JP6784223B2 - 車両の操舵支援装置および操舵支援制御方法 - Google Patents
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Description
第3の態様は、操舵入力装置および転舵装置を有する車両における操舵支援制御プログラムを提供する。第3の態様に係る操舵支援制御プログラムは、操舵角の変化量に対する転舵角の変化量の比を伝達比とするとき、前記車両の走行状態または走路情報の少なくともいずれか一方に基づき決定された転舵角を実現するように前記転舵装置の駆動を制御する自動操舵モードの際における第1の伝達比を、前記転舵角の変化速度に応じて、前記操舵入力装置を介して入力される操舵角に応じて前記転舵装置が作動する手動操舵モードの際における第2の伝達比とは異なるように決定するための機能と、前記決定された第1の伝達比に基づいて、前記自動操舵モードを実行するための機能とを、コンピュータによって実現させる。第3の態様に係る操舵支援制御プログラムによれば、第2の態様に係る車両における操舵支援制御方法と同様の利点を得ることができる。
図1に示すように、第1の実施形態に係る操舵支援装置10は、車両500に搭載されて用いられる。操舵支援装置10は、制御装置100、操舵角を検出する回転角センサ20、トルクセンサ21、前方カメラ22、車室内カメラ23、ミリ波レーダ24、車輪速度センサ25、GPS26、舵角可変装置31および転舵補助装置32を備えている。車両500は、前側車輪501、操舵入力装置としてのステアリングホイール41、転舵装置42を含む操舵機構40、フロントガラス510およびフロントバンパ520を備えている。なお、車両は、対象物を検出する検出部として、少なくとも、ミリ波レーダ24を備えていれば良く、ミリ波レーダ24と共に、前方カメラ22、および、ライダー(LIDAR:レーザレーダ)の少なくともいずれか1つが備えられていても良い。あるいは、ミリ波レーダ24に代えてステレオカメラが備えられていてもよく、またはミリ波レーダ24と共にステレオカメラが備えられていても良い。本実施形態においては、前方カメラ22およびミリ波レーダ24が検出部として備えられている。
θg*=(α−1)θs 式(1)
目標差動角演算部M2は、算出された目標差動角θg*を舵角可変装置31に送信する。舵角可変装置31では、モータ制御部が受信した目標差動角θg*を実現するモータトルク指令値に変換し、モータを制御して目標差動角θg*を実現する。なお、目標差動角θg*に代えて目標差動角変化量Δθg*を求め、モータ制御部に対して送信しても良い。この場合には、起点となる角度θgを目標差動角変化量Δθg*に加算することによって、モータに送信すべき指令値を算出することができる。また、運転者によって視覚的に看取されるステアリングホイール41の動きは変化量であるが、モータに対するモータトルク指令値は、目標差動角θg*を実現する指令値である。
θg*=(1−1/α)θw 式(1)
第2の実施形態に係る操舵支援装置は、車両の走行状態として、転舵装置42の転舵角θwの時間変化、すなわち、転舵角速度に応じて第1の伝達比αautoを決定する点において第1の実施形態に係る操舵支援装置10と異なる。なお、第2の実施形態に係る操舵支援装置は、第1の実施形態に係る操舵支援装置10と同様の構成を備えているので、同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
第3の実施形態に係る操舵支援装置10は、車両の走行状態として、車両500の車速Vに応じて第1の伝達比αautoを決定する点において第1の実施形態に係る操舵支援装置10と異なる。なお、第3の実施形態に係る操舵支援装置は、第1の実施形態に係る操舵支援装置10と同様の構成を備えているので、同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
第4の実施形態に係る操舵支援装置10は、走路情報として、旋回曲率に応じて第1の伝達比αautoを決定する点において第1の実施形態に係る操舵支援装置10と異なる。なお、第4の実施形態に係る操舵支援装置は、第1の実施形態に係る操舵支援装置10と同様の構成を備えているので、同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
第5の実施形態に係る操舵支援装置10は、走路情報として、旋回曲率ρの変化率に応じて第1の伝達比αautoを決定する点において第1の実施形態に係る操舵支援装置10と異なる。なお、第5の実施形態に係る操舵支援装置は、第1の実施形態に係る操舵支援装置10と同様の構成を備えているので、同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
(1)第1の変形例:上記実施形態においては、操舵機構40として、舵角可変装置31と転舵補助装置32との組み合わせか用いられているが、ステアリングホイール41と転舵装置42との間に機械的な接続のない、ステアバイワイヤ機構が用いられても良い。この場合には、ステアリングホイール41と接続されている上側ステアリングシャフトの先端には反力を与えるためのモータが装着され、転舵装置42にはモータを含む転舵装置駆動部が配置される。また、手動操舵モード時には、制御装置100によって転舵角が決定され、転舵補助装置32が制御され、転舵装置42が駆動される。さらに、操舵入力装置として回転操作されるステアリングホイール41に代えて、直線操作されるスティック状の操舵入力装置、すなわち、ステアリングスティックが用いられても良い。ステアリングスティックは、例えば、中立位置を中点に有する直線上を往復動され、直線上の操作位置が操舵角θsに相当する。直線上の操作位置である操舵位置は操舵角θsに変換され、既述の処理に用いられる。したがって、操舵入力装置の操舵角は操舵位置をも含む概念であり、この場合であっても操舵位置の変化量に関して、操舵角の変化量と同様の問題が発生し得る。ステアバイワイヤ機構が採用される場合においても、上記実施形態において説明した利点を得ることができる。
適用例2:適用例1に記載の車両の操舵支援装置において、前記伝達比決定部は、さらに、前記転舵角に応じて、前記第1の伝達比を決定する、車両の操舵支援装置。
適用例3:適用例2に記載の車両の操舵支援装置において、前記伝達比決定部は、前記転舵角が大きくなるに連れて、前記第1の伝達比が大きくなるように決定する、車両の操舵支援装置。
適用例4:適用例1から3のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置において、前記伝達比決定部は、さらに、前記転舵角の変化速度に応じて、前記第1の伝達比を決定する、車両の操舵支援装置。
適用例5:適用例4に記載の車両の操舵支援装置において、前記伝達比決定部は、前記転舵角の変化速度が大きくなるに連れて、前記第1の伝達比が大きくなるように決定する、車両の操舵支援装置。
適用例6:適用例1から5のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置において、前記伝達比決定部はさらに、前記車両の速度に応じて、前記第1の伝達比を決定する、車両の操舵支援装置。
適用例7:適用例1から6のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置において、前記伝達比決定部はさらに、旋回曲率に応じて前記第1の伝達比を決定する、車両の操舵支援装置。
適用例8:適用例7に記載の車両の操舵支援装置において、前記伝達比決定部は、前記旋回曲率が大きくなるに連れて前記伝達比が大きくなるように変更する、車両の操舵支援装置。
適用例9:適用例1から8のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置において、前記伝達比決定部はさらに、前記操舵支援装置の自信度に応じて前記第1の伝達比を決定する、車両の操舵支援装置。
適用例10:適用例9に記載の車両の操舵支援装置において、前記伝達比決定部は、前記自信度が低くなるに連れて、前記第1の伝達比が小さくなるように決定する、車両の操舵支援装置。
適用例11:適用例1から10のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置はさらに、前記操舵角と前記転舵角との間に差動角を発生させる舵角可変装置を備え、前記操舵制御部は、さらに、前記第1の伝達比または前記第2の伝達比に応じた差動角を発生させるよう前記舵角可変装置を制御する、車両の操舵支援装置。
適用例12:適用例11に記載の車両の操舵支援装置において、前記操舵制御部はさらに、直進から旋回または旋回から直進へ移行する際に、前記転舵角を変更する前に前記操舵角を変更するよう前記第1の伝達比にて前記舵角可変装置を制御する、車両の操舵支援装置。
適用例13:適用例1から10のいずれか一項に記載の操舵支援装置において、前記操舵制御部は、さらに、前記手動操舵モードの実行時、前記操舵角と前記第2の伝達比とを用いて前記転舵角を決定し、決定された前記転舵角を実現するように前記転舵装置駆動部を制御する、車両の操舵支援装置。
適用例14:適用例13に記載の車両の操舵支援装置はさらに、前記操舵入力装置を駆動する操舵入力装置駆動部を備え、前記操舵制御部はさらに、直進から旋回または旋回から直進へ移行する際に、前記転舵角を変更する前に前記操舵角を変更するよう前記第1の伝達比にて前記操舵入力装置駆動部を制御する、車両の操舵支援装置。
Claims (14)
- 操舵入力装置(41)および転舵装置(42)を有する車両(500)の操舵支援装置(10)であって、
前記車両の走行状態または走路情報の少なくともいずれか一方に基づいて決定された転舵角を実現するように前記転舵装置の駆動を制御する自動操舵モードを実行する操舵制御部(100、P1)と、
操舵角の変化量に対する転舵角の変化量の比である伝達比を決定する伝達比決定部(100、P2)であって、前記転舵角の変化速度に応じて、前記自動操舵モードの際における第1の伝達比を、前記操舵入力装置を介して入力される前記操舵角に応じて前記転舵装置が作動する手動操舵モードの際における第2の伝達比とは異なるように決定する、伝達比決定部と、を備える、車両の操舵支援装置。 - 請求項1に記載の車両の操舵支援装置において、
前記伝達比決定部は、前記転舵角の変化速度が大きくなるに連れて、前記第1の伝達比が大きくなるように決定する、車両の操舵支援装置。 - 操舵入力装置(41)および転舵装置(42)を有する車両(500)の操舵支援装置(10)であって、
前記車両の走行状態または走路情報の少なくともいずれか一方に基づいて決定された転舵角を実現するように前記転舵装置の駆動を制御する自動操舵モードを実行する操舵制御部(100、P1)と、
操舵角の変化量に対する転舵角の変化量の比である伝達比を決定する伝達比決定部(100、P2)であって、前記転舵角に応じて、前記自動操舵モードの際における第1の伝達比を、前記操舵入力装置を介して入力される前記操舵角に応じて前記転舵装置が作動する手動操舵モードの際における第2の伝達比とは異なるように決定する、伝達比決定部と、を備える、車両の操舵支援装置。 - 請求項3に記載の車両の操舵支援装置において、
前記伝達比決定部は、前記転舵角が大きくなるに連れて、前記第1の伝達比が大きくなるように決定する、車両の操舵支援装置。 - 操舵入力装置(41)および転舵装置(42)を有する車両(500)の操舵支援装置(10)であって、
前記車両の走行状態または走路情報の少なくともいずれか一方に基づいて決定された転舵角を実現するように前記転舵装置の駆動を制御する自動操舵モードを実行する操舵制御部(100、P1)と、
操舵角の変化量に対する転舵角の変化量の比である伝達比を決定する伝達比決定部(100、P2)であって、前記自動操舵モードの際における第1の伝達比を、前記操舵入力装置を介して入力される前記操舵角に応じて前記転舵装置が作動する手動操舵モードの際における第2の伝達比とは異なるように決定し、旋回曲率が大きくなるに連れて前記伝達比が大きくなるように変更する、伝達比決定部と、を備える、車両の操舵支援装置。 - 操舵入力装置(41)および転舵装置(42)を有する車両(500)の操舵支援装置(10)であって、
前記車両の走行状態または走路情報の少なくともいずれか一方に基づいて決定された転舵角を実現するように前記転舵装置の駆動を制御する自動操舵モードを実行する操舵制御部(100、P1)と、
操舵角の変化量に対する転舵角の変化量の比である伝達比を決定する伝達比決定部(100、P2)であって、前記操舵支援装置の自信度に応じて、前記自動操舵モードの際における第1の伝達比を、前記操舵入力装置を介して入力される前記操舵角に応じて前記転舵装置が作動する手動操舵モードの際における第2の伝達比とは異なるように決定する、伝達比決定部と、を備える、車両の操舵支援装置。 - 請求項6に記載の車両の操舵支援装置において、
前記伝達比決定部は、前記自信度が低くなるに連れて、前記第1の伝達比が小さくなるように決定する、車両の操舵支援装置。 - 操舵入力装置(41)および転舵装置(42)を有する車両(500)の操舵支援装置(10)であって、
前記車両の走行状態または走路情報の少なくともいずれか一方に基づいて決定された転舵角を実現するように前記転舵装置の駆動を制御する自動操舵モードを実行する操舵制御部(100、P1)と、
操舵角と前記転舵角との間に差動角を発生させる舵角可変装置(31)と、
操舵角の変化量に対する転舵角の変化量の比である伝達比を決定する伝達比決定部(100、P2)であって、前記自動操舵モードの際における第1の伝達比を、前記操舵入力装置を介して入力される前記操舵角に応じて前記転舵装置が作動する手動操舵モードの際における第2の伝達比とは異なるように決定する、伝達比決定部と、を備え、
前記操舵制御部は、さらに、前記第1の伝達比または前記第2の伝達比に応じた差動角を発生させるよう前記舵角可変装置を制御し、直進から旋回または旋回から直進へ移行する際に、前記転舵角を変更する前に前記操舵角を変更するよう前記第1の伝達比にて前記舵角可変装置を制御する、車両の操舵支援装置。 - 操舵入力装置(41)および転舵装置(42)を有する車両(500)の操舵支援装置(10)であって、
前記車両の走行状態または走路情報の少なくともいずれか一方に基づいて決定された転舵角を実現するように前記転舵装置の駆動を制御する自動操舵モードを実行する操舵制御部(100、P1)と、
操舵角の変化量に対する転舵角の変化量の比である伝達比を決定する伝達比決定部(100、P2)であって、前記自動操舵モードの際における第1の伝達比を、前記操舵入力装置を介して入力される前記操舵角に応じて前記転舵装置が作動する手動操舵モードの際における第2の伝達比とは異なるように決定する、伝達比決定部と、を備え、
前記操舵制御部は、さらに、前記手動操舵モードの実行時、前記操舵角と前記第2の伝達比とを用いて前記転舵角を決定し、決定された前記転舵角を実現するように前記転舵装置の駆動を制御する、車両の操舵支援装置。 - 請求項9に記載の車両の操舵支援装置はさらに、
前記操舵入力装置を駆動する操舵入力装置駆動部を備え、
前記操舵制御部はさらに、直進から旋回または旋回から直進へ移行する際に、前記転舵角を変更する前に前記操舵角を変更するよう前記第1の伝達比にて前記操舵入力装置の駆動を制御する、車両の操舵支援装置。 - 請求項1から10のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置において、
前記伝達比決定部は、さらに、前記車両の走行状態または走路情報の少なくともいずれか一方に基づいて、前記第1の伝達比を決定する、車両の操舵支援装置。 - 請求項1から11のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置において、
前記伝達比決定部はさらに、前記車両の速度に応じて、前記第1の伝達比を決定する、車両の操舵支援装置。 - 操舵入力装置および転舵装置を有する車両における操舵支援制御方法であって、
操舵角の変化量に対する転舵角の変化量の比を伝達比とするとき、前記車両の走行状態または走路情報の少なくともいずれか一方に基づき決定された転舵角を実現するように前記転舵装置の駆動を制御する自動操舵モードの際における第1の伝達比を、前記転舵角の変化速度に応じて、前記操舵入力装置を介して入力される操舵角に応じて前記転舵装置が作動する手動操舵モードの際における第2の伝達比とは異なるように決定し、
前記決定された第1の伝達比に基づいて、前記自動操舵モードを実行する、車両における操舵支援制御方法。 - 操舵入力装置および転舵装置を有する車両における操舵支援制御プログラムであって、
操舵角の変化量に対する転舵角の変化量の比を伝達比とするとき、前記車両の走行状態または走路情報の少なくともいずれか一方に基づき決定された転舵角を実現するように前記転舵装置の駆動を制御する自動操舵モードの際における第1の伝達比を、前記転舵角の変化速度に応じて、前記操舵入力装置を介して入力される操舵角に応じて前記転舵装置が作動する手動操舵モードの際における第2の伝達比とは異なるように決定するための機能と、
前記決定された第1の伝達比に基づいて、前記自動操舵モードを実行するための機能とを、コンピュータによって実現させる、車両にける操舵支援制御プログラム。
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