JP6817768B2 - Steering assist ratio calculation device for power steering system and steering assist ratio calculation method for power steering system - Google Patents
Steering assist ratio calculation device for power steering system and steering assist ratio calculation method for power steering system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6817768B2 JP6817768B2 JP2016191461A JP2016191461A JP6817768B2 JP 6817768 B2 JP6817768 B2 JP 6817768B2 JP 2016191461 A JP2016191461 A JP 2016191461A JP 2016191461 A JP2016191461 A JP 2016191461A JP 6817768 B2 JP6817768 B2 JP 6817768B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- assist ratio
- power steering
- steering system
- average
- arm
- 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
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 title claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 54
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 36
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims description 32
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 19
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 48
- 230000008859 change Effects 0.000 description 30
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 15
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 230000003183 myoelectrical effect Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 210000000852 deltoid muscle Anatomy 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002567 electromyography Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
本発明は、パワーステアリングシステムの操舵アシスト比演算装置及びパワーステアリングシステムの操舵アシスト比演算方法に関する。 The present invention relates to a steering assist ratio calculation device for a power steering system and a steering assist ratio calculation method for a power steering system.
従来、例えば下記の特許文献1には、三角筋電極から筋電位を検出して、積分筋電位を求め、積分筋電位に基づいてアクティブ状態かパッシブ状態かを判定し、アクティブ状態かパッシブ状態であるかの情報と共に、感圧センサ、車両操舵状態検出部、官能評価入力部からの情報を収集して記憶し、これらの情報を用いて操舵感の要因の評価を行うことが記載されている。
Conventionally, for example, in
ドライバーが車両を運転する際に、ステアリング操舵は運転操作の主要な部分の1つを占めており、操舵感を向上させることで運転フィーリングを高めることができる。しかし、上記特許文献に記載された技術は、操舵感の要因の評価を行うものであり、操舵感を向上させることは何ら想定していなかった。 When the driver drives the vehicle, steering is one of the main parts of the driving operation, and the driving feeling can be enhanced by improving the steering feeling. However, the technique described in the above patent document evaluates the factors of the steering feeling, and it is not expected to improve the steering feeling at all.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、操舵のアシスト比を最適に設定することで運転者の操舵感を向上することが可能な、新規かつ改良された操舵アシスト比演算装置及び操舵アシスト比演算装置方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is that it is possible to improve the steering feeling of the driver by optimally setting the steering assist ratio. It is an object of the present invention to provide a new and improved steering assist ratio calculation device and a steering assist ratio calculation device method.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、パワーステアリングシステムで設定されるステアリング操舵のアシスト比の複数の設定値それぞれについて、カーブを走行する際の平均車速及び平均ヨーレートの相違に応じて分類される運転状態ごとに、車両を運転する個人のドライバーから、前記ドライバーの前記ステアリング操舵に関連する腕の加速度および腕の筋活動量を取得する生体情報取得部と、前記運転状態ごとに、前記腕の加速度および前記腕の筋活動量の離散度が低くなるアシスト比のピーク値をそれぞれ演算するアシスト比演算部と、前記アシスト比のピーク値と、前記運転状態とを対応付けてデータベースに記憶する記憶部と、前記アシスト比のピーク値の平均値を基準とした前記アシスト比のピーク値の標準偏差を求めるアシスト比偏差算出部と、前記ドライバーが実際に車両を運転する際に前記パワーステアリングシステムで設定される前記アシスト比として、前記ドライバーに対応する前記標準偏差に基づいて、前記アシスト比のピーク値の平均値、運転経路に応じた運転状態を前記データベースに当てはめて得られるアシスト比、将来の運転状態を前記データベースに当てはめて得られるアシスト比、又は現在の運転状態を前記データベースに当てはめて得られるアシスト比、のいずれかを選択するアシスト比選択部と、を備える、パワーステアリングシステムの操舵アシスト比決定装置が提供される。 In order to solve the above problem, according to a certain viewpoint of the present invention, the difference between the average vehicle speed and the average yaw rate when driving on a curve is obtained for each of a plurality of set values of the steering assist ratio set by the power steering system. For each driving state classified according to the above, a biological information acquisition unit that acquires the acceleration of the arm and the amount of muscle activity of the arm related to the steering of the driver from an individual driver who drives the vehicle, and the driving state. Each time, the assist ratio calculation unit that calculates the peak value of the assist ratio at which the acceleration of the arm and the degree of dispersion of the muscle activity of the arm become low are associated with the peak value of the assist ratio and the driving state. driving a storage unit for storing the database, and the assist ratio deviation calculating unit for determining the standard deviation of the peak value of the assist ratio based on the average value of the peak value of the assist ratio, the driver actually vehicle Te As the assist ratio set by the power steering system, the average value of the peak values of the assist ratio and the driving state according to the driving path are applied to the database based on the standard deviation corresponding to the driver. The assist ratio selection unit for selecting either the obtained assist ratio, the assist ratio obtained by applying the future driving state to the database, or the assist ratio obtained by applying the current driving state to the database is provided. , A steering assist ratio determining device for a power steering system is provided.
また、前記アシスト比演算部は、前記腕の加速度および前記腕の筋活動量のZスコアの離散度が低くなる前記アシスト比のピーク値を演算するものであっても良い。 Further, the assist ratio calculation unit may calculate the peak value of the assist ratio at which the degree of discreteness of the Z score of the acceleration of the arm and the muscle activity of the arm becomes low.
また、前記アシスト比演算部は、複数の前記アシスト比と前記Zスコアの離散度との関係を近似した近似曲線に基づいて前記Zスコアの離散度が低くなる前記アシスト比のピーク値を演算するものであっても良い。 Further, the assist ratio calculation unit calculates the peak values of a plurality of the assist ratio and the assist ratio discrete degree decreases the Z score based relationship approximate curve that approximates a discrete degree of the Z score It may be a thing.
また、地図情報から得られるカーブ区間毎に車速及びヨーレートを取得し、全カーブ区間で車速及びヨーレートを平均することで、前記運転経路に応じた平均車速及び平均ヨーレートを前記運転経路に応じた前記運転状態として取得するものであっても良い。 Further, by acquiring the vehicle speed and the yaw rate for each curve section obtained from the map information and averaging the vehicle speed and the yaw rate in all the curve sections, the average vehicle speed and the average yaw rate according to the driving route can be obtained according to the driving route. It may be acquired as an operating state.
また、撮像装置から得られる画像情報に基づいて将来の前記運転状態を予測するものであっても良い。 Further, the future operating state may be predicted based on the image information obtained from the image pickup apparatus.
また、現在の前記運転状態として、車両速度及びヨーレートのセンサ値を取得するものであっても良い。 Further, as the current driving state, the sensor values of the vehicle speed and the yaw rate may be acquired.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、パワーステアリングシステムで設定されるステアリング操舵のアシスト比の複数の設定値それぞれについて、カーブを走行する際の平均車速及び平均ヨーレートの相違に応じて分類される運転状態ごとに、車両を運転する個人のドライバーから、前記ドライバーの前記ステアリング操舵に関連する腕の加速度および腕の筋活動量を取得するステップと、前記運転状態ごとに、前記腕の加速度および前記腕の筋活動量の離散度が低くなるアシスト比のピーク値をそれぞれ演算するステップと、前記アシスト比のピーク値と、前記運転状態とを対応付けてデータベースに記録するステップと、前記アシスト比のピーク値の平均値を基準とした前記アシスト比のピーク値の標準偏差を求めるステップと、前記ドライバーが実際に車両を運転する際に前記パワーステアリングシステムで設定される前記アシスト比として、前記ドライバーに対応する前記標準偏差に基づいて、前記アシスト比のピーク値の平均値、運転経路に応じた運転状態を前記データベースに当てはめて得られるアシスト比、将来の運転状態を前記データベースに当てはめて得られるアシスト比、又は現在の運転状態を前記データベースに当てはめて得られるアシスト比、のいずれかを選択するステップと、を備える、パワーステアリングシステムの操舵アシスト比決定方法が提供される。 Further, in order to solve the above-mentioned problems, according to another viewpoint of the present invention, the average vehicle speed and the average when driving on a curve are obtained for each of a plurality of set values of the steering assist ratio set by the power steering system. For each driving state classified according to the difference in yaw rate, a step of acquiring arm acceleration and arm muscle activity related to the steering of the driver from an individual driver who drives the vehicle, and the driving state. For each step, the step of calculating the peak value of the assist ratio at which the acceleration of the arm and the degree of dispersion of the muscle activity of the arm become low, the peak value of the assist ratio, and the driving state are associated with each other in the database. A step to record, a step to obtain a standard deviation of the peak value of the assist ratio based on the average value of the peak values of the assist ratio, and a step set by the power steering system when the driver actually drives the vehicle. As the assist ratio, the average value of the peak values of the assist ratio, the assist ratio obtained by applying the driving state according to the driving route to the database, and the future driving state based on the standard deviation corresponding to the driver. Provided is a method for determining the steering assist ratio of the power steering system, which comprises a step of selecting either an assist ratio obtained by applying the above database or an assist ratio obtained by applying the current driving state to the database. Will be done.
以上説明したように本発明によれば、操舵のアシスト比を最適に設定することで運転者の操舵感を向上することができる。 As described above, according to the present invention, the steering feeling of the driver can be improved by optimally setting the steering assist ratio.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.
図1は、本発明の一実施形態に係るステアリング操舵のアシスト比演算システム1000の構成を示す模式図である。図1に示すシステム1000は、車両に搭載されることができる。本実施形態では、個々のドライバー(運転者)から、ステアリング操舵に関連する身体の情報を取得し、取得した身体の情報に基づいて、それぞれのドライバーに最適なステアリング操舵のアシスト比を算出する。ステアリング操舵に関連する身体の情報として、腕の加速度Aと、腕の筋活動量M(筋電(筋負担ともいう))を用いる。
FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of the steering assist
ドライバーが車両を運転する際に、ステアリング操舵は運転操作の主要な部分の1つを占めており、操舵感を向上させることで運転フィーリングを高めることができる。本実施形態は、乗員の操舵時の動作を計測することにより、個人の特性に合わせた最適な操舵制御の設定を行うことで操舵感を向上させる。具体的では、生体計測によって、操舵時の手の加速度A、筋活動量Mを測定する。これらの計測を、3つ以上の異なる制御設定にて行う。制御設定の変更は、電動パワーステアリングシステム(EPS)のアシスト比Cを変更することで行う。異なる制御設定で取得した加速度A、筋活動量MをそれぞれZ得点化し、加速度A、筋活動量Mの2軸の相平面上にて制御設定毎に操舵感指標としての離散度Dの平均を計算する。そして、求めた離散度Dとアシスト比Cが非線形となるような近似曲線を求め(D=f(C))、離散度Dが最適値(下に凸となる頂点)となるアシスト比を求める。なお、加速度Aは3軸合成ベクトルの平均値を用いても良い。 When the driver drives the vehicle, steering is one of the main parts of the driving operation, and the driving feeling can be enhanced by improving the steering feeling. In the present embodiment, the steering feeling is improved by setting the optimum steering control according to the individual characteristics by measuring the operation of the occupant during steering. Specifically, the acceleration A and the muscle activity amount M of the hand during steering are measured by biometric measurement. These measurements are performed with three or more different control settings. The control setting is changed by changing the assist ratio C of the electric power steering system (EPS). Acceleration A and muscle activity M acquired with different control settings are scored as Z, and the average of the degree of discreteness D as a steering feeling index is calculated for each control setting on the two-axis phase plane of acceleration A and muscle activity M. calculate. Then, an approximate curve is obtained so that the obtained discrete degree D and the assist ratio C are non-linear (D = f (C)), and the assist ratio at which the discrete degree D is the optimum value (vertex that becomes convex downward) is obtained. .. As the acceleration A, the average value of the three-axis composite vector may be used.
なお、本実施形態では、生体情報として腕の加速度Aと、腕の筋活動量Mを例示するが、生体情報は他の情報であっても良い。また、生体情報として腕の加速度Aと、腕の筋活動量Mの2つの情報を使用したが、1つ又は3つ以上の生体情報を使用しても良い。 In the present embodiment, the acceleration A of the arm and the muscle activity amount M of the arm are exemplified as the biological information, but the biological information may be other information. Further, although two pieces of information, the acceleration A of the arm and the muscle activity amount M of the arm, are used as the biological information, one or three or more biological information may be used.
図1に示すように、アシスト比演算システム1000は、制御装置(アシスト比演算装置)100、生体センサ200(加速度センサ210、筋負担を計測する筋負担センサ220)、車両センサ400、モード切替SW500、通信部510、電動パワーステアリングシステム(EPS)600を有して構成されている。車両センサ400は、車速センサ402、操舵角センサ404、ヨーレートセンサ406、操舵トルクセンサ408、車外センサ410、位置センサ(GPS)412を含む。車外センサ410は、ステレオカメラ等から得た画像の画像処理により、道路形状や路面の白線形状等を検知する。なお、ステレオカメラの代わりに、単眼カメラ等の他の撮像装置を用いても良い。また、車外センサ410として、ミリ波レーダー、赤外線レーザー等を用いて車外の状況を検出する装置を用いても良い。位置センサ412は、現在位置を取得する。通信部510は、無線通信により外部と通信を行い、他車の走行履歴等を取得する。
As shown in FIG. 1, the assist
腕の加速度は、ドライバーの腕に加速度センサ210を装着することによって計測する。また、腕の加速度は、カメラで撮像した画像を解析して手の軌跡を計測し、軌跡から算出しても良い。画像解析の場合、モーションキャプチャーによるマーカー計測、ステレオカメラや赤外線カメラ等によるマーカーレス計測を用いることができる。なお、腕の加速度の取得方法はこれらに限定されるものではなく、他の方法を用いても良い。
The acceleration of the arm is measured by attaching the
筋負担センサ220は、筋電計(電極)を含み、例えば筋電計をドライバーの三角筋に装着することで筋電を計測する。具体的には、以下の式より、筋電のデータから%MVCを計算した値を使用することができる。なお、RMS値は筋電の実効値を表す。最大随意収縮時におけるRMS値は予め停車状態などで計測しておく。
%MVC=解析箇所のRMS値
÷ 最大随意収縮時におけるRMS値
なお、筋電計の代わりに、荷重センサによる代用測定で筋負担を計測しても良い。この場合、ステアリング、またはシートに荷重センサを装着し、ドライバーが力を入れた時の作用点として荷重を測定し、荷重から筋負担を推定する。また、筋骨格モデルなどを用いて筋負担を推定しても良い。
The
% MVC = RMS value at the analysis site ÷ RMS value at the time of maximum voluntary contraction Note that the muscle load may be measured by a substitute measurement using a load sensor instead of the electromyogram. In this case, a load sensor is attached to the steering wheel or the seat, the load is measured as the point of action when the driver applies force, and the muscle load is estimated from the load. In addition, the muscle load may be estimated using a musculoskeletal model or the like.
アシスト比演算装置100は、第1の制御部110、第2の制御部120、モータ制御部130、データベース140,150を有して構成される。第1の制御部110は、車速、操舵トルクに基づいて、電動パワーステアリングシステム(EPS)600が備えるモータを制御するための制御値を求め、モータ制御部130に送る。モータ制御部130は、制御値に基づいて電動パワーステアリングシステム(EPS)600が備えるモータを制御する。
The assist ratio
第2の制御部120は、生体センサ200の情報に基づいて電動パワーステアリングシステム(EPS)600のアシスト比を演算する。モータ制御部130は、第2の制御部120が演算したアシスト比に基づいて、電動パワーステアリングシステム(EPS)600が備えるモータを制御する。
The
通常の運転状態では、車速、操舵トルクに基づいて、電動パワーステアリングシステム(EPS)600が備えるモータが制御される。この際、電動パワーステアリングシステム(EPS)600は、予め定められた所定のアシスト比で電動パワーステアリングシステム(EPS)600を制御する。一方、ドライバーがモード切替SW500により所定の操作を行うと、電動パワーステアリングシステム(EPS)600によるアシスト比が第2の制御部120が演算したアシスト比に変更され、変更されたアシスト比により電動パワーステアリングシステム(EPS)600が備えるモータが制御される。
In a normal driving state, the motor included in the electric power steering system (EPS) 600 is controlled based on the vehicle speed and steering torque. At this time, the electric power steering system (EPS) 600 controls the electric power steering system (EPS) 600 with a predetermined assist ratio. On the other hand, when the driver performs a predetermined operation by the mode switching SW500, the assist ratio by the electric power steering system (EPS) 600 is changed to the assist ratio calculated by the
データベース140には、ナビゲーションシステムの地図情報、自車又は他社の走行履歴情報、等が格納されている。また、データベース150には、後述するアシスト比Cxjkが格納されている。
The
第2の制御部120は、生体センサ200が検出した生体情報を取得する生体情報取得部122、生体情報に基づいてアシスト比を演算するアシスト比演算部124、経路検索部125、車両の運転状態を取得する運転状態取得部126、車両の運転状態に基づいて、データベース150に格納されたアシスト比を取得するアシスト比取得部127、アシスト比の偏差を求めるアシスト比偏差算出部128、アシスト比の偏差に基づいてアシスト比を選択するアシスト比選択部129、を有して構成されている。
The
より詳細には、生体情報取得部122は、パワーステアリングシステム600で設定されるステアリング操舵の複数のアシスト比のそれぞれについて、複数の運転状態に応じて、ステアリング操舵に関連する生体情報を取得する。また、アシスト比演算部124は、複数の運転状態において、生体情報の離散度が低くなるアシスト比を演算する。また、アシスト比取得部127は、複数の運転状態においてアシスト比演算部124が演算したアシスト比に基づいて、パワーステアリングシステム600で用いるステアリング操舵のアシスト比を決定する。
More specifically, the biometric
運転状態取得部126は、車両の現在地と目的地の情報に基づいて、運転経路に応じた運転状態を取得する。また、運転状態取得部126は、現在又は将来の運転状態を取得(予測)する。アシスト比取得部127は、ステアリング操舵に関連する生体情報の離散度が低くなるアシスト比を運転状態毎に規定したデータベース150から、運転状態に応じたアシスト比を取得する。
The driving
また、アシスト比偏差算出部128は、アシスト比演算部124が演算したアシスト比の偏差を求める。アシスト比選択部129は、アシスト比偏差算出部128が演算した偏差に基づいて、アシスト比の平均値Cx、運転経路に応じた運転状態をデータベース150に当てはめて得られるアシスト比、将来の運転状態をデータベース150に当てはめて得られるアシスト比、現在の運転状態をデータベース150に当てはめて得られるアシスト比、のいずれかを選択する。
Further, the assist ratio
なお、図1のアシスト比演算装置100が有する各構成要素は、回路(ハードウェア)又はCPUなどの中央演算処理装置とこれを機能させるためのプログラム(ソフトウェア)から構成することができる。また、そのプログラムは、メモリ等の記録媒体に格納されることができる。
Each component of the assist ratio
図2は、アシスト比演算装置100が行う処理の概要を示す模式図である。先ず、加速度センサ210、筋負担センサ220をドライバーに装着した状態で、車両の運転を行う(ステップS10)。そして、運転中に手の加速度と筋電を計測する(ステップS12,S14)。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an outline of processing performed by the assist ratio
次に、計測した加速度と筋電の離散度を計算する(ステップS16)。次に、離散度のデータを蓄積し、離散度に基づいてステアリング操舵のアシスト比の最適値を計算する(ステップS18)。次に、電動パワーステアリングシステム(EPS)600におけるステアリング操舵のアシスト比を変更し(ステップS18)、ステップS10へ戻り、ステップS10〜S20の処理を繰り返す。そして、3回以上の繰り返し処理を行った後は、ステップS16からステップS22へ進んで最適値を判定し、アシスト比を最終決定する(ステップS24)。ステップS24で決定されたアシスト比により、制御条件が決定され、車両の運転が行われる(ステップS26)。制御条件の決定には、車速、舵角等の各種車両情報が適宜用いられる。 Next, the measured acceleration and the degree of discreteness of myoelectricity are calculated (step S16). Next, the discreteness data is accumulated, and the optimum value of the steering assist ratio is calculated based on the discreteness (step S18). Next, the steering assist ratio in the electric power steering system (EPS) 600 is changed (step S18), the process returns to step S10, and the processes of steps S10 to S20 are repeated. Then, after repeating the process three or more times, the process proceeds from step S16 to step S22 to determine the optimum value and finally determine the assist ratio (step S24). The control condition is determined by the assist ratio determined in step S24, and the vehicle is driven (step S26). Various vehicle information such as vehicle speed and steering angle are appropriately used to determine the control conditions.
図3及び図4は、アシスト比演算装置100が行う処理の詳細を示すフローチャートである。図3の処理は、主として生体情報取得部122によって行われる。また、図4の処理は、主としてアシスト比演算部124、アシスト比決定部127によって行われる。先ず、ステップS100では、モード切替SW500が操作され、初期設定モードがオン(ON)とされる。なお、初期設定モードは車両を運転することが前提となるが、車両静止状態で操舵を行うシミュレーション設定モードで各種情報を取得しても良い。次のステップS102では、各制御設定時の電動パワーステアリングシステム(EPS)600のアシスト比Ciを設定する。iは3以上とし、3つ以上のアシスト比を設定する。一例として、i=1,2,3であり、C1=1、C2=2、C3=0.4とする。また、アシスト比の設定は、直線区間や停車中等に行う。直線区間の推定は、ナビゲーションシステムの地図情報や車外センサ410から得られる情報等を用いて行うことができる。
3 and 4 are flowcharts showing the details of the processing performed by the assist ratio
次のステップS104では、各種データの記録を開始する。ここで記録するデータは、車速Vi、操舵角αi、ヨーレートγi、実操舵トルクTsi、操舵トルクThi、腕の加速度Ai、腕の筋負担Mi、等の各種データである。 In the next step S104, recording of various data is started. The data recorded here are various data such as vehicle speed Vi, steering angle αi, yaw rate γi, actual steering torque Tsi, steering torque Thi, arm acceleration Ai, arm muscle load Mi, and the like.
次のステップS106では、定常円区間を走行しているかを推定し、定常円区間走行毎に上記各データの平均値を計算する。定常円走行区間の推定は、一例として、ヨーレートの移動平均ピーク値を計算し、ピーク値の前2秒、後2秒の4秒分を定常円走行区間として推定し、各データを計算する。 In the next step S106, it is estimated whether or not the vehicle is traveling in the steady circle section, and the average value of each of the above data is calculated for each travel in the steady circle section. As an example, the moving average peak value of the yaw rate is calculated, and 4 seconds before and 2 seconds after the peak value are estimated as the steady circle running section, and each data is calculated.
次のステップS108では、ラベル表に従い、定常円区間毎に車速、ヨーレートの平均値に合わせて、各データにj,kのラベル付をする。図5はラベル表の例を示す模式図である。i=1の場合、ある定常円区間の車速V1の平均が0〜10[km/s]であり、ヨーレートγ1の平均が0.1〜0.2[rad/s]の場合、ラベル付け後の腕の加速度はA115となる。 In the next step S108, each data is labeled with j and k according to the average value of the vehicle speed and the yaw rate for each steady circle section according to the label table. FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a label table. When i = 1, the average vehicle speed V1 in a certain steady circle section is 0 to 10 [km / s], and when the average yaw rate γ1 is 0.1 to 0.2 [rad / s], after labeling. The acceleration of the arm is A 115 .
次のステップS110では、j,kを組み合わせたデータ数がN個記録されるまで、運転を続ける。次のステップS112ではiの値に1を加算し、次のステップS114ではiの値が3以下であるか否かを判定し、iの値が3以下の場合はステップS102以降の処理を再度行う。 In the next step S110, the operation is continued until N data in which j and k are combined are recorded. In the next step S112, 1 is added to the value of i, in the next step S114, it is determined whether or not the value of i is 3 or less, and if the value of i is 3 or less, the processing after step S102 is repeated. Do.
ステップS114でiの値が3を超えた場合は、図4のステップS116へ進む。ステップS116では、j,kを1から変化させ、それぞれの組み合わせで計算を開始する。jの値は1からJまでであり(j=1:J)、kの値は1からKまでである(k=1:K)。次のステップS118では、j,kのラベルが一致するデータ(腕の加速度、腕の筋負担)をそれぞれZスコア化する。これにより(ZAijk,ZMijk)が得られる。なお、Zスコアは、母集団を構成する要素iのある値piが分布の中でどの辺りに位置するかを平均値0、標準偏差1の標準正規分布に置き換えて表したものであり(Zスコア=(pi−μ)/σ、但し、μは母平均、σは標準偏差)、piが平均値と等しければZスコアは0となり、平均より高い値ならZスコアはプラスの値、低ければマイナスの値となる。Zスコアを求める上記式は任意の値の標準偏差の分布を、標準偏差1の標準正規分布に置き換えたものである。
If the value of i exceeds 3 in step S114, the process proceeds to step S116 of FIG. In step S116, j and k are changed from 1, and the calculation is started with each combination. The value of j is from 1 to J (j = 1: J), and the value of k is from 1 to K (k = 1: K). In the next step S118, the data (arm acceleration, arm muscle load) with matching labels j and k are converted into Z scores, respectively. As a result, (ZA ijk , ZM ijk ) is obtained. The Z score is expressed by replacing the position of a certain value pi of the element i constituting the population in the distribution with a standard normal distribution having a mean value of 0 and a standard deviation of 1 (Z). Score = (pi-μ) / σ, where μ is the population mean, σ is the standard deviation), and if pi is equal to the mean, the Z score is 0, if it is higher than the mean, the Z score is positive, if it is lower It will be a negative value. The above equation for obtaining the Z score is obtained by replacing the distribution of the standard deviation of an arbitrary value with the standard normal distribution of the
図6は、腕の加速度のZスコア(ZAijk)と腕の筋負担のZスコア(ZMijk)を2次元平面にプロットした例を示す特性図である。図6において、横軸は腕の加速度のZスコア(ZAijk)の値を示しており、縦軸は腕の筋負担のZスコア(ZMijk)の値を示している。図6に示すプロットの特性は、j,kの特定の組み合わせ毎に得られる。i,jの特定の組み合わせにおいて、アシスト比を示すiが1,2,3のそれぞれの場合についてプロットが行われる。一例として、説明の便宜上、図6に示す特性はj=1,k=1であるものとする。図6では、i=1(アシスト比C1=1、操舵トルク「中間」)の場合のプロットを◇で示し、i=2(アシスト比C2=2、操舵トルク「軽い」)の場合のプロットを□で示し、i=3(アシスト比C3=0.4、操舵トルク「重い」)の場合のプロットを△で示している。 FIG. 6 is a characteristic diagram showing an example in which the Z score (ZA ijk ) of the acceleration of the arm and the Z score (ZM ijk ) of the muscle load of the arm are plotted on a two-dimensional plane. In FIG. 6, the horizontal axis shows the value of the Z score (ZA ijk ) of the acceleration of the arm, and the vertical axis shows the value of the Z score (ZM ijk ) of the muscle burden of the arm. The characteristics of the plot shown in FIG. 6 are obtained for each specific combination of j and k. In a specific combination of i and j, plotting is performed for each case where i indicating the assist ratio is 1, 2, or 3. As an example, for convenience of explanation, the characteristics shown in FIG. 6 are assumed to be j = 1 and k = 1. In FIG. 6, the plot when i = 1 (assist ratio C1 = 1, steering torque “intermediate”) is shown by ◇, and the plot when i = 2 (assist ratio C2 = 2, steering torque “light”) is shown. It is shown by □, and the plot when i = 3 (assist ratio C3 = 0.4, steering torque “heavy”) is shown by Δ.
次のステップS120では、Zスコア化したデータから各アシスト比の制御設定毎の離散度Dijkを求める。離散度Dijkは、以下(1)の式から算出される。離散度Dijkは、運転しやすい制御設定では、操舵時の動き(加速度A、筋活動量M)の再現性が高いという実験結果を基に作成した指標である。操舵トルクが重すぎたり、軽すぎたりすると筋活動と加速度のばらつきが大きくなり、離散度が高くなる傾向があり、離散度は操舵感と高い相関関係がある。操舵感が良い、適切な操舵トルクを設定すると、操舵トルクが重い設定や軽い設定に対して筋活動、加速度が過度に増減せず、ばらつきも減少し、離散度が下がる。 In the next step S120, the degree of discreteness Dijk for each control setting of each assist ratio is obtained from the Z-score data. The degree of discreteness Dijk is calculated from the following equation (1). The degree of discreteness D ijk is an index created based on the experimental result that the movement during steering (acceleration A, muscle activity amount M) is highly reproducible in the control setting that is easy to drive. If the steering torque is too heavy or too light, the variation in muscle activity and acceleration tends to be large, and the degree of discreteness tends to be high, and the degree of discreteness has a high correlation with the steering feeling. When an appropriate steering torque with a good steering feeling is set, muscle activity and acceleration do not increase or decrease excessively with respect to a setting where the steering torque is heavy or light, variation is reduced, and the degree of discreteness is reduced.
以上のようにして、例えばj=1,k=1の場合、離散度Di11が求まることになる。図7は、j=1,k=1の場合に、i=1,2,3のそれぞれの離散度D111,D211,D311とアシスト比の関係を示す特性図である。図7に示すように、アシスト比に応じて離散度Dが変化することが判る。 As described above, for example, when j = 1 and k = 1, the degree of discreteness Di 11 can be obtained. FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the discretenesses D 111 , D 211 , and D 311 of i = 1, 2, and 3 and the assist ratio when j = 1 and k = 1. As shown in FIG. 7, it can be seen that the degree of discreteness D changes according to the assist ratio.
次のステップS122では、D1jk<D2jk且つD1jk<D3jkの条件が満たされるか否かを判定し、この条件が満たされる場合はステップS124へ進む。一方、この条件が満たされない場合は、ステップS116へ戻り、再計算を行う。ここで、アシスト比C3の場合は操舵トルクが重く、アシスト比C2の場合は操舵トルクが軽くなり、C3とC2はアシスト比を両極端に外した制御設定としている。一方、アシスト比C1の場合は操舵トルクが中間であり、設計ニュートラル値であり、適正値に近いと想定される制御設定である。このため、ステップS122の判定を行うことで、アシスト比C1の時の離散度がアシスト比C2とアシスト比C3の場合の離散度よりも小さい最小値になる条件のみを抽出する。 In the next step S122, it is determined whether or not the conditions of D 1jk <D 2jk and D 1jk <D 3jk are satisfied, and if this condition is satisfied, the process proceeds to step S124. On the other hand, if this condition is not satisfied, the process returns to step S116 and recalculation is performed. Here, when the assist ratio is C3, the steering torque is heavy, when the assist ratio is C2, the steering torque is light, and C3 and C2 are set to control settings in which the assist ratios are extremely removed. On the other hand, in the case of the assist ratio C1, the steering torque is intermediate, the design neutral value, and the control setting is assumed to be close to an appropriate value. Therefore, by performing the determination in step S122, only the condition that the degree of discreteness at the assist ratio C1 becomes the minimum value smaller than the degree of discreteness at the time of the assist ratio C2 and the assist ratio C3 is extracted.
ステップS124では、図7の離散度Dとアシスト比Cとの関係を示す非線形の近似曲線を算出する。近似曲線は、例えば以下の式(2)から算出できる。但し、式(2)において、eは定数項とする。
Djk=(C−Cxjk)+e ・・・(2)
In step S124, a non-linear approximation curve showing the relationship between the degree of discreteness D and the assist ratio C in FIG. 7 is calculated. The approximate curve can be calculated from the following equation (2), for example. However, in equation (2), e is a constant term.
D jk = (C-C xjk ) + e ... (2)
図8は、式(2)から算出した近似曲線を示す模式図である。ステップS124では、近似曲線に基づいてピーク値のCxjkを算出する。図7及び図8の例では、極小値となるCi11が算出される。 FIG. 8 is a schematic diagram showing an approximate curve calculated from the equation (2). In step S124, the peak value C xjk is calculated based on the approximate curve. In the examples of FIGS. 7 and 8, Ci 11 which is the minimum value is calculated.
例えば、図8では、アシスト比C1=1、C2=2,C3=0.4のそれぞれの場合におけるDjkを式(2)に代入し、式(2)に基づく以下の演算により、Cx11=0.81となる。具体的には、C1=1の場合の離散度D111=0.9、C2=2の場合の離散度D211=2.6、C3=0.4の場合の離散度D311=1.4を式(2)に代入し、Cx11=0.81を求める。従って、この場合、最も離散度が低くなるアシスト比は0.81である。
Di11=3.93c2−6.36c+3.29
=3.93(c−0.81)2+0.71
For example, in FIG. 8, D jk in each case of the assist ratios C1 = 1, C2 = 2, C3 = 0.4 is substituted into the equation (2), and C x 11 is performed by the following calculation based on the equation (2). = 0.81. Specifically, the degree of discreteness D 111 = 0.9 when C1 = 1, the degree of discreteness D 211 = 2.6 when C2 = 2, and the degree of discreteness D 311 = 1 when C3 = 0.4.
D i11 = 3.93c 2 -6.36c + 3.29
= 3.93 (c-0.81) 2 + 0.71
次のステップS126では、全てのj,kの組み合わせについて、ステップS116〜S124の処理が終了したか否かを判定し、全てのj,kの組み合わせについて処理が終了した場合はステップS128へ進み、初期設定モードをオフ(OFF)に設定する。一方、全てのj,kの組み合わせについて処理が終了していない場合は、ステップS116へ戻る。ステップS130では、全てのCxjkの平均値Cxを求める。次のステップS134では、全てのCxjkをデータベース150に格納する。次のステップS136では、Cxjkの全てから標準偏差σxを求める。
In the next step S126, it is determined whether or not the processing of steps S116 to S124 is completed for all the combinations of j and k, and if the processing is completed for all the combinations of j and k, the process proceeds to step S128. Set the initial setting mode to OFF. On the other hand, if the processing is not completed for all the combinations of j and k, the process returns to step S116. In step S130, the average value Cx of all Cxjk is obtained. In the next step S134, all C xjk are stored in the
図10は、走行状態に応じて最適なCxjkがデータベース150に格納された様子を示す模式図である。図10に示すように、データベースには、平均速度vj,平均ヨーレートγlの任意の組み合わせ毎に最適なアシスト比Cxjkが格納されている。
FIG. 10 is a schematic view showing how the optimum C xjk according to the traveling state is stored in the
図18A〜図18Cは、異なるドライバーA,B,C毎にアシスト比のピーク値Cxjkが異なる様子を示す特性図である。図18Aに示すドライバーAの特性では、操舵トルクが中間(アシスト比≒1)の場合に離散度がピークになっている。また、図18Bに示すドライバーBの特性では、操舵トルクが重い(アシスト比1.0以下)の場合に離散度がピークになっている。また、図18Cに示すドライバーCの特性では、操舵トルクが軽い(アシスト比1.0以上)の場合に離散度がピークになっている。以上のように、ドライバー毎に最適のアシスト比は異なるが、本実施形態では、運転状態に応じて、j,kのラベル毎に離散度Dが最も小さくなるピーク値Cxjkを求め、全てのCxjkの平均値Cxを電動パワーステアリングシステム(EPS)600におけるステアリング操舵のアシスト比Cxとするため、ドライバー毎に最適なアシスト比Cxを設定することが可能となる。
18A to 18C are characteristic diagrams showing how the peak value C xjk of the assist ratio is different for each of the different drivers A, B, and C. In the characteristics of the driver A shown in FIG. 18A, the degree of discreteness peaks when the steering torque is in the middle (assist ratio ≈ 1). Further, in the characteristics of the driver B shown in FIG. 18B, the degree of discreteness peaks when the steering torque is heavy (assist ratio 1.0 or less). Further, in the characteristics of the driver C shown in FIG. 18C, the degree of discreteness peaks when the steering torque is light (assist ratio 1.0 or more). As described above, the optimum assist ratio differs for each driver, but in the present embodiment, the peak value C xjk at which the degree of discreteness D is the smallest is obtained for each of the labels j and k according to the driving state, and all of them are obtained. Since the average value Cx of C xjk is set as the steering assist ratio Cx in the electric power steering system (EPS) 600, it is possible to set the optimum assist ratio Cx for each driver.
次に、図9に基づいて、本実施形態に係るアシスト比の自動変更モード1について説明する。図9の処理は、主として運転状態取得部126、アシスト比取得部127、経路検索部125によって行われる。先ず、ステップS200では、ドライバーが自動変更モード1をオン(ON)にする。次のステップS202では、ルートの検索を開始する。具体的には、経路検索部125が、データベース140に格納されているナビゲーションの地図情報に基づいて、現在地から目的地までのルートの検索を開始する。
Next, the
次のステップS204では、走行ルート上のカーブ区間を走行する際の平均車速vlを全カーブ区間毎に取得する。ここで、lはカーブ数である。次のステップS206では、走行ルート上のカーブ区間を走行する際のヨーレート平均値γl、又は平均曲率半径ρlを全カーブ区間毎に取得する。 In the next step S204, the average vehicle speed vr when traveling on the curve section on the travel route is acquired for each curve section. Here, l is the number of curves. In the next step S206, the average yaw rate value γl or the average radius of curvature ρl when traveling on the curve section on the travel route is acquired for each curve section.
図11は、現在地から目的地までの経路を示す模式図である。図11の例では、カーブ数が2(l=2)であり、現在地Q1から中間地Q2までの区間において、平均車速がv1、ヨーレート平均値がγ1、平均曲率半径がρlが取得される。また、中間地Q2から目的地Q3までの区間において、平均車速がv2、ヨーレート平均値がγ2、平均曲率半径がρ2が取得される。 FIG. 11 is a schematic diagram showing a route from the current location to the destination. In the example of FIG. 11, the number of curves is 2 (l = 2), and in the section from the current location Q1 to the intermediate location Q2, the average vehicle speed is v1, the yaw rate average value is γ1, and the average radius of curvature is ρl. Further, in the section from the intermediate place Q2 to the destination Q3, the average vehicle speed is v2, the yaw rate average value is γ2, and the average radius of curvature is ρ2.
平均車速vl、ヨーレート平均値rl、又は平均曲率半径ρlは、データベース140に格納されているナビゲーションの地図情報データから取得する。また、自車や他車の走行履歴の情報を取得し、走行履歴の情報から取得しても良い。図12は、データベース140に格納された情報を示す模式図である。図12に示すように、データベース140には、地図情報に対応付けて、各区間における平均車速vl、ヨーレート平均値γl、又は平均曲率半径ρl等の情報が格納されている。また、データベース140には、また、データベース140には、自車や他車の走行履歴の情報が格納されており、地図情報におけるカーブ区間と、車や他車がそのカーブ区間を走行した際の平均車速vl、ヨーレート平均値rl、又は平均曲率半径ρlとが対応付けされて記録されている。
The average vehicle speed lv, the mean yaw rate rl, or the average radius of curvature ρl is acquired from the navigation map information data stored in the
なお、ステップS206で取得したデータがρlの場合は、ステップS208へ進み、以下の式から平均ヨーレートγlを算出する。ステップS206でヨーレート平均値rlを直接取得した場合は、ステップS208を経ることなくステップS210へ進む。
γl=vl/ρl
If the data acquired in step S206 is ρl, the process proceeds to step S208, and the average yaw rate γl is calculated from the following formula. When the yaw rate average value rl is directly acquired in step S206, the process proceeds to step S210 without going through step S208.
γl = vl / ρl
ステップS210では、全てのカーブ区間で取得した平均車速vlを平均することで、目的地までの走行ルートの平均車速vyを求める。また、全てのカーブ区間で取得した平均ヨーレートγlを平均することで、目的地までの走行ルートの平均ヨーレートγyを求める。以上のようにして、運転状態取得部126は、運転経路に応じた運転状態として、平均車速vy、均ヨーレートγyを取得する。次のステップS212では、アシスト比取得部127が、図10に示したCxjkを格納したデータベース150から、平均車速vy、平均ヨーレートγyの組み合わせに最も近い値となる車速vj、ヨーレートγkの組み合わせを検索し、検索した車速vj、ヨーレートγkの組み合わせに対応する制御条件Cxjkを選ぶ。
In step S210, the average vehicle speed vy of the traveling route to the destination is obtained by averaging the average vehicle speed vr acquired in all the curve sections. Further, the average yaw rate γy of the traveling route to the destination is obtained by averaging the average yaw rate γl acquired in all the curve sections. As described above, the driving
次のステップS214では、制御条件(アシスト比をCxjk)に設定する。次のステップS216で車両が目的地に到達すると、ステップS218で自動変更モード1をオフ(OFF)にする
In the next step S214, the control condition (assist ratio is C xjk ) is set. When the vehicle reaches the destination in the next step S216, the
次に、図13に基づいて、本実施形態に係るアシスト比の自動変更モード2について説明する。図13に示す処理は、主として運転状態取得(予測)部126によって行われる。先ず、ステップS300では、自動変更モード2をオンにする。次のステップS301では、車両の走行中に前方の道路曲率半径ρ、自車の車速v、前後加速度情報の取得を開始する。前方の道路曲率半径ρは、車外センサ410が備えるステレオカメラの画像情報から取得する。次のステップS302では、F[m]先の曲率半径ρlを取得し、データを格納する。なお、lは1から無限大(∞)までの値とする。また、Fは車外センサ410で検知可能な最大前方距離を表し、∞はループ計算の終了判定が出るまで処理を続けるという意味を表している。道路曲率半径ρを取得する場合、より具体的には、画像情報から車線検出を行い、F0m先の車線中の点の変位(車両横方向)がある閾値を超えた際に、白線上の3点(F0、F1、F2)を通る円弧を算出し、円弧から曲率半径を求める。車線検出を行う際には、画像情報を2値化処理し、前後方向に連続して検出した点を車線と判定する。F0、F1、F2は任意に設定可能であり(F0=Fとして良い)、なるべく等間隔に設定する。更に測定点F3を追加するなどして測定点を4つ以上に増やして精度を上げても良い。その場合の計算例として、F0、F1、F2を通る円弧とF1、F2、F3を通る円弧の平均を曲率半径の算出に用いる。なお、ステレオカメラの場合、取得画像から作成した視差画像を用いることで、自車位置から白線の位置を精度よく検出することができる。
Next, the
次のステップS304では、l≧2であるか否かを判定し、l≧2の場合はステップS306へ進む。緩和曲線の開始地点を推定するために曲率半径の変化を計算するが、そのために2つ以上のデータを取得しておく必要があるため、ステップS304ではl≧2であるか否かを判定する。なお、精度向上のために3つ以上のデータを取得するように設定してもよい。 In the next step S304, it is determined whether or not l ≧ 2, and if l ≧ 2, the process proceeds to step S306. The change in the radius of curvature is calculated to estimate the starting point of the transition curve, but since it is necessary to acquire two or more data for that purpose, it is determined in step S304 whether or not l ≧ 2. .. In addition, in order to improve the accuracy, it may be set to acquire three or more data.
ステップS306では、ρl<ρl−1であるか否かを判定し、ρl<ρl−1の場合はステップS308へ進む。ステップS306では、曲率半径ρが減少した場合は緩和曲線に入ったと判定する。例えば、ρl<ρl−1<ρl−2が成立するか否かを判定することで、判定数を増やして精度を上げても良い。ステップS310では、F[m]先の座標を記録し、この座標を緩和曲線の開始位置P1として設定する。 In step S306, it is determined whether or not ρl <ρ l-1, in the case of ρl <ρ l-1 proceeds to step S308. In step S306, when the radius of curvature ρ decreases, it is determined that the transition curve has been entered. For example, the number of determinations may be increased to improve the accuracy by determining whether or not ρ l <ρ l-1 <ρ l-2 is satisfied. In step S310, the coordinates of the F [m] destination are recorded, and these coordinates are set as the start position P1 of the transition curve.
一方、ステップS304でl<2の場合、又はステップS306でρl≧ρl−1の場合はステップS310へ進み、lの値に1を加算し(l=l+1)、ステップS302以降の処理を再度行う。 On the other hand, if l <2 in step S304, or if ρl ≧ ρ l-1 in step S306, the process proceeds to step S310, 1 is added to the value of l (l = l + 1), and the processes after step S302 are repeated. Do.
ステップS310の後はステップS312へ進み、F[m]先の曲率半径ρmを取得し、データベースに格納する。なお、mは1から無限大(∞)までの値とする。次のステップS314では、m≧2であるか否かを判定し、m≧2の場合はステップS316へ進む。定常円区間の開始地点を推定するために曲率半径の変化を計算するが、2つ以上のデータを取得するため、ステップS314ではm≧2であるか否かを判定する。なお、より精度を向上するため、3つ以上のデータを取得するようにしても良い。 After step S310, the process proceeds to step S312 to acquire the radius of curvature ρm at the F [m] destination and store it in the database. In addition, m is a value from 1 to infinity (∞). In the next step S314, it is determined whether or not m ≧ 2, and if m ≧ 2, the process proceeds to step S316. The change in the radius of curvature is calculated to estimate the start point of the stationary circle section, but in order to acquire two or more data, it is determined in step S314 whether or not m ≧ 2. In addition, in order to further improve the accuracy, three or more data may be acquired.
ステップS316では、ρm−ρm−1<ρx1であるか否かを判定し、ρm−ρm−1<ρx1の場合はステップS318へ進む。このように、曲率半径ρが変化しなくなった場合は定常円区間と推定し、ステップS318では、その際の曲率半径をρyとして記録する。その際、閾値ρx1未満は誤差または緩和曲線と判定する。なお、判定数を増やして精度を上げても良い。例えば、m≧3の場合に、ρm−ρm−1<ρx1であり、且つρm−1−ρm−2<ρx1の場合にステップS318へ進むようにしても良い。 In step S316, it is determined whether or not ρ m -ρ m-1 <ρx1 , in the case of ρ m -ρ m-1 <ρx1 proceeds to step S318. When the radius of curvature ρ does not change in this way, it is estimated to be a steady circular interval, and in step S318, the radius of curvature at that time is recorded as ρy. At that time, if the threshold value is less than ρx1, it is determined as an error or a transition curve. The number of judgments may be increased to improve the accuracy. For example, when m ≧ 3, ρ m −ρ m-1 <ρx1 and ρ m-1 −ρ m-2 <ρx1 may proceed to step S318.
一方、ステップS314でm<2の場合、又はステップS316でρm−ρm−1≧ρx1の場合はステップS320へ進み、mの値に1を加算し(m=m+1)、ステップS312以降の処理を再度行う。 On the other hand, if m <2 in step S314, or if ρ m −ρ m-1 ≧ ρx1 in step S316, the process proceeds to step S320, 1 is added to the value of m (m = m + 1), and after step S312. Perform the process again.
ステップS318の後はステップS320へ進む。ステップS320では、F[m]先の座標を記録し、定常円区間の開始位置P2として設定する。以上のようにして、運転状態取得(予測)部126は、F[m]から定常円区間が開始することを予測する。
After step S318, the process proceeds to step S320. In step S320, the coordinates of the F [m] destination are recorded and set as the start position P2 of the steady circle section. As described above, the operating state acquisition (prediction)
図14は、定常円区間の走行車速を推測して制御を変更する処理を示すフローチャートである。図14に示す処理は、主として運転状態取得(予測)部126、アシスト比取得部127によって行われる。先ず、ステップS400では、定常円区間の開始位置P2に到達した際に、定常円区間走行時の車速vyを推定する。車速vyの推定は、データベース140に格納された情報(制限速度や自車又は他車の走行履歴)、あるいは、前方車両がいればその速度等に基づいて行う。次のステップS402では、定常円区間走行時のヨーレートγyを算出する。ヨーレートγyは、以下の式から算出できる。以上のようにして、運転状態取得(予測)部126は、F[m]から定常円区間が開始することを予測し、定常円区間における車速vy、ヨーレートγyを予測する。
γy=vy/ρy
FIG. 14 is a flowchart showing a process of estimating the traveling vehicle speed in the steady circular section and changing the control. The processing shown in FIG. 14 is mainly performed by the operating state acquisition (prediction)
γy = vy / ρy
図14に示すように、データベース140には、地図情報に対応付けて、各区間における平均車速vl、ヨーレート平均値γl、又は平均曲率半径ρl等の情報が格納されている。また、データベース140には、自車や他車の走行履歴の情報が格納されており、地図情報におけるカーブ区間と、車や他車がそのカーブ区間を走行した際の平均車速vl、ヨーレート平均値rl、又は平均曲率半径ρlとが対応付けされて記録されている。図14に示す各区間における平均車速vl、ヨーレート平均値γl、又は平均曲率半径ρlは、推定された定常円区間を走行した際の車速、ヨーレート、曲率半径をそれぞれ平均して求めたものであり、例えば、定常円区間の始まりと判定したら各データを蓄積し始め、定常円区間の終わりと判定したら各データの平均値を計算することで得られる。
As shown in FIG. 14, the
次のステップS404では、アシスト比取得部127が、図9に示したCxjkを格納したデータベース150から、車速vy、ヨーレートγyの組み合わせに最も近い値となる車速vj、ヨーレートγkの組み合わせを検索し、検索した組み合わせに対応するCxjkを選択する。次のステップS406では、アシスト比をステップS404で選択したCxjkに設定する。
In the next step S404, the assist
次のステップS408では、F[m]先の曲率半径ρnを取得し、データベースに格納する。次のステップS410では、n≧2であるか否かを判定し、n≧2の場合はステップS412へ進む。直線区間の開始地点を推定するために曲率半径の変化を計算するが、2つ以上のデータを取得するため、ステップS410ではn≧2であるか否かを判定する。なお、より精度を向上するため、3つ以上のデータを取得するようにしても良い。 In the next step S408, the radius of curvature ρn at the F [m] destination is acquired and stored in the database. In the next step S410, it is determined whether or not n ≧ 2, and if n ≧ 2, the process proceeds to step S412. The change in the radius of curvature is calculated to estimate the start point of the straight section, but in order to acquire two or more data, it is determined in step S410 whether or not n ≧ 2. In addition, in order to further improve the accuracy, three or more data may be acquired.
ステップS412では、ρn−ρn−1=0且つρn>ρx2であるか否かを判定し、この条件が成立する場合はステップS414へ進む。具体的に、ステップS412では、曲率半径の変化が図10のステップS316の条件よりも大きくなったことと、曲率半径ρnが閾値ρx2以上の場合に緩和曲線の開始と判定する。ステップS414では、F[m]先の座標を記録し、緩和曲線の開始位置P3として設定する。 In step S412, it is determined whether the ρ n -ρ n-1 = 0 and ρ n> ρ x2, if this condition is satisfied, the process proceeds to step S414. Specifically, in step S412, it is determined that the change in the radius of curvature is larger than the condition of step S316 in FIG. 10 and the start of the transition curve is determined when the radius of curvature ρ n is equal to or greater than the threshold value ρx2. In step S414, the coordinates of the F [m] destination are recorded and set as the start position P3 of the transition curve.
一方、ステップS410でn<2の場合、又はステップS412でρn−ρn−1≠0又はρn≦ρx2の場合はステップS416へ進み、nの値に1を加算し(n=n+1)、ステップS408以降の処理を再度行う。 On the other hand, if n <2 in step S410, or if ρ n −ρ n-1 ≠ 0 or ρ n ≦ ρ x2 in step S412, the process proceeds to step S416, and 1 is added to the value of n (n = n + 1). ), The processing after step S408 is performed again.
ステップS414の後はステップS418へ進み、自車がP3に達したら制御設定(アシスト比)を初期値に変更する。次のステップS420では、自動変更モード2をオフ(OFF)にする。ステップS420の後は処理を終了する(END)。
After step S414, the process proceeds to step S418, and when the own vehicle reaches P3, the control setting (assist ratio) is changed to the initial value. In the next step S420, the
図15は、図10及び図11の処理において、車両が直線→緩和曲線→定常円区間→直線を走行する様子を示す模式図である。図15に示すように、通常、直線と定常円区間の間に緩和曲線が設けられる。車両が直線を走行中に、ステップS306の条件が成立すると、F[m]先の開始位置P1から緩和曲線が開始すると判定され、ステップS312以降の定常円区間の判定処理に移行する。その後、ステップS316の条件が成立すると、定常円区間を走行する際のアシスト比Cxjkが設定される。その後、ステップS412の条件が成立すると、ステップS418において緩和曲線の開始位置P3に車両が到達した時点でアシスト比を初期値に変更する。 FIG. 15 is a schematic view showing how the vehicle travels in a straight line → a transition curve → a steady circular section → a straight line in the processing of FIGS. 10 and 11. As shown in FIG. 15, a transition curve is usually provided between a straight line and a stationary circular section. If the condition of step S306 is satisfied while the vehicle is traveling on a straight line, it is determined that the transition curve starts from the start position P1 ahead of F [m], and the process proceeds to the determination process of the steady circle section after step S312. After that, when the condition of step S316 is satisfied, the assist ratio C xjk when traveling in the steady circular section is set. After that, when the condition of step S412 is satisfied, the assist ratio is changed to the initial value when the vehicle reaches the start position P3 of the transition curve in step S418.
次に、図16に基づいて、本実施形態に係るアシスト比の自動変更モード3について説明する。先ず、ステップS500では、自動変更モード3をオンにする。次のステップS502では、操舵角αl、車速vl、ヨーレートγlの取得を開始する。操舵角αlは操舵角センサ404が検出し、車速vlは車速センサ402が検出し、ヨーレートγlはヨーレートセンサ406が検出する。lの値は1から∞までとし(l=1:∞)、自動変更モード3がオフ(OFF)になるまで演算を続ける。
Next, the
次のステップS504では、αl≠0であるか否かを判定し、αl≠0の場合はステップS506へ進む。一方、αl=0の場合は、はステップS508へ進み、lの値に1を加算し(l=l+1)、ステップS502以降の処理を再度行う。αl≠0であるか否かを判定することで、操舵角が0であれば制御変更などは実施しない。なお、ステップS504では、操舵角αlの絶対値が閾値αtを超え、且つ車速vlが閾値vtを超えた場合にステップS508へ進んでも良い。すなわち、ステップS504では、|αl|>αt且つ|vl|>vtであるか否かを判定することで、閾値αt,vtに基づいて同様の判定を行っても良い。また、この場合に、操舵角αlは操舵角速度、または操舵角加速度に置き換えても良く。車速vtは車両前後加速度に置き換えても良い。閾値αt,vtは任意に変更することもできる。以上のように、基本的にはハンドル操作が行われるとアシスト比が自動変更されるため、操舵のフィーリングをリアルタイムに向上することができる。
In the next step S504, it is determined whether or not
ステップS506では、Cxjkを格納したデータベースからvl,γlに最も近い値となるvj,γkを検索し、その際のCxjkを選択する。次のステップS510では、アシスト比をステップS506で選択したCxjkに設定する。次のステップS512では、自動モード3がオフ(OFF)に設定されたか否かを判定し、動モード3がオフ(OFF)に設定された場合は処理を終了する(END)。一方、自動モード3がオフ(OFF)に設定されていない場合は、はステップS508へ進み、lの値に1を加算し(l=l+1)、ステップS502以降の処理を再度行う。
In step S506, vl from a database which stores C xjk, vj as the value closest to Ganmaeru, searching .gamma.k, selects the C xjk at that time. In the next step S510, the assist ratio is set to C xjk selected in step S506. In the next step S512, it is determined whether or not the
次に、図17に基づいて、本実施形態に係る自動選択の処理について説明する。先ず、ステップS600では、図4のステップS136で求めた標準偏差σxの値に基づいて自動判定を行う。ここでは、しきい値σ1,σ2,σ3に基づいて、標準偏差σxの値を判定し、判定に基づいて、アシスト比を固定値とするか、若しくは上述した自動変更モード1、自動変更モード2又は自動変更モード3のいずれかでアシスト比を変更する。
Next, the automatic selection process according to the present embodiment will be described with reference to FIG. First, in step S600, automatic determination is performed based on the value of the standard deviation σx obtained in step S136 of FIG. Here, the value of the standard deviation σx is determined based on the threshold values σ1, σ2, σ3, and the assist ratio is set to a fixed value based on the determination, or the above-mentioned
ここで、σ1<σ2<σ3とする。先ず、σx<σ1の場合は、ステップS602へ進み、Cxjkを全て平均してCxを求める。次のステップS604では、アシスト比をCxに設定する。ステップS604の後は処理を終了する。 Here, σ1 <σ2 <σ3. First, when σx <σ1, the process proceeds to step S602, and all C xjk are averaged to obtain Cx. In the next step S604, the assist ratio is set to Cx. After step S604, the process ends.
また、σ1≦σx<σ2の場合は、ステップS606へ進み、自動変更モード1でアシスト比を変更する。
If σ1 ≦ σx <σ2, the process proceeds to step S606, and the assist ratio is changed in the
また、σ2≦σx<σ3の場合は、ステップS608へ進み、自動変更モード2でアシスト比を変更する。
If σ2 ≦ σx <σ3, the process proceeds to step S608, and the assist ratio is changed in the
また、σ3≦σxの場合は、ステップS610へ進み、自動変更モード3でアシスト比を変更する。
If σ3 ≦ σx, the process proceeds to step S610, and the assist ratio is changed in the
標準偏差σxが十分に小さい場合は、運転状態毎の離散度の変化が少ないため、Cxjkを全て平均して得られるCxを一律に電動パワーステアリングシステム600のアシスト比としても、良好な操舵感を得ることができる。一方、標準偏差σxが大きくなるにつれて、運転状態毎のアシスト比Cxjkのバラツキが大きくなるため、運転状態に応じてより精度良くアシスト比を設定することが望ましい。このため、本実施形態では、標準偏差σxが大きくなるにつれて、運転経路に基づく運転状態→将来の運転状態→現在の運転状態のように、データベース150からアシスト比を抽出する際に用いる運転状態を変更し、自動変更モード1(図9)→自動変更モード2(図13)→自動変更モード3(図16)のようにモードを変更する。これにより、演算により得られたアシスト比の標準偏差σxに応じて、最適なアシスト比を選択することが可能になる。
When the standard deviation σx is sufficiently small, the change in the degree of discreteness for each operating state is small, so that the Cx obtained by averaging all the Cxjk can be uniformly used as the assist ratio of the electric
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詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、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、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical ideas described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.
100 アシスト比演算装置
124 アシスト比演算部
128 アシスト比偏差算出部
129 アシスト比選択部
100 Assist
Claims (7)
前記運転状態ごとに、前記腕の加速度および前記腕の筋活動量の離散度が低くなるアシスト比のピーク値をそれぞれ演算するアシスト比演算部と、
前記アシスト比のピーク値と、前記運転状態とを対応付けてデータベースに記憶する記憶部と、
前記アシスト比のピーク値の平均値を基準とした前記アシスト比のピーク値の標準偏差を求めるアシスト比偏差算出部と、
前記ドライバーが実際に車両を運転する際に前記パワーステアリングシステムで設定される前記アシスト比として、前記ドライバーに対応する前記標準偏差に基づいて、前記アシスト比のピーク値の平均値、運転経路に応じた運転状態を前記データベースに当てはめて得られるアシスト比、将来の運転状態を前記データベースに当てはめて得られるアシスト比、又は現在の運転状態を前記データベースに当てはめて得られるアシスト比、のいずれかを選択するアシスト比選択部と、
を備えることを特徴とする、パワーステアリングシステムの操舵アシスト比決定装置。 For each of the multiple settings of the steering assist ratio set by the power steering system, the individual driving the vehicle is classified according to the difference in the average vehicle speed and the average yaw rate when driving on a curve . A biometric information acquisition unit that acquires the acceleration of the arm and the amount of muscle activity of the arm related to the steering of the driver from the driver.
An assist ratio calculation unit that calculates the peak value of the assist ratio at which the acceleration of the arm and the degree of discreteness of the muscle activity of the arm are reduced for each driving state.
A storage unit for storing in the database in association with the peak value of the assist ratio, and the driving state,
An assist ratio deviation calculation unit that obtains the standard deviation of the peak value of the assist ratio based on the average value of the peak values of the assist ratio, and
As the assist ratio set by the power steering system when the driver actually drives the vehicle, the average value of the peak values of the assist ratio and the driving path are based on the standard deviation corresponding to the driver. Select either the assist ratio obtained by applying the operating state to the database, the assist ratio obtained by applying the future operating state to the database, or the assist ratio obtained by applying the current operating state to the database. Assist ratio selection unit and
A steering assist ratio determining device for a power steering system, which comprises.
前記運転状態ごとに、前記腕の加速度および前記腕の筋活動量の離散度が低くなるアシスト比のピーク値をそれぞれ演算するステップと、
前記アシスト比のピーク値と、前記運転状態とを対応付けてデータベースに記録するステップと、
前記アシスト比のピーク値の平均値を基準とした前記アシスト比のピーク値の標準偏差を求めるステップと、
前記ドライバーが実際に車両を運転する際に前記パワーステアリングシステムで設定される前記アシスト比として、前記ドライバーに対応する前記標準偏差に基づいて、前記アシスト比のピーク値の平均値、運転経路に応じた運転状態を前記データベースに当てはめて得られるアシスト比、将来の運転状態を前記データベースに当てはめて得られるアシスト比、又は現在の運転状態を前記データベースに当てはめて得られるアシスト比、のいずれかを選択するステップと、
を備えることを特徴とする、パワーステアリングシステムの操舵アシスト比決定方法。 For each of the multiple settings of the steering assist ratio set by the power steering system, the individual driving the vehicle is classified according to the difference in the average vehicle speed and the average yaw rate when driving on a curve . A step of acquiring the acceleration of the arm and the amount of muscle activity of the arm related to the steering of the driver from the driver.
A step of calculating the peak value of the assist ratio at which the degree of dispersion of the acceleration of the arm and the muscle activity of the arm becomes low for each of the driving states, and
A step of associating the peak value of the assist ratio with the operating state and recording it in a database.
A step of obtaining the standard deviation of the peak value of the assist ratio based on the average value of the peak value of the assist ratio, and
As the assist ratio set by the power steering system when the driver actually drives the vehicle, the average value of the peak values of the assist ratio and the driving path are based on the standard deviation corresponding to the driver. Select either the assist ratio obtained by applying the operating state to the database, the assist ratio obtained by applying the future operating state to the database, or the assist ratio obtained by applying the current operating state to the database. Steps to do and
A method for determining the steering assist ratio of a power steering system, which comprises the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016191461A JP6817768B2 (en) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | Steering assist ratio calculation device for power steering system and steering assist ratio calculation method for power steering system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016191461A JP6817768B2 (en) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | Steering assist ratio calculation device for power steering system and steering assist ratio calculation method for power steering system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018052338A JP2018052338A (en) | 2018-04-05 |
JP6817768B2 true JP6817768B2 (en) | 2021-01-20 |
Family
ID=61833600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016191461A Active JP6817768B2 (en) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | Steering assist ratio calculation device for power steering system and steering assist ratio calculation method for power steering system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6817768B2 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3912227B2 (en) * | 2001-09-03 | 2007-05-09 | 株式会社豊田中央研究所 | Steering feeling measuring device |
JP2004196102A (en) * | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Nissan Motor Co Ltd | Steering device for vehicle |
JP4305054B2 (en) * | 2003-05-22 | 2009-07-29 | マツダ株式会社 | Automobile steering characteristic setting system |
US20110224875A1 (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-15 | Cuddihy Mark A | Biometric Application of a Polymer-based Pressure Sensor |
-
2016
- 2016-09-29 JP JP2016191461A patent/JP6817768B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018052338A (en) | 2018-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2639929C2 (en) | Independent vehicle control system | |
CN106080598B (en) | Real-time goal pace control | |
CN107336710B (en) | Drive consciousness estimating device | |
CN108508883B (en) | Vehicle position estimation apparatus and method, and vehicle using the same | |
JP6445497B2 (en) | Route determination method for automatic mobile | |
JP7059888B2 (en) | Assistance control system | |
JP7073880B2 (en) | Career decision device | |
US8947218B2 (en) | Driving support device | |
US20150213719A1 (en) | Lateral control apparatus of vehicle and control method of the same | |
JP2018062244A (en) | Vehicle control device | |
CN107709058B (en) | Trajectory-based chassis control | |
KR20120022305A (en) | Autonomous vehicle | |
JP2018063476A (en) | Apparatus, method and computer program for driving support | |
JP5482323B2 (en) | Driving support device and program | |
CN111950483A (en) | Vision-based vehicle front collision prediction method | |
JP2018106490A (en) | Automatic driving device | |
JP2020170402A (en) | Vehicle controller | |
JP6817768B2 (en) | Steering assist ratio calculation device for power steering system and steering assist ratio calculation method for power steering system | |
JP6299957B2 (en) | MOBILE BODY CONTROL DEVICE, MOBILE BODY CONTROL PROGRAM, AND MOBILE BODY CONTROL METHOD | |
JP6857474B2 (en) | Steering assist ratio calculation device for power steering system and steering assist ratio calculation method for power steering system | |
JP7537450B2 (en) | Vehicle control device, vehicle control method, and vehicle control computer program | |
CN116118770A (en) | Self-adaptive rationalizer of vehicle sensing system for robust automatic driving control | |
JP6857472B2 (en) | Steering assist ratio calculation device for power steering system and steering assist ratio calculation method for power steering system | |
JP6857473B2 (en) | Steering assist ratio calculation device for power steering system and steering assist ratio calculation method for power steering system | |
JP2022152359A (en) | Data collection device, vehicle control device, data collection system, data collection method, and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190208 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20190214 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190222 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20190403 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190404 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190610 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200310 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200501 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200901 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201102 |
|
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: 20201201 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201225 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6817768 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |