JP5716335B2 - Vehicle motion control device - Google Patents

Vehicle motion control device Download PDF

Info

Publication number
JP5716335B2
JP5716335B2 JP2010214053A JP2010214053A JP5716335B2 JP 5716335 B2 JP5716335 B2 JP 5716335B2 JP 2010214053 A JP2010214053 A JP 2010214053A JP 2010214053 A JP2010214053 A JP 2010214053A JP 5716335 B2 JP5716335 B2 JP 5716335B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
parameter
vehicle
vehicle body
map
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010214053A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011136681A (en
Inventor
朗 大室
朗 大室
服部 義和
義和 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP2010214053A priority Critical patent/JP5716335B2/en
Publication of JP2011136681A publication Critical patent/JP2011136681A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5716335B2 publication Critical patent/JP5716335B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Description

本発明は、車両運動制御装置に係り、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に関する。   The present invention relates to a vehicle motion control device, and more particularly, to a vehicle motion control device that derives an optimal vehicle body resultant force for reaching a target position and a speed direction at the target position using a map having a simple configuration.

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、自車両と障害物との間の距離および自車両の障害物に対する相対速度、そして回避するための横移動距離に基づいて定まる物理量を導入し、その物理量と自車両の重量および車体合成力の最大値により最短距離で回避するための車体合成力の向きを導出するマップを予め記憶しておき、直進制動での最短回避距離と単純横移動における最短回避距離と、現時刻の自車両と障害物の状態に基づいてマップより得られる最短回避距離を比較して、最も短くなる回避軌道を選択し、その軌道に基づいて現時刻の車体合成力を算出する車両制御装置が提案されている(特許文献4参照)。   In addition, a physical quantity determined based on the distance between the own vehicle and the obstacle, the relative speed of the own vehicle with respect to the obstacle, and the lateral movement distance to avoid is introduced, and the physical quantity, the weight of the own vehicle, and the vehicle body composite force are introduced. A map for deriving the direction of the vehicle body composite force for avoiding at the shortest distance by the maximum value of the vehicle is stored in advance, the shortest avoidance distance in straight braking, the shortest avoidance distance in simple lateral movement, and the current vehicle There has been proposed a vehicle control device that compares the shortest avoidance distance obtained from a map based on the state of an obstacle, selects the shortest avoidance trajectory, and calculates the vehicle body composite force at the current time based on the trajectory (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).

特開2004−249971号公報JP 2004-249971 A 特開2007−253746号公報JP 2007-253746 A 特開2007−253745号公報JP 2007-253745 A 特開平7−32277号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-32277 特開2006−347236号公報JP 2006-347236 A 特開2001−063597号公報JP 2001-063597 A

しかしながら、特許文献1〜3、及び5の技術では、回避軌道や車体合成力を導出してはいるが、与えられた車体合成力の最大値に対する縦移動距離を最短化する軌道及び車体合成力、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最大値を最小化する軌道及び車体合成力の導出については記載されていない。   However, in the techniques of Patent Documents 1 to 3 and 5, the avoidance trajectory and the vehicle body composite force are derived, but the trajectory and the vehicle body composite force that minimize the longitudinal movement distance with respect to the maximum value of the given vehicle body composite force. The derivation of the target position and the trajectory for minimizing the maximum value of the vehicle body combined force for reaching the speed direction at the target position and the vehicle body combined force is not described.

また、特許文献4の技術では、回避軌道や車体合成力を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を導出すること、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導出することが記載されているが、車体合成力の最大値の車体前後方向の成分と車体横方向の成分との比(縦横比)が1以外の場合が考慮されていない。   Further, in the technique of Patent Document 4, when the avoidance trajectory and the vehicle body composite force are designated as the lateral movement distance and the maximum value of the vehicle body composite force, the avoidance trajectory that minimizes the avoidance distance is derived. In the technique of No. 6, it is described that a trajectory that minimizes the moving distance for causing the host vehicle to reach the target position is derived. The case where the ratio (aspect ratio) is other than 1 is not considered.

現実的には、車体合成力の最大値は、外部環境及び車両の構造や状態に応じて変化するため、必ずしも真円になるとは限らない、という問題がある。   In reality, the maximum value of the vehicle body synthesis force varies depending on the external environment and the structure and state of the vehicle, and therefore there is a problem that the maximum value is not necessarily a perfect circle.

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、車体合成力の最大値が楕円で制限される場合において、最適制御法によっ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回避距離が最短となる軌道及び車体合成力、楕円の縦横比が与えられた場合に車体合成力の最大値が最小となる軌道及び車体合成力、または車体合成力の最大値の長軸方向または短軸方向の値が与えられた場合に車体合成力の最大値が最小となる軌道及び車体合成力を導出することができる車両運動制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problem. When the maximum value of the vehicle body composite force is limited by an ellipse, the target position and the target position are determined using a map of a simple configuration created by the optimal control method. Track and body composite force that minimizes the avoidance distance to reach the speed direction at the target position, track and body composite force that minimizes the maximum value of the vehicle body composite force when the aspect ratio of the ellipse is given, or vehicle body To provide a vehicle motion control device capable of deriving a trajectory and a vehicle body composite force at which the maximum value of the vehicle body composite force becomes minimum when a value in the major axis direction or the minor axis direction of the maximum value of the composite force is given. With the goal.

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て車体合成力の最大値が車体前後方向を長軸方向または短軸方向とする楕円で制限されている場合において、車体合成加速度の最大値の車体前後方向の成分F/m、前記車体合成力の最大値の車体前後方向の成分Fと車体横方向の成分Fとの比γ、前記距離の車体横方向の成分Y、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び前記速度の車体横方向の成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む第1のパラメータと、前記成分F/m、前記比γ、前記成分Y、前記成分vx0、及び前記成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む前記第1のパラメータとは異なる第2のパラメータと、前記成分F及び前記成分Fを設定した場合に、前記成分Yに対して車体前後方向の移動距離が最短となる車体合成力を求めるために導入した導入パラメータであって、前記成分F /m、前記比γ 、前記成分Y 、前記成分v x0 、及び前記成分v y0 から求まる第1の導入パラメータμの、前記成分F /m、前記比γ 、前記成分Y 、前記成分v x0 、及び前記成分v y0 の各々の値がF ’/m’、γ ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 ’で、かつ前記F ’/m’、前記γ ’、前記Y ’、前記v x0 ’、及び前記v y0 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3つが特定値であるとの仮定の下での値μ’と、の関係を定めた第1のマップ、・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、前記成分F及び前記成分Fを設定した場合に、前記成分Yに対して車体前後方向の移動距離が最短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μと異なる第2の導入パラメータμの、前記仮定の下での値μ’と、の関係を定めた第2のマップ、並びに・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、前記成分Yに対して車体前後方向の移動距離が最短となる最短距離X及び前記成分Yで定まる位置に到達する時刻tの、前記仮定の下での時刻t’と、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、並びに設定した前記成分F及び前記成分F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、前記成分Yに対して車体前後方向の距離が最短距離Xとなる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. Detecting means for detecting the speed of the vehicle, and when the maximum direction of the vehicle resultant force is limited by an ellipse having the longitudinal direction as the major axis direction or the minor axis direction with the speed direction as the longitudinal direction of the vehicle body, A maximum value of the vehicle body longitudinal component F 1 / m, a ratio γ 0 of the vehicle body longitudinal force component F 1 and the vehicle lateral component F 2 of the maximum vehicle composite force, and the distance of the vehicle lateral direction A first parameter including at most four of the component Y e , the vehicle longitudinal direction component v x0 of the speed of the host vehicle, and the vehicle body lateral direction component v y0 of the speed, the component F 1 / m, the ratio gamma 0, the component Y e, before If set the different second parameters, the components F 1 and the component F 2 from said first parameters including four components at most of the components v x0, and the component v y0, the component Y This is an introductory parameter that is introduced to obtain the vehicle body composite force that minimizes the movement distance in the vehicle longitudinal direction with respect to e , the component F 1 / m, the ratio γ 0 , the component Y e , and the component v x0. , And the first introduction parameter μ 1 obtained from the component v y0 , the values of the component F 1 / m, the ratio γ 0 , the component Y e , the component v x0 , and the component v y0 are F 1 ′ / m ′, γ 0 ′, Y e ′, v x0 ′, and v y0 ′, and F 1 ′ / m ′, the γ 0 ′, the Y e ′, the v x0 ′, and the the first parameter and the second parameter of the v y0 ' Three corresponding but the value mu 1 'under the assumption that a specific value, the first map defining a relationship, and - the first parameter, and the second parameter, the components F 1 When the component F 2 is set, a second different from the first introduction parameter μ 1 introduced to obtain the vehicle body composite force that minimizes the movement distance in the vehicle longitudinal direction with respect to the component Y e . A second map defining the relationship between the introductory parameter μ 2 and the value μ 2 ′ under the assumption; and for the first parameter, the second parameter, and the component Y e third movement distance in the longitudinal direction of the vehicle body is defined at time t e to reach the position determined by the shortest distance X s and the component Y e having the shortest, and the time t e 'under the assumption, the relationship Te Storage means for storing the map, and the current detected by the detection means The distance and the current of the velocity, and based on the components F 1 and the component F 2 set of the first parameter and calculating the second parameter, calculated first parameter was the second A time series of the vehicle body composite force at which the distance in the longitudinal direction of the vehicle body is the shortest distance X s with respect to the component Y e using the first parameter, the second map, and the third map Deriving means for deriving data.

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て車体合成力の最大値が車体前後方向を長軸方向または短軸方向とする楕円で制限されている場合において、車体合成加速度の最大値の車体前後方向の成分F/m、前記車体合成力の最大値の車体前後方向の成分Fと車体横方向の成分Fとの比γ、前記距離の車体横方向の成分Y、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び前記速度の車体横方向の成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む第1のパラメータと、前記成分F/m、前記比γ、前記成分Y、前記成分vx0、及び前記成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む前記第1のパラメータとは異なる第2のパラメータと、前記成分Yに対して車体前後方向の移動距離が最短となる車体合成加速度の方向θの、前記成分F/m、前記比γ、前記成分Y、前記成分vx0、及び前記成分vy0 の各々の値がF ’/m’、γ ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 ’で、かつ前記F ’/m’、前記γ ’、前記Y ’、前記v x0 ’、及び前記v y0 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3つが特定値であるとの仮定の下での方向θ’と、の関係を定めた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、並びに設定した前記成分F及び前記成分F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、前記マップを用いて、前記成分Yに対して車体前後方向の距離が最短距離Xとなる現在時刻の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. And the vehicle body longitudinal direction of the maximum value of the vehicle body composite acceleration when the maximum value of the vehicle body composite force is limited by an ellipse having the vehicle body longitudinal direction as the major axis direction or the minor axis direction with the speed direction as the vehicle body longitudinal direction. Component F 1 / m, the ratio γ 0 between the vehicle front-rear direction component F 1 and the vehicle body lateral component F 2 of the maximum value of the vehicle body composite force, the vehicle body lateral component Y e of the distance, A first parameter including at most four components of a vehicle speed longitudinal component v x0 and a vehicle speed lateral component v y0 of the speed, the component F 1 / m, the ratio γ 0 , the component Y e, wherein component v x0, and before A different second parameter from said first parameter with containing four components many of the components v y0, the moving distance of the vehicle front-rear direction of the direction θ of the vehicle body resultant acceleration of the shortest to the components Y e , The component F 1 / m, the ratio γ 0 , the component Y e , the component v x0 , and the component v y0 are F 1 ′ / m ′, γ 0 ′, Y e ′, v x0. ', And v y0 ', and among the F 1 '/ m', the γ 0 ', the Y e ', the v x0 ', and the v y0 ' , the first parameter and the second parameter Storage means storing a map that defines a relationship between the direction θ ′ under the assumption that three values corresponding to the specific value are specific values, the current distance and the current speed detected by the detection means and based on the components F 1 and the component F 2 set, the first para Over data and calculates the second parameter, the first parameter is calculated, the second parameter, using the map, the distance in the longitudinal direction of the vehicle body is shortest distance X s with respect to the components Y e Derivation means for deriving the vehicle body composite force at the current time.

また、第1及び第2の発明において、前記第1のパラメータを、前記比γと前記成分F/mの逆数と前記成分Yの逆数との積の平方根と、前記成分vx0との積を含む値として定め、前記第2のパラメータを、前記比γと前記成分/mと前記成分Yとの積の逆数の平方根と、前記成分vy0との積を含む値として定めるか、または前記第1のパラメータを、前記比γと前記成分vx0との積と、前記成分vy0との比を含む値として定め、前記第2のパラメータを、前記比と前記成分vx0または前記成分vy0の二乗との積と、前記成分F/mとの比を含む値として定めることができる。 In the first and second aspects of the invention, the first parameter may be the square root of the product of the ratio γ 0 , the reciprocal of the component F 1 / m and the reciprocal of the component Y e , and the component v x0 . defined as a value including the product, the second parameter, as a value including the square root of the reciprocal of the product of the ratio gamma 0 and the components 1 / m and the component Y e, the product of the component v y0 Or the first parameter is defined as a value including a ratio of the product of the ratio γ 0 and the component v x0 and the component v y0, and the second parameter is defined as the ratio and the component It can be determined as a value including the ratio of the product of v x0 or the square of the component v y0 and the component F 1 / m.

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、・前記速度方向を車体前後方向として車体合成力の最大値が車体前後方向を長軸方向または短軸方向とする楕円で制限されている場合において、前記車体合成力の最大値の車体前後方向の成分Fと車体横方向の成分Fとの比γと、自車両の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、の積で定められた第1のパラメータと、前記比γと、前記距離の車体前後方向の成分Xと車体横方向の成分Yとの比と、の積で定められた第2のパラメータと、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車体合成力の最大値を最小にするために導入した導入パラメータであって、前記比γ 、前記成分X 、前記成分Y 、前記成分v x0 、及び前記成分v y0 から求まる第1の導入パラメータμの、前記比γ、前記成分X、前記成分Y、前記成分vx0’、及び前記成分vy0 の各々の値がγ ’、X ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 ’で、かつ前記γ ’、前記X ’、前記Y ’、前記v x0 ’、及び前記v y0 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3つが特定値であるとの仮定の下での値μ’と、の関係を定めた第1のマップ、・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、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車体合成力の最大値を最小にするために導入した前記第1の導入パラメータμと異なる第2の導入パラメータμの、前記仮定の下での値μ’と、の関係を定めた第2のマップ、並びに・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、前記目標位置に到達する時刻tの、前記仮定の下での時刻t’と、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、並びに前記比γ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、車体合成力の最大値が最小となる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。 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. And a vehicle body having a maximum value of the vehicle body composite force when the maximum value of the vehicle body composite force is limited by an ellipse having the vehicle longitudinal direction as the major axis direction or the minor axis direction with the speed direction as the vehicle body longitudinal direction. A ratio γ 0 of the front-rear direction component F 1 and the vehicle body lateral direction component F 2, and a ratio of the vehicle speed in the vehicle front-rear direction component v x0 to the vehicle speed lateral component v y0 of the own vehicle A second parameter determined by the product of the first parameter determined by the product, the ratio γ 0, and the ratio of the longitudinal component X e and the lateral component Y e of the distance And the speed direction at the target position and the target position. The maximum value of the vehicle body resultant force comprising the introduction parameter introduced in order to minimize the said ratio gamma 0, the component X e, wherein components Y e, first obtained from the component v x0, and the component v y0 Of the introduction parameter μ 1 , the values of the ratio γ 0 , the component X e , the component Y e , the component v x0 ′, and the component v y0 are γ 0 ′, X e ′, Y e ′, v x0 ′ and v y0 ′, and the first parameter and the second parameter among the γ 0 ′, the X e ′, the Y e ′, the v x0 ′, and the v y0 A first map that defines the relationship between the value μ 1 ′ under the assumption that the three corresponding values are specific values, the first parameter, the second parameter, the target position, and In order to minimize the maximum value of the vehicle body composite force in order to reach the speed direction at the target position A second map that defines a relationship between a second introduction parameter μ 2 that is different from the first introduction parameter μ 1 introduced in step 1 and a value μ 2 ′ under the assumption; and Storage means for storing a parameter, a second map, and a third map defining a relationship between the time t e arriving at the target position and the time t e ′ under the assumption; Based on the current distance and current speed detected by the detection means, and the ratio γ 0 , the first parameter and the second parameter are calculated, and the calculated first parameter, Derivation means for deriving time series data of the vehicle body composite force at which the maximum value of the vehicle body composite force is minimized using the second parameter, the first map, the second map, and the third map; It is comprised including.

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、・前記速度方向を車体前後方向として車体合成力の最大値が車体前後方向を長軸方向または短軸方向とする楕円で制限されている場合において、前記車体合成力の最大値の車体前後方向の成分Fと車体横方向の成分Fとの比γと、自車両の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、の積で定められた第1のパラメータと、前記比γと、前記距離の車体前後方向の成分Xと車体横方向の成分Yとの比と、の積で定められた第2のパラメータと、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車体合成力の最大値が最小となる車体合成加速度の方向θの、前記比γ、前記成分X、前記成分Y、前記成分vx0、及び前記成分vy0 の各々の値がγ ’、X ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 ’で、かつ前記γ ’、前記X ’、前記Y ’、前記v x0 ’、及び前記v y0 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3つが特定値であるとの仮定の下での方向θ’との関係を定めた第1のマップ、並びに・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、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F/mの、前記仮定の下での車体合成加速度F’/m’と、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、並びに前記比γ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、車体合成力の最大値が最小となる現在時刻の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 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. And a vehicle body having a maximum value of the vehicle body composite force when the maximum value of the vehicle body composite force is limited by an ellipse having the vehicle longitudinal direction as the major axis direction or the minor axis direction with the speed direction as the vehicle body longitudinal direction. A ratio γ 0 of the front-rear direction component F 1 and the vehicle body lateral direction component F 2, and a ratio of the vehicle speed in the vehicle front-rear direction component v x0 to the vehicle speed lateral component v y0 of the own vehicle A second parameter determined by the product of the first parameter determined by the product, the ratio γ 0, and the ratio of the longitudinal component X e and the lateral component Y e of the distance And the speed direction at the target position and the target position. Maximum value of the vehicle body resultant force of the direction θ of the vehicle body resultant acceleration as a minimum, the ratio gamma 0, the component X e, wherein components Y e, each value of the components v x0, and the component v y0 is gamma to 0 ', X e', Y e ', v x0', and v y0 'in and the gamma 0', the X e ', the Y e', the v x0 ', and the v y0' said of A first map defining a relationship with the direction θ ′ under the assumption that three values according to the first parameter and the second parameter are specific values; and the first parameter, The second parameter and the vehicle body composite acceleration F 1 ′ / m under the above assumption of the target position and the vehicle body composite acceleration F 1 / m at which the maximum value is minimum to become the speed direction at the target position. 'And a second map that defines the relationship between the storage means and the detection means, and the detection means Calculating the first parameter and the second parameter based on the current distance, the current speed, and the ratio γ 0 , and calculating the calculated first parameter, second parameter, Deriving means for deriving the vehicle body composite force at the current time at which the maximum value of the vehicle body composite force is minimum using the map of 1 and the second map is configured.

また、第5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て車体合成力の最大値が車体前後方向を長軸方向または短軸方向とする楕円で制限されている場合において、車体合成加速度の最大値の車体前後方向の成分F/mまたは車体横方向の成分F/m、前記距離の車体前後方向の成分X、前記距離の車体横方向の成分Y、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び前記速度の車体横方向の成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む第1のパラメータと、前記成分F/mまたは前記成分F/m、前記成分X、前記成分Y、前記成分vx0、及び前記成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む前記第1のパラメータとは異なる第2のパラメータと、車体合成力の最大値の車体前後方向の成分Fまたは車体横方向の成分Fの一方を設定した場合に、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前記成分Fまたは前記成分Fの他方を最小にするために導入した導入パラメータであって、前記成分F /mまたは前記成分F /m、前記成分X 、前記成分Y 、前記成分v x0 、及び前記成分v y0 から求まる第1の導入パラメータμの、前記成分F /mまたは前記成分F /m、前記成分X 、前記成分Y 、前記成分v x0 、及び前記成分v y0 の各々の値がF ’/m’またはF ’/m’、X ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 ’で、かつF ’/m’またはF ’/m’、X ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 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3つが特定値であるとの仮定の下での値μ’と、の関係を定めた第1のマップ、・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、前記成分Fまたは前記成分Fの一方を設定した場合に、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前記成分Fまたは前記成分Fの他方を最小にするために導入した前記第1の導入パラメータμと異なる第2の導入パラメータμの、前記仮定の下での値μ’と、の関係を定めた第2のマップ、並びに・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、前記目標位置に到達する時刻tの、前記仮定の下での時刻t’と、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、並びに設定された前記成分Fまたは前記成分Fの一方に基づいて、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、前記成分Fまたは前記成分Fの他方が最小となる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。 According to a fifth 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. And when the maximum value of the combined force of the vehicle body is limited by an ellipse whose longitudinal direction is the major axis direction or the minor axis direction when the speed direction is the longitudinal direction of the vehicle body, A direction component F 1 / m or a vehicle body lateral component F 2 / m, a vehicle body longitudinal component X e of the distance, a vehicle body lateral component Y e of the distance, and a vehicle longitudinal component of the speed of the host vehicle a first parameter including at most four of v x0 and a vehicle lateral component v y0 of the speed, the component F 1 / m or the component F 2 / m, the component X e , and the component Y e, wherein component v 0, and the a different second parameter to the first parameter, the vehicle component in the longitudinal direction of the components F 1 or the vehicle body lateral maximum value of the vehicle body resultant force including most four components of the component v y0 An introduction parameter introduced to minimize the other of the component F 1 or the component F 2 in order to be in the speed direction at the target position and the target position when one of F 2 is set , wherein component F 1 / m or the component F 2 / m, the component X e, wherein components Y e, wherein component v x0, first obtained from the component v y0 and introduction parameters mu 1, wherein component F 1 / m or the value of each of the component F 2 / m, the component X e , the component Y e , the component v x0 , and the component v y0 is F 1 ′ / m ′ or F 2 ′ / m ′, X e ', Y e ', v x0 ', and v y0 'In and F 1' / m 'or F 2' / m ', X e', Y e ', v x0', and v according to the first parameter and the second parameter of y0 ' The first map defining the relationship between the value μ 1 ′ under the assumption that the three are specific values, the first parameter, the second parameter, and the component F 1 or When one of the components F 2 is set, the first position introduced to minimize the other of the component F 1 or the component F 2 so as to be in the speed direction at the target position and the target position. A second map defining a relationship between the second introduction parameter μ 2 different from the introduction parameter μ 1 and the value μ 2 ′ under the assumption; and the first parameter and the second parameter parameters and, at time t e to reach the target position at time t under the assumption And ', a storage unit a third map, storing that defines the relationship of the said distance and the current of the current speed of which is detected by the detection means, and set the components F 1 or the component F 2 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 parameter. And derivation means for deriving time series data of the vehicle body composite force at which the other of the component F 1 or the component F 2 is minimized.

また、第6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て車体合成力の最大値が車体前後方向を長軸方向または短軸方向とする楕円で制限されている場合において、車体合成加速度の最大値の車体前後方向の成分F/mまたは車体横方向の成分F/m、前記距離の車体前後方向の成分X、前記距離の車体横方向の成分Y、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び前記速度の車体横方向の成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む第1のパラメータと、前記成分F/mまたは前記成分F/m、前記成分X、前記成分Y、前記成分vx0、及び前記成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む前記第1のパラメータとは異なる第2のパラメータと、車体合成力の最大値の車体前後方向の成分Fまたは車体横方向の成分Fの一方を設定した場合に、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前記成分Fまたは前記成分Fの他方が最小となる車体合成加速度の方向θの、前記成分F/mまたは前記成分F/m、前記成分X、前記成分Y、前記成分vx0、及び前記成分vy0 の各々の値がF ’/m’またはF ’/m’、X ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 ’で、かつF ’/m’またはF ’/m’、X ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 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3つが特定値であるとの仮定の下での方向θ’との関係を定めた第1のマップ、並びに・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、前記成分Fと前記成分Fとの比γの、前記仮定の下での比γ’と、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、並びに設定された前記成分Fまたは前記成分Fの一方に基づいて、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、前記成分Fまたは前記成分Fの他方が最小となる現在時刻における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 sixth 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. And when the maximum value of the combined force of the vehicle body is limited by an ellipse whose longitudinal direction is the major axis direction or the minor axis direction when the speed direction is the longitudinal direction of the vehicle body, A direction component F 1 / m or a vehicle body lateral component F 2 / m, a vehicle body longitudinal component X e of the distance, a vehicle body lateral component Y e of the distance, and a vehicle longitudinal component of the speed of the host vehicle a first parameter including at most four of v x0 and a vehicle lateral component v y0 of the speed, the component F 1 / m or the component F 2 / m, the component X e , and the component Y e, wherein component v 0, and the a different second parameter to the first parameter, the vehicle component in the longitudinal direction of the components F 1 or the vehicle body lateral maximum value of the vehicle body resultant force including most four components of the component v y0 When one of F 2 is set, the component in the direction θ of the vehicle body composite acceleration at which the other of the component F 1 or the component F 2 is minimized in order to be in the speed direction at the target position and the target position. F 1 / m or the component F 2 / m, the component X e , the component Y e , the component v x0 , and the value of the component v y0 are F 1 ′ / m ′ or F 2 ′ / m ′. , X e ', Y e ', v x0 ', and v y0 ', and F 1 '/ m' or F 2 '/ m', X e ', Y e ', v x0 ', and v y0 ' 3 of the first parameter and the second parameter are specific values. First map that defines the relationship between the direction theta 'under the assumption, as well as a-said first parameter, a second parameter, the components F 1 and the ratio gamma 0 and the component F 2 A second map defining the relationship with the ratio γ 0 ′ under the assumption, a storage means storing the current distance and current speed detected by the detection means, and set on the basis of the one of the components F 1 or the component F 2 was, the first parameter and calculating the second parameter, the first parameter is calculated, the second parameter, the first map, And derivation means for deriving the vehicle body composite force at the current time at which the other of the component F 1 or the component F 2 is minimized using the second map.

また、第1及び第2の発明において、前記導出手段は、前記比γを一定値として前記成分F及び前記成分Fの設定を変更しながら前記最短距離Xを繰り返し求め、前記最短距離Xと前記距離の車体前後方向の成分Xとの差が所定値以内となったときの前記成分F及び前記成分Fに基づいて、車体合成力の最大値が最小となる最適軌道を導出するようにすることができる。 In the first and second aspects of the invention, the derivation means repeatedly obtains the shortest distance X s while changing the settings of the component F 1 and the component F 2 with the ratio γ 0 as a constant value, and the shortest distance Based on the component F 1 and the component F 2 when the difference between the distance X s and the component X e in the vehicle longitudinal direction of the distance is within a predetermined value, the maximum value of the vehicle body combined force is minimized. A trajectory can be derived.

また、第1及び第2の発明において、前記導出手段は、前記成分Fまたは前記成分Fの一方を一定値として前記比γを変更しながら前記最短距離Xを繰り返し求め、前記最短距離Xと前記距離の車体前後方向の成分Xとの差が所定値以内となったときの前記比γに基づいて、前記成分Fまたは前記成分Fの他方が最小となる最適軌道を導出するようにすることができる。 In the first and second aspects of the invention, the derivation means repeatedly obtains the shortest distance X s while changing the ratio γ 0 with one of the component F 1 and the component F 2 as a constant value, and the shortest distance Based on the ratio γ 0 when the difference between the distance X s and the longitudinal component X e of the distance falls within a predetermined value, the other of the component F 1 and the component F 2 is minimized. A trajectory can be derived.

また、第3及び第4の発明において、前記導出手段は、前記成分F及び前記成分Fを一定値として前記成分Xを変更しながら前記比γを用いて車体合成力fを繰り返し求め、前記車体合成力fと車体合成力の最大値との差が所定値以内となったときの前記成分Xに基づいて、前記成分Yに対して車体前後方向の距離が最短となる最短回避軌道を導出するようにすることができる。 In the third and fourth aspects of the invention, the derivation means repeatedly uses the ratio γ 0 and changes the vehicle body composite force f while changing the component X e with the components F 1 and F 2 as constant values. The distance in the longitudinal direction of the vehicle body is the shortest with respect to the component Y e based on the component X e when the difference between the vehicle body combined force f and the maximum value of the vehicle body combined force is within a predetermined value. The shortest avoidance trajectory can be derived.

また、第3及び第4の発明において、前記導出手段は、前記成分Fまたは前記成分Fの一方を一定値として前記比γの設定を変更しながら車体合成力の車体前後方向の成分fまたは車体横方向の成分fを繰り返し求め、前記成分fと前記成分Fとの差、または前記成分fと前記成分Fとの差が所定値以内となったときの前記比γに基づいて、前記成分Fまたは前記成分Fの他方が最小となる最適軌道を導出するようにすることができる。 In the third and fourth aspects of the invention, the derivation means may change the setting of the ratio γ 0 while setting one of the component F 1 or the component F 2 as a constant value, and the vehicle longitudinal direction component of the vehicle body composite force. f 1 or the vehicle lateral component f 2 is repeatedly obtained, and the difference between the component f 1 and the component F 1 or the difference between the component f 2 and the component F 2 falls within a predetermined value. Based on the ratio γ 0 , an optimal trajectory that minimizes the other of the component F 1 and the component F 2 can be derived.

また、第5及び第6の発明において、前記導出手段は、前記成分F及び前記成分Fを一定値として前記成分Xを変更しながら前記成分Fまたは前記成分Fを用いて車体合成力の車体前後方向の成分と車体横方向の成分との比γを繰り返し求め、前記比γと、前記成分Fと前記成分Fとの比γとの差が所定値以内となったときの前記成分Xに基づいて、前記成分Yに対して車体前後方向の距離が最短となる最短回避軌道を導出するようにすることができる。 In the fifth and sixth aspects of the invention, the derivation means uses the component F 1 or the component F 2 while changing the component X e with the component F 1 and the component F 2 as constant values. The ratio γ f between the longitudinal component and the lateral component of the composite force is repeatedly obtained, and the difference between the ratio γ f and the ratio γ 0 between the component F 1 and the component F 2 is within a predetermined value. Based on the component X e at the time, the shortest avoidance trajectory having the shortest distance in the vehicle longitudinal direction with respect to the component Y e can be derived.

また、第5及び第6の発明において、前記導出手段は、前記成分Fと前記成分Fとの比γを一定値として前記成分Fまたは前記成分Fの一方の設定を変更しながら車体合成力の車体前後方向の成分と車体横方向の成分との比γを繰り返し求め、前記比γと、前記比γとの差が所定値以内となったときの前記成分F及び前記成分Fに基づいて、車体合成力の最大値が最小となる最適軌道を導出するようにすることができる。 Further, in the invention of the fifth and sixth, the derivation means, the ratio gamma 0 of the components F 1 and said component F 2 changes the said one set of components F 1 or the component F 2 as a constant value However, the ratio γ f between the vehicle longitudinal direction component and the vehicle lateral direction component of the vehicle body composite force is repeatedly obtained, and the component F when the difference between the ratio γ f and the ratio γ 0 is within a predetermined value. Based on 1 and the component F 2 , it is possible to derive an optimal trajectory that minimizes the maximum value of the vehicle body resultant force.

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.

以上説明したように本発明によれば、車体合成力の最大値が縦横比γの楕円で制限される場合において、車体合成力の最大値の車体前後方向の成分及び車体横方向の成分を設定するか、車体合成力の最大値の車体前後方向の成分または車体横方向の成分を設定するか、あるいは車体合成力の最大値の縦横比を設定して、自車両と目標位置との距離の車体前後方向の成分X、車体横方向の成分Y、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回避距離が最短となる軌道及び車体合成力、車体合成力の最大値が最小となる軌道及び車体合成力、または車体合成力の最大値の車体前後方向の成分または車体横方向の成分の一方が与えられた場合に車体合成力の最大値の車体前後方向の成分または車体横方向の成分の他方を最小にする軌道及び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, when the maximum value of the vehicle body composite force is limited by an ellipse having an aspect ratio γ 0 , the vehicle longitudinal component and the vehicle lateral component of the vehicle body composite force maximum value are obtained. Set the vehicle longitudinal direction component or the vehicle lateral component of the maximum vehicle composite force, or set the aspect ratio of the maximum vehicle composite force, and set the distance between the vehicle and the target position. Vehicle body longitudinal component X e , vehicle body lateral component Y e , vehicle body longitudinal component v x0 of the speed of the host vehicle, and parameters calculated from vehicle body lateral component v y0 . Using the map, the trajectory and body combined force that minimizes the avoidance distance to reach the target position and the speed direction at the target position, the track and vehicle combined force that minimizes the maximum value of the vehicle combined force, or the vehicle combined force Maximum body of When one of the longitudinal component and the lateral component is given, the trajectory and the synthetic force that minimize the other of the longitudinal component or the lateral component of the maximum longitudinal force are derived. The effect that it can be obtained.

車両運動制御の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of vehicle motion control. xy座標の設定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting of xy coordinate. 車体合成加速度の大きさの時変を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the time change of the magnitude | size of a vehicle body synthetic | combination acceleration. 第1の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップを表す線図である。It is a diagram showing the map used with the vehicle motion control apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の車両運動制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the vehicle motion control apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の車両運動制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the vehicle motion control routine of 1st Embodiment. 第2の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップを表す線図である。It is a diagram showing the map used with the vehicle motion control apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の車両運動制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the vehicle motion control routine of 2nd Embodiment. 第3の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップを表す線図である。It is a diagram showing the map used with the vehicle motion control apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 3rd Embodiment. 第3の実施の形態の車両運動制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the vehicle motion control routine of 3rd Embodiment. 第4の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップを表す線図である。It is a diagram showing the map used with the vehicle motion control apparatus of 4th Embodiment. 第4の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 4th Embodiment. 第4の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 4th Embodiment. 第4の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 4th Embodiment. 第4の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 4th Embodiment. 第4の実施の形態の車両運動制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the vehicle motion control routine of 4th Embodiment. 第5の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップを表す線図である。It is a diagram showing the map used with the vehicle motion control apparatus of 5th Embodiment. 第5の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 5th Embodiment. 第5の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 5th Embodiment. 第5の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 5th Embodiment. 第5の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 5th Embodiment. 第5の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 5th Embodiment. 第5の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 5th Embodiment. 第5の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップの他の例を表す線図である。It is a diagram showing the other example of the map used with the vehicle motion control apparatus of 5th Embodiment. 第6の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップを表す線図である。It is a diagram showing the map used with the vehicle motion control apparatus of 6th Embodiment. 第7の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップを表す線図である。It is a diagram showing the map used with the vehicle motion control apparatus of 7th Embodiment. 第8の実施の形態の車両運動制御装置で用いられるマップを表す線図である。It is a diagram showing the map used with the vehicle motion control apparatus of 8th Embodiment. 第9の実施の形態の車両運動制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the vehicle motion control routine of 9th Embodiment.

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u(t)、車体合成加速度のy成分をu(t)、車体合成力の大きさのx成分をF(t)、車体合成力の大きさのy成分をF(t)、車体合成力の方向をθ(t)、及び自車両の重量をmとすると、車体合成加速度のx成分u(t)及びy成分u(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v(t)、及び速度のy成分v(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 The component is u y (t), the x component of the magnitude of the vehicle body synthesis force is F x (t), the y component of the magnitude of the vehicle body synthesis force is F y (t), and the direction of the vehicle body synthesis force is θ 0 (t ), And the weight of the host vehicle is m, the x component u x (t) and the y component u y (t) of the vehicle body combined acceleration are expressed by the following equations (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 expressions (3) and (4), as shown in the following expressions (5) and (6), the x component X (t) of the moving distance of the host vehicle for t seconds, and the moving distance Y component Y (t) 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(X,Y)、自車両の路面に対する速度をv(0)=vx0、v(0)=vy0、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tとした場合に、車体合成力の最大値のx成分及びy成分を設定して、横移動距離Yに対する縦移動距離が最短となるような車体合成加速度u(t)及びu(t)((1)式、及び(2)式)を、vx0、vy0、及びYをパラメータとするマップを用いて導出する。 Then, the target position on the xy coordinates at the current time (t = 0) is (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 , If the time to reach the speed direction at the target position and the target position was t e, by setting the x and y components of the maximum value of the vehicle body resultant force, the vertical travel distance is the shortest with respect to the lateral movement distance Y e Such vehicle body synthesized accelerations u x (t) and u y (t) (equations (1) and (2)) are derived using a map with v x0 , v y0 , and Y e as parameters.

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、x=X(t)、x=v(t)、x=Y(t)、x=v(t)、u=u(t)、u=u(t)とおくと、(1)式及び(2)式の運動方程式は、下記(7)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 transformed into a state equation like the following (7) Formula. T is a transposed symbol of a vector and a matrix.

次に、各輪の限界摩擦円の大きさから推定される限界合成力の大きさFmax及びμ利用率(γ、γ)が既知であると仮定して、横移動距離Yに対する縦移動距離を最小化する最適制御問題として考える。なお、μ利用率は、車体に与える目標合成力と限界合成力Fmaxとの比として設定される物理指標であり、γが車両前後方向に対するμ利用率、γが車両横方向に対するμ利用率である。 Next, assuming that the magnitude F max of the limit synthetic force and the μ utilization factor (γ 1 , γ 2 ) estimated from the size of the limit friction circle of each wheel are known, the lateral moving distance Y e This is considered as an optimal control problem that minimizes the longitudinal movement distance. Note that the μ utilization rate is a physical index set as a ratio of the target resultant force applied to the vehicle body and the limit resultant force F max , γ 1 is the μ utilization rate in the vehicle longitudinal direction, and γ 2 is the μ in the vehicle lateral direction. It is a utilization rate.

ここで、本実施の形態では、車両が発生することができる車体合成力の最大値が、車両前後方向(x軸)を長軸(または短軸)とする楕円で制限されており、μ利用率(γ、γ)と限界合成力の大きさFmaxとに基づいて、楕円で制限されたx成分(楕円の長軸(または短軸)方向)の最大値、及びy成分(楕円の短軸(または長軸)方向)の最大値が定まる。 Here, in the present embodiment, the maximum value of the vehicle body composite force that can be generated by the vehicle is limited by an ellipse whose major axis (or minor axis) is the vehicle longitudinal direction (x axis), and μ is used. Based on the rate (γ 1 , γ 2 ) and the limit composite force magnitude F max , the maximum value of the x component (long axis (or short axis) direction) limited by the ellipse and the y component (ellipse) The maximum value in the short axis (or long axis) direction is determined.

評価関数Iを下記(8)式で表した場合、下記(9)式で表される終端条件、及び下記(10)式で表される楕円で制限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。   When the evaluation function I is expressed by the following equation (8), the input condition regarding the termination condition expressed by the following equation (9) and the magnitude of the vehicle body composite force limited by the ellipse expressed by the following equation (10): This results in a control problem of finding a control input that minimizes the evaluation function I under conditions.

ここで、特開2007−283910号公報等の公知の技術を参考にして解くと、下記(11)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 solved as a reference, a control input such as the following expression (11) is derived.

ただし、ν及びν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。また、(11)式は、θ(t)の値によって車体合成力の大きさが変化することを示しており、入力の大きさ|u(t)|は、例えば図3に示すように時変となる。 However, ν 1 and ν 2 are the first introduction parameter and the second introduction parameter introduced to obtain the optimum solution. Further, the equation (11) indicates that the magnitude of the vehicle body composite force varies depending on the value of θ (t), and the magnitude of the input | u (t) | is, for example, as shown in FIG. It becomes strange.

ここで、下記(12)式のように変数変換する。   Here, variable conversion is performed as shown in the following equation (12).

(11)式において必要となるt 、ν、νは、下記(13)式〜(15)式の非線形方程式にm、vx0、vy0、F、γ、及びYを代入して解くことにより得られる。また、横移動距離Yに対して縦移動距離が最短となるときの最短距離Xは、(16)式の関係を満たす。 The t e , ν 1 , and ν 2 required in the equation (11) are expressed as m, v x0 , v y0 , F 1 , γ 0 , and Y e in the following nonlinear equations (13) to (15). Obtained by substituting and solving. Further, the shortest distance X s when the vertical movement distance is the shortest with respect to the horizontal movement distance Y e satisfies the relationship of the equation (16).

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〜(15)式に着眼して、任意の正数aを導入して下記(17)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 {μ、μ、t}及び{μ’、μ’、t’}は、下記(18)式の関係を満たす。 In order to find the solution of this equation, a reduced-dimensional map is derived. First, focusing on the equations (13) to (15) and considering two sets of parameters P and P ′ satisfying the relationship of the following equation (17) by introducing an arbitrary positive number a, P and P The solutions {μ 1 , μ 2 , t e } and {μ 1 ', μ 2 ', t e '} corresponding to' satisfy the relationship of the following equation (18).

(17)式の最後の式より、aを下記(19)式のようにおくと、(17)式よりvx0’ 及びvy0’は(20)式のように変形できる。 From the last equation of equation (17), when a is set as in the following equation (19), v x0 ′ and v y0 ′ can be modified as in equation (20) from equation (17).

この関係より、γ’、F’/m’及びY’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、γ’、F’/m’及びY’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γ’、F’/m’及びY’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 γ 0 ′, F 1 ′ / m ′, and Y e ′, v x0 ′ and v y0 ′ are obtained by the parameter P of the current time. Therefore, when γ 0 ′, F 1 ′ / m ′ and Y e ′ are set to certain values, a map is prepared in advance with v x0 ′ as the first parameter and v y0 ′ as the second parameter. Just keep it. The values of γ 0 ′, F 1 ′ / m ′, and Y e ′ can be freely set by the designer when creating the map.

ここでは、一例として、γ’=F’/m’=Y’=1とした場合のvx0’及びvy0’に関するマップを作成する。図4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〜(15)式に基づいて得られるμ’の値をマッピングした第1のマップ、μ’の値をマッピングした第2のマップ、及びt’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 v x0 ′ and v y0 ′ when γ 0 ′ = F 1 ′ / m ′ = Y e ′ = 1 is created. As shown in FIG. 4, the value of μ 1 ′ obtained based on the equations (13) to (15) is mapped with v x0 ′ as the first parameter and v y0 ′ as the second parameter. A first map, a second map in which the value of μ 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{μ,μ,t}を求めるには、γ’=F’/m’=Y’=1、既知のm、vx0、vy0、Y、限界合成力の大きさFmaxとμ利用率γとで定まる車体合成力の最大値のx成分F、及びμ利用率γとγとで定まるγから(20)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{μ’,μ’,t’}を各マップから得て、(18)式及び(19)式に従って{μ’,μ’,t’}を{μ,μ,t}に変換し、(11)式及び(12)式に従って入力の時間関数を、(16)式に従って最短の縦移動距離Xを演算する。 In order to obtain {μ 1 , μ 2 , t e } using these maps, γ 0 ′ = F 1 ′ / m ′ = Y e ′ = 1, known m, v x0 , v y0 , Y e, the gamma 0 determined by the x components F 1 of the maximum value of the vehicle body resultant force which is determined by the magnitude F max limit resultant force μ utilization factor gamma 1 and, and μ utilization factor gamma 1 and gamma 2 (20) first parameter v calculates the x0 'and the second parameter v y0' according to the equation, the output for the calculated parameters {μ 1 ', μ 2' , t e '} to obtain from each map, (18) according to the equation and (19) {μ 1 ', μ 2' , t e '} {μ 1, μ 2, t e} is converted into a time function of the input according to (11) and (12) , calculates the vertical movement distance X s shortest according (16).

ただし、Y<0の場合は、vy0→−vy0、Y→−Yに変換して、マップより{−μ’,−μ’,t’}を求め、−μ’→ μ’、−μ’→ μ’の処理を行って{μ,μ,t}を得ればよい。 However, in the case of Y e <0, is converted into v y0 → -v y0, Y e → -Y e, seek {-μ 1 ', -μ 2' , t e '} from the map, - [mu] 1 '→ μ 1', by performing the processing of -μ 2 '→ μ 2' { μ 1, μ 2, t e} or if you get.

この結果、(1)式〜(6)式の積分計算により、現在時刻の車両と目標位置との横距離、及び車両の速度から、横移動距離Yに対して縦移動距離が最短となる軌道が導出される。 This result, (1) integration calculation of formulas - (6), the lateral distance between the vehicle and the target position of the current time, and the speed of the vehicle, the vertical movement distance is the shortest with respect to the horizontal moving distance Y e A trajectory 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(20)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、(17)式の1番目の式を用いて下記(21)式のようにおいて、下記(22)式に示すvy0’を第1のパラメータ、及びY’を第2のパラメータとし、例えば、γ’=F’/m’=vx0’=1として、図5に示すようなマップを作成することができる。 In the above map, the case where the first parameter and the second parameter are determined as in Expression (20) has been described. However, an arbitrary positive number a is expressed by using the first expression of Expression (17). In the following equation (21), v y0 ′ shown in the following equation (22) is a first parameter, and Y e ′ is a second parameter. For example, γ 0 ′ = F 1 ′ / m ′ = As v x0 ′ = 1, a map as shown in FIG. 5 can be created.

また、別のパラメータを用いる場合として、任意の正数aを、(17)式の2番目の式を用いて下記(23)式のようにおいて、下記(24)式に示すvy0’を第1のパラメータ、及びY’を第2のパラメータとし、上記と同様に、例えば、γ’=F’/m’=vy0’=1として、図6に示すようなマップを作成することができる。 As another case of using another parameter, an arbitrary positive number a is changed to the value of v y0 ′ shown in the following equation (24) in the following equation (23) using the second equation (17). A map as shown in FIG. 6 is created by setting 1 parameter and Y e ′ as a second parameter and setting γ 0 ′ = F 1 ′ / m ′ = v y0 ′ = 1 as described above. be able to.

また、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。   Further, a map in which the map axis is changed and the singular point is moved so as to be parallel to the vertical axis or the horizontal axis may be used.

具体的には、図4に示すマップの軸の取り方を下記(25)式のように変更し、(25)式に示すvy0’を第1のパラメータ、及びY’’を第2のパラメータとし、上記と同様に、γ’=F’/m’=vx0’=1として、図7に示すようなマップを作成することができる。 Specifically, the method of taking the axes of the map shown in FIG. 4 is changed to the following equation (25), v y0 ′ shown in equation (25) is the first parameter, and Y e ″ is the second parameter. In the same manner as described above, a map as shown in FIG. 7 can be created with γ 0 ′ = F 1 ′ / m ′ = v × 0 ′ = 1 .

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4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 for storing the map while maintaining the accuracy of the map is compared with the map shown in FIG. It is easy to keep it small.

また、(22)式の第2式を下記(26)式のように変更すると、aは下記(27)式のように変形される。そして、(22)式のvy0’及び(26)式のF’/m’を第1及び第2のパラメータとするマップを作成してもよい(図8)。 Further, when the second equation of the equation (22) is changed as the following equation (26), a is transformed as the following equation (27). Then, a map may be created using v y0 ′ in Expression (22) and F 1 ′ / m ′ in Expression (26) as the first and second parameters (FIG. 8).

同様に、(24)式の第2式を下記(28)式のように変更すると、aは下記(29)式のように変形される。そして、(24)式のvx0及び(28)式のF’/m’を第1及び第2のパラメータとするマップを作成してもよい(図9、10)。 Similarly, when the second expression of the expression (24) is changed to the following expression (28), a is transformed as the following expression (29). Then, a map may be created in which v x0 in Expression (24) and F 1 '/ m' in Expression (28) are the first and second parameters (FIGS. 9 and 10).

さらに、(22)式のvy0及び(26)式のF’/m’を第1及び第2のパラメータとするマップの軸の取り方を変更して、下記(30)式に示すような第1及び第2のパラメータを用いて、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(図11)。 Furthermore, the method of taking the axis of the map with v y0 in the equation (22) and F 1 '/ m' in the equation (26) as the first and second parameters is changed to be as shown in the following equation (30): A map in which the singular point is moved so as to be parallel to the vertical axis or the horizontal axis using the first and second parameters may be used (FIG. 11).

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12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. 12, the vehicle motion control apparatus according to the first embodiment includes a sensor group mounted on the vehicle as a traveling state detection unit that detects the traveling state of the host vehicle, and an external environment that detects an external environmental 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4に示すマップを用いる場合について説明する。なお、他の例として示した図5〜図7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。   The control device 20 is connected to a map storage device 28 that stores a map for obtaining a control input. The case where the map shown in FIG. 4 is used as the map of the first embodiment will be described. Note that any of the maps shown in FIGS. 5 to 7 shown as other examples 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.

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て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, a device that issues a warning by sound or sound, a device that issues a warning by light or visual display, a device that issues a warning by vibration, or a physical quantity such as a steering reaction force is given to the driver to operate the driver. An induced physical quantity imparting device can be used. Further, the display device 30 may be used as an alarm device.

以下、図13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y成分である横移動距離Y、速度のx成分vx0、y成分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 lateral movement distance Y e , which is the y component of the distance between the host vehicle and the obstacle, and the speed x component v x0 and the y component v y0 are calculated.

次に、ステップ110で、外部環境及び自車両の構造と状態に基づいて、限界合成力の大きさFmax、及び楕円で制限される車体合成力の最大値のx成分Fとy成分Fを設定する。このとき、車体合成力の最大値のμ利用率γ及びγも自ずと定まる。この車体合成力の最大値は、x軸を長軸または短軸とする楕円で制限されている。なお、Fは、F=γFmaxであり、これより(12)式の第2式の関係が導かれる。従って、本ステップにおいて、F及びFを設定する代わりに、F及びγを設定するようにしてもよい。 Next, in step 110, based on the external environment and the structure and state of the host vehicle, the magnitude F max of the limit composite force and the x component F 1 and the y component F of the maximum value of the vehicle body composite force limited by the ellipse. 2 is set. At this time, the μ utilization factors γ 1 and γ 2 of the maximum value of the vehicle body synthesis force are naturally determined. The maximum value of the vehicle body synthesis force is limited by an ellipse whose major axis or minor axis is the x axis. Note that F 2 is F 2 = γ 2 Fmax, and the relationship of the second expression of the expression (12) is derived from this. Therefore, in this step, instead of setting F 1 and F 2 , F 1 and γ 0 may be set.

次に、ステップ112で、(20)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’を演算する。次に、ステップ114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で設定された車体合成力の最大値、並びに上記ステップ112で演算された第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Yに対する縦移動距離が最短距離Xになる最短軌道、及び車体合成力の時系列データを導出する。 Next, in step 112, the first parameter v x0 ′ and the second parameter v y0 ′ are calculated according to the equation (20). Next, at step 114, the first to third maps stored in the map storage device 28 are read out, and the maximum value of the vehicle body composite force set at step 110 and the first value calculated at step 112 are read. By using the parameter v x0 ′ and the second parameter v y0 ′ as input, time series data of the shortest trajectory and the vehicle body composite force at which the vertical movement distance with respect to the lateral movement distance Y e is the shortest distance X s are derived.

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μ’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μ’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t’を得る。そして、{μ’,μ’,t’}を(18)式及び(19)式に従って{μ,μ,t}に変換し、(11)式及び(12)式に従って入力の時間関数を、(16)式に従って最短距離Xを演算する。そして、(1)式〜(6)式に従って、横移動距離Yに対する縦移動距離が最短距離Xになる最短軌道が導出される。 Specifically, μ 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 'mu 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, {μ 1 ', μ 2 ', t e '} {μ 1, μ 2, t e} according to (18) and (19) was converted to the following equation (11) and (12) The shortest distance X s is calculated from the input time function according to the equation (16). Then, (1) according to Expression (6), the shortest trajectory that the longitudinal moving distance with respect to the lateral moving distance Y e is the shortest distance X s is derived.

次に、ステップ116で、上記ステップ114で導出された車体合成力の時系列データに従って、最短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。   Next, in step 116, the tire generating force of each wheel necessary to realize traveling along the shortest track is calculated according to the time series data of the vehicle body composite force derived in step 114, and the tire of each wheel is calculated. 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 that the generated force is obtained, and vehicle motion 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.

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、車体合成力の最大値が縦横比γの楕円で制限される場合において、車体合成力の最大値のx成分及びy成分を設定して、横移動距離Y、自車両の速度のx成分vx0、及びy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回避距離が最短となる軌道及び車体合成力の時系列データ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 vehicle motion control apparatus of the first embodiment, when the maximum value of the vehicle body composite force is limited by an ellipse having an aspect ratio γ 0 , the x component of the maximum value of the vehicle body composite force and The target position and the target position are set using a map of a simple configuration using the parameters calculated from the lateral movement distance Y e , the x component v x0 of the speed of the host vehicle, and the y component v y0 by setting the y component The time-series data of the trajectory and the vehicle body combined force with the shortest avoidance distance in order to reach the speed direction at can be obtained.

なお、第1の実施の形態では、F及びγを用いて車体合成力の向きを求める場合について説明したが、F及びγを用いて求めてもよい。なぜなら、F=F/γ及びF’=F’/γ’の関係を、(20)式などの軸の取り方や(19)式などのパラメータaに代入すれば、本実施の形態内で示したマップをそのまま適用することができるためである。 In the first embodiment, the case where the direction of the vehicle body composite force is obtained using F 1 and γ 0 has been described, but it may be obtained using F 2 and γ 0 . This is because if the relationship of F 1 = F 2 / γ 0 and F 1 ′ = F 2 ′ / γ 0 ′ is substituted into a method of taking an axis such as (20) or a parameter a such as (19), This is because the map shown in the present embodiment can be applied as it is.

また、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。このとき、(9)式の終端条件も相対速度になるため、終端速度のy成分は相対速度に関して0となる。
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短軌道、及び障害物の右側を回避する最短軌道の両方を求めて、それぞれの回避距離を比較して、回避距離が小さい方の最短軌道を選択するようにしてもよい。
Moreover, although the case where the speed with respect to the road surface of the own vehicle was used was demonstrated in 1st Embodiment, you may use the relative speed with respect to the target position of the own vehicle. At this time, since the termination condition of equation (9) is also a relative speed, the y component of the termination speed is 0 with respect to the relative speed.
In the first embodiment, when an obstacle or the like is detected, both the shortest trajectory that avoids the left side of the obstacle and the shortest trajectory that avoids the right side of the obstacle are obtained, and the respective avoidance distances are determined. In comparison, the shortest path having a smaller avoidance distance 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、マップを用いて横移動距離Yに対する縦移動距離を最短にする最短軌道及び車体合成力の時系列データ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について、第1の実施の形態の車両運動制御装置と同一の構成及び処理については、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, the description has been given of the case of deriving the time-series data of the shortest trajectory and the vehicle body resultant force which the vertical travel distance with respect to the lateral moving distance Y e shortest by using the map, the second embodiment Then, the case where the magnitude | size and direction of the vehicle body synthetic | combination force in the present | current time are derived | led-out using the map different from 1st Embodiment is demonstrated. In addition, about the vehicle motion control apparatus of 2nd Embodiment, about the same structure and process as the vehicle motion control apparatus of 1st Embodiment, 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、(20)式まで展開する。そして、一例として、γ’=F’/m’=Y’=1とした場合のvx0’及びvy0’に関するマップを作成する。図14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車体合成加速度の方向θ’の値をマッピングしたマップを作成する。 First, as in the first embodiment, the expression (20) is expanded. Then, as an example, a map relating to v x0 ′ and v y0 ′ when γ 0 ′ = F 1 ′ / m ′ = Y e ′ = 1 is created. As shown in FIG. 14, with v x0 ′ as the first parameter and v y0 ′ as the second parameter, the vehicle body composite acceleration direction θ ′ obtained based on the above equations (13) to (15) Create a map with mapped values.

そして、このマップを用いて{θ’}を求めるには、γ’=F’/m’=Y’=1、既知のm、vx0、vy0、Y、車体合成力の最大値のx成分F、及びy成分Fから(20)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’}をマップから得て、下記(31)式により、横移動距離Yに対して縦移動距離を最短にする現在時刻の車体合成力の大きさ及び向きが得られる。 In order to obtain {θ ′} using this map, γ 0 ′ = F 1 ′ / m ′ = Y e = 1 = 1, known m, v x0 , vy 0 , Y e , The first parameter v x0 ′ and the second parameter v y0 ′ are calculated from the maximum value x component F 1 and y component F 2 according to the equation (20), and the output {θ ′} for the calculated parameter is mapped obtained from the following equation (31), the horizontal moving distance element Y e current vehicle resultant force of time the longitudinal moving distance to the shortest with respect to the size and orientation are obtained.

ただし、Y<0 の場合は、vy0→−vy0、Y→−Yに変換して、マップより{−θ’}を求め、−θ’→θ’の処理を行ってθを得ればよい。 However, if Y e <0, then v y0 → −v y0 , Y e → −Y e , {−θ ′} is obtained from the map, −θ ′ → θ ′ is processed, and θ Just get.

また、θ’のマップと併せて、図14の破線内のマップのように、γ’=F’/m’=Y’=1とした場合のX’を求めるマップを作成しておいてもよい。このマップから得られるX’を、下記(32)式により最短距離Xに変換して、公知の技術(例えば、特開2007−283910等)を用いて、直進制動または横移動のみの回避を選択してもよい。 In addition to the map of θ ′, a map for obtaining X s ′ when γ 0 ′ = F 1 ′ / m ′ = Y e ′ = 1 is created as in the map within the broken line in FIG. You may keep it. X s ′ obtained from this map is converted into the shortest distance X s by the following equation (32), and using a known technique (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-283910), avoiding only straight braking or lateral movement May be selected.

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(20)式のように定めた場合について説明したが、第1の実施の形態と同様に、(22)式に示すvy0’を第1のパラメータ及びY’を第2のパラメータとし、γ’=F’/m’=vx0’=1とした場合のマップを作成してもよい(図15)。この場合において、上記と同様にX’を求めるマップも用いる場合には、下記(33)式によりマップから求めたX’をXに変換することができる。 In the above map, the case where the first parameter and the second parameter are defined as in Expression (20) has been described, but v y0 expressed in Expression (22) is the same as in the first embodiment. A map may be created when 'is the first parameter and Y e ' is the second parameter, and γ 0 '= F 1 ' / m '= v x0 ' = 1 (FIG. 15). In this case, similarly to the above X s 'in the case of using also map seeking is, X s obtained from the map by the following expression (33)' can be converted into X s.

また同様に、(24)式に示すvx0’を第1のパラメータ及びY’を第2のパラメータとし、γ’=F’/m’=vy0’=1とした場合のマップを作成してもよい(図16)。この場合において、上記と同様にX’を求めるマップも用いる場合には、下記(34)式によりマップから求めたX’をXに変換することができる。 Similarly, a map in the case where v x0 ′ shown in the equation (24) is the first parameter and Y e ′ is the second parameter and γ 0 ′ = F 1 ′ / m ′ = v y0 ′ = 1 is set. May be created (FIG. 16). In this case, similarly to the above X s 'in the case of using also map seeking is, X s obtained from the map by the following equation (34)' can be converted into X s.

また同様に、(22)式に示すvy0’を第1のパラメータ、及び(26)式に示すF’/m’を第2のパラメータとし、γ’=vx0’=Y’=1とした場合のマップを作成してもよい(図17)。この場合において、上記と同様にX’を求めるマップも用いる場合には、(32)式によりマップから求めたX’をXに変換することができる。 Similarly, v y0 ′ shown in equation (22) is the first parameter, and F 1 ′ / m ′ shown in equation (26) is the second parameter, and γ 0 ′ = v x0 ′ = Y e ′. A map may be created when = 1 (FIG. 17). In this case, X s in the same manner as described above 'in the case of using also map seeking is, X s obtained from the map by (32)' can be converted into X s.

また同様に、(24)式に示すvx0’を第1のパラメータ、及び(28)式に示すF’/m’を第2のパラメータとし、γ’=vy0’=1、Y’=±1とした場合のマップを作成してもよい(図18、19)。 Similarly, v x0 ′ shown in equation (24) is the first parameter, and F 1 ′ / m ′ shown in equation (28) is the second parameter, and γ 0 ′ = v y0 ′ = 1, Y A map in the case of e ′ = ± 1 may be created (FIGS. 18 and 19).

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、特異点のラインが縦軸又は横軸と平行になるようにマップの軸の取り方を変更したマップを作成してもよい(図20、21)。   Also, the map axis was changed so that the singularity line was parallel to the vertical or horizontal axis, using the same method as the method of changing the map axis in the first embodiment. A map may be created (FIGS. 20 and 21).

以下、図22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14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. 14 is used will be described.

ステップ100〜ステップ112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。 In step 100 to step 112, the same processing as in the first embodiment is performed to obtain the first parameter v x0 ′ and the second parameter v y0 ′.

次に、ステップ200で、マップ記憶装置28に記憶されたマップを読み出し、上記ステップ110で設定された車体合成力の最大値、並びに上記ステップ112で演算された第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Yに対して縦移動距離が最短距離Xになるための現在時刻の車体合成力を導出する。 Next, at step 200, the map stored in the map storage device 28 is read out, and the maximum value of the vehicle body composite force set at step 110, the first parameter v x0 ′ calculated at step 112 and the first parameter v x0 ′ are calculated. Using the second parameter v y0 ′ as input, the vehicle body resultant force at the current time for the vertical movement distance to be the shortest distance X s with respect to the lateral movement distance Y e is derived.

具体的には、θ’のマップ、第1のパラメータvx0’、及び第2のパラメータvy0’に基づいて車体合成加速度の向きθ’を得て、(31)式により横移動距離Yに対して縦移動距離が最短距離となる現在時刻の車体合成力が導出される。 Specifically, the direction θ ′ of the vehicle body composite acceleration is obtained on the basis of the map of θ ′, the first parameter v x0 ′, and the second parameter v y0 ′, and the lateral movement distance Y e according to equation (31). The vehicle body composite force at the current time when the vertical movement distance is the shortest distance is derived.

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、車体合成力の最大値が縦横比γの楕円で制限される場合において、車体合成力の最大値のx成分及びy成分を設定して、横移動距離Y、自車両の速度のx成分vx0、及びy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回避距離が最短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, when the maximum value of the vehicle body composite force is limited by an ellipse having an aspect ratio γ 0 , the x component of the maximum value of the vehicle body composite force and The target position and the target position are set using a map of a simple configuration using the parameters calculated from the lateral movement distance Y e , the x component v x0 of the speed of the host vehicle, and the y component v y0 by setting the y component The vehicle body resultant force at the current time when the avoidance distance is the shortest in order to reach the speed direction at can be derived. Further, since the number of maps to be used is small compared to the case of deriving the time series data of the vehicle body synthesis force, the capacity for storing the maps can be reduced.

なお、第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、F及びγを用いるのではなく、F及びγを用いて式展開を行い、本実施の形態で示したマップを適用してもよい。 Also in the second embodiment, as in the first embodiment, instead of using F 1 and γ 0 , expression expansion is performed using F 2 and γ 0 , and in this embodiment, The map shown may be applied.

次に、第3の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、横移動距離Yに対して縦移動距離が最短距離になる車体合成力を導出するためのマップを用いて、車体合成力の時系列データ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の実施の形態のマップとは異なるマップを用いて、車体合成力の最大値の縦横比が与えられた場合に、車体合成力の最大値が最小となる最適軌道及び車体合成力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について、第1または第2の実施の形態の車両運動制御装置と同一の構成及び処理については、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 embodiment, the vertical movement distance with respect to the horizontal moving distance Y e by using a map for deriving the vehicle body resultant force which the shortest distance, a case of deriving the time-series data of the vehicle body resultant force Description However, in the third embodiment, when the aspect ratio of the maximum value of the vehicle body composite force is given using a map different from the map of the first embodiment, the maximum value of the vehicle body composite force is The case of deriving the optimum optimum track and the vehicle body composite force will be described. In addition, about the vehicle motion control apparatus of 3rd Embodiment, about the structure and process same as the vehicle motion control apparatus of 1st or 2nd embodiment, description is abbreviate | omitted 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。車体合成力の最大値を最小化する最適制御は、第1の実施の形態と同様に、(7)式〜(10)式で定式化でき、その制御入力は(11)式として導出される。この制御入力は、最小化されたIが既知の距離のx成分Xと等しくなるようなFを求めれば、結果的に車体合成力の最大値の縦横比が与えられた場合に、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ことを示している。よって、x(t)=Xの関係を導入することにより、X→Xに変換された非線型方程式(13)式〜(16)式から(11)式で必要となるμ、μ、tが求まる。ここでは、限界合成力の大きさFmax、自車両と目標位置との距離のx成分X、y成分Y、及び車体合成力の最大値の縦横比γ(γ/γ)が既知であるとして、(13)式〜(16)式を満足するF、μ、μ、tを求めることで、γ及びγが得られる。これは、最小化されたIとXとが等しくなるようなγmax及びγmaxが求められることを意味し、結果的に、予め与えられた車体合成力の最大値の縦横比γに対して、車体合成力の最大値が最小化される最適軌道が得られる。従って、X→Xに変換された(13)式〜(16)式に対して、m、vx0、vy0、X、Y、及びγを代入して、F、μ、μ、tを求めることを考える。なお、この制御問題でも、車体合成力の最大値が楕円で制限されていることから、車体合成加速度の大きさ|u(t)|は時変となる。 Here, the map used in the third embodiment will be described. Optimal control for minimizing the maximum value of the vehicle body composite force can be formulated by equations (7) to (10), as in the first embodiment, and the control input is derived as equation (11). . This control input is obtained by obtaining F 1 such that the minimized I is equal to the x component X e of a known distance. As a result, when the aspect ratio of the maximum value of the vehicle body composite force is given, the vehicle body It shows that the optimal trajectory with the minimum combined force is derived. Therefore, by introducing the relationship of x 1 (t e ) = X e , μ required in the equations (11) to (16) from the nonlinear equations (13) to (16) converted from X s to X e 1, μ 2, t e is obtained. Here, the magnitude F max of the limit composite force, the x component X e of the distance between the host vehicle and the target position, the y component Y e , and the aspect ratio γ 02 / γ 1 ) of the maximum value of the vehicle body composite force. as is known, (13) satisfying the formula - (16) F 1, mu 1, by obtaining the μ 2, t e, γ 1 and gamma 2 are obtained. This means that γ 1 F max and γ 2 F max are obtained such that the minimized I and X e are equal. As a result, the vertical and horizontal directions of the maximum value of the vehicle body composite force given in advance are obtained. For the ratio γ 0 , an optimum trajectory is obtained in which the maximum value of the vehicle body resultant force is minimized. Therefore, by substituting m, v x0 , v y0 , X e , Y e , and γ 0 into the equations (13) to (16) converted from X s to X e , F 1 , μ 1, consider the determination of the μ 2, t e. Even in this control problem, since the maximum value of the vehicle body composite force is limited by an ellipse, the magnitude | u (t) | of the vehicle body composite acceleration becomes time-varying.

まず、(13)式を下記(36)式のように変形する。   First, the equation (13) is transformed into the following equation (36).

(36)式を(14)式〜(16)式へ代入して、下記(37)式〜(39)式を得る。   Substituting the equation (36) into the equations (14) to (16), the following equations (37) to (39) are obtained.

ここで、任意の正数aを導入して下記(40)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 {μ、μ、t}及び{μ’、μ’、t’}は、下記(41)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 expression (40) are considered, solutions {μ 1 , μ 2 , t corresponding to P and P ′ are considered. e } and {μ 1 ′, μ 2 ′, t e ′} satisfy the relationship of the following equation (41).

(40)式の最後の式より、aを下記(42)式のようにおくと、(40)式よりvy0’及びY’は下記(43)式のように変形できる。 If a is set as the following formula (42) from the last formula of the formula (40), v y0 ′ and Y e ′ can be transformed as the following formula (43) from the formula (40).

この関係より、γ’、vx0’及びX’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vy0’及びY’が求まる。よって、γ’、vx0’及びX’をある値に設定した場合において、vy0’を第1のパラメータ、及びY’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γ’、vx0’及びX’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 γ 0 ′, v x0 ′, and X e ′, v y0 ′ and Y e ′ are obtained by the parameter P of the current time. Therefore, if γ 0 ′, v x0 ′, and X e ′ are set to certain values, a map in which v y0 ′ is the first parameter and Y e ′ is the second parameter is prepared in advance. Good. The values of γ 0 ′, v x0 ′, and X e ′ can be freely set by the designer when creating the map.

マップの作成は、第1の実施の形態と同様の手法で、図23に示すように、例えば、γ’=vx0’=X’=1とした場合のvx0’及びvy0’に関するマップを作成する。 As shown in FIG. 23, the map is created using the same method as in the first embodiment. For example, v x0 ′ and v y0 ′ when γ 0 ′ = v x0 ′ = X e ′ = 1 are set. Create a map about.

そして、これらのマップから{μ’,μ’,t’}を得て、(41)式及び(42)式により{μ,μ,t}に変換して、(11)式及び(12)式に代入して、入力の時間関数が得られる。また、(36)式に代入して得られるFと、既知のFmax及びγを用いて、車体合成力の最大値が最小となるγ及びγが得られる。 Then, {μ 1 ′, μ 2 ′, t e ′} is obtained from these maps, converted into {μ 1 , μ 2 , t e } by the equations (41) and (42), and (11 ) And (12) are substituted to obtain an input time function. Also, using F 1 obtained by substituting into the equation (36) and known F max and γ 0 , γ 1 and γ 2 that minimize the maximum value of the vehicle body composite force are obtained.

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(43)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(40)式の第2式から下記(44)式のようにおいて、下記(45)式に示すvy0’を第1のパラメータ、及びX’を第2のパラメータとし、例えば、γ’=vx0’=Y’=1として、図24に示すようなマップを作成してもよい。 In the above map, the case where the first parameter and the second parameter are determined as shown in the equation (43) has been described. However, an arbitrary positive number a is changed from the second equation of the equation (40) to the following (44 ), In the following equation (45), v y0 ′ is a first parameter, and X e ′ is a second parameter. For example, γ 0 ′ = v x0 ′ = Y e ′ = 1 A map as shown in FIG. 24 may be created.

また、式の展開方法を変更して、第1のパラメータ及び第2のパラメータを演算してもよい。具体的には、まず、(14)式を下記(46)式のように変形する。   Also, the first parameter and the second parameter may be calculated by changing the expression expansion method. Specifically, first, the equation (14) is transformed into the following equation (46).

(46)式を(13)式、(14)式及び(16)式へ代入して、下記(47)式〜(49)式を得る。   Substituting equation (46) into equations (13), (14) and (16), the following equations (47) to (49) are obtained.

ここで、任意の正数aを導入して下記(50)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 {μ、μ、t}及び{μ’、μ’、t’}は、下記(51)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 (50) are considered, solutions {μ 1 , μ 2 , t e } and {μ 1 ′, μ 2 ′, t e ′} satisfy the relationship of the following equation (51).

(50)式の最後の式より、aを下記(52)式のようにおくと、(50)式よりvy0’及びY’は下記(53)式のように変形できる。 From the last equation of equation (50), if a 1 is placed as in equation (52) below, v y0 ′ and Y e ′ can be modified as in equation (53) below from equation (50).

この(53)式に示すvx0’を第1のパラメータ、及びY’を第2のパラメータとし、例えば、γ’=vy0’=X’=1として、図25に示すようなマップを作成してもよい。 In this equation (53), v x0 ′ is the first parameter, and Y e ′ is the second parameter. For example, γ 0 ′ = v y0 ′ = X e = 1 = 1, as shown in FIG. You may create a map.

また、任意の正数aを(50)式の第2式から下記(54)式のようにおいて、下記(55)式に示すvx0’を第1のパラメータ、及びX’を第2のパラメータとし、例えば、γ’=vy0’=1、Y’=±1として、図26及び27に示すようなマップを作成してもよい。 Further, an arbitrary positive number a 1 is changed from the second expression of the expression (50) to the following expression (54), v x0 ′ shown in the following expression (55) is the first parameter, and X e ′ is the second expression. For example, a map as shown in FIGS. 26 and 27 may be created by setting γ 0 ′ = v y0 ′ = 1 and Y e ′ = ± 1.

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、特異点のラインが縦軸又は横軸と平行になるように図23〜27に示すマップの軸の取り方を変更したマップを作成してもよい。   Further, the map axes shown in FIGS. 23 to 27 are arranged so that the singular point line is parallel to the vertical axis or the horizontal axis by the same method as the method of changing the map axis in the first embodiment. You may create a map with a different way of taking.

以下、図28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または第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23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 or 2nd embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. Here, a case where the map shown in FIG. 23 is used will be described.

ステップ100〜ステップ112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vy0’、及び第2のパラメータY’を得る。なお、ステップ108に替えてステップ300では、Y、vx0、及びvy0と共に自車両と目標位置との距離の車体前後方向の成分Xも演算する。 In step 100 to step 112, the same processing as in the first embodiment is performed to obtain the first parameter v y0 ′ and the second parameter Y e ′. In step 300 instead of step 108, the longitudinal component X e of the distance between the host vehicle and the target position is calculated together with Y e , v x0 and v y0 .

次に、ステップ400で、外部環境及び自車両の構造と状態に基づいて、車体合成力の最大値の縦横比γを設定する。 Next, in step 400, the aspect ratio γ 0 of the maximum value of the vehicle body composite force is set based on the external environment and the structure and state of the host vehicle.

次に、ステップ304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vy0’、及び第2のパラメータY’を入力として、車体合成力の最大値が最小となる車体合成力の時系列データを導出する。 Next, in step 304, the first to third maps stored in the map storage device 28 are read, and the first parameter v y0 ′ and the second parameter Y e ′ are input, and the vehicle body combined force is maximized. The time series data of the vehicle body composite force with the minimum value is derived.

次に、ステップ306で、上記ステップ304で導出された車体合成力の最大値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308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車体合成力の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, at step 306, it is determined whether or not the maximum value of the vehicle body resultant force derived at step 304 is less than or equal to the limit value of the tire generating 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 308. In addition, the limit value of the tire generation force is not only the true limit value of the vehicle body composite force determined based on the friction coefficient between the road surface and the tire, but also the limit value set with a margin for the true limit value It also includes the meaning.

ステップ308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 308, 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 braking force control are performed so that the estimated collision damage is minimized. The 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3の実施の形態の車両運動制御装置によれば、車体合成力の最大値が縦横比γの楕円で制限され、かつそのγが外部環境及び自車両の構造と状態から設定される場合において、自車両と目標位置との距離のx成分X、y成分Y、自車両の速度のx成分vx0、及びy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、車体合成力の最大値が最小となる最適軌道及び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 maximum value of the vehicle body composite force is limited by the ellipse having the aspect ratio γ 0 , and the γ 0 is determined by the external environment and the structure of the host vehicle. In the case of setting from the state, parameters calculated by the x component X e , y component Y e of the distance between the host vehicle and the target position, the x component v x0 of the host vehicle speed, and the y component v y0 are used. By using a map having a simple configuration, it is possible to derive the optimum track and the vehicle body composite force at which the maximum value of the vehicle body composite force is minimized.

なお、第1の実施の形態と同様に、(13)式〜(16)式に、F=F/γを代入して式を展開してもよい。この場合、(37)式〜(39)式、または(47)式〜(49)式と同じ式が導出されるので、本実施の形態の中で示したマップをそのまま適用できる。
また、第3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。
As in the first embodiment, the formula may be developed by substituting F 1 = F 2 / γ 0 into formulas (13) to (16). In this case, since the same formula as the formulas (37) to (39) or the formulas (47) to (49) is derived, the map shown in this embodiment can be applied as it is.
Further, in the third 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 combined 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、マップを用いて車体合成力の最大値を最小にする最適軌道及び車体合成力の時系列データ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車体合成力の最大値を最小にす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について、第1〜3の実施の形態の車両運動制御装置と同一の構成及び処理については、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 case where the optimal trajectory for minimizing the maximum value of the vehicle body composite force and the time series data of the vehicle body composite force is derived using a map has been described. In the fourth embodiment, A case where the magnitude and direction of the vehicle body composite force at the current time at which the maximum value of the vehicle body composite force is minimized will be described using a map different from the third embodiment. In addition, about the vehicle motion control apparatus of 4th Embodiment, about the structure and process same as the vehicle motion control apparatus of 1st-3rd embodiment, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.

ここで、第4の実施の形態で用いられるマップについて説明する。   Here, a map used in the fourth embodiment will be described.

まず、第3の実施の形態と同様に、(43)式まで展開する。そして、一例として、vx0’=X’=1 とした場合のvy0’及びY’に関するマップを作成する。図29に示すように、vy0’を第1のパラメータ、 及びY’を第2のパラメータとして、上記(36)式〜(39)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F’/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 third embodiment, the expression (43) is expanded. Then, as an example, a map relating to v y0 ′ and Y e ′ when v x0 ′ = X e ′ = 1 is created. As shown in FIG. 29, with v y0 ′ as the first parameter and Y e ′ as the second parameter, the direction θ ′ of the vehicle body resultant force obtained based on the above equations (36) to (39) A first map in which values are mapped and a second map in which values of F 1 '/ m' are mapped are created.

そして、これらのマップを用いて{θ,F/m}を求めるには、vx0’=X’ =1、既知のγ、m、vx0、vy0、X、及びYから(43)式に従って第1のパラメータvy0’及び第2のパラメータY’を演算し、演算されたパラメータに対する出力{θ’,F’/m’}を各マップから得て、(36)式、(41)式、及び(42)式の関係から得られる下記(56)式に従ってFを演算する。そして、(31)式を適用すれば、現在時刻の車体合成加速度が得られる。 In order to obtain {θ, F 1 / m} using these maps, v x0 ′ = X e = 1, known γ 0 , m, v x0 , v y0 , X e , and Y e To calculate the first parameter v y0 ′ and the second parameter Y e ′ according to the equation (43), and obtain the output {θ ′, F 1 ′ / m ′} for the calculated parameter from each map, ( 36) below, calculates the F 1 in accordance with the following (56) below obtained from equation (41), and (42) below the relationship. Then, by applying equation (31), the vehicle body composite acceleration at the current time can be obtained.

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(43)式のように定めた場合について説明したが、(45)式に示すvy0’を第1のパラメータ及びX’を第2のパラメータとし、γ’=vx0’=Y’=1とした場合のマップを作成してもよい(図30)。この場合、下記(57)式に従ってFを演算する。また同様に、(53)式に示すvx0’を第1のパラメータ及びY’を第2のパラメータとし、γ’=vy0’=X’=1とした場合のマップを作成してもよい(図31)。この場合、下記(58)式に従ってFを演算する。また同様に、(53)式に示すvx0’を第1のパラメータ及びX’を第2のパラメータとし、γ’=vy0’=1、Y’=±1とした場合のマップを作成してもよい(図32、33)。この場合、下記(59)式に従ってFを演算する。 In the above map, the case where the first parameter and the second parameter are determined as in Expression (43) has been described, but v y0 ′ shown in Expression (45) is changed to the first parameter and X e ′. May be a second parameter, and a map may be created when γ 0 ′ = v x0 ′ = Y e ′ = 1 (FIG. 30). In this case, computing the F 1 in accordance with the following (57) below. Similarly, a map is created when v x0 ′ shown in Equation (53) is the first parameter and Y e ′ is the second parameter, and γ 0 ′ = v y0 ′ = X e ′ = 1. (FIG. 31). In this case, computing the F 1 in accordance with the following (58) below. Similarly, a map in the case where v x0 ′ shown in the equation (53) is the first parameter and X e ′ is the second parameter, and γ 0 ′ = v y0 ′ = 1 and Y e ′ = ± 1 is set. May be created (FIGS. 32 and 33). In this case, computing the F 1 in accordance with the following (59) below.

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、特異点のラインが縦軸又は横軸と平行になるように図29〜33に示すマップの軸の取り方を変更したマップを作成してもよい。   In addition, the map axes shown in FIGS. 29 to 33 are arranged so that the singular point line is parallel to the vertical axis or the horizontal axis by the same method as the method of changing the map axis in the first embodiment. You may create a map with a different way of taking.

以下、図34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29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 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. Here, a case where the map shown in FIG. 29 is used will be described.

ステップ100〜ステップ112で、第1〜3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vy0’、及び第2のパラメータY’を得る。 In step 100 to step 112, the same processing as in the first to third embodiments is performed to obtain the first parameter v y0 ′ and the second parameter Y e ′.

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vy0’、及び第2のパラメータY’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。 Next, in step 400, the first and second maps stored in the map storage device 28 are read out, and the first parameter v y0 ′ and the second parameter Y e ′ are input to obtain the maximum vehicle composite force. The vehicle body composite force at the current time, which is the optimum trajectory for which the value is minimized, is derived.

次に、ステップ402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。限界値以下の場合には、ステップ116へ移行し、限界値を超えている場合には、ステップ308へ移行する。   Next, in step 402, 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 it is equal to or less than the limit value, the process proceeds to step 116, and if it exceeds the limit value, the process proceeds to step 308.

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、車体合成力の最大値が縦横比γの楕円で制限され、かつそのγが外部環境及び自車両の構造や状態から設定される場合において、自車両と目標位置との距離の車体前後方向の成分X、車体横方向の成分Y、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、車体合成力の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 maximum value of the vehicle body composite force is limited by the ellipse having the aspect ratio γ 0 , and γ 0 is the structure of the external environment and the own vehicle. When set from the state, 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 the vehicle body lateral direction A vehicle body composite force that minimizes the maximum value of the vehicle body composite force can be derived using a map having a simple configuration using parameters calculated by the component v y0 of the vehicle. Further, since the number of maps to be used is small compared to the case of deriving the time series data of the vehicle body synthesis force, the capacity for storing the maps can be reduced.

なお、第3の実施の形態と同様に、(13)式〜(16)式に、F=F/γを代入して式展開を行い、本実施の形態の中で示したマップを適用してもよい。 Similar to the third embodiment, F 1 = F 2 / γ 0 is substituted into Expressions (13) to (16) to expand the expression, and the map shown in the present embodiment May be applied.

次に、第5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、車体合成力の最大値の縦横比を与えた場合に、車体合成力の最大値を最小にする最適軌道を導出する場合について説明したが、第5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、車体合成力の最大値のx成分を与えた場合に、車体合成力の最大値のy成分を最小化する場合について説明する。なお、第5の実施の形態の車両運動制御装置について、第1〜4の実施の形態の車両運動制御装置と同一の構成及び処理については、同一の符号を用いて説明を省略する。   Next, a fifth embodiment will be described. In the third embodiment, a case has been described in which a map is used to derive an optimal trajectory that minimizes the maximum value of the vehicle body composite force when the aspect ratio of the maximum value of the vehicle body composite force is given. In the fifth embodiment, when the x component of the maximum value of the vehicle body composite force is given using a map different from that of the third embodiment, the y component of the maximum value of the vehicle body composite force is minimized. Will be described. In addition, about the vehicle motion control apparatus of 5th Embodiment, about the structure and process same as the vehicle motion control apparatus of 1st-4th embodiment, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.

ここで、第5の実施の形態で用いられるマップについて説明する。車体合成力の最大値のy成分を最小化する最適制御は、第4の実施の形態と同様に、(7)式〜(10)式で定式化でき、その制御入力は(11)式として導出される。ここでは、限界合成力の大きさFmax、自車両と目標位置との距離のx成分X、y成分Y、及び車体合成力の最大値のx成分Fが既知であるとして、X→Xに変換した(13)式〜(16)式を満足するγ、μ、μ、tを求めることでγが得られる。 Here, a map used in the fifth embodiment will be described. Optimal control for minimizing the y component of the maximum value of the vehicle body composite force can be formulated by equations (7) to (10), as in the fourth embodiment, and its control input is given by equation (11) Derived. Here, it is assumed that the magnitude F max of the limit composite force, the x component X e of the distance between the host vehicle and the target position, the y component Y e , and the x component F 1 of the maximum value of the vehicle body composite force are known. sX e was converted into (13) to (16) satisfies the equation γ 0, μ 1, γ 2 is obtained by calculating the μ 2, t e.

まず、(14)式を下記(60)式のように変形する。   First, the equation (14) is transformed into the following equation (60).

(60)式を(13)式、(15)式及び(16)式へ代入して、下記(61)式〜(63)式を得る。   Substituting the equation (60) into the equations (13), (15) and (16), the following equations (61) to (63) are obtained.

ここで、任意の正数aを導入して下記(64)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 {μ、μ、t}及び{μ’、μ’、t’}は、下記(65)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 (64) are considered, solutions {μ 1 , μ 2 , t e } and {μ 1 ′, μ 2 ′, t e ′} satisfy the relationship of the following equation (65).

(64)式の最後の式より、aを下記(66)式のようにおくと、(64)式よりvx0’及びvy0’は下記(67)式のように変形できる。 From the last equation of equation (64), if a 1 is placed as in equation (66) below, v x0 ′ and v y0 ′ can be modified as in equation (67) below from equation (64).

この関係より、F’/m’、X’及びY’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、F’/m’、X’及びY’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F’/m’、X’及びY’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 1 ′ / m ′, X e ′, and Y e ′, v x0 ′ and v y0 ′ are obtained by the parameter P of the current time. Therefore, when F 1 '/ m', X e 'and Y e ' are set to certain values, a map is prepared in advance with v x0 'as the first parameter and v y0 ' as the second parameter. Just keep it. The values of F 1 '/ m', X e ', and Y e ' can be freely set by the designer when creating the map.

マップの作成は、第1の実施の形態と同様の手法で、図35に示すように、例えば、F’/m’=X’=Y’=1とした場合のvx0’及びvy0’に関するマップを作成する。 As shown in FIG. 35, the map is created using the same method as in the first embodiment, for example, v x0 ′ when F 1 ′ / m ′ = X e ′ = Y e ′ = 1 and Create a map for v y0 '.

そして、これらのマップから{μ’,μ’,t’}を得て、(65)式及び(66)式により{μ,μ,t}に変換して、(60)式よりγを求める。そして、(11)式及び(12)式に代入して、入力の時間関数が得られる。 Then, {μ 1 ′, μ 2 ′, t e ′} is obtained from these maps, converted into {μ 1 , μ 2 , t e } by the equations (65) and (66), and (60 ) 0 is obtained from the formula. Then, the time function of the input is obtained by substituting into the equations (11) and (12).

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(67)式のように定めた場合について説明したが、(67)式の第2式をY’について解いたものを第2のパラメータとし、例えば、F’/m’=X’=vy0’=1としたマップを作成してもよい(図36)。 In the above map, the case where the first parameter and the second parameter are defined as in Expression (67) has been described, but the second expression of Expression (67) is solved for Y e ′. For example, a map with F 1 '/ m' = X e '= v y0 ' = 1 may be created (FIG. 36).

また、任意の正数aを(64)式の第1式から下記(68)式のようにおいて、下記(69)式に示すvy0’を第1のパラメータ、及びX’を第2のパラメータとし、例えば、F’/m’=vx0’=Y’=1としたマップを作成してもよい(図37)。 Further, an arbitrary positive number a 1 is changed from the first expression of the expression (64) to the following expression (68), the v y0 ′ shown in the expression (69) below is the first parameter, and the X e ′ is the second expression. For example, a map with F 1 '/ m' = v x0 '= Y e ' = 1 may be created (FIG. 37).

また、下記(70)式のように、(69)式の第1式をY’について解いたものを第1のパラメータとし、例えば、F’/m’=vx0’=vy0’=1としたマップを作成してもよい(図38)。 Further, as the following equation (70), the first parameter of the equation (69) solved for Y e ′ is set as the first parameter. For example, F 1 ′ / m ′ = v x0 ′ = v y0 ′ A map with = 1 may be created (FIG. 38).

また、任意の正数aを(64)式の第2式から下記(71)式のようにおいて、下記(72)式に示すvx0’を第1のパラメータ、及びX’を第2のパラメータとし、例えば、F’/m’=vy0’=1、Y’=±1としたマップを作成してもよい(図39、40)。 Further, an arbitrary positive number a 1 is changed from the second expression of the expression (64) to the following expression (71), v x0 ′ shown in the following expression (72) is the first parameter, and X e ′ is the second expression: For example, a map with F 1 '/ m' = v y0 '= 1 and Y e ' = ± 1 may be created (FIGS. 39 and 40).

また、下記(73)式のように、(72)式の第2式をF’/m’について解いたものを第1のパラメータとし、そのF’/m’を(72)式の第1式に代入したものを第2のパラメータとして、例えば、vy0’=X’=1、Y’=±1としたマップを作成してもよい(図41、42)。
このように、導入した任意の正数aの取り方を変えたり、F’/m’、vy0’、vx0’、X’、及びY’のそれぞれに着目して式を変形したりして、第1のパラメータ及び第2のパラメータを求めることができる。それぞれ得られた第1のパラメータ及び第2のパラメータに応じて、F’/m’、vy0’、vx0’、X’、及びY’の内必要な値に任意の値を設定してマップを作成するようにする。任意の正数aの取り方または着目する値を変更した場合の第1のパラメータ及び第2のパラメータの他の例を、下記(74)式〜(78)式に示す。
Further, as expressed by the following formula (73), the first parameter obtained by solving the second formula of the formula (72) with respect to F 1 '/ m' is set as the first parameter, and the F 1 '/ m' is expressed by the formula (72). For example, a map in which v y0 ′ = X e ′ = 1 and Y e ′ = ± 1 may be created using the value assigned to the first equation as the second parameter (FIGS. 41 and 42).
In this way, changing the way of taking an arbitrary positive number a 1 introduced, or focusing on each of F 1 '/ m', v y0 ', v x0 ', X e ', and Y e ' The first parameter and the second parameter can be obtained by deformation. Depending on the obtained first parameter and second parameter, arbitrary values can be set as necessary values among F 1 '/ m', v y0 ', v x0 ', X e ', and Y e '. Set to create a map. Other examples of the first parameter and the second parameter when the method of taking an arbitrary positive number a 1 or the value of interest are changed are shown in the following equations (74) to (78).

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、特異点のラインが縦軸又は横軸と平行になるように各マップの軸の取り方を変更したマップを作成してもよい。軸の取り方を変更した場合の第1のパラメータ及び第2のパラメータの他の例を、下記(79)式〜(86)式に示す。   In addition, by changing the map axis in the first embodiment, the map axis is changed so that the singular point line is parallel to the vertical or horizontal axis. You may create a map. Other examples of the first parameter and the second parameter when the way of taking the shaft is changed are shown in the following equations (79) to (86).

第5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は、図28に示す第3の実施の形態における車両運動制御ルーチンと略同様であるが、ステップ112の前に、車体合成力の最大値の車体前後方向の成分Fを設定し、ステップ402で車体合成力の縦横比γを求める点が異なる。
また、第5の実施の形態において、障害物などが検出された場合、設定した車体合成力の車体前後方向の成分Fに対して障害物の左側を回避する軌道、及び障害物の右側を回避する軌道の両方を求めて、それぞれのγを比較して、γが小さい方の軌道を選択するようにしてもよい。
The vehicle motion control routine executed by the control device 20 of the vehicle motion control device of the fifth embodiment is substantially the same as the vehicle motion control routine in the third embodiment shown in FIG. The difference is that the front-rear direction component F 1 of the vehicle body composite force is set in advance and the aspect ratio γ 0 of the vehicle body composite force is obtained in step 402 before.
In the fifth embodiment, when an obstacle or the like is detected, a trajectory that avoids the left side of the obstacle and a right side of the obstacle with respect to the front-rear direction component F 1 of the set vehicle body synthetic force It is also possible to obtain both the trajectories to avoid and compare the respective γ 0 and select the trajectory with the smaller γ 0 .

次に、第6の実施の形態について説明する。第5の実施の形態では、マップを用いて車体合成力の最大値のy成分を最小にする最適軌道及び車体合成力の時系列データを導出する場合について説明したが、第6の実施の形態では、第5の実施の形態とは異なるマップを用いて車体合成力の最大値のy成分を最小にす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6の実施の形態の車両運動制御装置について、第1〜5の実施の形態の車両運動制御装置と同一の構成及び処理については、同一の符号を用いて説明を省略する。   Next, a sixth embodiment will be described. In the fifth embodiment, the case has been described in which the map is used to derive the optimal trajectory that minimizes the y component of the maximum value of the vehicle body resultant force and the time series data of the vehicle body resultant force. The sixth embodiment Now, a case where the magnitude and direction of the vehicle body composite force at the current time at which the y component of the maximum value of the vehicle body composite force is minimized will be described using a map different from that of the fifth embodiment. In addition, about the vehicle motion control apparatus of 6th Embodiment, about the structure and process same as the vehicle motion control apparatus of 1st-5th Embodiment, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.

まず、第5の実施の形態と同様に、(67)式まで展開する。そして、一例として、F’/m’=X’=Y’=1 とした場合のvx0’及びvy0’に関するマップを作成する。図43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(60)式〜(63)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γ’の値をマッピングした第2のマップを作成することができる。 First, as in the fifth embodiment, the expression (67) is expanded. Then, as an example, a map for v x0 ′ and v y0 ′ when F 1 ′ / m ′ = X e ′ = Y e ′ = 1 is created. As shown in FIG. 43, the vehicle synthetic force direction θ ′ obtained based on the above equations (60) to (63) with v x0 ′ as the first parameter and v y0 ′ as the second parameter. A first map mapping the values and a second map mapping the values of γ 0 ′ can be created.

そして、車体合成加速度のy成分の大きさを下記(87)式で求めて、(31)式に適用することにより、現在時刻のm、vx0、vy0、X、Y及びFに対して、目標位置と目標位置における速度方向に到達する際に、車体合成力の最大値をy成分を最小にする現在時刻の車体合成力の大きさと向きが得られる。 Then, the magnitude of the y component of the vehicle synthetic acceleration obtained by the following (87) below, by applying the equation (31), m of the current time, v x0, v y0, X e, Y e and F 1 On the other hand, when reaching the target position and the speed direction at the target position, the magnitude and direction of the vehicle body composite force at the current time that minimizes the y component of the maximum value of the vehicle body composite force can be obtained.

また、第5の実施の形態と同様に、(68)式〜(78)式で示すように、導入した任意の正数aの取り方を変えたり、F’/m’、vy0’、vx0’、X’、及びY’のそれぞれに着目して式を変形したりして、第1のパラメータ及び第2のパラメータを求めることができる。それぞれ得られた第1のパラメータ及び第2のパラメータに応じて、F’/m’、vy0’、vx0’、X’、及びY’の内必要な値に任意の値を設定してマップを作成することができる。さらに、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、特異点のラインが縦軸又は横軸と平行になるように、(79)式〜(86)式で示すように各マップの軸の取り方を変更したマップを作成してもよい。 Similarly to the fifth embodiment, as shown in the equations (68) to (78), the method of taking an arbitrary positive number a 1 may be changed, or F 1 ′ / m ′, v y0. The first parameter and the second parameter can be obtained by transforming the expression by focusing on each of ', v x0 ', X e ', and Y e '. Depending on the obtained first parameter and second parameter, arbitrary values can be set as necessary values among F 1 '/ m', v y0 ', v x0 ', X e ', and Y e '. You can set it up and create a map. Further, by the same method as the method of changing the map axis in the first embodiment, the singular point line is parallel to the vertical axis or the horizontal axis (79) to (86). You may create the map which changed how to take the axis | shaft of each map as shown by a type | formula.

第6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は、図34に示す第4の実施の形態における車両運動制御ルーチンと略同様であるが、ステップ302で、車体合成力の最大値の車体前後方向の成分Fを設定し、ステップ400で車体合成加速度のy成分の大きさを求める点が異なる。 The vehicle motion control routine executed by the control device 20 of the vehicle motion control device of the sixth embodiment is substantially the same as the vehicle motion control routine in the fourth embodiment shown in FIG. The difference is that the component F 1 in the vehicle longitudinal direction of the maximum value of the vehicle body composite force is set, and the magnitude of the y component of the vehicle body composite acceleration is obtained in step 400.

次に、第7の実施の形態について説明する。第5の実施の形態では、マップを用いて、車体合成力の最大値のx成分を与えた場合に、車体合成力の最大値のy成分を最小化する場合について説明したが、第7の実施の形態では、車体合成力の最大値のy成分を与えた場合に、車体合成力の最大値のx成分を最小化する場合について説明する。なお、第7の実施の形態の車両運動制御装置について、第1〜6の実施の形態の車両運動制御装置と同一の構成及び処理については、同一の符号を用いて説明を省略する。   Next, a seventh embodiment will be described. In the fifth embodiment, the case where the y component of the maximum value of the vehicle body resultant force is minimized when the map is used to give the x component of the maximum value of the vehicle body composite force has been described. In the embodiment, a case where the x component of the maximum value of the vehicle body composite force is minimized when the y component of the maximum value of the vehicle body composite force is given will be described. In addition, about the vehicle motion control apparatus of 7th Embodiment, about the structure and process same as the vehicle motion control apparatus of 1st-6th Embodiment, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.

ここで、第7の実施の形態で用いられるマップについて説明する。   Here, a map used in the seventh embodiment will be described.

まず、車体合成力の最大値のx成分Fは、(12)式よりF=F/γの関係が成立する。第5の実施の形態とは反対に、車体合成力の最大値のx成分Fを未知のパラメータとして、車体合成加速度が最小となる車体合成力の最大値のx成分F及び最適軌道を求めたい。そこで、X→Xに変換した(13)式〜(16)式にF=F/γの関係を適用して、下記(88)式〜(91)式を得る。 First, the relationship of F 1 = F 2 / γ 0 is established for the maximum value x component F 1 of the vehicle body composite force from the equation (12). Contrary to the fifth embodiment, the maximum value x component F 1 of the vehicle body composite force that minimizes the vehicle body composite acceleration and the optimal trajectory are obtained using the x component F 1 of the maximum value of the vehicle body composite force as an unknown parameter. I want to ask. Therefore, the following formulas (88) to (91) are obtained by applying the relationship of F 1 = F 2 / γ 0 to the formulas (13) to (16) converted from X s to X e .

まず、(88)式を下記(92)式のように変形する。   First, the equation (88) is transformed into the following equation (92).

(92)式を(89)式〜(91)式へ代入して、下記(93)式〜(95)式を得る。   Substituting the equation (92) into the equations (89) to (91), the following equations (93) to (95) are obtained.

ここで、任意の正数aを導入して下記(96)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 {μ、μ、t}及び{μ’、μ’、t’}は、下記(97)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 expression (96) are considered, solutions {μ 1 , μ 2 , t corresponding to P and P ′ are considered. e } and {μ 1 ′, μ 2 ′, t e ′} satisfy the relationship of the following equation (97).

(96)式の最後の式より、aを下記(98)式のようにおくと、(96)式よりvx0’及びvy0’は下記(99)式のように変形できる。 From the last equation of equation (96), if a is set as in the following equation (98), v x0 ′ and v y0 ′ can be modified as in the following equation (99) from equation (96).

この関係より、F’/m’、X’及びY’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、F’/m’、X’及びY’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F’/m’、X’及びY’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 2 ′ / m ′, X e ′, and Y e ′, v x0 ′ and v y0 ′ are obtained by the parameter P of the current time. Therefore, when F 2 '/ m', X e 'and Y e ' are set to certain values, a map is prepared in advance with v x0 'as the first parameter and v y0 ' as the second parameter. Just keep it. The values of F 2 '/ m', X e 'and Y e ' can be freely set by the designer when creating the map.

マップの作成は、第1の実施の形態と同様の手法で、図44に示すように、例えば、F’/m’=X’=Y’=1とした場合のvx0’及びvy0’に関するマップを作成する。 The map is created in the same manner as in the first embodiment. As shown in FIG. 44, for example, v x0 ′ when F 2 ′ / m ′ = X e ′ = Y e ′ = 1 and Create a map for v y0 '.

そして、これらのマップから{μ’,μ’,t’}を得て、(97)式及び(98)式により{μ,μ,t}に変換して、(92)式よりγを求める。そして、(11)式、(12)式、及びF=F/γの関係に適用して、入力の時間関数が得られる。 Then, {μ 1 ′, μ 2 ′, t e ′} is obtained from these maps, converted into {μ 1 , μ 2 , t e } by the equations (97) and (98), and (92 ) 0 is obtained from the formula. Then, the time function of the input can be obtained by applying to the relations (11), (12), and F 1 = F 2 / γ 0 .

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(99)式のように定めた場合について説明したが、導入した任意の正数aの取り方を変えたり、F’/m’、vy0’、vx0’、X’、及びY’のそれぞれに着目して式を変形したりして、第1のパラメータ及び第2のパラメータを求めることができる。それぞれ得られた第1のパラメータ及び第2のパラメータに応じて、F’/m’、vy0’、vx0’、X’、及びY’の内必要な値に任意の値を設定してマップを作成するようにする。任意の正数aの取り方または着目する値を変更した場合の第1のパラメータ及び第2のパラメータの他の例を、下記(100)式〜(107)式に示す。 In the above map, the case where the first parameter and the second parameter are defined as in the equation (99) has been described. However, the method of taking an arbitrary positive number a introduced may be changed, or F 2 ′ / The first parameter and the second parameter can be obtained by transforming the expression by paying attention to each of m ′, v y0 ′, v x0 ′, X e ′, and Y e ′. Depending on the first parameter and the second parameter obtained, arbitrary values can be set as necessary values among F 2 '/ m', v y0 ', v x0 ', X e ', and Y e '. Set to create a map. Other examples of the first parameter and the second parameter when the method of taking an arbitrary positive number a or the value of interest are changed are shown in the following equations (100) to (107).

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、特異点のラインが縦軸又は横軸と平行になるように各マップの軸の取り方を変更したマップを作成してもよい。軸の取り方を変更した場合の第1のパラメータ及び第2のパラメータの他の例を、下記(108)式〜(115)式に示す。   In addition, by changing the map axis in the first embodiment, the map axis is changed so that the singular point line is parallel to the vertical or horizontal axis. You may create a map. Other examples of the first parameter and the second parameter when the way of taking the shaft is changed are shown in the following equations (108) to (115).

第7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は、図28に示す第4の実施の形態における車両運動制御ルーチンと略同様であるが、ステップ302で、車体合成力の最大値の車体横方向の成分Fを設定し、ステップ304で車体合成力の最大値の車体前後方向の成分Fを求める点が異なる。 The vehicle motion control routine executed by the control device 20 of the vehicle motion control device of the seventh embodiment is substantially the same as the vehicle motion control routine in the fourth embodiment shown in FIG. The difference is that the vehicle body lateral component F 2 of the maximum value of the vehicle body composite force is set, and in step 304 the vehicle front-rear direction component F 1 of the vehicle body composite force is calculated.

次に、第8の実施の形態について説明する。第7の実施の形態では、マップを用いて車体合成力の最大値のx成分を最小にする車体合成力の時系列データを導出する場合について説明したが、第8の実施の形態では、第7の実施の形態とは異なるマップを用いて、車体合成力の最大値のx成分を最小にする現在時刻の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8の実施の形態の車両運動制御装置について、第1〜7の実施の形態の車両運動制御装置と同一の構成及び処理については、同一の符号を用いて説明を省略する。   Next, an eighth embodiment will be described. In the seventh embodiment, the case has been described in which time series data of the vehicle body composite force that minimizes the x component of the maximum value of the vehicle body composite force is derived using the map, but in the eighth embodiment, The case of deriving the magnitude and direction of the vehicle body composite force at the current time that minimizes the x component of the maximum value of the vehicle body composite force using a map different from the seventh embodiment will be described. In addition, about the vehicle motion control apparatus of 8th Embodiment, about the structure and process same as the vehicle motion control apparatus of 1st-7th Embodiment, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.

まず、第7の実施の形態と同様に、(99)式まで展開する。そして、一例として、F’/m’=X’=Y’=1 とした場合のvx0’及びvy0’に関するマップを作成する。図45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(92)式〜(95)式に基づいて得られる車体合成加速度の方向θ’の値をマッピングした第1のマップ、及びγ’の値をマッピングした第2のマップを作成することができる。 First, as in the seventh embodiment, the expression (99) is expanded. Then, as an example, to create a map for the F 2 '/ m' = X e v x0 in the case of a '= Y e' = 1 'and v y0'. As shown in FIG. 45, with v x0 ′ as the first parameter and v y0 ′ as the second parameter, the direction θ ′ of the vehicle body resultant acceleration obtained based on the above equations (92) to (95) A first map mapping the values and a second map mapping the values of γ 0 ′ can be created.

そして、車体合成加速度のx成分の大きさを下記(116)式で求めて、(31)式に適用することにより、現在時刻のm、vx0、vy0、X、Y及びFに対して、目標位置と目標位置における速度方向に到達する際に、車体合成力の最大値のx成分を最小にする現在時刻の車体合成力の大きさと向きが得られる。 Then, the size of the x component of the vehicle body synthesis acceleration obtained by the following (116) below, by applying the equation (31), m of the current time, v x0, v y0, X e, Y e and F 2 On the other hand, when reaching the target position and the speed direction at the target position, the magnitude and direction of the vehicle body composite force at the current time that minimizes the x component of the maximum value of the vehicle body composite force can be obtained.

また、第7の実施の形態と同様に、(100)式〜(107)式で示すように、F’/m’、vy0’、vx0’、X’、及びY’のそれぞれに着目して式を変形して、第1のパラメータ及び第2のパラメータとし、それぞれ得られた第1のパラメータ及び第2のパラメータに応じて、F’/m’、vy0’、vx0’、X’、及びY’の内必要な値に任意の値を設定してマップを作成することができる。さらに、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、特異点のラインが縦軸又は横軸と平行になるように、(108)式〜(115)式で示すように各マップの軸の取り方を変更したマップを作成してもよい。 Similarly to the seventh embodiment, as shown by the equations (100) to (107), F 2 ′ / m ′, v y0 ′, v x0 ′, X e ′, and Y e ′ The equations are modified by paying attention to the first and second parameters, and F 1 ′ / m ′, v y0 ′, and the second parameter are obtained according to the obtained first and second parameters, respectively. A map can be created by setting an arbitrary value to necessary values of v x0 ′, X e ′, and Y e ′. Further, by using a method similar to the method of changing the map axis in the first embodiment, the singular point lines are parallel to the vertical axis or the horizontal axis (108) to (115). You may create the map which changed how to take the axis | shaft of each map as shown by a type | formula.

第8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は、図34に示す第4の実施の形態における車両運動制御ルーチンと略同様であるが、ステップ302で、車体合成力の最大値の車体横方向の成分Fを設定し、ステップ400で車体合成加速度のx成分の大きさを求める点が異なる。 The vehicle motion control routine executed by the control device 20 of the vehicle motion control device of the eighth embodiment is substantially the same as the vehicle motion control routine in the fourth embodiment shown in FIG. The difference is that the vehicle lateral component F 2 of the maximum value of the vehicle body composite force is set and the magnitude of the x component of the vehicle body composite acceleration is obtained in step 400.

なお、Fが既知でFを最小にする制御問題と、Fが既知でFを最小にする制御問題とでは、互いに一方のマップを利用することができる。まず、新たなパラメータμのチルダ(文字上に記号「〜」),μのチルダ,tのチルダ,Xのチルダ,及びYのチルダを取って、下記(117)式のようにおく。 Note that one map can be used for both the control problem in which F 1 is known and F 2 is minimized, and the control problem in which F 2 is known and F 1 is minimized. First, (the symbol "~" on the character) new parameter mu 1 tilde, mu 2 tilde, the t e tilde, taking tilde X e tilde, and Y e, the following (117) as equation Put it in.

そして、(88)式〜(91)式に代入し、(88)式及び(89)式をγで割り、(90)式及び(91)式をγ で割ると、下記(118)式〜(121)式に変形できる。 Then, by substituting into the expressions (88) to (91), dividing the expressions (88) and (89) by γ 0 and dividing the expressions (90) and (91) by γ 0 2 , the following (118 ) Formula to (121) Formula.

(118)〜(121)式は、(13)〜(16)式と同じ形をしていることがわかる。すなわち、第5の実施の形態で示したマップを用いて、μのチルダ,μのチルダ,tのチルダを求めて、(117)式により{μ,μ,t}に変換することが可能となる。 It can be seen that the equations (118) to (121) have the same shape as the equations (13) to (16). That is, using the map shown in the fifth embodiment, mu 1 tilde, mu 2 tilde, seeking tilde t e, (117) {μ 1, μ 2, t e} by formula It becomes possible to convert.

次に、新たなパラメータμのバー(文字上に記号「−」),μのバー,tのバー,Xのバー,及びYのバーを取って、下記(122)式のようにおく。 Next, a new parameter μ 1 bar (symbol “−” on the character), μ 2 bar, t e bar, X e bar, and Y e bar are taken, and the following equation (122) is obtained. Like so.

これをX→Xに変換した(13)〜(16)式に適用すると、(88)〜(91)式と同じ形に変形される。 When this is applied to the equations (13) to (16) converted from X s to X e, it is transformed into the same form as the equations (88) to (91).

これらの式展開により、車体合成力の最大値のx成分を与えた場合にy成分を最小化する制御装置と、車体合成力の最大値のy成分を与えた場合にx成分を最小化する制御装置は、共に第5〜第8の実施の形態で述べた全てのマップを適用できる。   By developing these equations, a control device that minimizes the y component when the maximum value of the vehicle composition force is given, and the x component when the maximum value of the vehicle composition force is given are minimized. All the maps described in the fifth to eighth embodiments can be applied to the control device.

次に、第9の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、横移動距離Yに対して縦移動距離が最短距離Xになる車体合成力を導出するためのマップを用いて、車体合成力の時系列データを導出する場合について説明したが、第9の実施の形態では、車体合成力の最大値の縦横比が設定された場合において、収束演算により最短距離Xと自車両から目標位置までの距離のx成分Xとの差が所定値以下となったときに設定した車体合成力の最大値に基づいて、車体合成力の最大値を最小化する最適軌道を導出する場合について説明する。なお、第9の実施の形態の車両運動制御装置について、第1〜第8の実施の形態の車両運動制御装置と同一の構成及び処理については、同一の符号を用いて説明を省略する。 Next, a ninth embodiment will be described. In the first embodiment, if the vertical moving distance relative to the transverse moving distance Y e by using a map for deriving the vehicle body resultant force which the shortest distance X s, derives the time series data of the vehicle body resultant force However, in the ninth embodiment, when the aspect ratio of the maximum value of the vehicle body composite force is set, the shortest distance X s and the x component X e of the distance from the host vehicle to the target position are calculated by the convergence calculation. A case will be described in which an optimum trajectory that minimizes the maximum value of the vehicle body resultant force is derived based on the maximum value of the vehicle body resultant force that is set when the difference between the difference is less than a predetermined value. In addition, about the vehicle motion control apparatus of 9th Embodiment, about the structure and process same as the vehicle motion control apparatus of 1st-8th Embodiment, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.

図46を参照して第9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、本実施の形態では、第1及び第2の実施の形態で示したマップを用いることができるが、ここでは、図4に示すマップを用いる場合について説明する。   A vehicle motion control routine executed by the control device 20 of the vehicle motion control device of the ninth 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. In this embodiment, the maps shown in the first and second embodiments can be used. Here, a case where the map shown in FIG. 4 is used will be described.

ステップ100〜ステップ112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。なお、ステップ108に替えてステップ500では、Y、vx0、及びvy0と共に自車両と目標位置との距離のx成分Xも演算する。 In step 100 to step 112, the same processing as in the first embodiment is performed to obtain the first parameter v x0 ′ and the second parameter v y0 ′. In step 500 instead of step 108, Y e, v x0, and v be the x component X e of the distance between the vehicle and the target position with y0 computed.

次に、ステップ500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Yに対応して縦移動距離の最短距離Xを導出する。 Next, in step 500, 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. The shortest distance X s of the vertical movement distance is derived corresponding to.

次に、ステップ502で、上記ステップ500で導出された最短距離Xと上記ステップ300で演算された回避距離Xとが等しくなったか否かを判定する。X=Xの場合には、ステップ506へ移行し、X≠Xの場合には、ステップ504へ移行する。なお、ここでは、X=Xか否かを判定する場合について説明するが、XとXとが等しい場合だけでなく、XとXとの差が所定値(例えば、X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, in step 502, it is determined whether or not the shortest distance X s derived in step 500 is equal to the avoidance distance X e calculated in step 300. When X s = X e, the process proceeds to step 506, and when X s ≠ X e , the process proceeds to step 504. 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504では、設定されたγを変えることなくF及びFの値をXがXに近づくように修正する。そして、ステップ502でX=Xと判定されるまで、ステップ500〜ステップ504の処理を繰り返す。 In step 504, the values of F 1 and F 2 are corrected so that X s approaches X e without changing the set γ 0 . Then, the processing from step 500 to step 504 is repeated until it is determined in step 502 that X s = X e .

ステップ506では、X=Xと判定されたときのFの値、Fの値、γの値、及び上記ステップ500で得られた{μ,μ,t}の値を(11)式及び(12)式に適用して、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 506, X s = X e determined to be F 1 value when a, F 2 of the values, the values of gamma 0, and {μ 1, μ 2, t e} obtained in step 500 the value of Is applied to the equations (11) and (12) to obtain the vehicle body composite acceleration as a control input. 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.

次に、第10の実施の形態について説明する。第10の実施の形態では、収束演算の別の方法として、車体合成力の最大値のx成分またはy成分の一方が設定された場合において、縦移動距離を最小化するマップを用いて、車体合成力の最大値のx成分またはy成分の他方を最小化する最適軌道を導出する場合について説明する。なお、第10の実施の形態の車両運動制御装置について、第1〜第9の実施の形態の車両運動制御装置と同一の構成及び処理については、同一の符号を用いて説明を省略する。   Next, a tenth embodiment will be described. In the tenth embodiment, as another method of the convergence calculation, when one of the maximum x component and y component of the vehicle body composite force is set, a map that minimizes the longitudinal movement distance is used. A case will be described in which an optimal trajectory that minimizes the other of the x component and the y component of the maximum value of the resultant force is derived. In addition, about the vehicle motion control apparatus of 10th Embodiment, about the structure and process same as the vehicle motion control apparatus of 1st-9th Embodiment, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.

第10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は、第9の実施の形態の車両運動制御ルーチン(図46)のステップ110においてF、F、及びγを設定する点、ステップ504において、γの値を修正する点、及びステップ506において、γに基づいて、FまたはFが最小となる最適軌道を導出する点が、第9の実施の形態と異なる。 The vehicle motion control routine executed by the control device 20 of the vehicle motion control device of the tenth embodiment is F 1 , F 2 , F1 in step 110 of the vehicle motion control routine (FIG. 46) of the ninth embodiment. And a point for setting γ 0 , a point for correcting the value of γ 0 in step 504, and a point for deriving the optimal trajectory that minimizes F 1 or F 2 based on γ 0 in step 506. This is different from the ninth embodiment.

次に、第11の実施の形態について説明する。第11の実施の形態では、収束演算の別の方法として、車体合成力の最大値のx成分及びy成分が設定された場合において、車体合成力の最大値を最小化するマップを用いて、縦移動距離が最短になる最短回避軌道を導出する場合について説明する。なお、第11の実施の形態の車両運動制御装置について、第1〜第10の実施の形態の車両運動制御装置と同一の構成及び処理については、同一の符号を用いて説明を省略する。   Next, an eleventh embodiment will be described. In the eleventh embodiment, as another method of the convergence calculation, when the x component and the y component of the maximum value of the vehicle body composite force are set, a map that minimizes the maximum value of the vehicle body composite force is used. The case of deriving the shortest avoidance trajectory that minimizes the vertical movement distance will be described. In addition, about the vehicle motion control apparatus of 11th Embodiment, about the structure and process same as the vehicle motion control apparatus of 1st-10th Embodiment, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.

第11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は、第3または第4の実施の形態のマップを用いる点、第9の実施の形態の車両運動制御ルーチン(図46)のステップ500において、γを用いて車体合成力のx成分f及びy成分fを導出する点、ステップ502において、f=F、及びf=Fとなったかを判定する点、ステップ504において、γを変更しないでXの値を修正する点、ステップ506において、Xに基づいて、縦移動距離が最短になる最短回避軌道を導出する点、及びステップ402、308の処理を行わない点が、第9の実施の形態と異なる。 The vehicle motion control routine executed by the control device 20 of the vehicle motion control device of the eleventh embodiment uses the map of the third or fourth embodiment, and the vehicle motion control of the ninth embodiment. In step 500 of the routine (FIG. 46), γ 0 is used to derive the x component f 1 and the y component f 2 of the vehicle body synthesis force. In step 502, f 1 = F 1 and f 2 = F 2 determining point or become, in step 504, that modifies the value of X e without changing the gamma 0, in step 506, based on the X e, that the vertical travel distance to derive the shortest avoidance route the shortest And the point which does not perform the process of step 402,308 differs from 9th Embodiment.

次に、第12の実施の形態について説明する。第12の実施の形態では、収束演算の別の方法として、車体合成力の最大値のx成分またはy成分の一方が設定された場合において、車体合成力の最大値を最小化するマップを用いて、車体合成力の最大値のx成分またはy成分の他方を最小化する最適軌道を導出する場合について説明する。なお、第12の実施の形態の車両運動制御装置について、第1〜第11の実施の形態の車両運動制御装置と同一の構成及び処理については、同一の符号を用いて説明を省略する。   Next, a twelfth embodiment will be described. In the twelfth embodiment, as another method of the convergence calculation, a map that minimizes the maximum value of the vehicle body composite force when one of the x component and the y component of the maximum value of the vehicle body composite force is set is used. A case will be described in which an optimal trajectory for minimizing the other of the maximum x component and y component of the vehicle body composite force is derived. In addition, about the vehicle motion control apparatus of 12th Embodiment, about the structure and process same as the vehicle motion control apparatus of 1st-11th Embodiment, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.

第12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は、第3または第4の実施の形態のマップを用いる点、第9の実施の形態の車両運動制御ルーチン(図46)のステップ110においてF、F、及びγを設定する点、ステップ500において車体合成力のx成分f及びy成分fを導出する点、ステップ502において、f=F、またはf=Fとなったかを判定する点、ステップ504において、γの値を修正する点、及びステップ506において、γに基づいて、FまたはFが最小となる最適軌道を導出する点が、第9の実施の形態と異なる。 The vehicle motion control routine executed by the control device 20 of the vehicle motion control device of the twelfth embodiment uses the map of the third or fourth embodiment, and the vehicle motion control of the ninth embodiment. In step 110 of the routine (FIG. 46), F 1 , F 2 , and γ 0 are set. In step 500, the x component f 1 and y component f 2 of the vehicle body resultant force are derived. In step 502, f 1 = F 1 , or f 2 = F 2 is determined, the value of γ 0 is corrected in step 504, and in step 506, based on γ 0 , F 1 or F 2 is minimum This is different from the ninth embodiment in that an optimal trajectory is derived.

次に、第13の実施の形態について説明する。第13の実施の形態では、収束演算の別の方法として、車体合成力の最大値のx成分及びy成分が設定された場合において、車体合成力の最大値のx成分またはy成分を最小化するマップを用いて、縦移動距離が最短になる最短回避軌道を導出する場合について説明する。なお、第13の実施の形態の車両運動制御装置について、第1〜第12の実施の形態の車両運動制御装置と同一の構成及び処理については、同一の符号を用いて説明を省略する。   Next, a thirteenth embodiment will be described. In the thirteenth embodiment, as another method of the convergence calculation, when the x component and the y component of the maximum value of the vehicle body composite force are set, the x component or the y component of the maximum value of the vehicle body composite force is minimized. The case where the shortest avoidance trajectory with the shortest vertical movement distance is derived using the map to be described will be described. In addition, about the vehicle motion control apparatus of 13th Embodiment, about the structure and process same as the vehicle motion control apparatus of 1st-12th embodiment, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.

第13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は、第5または第6の実施の形態のマップを用いる点、第9の実施の形態の車両運動制御ルーチン(図46)のステップ500においてFまたはFを用いて車体合成力の縦横比γを導出する点、ステップ502において、γ=γとなったかを判定する点、ステップ504において、Xの値を修正する点、ステップ506において、Xに基づいて、縦移動距離が最短になる最短回避軌道を導出する点、及びステップ402、308の処理を行わない点が、第9の実施の形態と異なる。 The vehicle motion control routine executed by the control device 20 of the vehicle motion control device of the thirteenth embodiment uses the map of the fifth or sixth embodiment, and the vehicle motion control of the ninth embodiment. In step 500 of the routine (FIG. 46), the aspect ratio γ f of the vehicle body composite force is derived using F 1 or F 2. In step 502, it is determined whether γ f = γ 0 . , that modifies the value of X e, in step 506, based on the X e, that the vertical travel distance to derive the shortest avoidance path to be shortest, and that it does not perform the processing of step 402,308 is 9 This is different from the embodiment.

次に、第14の実施の形態について説明する。第14の実施の形態では、収束演算の別の方法として、車体合成力の最大値の縦横比が設定された場合において、車体合成力の最大値のx成分またはy成分を最小化するマップを用いて、車体合成力の最大値を最小化する最適軌道を導出する場合について説明する。なお、第14の実施の形態の車両運動制御装置について、第1〜第13の実施の形態の車両運動制御装置と同一の構成及び処理については、同一の符号を用いて説明を省略する。   Next, a fourteenth embodiment will be described. In the fourteenth embodiment, as another method of the convergence calculation, when the aspect ratio of the maximum value of the vehicle body resultant force is set, a map that minimizes the x component or the y component of the maximum value of the vehicle body composite force is used. The case of deriving the optimal trajectory that minimizes the maximum value of the vehicle body composite force will be described. In addition, about the vehicle motion control apparatus of 14th Embodiment, about the structure and process same as the vehicle motion control apparatus of 1st-13th Embodiment, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.

第14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は、第5または第6の実施の形態のマップを用いる点、第9の実施の形態の車両運動制御ルーチン(図46)のステップ500において車体合成力の縦横比γを導出する点、ステップ502において、及びγ=γとなったかを判定する点、ステップ504においてFまたはFを修正する点が、第9の実施の形態と異なる。 The vehicle motion control routine executed by the control device 20 of the vehicle motion control device of the fourteenth embodiment uses the map of the fifth or sixth embodiment, and the vehicle motion control of the ninth embodiment. In step 500 of the routine (FIG. 46), the aspect ratio γ f of the vehicle body composite force is derived; in step 502, whether γ f = γ 0 is determined; in step 504, F 1 or F 2 is corrected. This is different from the ninth embodiment.

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 (17)

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て車体合成力の最大値が車体前後方向を長軸方向または短軸方向とする楕円で制限されている場合において、車体合成加速度の最大値の車体前後方向の成分F/m、前記車体合成力の最大値の車体前後方向の成分Fと車体横方向の成分Fとの比γ、前記距離の車体横方向の成分Y、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び前記速度の車体横方向の成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む第1のパラメータと、前記成分F/m、前記比γ、前記成分Y、前記成分vx0、及び前記成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む前記第1のパラメータとは異なる第2のパラメータと、前記成分F及び前記成分Fを設定した場合に、前記成分Yに対して車体前後方向の移動距離が最短となる車体合成力を求めるために導入した導入パラメータであって、前記成分F /m、前記比γ 、前記成分Y 、前記成分v x0 、及び前記成分v y0 から求まる第1の導入パラメータμの、前記成分F /m、前記比γ 、前記成分Y 、前記成分v x0 、及び前記成分v y0 の各々の値がF ’/m’、γ ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 ’で、かつ前記F ’/m’、前記γ ’、前記Y ’、前記v x0 ’、及び前記v y0 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3つが特定値であるとの仮定の下での値μ’と、の関係を定めた第1のマップ、
・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、前記成分F及び前記成分Fを設定した場合に、前記成分Yに対して車体前後方向の移動距離が最短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μと異なる第2の導入パラメータμの、前記仮定の下での値μ’と、の関係を定めた第2のマップ、並びに
・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、前記成分Yに対して車体前後方向の移動距離が最短となる最短距離X及び前記成分Yで定まる位置に到達する時刻tの、前記仮定の下での時刻t’と、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、並びに設定した前記成分F及び前記成分F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、前記成分Yに対して車体前後方向の距離が最短距離Xとなる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;
When the maximum value of the vehicle body composite force is limited by an ellipse with the vehicle body longitudinal direction as the major axis direction or the minor axis direction with the speed direction as the vehicle body longitudinal direction, the vehicle body longitudinal acceleration component of the vehicle body composite acceleration maximum value F 1 / m, the ratio γ 0 between the vehicle front-rear direction component F 1 and the vehicle body lateral component F 2 of the maximum value of the vehicle body resultant force, the vehicle body lateral component Y e of the distance, and the speed of the host vehicle A first parameter including at most four of the vehicle longitudinal component v x0 and the vehicle lateral component v y0 of the speed, the component F 1 / m, the ratio γ 0 , and the component Y e , When the second parameter different from the first parameter including at least four of the component v x0 and the component v y0 and the component F 1 and the component F 2 are set, longitudinal vehicle body of the component Y e Moving distance of direction is a introduction parameter introduced in order to determine the vehicle body resultant force which is the shortest, the component F 1 / m, the ratio gamma 0, the component Y e, wherein component v x0, and the component v y0 the first introduction parameters mu 1 obtained from the components F 1 / m, the ratio gamma 0, the component Y e, wherein component v x0, and each value of the components v y0 is F 1 '/ m', γ 0 ′, Y e ′, v x0 ′, and v y0 ′, and the F 1 ′ / m ′, the γ 0 ′, the Y e ′, the v x0 ′, and the v y0 A first map that defines a relationship between the first parameter and the value μ 1 ′ under the assumption that three values according to the second parameter are specific values;
- said first parameter, and the second parameter, when setting the components F 1 and the component F 2, the vehicle body resultant force which the moving distance in the longitudinal direction of the vehicle body is shortest to the components Y e A second map defining a relationship between a value μ 2 ′ under the assumption of a second introduction parameter μ 2 different from the first introduction parameter μ 1 introduced to determine a first parameter, a second parameter, the time t e the moving distance of the vehicle longitudinal direction relative to the component Y e reaches a position determined by the shortest distance X s and the component Y e which is the shortest, Storage means for storing a third map defining a relationship with time t e ′ under the assumption;
The distance and the current of the current speed of which is detected by said detecting means, and on the basis of the components F 1 and the component F 2 were set, and calculates the first parameter and the second parameter, is calculated Using the first parameter, the second parameter, the first map, the second map, and the third map, the distance in the vehicle longitudinal direction with respect to the component Y e is the shortest distance X s. Deriving means for deriving time series data of the vehicle body composite force,
A vehicle motion control device.
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て車体合成力の最大値が車体前後方向を長軸方向または短軸方向とする楕円で制限されている場合において、車体合成加速度の最大値の車体前後方向の成分F/m、前記車体合成力の最大値の車体前後方向の成分Fと車体横方向の成分Fとの比γ、前記距離の車体横方向の成分Y、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び前記速度の車体横方向の成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む第1のパラメータと、前記成分F/m、前記比γ、前記成分Y、前記成分vx0、及び前記成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む前記第1のパラメータとは異なる第2のパラメータと、前記成分Yに対して車体前後方向の移動距離が最短となる車体合成加速度の方向θの、前記成分F/m、前記比γ、前記成分Y、前記成分vx0、及び前記成分vy0 の各々の値がF ’/m’、γ ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 ’で、かつ前記F ’/m’、前記γ ’、前記Y ’、前記v x0 ’、及び前記v y0 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3つが特定値であるとの仮定の下での方向θ’と、の関係を定めた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、並びに設定した前記成分F及び前記成分F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、前記マップを用いて、前記成分Yに対して車体前後方向の距離が最短距離Xとなる現在時刻の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;
When the maximum value of the vehicle body composite force is limited by an ellipse having the longitudinal direction of the vehicle body as the major axis direction or the minor axis direction with the speed direction as the vehicle body longitudinal direction, the vehicle body longitudinal acceleration component F 1 / m, the ratio γ 0 of the vehicle body longitudinal component F 1 and the vehicle lateral component F 2 of the maximum value of the vehicle composite force, the vehicle lateral component Y e of the distance, the vehicle body of the speed of the host vehicle A first parameter including at most four components of the longitudinal component v x0 and the vehicle lateral component v y0 of the speed, the component F 1 / m, the ratio γ 0 , the component Y e , The second parameter different from the first parameter including at least four of the component v x0 and the component v y0 and the movement distance in the vehicle longitudinal direction with respect to the component Y e is the shortest. The direction θ of the vehicle body composite acceleration Wherein component F 1 / m, the ratio gamma 0, the component Y e, wherein component v x0, and each value of the components v y0 is F 1 '/ m', γ 0 ', Y e', v x0 ' , And v y0 ′, and among the F 1 ′ / m ′, the γ 0 ′, the Y e ′, the v x0 ′, and the v y0 , the first parameter and the second parameter Storage means for storing a map that defines the relationship between the direction θ ′ under the assumption that the corresponding three are specific values, and
The distance and the current of the current speed of which is detected by said detecting means, and on the basis of the components F 1 and the component F 2 were set, and calculates the first parameter and the second parameter, is calculated Using the first parameter, the second parameter, and the map, deriving means for deriving the vehicle body resultant force at the current time when the distance in the vehicle longitudinal direction is the shortest distance X s with respect to the component Y e ;
A vehicle motion control device.
前記第1のパラメータを、前記比γと前記成分F/mの逆数と前記成分Yの逆数との積の平方根と、前記成分vx0との積を含む値として定め、前記第2のパラメータを、前記比γと前記成分F/mと前記成分Yとの積の逆数の平方根と、前記成分vy0との積を含む値として定めるか、または前記第1のパラメータを、前記比γと前記成分vx0との積と、前記成分vy0との比を含む値として定め、前記第2のパラメータを、前記比と前記成分vx0または前記成分vy0の二乗との積と、前記成分F/mとの比を含む値として定めた請求項1または請求項2記載の車両運動制御装置。 The first parameter is defined as a value including a product of a square root of a product of the ratio γ 0 , the reciprocal of the component F 1 / m and the reciprocal of the component Y e , and the component v x0 . Is defined as a value including a product of the square root of the product of the ratio γ 0 , the component F 1 / m, and the component Y e and the component v y0 , or the first parameter is , A value including a product of the ratio γ 0 and the component v x0 and a ratio of the component v y0, and the second parameter is defined as the ratio and the square of the component v x0 or the component v y0 The vehicle motion control device according to claim 1 , wherein the vehicle motion control device is defined as a value that includes a ratio of the product of the two and the component F 1 / m. 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て車体合成力の最大値が車体前後方向を長軸方向または短軸方向とする楕円で制限されている場合において、前記車体合成力の最大値の車体前後方向の成分Fと車体横方向の成分Fとの比γと、自車両の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、の積で定められた第1のパラメータと、前記比γと、前記距離の車体前後方向の成分Xと車体横方向の成分Yとの比と、の積で定められた第2のパラメータと、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車体合成力の最大値を最小にするために導入した導入パラメータであって、前記比γ 、前記成分X 、前記成分Y 、前記成分v x0 、及び前記成分v y0 から求まる第1の導入パラメータμの、前記比γ、前記成分X、前記成分Y、前記成分vx0’、及び前記成分vy0 の各々の値がγ ’、X ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 ’で、かつ前記γ ’、前記X ’、前記Y ’、前記v x0 ’、及び前記v y0 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3つが特定値であるとの仮定の下での値μ’と、の関係を定めた第1のマップ、
・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、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車体合成力の最大値を最小にするために導入した前記第1の導入パラメータμと異なる第2の導入パラメータμの、前記仮定の下での値μ’と、の関係を定めた第2のマップ、並びに
・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、前記目標位置に到達する時刻tの、前記仮定の下での時刻t’と、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、並びに前記比γ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、車体合成力の最大値が最小となる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;
When the maximum value of the vehicle body composite force is limited by an ellipse with the longitudinal direction of the vehicle body as the major axis direction or the minor axis direction with the speed direction as the vehicle body longitudinal direction, Determined by the product of the ratio γ 0 of the component F 1 and the lateral component F 2, and the ratio of the speed v of the host vehicle in the longitudinal direction of the vehicle to the lateral component v y0 of the speed of the vehicle. A second parameter determined by a product of the first parameter determined, the ratio γ 0, and the ratio of the longitudinal component X e and the lateral component Y e of the distance, Introduced parameters for minimizing the maximum value of the vehicle body resultant force to reach the target position and the speed direction at the target position, the ratio γ 0 , the component X e , the component Y e , first electrically determined from component v x0, and the component v y0 Parameters mu 1, wherein the ratio gamma 0, the component X e, wherein components Y e, wherein component v x0 ', and each value is gamma 0 of the components v y0', X e ', Y e', v x0 ', and v y0' in and the gamma 0 ', the X e', the Y e ', the v x0', and corresponding to the first parameter and the second parameter of the v y0 ' A first map defining the relationship between the value μ 1 ′ under the assumption that three are specific values,
The first parameter, the second parameter, and the first introduction parameter introduced to minimize the maximum value of the vehicle body resultant force in order to be in the speed direction at the target position and the target position. a second map defining a relationship between a second introduction parameter μ 2 different from μ 1 and a value μ 2 ′ under the assumption; and the first parameter and the second parameter; Storage means for storing a third map defining 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 current speed detected by the detection means, and the ratio γ 0 , the first parameter and the second parameter are calculated, and the calculated first parameter, Derivation means for deriving time series data of the vehicle body composite force at which the maximum value of the vehicle body composite force is minimized using the second parameter, the first map, the second map, and the third map;
A vehicle motion control device.
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て車体合成力の最大値が車体前後方向を長軸方向または短軸方向とする楕円で制限されている場合において、前記車体合成力の最大値の車体前後方向の成分Fと車体横方向の成分Fとの比γと、自車両の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、の積で定められた第1のパラメータと、前記比γと、前記距離の車体前後方向の成分Xと車体横方向の成分Yとの比と、の積で定められた第2のパラメータと、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車体合成力の最大値が最小となる車体合成加速度の方向θの、前記比γ、前記成分X、前記成分Y、前記成分vx0、及び前記成分vy0 の各々の値がγ ’、X ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 ’で、かつ前記γ ’、前記X ’、前記Y ’、前記v x0 ’、及び前記v y0 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3つが特定値であるとの仮定の下での方向θ’との関係を定めた第1のマップ、並びに
・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、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F/mの、前記仮定の下での車体合成加速度F’/m’と、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、並びに前記比γ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、車体合成力の最大値が最小となる現在時刻の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;
When the maximum value of the vehicle body composite force is limited by an ellipse with the longitudinal direction of the vehicle body as the major axis direction or the minor axis direction with the speed direction as the vehicle body longitudinal direction, Determined by the product of the ratio γ 0 of the component F 1 and the lateral component F 2, and the ratio of the speed v of the host vehicle in the longitudinal direction of the vehicle to the lateral component v y0 of the speed of the vehicle. A second parameter determined by a product of the first parameter determined, the ratio γ 0, and the ratio of the longitudinal component X e and the lateral component Y e of the distance, The ratio γ 0 , the component X e , the component Y e , and the component v of the target position and the direction θ of the vehicle body combined acceleration at which the maximum value of the vehicle body combined force is minimum in order to reach the speed direction at the target position. x0 and each value of the component v y0 are γ 0 ′, X e ′, and Y e ', V x0 ', and v y0 ', and the first parameter and the second of the γ 0 ', the X e ', the Y e ', the v x0 ', and the v y0 ' . A first map defining a relationship with the direction θ ′ under the assumption that three according to the parameters are specific values; and the first parameter, the second parameter, and the target position And a vehicle body composite acceleration F 1 / m that has a minimum value to reach the speed direction at the target position and a vehicle body composite acceleration F 1 '/ m' under the above assumption. Storage means for storing two maps;
Based on the current distance and current speed detected by the detection means, and the ratio γ 0 , the first parameter and the second parameter are calculated, and the calculated first parameter, Deriving means for deriving the vehicle body composite force at the current time at which the maximum value of the vehicle body composite force is minimized using the second parameter, the first map, and the second map;
A vehicle motion control device.
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て車体合成力の最大値が車体前後方向を長軸方向または短軸方向とする楕円で制限されている場合において、車体合成加速度の最大値の車体前後方向の成分F/mまたは車体横方向の成分F/m、前記距離の車体前後方向の成分X、前記距離の車体横方向の成分Y、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び前記速度の車体横方向の成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む第1のパラメータと、前記成分F/mまたは前記成分F/m、前記成分X、前記成分Y、前記成分vx0、及び前記成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む前記第1のパラメータとは異なる第2のパラメータと、車体合成力の最大値の車体前後方向の成分Fまたは車体横方向の成分Fの一方を設定した場合に、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前記成分Fまたは前記成分Fの他方を最小にするために導入した導入パラメータであって、前記成分F /mまたは前記成分F /m、前記成分X 、前記成分Y 、前記成分v x0 、及び前記成分v y0 から求まる第1の導入パラメータμの、前記成分F /mまたは前記成分F /m、前記成分X 、前記成分Y 、前記成分v x0 、及び前記成分v y0 の各々の値がF ’/m’またはF ’/m’、X ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 ’で、かつF ’/m’またはF ’/m’、X ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 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3つが特定値であるとの仮定の下での値μ’と、の関係を定めた第1のマップ、
・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、前記成分Fまたは前記成分Fの一方を設定した場合に、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前記成分Fまたは前記成分Fの他方を最小にするために導入した前記第1の導入パラメータμと異なる第2の導入パラメータμの、前記仮定の下での値μ’と、の関係を定めた第2のマップ、並びに
・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、前記目標位置に到達する時刻tの、前記仮定の下での時刻t’と、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、並びに設定された前記成分Fまたは前記成分Fの一方に基づいて、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、前記成分Fまたは前記成分Fの他方が最小となる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;
When the maximum value of the vehicle body composite force is limited by an ellipse with the vehicle body longitudinal direction as the major axis direction or the minor axis direction with the speed direction as the vehicle body longitudinal direction, the vehicle body longitudinal acceleration component of the vehicle body composite acceleration maximum value F 1 / m or a vehicle lateral component F 2 / m, a vehicle body longitudinal component X e of the distance, a vehicle lateral component Y e of the distance, a vehicle velocity component v x0 of the host vehicle speed, And a first parameter including at most four components of the vehicle lateral component v y0 of the speed, the component F 1 / m or the component F 2 / m, the component X e , the component Y e , A second parameter different from the first parameter including at least four of the component v x0 and the component v y0 and a component F 1 in the longitudinal direction of the vehicle body in the vehicle longitudinal direction or the vehicle lateral direction Directional component If you set the one of the two, the other of the components F 1 or the component F 2 A introduced parameter introduced in order to minimize to become the speed direction at the target position and the target position, the The component F 1 / m or the component F 2 / m, the component X e , the component Y e , the component v x0 , and the component F 1 / m of the first introduction parameter μ 1 obtained from the component v y0 Alternatively , each value of the component F 2 / m, the component X e , the component Y e , the component v x0 , and the component v y0 is F 1 ′ / m ′ or F 2 ′ / m ′, X e ′. , Y e ′, v x0 ′, and v y0 ′, and F 1 ′ / m ′ or F 2 ′ / m ′, X e ′, Y e ′, v x0 ′, and v y0 Assuming that three parameters according to the first parameter and the second parameter are specific values First map that determines the value mu 1 ', the relationship,
When the first parameter, the second parameter, and one of the component F 1 or the component F 2 are set, the component F becomes the speed direction at the target position and the target position. The relationship between the second introduction parameter μ 2 different from the first introduction parameter μ 1 introduced to minimize one or the other of the components F 2 and the value μ 2 ′ under the assumption A defined second map, and a relationship between the first parameter, the second parameter, and the time t e ′ under the assumption of the time t e to reach the target position Storage means for storing the third map;
The first parameter and the second parameter are calculated based on the current distance and current speed detected by the detection means, and one of the component F 1 or the component F 2 set. Using the calculated first parameter, second parameter, the first map, the second map, and the third map, the other of the component F 1 or the component F 2 is minimized. Deriving means for deriving time series data of the vehicle body composite force,
A vehicle motion control device.
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て車体合成力の最大値が車体前後方向を長軸方向または短軸方向とする楕円で制限されている場合において、車体合成加速度の最大値の車体前後方向の成分F/mまたは車体横方向の成分F/m、前記距離の車体前後方向の成分X、前記距離の車体横方向の成分Y、自車両の速度の車体前後方向の成分vx0、及び前記速度の車体横方向の成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む第1のパラメータと、前記成分F/mまたは前記成分F/m、前記成分X、前記成分Y、前記成分vx0、及び前記成分vy0 のうち多くとも4つの成分を含む前記第1のパラメータとは異なる第2のパラメータと、車体合成力の最大値の車体前後方向の成分Fまたは車体横方向の成分Fの一方を設定した場合に、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前記成分Fまたは前記成分Fの他方が最小となる車体合成加速度の方向θの、前記成分F/mまたは前記成分F/m、前記成分X、前記成分Y、前記成分vx0、及び前記成分vy0 の各々の値がF ’/m’またはF ’/m’、X ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 ’で、かつF ’/m’またはF ’/m’、X ’、Y ’、v x0 ’、及びv y0 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3つが特定値であるとの仮定の下での方向θ’との関係を定めた第1のマップ、並びに
・前記第1のパラメータと、前記第2のパラメータと、前記成分Fと前記成分Fとの比γの、前記仮定の下での比γ’と、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、並びに設定された前記成分Fまたは前記成分Fの一方に基づいて、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、前記成分Fまたは前記成分Fの他方が最小となる現在時刻における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;
When the maximum value of the vehicle body composite force is limited by an ellipse with the vehicle body longitudinal direction as the major axis direction or the minor axis direction with the speed direction as the vehicle body longitudinal direction, the vehicle body longitudinal acceleration component of the vehicle body composite acceleration maximum value F 1 / m or a vehicle lateral component F 2 / m, a vehicle body longitudinal component X e of the distance, a vehicle lateral component Y e of the distance, a vehicle velocity component v x0 of the host vehicle speed, And a first parameter including at most four components of the vehicle lateral component v y0 of the speed, the component F 1 / m or the component F 2 / m, the component X e , the component Y e , A second parameter different from the first parameter including at least four of the component v x0 and the component v y0 and a component F 1 in the longitudinal direction of the vehicle body in the vehicle longitudinal direction or the vehicle lateral direction Directional component If you set the one of the two, of the target position and the target position in the other the direction of the vehicle body resultant acceleration as a minimum the to become velocity direction components F 1 or the component F 2 theta, the component F 1 / m or the component F 2 / m, the component X e , the component Y e , the component v x0 , and the value of the component v y0 are F 1 ′ / m ′ or F 2 ′ / m ′, X e ', Y e ', v x0 ', and v y0 ', and F 1 '/ m' or F 2 '/ m', X e ', Y e ', v x0 ', and v y0 ' A first map that defines a relationship with the direction θ ′ under the assumption that three of the first parameter and the second parameter are specific values, and the first parameter , with the second parameter, the ratio gamma 0 of the components F 1 and said component F 2, the ratio gamma 0 under the assumption Storage means for storing a second map that defines the relationship between 'and
The first parameter and the second parameter are calculated based on the current distance and current speed detected by the detection means, and one of the component F 1 or the component F 2 set. Using the calculated first parameter, second parameter, the first map, and the second map, the vehicle body composition at the current time at which the other of the component F 1 or the component F 2 is minimized. Derivation means for deriving force,
A vehicle motion control device.
前記導出手段は、前記比γを一定値として前記成分F及び前記成分Fの設定を変更しながら前記最短距離Xを繰り返し求め、前記最短距離Xと前記距離の車体前後方向の成分Xとの差が所定値以内となったときの前記成分F及び前記成分Fに基づいて、車体合成力の最大値が最小となる最適軌道を導出する請求項1または請求項2記載の車両運動制御装置。 It said deriving means, said ratio gamma 0 repeatedly called the shortest distance X s while changing the settings of the components F 1 and the component F 2 as a constant value, the longitudinal direction of the vehicle of the distance between the shortest distance X s based on the components F 1 and the component F 2 when the difference between the component X e becomes within a predetermined value, claim the maximum value of the vehicle body resultant force derives the optimal trajectory that minimizes 1 or claim 2 The vehicle motion control device described. 前記導出手段は、前記成分Fまたは前記成分Fの一方を一定値として前記比γを変更しながら前記最短距離Xを繰り返し求め、前記最短距離Xと前記距離の車体前後方向の成分Xとの差が所定値以内となったときの前記比γに基づいて、前記成分Fまたは前記成分Fの他方が最小となる最適軌道を導出する請求項1または請求項2記載の車両運動制御装置。 The derivation means repeatedly obtains the shortest distance X s while changing the ratio γ 0 with one of the component F 1 or the component F 2 as a constant value, and the shortest distance X s and the distance in the longitudinal direction of the vehicle body The optimal trajectory in which the other of the component F 1 or the component F 2 is minimized is derived based on the ratio γ 0 when the difference from the component X e falls within a predetermined value. The vehicle motion control device described. 前記導出手段は、前記成分F及び前記成分Fを一定値として前記成分Xを変更しながら前記比γを用いて車体合成力fを繰り返し求め、前記車体合成力fと車体合成力の最大値との差が所定値以内となったときの前記成分Xに基づいて、前記成分Yに対して車体前後方向の距離が最短となる最短回避軌道を導出する請求項4または請求項5記載の車両運動制御装置。 The derivation means repeatedly obtains the vehicle body composite force f using the ratio γ 0 while changing the component X e with the component F 1 and the component F 2 as constant values, and the vehicle body composite force f and the vehicle body composite force 5. The shortest avoidance trajectory with which the distance in the longitudinal direction of the vehicle body is the shortest with respect to the component Y e is derived based on the component X e when the difference from the maximum value is within a predetermined value. Item 6. The vehicle motion control device according to Item 5. 前記導出手段は、前記成分Fまたは前記成分Fの一方を一定値として前記比γの設定を変更しながら車体合成力の車体前後方向の成分fまたは車体横方向の成分fを繰り返し求め、前記成分fと前記成分Fとの差、または前記成分fと前記成分Fとの差が所定値以内となったときの前記比γに基づいて、前記成分Fまたは前記成分Fの他方が最小となる最適軌道を導出する請求項4または請求項5記載の車両運動制御装置。 The derivation means changes the setting of the ratio γ 0 with one of the component F 1 or the component F 2 as a constant value and changes the vehicle longitudinal component f 1 or the vehicle lateral component f 2 of the vehicle body composite force. Based on the ratio γ 0 obtained repeatedly and based on the ratio γ 0 when the difference between the component f 1 and the component F 1 or the difference between the component f 2 and the component F 2 is within a predetermined value, the component F 1 or vehicle motion control device according to claim 4 or claim 5, wherein the other of said components F 2 derives the optimal trajectory is minimized. 前記導出手段は、前記成分F及び前記成分Fを一定値として前記成分Xを変更しながら前記成分Fまたは前記成分Fを用いて車体合成力の車体前後方向の成分と車体横方向の成分との比γを繰り返し求め、前記比γと、前記成分Fと前記成分Fとの比γとの差が所定値以内となったときの前記成分Xに基づいて、前記成分Yに対して車体前後方向の距離が最短となる最短回避軌道を導出する請求項6または請求項7記載の車両運動制御装置。 The derivation means uses the component F 1 or the component F 2 while changing the component X e with the component F 1 and the component F 2 as constant values, and the vehicle longitudinal direction component and the vehicle lateral direction of the vehicle body composite force. The ratio γ f with the direction component is repeatedly obtained, and based on the component X e when the difference between the ratio γ f and the ratio γ 0 between the component F 1 and the component F 2 is within a predetermined value. Te, the component Y e vehicle motion control device according to claim 6 or claim 7, wherein the distance in the longitudinal direction of the vehicle body to derive the shortest avoidance path having the shortest relative. 前記導出手段は、前記成分Fと前記成分Fとの比γを一定値として前記成分Fまたは前記成分Fの一方の設定を変更しながら車体合成力の車体前後方向の成分と車体横方向の成分との比γを繰り返し求め、前記比γと、前記比γとの差が所定値以内となったときの前記成分F及び前記成分Fに基づいて、車体合成力の最大値が最小となる最適軌道を導出する請求項6または請求項7記載の車両運動制御装置。 It said deriving means includes the components F 1 and the component F 2 and the longitudinal direction of the vehicle body of the vehicle body resultant force while the ratio gamma 0 to change the said one set of components F 1 or the component F 2 as a constant value component Based on the component F 1 and the component F 2 when the difference between the ratio γ f and the ratio γ 0 is within a predetermined value, the ratio γ f with the lateral component of the vehicle body is repeatedly obtained. The vehicle motion control device according to claim 6 or 7, wherein an optimum trajectory that minimizes the maximum value of the resultant force is derived. 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した請求項1〜請求項13のいずれか1項記載の車両運動制御装置。   The said 1st parameter and the said 2nd parameter were changed so that the singular point of each map might become parallel to the vertical axis | shaft or horizontal axis of this map. Vehicle motion control device. 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
請求項1〜請求項14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.
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む請求項1〜請求項15のいずれか1項記載の車両運動制御装置。   16. The control unit according to claim 1, further comprising a control unit that controls at least one of a steering angle, a braking force, and a driving force based on the vehicle body resultant force derived by the deriving unit. Vehicle motion control device. 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む請求項1〜請求項16のいずれか1項記載の車両運動制御装置。   The vehicle motion control device according to any one of claims 1 to 16, further comprising notification means for notifying a driver of a vehicle motion state based on the vehicle body resultant force derived by the derivation means.
JP2010214053A 2009-12-01 2010-09-24 Vehicle motion control device Expired - Fee Related JP5716335B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010214053A JP5716335B2 (en) 2009-12-01 2010-09-24 Vehicle motion control device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009273915 2009-12-01
JP2009273915 2009-12-01
JP2010214053A JP5716335B2 (en) 2009-12-01 2010-09-24 Vehicle motion control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011136681A JP2011136681A (en) 2011-07-14
JP5716335B2 true JP5716335B2 (en) 2015-05-13

Family

ID=44348547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010214053A Expired - Fee Related JP5716335B2 (en) 2009-12-01 2010-09-24 Vehicle motion control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5716335B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4524597B2 (en) * 2004-09-27 2010-08-18 日産自動車株式会社 Driving force distribution device for four-wheel independent drive vehicle
JP4333639B2 (en) * 2005-06-13 2009-09-16 株式会社豊田中央研究所 Obstacle avoidance control device and obstacle avoidance control program
JP4600339B2 (en) * 2006-04-17 2010-12-15 株式会社豊田中央研究所 Obstacle avoidance control device and obstacle avoidance control program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011136681A (en) 2011-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6829255B2 (en) Control system for steering means of motorized vehicles in situations where a collision with an obstacle is imminent
JP5402813B2 (en) Vehicle motion control device and program
US9116784B2 (en) System and method for preventing vehicle from rolling over in curved lane
JP4333639B2 (en) Obstacle avoidance control device and obstacle avoidance control program
JP4600339B2 (en) Obstacle avoidance control device and obstacle avoidance control program
Khodayari et al. A historical review on lateral and longitudinal control of autonomous vehicle motions
EP2560151B1 (en) Driving support device
JP5910754B2 (en) Driving support device and driving support method
US9135825B2 (en) Risk degree calculation device
EP2759897B1 (en) Method and arrangement for determining a trajectory
WO2017014012A1 (en) Route generator, route generation method, and route generation program
WO2018131090A1 (en) Vehicle control device, vehicle control method, and vehicle control program
CN104635233B (en) Objects in front state estimation and sorting technique based on vehicle-mounted millimeter wave radar
KR101748269B1 (en) Apparatus and method for automatic steering control in vehicle
Cao et al. An optimal hierarchical framework of the trajectory following by convex optimisation for highly automated driving vehicles
JP4779355B2 (en) Display device and display method for driving operation assist device for vehicle
JP5577126B2 (en) Driving support device
CN113859240B (en) Lane change assisting system and lane change method using the same
JP5834428B2 (en) Vehicle motion control device and program
JP2003341501A (en) Operation support controlling system
JP5625511B2 (en) Vehicle motion control device and program
JP5716327B2 (en) Vehicle motion control device and vehicle motion control program
JP5716335B2 (en) Vehicle motion control device
JP5402768B2 (en) Vehicle motion control device and program
JP2007253750A (en) Vehicle control device and method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130705

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140520

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140603

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140801

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150302

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5716335

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees