JP7155964B2 - 車両制御装置 - Google Patents
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Description
前記車両が備える複数の車輪(WFL~WRR)それぞれの車輪速度(VwFL~VwRR)を検出可能に構成された車輪速度センサ(12FL~12RR)と、
前記複数の車輪のそれぞれに付与する制動力を制御可能に構成された制動装置(BA)と、
前記複数の車輪のうちの駆動輪に付与する駆動力を制御可能に構成された駆動装置(22、23)と、
前記複数の車輪のうちの操舵輪の転舵角度を変更可能に構成されたステアリング装置(31、32、SW,SF)と、
を備えた車両に適用される。
本発明装置は、所定のABS実行条件成立期間において前記制動装置を用いて実行されるアンチロックブレーキ制御及び所定のTRC実行条件成立期間において前記制動装置及び前記駆動装置の少なくとも一方を用いて実行されるトラクション制御、の少なくとも一方を含む車輪スリップ制御と、
前記車輪スリップ制御が実行されている場合、前記車輪スリップ制御が開始された時点を始点とする所定期間(Pd1)において前記車輪スリップ制御の対象となっている前記複数の車輪のうちの一つの車輪の速度と当該一つの車輪に対して左右対称に位置する前記複数の車輪のうちの他の車輪の速度との差である車輪速差の大きさ(|Vdif|)がスプリット判定閾値(TdABS、TdTRC、TdEPS)より大きくなったとき、前記制動装置、前記駆動装置及び前記ステアリング装置の少なくとも一つを用いて前記車両の挙動を安定化させるためのヨーモーメントを前記車両に発生させる車両挙動安定化制御と、
を実行可能に構成された車両制御部(10、20、30、40)、
を備える。
本発明装置の車両制御部(10)は、前記前方撮像画像に基づいて、前記車両の前方の道路が、前記左側の車輪が接地している路面の路面摩擦係数と前記右側の車輪が接地している路面の路面摩擦係数との差の大きさである左右路面μ差が存在しないと見做せる左右均一μ路であるか否かを判定し(ステップ1015、ステップ1025、ステップ1020)、
前記前方撮像画像に基づいて、前記車両の前方の道路が、前記左右路面μ差が存在すると見做せるスプリットμ路であるか否かを判定し(ステップ1035)、
前記前方の道路が前記左右均一μ路であると判定した場合(ステップ1015での「Yes」との判定、且つ、ステップ1020での「Yes」との判定)、前記スプリット判定閾値を第1閾値に設定し(ステップ1025、ステップ1505、ステップ1905)、
前記前方の道路が前記スプリットμ路であると判定した場合(ステップ1015での「Yes」との判定、且つ、ステップ1020での「No」との判定、且つ、ステップ1035での「Yes」との判定)、前記スプリット判定閾値を前記第1閾値より小さい第2閾値に設定する(ステップ1040、ステップ1515、ステップ1915)、
ように構成される。
前記車両制御部は、
前記前方撮像画像に基づいて、前記車両の前方の道路が、前記左右均一μ路及び前記スプリットμ路の何れでもないと判定した場合(ステップ1015での「Yes」との判定、且つ、ステップ1020での「No」との判定、且つ、ステップ1035での「No」との判定、又は、ステップ1015での「No」との判定)、前記スプリット判定閾値を、前記第1閾値より小さく且つ前記第2閾値より大きい第3閾値に設定する(ステップ1030、ステップ1510、ステップ1910)ように構成される。
前記車両制御部は、
前記車両挙動安定化制御として、前記ステアリング装置を用いて操舵アシストトルクを変更することによって前記操舵輪の転舵角度を変更する操舵アシスト制御を実行するように構成され(ステップ2030、ステップ2040)、
更に、前記車両制御部は、
前記前方の道路が前記左右均一μ路であると判定した場合(図19のステップ1015での「Yes」との判定、且つ、ステップ1020での「Yes」との判定)、前記操舵アシストトルクの大きさ(Taq)を第1トルク値(Taq1)に設定し(ステップ1905)、
前記前方の道路が前記スプリットμ路であると判定した場合(図19のステップ1015での「Yes」との判定、且つ、ステップ1020での「No」との判定、且つ、ステップ1035での「Yes」との判定)、前記操舵アシストトルクの大きさを前記第1トルク値より大きい第2トルク値(Taq2)に設定する(ステップ1915)ように構成される。
前記車両制御部は、
前記前方撮像画像に基づいて、前記車両の前方の道路が、前記左右均一μ路及び前記スプリットμ路の何れでもないと判定した場合(図19のステップ1015での「Yes」との判定、且つ、ステップ1020での「No」との判定、且つ、ステップ1035での「No」との判定又はステップ1015での「No」との判定)、前記操舵アシストトルクの大きさを、前記第1トルク値より大きく且つ前記第2トルク値より小さい第3トルク値(Taq3)に設定する(1910)ように構成される。
<構成>
本発明の第1実施形態に係る車両制御装置(以下、「第1制御装置」と称呼する。)は、図1に示す車両SVに搭載される。
車輪速度センサ12FLは、右前輪WFRの車輪速度(以下、「右前輪速」と称呼する。)を検出し、検出した右前輪速VwFRを表す信号を発生する。
車輪速度センサ12RLは、左後輪WRLの車輪速度(以下、「左後輪速」と称呼する。)を検出し、検出した左後輪速VwRLを表す信号を発生する。
車輪速度センサ12RRは、右後輪WRRの車輪速度(以下、「右後輪速」と称呼する。)を検出し、検出した右後輪速VwRRを表す信号を発生する。
SAi = ((Va-Vwi)/Va)×100% …(1)
左右輪の車輪速差Vdifは、「左右輪の間の接地荷重の差」及び「左右輪の接地面の凹凸差」等に応じて大きく変化する。このため、スプリット判定閾値TdABSが過小である場合、走行路がスプリットμ路ではなくても、車輪速差Vdifの絶対値|Vdif|がスプリット判定閾値TdABSを超えてしまう場合がある。この場合、実際の車両の走行路がスプリットμ路ではないにも関わらずABSスプリット制御(車両挙動安定化制御)が行われてしまう虞がある。これに対し、スプリット判定閾値TdABSが過大である場合、走行路がスプリットμ路であっても、車輪速差Vdifの絶対値|Vdif|がスプリット判定閾値TdABSを超えるまでに時間を要する。従って、ABSスプリット制御(車両挙動安定化制御)の開始が遅れる虞がある。従って、スプリット判定閾値TdABSができるだけ適切な値になっていることが望まれる。
車両制御ECU10は、前方の道路がスプリットμ路であると判定した場合、スプリット判定閾値TdABSを第2ABS閾値(=ABS2)に設定する。
車両制御ECU10は、前方の道路が判定不可路であると判定した場合、スプリット判定閾値TdABSを第3ABS閾値(=ABS3)に設定する。なお、ABS1、ABS2及びABS3は、何れも正の値である。
ABS1>ABS3>ABS2 …(2)
次に、前方撮像画像に基く前方の道路の路面μ状態の判定方法について説明する。
まず、車両制御ECU10は、図5に示したように、カメラ11から取得した前方撮像画像100aを、それぞれが長方形の複数の領域に分割する。即ち、前方撮像画像100aは、画像の横方向の中心を通り画像の縦方向に延びる中心線L10と、画像の横方向に延びる2本の水平線L11及びL12と、によって均等に6分割される。更に、前方撮像画像100aは、前方撮像画像100aに含まれる「車両SVが走行している車線(自車線)の区画線、即ち、左区画線101L及び右区画線101R(この例では白色破線)」によって、更に分割される。この結果、前方撮像画像100aは、最終的に領域A乃至領域Jの10個の領域に分割される。なお、自車線に隣接している車線の区画線102Rは前方撮像画像100aの分割には使用されない。
高μ路面特徴割合D1と高μ路面特徴割合H1との差の絶対値(=|D1-H1|)が第1判定閾値Trth1より小さく、且つ、高μ路面特徴割合E1と高μ路面特徴割合I1との差の絶対値(=|E1-I1|)が、第1判定閾値Trth1より小さい。なお、第1判定閾値Tth1は正の所定値である。
高μ路面特徴割合D1と高μ路面特徴割合E1との差の絶対値(=|D1-E1|)が第1判定閾値Trth1より小さく、且つ、高μ路面特徴割合H1と高μ路面特徴割合I1との差の絶対値(=|H1-I1|)が第1判定閾値Trth1より小さい。
高μ路面特徴割合D1と高μ路面特徴割合E1との差の絶対値(=|D1-E1|)が第2判定閾値Trth2より大きく、且つ、高μ路面特徴割合H1と高μ路面特徴割合I1との差の絶対値(=|H1-I1|)が第2判定閾値Trth2より大きい。なお、第2判定閾値Trth2は、第1判定閾値Tth1以上の値に設定される。
車両SVの前方の道路が左右均一μ路であるとの判定が前方撮像画像に基づいてなされた場合、車両SVの実際の走行路が左右均一μ路である可能性が高い。走行路が左右均一μ路である場合、車輪速差Vdifの絶対値|Vdif|は、主として「左右輪接地荷重差及び左右輪接地面の凹凸差」等により大きくなる。つまり、車輪速差Vdifの絶対値|Vdif|が大きくなった場合であっても、車両SVの走行路がスプリットμ路であると判定され難い方が好ましい。換言すると、走行路が左右均一μ路である場合、車輪速差Vdifの絶対値|Vdif|がスプリット判定閾値TdABSより大きくなり難い方が好ましい。そこで、前方撮像画像に基づいて走行路が左右均一μ路であると判定される場合、スプリット判定閾値TdABSは比較的大きい第1ABS閾値(=ABS1)に設定される。
車両制御ECU10のCPUは、所定時間が経過するごとに図10にフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。
ステップ1010:CPUは上述したように前方撮像画像を画像処理及び画像解析することによって、前方撮像画像に含まれる自車線に相当する領域D、領域E、領域H及び領域Iの高μ路面特徴割合を算出する。
ステップ1165:CPUは、現時点にて実行されているABSスプリット制御を終了する。
本発明の第2実施形態に係る車両制御装置(以下、「第2制御装置」と称呼する場合がある。)は、以下に述べる点のみにおいて第1制御装置と相違している。
SBi = ((Vwi-Va)/Va)×100% …(3)
第2制御装置の車両制御ECU10は、第1制御装置と同様にして、カメラ11から取得される前方撮像画像に基づいて路面μ状態を判定する。車両制御ECU10は、前方の道路の路面μ状態を判定した後、スプリット判定閾値TdTRCをその判定結果に応じた値に設定する。
前方の道路がスプリットμ路であると判定された場合、車両制御ECU10は、スプリット判定閾値TdTRCを第2TRC閾値値(=TRC2)に設定する。
前方の道路が判定不可路であると判定された場合、車両制御ECU10は、スプリット判定閾値TdTRCを第3TRC閾値値(=TRC3)に設定する。
なお、TRC1、TRC2及びTRC3は、何れも正の値である。
TRC1>TRC3>TRC2 …(4)
CPUは、図15にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。なお、図15のステップのうち図10のルーチンのステップと同じ処理を行うステップには、図10のそのようなステップ付された符号と同じ符号が付されている。これらのステップにおける処理についての説明は適宜省略される(以下、同様。)。
ステップ1665:CPUは、現時点にて実行されているTRCスプリット制御を終了する。
本発明の第3実施形態に係る車両制御装置(以下、「第3制御装置」と称呼する場合がある。)は、以下に述べる点のみにおいて第1制御装置と相違している。
・第3制御装置は、前方撮像画像に基づいて、前方の道路の路面μ状態を判定した後、その判定結果に応じて、後述のABS操舵アシスト制御を実行するか否かの判定に使用されるスプリット判定閾値TdEPSに異なる値を設定する。
・第3制御装置は、上記判定結果に応じて、ABS操舵アシスト制御における制御量(操舵アシストトルク)の大きさを変更する。
なお、第3制御装置は、第2制御装置が実行する「TRC制御及びTRCスプリット制御」を実行するようになっていても、なっていなくてもよい。
第3制御装置の車両制御ECU10は、第1制御装置と同様にして、カメラ11から取得される前方撮像画像に基づいて路面μ状態を判定する。車両制御ECU10は、前方の道路の路面μ状態を判定した後、スプリット判定閾値TdEPSをその判定結果に応じた値に設定する。加えて、車両制御ECU10は、その判定結果に応じて、ABS操舵アシスト制御の操舵アシストトルクTaqを変更する。
前方の道路がスプリットμ路であると判定された場合、車両制御ECU10は、スプリット判定閾値TdEPSを第2EPS閾値(=EPS2)に設定し、且つ、操舵アシストトルクTaqを第2トルク値(=Taq2)に設定する。
前方の道路が判定不可路であると判定された場合、車両制御ECU10は、スプリット判定閾値TdEPSを第3EPS閾値(=EPS3)に設定し、且つ、操舵アシストトルクTaqを第3トルク値(=Taq3)に設定する。
なお、EPS1、EPS2及びEPS3は、何れも正の値である。Taq1、Taq2及びTaq3は、何れも正の値である
更に、第1乃至第3トルク値の間には以下の関係式(6)が成立するようになっている。
EPS1>EPS3>EPS2 …(5)
Taq2>Taq3>Taq1 …(6)
CPUは、図19にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。なお、図19のステップのうち図10のルーチンのステップと同じ処理を行うステップには、図10のそのようなステップ付された符号と同じ符号が付されている。
ステップ2065:CPUは、現時点にて実行されているABS操舵アシスト制御を終了する。
Claims (2)
- 車両の前方を撮像することにより前方撮像画像を取得可能に構成された撮像装置と、
前記車両が備える複数の車輪それぞれの車輪速度を検出可能に構成された車輪速度センサと、
前記複数の車輪のそれぞれに付与する制動力を制御可能に構成された制動装置と、
前記複数の車輪のうちの駆動輪に付与する駆動力を制御可能に構成された駆動装置と、
前記複数の車輪のうちの操舵輪の転舵角度を変更可能に構成されたステアリング装置と、
を備えた車両に適用され、
所定のABS実行条件成立期間において前記制動装置を用いて実行されるアンチロックブレーキ制御及び所定のTRC実行条件成立期間において前記制動装置及び前記駆動装置の少なくとも一方を用いて実行されるトラクション制御、の少なくとも一方を含む車輪スリップ制御と、
前記車輪スリップ制御が実行されている場合、前記車輪スリップ制御が開始された時点を始点とする所定期間において前記車輪スリップ制御の対象となっている前記複数の車輪のうちの一つの車輪の速度と当該一つの車輪に対して左右対称に位置する前記複数の車輪のうちの他の車輪の速度との差である車輪速差の大きさがスプリット判定閾値より大きくなったとき、前記制動装置、前記駆動装置及び前記ステアリング装置の少なくとも一つを用いて前記車両の挙動を安定化させるためのヨーモーメントを前記車両に発生させる車両挙動安定化制御と、
を実行可能に構成された車両制御部、
を備えた、車両制御装置であって、
前記車両制御部は、
前記前方撮像画像に基づいて、前記車両の前方の道路が前記左側の車輪が接地している路面の路面摩擦係数と前記右側の車輪が接地している路面の路面摩擦係数との差の大きさである左右路面μ差が存在しない状態が継続する左右均一μ路である、と見做せる場合に成立する条件が成立するか否かを判定し、
前記前方撮像画像に基づいて、前記車両の前方の道路が前記左右路面μ差が存在した状態が継続するスプリットμ路である、と見做せる場合に成立する条件が成立するか否かを判定し、
前記前方の道路が前記左右均一μ路であると見做せる場合に成立する前記条件が成立したと判定した場合、前記スプリット判定閾値を第1閾値に設定し、
前記前方の道路が前記スプリットμ路であると見做せる場合に成立する前記条件が成立したと判定した場合、前記スプリット判定閾値を前記第1閾値より小さい第2閾値に設定し、
前記前方の道路が前記左右均一μ路であると見做せる場合に成立する前記条件及び前記前方の道路が前記スプリットμ路であると見做せる場合に成立する前記条件の何れもが成立しないと判定した場合、前記前方の道路がまだらμ路であると見做し、前記スプリット判定閾値を、前記第1閾値より小さく且つ前記第2閾値より大きい第3閾値に設定する
ように構成された、
車両制御装置。 - 請求項1に記載の車両制御装置において、
前記車両制御部は、
前記車両挙動安定化制御として、前記ステアリング装置を用いて操舵アシストトルクを変更することによって前記操舵輪の転舵角度を変更する操舵アシスト制御を実行するように構成され、
更に、前記車両制御部は、
前記スプリット判定閾値が前記第1閾値に設定された場合、前記操舵アシストトルクの大きさを第1トルク値に設定し、
前記スプリット判定閾値が前記第2閾値に設定された場合、前記操舵アシストトルクの大きさを前記第1トルク値より大きい第2トルク値に設定し、
前記スプリット判定閾値が前記第3閾値に設定された場合、前記操舵アシストトルクの大きさを、前記第1トルク値より大きく且つ前記第2トルク値より小さい第3トルク値に設定する、
ように構成された、
車両制御装置。
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