0’/m’=Ye’=1 とした場合のvx0’及びvy0’に関するマップを作成する。図28に示すように、vx0’を第1のパラメータ、及びvy0’を第2のパラメータとして、上記(13)式〜(15)式に基づいて得られるν1’の値をマッピングした第1のマップ、ν2’の値をマッピングした第2のマップ、及びte’の値をマッピングした第3のマップを作成する。 Here, as an example, maps relating to v x0 ′ and v y0 ′ when F 0 ′ / m ′ = Y e ′ = 1 are created. As shown in FIG. 28, the value of ν 1 ′ obtained based on the above equations (13) to (15) is mapped using v x0 ′ as the first parameter and v y0 ′ as the second parameter. Create a first map, a second map mapping the value of ν 2 ′, and a third map mapping the value of t e ′.
そして、これらのマップを用いて{ν1,ν2,te}を求めるには、F0’/m’=Ye’=1、既知のm、vx0、vy0、Ye、及び設定した車体合成力の最大値F0から(52)式に従って第1のパラメータvx0’及び第2のパラメータvy0’を演算し、演算されたパラメータに対する出力{ν1’,ν2’,te’}を各マップから得て、(50)式及び(51)式に従って{ν1’,ν2’,te’}を{ν1,ν2,te}に変換する。ただし、Ye<0の場合は、vy0→−vy0、Ye→−Yeに変換して、マップより{−ν1’,−ν2’,te’}を求め、−ν1’→ν1’、−ν2’→ν2’の処理を行って{ν1,ν2,te}を得ればよい。 And to obtain {ν 1 , ν 2 , t e } using these maps, F 0 '/ m' = Y e '= 1, known m, v x0 , v y0 , Y e , and The first parameter v x0 ′ and the second parameter v y0 ′ are calculated from the set maximum value F 0 of the vehicle body composite force according to the equation (52), and outputs {ν 1 ′, ν 2 ′, t e 'a} obtained from the map, equation (50) and (51) {[nu 1 according expression' converts, [nu 2 ', t e' a} {[nu 1, the ν 2, t e}. However, in the case of Y e <0, is converted into v y0 → -v y0, Y e → -Y e, seek {-ν 1 ', -ν 2' , t e '} from the map, -v 1 '→ ν 1', by performing the processing of -ν 2 '→ ν 2' { ν 1, ν 2, t e} or if you get.
そして、(16)式に従ってXeを演算する。なお、ここで演算されるXeは設定されたF0に対する最短の回避距離であり、図1に示す目標位置までの距離のx成分Xeとは異なるため、Xsとして以下区別して記載する。設定するF0の値を変更しながら繰り返しXsを演算し、XsとXeとの差が所定値以下となったときに設定されていたF0を車体合成力の最大値として導出する。 Then, Xe is calculated according to the equation (16). Here, the calculation is X e is the shortest avoidance distance to F 0 which is set, since different from x component X e of the distance to the target position shown in FIG. 1, is stated separately below as X s . While changing a value of F 0 to be set repeatedly calculates the X s, derives a F 0 a difference was set to when it becomes less than a predetermined value between X s and X e as a maximum value of the vehicle body resultant force .
この結果、現在時刻の車両と目標位置との距離、及び車両の速度から、目標位置及び目標位置における速度方向に到達するために最大値が最小となる車体合成力が導出される。 As a result, the vehicle body resultant force that minimizes the maximum value for reaching the target position and the speed direction at the target position is derived from the distance between the vehicle at the current time and the target position and the vehicle speed.
なお、上記のマップでは、第1のパラメータ及び第2のパラメータを(52)式のように定めた場合について説明したが、任意の正数aを(49)式の第1式から下記(53)式のようにおいて、下記(54)式に示すYe’を第1のパラメータ、及びvy0’を第2のパラメータとしてもよい。 In the above map, the case where the first parameter and the second parameter are determined as shown in the equation (52) has been described. However, an arbitrary positive number a is changed from the first equation of the equation (49) to the following (53 ), Y e ′ shown in the following equation (54) may be the first parameter, and v y0 ′ may be the second parameter.
この場合、一例として、F0’/m’=vx0’=1 とした場合のYe’及びvy0’に関するマップを作成する。図29に示すように、(54)式のYe’を第1のパラメータ、及びvy0’を第2のパラメータとして、上記(13)式〜(15)式に基づいて得られるν1’の値をマッピングした第1のマップ、ν2’の値をマッピングした第2のマップ、及びte’の値をマッピングした第3のマップを作成する。 In this case, as an example, a map relating to Y e ′ and v y0 ′ when F 0 ′ / m ′ = v x0 ′ = 1 is created. As shown in FIG. 29, ν 1 ′ obtained based on the above equations (13) to (15) with Y e ′ in equation (54) as the first parameter and v y0 ′ as the second parameter. A first map in which the values of ν 2 ′ are mapped, a second map in which the values of ν 2 ′ are mapped, and a third map in which the values of t e ′ are mapped are created.
そして、これらのマップを用いて{ν1,ν2,te}を求めるには、F0’/m’=vx0’=1、既知のm、vx0、vy0、Ye、及び設定した車体合成力の最大値F0から(54)式に従って第1のパラメータYe’及び第2のパラメータvy0’を演算し、演算されたパラメータに対する出力{ν1’,ν2’,te’}を各マップから得て、(50)式及び(53)式に従って{ν1’,ν2’,te’}を{ν1,ν2,te}に変換する。ただし、vy0<0 の場合は、vy0→−vy0、Ye→−Yeに変換して、マップより{−ν1’,−ν2’,te’}を求め、−ν1’→ν1’、−ν2’→ν2’の処理を行って{ν1,ν2,te}を得ればよい。 Then, using these maps {ν 1, ν 2, t e} to obtain the the, F 0 '/ m' = v x0 '= 1, the known m, v x0, v y0, Y e, and The first parameter Y e ′ and the second parameter v y0 ′ are calculated from the set maximum value F 0 of the vehicle body composite force according to the equation (54), and outputs {ν 1 ′, ν 2 ′, t e 'a} obtained from the map, equation (50) and (53) {[nu 1 according expression' converts, [nu 2 ', t e' a} {[nu 1, the ν 2, t e}. However, in the case of v y0 <0, is converted into v y0 → -v y0, Y e → -Y e, seek {-ν 1 ', -ν 2' , t e '} from the map, -v 1 '→ ν 1', by performing the processing of -ν 2 '→ ν 2' { ν 1, ν 2, t e} or if you get.
そして、(16)式に従ってXsを求めて収束演算を行うことにより、XsとXeとの差が所定値以下となったときに設定されていたF0を車体合成力の最大値として導出する。 Then, by calculating X s according to the equation (16) and performing a convergence calculation, F 0 set when the difference between X s and X e becomes a predetermined value or less is set as the maximum value of the vehicle body composite force. To derive.
また、任意の正数aを(49)式の第2式から下記(55)式のようにおいて、下記(56)式に示すYe’を第1のパラメータ、及びvx0’を第2のパラメータとしてもよい。 In addition, an arbitrary positive number a is changed from the second expression of the equation (49) to the following expression (55), Y e ′ shown in the following expression (56) is the first parameter, and v x0 ′ is the second parameter: It may be a parameter.
この場合、一例として、F0’/m’=vy0’=1 とした場合のYe’及びvx0’に関するマップを作成する。図30に示すように、(56)式のYe’を第1のパラメータ、及びvx0’を第2のパラメータとして、上記(13)式〜(15)式に基づいて得られるν1’の値をマッピングした第1のマップ、ν2’の値をマッピングした第2のマップ、及びte’の値をマッピングした第3のマップを作成する。 In this case, as an example, a map relating to Y e ′ and v x0 ′ when F 0 ′ / m ′ = v y0 ′ = 1 is created. As shown in FIG. 30, ν 1 ′ obtained based on the above equations (13) to (15) with Y e ′ in equation (56) as the first parameter and v x0 ′ as the second parameter. A first map in which the values of ν 2 ′ are mapped, a second map in which the values of ν 2 ′ are mapped, and a third map in which the values of t e ′ are mapped are created.
そして、これらのマップを用いて{ν1,ν2,te}を求めるには、F0’/m’=vy0’=1、既知のm、vx0、vy0、Ye、及び設定した車体合成力の最大値F0から(56)式に従って第1のパラメータYe’及び第2のパラメータvx0’を演算し、演算されたパラメータに対する出力{ν1’,ν2’,te’}を各マップから得て、(50)式及び(55)式に従って{ν1’,ν2’,te’}を{ν1,ν2,te}に変換する。ただし、vy0<0 の場合は、vy0→−vy0、Ye→−Yeに変換して、マップより{−ν1’,−ν2’,te’}を求め、−ν1’→ν1’、−ν2’→ν2’の処理を行って{ν1,ν2,te}を得ればよい。 Then, using these maps {ν 1, ν 2, t e} to obtain the the, F 0 '/ m' = v y0 '= 1, the known m, v x0, v y0, Y e, and The first parameter Y e ′ and the second parameter v x0 ′ are calculated from the set maximum value F 0 of the vehicle body composite force according to the equation (56), and outputs {ν 1 ′, ν 2 ′, t e 'a} obtained from the map, equation (50) and (55) {[nu 1 according expression' converts, [nu 2 ', t e' a} {[nu 1, the ν 2, t e}. However, in the case of v y0 <0, is converted into v y0 → -v y0, Y e → -Y e, seek {-ν 1 ', -ν 2' , t e '} from the map, -v 1 '→ ν 1', by performing the processing of -ν 2 '→ ν 2' { ν 1, ν 2, t e} or if you get.
そして、(16)式に従ってXsを求めて収束演算を行うことにより、XsとXeとの差が所定値以下となったときに設定されていたF0を車体合成力の最大値として導出する。 Then, by calculating X s according to the equation (16) and performing a convergence calculation, F 0 set when the difference between X s and X e becomes a predetermined value or less is set as the maximum value of the vehicle body composite force. To derive.
また、第1の実施の形態でマップの軸の取り方を変更した手法と同様の手法により、図29に示すマップの軸の取り方を下記(57)式のように変更して、図31に示すようなマップを作成してもよい。 Further, the map axis shown in FIG. 29 is changed to the following equation (57) by the same method as the method of changing the map axis in the first embodiment, and FIG. A map as shown in FIG.
以下、図32を参照して第3の実施の形態の車両運動制御装置の制御装置20で実行される車両運動制御ルーチンについて説明する。なお、第1の実施の形態の車両運動制御装置の制御装置20で実行される車両運動制御ルーチンと同一の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。また、ここでは、図28に示すマップを用いる場合について説明する。 Hereinafter, a vehicle motion control routine executed by the control device 20 of the vehicle motion control device of the third embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the process same as the vehicle motion control routine performed with the control apparatus 20 of the vehicle motion control apparatus of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. Here, a case where the map shown in FIG. 28 is used will be described.
ステップ100〜ステップ110で、第1の実施の形態の場合と同様に処理して第1のパラメータvx0’、及び第2のパラメータvy0’を得る。次に、ステップ300で、F0として特定の車体合成力の最大値を設定する。ここでの正数F0は、設計者が自由に設定できる。 In step 100 to step 110, the same processing as in the first embodiment is performed to obtain the first parameter v x0 ′ and the second parameter v y0 ′. Next, at step 300, it sets the maximum value of a particular body resultant force as F 0. The positive number F 0 here can be freely set by the designer.
次に、ステップ302で、マップ記憶装置28に記憶された第1〜第3のマップを読み出し、第1のパラメータvx0’、及び第2のパラメータvy0’を入力として、横移動距離Yeに対応する最短の回避距離Xsを導出する。具体的には、第1のマップ、第1のパラメータvx0’、及び第2のパラメータvy0’に基づいてν1’を得て、第2のマップ、第1のパラメータvx0’、及び第2のパラメータvy0’に基づいてν2’を得て、第3のマップ、第1のパラメータvx0’、及び第2のパラメータvy0’に基づいてte’を得る。そして、{ν1’,ν2’,te’}を(50)式及び(51)式に従って{ν1,ν2,te}に変換し、(16)式に従ってXsを導出する。 Next, in step 302, the first to third maps stored in the map storage device 28 are read out, and the first parameter v x0 ′ and the second parameter v y0 ′ are input, and the lateral movement distance Y e. to derive the avoidance distance X s of the shortest corresponding to. Specifically, ν 1 ′ is obtained based on the first map, the first parameter v x0 ′, and the second parameter v y0 ′, and the second map, the first parameter v x0 ′, and to obtain '[nu 2 based on the' second parameter v y0, third map, obtaining a t e 'on the basis of the first parameter v x0', and the second parameter v y0 '. Then, {ν 1 ′, ν 2 ′, t e ′} is converted into {ν 1 , ν 2 , t e } according to equations (50) and (51), and X s is derived according to equation (16). .
次に、ステップ304で、上記ステップ302で導出された最短の回避距離Xsと上記ステップ108で演算された回避距離Xeとが等しくなったか否かを判定する。Xs=Xeの場合には、ステップ308へ移行し、Xs≠Xeの場合には、ステップ306へ移行する。なお、ここでは、Xs=Xeか否かを判定する場合について説明するが、XsとXeとが等しい場合だけでなく、XsとXeとの差が所定値(例えば、Xeの5%等)以下の場合も肯定判定されるようにしてもよい。 Next, at step 304, it determines whether the avoidance distance X e calculated by the avoidance distance X s and the step 108 of the shortest derived in step 302 are equal. When X s = X e, the process proceeds to step 308, and when X s ≠ X e , the process proceeds to step 306. Here, a case where it is determined whether or not X s = X e will be described. However, not only when X s and X e are equal, but the difference between X s and X e is a predetermined value (for example, X (e.g. 5% of e ) or less) may also be affirmatively determined.
ステップ306では、F0の値をXsがXeに近づくように修正する。そして、ステップ304でXs=Xeと判定されるまで、ステップ302〜ステップ306の処理を繰り返す。 In step 306, it modifies the value of F 0 so X s approaches the X e. Then, the processing from step 302 to step 306 is repeated until it is determined in step 304 that X s = X e .
ステップ308では、Xs=Xeと判定されたときのF0、及び上記ステップ302で得られた{ν1,ν2,te}の値を(12)式に代入して、制御入力である車体合成加速度を得る。また、(1)式〜(6)式に従って、最大値が最小となる車体合成力の時系列データ及び車体合成力の最大値が最小となる最適軌道が導出される。 In step 308, by substituting F 0 when it is determined that X s = X e, and {ν 1, ν 2, t e} obtained in step 302 the value of the equation (12), the control input The vehicle body composite acceleration is obtained. Further, according to the equations (1) to (6), the time series data of the vehicle body composite force at which the maximum value is minimum and the optimum trajectory at which the maximum value of the vehicle body composite force is minimum are derived.
以上説明したように第3の実施の形態の車両運動制御装置によれば、自車両と目標位置との距離の車体横方向の成分Ye、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び車体横方向の成分vy0により演算されるパラメータを用いた簡単な構成のマップを用いて最短の回避距離Xsを求め、収束演算を行って最短の回避距離Xsと自車両と目標位置との距離のx成分Xeとの差が所定値以下となったときの車体合成力の最大値F0を用いて、目標位置及び目標位置における速度方向に到達するために最大値が最小となる車体合成力を導出することができる。 As described above, according to the vehicle motion control apparatus of the third embodiment, the vehicle body lateral component Y e of the distance between the host vehicle and the target position, the vehicle longitudinal component v x0 of the host vehicle speed, and obtains the shortest avoidance distance X s using the map simple structure using the parameters calculated by the vehicle body lateral component v y0, shortest avoidance distance X s and the vehicle and the target position by performing a convergence calculation using the maximum value F 0 of the vehicle body resultant force when the difference between the x component X e of the distance between becomes a predetermined value or less, and a maximum value in order to reach the speed direction at the target position and the target position is minimal The vehicle body composite force can be derived.
次に、第4の実施の形態について説明する。第3の実施の形態では、マップを用いて最短の回避距離を導出して、収束演算により最大値が最小となる車体合成力の時系列データ及び車体合成力の最大値が最小化される最適軌道を導出する場合について説明したが、第4の実施の形態では、第3の実施の形態とは異なるマップを用いて最短の回避距離を導出して、収束演算により最大値が最小となる現在時刻における車体合成力の大きさ及び方向を導出する場合について説明する。なお、第4の実施の形態の車両運動制御装置の構成は、マップ記憶装置28に記憶されるマップが異なる点を除いて、第3の実施の形態の車両運動制御装置の構成と同一であるため、同一の符号を用いて説明を省略する。 Next, a fourth embodiment will be described. In the third embodiment, the shortest avoidance distance is derived using a map, and the time series data of the vehicle body composite force that minimizes the maximum value by the convergence calculation and the optimum value that minimizes the maximum value of the vehicle body composite force In the fourth embodiment, the shortest avoidance distance is derived using a map different from that in the third embodiment, and the maximum value is minimized by the convergence calculation. A case of deriving the magnitude and direction of the vehicle body composite force at time will be described. The configuration of the vehicle motion control device according to the fourth embodiment is the same as the configuration of the vehicle motion control device according to the third embodiment except that the map stored in the map storage device 28 is different. Therefore, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.
まず、第3の実施の形態と同様に、(52)式まで展開する。そして、一例として、F0’ /m’=Ye’=1 とした場合のvx0’及びvy0’に関するマップを作成する。図33に示すように、vx0’を第1のパラメータ、及びvy0’を第2のパラメータとして、(13)式〜(16)式に基づいて得られる車体合成力の方向θの値をマッピングした第1のマップ、及びXs’の値をマッピングした第2のマップを作成する。 First, as in the third embodiment, the expression (52) is expanded. Then, as an example, a map relating to v x0 ′ and v y0 ′ when F 0 ′ / m ′ = Y e ′ = 1 is created. As shown in FIG. 33, with v x0 ′ as the first parameter and v y0 ′ as the second parameter, the value of the direction θ of the vehicle body resultant force obtained from the equations (13) to (16) is calculated. A mapped first map and a second map in which the value of X s ′ is mapped are created.
そして、これらのマップを用いて{θ,Xs}を求めるには、F0’ /m’=Ye’=1、既知のm、vx0、vy0、Ye、及び設定された特定の車体合成力の最大値F0から(52)式に従って第1のパラメータvx0’及び第2のパラメータvy0’を演算し、演算されたパラメータに対する出力{θ,Xs’}を各マップから得て、下記(58)式に従って、現在時刻における車体合成加速度、及び最短の回避距離Xsを導出する。 And to obtain {θ, X s } using these maps, F 0 '/ m' = Y e '= 1, known m, v x0 , v y0 , Y e , and the set specific The first parameter v x0 ′ and the second parameter v y0 ′ are calculated from the maximum value F 0 of the vehicle body composite force according to the equation (52), and the output {θ, X s ′} for the calculated parameters is calculated for each map. obtained from, according to the following (58) below, to derive the vehicle body resultant acceleration at the current time, and the shortest avoidance distance X s.
そして、収束演算を行って、XsとXeとの差が所定値以下になったときのF0を現在時刻の車体合成力の大きさ、及びθを車体合成力の方向とする。 Then, the convergence calculation is performed, and F 0 when the difference between X s and X e becomes equal to or smaller than a predetermined value is set as the magnitude of the vehicle body composite force at the current time, and θ is the direction of the vehicle body composite force.
この結果、現在時刻の車両と目標位置との距離、及び車両の速度から、目標位置及び目標位置における速度方向に到達するために最大値が最小となる現在時刻での車体合成力が導出される。 As a result, from the distance between the vehicle at the current time and the target position and the speed of the vehicle, the vehicle body resultant force at the current time at which the maximum value is minimum to reach the target position and the speed direction at the target position is derived. .
なお、上記のマップでは、第1のパラメータ及び第2のパラメータを(52)式のように定めた場合について説明したが、図34に示すような、第1のパラメータ及び第2のパラメータを(54)式に示すYe’及びvy0’とし、F0’ /m’=vx0’=1とした場合のマップを作成してもよい。この際、Xsは下記(59)式に従って演算する。また、図35に示すような、第1のパラメータ及び第2のパラメータを(56)式に示すYe’及びvx0’とし、F0’ /m’=vy0’=1とした場合のマップを作成してもよい。この際、Xsは下記(60)式に従って演算する。 In the above map, the case where the first parameter and the second parameter are determined as shown in the equation (52) has been described. However, the first parameter and the second parameter as shown in FIG. 54) It is also possible to create a map when Y e ′ and v y0 ′ shown in the equation are set, and F 0 ′ / m ′ = v x0 ′ = 1. At this time, X s is calculated according to the following equation (59). Further, as shown in FIG. 35, when the first parameter and the second parameter are Y e ′ and v x0 ′ shown in the equation (56), and F 0 ′ / m ′ = v y0 ′ = 1. You may create a map. At this time, X s is calculated according to the following equation (60).
また、第1の実施の形態でマップの軸の取り方を変更した手法と同様の手法により、図34に示すマップの軸の取り方を(57)式のように変更して、図36に示すようなマップを作成してもよい。 Also, the map axis shown in FIG. 34 is changed as shown in equation (57) by the same method as the method of changing the map axis in the first embodiment, and FIG. A map as shown may be created.
以下、図37を参照して第4の実施の形態の車両運動制御装置の制御装置20で実行される車両運動制御ルーチンについて説明する。なお、第1〜第3の実施の形態の車両運動制御装置の制御装置20で実行される車両運動制御ルーチンと同一の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。また、ここでは、図33に示すマップを用いる場合について説明する。 Hereinafter, a vehicle motion control routine executed by the control device 20 of the vehicle motion control device of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the process same as the vehicle motion control routine performed with the control apparatus 20 of the vehicle motion control apparatus of the 1st-3rd embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. Here, a case where the map shown in FIG. 33 is used will be described.
ステップ100〜ステップ110で、第3の実施の形態の場合と同様に処理して第1のパラメータvx0’、及び第2のパラメータvy0’を得る。次に、ステップ300で、F0として特定の車体合成力の最大値を設定する。 In step 100 to step 110, the same processing as in the third embodiment is performed to obtain the first parameter v x0 ′ and the second parameter v y0 ′. Next, at step 300, it sets the maximum value of a particular body resultant force as F 0.
次に、ステップ400で、マップ記憶装置28に記憶された第1及び第2のマップを読み出し、第1のパラメータvx0’、及び第2のパラメータvy0’を入力として、横移動距離Yeに対応する最短の回避距離Xsを導出する。具体的には、第1のマップ、第1のパラメータvx0’、及び第2のパラメータvy0’に基づいてθを得て、第2のマップ、第1のパラメータvx0’、及び第2のパラメータvy0’に基づいてXs’を得る。そして、Xs’を(58)式に従ってXsに変換する。 Next, in step 400, the first and second maps stored in the map storage device 28 are read out, and the first parameter v x0 'and the second parameter v y0 ' are input, and the lateral movement distance Y e. to derive the avoidance distance X s of the shortest corresponding to. Specifically, the first map, the first parameter v x0 ', and the second parameter v y0' to obtain θ based on the second mapped, the first parameter v x0 ', and a second X s ′ is obtained based on the parameter v y0 ′. Then, X s ′ is converted into X s according to the equation (58).
次に、ステップ304で、Xs=Xeか否かを判定し、Xs=Xeの場合には、ステップ402へ移行し、Xs=Xeと判定されたときのF0、及び上記ステップ400で得られたθにより、現在時刻の車体合成力の大きさ及び方向を導出する。 Next, in step 304, it is determined whether or not X s = X e . If X s = X e , the process proceeds to step 402, and F 0 when X s = X e is determined, and Based on θ obtained in step 400, the magnitude and direction of the vehicle body resultant force at the current time are derived.
以上説明したように第4の実施の形態の車両運動制御装置によれば、自車両と目標位置との距離の車体横方向の成分Ye、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び車体横方向の成分vy0により演算されるパラメータを用いた簡単な構成のマップを用いて最短の回避距離Xsを求め、収束演算を行って最短の回避距離Xsと自車両と目標位置との距離のx成分Xeとの差が所定値以下となったときの車体合成力の最大値F0を用いて、目標位置及び目標位置における速度方向に到達するために最大値が最小となる車体合成力を導出することができる。また、車体合成力の時系列データを導出する場合と比べ、用いるマップが1つ少ないため、マップを記憶するための容量を削減できる。 As described above, according to the vehicle motion control apparatus of the fourth embodiment, the vehicle body lateral component Y e of the distance between the host vehicle and the target position, the vehicle longitudinal component v x0 of the host vehicle speed, and obtains the shortest avoidance distance X s using the map simple structure using the parameters calculated by the vehicle body lateral component v y0, shortest avoidance distance X s and the vehicle and the target position by performing a convergence calculation using the maximum value F 0 of the vehicle body resultant force when the difference between the x component X e of the distance between becomes a predetermined value or less, and a maximum value in order to reach the speed direction at the target position and the target position is minimal The vehicle body composite force can be derived. In addition, compared to the case of deriving the time series data of the vehicle body synthesis force, since one map is used, the capacity for storing the map can be reduced.
なお、上記実施の形態では、目標位置を障害物を回避する位置として設定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、所望の位置に設定することができる。 In the above-described embodiment, the case where the target position is set as a position to avoid the obstacle has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be set to a desired position.
また、上記実施の形態で説明したマップは一例であり、Xe’、Ye’、vx0’、vy0’、F0’/m’に設定する値、軸のとり方、パラメータの範囲や設定の仕方により異なるマップを用いてもよい。 Further, the map described in the above embodiment is an example, and values set for X e ′, Y e ′, v x0 ′, v y0 ′, F 0 ′ / m ′, how to set axes, parameter ranges, Different maps may be used depending on the setting method.
10 車速センサ
12 操舵角センサ
14 スロットル開度センサ
16 前方カメラ
18 レーザレーダ
20 制御装置
22 操舵角制御装置
24 制動力制御装置
26 駆動力制御装置
28 マップ記憶装置
30 表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle speed sensor 12 Steering angle sensor 14 Throttle opening sensor 16 Front camera 18 Laser radar 20 Control device 22 Steering angle control device 24 Braking force control device 26 Driving force control device 28 Map storage device 30 Display device
Claims (13)
自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段と、
前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体前後方向の成分Xeと車体横方向の成分Yeとの比で定めた第1のパラメータ、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた第2のパラメータ、及び前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成力を求めるために導入した第1の導入パラメータν1の、前記成分Xe、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での値ν1’の関係を定めた第1のマップ、前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成力を求めるために導入した前記第1の導入パラメータν1と異なる第2の導入パラメータν2の、前記仮定の下での値ν2’の関係を定めた第2のマップ、並びに前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記目標位置に到達する時刻teの、前記仮定の下での時刻te’の関係を定めた第3のマップを記憶した記憶手段と、
前記検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度に基づいて、前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータを演算し、演算された第1のパラメータ、第2のパラメータ、前記第1のマップ、前記第2のマップ、及び前記第3のマップを用いて前記車体合成力の時系列データを導出する導出手段と、
を含む車両運動制御装置。 Setting means for setting a target position and a speed direction at the target position;
Detecting means for detecting a distance between the host vehicle and the target position, and a speed of the host vehicle;
First parameter, the vehicle longitudinal direction component of the velocity of the vehicle determined by the ratio of the longitudinal direction of the vehicle body component X e and the vehicle body lateral component element Y e the distance when the velocity direction is the longitudinal direction of the vehicle body In order to obtain the second parameter determined by the ratio of v x0 and the lateral component v y0 of the vehicle body, and the vehicle body resultant force that minimizes the maximum value for the target position and the speed direction at the target position. Of the introduced first introduction parameter ν 1, two of the component X e , the component Y e , the component v x0 , and the component v y0 are identified according to the first parameter and the second parameter The first map, the first parameter, the second parameter, the target position, and the speed direction at the target position in which the relationship of the value ν 1 ′ under the assumption that the value is Because the maximum value is the minimum A second map that defines a relationship of a value ν 2 ′ under the assumption of a second introduction parameter ν 2 different from the first introduction parameter ν 1 introduced to obtain the vehicle body composite force; Storage means for storing a first map, a second parameter, and a third map that defines a relationship between the time t e to reach the target position and the time t e ′ under the assumption;
Based on the current distance and the current speed detected by the detection means, the first parameter and the second parameter are calculated, and the calculated first parameter, second parameter, Deriving means for deriving time series data of the vehicle body composite force using one map, the second map, and the third map;
A vehicle motion control device.
自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段と、
前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体前後方向の成分Xeと車体横方向の成分Yeとの比で定めた第1のパラメータ、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた第2のパラメータ、及び前記成分Xe、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成加速度の方向θの関係を定めた第1のマップ、並びに前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記仮定の下での前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成加速度F0’/m’の関係を定めた第2のマップを記憶した記憶手段と、
前記検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度に基づいて、前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータを演算し、演算された第1のパラメータ、第2のパラメータ、前記第1のマップ、及び前記第2のマップを用いて現在時刻における前記車体合成力を導出する導出手段と、
を含む車両運動制御装置。 Setting means for setting a target position and a speed direction at the target position;
Detecting means for detecting a distance between the host vehicle and the target position, and a speed of the host vehicle;
First parameter, the vehicle longitudinal direction component of the velocity of the vehicle determined by the ratio of the longitudinal direction of the vehicle body component X e and the vehicle body lateral component element Y e the distance when the velocity direction is the longitudinal direction of the vehicle body v x0 and the vehicle body lateral second parameter which defines the ratio of the components v y0, and the component X e, wherein components Y e, the first parameter of the component v x0, and the component v y0 and The relationship between the target position under the assumption that two values according to the second parameter are specific values, and the direction θ of the vehicle body composite acceleration at which the maximum value is minimum to become the speed direction at the target position And the vehicle body having the maximum value to be the minimum in order to be in the speed direction at the target position and the target position under the first parameter, the second parameter, and the assumption. Combined acceleration F 0 '/ m Storage means for storing the second map defining the relationship of ';
Based on the current distance and the current speed detected by the detection means, the first parameter and the second parameter are calculated, and the calculated first parameter, second parameter, Deriving means for deriving the vehicle body composite force at the current time using the map of 1 and the second map;
A vehicle motion control device.
自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段と、
特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体前後方向の成分vx0又は車体横方向の成分vy0とを用いた第1のパラメータ、前記速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた、または特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体横方向の成分vy0とを用いた第2のパラメータ、及び特定の車体合成力の最大値F0を設定した場合の前記距離の車体横方向の成分Yeに対応する前記車体前後方向の成分の最短距離Xsを求めるために導入した第1の導入パラメータν1の、前記車体合成加速度F0/m、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での値ν1’の関係を定めた第1のマップ、前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記車体前後方向の成分の最短距離Xsを求めるために導入した前記第1の導入パラメータν1と異なる第2の導入パラメータν2の、前記仮定の下での値ν2’の関係を定めた第2のマップ、並びに前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記最短距離Xs及び前記距離の車体横方向の成分Yeで定まる位置に到達する時刻teの、前記仮定の下での時刻te’関係を定めた第3のマップを記憶した記憶手段と、
前記検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度に基づいて、前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータを演算し、演算された第1のパラメータ、第2のパラメータ、前記第1のマップ、前記第2のマップ、及び前記第3のマップを用いて前記最短距離Xsを求め、求めた前記最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となるまで、前記特定の車体合成力の最大値F0を変更しながら繰り返し前記最短距離Xsを求め、前記最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となったときの前記特定の車体合成力の最大値F0に基づいて、車体合成力の時系列データを導出する導出手段と、
を含む車両運動制御装置。 Setting means for setting a target position and a speed direction at the target position;
Detecting means for detecting a distance between the host vehicle and the target position, and a speed of the host vehicle;
The vehicle body lateral component Y e of the distance and the vehicle longitudinal component v x0 or the vehicle lateral component of the specific vehicle combined acceleration F 0 / m and the speed direction as the vehicle longitudinal direction The first parameter using v y0, which is determined by the ratio of the vehicle body longitudinal component v x0 and the vehicle lateral component v y0 of the speed, or a specific vehicle body resultant acceleration F 0 / m and the speed direction Is the second parameter using the vehicle lateral component Y e of the distance and the vehicle lateral component v y0 of the speed of the host vehicle, and the maximum value F of the specific vehicle composite force The vehicle body composite acceleration F of the first introduction parameter ν 1 introduced to obtain the shortest distance X s of the vehicle body longitudinal direction component corresponding to the vehicle body lateral component Y e of the distance when 0 is set. 0 / m, the component Y e, before Component v x0, and the first that defines the first parameter and the relationship of the value [nu 1 'under the assumption that the a second two of the specific values corresponding to the parameters of the components v y0 A second introduction parameter ν 2 different from the first introduction parameter ν 1 introduced to obtain the map, the first parameter, the second parameter, and the shortest distance X s of the vehicle body longitudinal component. , A second map defining the relationship of the value ν 2 ′ under the assumption, and the first parameter, the second parameter, and the shortest distance X s and the lateral component Y of the distance storage means for storing a third map that defines the relationship of the time t e ′ under the assumption of the time t e to reach the position determined by e ;
Based on the current distance and the current speed detected by the detection means, the first parameter and the second parameter are calculated, and the calculated first parameter, second parameter, 1 map, the second map, and obtains the shortest distance X s using the third map, the difference between the shortest distance X s between the vehicle front-rear direction component X e of the distance obtained is given The shortest distance X s is repeatedly obtained while changing the maximum value F 0 of the specific vehicle composite force until the value falls within the value, and the difference between the shortest distance X s and the component X e in the vehicle longitudinal direction of the distance is Derivation means for deriving time series data of the vehicle body composite force based on the maximum value F 0 of the specific vehicle body composite force when it falls within a predetermined value;
A vehicle motion control device.
自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段と、
特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体前後方向の成分vx0又は車体横方向の成分vy0とを用いた第1のパラメータ、前記速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた、または特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体横方向の成分vy0とを用いた第2のパラメータ、及び特定の車体合成力の最大値F0を設定した場合の、前記車体合成加速度F0/m、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での前記成分Yeに対応する前記車体前後方向の移動距離が最短になる車体合成加速度の方向θの関係を定めた第1のマップ、並びに前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記仮定の下での前記成分Yeに対応する前記車体前後方向の成分の最短距離Xs’の関係を定めた第2のマップを記憶した記憶手段と、
前記検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度に基づいて、前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータを演算し、演算された第1のパラメータ、第2のパラメータ、前記第1のマップ、及び前記第2のマップを用いて前記最短距離Xsを求め、求めた前記最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となるまで、前記特定の車体合成力の最大値F0を変更しながら繰り返し前記最短距離Xsを求め、前記最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となったときの前記特定の車体合成力の最大値F0及び前記第1のマップより求まる車体合成加速度の方向θを、現在時刻の車体合成力として導出する導出手段と、
を含む車両運動制御装置。 Setting means for setting a target position and a speed direction at the target position;
Detecting means for detecting a distance between the host vehicle and the target position, and a speed of the host vehicle;
The vehicle body lateral component Y e of the distance and the vehicle longitudinal component v x0 or the vehicle lateral component of the specific vehicle combined acceleration F 0 / m and the speed direction as the vehicle longitudinal direction The first parameter using v y0, which is determined by the ratio of the vehicle body longitudinal component v x0 and the vehicle lateral component v y0 of the speed, or a specific vehicle body resultant acceleration F 0 / m and the speed direction Is the second parameter using the vehicle lateral component Y e of the distance and the vehicle lateral component v y0 of the speed of the host vehicle, and the maximum value F of the specific vehicle composite force When 0 is set, two of the vehicle body composite acceleration F 0 / m, the component Y e , the component v x0 , and the component v y0 according to the first parameter and the second parameter are specified Under the assumption of value First map the movement distance of the vehicle front-rear direction corresponding to the components Y e is defines the relationship direction θ of the vehicle body resultant acceleration becomes shortest, and the first parameter, the second parameter, and the assumption Storage means for storing a second map that defines the relationship of the shortest distance X s ′ of the longitudinal component of the vehicle body corresponding to the component Y e under
Based on the current distance and the current speed detected by the detection means, the first parameter and the second parameter are calculated, and the calculated first parameter, second parameter, The shortest distance X s is obtained using the map 1 and the second map, and the difference between the obtained shortest distance X s and the component X e of the distance in the vehicle longitudinal direction is within a predetermined value. The shortest distance X s is repeatedly obtained while changing the maximum value F 0 of the specific vehicle body composite force, and the difference between the shortest distance X s and the component X e in the vehicle longitudinal direction of the distance is within a predetermined value. Derivation means for deriving the direction θ of the vehicle body composite acceleration determined from the maximum value F 0 of the specific vehicle body composite force at the time and the first map as the vehicle body composite force at the current time;
A vehicle motion control device.
前記検出手段は、自車両の前記障害物に対する相対速度を検出する
請求項1〜請求項6のいずれか1項記載の車両運動制御装置。 The setting means sets the target position and the speed direction at the target position based on the position and size of the obstacle,
The vehicle motion control device according to claim 1, wherein the detection unit detects a relative speed of the host vehicle with respect to the obstacle.
目標位置及び該目標位置における速度方向を設定する設定手段、
自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度を取り込む取込手段、
取り込まれた情報に基づいて、前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体前後方向の成分Xeと車体横方向の成分Yeとの比で定めた第1のパラメータ、及び前記自車両の速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた第2のパラメータを演算する演算手段、
前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成力を求めるために導入した第1の導入パラメータν1の、前記成分Xe、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での値ν1’の関係を定めた第1のマップ、前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成力を求めるために導入した前記第1の導入パラメータν1と異なる第2の導入パラメータν2の、前記仮定の下での値ν2’の関係を定めた第2のマップ、並びに前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記目標位置に到達する時刻teの、前記仮定の下での時刻te’の関係を定めた第3のマップを記憶した記憶手段から前記第1のマップ、前記第2のマップ、及び前記第3のマップを読み出す読出手段、及び
演算された前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、読み出された前記第1のマップ、前記第2のマップ、及び前記第3のマップを用いて前記車体合成力の時系列データを導出する導出手段
として機能させるための車両運動制御プログラム。 Computer
Setting means for setting a target position and a speed direction at the target position;
Capture means for capturing the current distance and the current speed detected by the detection means for detecting the distance between the host vehicle and the target position and the speed of the host vehicle;
Based on the captured information, the first parameter determined by the ratio of the longitudinal direction of the vehicle body component X e and the vehicle body lateral component element Y e the distance when the velocity direction is the longitudinal direction of the vehicle body, and the A computing means for computing a second parameter determined by a ratio of the vehicle longitudinal direction component v x0 and the vehicle lateral direction component v y0 of the speed of the host vehicle;
The first introduction parameter ν 1 introduced to obtain the first parameter, the second parameter, the target position, and the vehicle body resultant force at which the maximum value is minimum to become the speed direction at the target position. of the components X e, wherein components Y e, wherein component v x0, and under the assumption that the two are specific value corresponding to the first parameter and the second parameter of the component v y0 first map that defines the relationship of the value [nu 1 ', the first parameter, the vehicle body in which the second parameter, and a maximum value in order to become the speed direction at the target position and the target position is minimized A second map that defines a relationship of a value ν 2 ′ under the assumption of a second introduction parameter ν 2 that is different from the first introduction parameter ν 1 introduced to determine the composite force; 1 parameter, Serial second parameter, and the time t e to reach the target position, from said storage means for storing the third map that defines the relationship time t e 'under the assumption first map, the Reading means for reading the second map and the third map, and the calculated first parameter, the second parameter, the read first map, the second map, and the A vehicle motion control program for functioning as derivation means for deriving time series data of the vehicle body composite force using a third map.
目標位置及び該目標位置における速度方向を設定する設定手段、
自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度を取り込む取込手段、
取り込まれた情報に基づいて、前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体前後方向の成分Xeと車体横方向の成分Yeとの比で定めた第1のパラメータ、及び自車両の速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた第2のパラメータを演算する演算手段、
前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記成分Xe、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成加速度の方向θの関係を定めた第1のマップ、並びに前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記仮定の下での前記目標位置及び該目標位置で前記速度方向になるために最大値が最小となる車体合成加速度F0’/m’の関係を定めた第2のマップを記憶した記憶手段から前記第1のマップ及び前記第2のマップを読み出す読出手段、及び
演算された前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、読み出された前記第1のマップ、及び前記第2のマップを用いて現在時刻における前記車体合成力を導出する導出手段
として機能させるための車両運動制御プログラム。 Computer
Setting means for setting a target position and a speed direction at the target position;
Capture means for capturing the current distance and the current speed detected by the detection means for detecting the distance between the host vehicle and the target position and the speed of the host vehicle;
Based on the captured information, the first parameter determined by the ratio of the longitudinal direction of the vehicle body component X e and the vehicle body lateral component element Y e the distance when the velocity direction is the longitudinal direction of the vehicle body, and the self A calculating means for calculating a second parameter determined by a ratio of a vehicle speed longitudinal component v x0 and a vehicle horizontal component v y0 of the vehicle speed;
2 according to the first parameter and the second parameter among the first parameter, the second parameter, the component X e , the component Y e , the component v x0 , and the component v y0. A first map defining a relationship between the target position under the assumption that one is a specific value, and the direction θ of the vehicle body composite acceleration at which the maximum value is minimum to become the speed direction at the target position; The target position under the first parameter, the second parameter, and the assumption, and the vehicle body composite acceleration F 0 '/ m' at which the maximum value is minimum to become the speed direction at the target position. Read means for reading out the first map and the second map from the storage means storing the second map defining the relationship, and the calculated first parameter, the second parameter, and the read out Serial first map, and the vehicle motion control program for functioning as a deriving means for deriving the vehicle body resultant force at the current time using the second map.
目標位置及び該目標位置における速度方向を設定する設定手段、
自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度を取り込む取込手段、
取り込まれた情報に基づいて、特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体前後方向の成分vx0又は車体横方向の成分vy0とを用いた第1のパラメータ、前記速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた、または特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体横方向の成分vy0とを用いた第2のパラメータを演算する演算手段、
前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び特定の車体合成力の最大値F0を設定した場合の前記距離の車体横方向の成分Yeに対応する前記車体前後方向の成分の最短距離Xsを求めるために導入した第1の導入パラメータν1の、前記車体合成加速度F0/m、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での値ν1’の関係を定めた第1のマップ、前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記車体前後方向の成分の最短距離Xsを求めるために導入した前記第1の導入パラメータν1と異なる第2の導入パラメータν2の、前記仮定の下での値ν2’の関係を定めた第2のマップ、並びに前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記最短距離Xs及び前記距離の車体横方向の成分Yeで定まる位置に到達する時刻te’の、前記仮定の下での時刻te’関係を定めた第3のマップを記憶した記憶手段から前記第1のマップ、前記第2のマップ、及び前記第3のマップを読み出す読出手段、及び
演算された前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、読み出された前記第1のマップ、前記第2のマップ、及び前記第3のマップを用いて前記車体前後方向の成分の最短距離Xsを求め、求めた前記最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となるまで、前記特定の車体合成力の最大値F0を変更しながら繰り返し前記最短距離Xsを求め、前記最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となったときの前記特定の車体合成力の最大値F0に基づいて、車体合成力の時系列データを導出する導出手段
として機能させるための車両運動制御プログラム。 Computer
Setting means for setting a target position and a speed direction at the target position;
Capture means for capturing the current distance and the current speed detected by the detection means for detecting the distance between the host vehicle and the target position and the speed of the host vehicle;
Based on the captured information, the vehicle body lateral component Y e of the distance when the specific vehicle composite acceleration F 0 / m and the speed direction are the vehicle longitudinal direction, and the vehicle longitudinal component of the speed of the host vehicle v x0 or the first parameter with the vehicle body lateral component v y0, the determined by the ratio of the vehicle speed longitudinal and component v x0 and vehicle lateral component v y0 or specific body resultant acceleration, A second parameter is calculated using F 0 / m, a vehicle body lateral component Y e of the distance when the speed direction is the vehicle longitudinal direction, and a vehicle lateral component v y0 of the host vehicle speed. Computing means,
The shortest distance of the vehicle longitudinal component corresponding to the vehicle lateral component Y e of the distance when the first parameter, the second parameter, and the maximum value F 0 of the specific vehicle composite force are set. Of the first introduction parameter ν 1 introduced to determine X s , the first parameter of the vehicle body composite acceleration F 0 / m, the component Y e , the component v x0 , and the component v y0 and the component v y0 A first map defining the relationship of the value ν 1 ′ under the assumption that two values corresponding to the second parameter are specific values, the first parameter, the second parameter, and the front and rear of the vehicle body A second value that defines the relationship of the value ν 2 ′ under the assumption of the second introduction parameter ν 2 different from the first introduction parameter ν 1 introduced to obtain the shortest distance X s of the directional component. As well as the first map Defined parameters, the second parameter, and 'the time t e under the assumption' the shortest distance X s and the time t e to reach the position determined by the vehicle body lateral component element Y e the distance relationships Reading means for reading out the first map, the second map, and the third map from the storage means storing the third map, and the calculated first parameter, the second parameter, Using the read first map, second map, and third map, the shortest distance X s of the vehicle longitudinal component is obtained, and the obtained shortest distance X s and the distance are calculated. until the difference between the longitudinal direction of the vehicle body component X e is within the predetermined value, the repeated while changing the maximum value F 0 for a particular vehicle body resultant force seeking the shortest distance X s, wherein the distance between the shortest distance X s Vehicle body longitudinal component based on the maximum value F 0 of the particular body resultant force when the difference between the e becomes within a predetermined value, the vehicle motion control program for functioning as a deriving means for deriving the time-series data of the vehicle body resultant force.
目標位置及び該目標位置における速度方向を設定する設定手段、
自車両と前記目標位置との間の距離、及び自車両の速度を検出する検出手段で検出された現在の前記距離及び現在の前記速度を取り込む取込手段、
取り込まれた情報に基づいて、特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体前後方向の成分vx0又は車体横方向の成分vy0とを用いた第1のパラメータ、前記速度の車体前後方向の成分vx0と車体横方向の成分vy0との比で定めた、または特定の車体合成加速度F0/mと前記速度方向を車体前後方向とした場合の前記距離の車体横方向の成分Yeと自車両の速度の車体横方向の成分vy0とを用いた第2のパラメータを演算する演算手段、
前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び特定の車体合成力の最大値F0を設定した場合の、前記車体合成加速度F0/m、前記成分Ye、前記成分vx0、及び前記成分vy0のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータに応じた2つが特定値であるとの仮定の下での前記成分Yeに対応する前記車体前後方向の移動距離が最短になる車体合成加速度の方向θの関係を定めた第1のマップ、並びに前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、及び前記仮定の下での前記成分Yeに対応する前記車体前後方向の成分の最短距離Xs’の関係を定めた第2のマップを記憶した記憶手段から前記第1のマップ及び前記第2のマップを読み出す読出手段、及び
演算された前記第1のパラメータ、前記第2のパラメータ、読み出された前記第1のマップ、及び前記第2のマップを用いて前記車体前後方向の成分の最短距離Xsを求め、求めた前記車体前後方向の成分の最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となるまで、前記特定の車体合成力の最大値F0を変更しながら繰り返し前記最短距離Xsを求め、前記最短距離Xsと前記距離の車体前後方向の成分Xeとの差が所定値以内となったときの前記特定の車体合成力の最大値F0及び前記第1のマップより求まる車体合成加速度の方向θを、現在時刻の車体合成力として導出する導出手段
として機能させるための車両運動制御プログラム。 Computer
Setting means for setting a target position and a speed direction at the target position;
Capture means for capturing the current distance and the current speed detected by the detection means for detecting the distance between the host vehicle and the target position and the speed of the host vehicle;
Based on the captured information, the vehicle body lateral component Y e of the distance when the specific vehicle composite acceleration F 0 / m and the speed direction are the vehicle longitudinal direction, and the vehicle longitudinal component of the speed of the host vehicle v x0 or the first parameter with the vehicle body lateral component v y0, the determined by the ratio of the vehicle speed longitudinal and component v x0 and vehicle lateral component v y0 or specific body resultant acceleration, A second parameter is calculated using F 0 / m, a vehicle body lateral component Y e of the distance when the speed direction is the vehicle longitudinal direction, and a vehicle lateral component v y0 of the host vehicle speed. Computing means,
The vehicle body composite acceleration F 0 / m, the component Y e , the component v x0 , and the specific parameter when the first parameter, the second parameter, and the maximum value F 0 of the specific vehicle composite force are set. moving distance of the first parameter and the said longitudinal direction of the vehicle body second two corresponding to the parameter that corresponds to the component element Y e under the assumption that the specific value is the shortest of the components v y0 A first map that defines the relationship of the direction θ of the vehicle body composite acceleration, and the vehicle body longitudinal component corresponding to the component Y e under the first parameter, the second parameter, and the assumption. Reading means for reading out the first map and the second map from the storage means storing the second map defining the relationship of the shortest distance X s ′, the calculated first parameter, the second map Parame Data, read the first map, and obtains the shortest distance X s of the longitudinal direction of the vehicle body components using the second map, the shortest distance X s of the longitudinal direction of the vehicle body component obtained above The shortest distance X s is repeatedly obtained while changing the maximum value F 0 of the specific vehicle composite force until the difference between the distance and the component X e in the longitudinal direction of the vehicle is within a predetermined value, and the shortest distance X s The maximum value F 0 of the specific vehicle composite force when the difference between the distance and the component X e in the vehicle longitudinal direction is within a predetermined value, and the direction θ of the vehicle composite acceleration determined from the first map, A vehicle motion control program for functioning as a derivation means for deriving the vehicle body composite force at time.
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