JP6438328B2 - Vehicle control device - Google Patents

Vehicle control device Download PDF

Info

Publication number
JP6438328B2
JP6438328B2 JP2015049078A JP2015049078A JP6438328B2 JP 6438328 B2 JP6438328 B2 JP 6438328B2 JP 2015049078 A JP2015049078 A JP 2015049078A JP 2015049078 A JP2015049078 A JP 2015049078A JP 6438328 B2 JP6438328 B2 JP 6438328B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
driving force
vehicle
rear wheel
front wheel
contact
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.)
Active
Application number
JP2015049078A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016168904A (en
Inventor
広行 鈴木
広行 鈴木
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.)
Subaru Corp
Original Assignee
Subaru Corp
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 Subaru Corp filed Critical Subaru Corp
Priority to JP2015049078A priority Critical patent/JP6438328B2/en
Publication of JP2016168904A publication Critical patent/JP2016168904A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6438328B2 publication Critical patent/JP6438328B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Description

本発明は、前輪および後輪に駆動力の配分が可能な車両制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle control device capable of distributing driving force to front wheels and rear wheels.

従来、車両が段差を乗り越えようとする場合に、アクセルの踏み込み量に対して、駆動力を増加させることで、段差を乗り越え易くする、つまり、乗り越し性能を向上する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。   Conventionally, when a vehicle tries to get over a step, a technique has been proposed that makes it easy to get over the step by increasing the driving force with respect to the amount of depression of the accelerator, that is, improve the overpass performance (for example, Patent Document 1).

特開2012−222859号公報JP 2012-2222859 A

ところで、前輪および後輪に駆動力の配分が可能な車両において、車両が段差を乗り越えようとする場合には、段差に当接している前輪または後輪の一方の駆動力に対して、段差に当接していない前輪または後輪の他方の駆動力が、段差を乗り越すための乗越駆動力に寄与する割合が低い。   By the way, in a vehicle in which the driving force can be distributed to the front wheels and the rear wheels, when the vehicle tries to get over the step, the difference between the driving force of one of the front wheels and the rear wheel that is in contact with the step. The ratio of the other driving force of the front wheels and the rear wheels that are not in contact with each other contributes to the passing drive force for getting over the step.

したがって、前輪および後輪に駆動力の配分が可能な車両において、上記の技術を適応し、車両が段差を乗り越えようとする場合に、単に駆動力を増加させるだけでは十分に乗り越し性能を発揮することができないといった問題があった。   Therefore, in a vehicle in which driving force can be distributed to the front wheels and rear wheels, when the above technique is applied and the vehicle tries to get over the step, simply increasing the driving force provides sufficient riding performance. There was a problem that I couldn't.

そこで、本発明は、段差の乗り越し性能を向上することが可能な車両制御装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of improving the step-over performance of a step.

上記課題を解決するために、本発明の車両制御装置は、駆動源からの駆動力を前輪および後輪に配分が可能な車両の車両制御装置であって、前記車両の進行方向にある段差に前記前輪または前記後輪が当接したかを判定する段差当接判定部と、前記段差当接判定部により前記前輪または前記後輪が前記段差に当接したと判定された場合、前記段差に当接している前輪または後輪に駆動力を偏重配分する駆動力配分制御部と、を備える。   In order to solve the above-described problems, a vehicle control device according to the present invention is a vehicle control device for a vehicle that can distribute a driving force from a driving source to front wheels and rear wheels, at a step in the traveling direction of the vehicle. A step contact determination unit that determines whether the front wheel or the rear wheel has contacted, and a step contact determination unit that determines that the front wheel or the rear wheel has contacted the step. A driving force distribution control unit that distributes the driving force unevenly to the abutting front wheel or rear wheel.

また、前記駆動力配分制御部は、前記段差に当接している前輪または後輪に、配分可能な最大限の配分比率となるように駆動力を配分するとよい。   The driving force distribution control unit may distribute the driving force to the front wheel or the rear wheel that is in contact with the step so that the maximum distribution ratio can be distributed.

また、前記駆動力配分制御部は、前記駆動源が出力可能な最大駆動力が所定の閾値以上の場合に、前記段差に当接している前輪または後輪に駆動力を偏重配分するとよい。   The driving force distribution control unit may distribute the driving force to the front wheels or the rear wheels that are in contact with the step when the maximum driving force that can be output from the driving source is equal to or greater than a predetermined threshold.

また、前記段差に当接している前輪または後輪のスリップを検出するスリップ検出部をさらに備え、前記駆動力配分制御部は、前記スリップ検出部によりスリップが検出された場合、前記前輪および前記後輪に対して、前記段差に当接している前輪または後輪に対する駆動力を減少させるように駆動力を配分するとよい。   In addition, a slip detection unit that detects a slip of a front wheel or a rear wheel that is in contact with the step is provided, and the driving force distribution control unit is configured to detect the front wheel and the rear wheel when slip is detected by the slip detection unit. The driving force may be distributed to the wheel so as to reduce the driving force with respect to the front wheel or the rear wheel that is in contact with the step.

また、前記前輪または後輪が該段差を乗り越した場合、前記前輪および前記後輪に対して、予め設定された初期配分で駆動力を配分するとよい。   Further, when the front wheel or the rear wheel passes over the step, the driving force may be distributed to the front wheel and the rear wheel with a preset initial distribution.

本発明によれば、段差の乗り越し性能を向上することができる。   According to the present invention, it is possible to improve the step-over performance.

車両の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a vehicle. 車両制御装置の概略的な機能を示した機能ブロック図である。It is the functional block diagram which showed the schematic function of the vehicle control apparatus. カラー画像と距離画像を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a color image and a distance image. 車両制御処理の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of a vehicle control process. 乗越駆動力を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a boarding drive force. 後進により段差を乗り越す際の前輪および後輪による、段差を乗り越すための乗越駆動力を説明する図である。It is a figure explaining the overpass driving force for getting over the level difference by the front wheel and the rear wheel when going over the level difference by reverse travel. 車両制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a vehicle control process. 駆動力配分処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a driving force distribution process.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

図1は、車両100の構成を示す図である。図1に示すように、車両100は、エンジン102、モータ104および発電機106を有する所謂ハイブリッド自動車である。ここでは、車両100としてハイブリッド自動車を例に挙げて説明するが、車両100として、電気自動車やモータ非搭載の自動車を適用してもよい。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the vehicle 100. As shown in FIG. 1, the vehicle 100 is a so-called hybrid vehicle having an engine 102, a motor 104, and a generator 106. Here, a hybrid vehicle will be described as an example of the vehicle 100, but an electric vehicle or a motor-free vehicle may be applied as the vehicle 100.

エンジン102は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンが適応され、ECU108(エンジンコントロールユニット)の制御に基づいて、不図示の燃料タンクから供給される燃料を燃焼させることで駆動力を得、得られた駆動力をダンパ124に出力する。   The engine 102 is a gasoline engine or a diesel engine, and based on the control of the ECU 108 (engine control unit), a driving force is obtained by burning fuel supplied from a fuel tank (not shown), and the obtained driving force is obtained. Is output to the damper 124.

モータ104は、インバータ110を介してバッテリ112に接続され、バッテリ112からの電力を受けて回転軸114に駆動力を伝達する。また、モータ104は、車両100の減速時、ブレーキ118の代わりに、または、ブレーキ118とともに車両100に制動力を作用させ、回生によって発電する発電機として機能する。   The motor 104 is connected to the battery 112 via the inverter 110, receives electric power from the battery 112, and transmits driving force to the rotating shaft 114. Further, the motor 104 functions as a generator that generates power by regeneration by applying a braking force to the vehicle 100 instead of the brake 118 or together with the brake 118 when the vehicle 100 is decelerated.

発電機106は、インバータ110を介してバッテリ112に接続され、後述する動力分割機構126を介してエンジン102からの駆動力を受けて発電した電力をバッテリ112に蓄電させる。また、発電機106は、発電した電力をモータ104に供給する場合もある。さらに、発電機106は、発電とは異なるタイミングにおいて電動機(モータ)としても機能し、インバータ110を介してバッテリ112から供給される電力により駆動する。   The generator 106 is connected to the battery 112 via the inverter 110, and causes the battery 112 to store electric power generated by receiving driving force from the engine 102 via a power split mechanism 126 described later. Further, the generator 106 may supply the generated power to the motor 104. Furthermore, the generator 106 also functions as an electric motor (motor) at a timing different from that of power generation, and is driven by electric power supplied from the battery 112 via the inverter 110.

動力分割機構126は、例えば、サンギヤ、リングギヤ、プラネタリギヤ、キャリアからなる遊星歯車機構が適応される。サンギヤは、発電機106の回転軸に接続され、リングギヤは、回転軸114に接続され、キャリアは、ダンパ124を介してエンジン102に接続される。動力分割機構126では、例えば、エンジン102からダンパ124を介して伝達された駆動力を分割し、発電機106および回転軸114に伝達する。回転軸114およびドライブシャフト132には、ギヤ機構128a、128bがそれぞれ設けられ、ギヤ機構128a、128bは、回転軸114からドライブシャフト132に駆動力を伝達する。   As the power split mechanism 126, for example, a planetary gear mechanism including a sun gear, a ring gear, a planetary gear, and a carrier is applied. The sun gear is connected to the rotating shaft of the generator 106, the ring gear is connected to the rotating shaft 114, and the carrier is connected to the engine 102 via the damper 124. In the power split mechanism 126, for example, the driving force transmitted from the engine 102 via the damper 124 is split and transmitted to the generator 106 and the rotating shaft 114. The rotating shaft 114 and the drive shaft 132 are provided with gear mechanisms 128 a and 128 b, respectively, and the gear mechanisms 128 a and 128 b transmit driving force from the rotating shaft 114 to the drive shaft 132.

エンジン102やモータ104で得られた駆動力は、回転軸114、ギヤ機構128a、128b、ドライブシャフト132、フロントデファレンシャルギア130、前輪シャフト116を介して駆動力として前輪120に伝達される。また、エンジン102やモータ104で得られた動力は、回転軸114、ギヤ機構128a、128b、ドライブシャフト132、電子制御カップリング134、リアデファレンシャルギア136、および、後輪シャフト138を介して後輪122にも駆動力として伝達される。   The driving force obtained by the engine 102 and the motor 104 is transmitted to the front wheel 120 as a driving force via the rotating shaft 114, the gear mechanisms 128a and 128b, the drive shaft 132, the front differential gear 130, and the front wheel shaft 116. Further, the power obtained by the engine 102 and the motor 104 is transmitted to the rear wheel via the rotating shaft 114, the gear mechanisms 128a and 128b, the drive shaft 132, the electronic control coupling 134, the rear differential gear 136, and the rear wheel shaft 138. 122 is also transmitted as a driving force.

電子制御カップリング134は、連結状態において、エンジン102およびモータ104から出力される駆動力を、リアデファレンシャルギア136、および、後輪シャフト138を介して後輪122に伝達する。また、電子制御カップリング134は、切断状態において、エンジン102およびモータ104から出力される駆動力を前輪120のみに伝達する。   In the connected state, the electronic control coupling 134 transmits the driving force output from the engine 102 and the motor 104 to the rear wheel 122 via the rear differential gear 136 and the rear wheel shaft 138. Further, the electronic control coupling 134 transmits the driving force output from the engine 102 and the motor 104 only to the front wheels 120 in the disconnected state.

そして、電子制御カップリング134では、前輪120に伝達される駆動力と、後輪122に伝達される駆動力との比が70%:30%となるように初期配分として設定されている。そして、電子制御カップリング134は、走行状態や詳しくは後述する車両制御処理に応じて、前輪120に伝達される駆動力と、後輪122に伝達される駆動力との比を、100%:0%〜50%:50%の範囲で調整可能となっている。つまり、前輪120に可能な限り最大限の駆動力を偏重配分した場合には、前輪120に伝達される駆動力と、後輪122に伝達される駆動力との比が100%:0%となり、後輪122に可能な限り最大限の駆動力を偏重配分した場合には、前輪120に伝達される駆動力と、後輪122に伝達される駆動力との比が50%:50%となる。   In the electronic control coupling 134, the initial distribution is set so that the ratio of the driving force transmitted to the front wheels 120 and the driving force transmitted to the rear wheels 122 is 70%: 30%. The electronic control coupling 134 has a ratio of the driving force transmitted to the front wheels 120 and the driving force transmitted to the rear wheels 122 in accordance with the running state and vehicle control processing to be described in detail later, 100%: Adjustment is possible in the range of 0% to 50%: 50%. That is, when the maximum possible driving force is distributed to the front wheels 120, the ratio between the driving force transmitted to the front wheels 120 and the driving force transmitted to the rear wheels 122 is 100%: 0%. When the maximum possible driving force is distributed to the rear wheel 122, the ratio between the driving force transmitted to the front wheel 120 and the driving force transmitted to the rear wheel 122 is 50%: 50%. Become.

このように、車両100は、前輪120のみ、または、前輪120および後輪122で駆動するAWD(All Wheel Drive)車である。なお、ここでは、前輪120のみ、または、前輪120および後輪122で駆動するAWD車を例に挙げて説明するが、前輪120および後輪122に駆動力を配分可能なAWD車に適応することができる。   Thus, the vehicle 100 is an AWD (All Wheel Drive) vehicle that is driven only by the front wheels 120 or by the front wheels 120 and the rear wheels 122. Here, an explanation will be given by taking as an example an AWD vehicle that is driven only by the front wheels 120 or by the front wheels 120 and the rear wheels 122, but it is applicable to an AWD vehicle that can distribute the driving force to the front wheels 120 and the rear wheels 122. Can do.

車両制御装置140は、中央処理装置(CPU)、プログラム等が格納されたROM、ワークエリアとしてのRAM等を含む半導体集積回路で構成され、車両100の各部を統括制御する。   The vehicle control device 140 is configured by a semiconductor integrated circuit including a central processing unit (CPU), a ROM storing a program, a RAM as a work area, and the like, and comprehensively controls each part of the vehicle 100.

車両制御装置140は、シフトポジションセンサ150、アクセルペダルセンサ152、ブレーキペダルセンサ154、車速センサ156、加速度センサ158、回転数センサ160、162とそれぞれ接続され、各センサで検出された値を示す信号が入力される。   The vehicle control device 140 is connected to the shift position sensor 150, the accelerator pedal sensor 152, the brake pedal sensor 154, the vehicle speed sensor 156, the acceleration sensor 158, and the rotation speed sensors 160 and 162, and signals indicating values detected by the sensors. Is entered.

また、車両制御装置140は、ECU108、インバータ110と接続され、各センサから入力される信号に基づいて、ECU108、インバータ110を介してエンジン102、モータ104、発電機106の駆動または発電を制御する。ECU108は、エンジン102のエンジン回転数を検出し、エンジン回転数を示す信号を車両制御装置140に出力する。   The vehicle control device 140 is connected to the ECU 108 and the inverter 110, and controls driving or power generation of the engine 102, the motor 104, and the generator 106 via the ECU 108 and the inverter 110 based on signals input from the sensors. . ECU 108 detects the engine speed of engine 102 and outputs a signal indicating the engine speed to vehicle control device 140.

さらに、車両制御装置140は、電子制御カップリング134と接続され、電子制御カップリング134の連結状態、切断状態を制御することにより、エンジン102およびモータ104からの駆動力を、前輪120および後輪122に配分する。   Further, the vehicle control device 140 is connected to the electronic control coupling 134, and controls the coupling state and the disconnection state of the electronic control coupling 134, so that the driving force from the engine 102 and the motor 104 is supplied to the front wheel 120 and the rear wheel. 122.

シフトポジションセンサ150は、シフトポジション(前進「D」、後進「R」、パーキング「P」、ニュートラル「N」等)を検出し、シフトポジションを示す信号を車両制御装置140に出力する。アクセルペダルセンサ152は、アクセルペダルの踏込み量(アクセル踏込み量)を検出し、アクセル踏込み量を示す信号を車両制御装置140に出力する。ブレーキペダルセンサ154は、ブレーキペダルの踏込み量(ブレーキ踏込み量)を検出し、ブレーキ踏込み量を示す信号を車両制御装置140に出力する。   Shift position sensor 150 detects a shift position (forward “D”, reverse “R”, parking “P”, neutral “N”, etc.), and outputs a signal indicating the shift position to vehicle control device 140. The accelerator pedal sensor 152 detects an accelerator pedal depression amount (accelerator depression amount) and outputs a signal indicating the accelerator depression amount to the vehicle control device 140. The brake pedal sensor 154 detects the depression amount (brake depression amount) of the brake pedal, and outputs a signal indicating the brake depression amount to the vehicle control device 140.

車速センサ156は、車両100の車速を検出し、車速を示す信号を車両制御装置140に出力する。加速度センサ158は、車両100の加速度を検出し、加速度を示す信号を車両制御装置140に出力する。回転数センサ160、162は、例えばレゾルバでなり、モータ104、発電機106の回転数をそれぞれ検出し、回転数を示す信号を車両制御装置140に出力する。   The vehicle speed sensor 156 detects the vehicle speed of the vehicle 100 and outputs a signal indicating the vehicle speed to the vehicle control device 140. The acceleration sensor 158 detects the acceleration of the vehicle 100 and outputs a signal indicating the acceleration to the vehicle control device 140. The rotation speed sensors 160 and 162 are, for example, resolvers, detect the rotation speeds of the motor 104 and the generator 106, and output a signal indicating the rotation speed to the vehicle control device 140.

また、車両制御装置140は、撮像装置164、166と接続される。車両100では、車両100の前方側において2つの撮像装置164それぞれの光軸が略平行になるように、略水平方向に離隔して配置され、車両100の後方側において2つの撮像装置166それぞれの光軸が略平行になるように、略水平方向に離隔して配置される。撮像装置164、166は、CCD(Charge-Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の撮像素子を含んで構成される。   In addition, the vehicle control device 140 is connected to the imaging devices 164 and 166. In the vehicle 100, the two imaging devices 164 are arranged in a substantially horizontal direction so that the optical axes of the two imaging devices 164 are substantially parallel on the front side of the vehicle 100, and the two imaging devices 166 are arranged on the rear side of the vehicle 100. They are spaced apart in a substantially horizontal direction so that their optical axes are substantially parallel. The imaging devices 164 and 166 are configured to include an imaging element such as a charge-coupled device (CCD) or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS).

そして、撮像装置164は、車両100の前方に相当する環境を撮像し、カラー値によるカラー画像を生成する。また、撮像装置166は、車両100の後方に相当する環境を撮像し、カラー値によるカラー画像を生成する。ここで、カラー値は、1つの輝度(Y)と2つの色差(U、V)からなるYUV形式の色空間、3つの色相(R(赤)、G(緑)、B(青))からなるRGB形式の色空間、または、色相(H)、彩度(S)、明度(B)からなるHSB形式の色空間のいずれかで表される数値群である。   And the imaging device 164 images the environment equivalent to the front of the vehicle 100, and produces | generates the color image by a color value. The imaging device 166 captures an environment corresponding to the rear of the vehicle 100 and generates a color image based on color values. Here, the color value is from a YUV format color space consisting of one luminance (Y) and two color differences (U, V), and three hues (R (red), G (green), B (blue)). A numerical value group represented by any one of the RGB color space or the HSB color space consisting of hue (H), saturation (S), and brightness (B).

図2は、車両制御装置140の概略的な機能を示した機能ブロック図である。図2に示すように、車両制御装置140は、車両制御処理を行う際、段差検出部170、段差当接判定部172、許可判定部174、駆動力配分制御部176、駆動制御部178、スリップ検出部180、乗越完了判定部182として機能する。また、段差検出部170は、画像処理部170a、3次元位置情報生成部170b、立体物特定部170cとして機能する。   FIG. 2 is a functional block diagram showing a schematic function of the vehicle control device 140. As shown in FIG. 2, when the vehicle control device 140 performs the vehicle control process, the step detection unit 170, the step contact determination unit 172, the permission determination unit 174, the driving force distribution control unit 176, the drive control unit 178, the slip It functions as a detection unit 180 and an overpass completion determination unit 182. Further, the level difference detection unit 170 functions as an image processing unit 170a, a three-dimensional position information generation unit 170b, and a three-dimensional object specifying unit 170c.

段差検出部170は、撮像装置164、166それぞれから画像データを取得し、取得した画像データに基づいて、車両100の進行方向(前方、後方)の段差を検出する。以下に、具体的な段差を検出する処理について説明する。なお、ここでは、撮像装置164から取得した画像データに基づいて、車両100の前方の段差を検出する段差検出処理について説明するが、撮像装置166から取得した画像データに基づいて、車両100の後方の段差を検出する段差検出処理も同様にして行われる。   The level difference detection unit 170 acquires image data from each of the imaging devices 164 and 166, and detects a level difference in the traveling direction (front and rear) of the vehicle 100 based on the acquired image data. Below, the process which detects a specific level | step difference is demonstrated. Here, a step detection process for detecting a step in front of the vehicle 100 based on the image data acquired from the imaging device 164 will be described. However, based on the image data acquired from the imaging device 166, the rear of the vehicle 100 is described. The step detection process for detecting the step is performed in the same manner.

(段差検出処理)
画像処理部170aは、2つの撮像装置164それぞれから画像データを取得し、一方の画像データから任意に抽出したブロック(例えば水平4画素×垂直4画素の配列)に対応するブロックを他方の画像データから検索する、所謂パターンマッチングを用いて視差を導き出す。ここで、「水平」は、撮像したカラー画像の画面横方向を示し、「垂直」は、撮像したカラー画像の画面縦方向を示す。
(Step detection processing)
The image processing unit 170a acquires image data from each of the two imaging devices 164, and selects a block corresponding to a block arbitrarily extracted from one image data (for example, an array of horizontal 4 pixels × vertical 4 pixels) as the other image data. The parallax is derived using so-called pattern matching that is searched from the above. Here, “horizontal” indicates the horizontal direction of the captured color image, and “vertical” indicates the vertical direction of the captured color image.

このパターンマッチングとしては、2つの画像データ間において、任意の画像位置を示すブロック単位で輝度(Y色差信号)を比較することが考えられる。例えば、輝度の差分をとるSAD(Sum of Absolute Difference)、差分を2乗して用いるSSD(Sum of Squared intensity Difference)や、各画素の輝度から平均値を引いた分散値の類似度をとるNCC(Normalized Cross Correlation)等の手法がある。画像処理部170aは、このようなブロック単位の視差導出処理を検出領域(例えば水平600画素×垂直180画素)に映し出されている全てのブロックについて行う。ここでは、ブロックを水平4画素×垂直4画素としているが、ブロック内の画素数は任意に設定することができる。   As this pattern matching, it is conceivable to compare the luminance (Y color difference signal) in units of blocks indicating an arbitrary image position between two pieces of image data. For example, SAD (Sum of Absolute Difference) that takes a luminance difference, SSD (Sum of Squared Intensity Difference) that uses the difference squared, or NCC that takes the similarity of a variance value obtained by subtracting an average value from the luminance of each pixel There are methods such as (Normalized Cross Correlation). The image processing unit 170a performs such block-unit parallax derivation processing for all blocks displayed in the detection area (for example, horizontal 600 pixels × vertical 180 pixels). Here, the block is assumed to be horizontal 4 pixels × vertical 4 pixels, but the number of pixels in the block can be arbitrarily set.

ただし、画像処理部170aでは、検出分解能単位であるブロック毎に視差を導出することはできるが、そのブロックがどのような立体物の一部であるかを認識できない。したがって、視差情報は、立体物単位ではなく、検出領域における検出分解能単位(例えばブロック単位)で独立して導出されることとなる。ここでは、このようにして導出された視差情報(後述する相対距離に相当)を画像データに対応付けた画像を距離画像という。   However, the image processing unit 170a can derive the parallax for each block, which is a unit of detection resolution, but cannot recognize what kind of three-dimensional object the block is. Therefore, the parallax information is independently derived not in units of solid objects but in units of detection resolution (for example, blocks) in the detection region. Here, an image in which the parallax information derived in this way (corresponding to a relative distance described later) is associated with image data is referred to as a distance image.

図3は、カラー画像200と距離画像202を説明するための説明図である。例えば、2つの撮像装置164を通じ、検出領域204について図3(a)のようなカラー画像200が生成されたとする。ただし、ここでは、理解を容易にするため、2つのカラー画像200の一方のみを模式的に示している。本実施形態において、画像処理部170aは、このようなカラー画像200からブロック毎の視差を求め、図3(b)のような距離画像202を形成する。距離画像202における各ブロックには、そのブロックの視差が関連付けられている。ここでは、説明の便宜上、視差が導出されたブロックを黒のドットで表している。   FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the color image 200 and the distance image 202. For example, it is assumed that a color image 200 as shown in FIG. 3A is generated for the detection region 204 through the two imaging devices 164. However, only one of the two color images 200 is schematically shown here for easy understanding. In the present embodiment, the image processing unit 170a obtains the parallax for each block from the color image 200, and forms the distance image 202 as shown in FIG. Each block in the distance image 202 is associated with the parallax of the block. Here, for convenience of description, blocks from which parallax is derived are represented by black dots.

図2に戻って説明すると、3次元位置情報生成部170bは、画像処理部170aで生成された距離画像202に基づいて検出領域204内のブロック毎の視差情報を、所謂ステレオ法を用いて、水平距離、高さおよび相対距離を含む3次元の位置情報に変換する。ここで、ステレオ法は、三角測量法を用いることで、立体物の視差からその立体物の撮像装置164に対する相対距離を導出する方法である。このとき、3次元位置情報生成部170bは、対象部位の相対距離と、対象部位と同相対距離にある道路表面上の点と対象部位との距離画像202上の検出距離とに基づいて、対象部位の道路表面からの高さを導出する。かかる相対距離の導出処理や3次元位置の特定処理は、様々な公知技術を適用できるので、ここでは、その説明を省略する。   Returning to FIG. 2, the three-dimensional position information generation unit 170 b uses the so-called stereo method to calculate disparity information for each block in the detection region 204 based on the distance image 202 generated by the image processing unit 170 a. Convert into 3D position information including horizontal distance, height and relative distance. Here, the stereo method is a method of deriving the relative distance of the three-dimensional object from the imaging device 164 from the parallax of the three-dimensional object by using a triangulation method. At this time, the three-dimensional position information generation unit 170b determines the target based on the relative distance of the target part and the detected distance on the distance image 202 between the point on the road surface at the same relative distance as the target part and the target part. The height of the part from the road surface is derived. Since various known techniques can be applied to the relative distance deriving process and the three-dimensional position specifying process, description thereof is omitted here.

立体物特定部170cは、任意の対象部位を基点として、その対象部位と、水平距離の差分および高さの差分(さらに相対距離の差分を含めてもよい)が所定範囲内にある、同一の立体物に対応するとみなされた対象部位をグループ化する。ここで、所定範囲は実空間上の距離で表され、任意の値(例えば、1.0m等)に設定することができる。また、立体物特定部170cは、グループ化により新たに追加された対象部位に関しても、その対象部位を基点として、水平距離の差分および高さの差分が所定範囲内にある、立体物が等しい対象部位をグループ化する。結果的に、対象部位同士の距離が所定範囲内であれば、それら全ての対象部位がグループ化されることとなる。   The three-dimensional object specifying unit 170c has an arbitrary target part as a base point, the target part, the difference in horizontal distance, and the difference in height (may include a difference in relative distance) within a predetermined range. Group target parts that are considered to correspond to a three-dimensional object. Here, the predetermined range is represented by a distance in the real space, and can be set to an arbitrary value (for example, 1.0 m). In addition, the three-dimensional object specifying unit 170c also applies to the target part newly added as a result of grouping, with the three-dimensional object being equal, with the difference in horizontal distance and the difference in height being within a predetermined range from the target part. Group parts. As a result, if the distance between the target parts is within a predetermined range, all the target parts are grouped.

そして、立体物特定部170cは、3次元位置情報生成部170bが導出した3次元の位置情報を用いて、グループ化された対象部位がいずれの立体物に対応するかを特定する。   Then, the three-dimensional object specifying unit 170c uses the three-dimensional position information derived by the three-dimensional position information generating unit 170b to specify which three-dimensional object the grouped target portion corresponds to.

こうして、車両制御装置140は、特定された立体物に応じて、先行車両との車間距離を安全な距離に保つクルーズコントロールや、道路標識に示される制限速度に基づく速度制御処理などを実行する。   Thus, the vehicle control device 140 executes cruise control for keeping the distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle at a safe distance according to the specified three-dimensional object, speed control processing based on the speed limit indicated on the road sign, and the like.

また、本実施形態においては、立体物特定部170cは、例えば、高さが所定値(例えば、20cm)以下で、車両100が乗り越し可能な段差を立体物として特定する。また、立体物特定部170cは、車両100の前輪120および後輪122から段差までの距離を、段差として特定された対象部位までの相対距離に基づいて導出する。   In the present embodiment, the three-dimensional object specifying unit 170c specifies, as a three-dimensional object, a step whose height is not more than a predetermined value (for example, 20 cm) and the vehicle 100 can get over. In addition, the three-dimensional object specifying unit 170c derives the distance from the front wheel 120 and the rear wheel 122 of the vehicle 100 to the step based on the relative distance to the target portion specified as the step.

段差当接判定部172は、段差検出部170により検出された段差に前輪120または後輪122が当接しているかを判定する。具体的には、段差当接判定部172は、段差検出部170により検出された段差までの距離に対して、車両100の段差へ近接する方向への移動距離が同一または当接されているとされる範囲内になったことをもって、前輪120または後輪122が段差に当接したと判定する。なお、車両100の段差へ近接する方向への移動距離は、例えば、前輪120、後輪122の回転数、モータ104の回転数、ODO(ODOmeter)などから導出される。   The step contact determination unit 172 determines whether the front wheel 120 or the rear wheel 122 is in contact with the step detected by the step detection unit 170. Specifically, the step contact determination unit 172 has the same or a distance of movement in the direction approaching the step of the vehicle 100 with respect to the distance to the step detected by the step detection unit 170. When it is within the range, it is determined that the front wheel 120 or the rear wheel 122 is in contact with the step. The moving distance in the direction approaching the step of the vehicle 100 is derived from, for example, the rotational speed of the front wheels 120 and the rear wheels 122, the rotational speed of the motor 104, ODO (ODOmeter), and the like.

また、段差当接判定部172は、段差に前輪120または後輪122が当接したと判定した場合には、段差に当接した車輪、つまり、段差に前輪120が当接したか、または、段差に後輪122が当接したかも合わせて判定する。   Further, when the step contact determination unit 172 determines that the front wheel 120 or the rear wheel 122 is in contact with the step, the wheel contacted with the step, that is, the front wheel 120 contacted with the step, or It is also determined whether the rear wheel 122 is in contact with the step.

許可判定部174は、モータ104の温度、バッテリ112の残量、エンジン102の燃料残量等に基づき、車両100の段差への移動方向に対する、出力し得る総駆動力を導出する。そして、許可判定部174は、導出した総駆動力が、モータ104およびエンジン102が本来出力可能な最大駆動力に基づく駆動力閾値(例えば、最大駆動力の50%)以上である場合には、段差の乗り越しが可能である許可判定を行う。一方で、許可判定部174は、導出した総駆動力が駆動力閾値未満である場合には、段差の乗り越しが不能である不許可判定を行う。   The permission determination unit 174 derives the total driving force that can be output with respect to the moving direction of the vehicle 100 to the level difference, based on the temperature of the motor 104, the remaining amount of the battery 112, the remaining fuel amount of the engine 102, and the like. Then, when the derived total driving force is equal to or greater than a driving force threshold (for example, 50% of the maximum driving force) based on the maximum driving force that the motor 104 and the engine 102 can originally output, the permission determination unit 174 A permission determination is made to allow oversteps. On the other hand, when the derived total driving force is less than the driving force threshold, the permission determining unit 174 performs a non-permission determination that the step cannot be overtaken.

駆動力配分制御部176は、許可判定部174によって段差の乗り越しが可能である許可判定が行われると、アクセルペダルセンサ152から出力されるアクセル踏込み量を示す信号に基づいて、段差を乗り越す方向に車両100を進行させる意思が運転者にあるかを判定する。つまり、ここでは、前輪120または後輪122が段差に当接してから、さらに、段差を乗り越えるためにアクセルが踏み込まれているかを、アクセル踏み込み量が所定値以上となるかによって判定する。   When the permission determination unit 174 determines that the step can be overridden by the permission determination unit 174, the driving force distribution control unit 176 moves in the direction of overcoming the step based on the signal indicating the accelerator depression amount output from the accelerator pedal sensor 152. It is determined whether the driver is willing to advance the vehicle 100. That is, here, after the front wheel 120 or the rear wheel 122 abuts on the step, it is further determined whether or not the accelerator is depressed to get over the step depending on whether the accelerator depression amount is a predetermined value or more.

そして、駆動力配分制御部176は、運転者が段差を乗り越す意思があると判定した場合には、段差に当接している前輪120または後輪122に、可能な限りの最大限の配分比率となるように駆動力を偏重配分する。例えば、前輪120が段差に当接している場合には、電子制御カップリング134を切断状態にして前輪120のみに駆動力が伝達されるように駆動力を偏重配分する。また、後輪122が段差に当接している場合には、電子制御カップリング134を連結状態にして、前輪120に伝達される駆動力と後輪122に伝達される駆動力との比が50%:50%となるように駆動力を偏重配分する。   When the driving force distribution control unit 176 determines that the driver intends to get over the step, the driving force distribution control unit 176 gives the maximum possible distribution ratio to the front wheels 120 or the rear wheels 122 that are in contact with the step. The driving force is distributed unevenly so that For example, when the front wheel 120 is in contact with the step, the electronic control coupling 134 is cut and the driving force is distributed in an uneven manner so that the driving force is transmitted only to the front wheel 120. When the rear wheel 122 is in contact with the step, the electronic control coupling 134 is connected, and the ratio of the driving force transmitted to the front wheel 120 to the driving force transmitted to the rear wheel 122 is 50. %: The driving force is unevenly distributed so as to be 50%.

スリップ検出部180は、駆動力配分制御部176が駆動力を偏重配分している間、段差に当接している前輪120または後輪122のスリップを検出する。スリップの検出方法としては、例えば、前輪120と後輪122の回転数差が所定回転数差以上である場合にスリップしていると判定したり、段差に当接している前輪120または後輪122と、車速とに基づいてスリップを判定したりする方法が適応される。   The slip detection unit 180 detects the slip of the front wheel 120 or the rear wheel 122 that is in contact with the step while the driving force distribution control unit 176 distributes the driving force in an uneven distribution. As a slip detection method, for example, it is determined that the vehicle is slipping when the rotational speed difference between the front wheel 120 and the rear wheel 122 is equal to or greater than a predetermined rotational speed difference, or the front wheel 120 or the rear wheel 122 that is in contact with the step. And a method of determining slip based on the vehicle speed is applied.

駆動力配分制御部176は、スリップ検出部180によって段差に当接している前輪120または後輪122がスリップしていると判定された場合には、段差に当接している前輪120または後輪122に伝達される駆動力を減らすように駆動力の再配分を行う。例えば、前輪120が段差に当接している場合には、前輪120に伝達される駆動力と後輪122に伝達される駆動力との比が100%:0%となるように偏重配分がなされていたものを、スリップが検出された場合には、前輪120に伝達される駆動力と後輪122に伝達される駆動力との比が90%:10%となるように駆動力を再配分する。   When the slip detection unit 180 determines that the front wheel 120 or the rear wheel 122 that is in contact with the step is slipping, the driving force distribution control unit 176 is in contact with the front wheel 120 or the rear wheel 122 that is in contact with the step. The driving force is redistributed so as to reduce the driving force transmitted to. For example, when the front wheel 120 is in contact with a step, the distribution of weight distribution is performed so that the ratio of the driving force transmitted to the front wheel 120 and the driving force transmitted to the rear wheel 122 is 100%: 0%. If a slip is detected, the driving force is redistributed so that the ratio of the driving force transmitted to the front wheel 120 and the driving force transmitted to the rear wheel 122 is 90%: 10%. To do.

このように、駆動力配分制御部176は、スリップ検出部180によって段差に当接している前輪120または後輪122がスリップしていると判定される度に、段差に当接している前輪120または後輪122に伝達される駆動力を減らすように駆動力の再配分を行う。ただし、駆動力配分制御部176は、前輪120に伝達される駆動力と後輪122に伝達される駆動力との比が初期配分として設定されている70%:30%になると、その後は、スリップが検出されても駆動力の再配分は行わない。   As described above, the driving force distribution control unit 176 determines whether the front wheel 120 or the rear wheel 122 in contact with the step is slipped every time the slip detection unit 180 determines that the front wheel 120 or the rear wheel 122 is slipping. The driving force is redistributed so as to reduce the driving force transmitted to the rear wheel 122. However, when the ratio of the driving force transmitted to the front wheels 120 and the driving force transmitted to the rear wheels 122 reaches 70%: 30%, which is set as the initial distribution, the driving force distribution control unit 176 thereafter Even if a slip is detected, the driving force is not redistributed.

乗越完了判定部182は、段差に前輪120または後輪122が当接してから、車両100が、段差を乗り越したとされる一定距離だけ移動したかを判定することによって、段差の乗り越しが完了したかを判定する。   Whether the overpass completion is completed by determining whether the vehicle 100 has moved a certain distance that is assumed to have passed the step after the front wheel 120 or the rear wheel 122 abuts the step. Determine.

そして、駆動力配分制御部176は、乗越完了判定部182によって段差に当接している前輪120または後輪122が段差を乗り越したと判定された場合には、前輪120に伝達される駆動力と後輪122に伝達される駆動力との比が初期配分として設定されている70%:30%となるように駆動力の配分を行う。   Then, the driving force distribution control unit 176 determines the driving force transmitted to the front wheel 120 and the rear if the front wheel 120 or the rear wheel 122 that is in contact with the step has passed the step. The driving force is distributed such that the ratio of the driving force transmitted to the wheel 122 is 70%: 30% set as the initial distribution.

図4は、車両制御処理の一例を説明するための図である。ここでは、後進により段差を乗り越す場合について説明する。   FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the vehicle control process. Here, the case of overcoming a step by reverse travel will be described.

図4(a)に示すように、車両100の後方に、車両100が乗り越し可能な段差Bがあり、車両100が段差Bに接近するよう後進しているとする。そして、段差検出部170により段差Bが検出され、図4(b)に示すように、車両100の後輪122が段差Bに当接すると、段差当接判定部172は、段差Bに後輪122が当接していると判定する。   As shown in FIG. 4A, it is assumed that there is a step B on which the vehicle 100 can ride over the rear of the vehicle 100 and the vehicle 100 moves backward so as to approach the step B. Then, when the level difference B is detected by the level difference detection unit 170 and the rear wheel 122 of the vehicle 100 comes into contact with the level difference B as shown in FIG. 4B, the level difference contact determination unit 172 It is determined that 122 is in contact.

その後、許可判定部174は、車両100の後進により出力し得る総駆動力を導出し、導出した総駆動力が、駆動力閾値以上であれば、段差Bの乗り越しが可能である許可判定を行う。そして、駆動力配分制御部176は、車両100を後進させる意思が運転者にあると判定すると、電子制御カップリング134を連結状態にして、前輪120に伝達される駆動力と後輪122に伝達される駆動力との比が50%:50%となるように駆動力の偏重配分を行う。   Thereafter, the permission determination unit 174 derives the total driving force that can be output by the backward movement of the vehicle 100, and performs permission determination that the step B can be overridden if the derived total driving force is equal to or greater than the driving force threshold. . When the driving force distribution control unit 176 determines that the driver is willing to move the vehicle 100 backward, the driving force distribution control unit 176 sets the electronic control coupling 134 in a connected state and transmits the driving force transmitted to the front wheels 120 and the rear wheels 122. The distribution of the driving force is distributed so that the ratio to the driving force is 50%: 50%.

その後、図4(c)に示すように、後輪122が段差Bを乗り越すと、乗越完了判定部182は、段差の乗り越しが完了したと判定し、駆動力配分制御部176は、前輪120に伝達される駆動力と後輪122に伝達される駆動力との比が、初期配分となるように駆動力の配分を行う。   Thereafter, as shown in FIG. 4C, when the rear wheel 122 passes over the step B, the overpass completion determination unit 182 determines that the overstep of the step has been completed, and the driving force distribution control unit 176 applies to the front wheel 120. The driving force is distributed so that the ratio between the transmitted driving force and the driving force transmitted to the rear wheel 122 is the initial distribution.

そして、図4(d)に示すように、車両100がさらに後進して前輪120が段差Bに当接すると、段差当接判定部172は、段差Bに前輪120が当接していると判定する。その後、許可判定部174は、車両100の後進により出力し得る総駆動力を導出し、導出した総駆動力が駆動力閾値以上であれば、段差Bの乗り越しが可能である許可判定を行う。   Then, as shown in FIG. 4D, when the vehicle 100 further moves backward and the front wheel 120 contacts the step B, the step contact determination unit 172 determines that the front wheel 120 contacts the step B. . Thereafter, the permission determination unit 174 derives the total driving force that can be output by the backward movement of the vehicle 100, and performs permission determination that the step B can be overridden if the derived total driving force is equal to or greater than the driving force threshold.

そして、駆動力配分制御部176は、車両100を後進させる意思が運転者にあると判定すると、電子制御カップリング134を切断状態にして、前輪120に伝達される駆動力と後輪122に伝達される駆動力と比が100%:0%となるように駆動力の偏重配分を行う。   When the driving force distribution control unit 176 determines that the driver intends to move the vehicle 100 backward, the driving force distribution control unit 176 sets the electronic control coupling 134 in a disconnected state, and transmits the driving force transmitted to the front wheels 120 and the rear wheels 122. The distribution of the driving force is distributed so that the ratio is 100%: 0%.

その後、図4(e)に示すように、前輪120が段差Bを乗り越すと、乗越完了判定部182は、段差Bの乗り越しが完了したと判定し、駆動力配分制御部176は、前輪120に伝達される駆動力と後輪122に伝達される駆動力との比が、初期配分となるように駆動力の配分を行う。   Thereafter, as shown in FIG. 4 (e), when the front wheel 120 passes over the step B, the overtaking completion determination unit 182 determines that the overtaking of the step B has been completed, and the driving force distribution control unit 176 applies to the front wheel 120. The driving force is distributed so that the ratio between the transmitted driving force and the driving force transmitted to the rear wheel 122 is the initial distribution.

なお、図4(b)に示すように、後輪122が段差Bに当接した状態で駆動力の偏重配分を行ってから、図4(c)に示すように、後輪122が段差Bを乗り越すまでの間、スリップ検出部180は、後輪122のスリップの検出を行っている。また、図4(d)に示すように、前輪120が段差Bに当接した状態で駆動力の偏重配分を行ってから、図4(e)に示すように、前輪120が段差Bを乗り越すまでの間、スリップ検出部180は、前輪120のスリップの検出を行っている。   As shown in FIG. 4B, after the distribution of the driving force is distributed with the rear wheel 122 in contact with the step B, the rear wheel 122 is moved to the step B as shown in FIG. The slip detection unit 180 detects the slip of the rear wheel 122 until the vehicle is overtaken. Also, as shown in FIG. 4D, after the front wheel 120 is in contact with the step B, the driving force is distributed unevenly, and then the front wheel 120 gets over the step B as shown in FIG. Until then, the slip detection unit 180 detects the slip of the front wheel 120.

図5は、乗越駆動力を説明するための説明図である。図5では、段差Bに当接したときの前輪120または後輪122を実線で示し、段差Bに乗り上げたときの前輪120または後輪122を破線で示す。   FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the overpass driving force. In FIG. 5, the front wheel 120 or the rear wheel 122 when contacting the step B is indicated by a solid line, and the front wheel 120 or the rear wheel 122 when riding on the step B is indicated by a broken line.

ここで、図5にクロスハッチングで示すように、前輪120または後輪122には、車両100の自重の一部が配分された軸重Ftが鉛直下方に向かって作用している。軸重Ftのうち、前輪120または後輪122における段差Bとの接地点Aにおける接線方向の力の成分Fta(図4中、黒塗り矢印で示す)は、Ft・sinαとなる。   Here, as indicated by cross hatching in FIG. 5, the axial weight Ft to which a part of the weight of the vehicle 100 is distributed acts on the front wheel 120 or the rear wheel 122 downward in the vertical direction. Of the axial load Ft, the tangential force component Fta (indicated by a solid arrow in FIG. 4) at the contact point A with the step B on the front wheel 120 or the rear wheel 122 is Ft · sin α.

この角αは余弦定理から下記の数式1によって導出される。

Figure 0006438328
…(数式1)
ここで、長さbは、前輪120または後輪122の半径cから段差Bの高さHを減算した値となり、長さaは、パスカルの定理から長さb、半径cで求められる。すなわち、角αおよび力の成分Ftaは、検出された段差Bの高さH、および、既知の前輪120または後輪122の半径cから導出される。 This angle α is derived from the cosine theorem by the following formula 1.
Figure 0006438328
... (Formula 1)
Here, the length b is a value obtained by subtracting the height H of the step B from the radius c of the front wheel 120 or the rear wheel 122, and the length a is obtained by the length b and the radius c from Pascal's theorem. That is, the angle α and the force component Fta are derived from the detected height H of the step B and the known radius c of the front wheel 120 or the rear wheel 122.

また、cosα=b/c、および、b=c−Hの関係式から、下記の数式2が導かれる。数式2を用いても、角αおよび力の成分Ftaは、検出された段差Bの高さH、および、既知の前輪120または後輪122の半径cから導出される。

Figure 0006438328
…(数式2) Further, the following Expression 2 is derived from the relational expression of cos α = b / c and b = c−H. Even using Equation 2, the angle α and the force component Fta are derived from the detected height H of the step B and the known radius c of the front wheel 120 or the rear wheel 122.
Figure 0006438328
... (Formula 2)

この力の成分Ftaが段差Bを乗り越す際の抵抗となる。角αは、前輪120または後輪122の段差Bへの乗り上げに伴って漸減し、力の成分Ftaは、角αの変化に伴って連続的に減少する。   This force component Fta becomes a resistance when overcoming the step B. The angle α gradually decreases as the front wheel 120 or the rear wheel 122 rides on the step B, and the force component Fta continuously decreases as the angle α changes.

また、車速の車両100全体に作用する走行抵抗(例えば、車速の影響を受けない転がり抵抗など)を、走行抵抗Rとすると、Ft・sinαとRとが抵抗の総和となる。車両100は、少なくとも、このFt・sinαとRとの総和である乗越可能駆動力Ft・sinα+Rと等しい駆動力を出せれば、段差Bの乗り越しが可能となる。   Further, assuming that the running resistance (for example, rolling resistance not affected by the vehicle speed) acting on the entire vehicle 100 at the vehicle speed is the running resistance R, Ft · sin α and R are the sum of the resistances. If the vehicle 100 can output at least a driving force equal to the total driving force Ft · sin α + R that is the sum of Ft · sin α and R, the vehicle 100 can pass over the step B.

図6は、後進により段差Bを乗り越す際の前輪120および後輪122による、段差Bを乗り越すための乗越駆動力を説明する図である。図6に示すように、段差Bに後輪122が当接している場合、段差Bに当接している後輪122に伝達される駆動力Frは、そのまま段差Bを乗り越すための乗越駆動力Frとして段差Bに作用する。一方、段差Bに当接していない前輪120に伝達される駆動力Ffは、cosαとの積である乗越駆動力Ffcosαとして段差Bに作用する。   FIG. 6 is a diagram for explaining the overpass driving force for overcoming the step B by the front wheel 120 and the rear wheel 122 when overcoming the step B by reverse travel. As shown in FIG. 6, when the rear wheel 122 is in contact with the step B, the driving force Fr transmitted to the rear wheel 122 that is in contact with the step B is the overpass driving force Fr for getting over the step B as it is. Acting on the step B. On the other hand, the driving force Ff transmitted to the front wheel 120 not in contact with the step B acts on the step B as an overpass driving force Ffcosα that is a product of cosα.

そして、車両100では、乗越駆動力Frと乗越駆動力Ffcosαとの和が、乗越可能駆動力Ft・sinα+R以上になると、後輪122が段差Bを乗り越すことができる。したがって、段差Bに当接している後輪122に偏重配分した場合の方が、段差Bに当接している後輪122に偏重配分していない場合よりも、全体として少ない駆動力で段差Bを乗り越すことが可能となる。   In the vehicle 100, when the sum of the overpass driving force Fr and the overpass driving force Ffcosα is equal to or greater than the overpassable driving force Ft · sinα + R, the rear wheel 122 can pass over the step B. Accordingly, when the load distribution is unevenly distributed to the rear wheel 122 that is in contact with the step B, the step B is generally reduced with less driving force than when the load is not distributed to the rear wheel 122 that is in contact with the step B. It is possible to get over.

以上のように、前輪120および後輪122に駆動力の配分が可能な車両100において、前輪120または後輪122が段差Bに当接した場合に、段差Bに当接した前輪120または後輪122に可能な範囲で最大限の偏重配分を行うようにした。これにより、段差Bの乗り越しを行う場合に、エンジン102およびモータ104から出力される駆動力を低減させることができ、乗り越し性能を向上することができる。特に、後進をモータ104のみで行うハイブリッド自動車においては、更新により段差Bを乗り越す際に、エンジン102の動力を付加することができないので、特に有用である。   As described above, in the vehicle 100 in which the driving force can be distributed to the front wheel 120 and the rear wheel 122, when the front wheel 120 or the rear wheel 122 contacts the step B, the front wheel 120 or the rear wheel that contacts the step B. The maximum unbalance distribution is performed in 122 as much as possible. As a result, when the step B is carried over, the driving force output from the engine 102 and the motor 104 can be reduced, and the overpass performance can be improved. In particular, in a hybrid vehicle in which the reverse drive is performed only by the motor 104, the power of the engine 102 cannot be added when overcoming the step B by updating, which is particularly useful.

続いて、上述した定速走行処理を遂行するための車両制御処理の流れについて、フローチャートを用いて詳述する。   Next, the flow of the vehicle control process for performing the above-described constant speed traveling process will be described in detail using a flowchart.

図7は、車両制御処理の流れを示すフローチャートである。図7に示すように、車両制御処理が実行されると、段差検出部170は、段差Bを検出する(S300)。そして、段差当接判定部172は、S300において段差Bが検出され、検出された段差Bに前輪120または後輪122が当接したかを判定する(S302)。   FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the vehicle control process. As shown in FIG. 7, when the vehicle control process is executed, the level difference detection unit 170 detects the level difference B (S300). Then, the step contact determination unit 172 detects whether or not the step B is detected in S300, and determines whether the front wheel 120 or the rear wheel 122 is in contact with the detected step B (S302).

そして、段差Bに前輪120または後輪122が当接していない場合(S302におけるNO)、当該車両制御処理を終了する。一方、段差Bに前輪120または後輪122が当接した場合(S302におけるYES)、許可判定部174は、車両100の前進または後進により出力し得る総駆動力を導出する(S304)。   If the front wheel 120 or the rear wheel 122 is not in contact with the step B (NO in S302), the vehicle control process is terminated. On the other hand, when the front wheel 120 or the rear wheel 122 contacts the step B (YES in S302), the permission determination unit 174 derives the total driving force that can be output by the vehicle 100 moving forward or backward (S304).

続いて、許可判定部174は、S304で導出した総駆動力が、駆動力閾値以上であるか、つまり、段差Bの乗り越しが可能であるかを判定する(S306)。そして、S304で導出した総駆動力が駆動力閾値未満であり、段差の乗り越しが不能である不許可判定をした場合(S306におけるNO)、当該車両制御処理を終了する。   Subsequently, the permission determination unit 174 determines whether the total driving force derived in S304 is equal to or greater than the driving force threshold, that is, whether the step B can be overridden (S306). And when the total driving force derived | led-out by S304 is less than a driving force threshold value and the nonpermission determination which cannot pass over a level | step difference is impossible (NO in S306), the said vehicle control process is complete | finished.

一方、S304で導出した総駆動力が駆動力閾値以上であり、段差Bの乗り越しが可能な許可判定をした場合(S306におけるYES)、駆動力配分制御部176は、シフトポジションセンサ150から出力されるシフトポジションを示す信号が前進であるかを判定する(S308)。   On the other hand, when the total driving force derived in S304 is equal to or greater than the driving force threshold value and permission determination is made that the step B can be overridden (YES in S306), the driving force distribution control unit 176 is output from the shift position sensor 150. It is determined whether the signal indicating the shift position is forward (S308).

シフトポジションセンサ150から出力されるシフトポジションを示す信号が前進である場合(S308におけるYES)、駆動力配分制御部176は、段差Bを前進により乗り越すための駆動力配分処理を行う(S310)。なお、駆動力配分処理については、詳しくは後述する。   When the signal indicating the shift position output from the shift position sensor 150 is forward (YES in S308), the driving force distribution control unit 176 performs driving force distribution processing for overcoming the step B by moving forward (S310). The driving force distribution process will be described later in detail.

一方、シフトポジションセンサ150から出力されるシフトポジションを示す信号が前進でない場合(S308におけるNO)、駆動力配分制御部176は、シフトポジションセンサ150から出力されるシフトポジションを示す信号が後進であるかを判定する(S312)。   On the other hand, when the signal indicating the shift position output from the shift position sensor 150 is not forward (NO in S308), the driving force distribution control unit 176 indicates that the signal indicating the shift position output from the shift position sensor 150 is backward. Is determined (S312).

シフトポジションセンサ150から出力されるシフトポジションを示す信号が後進である場合(S312におけるYES)、駆動力配分制御部176は、段差Bを後進により乗り越すための駆動力配分処理を行う(S310)。   When the signal indicating the shift position output from the shift position sensor 150 is reverse (YES in S312), the driving force distribution control unit 176 performs driving force distribution processing for overcoming the step B by reverse driving (S310).

駆動力配分処理(S310)の実行後、乗越完了判定部182は、段差Bに当接している前輪120または後輪122が段差Bの乗り越しを完了したかを判定する(S314)。そして、段差Bに当接している前輪120または後輪122が段差Bの乗り越しを完了していない場合(S314におけるNO)、スリップ検出部180は、段差Bに当接している前輪120または後輪122のスリップを検出したかを判定する(S316)。段差Bに当接している前輪120または後輪122のスリップを検出していない場合(S316におけるNO)、S314の処理に戻る。   After the execution of the driving force distribution process (S310), the passover completion determination unit 182 determines whether the front wheel 120 or the rear wheel 122 in contact with the step B has completed the step B overpass (S314). Then, when the front wheel 120 or the rear wheel 122 that is in contact with the step B has not completed the overtaking of the step B (NO in S314), the slip detection unit 180 is configured to contact the front wheel 120 or the rear wheel that is in contact with the step B. It is determined whether or not 122 slip has been detected (S316). When the slip of the front wheel 120 or the rear wheel 122 in contact with the step B is not detected (NO in S316), the process returns to S314.

一方、段差Bに当接している前輪120または後輪122のスリップを検出した場合(S316におけるYES)、駆動力配分制御部176は、段差Bに当接している前輪120または後輪122への駆動力を減少させるように駆動力の再配分を行う(S318)。続いて、駆動力配分制御部176は、前輪120および後輪122への駆動力の配分が初期配分であるかを判定し(S320)、初期配分である場合(S320におけるYES)、当該車両制御処理を終了し、初期配分でない場合(S320におけるNO)、S314の処理に戻る。   On the other hand, when the slip of the front wheel 120 or the rear wheel 122 that is in contact with the step B is detected (YES in S316), the driving force distribution control unit 176 applies to the front wheel 120 or the rear wheel 122 that is in contact with the step B. The driving force is redistributed so as to reduce the driving force (S318). Subsequently, the driving force distribution control unit 176 determines whether or not the distribution of the driving force to the front wheels 120 and the rear wheels 122 is the initial distribution (S320). If the distribution is the initial distribution (YES in S320), the vehicle control is performed. The process ends, and if it is not the initial distribution (NO in S320), the process returns to S314.

また、段差Bに当接している前輪120または後輪122が段差Bの乗り越しを完了した場合(S314におけるYES)、駆動力配分制御部176は、前輪120に伝達される駆動力と後輪122に伝達される駆動力との比が初期配分となるように駆動力を配分し(S322)、当該車両制御処理を終了する。また、シフトポジションセンサ150から出力されるシフトポジションを示す信号が後進でない場合(S312におけるNO)、駆動力配分制御部176は、前輪120に伝達される駆動力と後輪122に伝達される駆動力との比が初期配分となるように駆動力を配分し(S322)、当該車両制御処理を終了する。   Further, when the front wheel 120 or the rear wheel 122 that is in contact with the step B completes the ride over the step B (YES in S314), the driving force distribution control unit 176 transmits the driving force transmitted to the front wheel 120 and the rear wheel 122. The driving force is distributed so that the ratio with the driving force transmitted to the initial distribution becomes the initial distribution (S322), and the vehicle control process ends. Further, when the signal indicating the shift position output from the shift position sensor 150 is not reverse (NO in S312), the driving force distribution control unit 176 drives the driving force transmitted to the front wheels 120 and the driving transmitted to the rear wheels 122. The driving force is distributed so that the ratio with the force becomes the initial distribution (S322), and the vehicle control process is terminated.

図8は、駆動力配分処理の流れを示すフローチャートである。図8に示すように、駆動力配分制御部176は、前輪120が段差Bに当接しており、かつ、アクセル踏み込み量が所定値以上となったかによって、前輪120が段差Bを乗り越すためにアクセルペダルが操作された、つまり、前輪乗越意思があるかを判定する(S310−2)。   FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the driving force distribution process. As shown in FIG. 8, the driving force distribution control unit 176 determines whether the front wheel 120 gets over the step B depending on whether the front wheel 120 is in contact with the step B and the amount of depression of the accelerator exceeds a predetermined value. It is determined whether the pedal has been operated, that is, whether there is a willingness to get over the front wheel (S310-2).

そして、前輪乗越意思がある場合(S310−2におけるYES)、駆動力配分制御部176は、段差Bに当接している前輪120に、可能な限りの最大限の偏重比率で駆動力を偏重配分し(S310−4)、当該駆動力配分処理を終了する。   If there is a willingness to get over the front wheel (YES in S310-2), the driving force distribution control unit 176 distributes the driving force to the front wheels 120 that are in contact with the step B with the maximum possible weight ratio. (S310-4), and the driving force distribution process ends.

一方、前輪乗越意思がない場合(S310−6)、駆動力配分制御部176は、後輪122が段差Bに当接しており、かつ、アクセル踏み込み量が所定値以上となったかによって、後輪122が段差Bを乗り越すためにアクセルペダルが操作された、つまり、後輪乗越意思があるかを判定する(S310−6)。そして、後輪乗越意思がある場合(S310−6におけるYES)、駆動力配分制御部176は、段差に当接している後輪122に、可能な限りの偏重比率で駆動力を偏重配分し(S310−8)、当該駆動力配分処理を終了する。一方、後輪乗越意思がない場合(S310−6におけるNO)、駆動力配分制御部176は、上記S322(図7)の処理に戻る。   On the other hand, when there is no intention to get over the front wheel (S310-6), the driving force distribution control unit 176 determines whether the rear wheel 122 is in contact with the step B and whether the accelerator depression amount is equal to or greater than a predetermined value. It is determined whether the accelerator pedal has been operated in order for 122 to get over the step B, that is, whether or not there is an intention to ride over the rear wheel (S310-6). When there is a willingness to get over the rear wheel (YES in S310-6), the driving force distribution control unit 176 distributes the driving force to the rear wheel 122 that is in contact with the step with an allotment ratio as much as possible ( S310-8), the driving force distribution process ends. On the other hand, if there is no intention to ride over the rear wheel (NO in S310-6), the driving force distribution control unit 176 returns to the process of S322 (FIG. 7).

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.

例えば、上述した実施形態では、段差検出部170は、カラー画像200に基づいて段差Bを検出する場合について説明したが、例えば、赤外線センサなど、他の手段で段差Bを検出してもよい。   For example, in the above-described embodiment, the case where the level difference detection unit 170 detects the level difference B based on the color image 200 has been described, but the level difference B may be detected by other means such as an infrared sensor.

また、上述した実施形態では、段差当接判定部172は、段差検出部170により検出された段差までの距離と、車両100の移動距離とに基づいて、前輪120または後輪122と段差Bとの当接を検出するようにした。しかしながら、例えば、前輪120または後輪122の空気圧に基づいて、段差Bとの当接を検出するようにしてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the step contact determination unit 172 includes the front wheel 120 or the rear wheel 122 and the step B based on the distance to the step detected by the step detection unit 170 and the moving distance of the vehicle 100. Is detected. However, for example, the contact with the step B may be detected based on the air pressure of the front wheel 120 or the rear wheel 122.

また、上述した実施形態では、乗越完了判定部182は、車両100の移動距離に基づいて段差Bに当接している前輪120または後輪122の乗り越しの完了を判定するようにした。しかしながら、駆動トルクや車両100の傾斜に基づいて段差Bに当接している前輪120または後輪122の乗り越しの完了を判定するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the overpass completion determination unit 182 determines the completion of overpass of the front wheel 120 or the rear wheel 122 in contact with the step B based on the moving distance of the vehicle 100. However, the completion of overtaking of the front wheel 120 or the rear wheel 122 in contact with the step B may be determined based on the driving torque or the inclination of the vehicle 100.

また、上述した実施形態では、駆動力配分制御部176は、前輪120または後輪122が段差Bに当接した場合、段差Bに当接している前輪120または後輪122に、可能な限り最大限の駆動力を偏重配分するようにした。しかしながら、前輪120または後輪122が段差Bに当接した場合、段差Bに当接している前輪120または後輪122に、駆動力を偏重配分すれば、可能な限り最大限の駆動力を偏重配分しなくてもよい。   In the above-described embodiment, when the front wheel 120 or the rear wheel 122 contacts the step B, the driving force distribution control unit 176 applies the maximum possible force to the front wheel 120 or the rear wheel 122 that contacts the step B. The limit driving force is distributed unevenly. However, when the front wheel 120 or the rear wheel 122 abuts on the step B, if the driving force is distributed to the front wheel 120 or the rear wheel 122 that is in contact with the step B, the maximum possible driving force is deviated. It is not necessary to distribute.

本発明は、前輪および後輪に駆動力の配分が可能な車両制御装置に利用できる。   The present invention can be used for a vehicle control device capable of distributing driving force to front wheels and rear wheels.

B 段差
100 車両
102 エンジン(駆動源)
104 モータ(駆動源)
120 前輪
122 後輪
140 車両制御装置
170 段差検出部
172 段差当接判定部
176 駆動力配分制御部
180 スリップ検出部
B Step 100 Vehicle 102 Engine (drive source)
104 Motor (drive source)
120 front wheel 122 rear wheel 140 vehicle control device 170 step detection unit 172 step contact determination unit 176 driving force distribution control unit 180 slip detection unit

Claims (5)

駆動源からの駆動力を前輪および後輪に配分が可能な車両の車両制御装置であって、
前記車両の進行方向にある段差に前記前輪または前記後輪が当接したかを判定する段差当接判定部と、
前記段差当接判定部により前記前輪または前記後輪が前記段差に当接したと判定された場合、前記段差に当接している前輪または後輪に駆動力を偏重配分する駆動力配分制御部と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。
A vehicle control device for a vehicle capable of distributing driving force from a driving source to front wheels and rear wheels,
A step contact determination unit for determining whether the front wheel or the rear wheel is in contact with a step in the traveling direction of the vehicle;
A driving force distribution control unit that distributes the driving force to the front wheels or the rear wheels that are in contact with the step when the step contact determination unit determines that the front wheel or the rear wheel is in contact with the step; ,
A vehicle control device comprising:
前記駆動力配分制御部は、
前記段差に当接している前輪または後輪に、配分可能な最大限の配分比率となるように駆動力を配分することを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。
The driving force distribution control unit
2. The vehicle control device according to claim 1, wherein the driving force is distributed to a front wheel or a rear wheel that is in contact with the step so as to have a maximum distribution ratio that can be distributed.
前記駆動力配分制御部は、
前記駆動源が出力可能な最大駆動力が所定の閾値以上の場合に、前記段差に当接している前輪または後輪に駆動力を偏重配分することを特徴とする請求項1または2に記載の車両制御装置。
The driving force distribution control unit
The driving force is distributed to the front wheels or the rear wheels that are in contact with the step when the maximum driving force that can be output from the driving source is equal to or greater than a predetermined threshold value. Vehicle control device.
前記段差に当接している前輪または後輪のスリップを検出するスリップ検出部をさらに備え、
前記駆動力配分制御部は、
前記スリップ検出部によりスリップが検出された場合、前記前輪および前記後輪に対して、前記段差に当接している前輪または後輪に対する駆動力を減少させるように駆動力を配分することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両制御装置。
A slip detector for detecting a slip of a front wheel or a rear wheel in contact with the step;
The driving force distribution control unit
When slip is detected by the slip detection unit, the driving force is distributed to the front wheel and the rear wheel so as to reduce the driving force with respect to the front wheel or the rear wheel contacting the step. The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3.
前記前輪または前記後輪が該段差を乗り越した場合、該前輪および該後輪に対して、予め設定された初期配分で駆動力を配分することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の車両制御装置。   5. The driving force is distributed to the front wheel and the rear wheel according to a predetermined initial distribution when the front wheel or the rear wheel passes the step. The vehicle control device according to item.
JP2015049078A 2015-03-12 2015-03-12 Vehicle control device Active JP6438328B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015049078A JP6438328B2 (en) 2015-03-12 2015-03-12 Vehicle control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015049078A JP6438328B2 (en) 2015-03-12 2015-03-12 Vehicle control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016168904A JP2016168904A (en) 2016-09-23
JP6438328B2 true JP6438328B2 (en) 2018-12-12

Family

ID=56983019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015049078A Active JP6438328B2 (en) 2015-03-12 2015-03-12 Vehicle control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6438328B2 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012222859A (en) * 2011-04-04 2012-11-12 Toyota Motor Corp Electric vehicle
JP6402104B2 (en) * 2012-08-16 2018-10-10 ジャガー・ランド・ローバー・リミテッドJaguar Land Rover Limited System and method for controlling vehicle speed

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016168904A (en) 2016-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11493625B2 (en) Simulated LiDAR devices and systems
US8924114B2 (en) Control device for four-wheel drive vehicle
JP6828501B2 (en) Parking support device
US20200317194A1 (en) Control system for a vehicle
US9690995B2 (en) Image processing apparatus
US10810877B2 (en) Vehicle control device
JP6365385B2 (en) Three-dimensional object detection apparatus and three-dimensional object detection method
CN105459848A (en) Vehicle control device and vehicle control method
JP6329467B2 (en) Vehicle control device
CN103473757A (en) Object tracking method in disparity map and system thereof
CN107176168A (en) For the method and apparatus for the maximum allowable turning speed for determining motor vehicle
CN106662441B (en) Image processing apparatus
JP5056861B2 (en) Ranging device
JP6426929B2 (en) Vehicle control device
GB2551711A (en) Improvements in vehicle speed control
JP6438328B2 (en) Vehicle control device
CN108622087A (en) Controller of vehicle
CN109308442B (en) Vehicle exterior environment recognition device
JP6460033B2 (en) Vehicle control device
KR20150112195A (en) Lane recognizing apparatus and method thereof
JP6389667B2 (en) Hybrid car
CN107792052B (en) Someone or unmanned bimodulus steering electric machineshop car
JP6178632B2 (en) Engine surge control device
JP2020048296A (en) Control system of four-wheel drive vehicle and control method of four-wheel drive vehicle
KR20160065547A (en) System and method for recommending driving lane

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181015

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: 20181023

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181116

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6438328

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250