JP6596043B2 - 車両の走行制御システム - Google Patents

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置を備える車両の走行制御システムに関する。

自動車等の車両の進路を乱す外乱として横風がある。特開２００７−１０６３６４号公報には、通信によって横風の情報を取得し、自車両が横風の影響を受けると予測される地点を走行する際に、事前に自車両のロール剛性を高めておくことにより自車両の揺れを抑える技術が開示されている。

特開２００７−１０６３６４号公報

特開２００７−１０６３６４号公報に開示されているように、横風を受ける地点において自車両のロール剛性を高めた場合であっても、横風が自車両に与える力によって自車両の舵角と進行方向の関係にずれが生じるため、運転者はこのずれを修正する操舵を行わなければならない。したがって、横風に抗して自車両の進路を維持するための操舵力を軽減することが、横風の影響下における運転者の疲労を軽減するためには望ましい。

本発明は前述した問題を解決するものであり、横風の影響下における運転者の疲労を軽減することのできる車両の走行制御システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様の車両の走行制御システムは、電動パワーステアリング装置と、測位装置と、地図情報を出力する地図情報処理装置と、自車両の進路上において検出された自車両に対して横から吹く横風の風向および検出位置の情報を含む風情報を受信する通信装置と、を備える車両の走行制御装置であって、自車両が前記横風の前記検出位置を走行する際において、前記横風の風上に向かう操舵に対して前記電動パワーステアリング装置が発生するアシスト力を、前記横風の風下に向かう操舵に対して前記電動パワーステアリング装置が発生するアシスト力よりも強くなるように、前記電動パワーステアリング装置のアシスト力発生マップを変更する制御部を備え、前記制御部は、前記地図情報から前記横風の前記検出位置における道路の形状を取得し、前記横風の前記検出位置において道路が直線状であると判定した場合には、前記横風の風上に向かう操舵について、アシスト力が通常時よりも高くなる中アシストマップを選択し、前記横風の風下に向かう操舵について、アシスト力が通常時と同等となる通常アシストマップを選択し、前記横風の前記検出位置において道路が風上となる方向に曲がっていると判定した場合には、前記横風の風上に向かう操舵について、アシスト力が前記中アシストマップよりも高くなる高アシストマップを選択し、前記横風の風下に向かう操舵について、アシスト力が前記通常アシストマップよりも弱くなる低アシストマップを選択し、前記横風の前記検出位置において道路が風下となる方向に曲がっていると判定した場合には、前記横風の風上に向かう操舵について、前記高アシストマップを選択し、前記横風の風下に向かう操舵について、前記通常アシストマップを選択し、さらに、前記制御部は、自車両が前記横風の前記検出位置に到達する手前の地点において前記アシスト力発生マップの変更を開始し、前記アシスト力発生マップの変更を、複数の段階に分けて徐々に行う。

本発明によれば、横風の影響下における運転者の疲労を軽減することのできる車両の走行制御システムを提供することが可能である。

走行制御システムの構成図である。 電動パワーステアリング装置のアシスト力発生マップの一例を示す図である。 ＥＰＳマップ選択部によるマップ選択処理のフローチャートである。 横風対応モード開始地点決定処理のフローチャートである。 自車両が直線路を走行中に、左からの横風が吹いている状態を示す図である。 図５に示す場合において、ＥＰＳマップ選択部が選択するアシスト力発生マップを示す図である。 自車両が左曲線路を走行中に、左からの横風が吹いている状態を示す図である。 図７に示す場合において、ＥＰＳマップ選択部が選択するアシスト力発生マップを示す図である。 自車両が右曲線路を走行中に、左からの横風が吹いている状態を示す図である。 図９に示す場合において、ＥＰＳマップ選択部が選択するアシスト力発生マップを示す図である。

以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

図１において、符号１は、自動車等の車両の走行制御システムであり、車両の自律的な自動運転を含む走行制御を実施する。この走行制御システム１は、走行制御装置１００を中心として、外部環境認識装置１０、測位装置２０、地図情報処理装置３０、エンジン制御装置４０、変速機制御装置５０、ブレーキ制御装置６０、操舵制御装置７０、警報制御装置８０、通信装置９０等が車内ネットワークを形成する通信バス１５０を介して互いに接続されて構成されている。

図示しないが、車両は、状態量を検出する状態量検出装置を備える。状態量検出装置は、車速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサおよび舵角センサを少なくとも含む。これらのセンサは公知の技術であるため、詳細な説明は省略する。

外部環境認識装置１０は、カメラ、ミリ波レーダやレーザレーダ等の各種デバイスによる自車両周囲の物体の検出情報、測位装置２０で測位した自車両の位置情報、地図情報処理装置３０からの地図情報等により、自車両周囲の外部環境を認識する。

測位装置２０は、衛星測位システム（ＧＮＳＳ）、慣性航法装置および路車間通信の少なくとも一つを用いて車両の現在位置（緯度、経度）を検出する。

地図情報処理装置３０は、地図情報を記憶する地図情報記憶部ＤＢを備える。地図情報には、道路の座標（緯度、経度、標高）、方位角、曲率、縦断面勾配、他の道路との交差の様子等の道路の形状を示す情報が含まれる。

エンジン制御装置４０は、エンジン運転状態を検出する各種センサ類からの信号及び通信バス１５０を介して送信される各種制御情報に基づいて、エンジン（図示せず）の運転状態を制御する。エンジン制御装置４０は、例えば、吸入空気量、スロットル開度、エンジン水温、吸気温度、空燃比、クランク角、アクセル開度、その他の車両情報に基づき、燃料噴射制御、点火時期制御、電子制御スロットル弁の開度制御等を主要とするエンジン制御を実行する。

変速機制御装置５０は、変速位置や車速等を検出するセンサ類からの信号や通信バス１５０を介して送信される各種制御情報に基づいて、自動変速機（図示せず）に供給する油圧を制御し、予め設定された変速特性に従って自動変速機を制御する。

ブレーキ制御装置６０は、例えば、ブレーキスイッチ、４輪の車輪速、ハンドル角、ヨーレート、その他の車両情報に基づき、４輪のブレーキ装置（図示せず）をドライバのブレーキ操作とは独立して制御する。また、ブレーキ制御装置６０は、各輪のブレーキ力に基づいて各輪のブレーキ液圧を算出して、アンチロック・ブレーキ・システムや横すべり防止制御等を行う。

操舵制御装置７０は、電動アクチュエータの出力により車両の舵角を変化させる電動パワーステアリング装置７１を制御する。電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）７１は、公知の技術であるため詳細な説明は省略するが、概略的には、運転者によってステアリングホイールに加えられる操舵力（操舵トルク）を検出する入力検出部７１ａと、車両の舵角を変化させる力を発生する電動アクチュエータ７１ｂと、を備える。

操舵制御装置７０は、入力検出部７１ａによって検出される操舵力Ｔｄに応じて、当該操舵力を保持するアシスト力（アシストトルク）Ｔａを電動アクチュエータ７１ｂによって発生させる。操舵制御装置７０は、操舵力Ｔｄとアシスト力Ｔａとの関係を定めるアシスト力発生マップに基づいて、電動アクチュエータ７１ｂを制御する。

図２に、アシスト力発生マップの一例を示す。図２において、横軸は運転者によってステアリングホイールに加えられる操舵力Ｔｄであり、縦軸は電動アクチュエータ７１ｂに発生させるアシスト力Ｔａである。

また、図２においては、操舵力Ｔｄおよびアシスト力Ｔａが正の値である場合を、車両の進行方向が右方向に変化する方向への操舵である右操舵の場合として示し、操舵力Ｔｄおよびアシスト力Ｔａが負の値である場合を、車両の進行方向が左方向に変化する方向への操舵である左操舵の場合として示す。運転者がステアリングホイールを介して操舵を行う一般的な車両においては、ステアリングホイールを運転者から見て時計回りに回す場合が右操舵であり、ステアリングホイールを反時計回りに回す場合が左操舵である。

詳しくは後述するが、本実施形態においてアシスト力発生マップは可変である。また、アシスト力発生マップは、右操舵の場合と左操舵の場合で異なる特性のものを選択することができる。アシスト力発生マップはＥＰＳマップ選択部１０４によって決定される。

本実施形態においては、アシスト力発生マップは、少なくとも、図２に曲線Ｎとして示す通常アシストマップ、曲線Ｌとして示す低アシストマップ、曲線Ｈ１で示す中アシストマップ、および曲線Ｈ２で示す高アシストマップ、の４つの特性に変更可能である。

これら４つのアシスト力発生マップについて、同一の操舵力Ｔａに対して発生するアシスト力Ｔａは、低アシストマップＬ、通常アシストマップＮ、中アシストマップＨ１、高アシストマップＨ２の順に高くなる。

警報制御装置８０は、車両の各種装置に異常が生じた場合、警報を発生する装置であり、例えば、モニタ、ディスプレイ、アラームランプ等の視覚的な出力と、スピーカ・ブザー等の聴覚的な出力との少なくとも一方を用いて、警告・報知を行う。

通信装置９０は、所定の通信エリアを有する無線通信装置で構成され、自車両の外部の通信装置との間で情報の送受信を行う。通信装置９０は、自車両の通信エリア内に存在する他車両と直接的に通信を行う、いわゆる車車間通信を行う形態であってもよいし、また通信装置９０は、自車両の通信エリア内に存在する無線基地局との通信によりサーバとの間で情報の送受信を行う形態であってもよい。

通信装置９０が送受信する情報は特に限定されるものではないが、本実施形態では、通信装置９０が送受信する情報は、後述する風情報を含む。

風情報は、道路上もしくは道路付近で検出された風の方位角（風向）および風速の情報と、当該風向および風速を検出した地点の位置情報と、当該風向および風速を検出した時刻情報と、を含む。ここで、風情報のうち、風の方位角の情報を風向情報と称し、風速の情報を風速情報と称し、風向情報および風速情報を取得した地点の位置情報を風検出位置情報と称する。風検出位置情報は、少なくとも緯度および経度の情報を含む。

風情報が他車両から受信するものである場合には、当該他車両は、風情報を算出する風情報算出部を有している。走行中の車両において当該車両が走行中に風情報を算出する手段は特に限定されるものではない。

例えば、風情報算出部は、車両に設けられたセンサにより測定される対気速度ベクトルと、車両の進行方位角および車速から求められる対地速度ベクトルと、の比較から、自車両が走行中の地点における風向および風速を算出してもよい。

また例えば、風情報算出部は、道路近辺に設けられた吹き流しの状態を外部環境認識装置が備えるカメラにより認識することにより、自車両が走行中の地点における風向および風速を算出してもよい。

また、風情報算出部は、現在から過去の所定の期間中において、自車両の自動操舵制御中に加えられた風の影響による外乱を検出し、この外乱の検出結果に基づいて自車両が走行中の地点における風向および風速を算出してもよい。

また、風情報がサーバから受信するものである場合には、風情報は、道路上もしくは道路付近に設置された風向風速計により算出される。

本実施形態では一例として、走行制御装置１００は、風情報算出部１０５を備える。したがって、走行制御装置１００は、自車両の走行中において検出した風情報を、通信装置９０を介して外部の他車両やサーバに送信することができる。

次に、走行制御システム１の中心となる走行制御装置１００について説明する。走行制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、入出力装置等がバスに接続されたコンピュータを備えて構成されている。走行制御装置１００は、複数のコンピュータの組み合わせにより構成されていてもよい。

走行制御装置１００は、外部環境認識装置１０、測位装置２０及び地図情報処理装置３０から算出される道路形状情報や、運転者による操作に基づいて、エンジン制御装置４０、変速機制御装置５０、ブレーキ制御装置６０、及び操舵制御装置７０を介した走行制御を実行する。

走行制御装置１００は、電動パワーステアリング装置７１を制御する機能部として、進路形状算出部１０１、風情報取得部１０２、外乱予測部１０３、およびＥＰＳマップ選択部１０４を備える。走行制御装置１００が備えるこれらの構成は、個々の機能を実行する別個のハードウェアとして実装されていてもよいし、所定のプログラムをＣＰＵが実行することによって個々の機能が達成されるようにソフトウェア的に実装されていてもよい。また、走行制御装置１００が備えるこれらの構成は、操舵制御装置７０に組み込まれていてもよい。

進路形状算出部１０１は、測位装置２０および地図情報処理装置３０から出力される情報に基づき、自車両が走行中の道路の進行方向前方の形状の情報である道路形状情報を算出する。進路形状算出部１０１が算出する道路形状情報は、自車両が現在から所定の時間Δｔ秒後までに走行すると予測される道路の形状の情報である。進路形状算出部１０１が算出する道路形状情報には、少なくとも道路の車線中心線の座標（緯度、経度）、曲率、および方位角が含まれる。ここで、曲率には、道路が右および左のいずれに曲がっているかの情報も含まれる。また、道路形状情報には道路の縦断勾配および横断勾配が含まれていてもよい。

風情報取得部１０２は、通信装置９０を経由して受信し風情報を受信する。外乱予測部１０３は、道路形状情報および風情報に基づいて、自車両が将来走行する進路上において
、自車両が風から受ける力（外乱）の強さと方向を算出する。

より具体的には、外乱予測部１０３は、自車両が現在から所定の時間Δｔ秒後までに走行すると予測される道路の座標と、風情報が有する位置座標と、を比較し、自車両の将来の進路上において検出された風情報を抽出する。そして、外乱予測部１０３は、風情報と、当該風情報が検出された地点における自車両の進行方位角と、に基づいて、風によって自車両に車幅方向（横方向）に所定の強さ以上の力が加えられると予測される地点を、横風地点として記憶する。

ＥＰＳマップ選択部１０４は、電動パワーステアリング装置７１の電動アクチュエータ７１ｂに発生させるアシスト力を決定するためのアシスト力発生マップの形状を決定する。すなわち、ＥＰＳマップ選択部１０４は、電動パワーステアリング装置７１によるアシスト力の発生特性を定める。

図３は、ＥＰＳマップ選択部１０４が実行するマップ選択処理のフローチャートである。図３に示すマップ選択処理は、自車両が運転者による手動運転が行われている場合に、所定の周期で繰り返し実行される。

概略的には、ＥＰＳマップ選択部１０４は、横風地点近傍を自車両が走行する場合と、それ以外の場合とで、異なる形状のアシスト力発生マップを選択する。

以下では、横風地点近傍を自車両が走行する場合において、ＥＰＳマップ選択部１０４による、横風地点近傍を自車両が走行する場合における電動パワーステアリング装置７１の制御動作を、横風対応モードと称する。また、横風対応モードの実行時以外の、ＥＰＳマップ選択部１０４による電動パワーステアリング装置７１の制御動作を、通常走行モードと称する。

マップ選択処理では、まずステップＳ１００において、ＥＰＳマップ選択部１０４は、通常走行モードとして、左操舵および右操舵のどちらについても通常アシストマップＮを選択する。通常走行モードでは、左操舵および右操舵の双方で同一形状の通常アシストマップＮが選択されるため、電動パワーステアリング装置７１は、左操舵および右操舵のどちらでも、符号は異なるが、ある操舵力Ｔｄに対して同じアシスト力Ｔａを発生する。

次に、ステップＳ１１０において、ＥＰＳマップ選択部１０４は、図４に示すフローチャートの横風対応モード開始地点決定処理を実行する。横風対応モード開始地点決定処理は、ＥＰＳマップ選択部１０４の動作を、通常走行モードから横風対応モードに変更する地点と、当該横風対応モードの動作内容と、を決定する処理である。

図４を参照して、横風対応モード開始地点決定処理について説明する。

横風対応モード開始地点決定処理では、まずステップＳ２００において、ＥＰＳマップ選択部１０４は、現在から所定の時間Δｔ秒後までに自車両の進路上に横風地点が存在するか否かを判定する。ステップＳ２００において、外乱予測部１０３によって横風地点が記憶されていない場合には、ＥＰＳマップ選択部１０４は、現在から所定の時間後までの自車両の進路上に横風地点が存在しないと判定した場合には、横風対応モード開始地点決定処理を終了し、図３に示すフローチャートに戻る。

なお、本実施形態におけるステップＳ２００の判定は、現在から所定の時間Δｔ秒後までに自車両の進路上に横風地点が存在するか否か、であるが、ステップＳ２００の判定は、自車両の進路上の所定の距離内に横風地点が存在するか否かであってもよい。

一方、ステップＳ２００において、ＥＰＳマップ選択部１０４は、現在から所定の時間後までの自車両の進路上に横風地点が存在すると判定した場合には、ステップＳ２１０へ移行する。

ステップＳ２１０では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、道路形状情報に基づき、横風地点における道路形状を取得する。横風地点における道路形状とは、具体的には、道路の方位角と、道路の曲率と、道路が右および左のいずれに曲がっているかの情報と、が含まれる。

次にステップＳ２２０において、ＥＰＳマップ選択部１０４は、道路形状情報および風情報に基づき、横風地点における自車両に対する相対的な風向を算出する。自車両に対する相対的な風向とは、少なくとも、横風地点における風向が、自車両に対して左から右に流れる向きであるか、または自車両に対して左から右に流れる向きであるか、の情報を含む。

なお、自車両の右および左とは、自車両の進行方向に向いた場合における右および左である。すなわち、自車両の進行方向が北である場合には、東が自車両の右であり、西が自車両の左である。

次に、ステップＳ２３０において、ＥＰＳマップ選択部１０４は、道路形状情報に基づき、横風地点における道路が直線であるか否かを判定する。ステップＳ２３０では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、横風地点における道路の曲率が所定の値以下である場合に、横風地点における道路が直線であると判定する。すなわち、ＥＰＳマップ選択部１０４は、横風地点における道路の曲率半径が所定の値以上であれば、横風地点における道路が直線であると判定する。

ステップＳ２３０において、横風地点における道路が直線であると判定した場合には、ＥＰＳマップ選択部１０４は、ステップＳ２４０に移行する。

ステップＳ２４０では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、横風地点において風上となる方向に進行方向を変化させる操舵方向については高アシストマップＨ２を選択し、横風地点において風下となる方向に進行方向を変化させる操舵方向については通常アシストマップＮを選択する。

すなわち、ステップＳ２４０では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、風によって自車両に加えられる力の方向と反対に操舵する場合には、電動パワーステアリング装置７１に発生させるアシスト力Ｔａを通常走行モードよりも強くし、風によって自車両に加えられる力の方向と同一方向に操舵する場合にはアシスト力Ｔａを通常走行モードと同一とするように、アシスト力発生マップを選択する。

なお、ステップＳ２４０が実行された時点では、ＥＰＳマップ選択部１０４が選択したアシスト力発生マップは、電動パワーステアリング装置７１の動作制御に反映されていない。

次に、ステップＳ２５０において、ＥＰＳマップ選択部１０４は、横風地点から自車両の進路に沿って自車両に向かって所定の距離の地点を、横風対応モード開始地点として設定する。すなわち、横風地点における道路が直線である場合、横風対応モード開始地点は、横風地点よりも手前となる。

横風地点と横風対応モード開始地点との間の距離は、特に限定されるものではなく、固定値であってもよいし可変値であってもよい。本実施形態では一例として、ＥＰＳマップ選択部１０４は、横風地点と横風対応モード開始地点との間の距離を、横風から自車両が風から受けると想定される力の強さと、自車両の操舵に対する応答の遅れと、自車両の車速と、に基づいて算出する。自車両の操舵に対する応答特性は、電動アクチュエータ７１ｂの時定数、自車両の操舵装置の剛性や遊び、タイヤおよびボディの剛性等によって定まる。

例えば、ＥＰＳマップ選択部１０４は、横風から自車両が風から受けると想定される力の強さが強いほど、横風地点と横風対応モード開始地点との間の距離を長くする。また例えば、ＥＰＳマップ選択部１０４は、自車両の操舵に対する応答の遅れが大きいほど、横風地点と横風対応モード開始地点との間の距離を長くする。また例えば、ＥＰＳマップ選択部１０４は、自車両の車速が高いほど、横風地点と横風対応モード開始地点との間の距離を長くする。

ステップＳ２５０の実行後、ＥＰＳマップ選択部１０４は、図３のフローチャートに戻る。

ステップＳ２３０において、横風地点における道路が直線ではないと判定した場合には、ＥＰＳマップ選択部１０４は、ステップＳ３００に移行する。すなわち、横風地点における道路が曲線であると判定した場合には、ＥＰＳマップ選択部１０４は、ステップＳ３００に移行する。

ステップＳ３００では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、横風地点における道路が風上となる方向に曲がっているか否かを判定する。

ステップＳ３００において、横風地点における道路が風上となる方向に曲がっていると判定した場合には、ＥＰＳマップ選択部１０４は、ステップＳ３１０に移行する。すなわち、横風地点において、風によって自車両に加えられる力の方向と、道路の曲がる方向が反対である場合には、ＥＰＳマップ選択部１０４は、ステップＳ３１０に移行する。

ステップＳ３１０では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、横風地点において風上となる方向に進行方向を変化させる操舵方向については高アシストマップＨ２を選択し、横風地点において風下となる方向に進行方向を変化させる操舵方向については低アシストマップＬを選択する。

すなわち、ステップＳ３１０では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、風によって自車両に加えられる力の方向と反対に操舵する場合には、電動パワーステアリング装置７１に発生させるアシスト力Ｔａを通常走行モードよりも強くし、風によって自車両に加えられる力の方向と同一方向に操舵する場合にはアシスト力Ｔａを通常走行モードよりも弱くするように、アシスト力発生マップを選択する。

なお、ステップＳ３１０が実行された時点では、ＥＰＳマップ選択部１０４が選択したアシスト力発生マップは、電動パワーステアリング装置７１の動作制御に反映されていない。

次に、ステップＳ３２０において、ＥＰＳマップ選択部１０４は、横風地点を横風対応モード開始地点として設定する。ステップＳ３２０の実行後、ＥＰＳマップ選択部１０４は、図３のフローチャートに戻る。

ステップＳ３００において、横風地点における道路が風上となる方向に曲がっていないと判定した場合には、ＥＰＳマップ選択部１０４は、ステップＳ３３０に移行する。すなわち、横風地点において、風によって自車両に加えられる力の方向と、道路の曲がる方向が一致する場合には、ＥＰＳマップ選択部１０４は、ステップＳ３３０に移行する。

ステップＳ３３０では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、横風地点において風上となる方向に進行方向を変化させる操舵方向については中アシストマップＨ１を選択し、横風地点において風下となる方向に進行方向を変化させる操舵方向については通常アシストマップＮを選択する。

すなわち、ステップＳ３３０では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、風によって自車両に加えられる力の方向と反対に操舵する場合には、電動パワーステアリング装置７１に発生させるアシスト力Ｔａを通常走行モードよりも若干強くし、風によって自車両に加えられる力の方向と同一方向に操舵する場合にはアシスト力Ｔａを通常走行モードと同一とするように、アシスト力発生マップを選択する。

なお、ステップＳ３３０が実行された時点では、ＥＰＳマップ選択部１０４が選択したアシスト力発生マップは、電動パワーステアリング装置７１の動作制御に反映されていない。

次に、ステップＳ３４０において、ＥＰＳマップ選択部１０４は、横風地点を横風対応モード開始地点として設定する。ステップＳ３４０の実行後、ＥＰＳマップ選択部１０４は、図３のフローチャートに戻る。

以上に説明したように、横風対応モード開始地点決定処理では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、横風対応モード開始地点と、横風対応モード時において選択するアシスト力発生マップと、を決定する。

図３のフローチャートに戻り、ステップＳ１２０において、ＥＰＳマップ選択部１０４は、自車両が横風対応モード開始地点に到達したか否かを判定する。ステップＳ１２０では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、自車両が横風対応モード開始地点から所定の距離内に位置している場合に、自車両が横風対応モード開始地点に到達したと判定する。

前述のように、横風地点における道路が直線である場合には、横風対応モード開始地点は、横風地点から所定の距離だけ手前の地点である。また、横風地点における道路が曲線である場合には、横風対応モード開始地点は、横風地点である。

ステップＳ１２０において、自車両が横風対応モード開始地点に到達したと判定した場合には、ＥＰＳマップ選択部１０４は、ステップ１３０に移行する。ステップＳ１３０では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、横風対応モードを開始する横風対応モード開始処理を実行する。

横風対応モード開始処理では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、電動パワーステアリング装置７１の電動アクチュエータ７１ｂに発生させるアシスト力を決定するためのアシスト力発生マップの形状を、ステップＳ１１０で選択したものに変更する。ここで、ＥＰＳマップ選択部１０４は、アシスト力発生マップの形状の変更が滑らかに変化するように、複数の段階に分けて徐々にアシスト力発生マップの形状を変化させる。

例えば、ステップＳ１３０において、横風対応モードの開始により、アシスト力発生マップの形状を通常アシストマップＮから高アシストマップＨ２に変化させる場合には、ある値の操舵力に対して電動パワーステアリング装置７１発生するアシスト力を、時間の経過とともにクロソイド曲線に沿って徐々に強くする。

このように、アシスト力発生マップの形状の変化を滑らかにすることによって、アシスト力発生マップの形状の変化によって運転者に与える違和感を抑制または防止することができる。

ステップＳ１３０の実行後は、ＥＰＳマップ選択部１０４は、ステップＳ１２０に戻る。

ステップＳ１２０において、ＥＰＳマップ選択部１０４は、自車両が横風対応モード開始地点に到達していないと判定した場合には、ステップＳ１４０に移行する。自車両が横風対応モード開始地点に到達していないと判定する場合には、自車両が横風対応モード開始地点の手前に位置している場合と、自車両が横風対応モード開始地点を既に通過している場合と、が含まれる。

ステップＳ１４０では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、横風対応モードの実行中であるか否かを判定する。横風対応モードが実行中であれば、横風対応モード開始地点を自車両が既に通過した後であるし、横風対応モードが実行中でなければ、横風対応モード開始地点に自車両が到達する前である。

ステップＳ１４０において、横風対応モードの実行中ではないと判定した場合には、ＥＰＳマップ選択部１０４は、ステップＳ１２０に戻る。一方、ステップＳ１４０において、横風対応モードの実行中であると判定した場合には、ＥＰＳマップ選択部１０４は、ステップＳ１５０に移行する。

ステップＳ１５０では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、実行中である横風対応モードを終了する地点を決定する横風対応モード終了地点決定処理を実行する。横風対応モード終了地点決定処理では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、自車両が横風地点を通過後に横風による外乱を受けなくなった後であって、かつ横風による外乱が継続しやすい区間を除いた最も近い場所を、横風対応モード終了地点として設定する。

自車両が横風による外乱を受けなくなったか否かの判定方法は特に限定されるものではないが、例えばＥＰＳマップ選択部１０４は、外部環境認識装置１０やヨーレートセンサ等によって認識される自車両の進行方向と、操舵装置の舵角とのずれが所定の値以上である場合に、自車両が横風による外乱を受けていると判定する。

また、横風による外乱が継続しやすい区間とは、ＥＰＳマップ選択部１０４が地図情報に基づき認識するものである。例えばＥＰＳマップ選択部１０４は、橋や高架道路状の区間、所定の距離内で複数のトンネルが連続する区間、所定の距離内でビルの谷間が連続する区間等を、横風による外乱が継続しやすい区間として認識する。

次に、ステップＳ１６０では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、自車両が横風対応モード終了地点に到達したか否かを判定する。ステップＳ１７０では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、自車両が横風対応モード終了地点から所定の距離内に位置している場合に、自車両が横風対応モード終了地点に到達したと判定する。

ステップＳ１６０において、自車両が横風対応モード終了地点に到達していないと判定した場合には、ＥＰＳマップ選択部１０４は、ステップＳ１５０に戻る。

そして、ステップＳ１６０において、自車両が横風対応モード終了地点に到達したと判定した場合には、ＥＰＳマップ選択部１０４は、ステップＳ１７０に移行し、横風対応モード終了処理を実行する。

横風対応モード収容処理では、ＥＰＳマップ選択部１０４は、電動パワーステアリング装置７１の電動アクチュエータ７１ｂに発生させるアシスト力を決定するためのアシスト力発生マップの形状を、ステップＳ１１０で選択したものから通常アシストマップＮに変更する。ここで、ＥＰＳマップ選択部１０４は、アシスト力発生マップの形状の変更が滑らかに変化するように、複数の段階に分けて徐々にアシスト力発生マップの形状を変化させる。

例えば、ステップＳ１７０において、横風対応モードの終了により、アシスト力発生マップの形状を高アシストマップＨ２から通常アシストマップＮに変化させる場合には、ある値の操舵力に対して電動パワーステアリング装置７１発生するアシスト力を、時間の経過とともにクロソイド曲線に沿って徐々に弱くする。

このように、アシスト力発生マップの形状の変化を滑らかにすることによって、アシスト力発生マップの形状の変化によって運転者に与える違和感を抑制または防止することができる。

ステップＳ１７０の実行後は、ＥＰＳマップ選択部１０４はマップ選択処理を終了し、新たにマップ選択処理を実行する。

以上に説明した構成を有する走行制御システム１による制御を説明する。図５に、横風地点Ｐにおける道路２０１の形状が直線であり、自車両２００が横風地点Ｐに到達した状態を示す。図５に示す例では、道路２０１は、南北方向に直線状であり、自車両２００の進行方向は北である。また、横風Ｗ１は西から東に向かって吹いているものとする。

図５に示す状態においては、図６に示すように、ＥＰＳマップ選択部１０４によって、電動パワーステアリング装置７１の左操舵については、高アシストマップＨ２が選択され、右操舵については、通常アシストマップＮが選択されている（ステップＳ２４０）。なお、図６では、左操舵の領域において、比較の参考のために通常アシストマップＮを二点鎖線により示してある。

すなわち、本実施形態の走行制御システム１では、図５に示すように横風Ｗ１が吹いている直線路を走行中において、横風Ｗ１が自車両２００を押す力に抗する方向に操舵する場合（左操舵の場合）に、電動パワーステアリング装置７１が通常走行時よりも強いアシスト力を発生する。また、図５に示す場合において、本実施形態の走行制御システム１では、横風Ｗ１が自車両２００を押す力に沿う方向に操舵する場合（右操舵の場合）には、電動パワーステアリング装置７１は通常走行時と同じアシスト力のままである。このため、本実施形態の走行制御システム１では、横風Ｗ１が吹いている中で、自車両を直進状態に保つための運転者の操舵力を軽減し、運転者の疲労を軽減することができる。

図７に、横風地点Ｐにおける道路２０１の形状が風上に向かって曲がる曲線であり、自車両２００が横風地点Ｐに到達した状態を示す。図７に示す例では、道路２０１は、北を向いている自車両２００の位置から見て西方向に向かって曲がる曲線であり、横風Ｗ１は西から東に向かって吹いているものとする。

図７に示す状態においては、図８に示すように、ＥＰＳマップ選択部１０４によって、電動パワーステアリング装置７１の左操舵については、高アシストマップＨ２が選択され、右操舵については、低アシストマップＬが選択されている（ステップＳ３１０）。なお、図８では、比較の参考のために通常アシストマップＮを二点鎖線により示してある。

すなわち、本実施形態の走行制御システム１では、図７に示すように自車両の左から横風Ｗ１が吹いており、風上（左）に曲がる曲線路を走行中において、横風Ｗ１が自車両２００を押す力に抗する方向に操舵する場合（左操舵の場合）に、電動パワーステアリング装置７１が通常走行時よりも強いアシスト力を発生する。また、図７に示す場合において、本実施形態の走行制御システム１では、横風Ｗ１が自車両２００を押す力に沿う方向に操舵する場合（右操舵の場合）には、電動パワーステアリング装置７１は通常走行時よりも弱いアシスト力を発生する。このため、本実施形態の走行制御システム１では、横風Ｗ１が自車両２００を押す力に抗して曲線路に沿って自車両２００を走行させるための運転者の操舵力を軽減し、運転者の疲労を軽減することができる。

また一般的に、図７に示す場合では、横風Ｗ１による自車両２００を曲線路の外方向へ押す力と、自車両２００のセルフアライニングトルクとが組み合わさることによって、自車両２００を曲線路の外方向に向かわせる操舵力に対する自車両２００の応答が過敏となるため、運転者による進路維持操作が困難になりやすい。しかし、本実施形態の走行制御システム１では、自車両２００を横風Ｗ１の力に従って曲線路の外方向に向かわせる操舵のアシスト力を弱くすることにより、自車両２００の曲線路の外方向に向かう操舵に対する応答を鈍くすることができ、運転者による進路維持操作を容易とし、運転者の疲労を軽減することができる。

図９に、横風地点Ｐにおける道路２０１の形状が風下に向かって曲がる曲線であり、自車両２００が横風地点Ｐに到達した状態を示す。図９に示す例では、道路２０１は、北を向いている自車両２００の位置から見て東方向に向かって曲がる曲線であり、横風Ｗ１は西から東に向かって吹いているものとする。

図９に示す状態においては、図１０に示すように、ＥＰＳマップ選択部１０４によって、電動パワーステアリング装置７１の左操舵については、中アシストマップＨ１が選択され、右操舵については、通常アシストマップＮが選択されている（ステップＳ３３０）。なお、図１０では、比較の参考のために通常アシストマップＮを二点鎖線により示してある。

すなわち、本実施形態の走行制御システム１では、図９に示すように自車両の左から横風Ｗ１が吹いており、風下（右）に曲がる曲線路を走行中において、横風Ｗ１が自車両２００を押す力に抗する方向に操舵する場合（左操舵の場合）に、電動パワーステアリング装置７１が通常走行時よりもやや強いアシスト力を発生する。また、図９に示す場合において、本実施形態の走行制御システム１では、横風Ｗ１が自車両２００を押す力に沿う方向に操舵する場合（右操舵の場合）には、電動パワーステアリング装置７１は通常走行時と同様のアシスト力を発生する。

図９に示すような右旋回時における左操舵時には自車両２００のセルフアライニングトルクがアシスト力と同様の効果を生じるため、他の場合よりも風上に向かって操舵する場合に発生するアシスト力を弱めている。図９に示す場合においても、本実施形態の走行制御システム１では、横風Ｗ１が自車両２００を押す力に抗して曲線路に沿って自車両２００を走行させるための運転者の操舵力を軽減し、運転者の疲労を軽減することができる。

以上に説明したように、本実施形態の走行制御システム１は、自車両２００が横風地点Ｐを走行する際において、風上に向かう操舵に対して電動パワーステアリング装置７１が発生するアシスト力を、風下に向かう操舵に対して電動パワーステアリング装置７１が発生するアシスト力よりも強くなるように、電動パワーステアリング装置７１のアシスト力発生マップを変更するＥＰＳマップ選択部１０４を備える。そして、前述のように、本実施形態の走行制御システム１は、横風に抗して自車両２００の進路を維持する操舵における、運転者の操舵力を軽減し、運転者の疲労を軽減することができる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の走行制御システムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１ 走行制御システム、
１０ 外部環境認識装置、
２０ 測位装置、
３０ 地図情報処理装置、
４０ エンジン制御装置、
５０ 変速機制御装置、
６０ ブレーキ制御装置、
７０ 操舵制御装置、
７１ 電動パワーステアリング装置、
７１ａ 入力検出部、
７２ａ 電動アクチュエータ、
８０ 警報制御装置、
１００ 走行制御装置、
１０１ 進路形状算出部、
１０２ 風情報取得部、
１０３ 外乱予測部、
１０４ ＥＰＳマップ選択部、
１０５ 風情報算出部、
２００ 自車両、
２０１ 道路。

Claims (1)

1. 電動パワーステアリング装置と、
   測位装置と、
   地図情報を出力する地図情報処理装置と、
   自車両の進路上において検出された自車両に対して横から吹く横風の風向および検出位置の情報を含む風情報を受信する通信装置と、
   を備える車両の走行制御装置であって、
   自車両が前記横風の前記検出位置を走行する際において、前記横風の風上に向かう操舵に対して前記電動パワーステアリング装置が発生するアシスト力を、前記横風の風下に向かう操舵に対して前記電動パワーステアリング装置が発生するアシスト力よりも強くなるように、前記電動パワーステアリング装置のアシスト力発生マップを変更する制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記地図情報から前記横風の前記検出位置における道路の形状を取得し、
   前記横風の前記検出位置において道路が直線状であると判定した場合には、前記横風の風上に向かう操舵について、アシスト力が通常時よりも高くなる中アシストマップを選択し、前記横風の風下に向かう操舵について、アシスト力が通常時と同等となる通常アシストマップを選択し、
   前記横風の前記検出位置において道路が風上となる方向に曲がっていると判定した場合には、前記横風の風上に向かう操舵について、アシスト力が前記中アシストマップよりも高くなる高アシストマップを選択し、前記横風の風下に向かう操舵について、アシスト力が前記通常アシストマップよりも弱くなる低アシストマップを選択し、
   前記横風の前記検出位置において道路が風下となる方向に曲がっていると判定した場合には、前記横風の風上に向かう操舵について、前記高アシストマップを選択し、前記横風の風下に向かう操舵について、前記通常アシストマップを選択し、
   さらに、前記制御部は、自車両が前記横風の前記検出位置に到達する手前の地点において前記アシスト力発生マップの変更を開始し、前記アシスト力発生マップの変更を、複数の段階に分けて徐々に行う
   ことを特徴とする車両の走行制御システム。

Images