JP7492530B2

JP7492530B2 - 自動車両のホイール操舵システムおよび差動ブレーキシステムの組合せ制御のための設定値を生成する方法

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Publication number: JP7492530B2
Application number: JP2021553282A
Authority: JP
Inventors: アインラムドー，; アランアダッド，; ジェフリーブルーノ，; ホアデュックグエン，
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2019-03-12
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2024-05-29
Anticipated expiration: 2040-02-27
Also published as: KR20210135579A; EP3938260B1; US20220144249A1; CN113396094A; JP2022524119A; FR3093689B1; FR3093689A1; WO2020182480A1; US11891048B2; EP3938260A1

Description

本発明は、一般には自動車両運転補助に関する。

より詳細には、本発明は、自動車両の操舵システムおよび差動ブレーキシステムを制御するための設定値を生成する方法に関する。

自動車両の安全に鑑みて、車両は現在、運転支援システムまたは自動運転システムを備えている。

こうしたシステムは、具体的には、単に自動車両の従来型ブレーキシステムに作用することによって車両が走行する車線に位置する障害物とのどんな衝突も回避するように設計される衝突被害軽減ブレーキシステム（ＡＥＢという省略形でより広く知られている）を含むことが知られている。

しかしながら、こうした緊急ブレーキシステムでは衝突を回避することが可能ではない状況、またはこうした緊急ブレーキシステムを使用することができない状況（たとえば、自動車両の後ろに別の車両が接近して追走する場合）が存在する。

こうした状況のために、車両の操舵装置に作用することによって、または車両の差動ブレーキシステムに作用することによって車両を車両の経路から迂回させることにより障害物を回避することを可能にする自動回避システム（省略形ＡＥＳ、すなわち「自動操舵回避（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＥｖａｓｉｖｅＳｔｅｅｒｉｎｇ）」または「自動緊急操舵（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＥｍｅｒｇｅｎｃｙＳｔｅｅｒｉｎｇ）」でより広く知られている）が開発されてきた。

しかしながら、ＡＥＢおよびＡＥＳシステムでは完全に安全に障害物を回避することが可能ではないことが生じ得る。

この欠点を克服するために、本発明は、完全に安全にどんな障害物も可能な限り回避するように、操舵システムおよび差動ブレーキシステムによって与えられる力の良好な分散を達成することを可能にする方法を提案する。

より具体的には、本発明によれば、自動車両の操舵システムおよび差動ブレーキシステムを制御するための設定値を生成する方法であって、
自動車両が必要とされる経路をたどるように自動車両に加えるべき全ヨーモーメントに関する値と、自動車両の速度とを取得するステップと、
操舵システムまたは差動ブレーキシステムが与えることのできる全ヨーモーメントの最大比率に関する少なくとも１つのしきい値を前記速度の関数として計算するステップと、
操舵システムまたは差動ブレーキシステムが与えなければならない全ヨーモーメントの比率に関する分散率を前記しきい値の関数として求めるステップと、
操舵システムおよび差動ブレーキシステムを制御するための設定値を、前記分散率と、全ヨーモーメントに関する値の関数として生成するステップと
を含む方法が提案される。

したがって、本発明により、車両の操舵を完全に安全に保証することを可能にする制限を考慮し、こうした制限に応じてしきい値を計算し、次いで、完全に安全にどんな障害物も可能な限り回避するために操舵システムおよび差動ブレーキシステムによって与えられる力を分散させることが可能となる。

個々に取り上げられる、またはすべての技術的に可能な組合せによる、本発明による方法の他の有利で非限定的な特徴は以下の通りである。
しきい値が、操舵システムが与えることのできる全ヨーモーメントの最大比率に関係する。
しきい値が、自動車両のホイールの操舵角の最大限度の関数として求められる。
しきい値が、自動車両のホイールの操舵速度の最大限度の関数として求められる。
しきい値が、自動車両がたどることのできる経路の最大曲率の関数として求められる。
しきい値が、自動車両が耐えることのできる最大角度ヨーレートの関数として求められる。
しきい値が第１の式によって計算される。

上式で

であり、
Ｖは自動車両の速度であり、
ｌ_ｆは、自動車両の重心と前車軸との間の距離であり、
ｌ_ｒは、自動車両の重心と後車軸との間の距離であり、
Ｃ_ｆは、自動車両の前輪のコーナリング剛性の係数であり、
Ｃ_ｒは、自動車両の後輪のコーナリング剛性の係数であり、
ｍは自動車両の質量であり、
δ_{ｓａｆｅｔｙ}は、自動車両のホイールの操舵角の最大限度であり、
ρ_ｍａｘは、自動車両がたどることのできる経路の最大曲率であり、

は、自動車両のホイールの操舵速度の最大限度であり、

は、自動車両が耐えることのできる最大角度ヨーレートである。
しきい値が、差動ブレーキシステムが与えることのできる全ヨーモーメントの最大比率に関係する。
しきい値が、差動ブレーキシステムによって課すことのできる最大ヨーモーメント限度の関数として求められる。
しきい値が、第２の式によって計算される。

上式で、Ｍ_{ＤＢ＿ｓａｔ＿ａｃｔ}は、差動ブレーキシステムによって課すことのできる最大ヨーモーメント限度である。
第１の式によって第１のしきい値を計算し、第２の式によって第２のしきい値を計算することが可能となり、第１のしきい値が第２のしきい値未満である場合、
操舵システムを制御するための設定値がゼロとなるように選ばれ、
差動ブレーキシステムを制御するための設定値がゼロとなるように選ばれ、
自動車両の従来型ブレーキシステムを制御するための非ゼロ設定値を生成することが可能となる。
取得するステップの前に、自動車両の経路が、自動車両の軌道に位置する障害物の位置の関数として求められる。

もちろん、本発明の様々な特徴、変形形態、および実施形態が、非互換または相互排他的でない限り、様々な組合せで互いに組み合わされ得る。

非限定的な例として与えられる添付の図面を参照して行われる以下の説明により、本発明を構成するもの、および本発明がどのように実装され得るかについて良い理解が与えられる。

道路上を移動中の自動車両の概略平面図であり、この車両が取ることのできる経路が道路上に表される図である。別の経路沿いに位置する４つの連続する位置で表される図１の自動車両と障害物の概略斜視図である。分散率α_Ｒをそれらの間で選ばなければならないしきい値を示すグラフである。本発明の方法を実装するためのアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。自動車両の概略平面図である。

図５は、乗客区画を画定するシャーシと、２つの操舵前輪１１と、２つの非操舵後輪１２とを従来通り備える自動車両１０を示す。変形形態では、これらの２つの後輪も操舵ホイールであり得る。

この自動車両１０は、車両の向きを変えることができるように前輪１１の向きに作用することを可能にする従来型操舵システム１４を備える。この従来型操舵システム１４は、具体的には、前輪１１を枢動させるためにタイロッドに連結された操舵ホイールを備える。当該の例では、この従来型操舵システム１４はまた、操舵ホイールの向きに応じて、かつ／またはコンピュータ１３から受け取った要求に応じて前輪の向きに作用するためのアクチュエータも備える。

この自動車両１０は、自動車両１０を減速するようにホイールの回転速度に作用するための従来型ブレーキシステム１６をさらに備える。この従来型ブレーキシステム１６は、具体的には、制動状況で車両が完全に車両の経路を維持するように、２つのホイール１１（および２つの後輪１２）にほぼ同様に作用するように意図される。この従来型ブレーキシステム１６は、たとえば、ブレーキディスクを備えるホイールをクランプするためのブレーキペダルおよびブレーキキャリパを備える。当該の例では、この従来型ブレーキシステム１６は、ブレーキペダルに加えられる圧力に応じて、かつ／またはコンピュータ１３から受け取った要求に応じてブレーキキャリパに作用するためのアクチュエータも備える。

最後に、この自動車両は、自動車両に向きを変えさせる間に自動車両を減速するように、前輪１１の回転速度（および後輪１２の回転速度）に対して別様に作用するための差動ブレーキシステム１５を備える。この差動ブレーキシステム１５は、たとえば、車両のホイールに配置された制御された差動または電動機を備える。当該の例では、制御された差動または電動機がコンピュータ１３によって制御される。

次いで、コンピュータ１３は、調整された形でこうした様々なシステムを制御するように意図される。したがってコンピュータ１３は、少なくとも１つのプロセッサ、少なくとも１つのメモリ、ならびに様々な入力および出力インターフェースを備える。

コンピュータ１３の入力インターフェースにより、コンピュータ１３は、様々なセンサから入力信号を受け取るように設計される。

こうしたセンサの中でも、たとえば以下が設けられる。
車両の車線に対する車両の位置を特定するための、前面に取り付けられたカメラなどのデバイス、
自動車両１０の経路に位置する障害物２０（図２）を検出するための、遠隔レーダーやＬＩＤＡＲ検出器などのデバイス、
自動車両１０の（垂直軸の周りの）回転ヨーレートを求めるための、ジャイロメータなどのデバイス、および
操舵ホイール角度位置および速度センサ。

コンピュータ１３の出力インターフェースにより、コンピュータ１３は、前述のシステムに要求を送るように設計される。

したがって、車両に強制的に回避経路Ｔ１をたどらせ、所望の速度に減速させることが可能となる。

コンピュータ１３のメモリにより、コンピュータ１３は、以下で説明される方法の文脈内で使用されるデータを記憶する。

具体的には、コンピュータ１３は、命令を含むコンピュータプログラムの形態のコンピュータアプリケーションを記憶し、プロセッサによる命令の実行により、以下で説明される方法をコンピュータによって実装することが可能となる。

この方法を説明する前に、使用される様々な変数が導入され得、その一部が図１に示されている。

自動車両の全質量が「ｍ」で示され、ｋｇ単位で表現される。

自動車両の重心ＣＧを通る垂直軸の周りの自動車両の慣性が「Ｊ」で示され、ｋｇ．ｍ^２単位で表現される。

重心ＣＧと車両の前車軸との間の距離が「ｌ_ｆ」で示され、メートル単位で表現される。

重心ＣＧと後車軸との間の距離が「ｌ_ｒ」で示され、メートル単位で表現される。

前輪のコーナリング剛性の係数が「Ｃ_ｆ」で示され、Ｎ／ｒａｄ単位で表現される。

後輪のコーナリング剛性の係数が「Ｃ_ｒ」で示され、Ｎ／ｒａｄ単位で表現される。

ホイールのコーナリング剛性のこれらの係数は、当業者にはよく知られている概念である。例として、前輪のコーナリング剛性の係数は、式Ｆ_ｆ＝２．Ｃ_ｆ．α_ｆを書くことを可能にするようなものであり、ただしＦ_ｆは前輪の横方向スリップ力であり、α_ｆは前輪のドリフト角である。

操舵前輪が自動車両１０の縦軸Ａ１となす操舵角が「δ」で示され、ｒａｄ単位で表現される。

（車両の重心ＣＧを通る垂直軸の周りの）車両のヨーレートが「ｒ」で示され、ｒａｄ／ｓ単位で表現される。

車両の縦軸Ａ１と回避経路Ｔ１（車両の所望の経路）の接線との間の相対向首角が「ψ_Ｌ」で示され、ｒａｄ単位で表現される。

車両の前方に位置する照準距離「ｌｓ」での（重心ＣＧを通る）自動車両１０の縦軸Ａ１と、回避経路Ｔ１との間の横方向偏位が「ｅ_ｙＬ」で示され、メートル単位で表現される。

前述の照準距離「ｌｓ」は重心ＣＧから測定され、メートル単位で表現される。

自動車両１０のドリフト角（自動車両の速度ベクトルが自動車両の縦軸Ａ１となす角）が「β」で示され、ｒａｄ単位で表現される。

縦軸Ａ１に沿った自動車両の速度が「Ｖ」で示され、ｍ／ｓで表現される。

回避経路Ｔ１の曲率がρで示され、ｍ^－１単位で表現される。

車線の平均曲率がρ_ｒｅｆで示され、ｍ^－１単位で表現される。

必要とされる回避経路Ｔ１をたどるように自動車両１０に加えるべき全ヨーモーメントが「Ｍ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}」で示され、Ｎｍ単位で表現される。

差動ブレーキシステム１５だけを使用して実行されるこの全ヨーモーメントＭ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}の成分が「Ｍ_ＤＢ」で示され、Ｎｍ単位で表現される。

本発明を実装するためにコンピュータによって実行される方法を説明する前に、本発明に至ることを可能にした計算のこの説明の最初の部分で、こうした計算がどこに源を発しているのか、およびどんな基盤に基づいているのかについてのはっきりした理解を与えるように説明を与えることができる。

前置きのコメントとして、回避経路Ｔ１をたどることを可能にする（または横方向偏位ｅ_ｙＬを最小限に抑える）全ヨーモーメントＭ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}が以下のようにモデル化できることが考慮される。
［Ｍａｔｈ１］

本発明の目的は、自動車両１０の軌道で検出された障害物の脇を通り、自動車両１０が完全に安全にたどることのできる回避経路Ｔ１を自動車両１０がたどることを可能にする形で、差動ブレーキシステム１５および操舵システム１４が命令を受けることを保証することである。

そのことを達成するために、車両制御アルゴリズムに課されるべき第１の制限は、この回避経路Ｔ１が、それを超えると自動車両１０の制御を失う危険がある最大回避経路よりも曲率が小さいことが必要とされることである。自動車両１０の速度Ｖに依存するこの最大回避経路は、既知であることが仮定され、最大回避経路曲線および最大ヨーレートによって定義され、以下の式の形で書くことができる。

［Ｍａｔｈ２］
ρ≦ρ_ｍａｘ
［Ｍａｔｈ３］

最大回避経路曲線および最大ヨーレートは自動車両１０の速度Ｖに依存することに留意されよう。

式Ｍａｔｈ１の最初の２つの行が考慮される場合、以下のように書くことができる。
［Ｍａｔｈ４］

定常（または「静的」）状態では、この式は以下のように書くことができる。
［Ｍａｔｈ５］

この式では、係数を以下のように計算することができる。
［Ｍａｔｈ６］

式Ｍａｔｈ５の分解により、以下のように書くことが可能となる。
［Ｍａｔｈ７］

または代替として、
［Ｍａｔｈ８］

この式では、係数κを以下のように書くことができる。
［Ｍａｔｈ９］

ヨーレートｒを以下の式によって推定することができる。

［Ｍａｔｈ１０］
ｒ＝ρ．ｖ

この結果を用いて以下のように書くことができる。
［Ｍａｔｈ１１］

この式を、式Ｍａｔｈ２およびＭａｔｈ３で記述される２つの条件と組み合わせると、以下の２つの条件を書くことが可能となる。
［Ｍａｔｈ１２］

［Ｍａｔｈ１３］

これらの２つの式を書くために、Ｍ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}がＭ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ＿ｓｔａｔｉｃ}未満であることが仮定される。それらの導関数について同じことが当てはまることも仮定される。

この段階では、以下の式により、ヨーモーメントＭ_ＤＢの成分の関数として自動車両１０をモデル化することができる。
［Ｍａｔｈ１４］

したがって、この式の第２の行により、以下のように書くことが可能となる。
［Ｍａｔｈ１５］

この段階では、道路上の車両のスリップに対応するドリフト角βはゼロであると仮定することができる。次いで、式Ｍａｔｈ１に関連して以下のように書くことが可能である。

［Ｍａｔｈ１６］
Ｍ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}＝Ｃ_ｆｌ_ｆδ＋Ｍ_ＤＢ

この式は、一方では差動ブレーキシステム１５によって与えられる成分Ｍ_ＤＢと、従来型操舵システム１４によって与えられる成分Ｃ_ｆ．Ｌ_Ｆ．δとの間の全ヨーモーメントＭ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}の分散をはっきりと示している。

したがって、以下の２つの式を書くことが可能である。
［Ｍａｔｈ１７］

［Ｍａｔｈ１８］
Ｍ_ＤＢ＝（１－α_Ｒ）Ｍ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}

これらの式では、係数α_Ｒは、２つの前述の成分の間の「修復率」に対応する。

この分散率α_Ｒは、従来型操舵システム１４によって与えられる全ヨーモーメントＭ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}の割合に、より正確に対応する。この割合の補完は、その部分について、差動ブレーキシステム１５によって与えられる全ヨーモーメントＭ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}の割合に対応する。

この分散率α_Ｒに関して、当然ながら以下のように書くことが可能である。

［Ｍａｔｈ１９］
０≦α_Ｒ≦１

この段階で、どんなドライバも、いつでもこの車両の制御を引き受けることができる立場にあることを保証するために、自動車両１０の制御アルゴリズムに課されるべき第２および第３の制限を設定することがさらに望ましい。これらの２つの制限は、それを超えるとドライバが完全に安全に車両の制御を引き受けることが難しくなる、操舵角の最大値および最大角度操舵速度（すなわち、垂直軸の周りのホイールの回転速度）に関係する。これらの２つの制限を以下の形に書くことができる。

［Ｍａｔｈ２０］
δ≦δ_{ｓａｆｅｔｙ}
［Ｍａｔｈ２１］

ここで、操舵角の最大値および最大角度操舵速度は自動車両１０の速度Ｖに依存し得ることに留意されよう。

以下のように書くことのできる、飽和しきい値（それを超えるとホイールが滑ることになる）未満の差動制動トルクをすべてのホイール１１、１２に与えるものである、自動車両１０の制御アルゴリズムに課されるべき第４の制限を設定することも望ましい。

［Ｍａｔｈ２２］
Ｍ_ＤＢ≦Ｍ_{ＤＢ＿ｓａｔ＿ａｃｔ}

この飽和しきい値は、たとえば自動車両１０の速度Ｖに応じて変動し得ることに留意されよう。

したがって、式Ｍａｔｈ１２、Ｍａｔｈ１３、およびＭａｔｈ１７の組合せによって以下の式を書くことが可能となる。
［Ｍａｔｈ２３］

［Ｍａｔｈ２４］

一方では式Ｍａｔｈ２０とＭａｔｈ２３の整合性を保証し、他方では式Ｍａｔｈ２１とＭａｔｈ２４の整合性を保証するために、分散率α_Ｒが以下の条件に従わなければならない。
［Ｍａｔｈ２５］

はα_ｍａｘとも表され、分散率α_Ｒについての上限しきい値である。

式Ｍａｔｈ１２、Ｍａｔｈ１８、およびＭａｔｈ２２も以下のように書くことが可能となる。
［Ｍａｔｈ２６］

αはα_ｍｉｎとも表され、分散率α_Ｒについての最小しきい値である。

このしきい値が以下の式を満たさなければならないことも理解されよう。
［Ｍａｔｈ２７］

したがって、差動ブレーキシステムと従来型操舵システムとの間のヨーモーメントの分散の実現可能性を保証するために、これらの２つのしきい値α_ｍｉｎ、α_ｍａｘの間に含まれるように分散率α_Ｒを選ぶことが必要である。この条件を図形で示すために、３つの数学関数ｆ、ｇ、およびｈを導入することができる。

第１の関数ｆは分散率α_Ｒの第１の上限に対応し、第１の上限は、課された操舵角δの限度に関連付けられる。この第１の関数を以下のように書くことができる。
［Ｍａｔｈ２８］

第２の関数ｇは分散率α_Ｒの別の上限に対応し、このとき、別の上限は、課された角度操舵速度限度に関連付けられる。この第２の関数を以下のように書くことができる。
［Ｍａｔｈ２９］

第３の関数ｈは、分散率α_Ｒの下限に対応し、下限は、差動ブレーキシステム１５によって課すことのできるヨーモーメント限度に関連付けられる。この第３の関数を以下のように書くことができる。
［Ｍａｔｈ３０］

これらの３つの数学関数ｆ、ｇ、ｈの図解の一例が図３で与えられる。

この例では、斜線部分が、アルゴリズムに課されるすべての制限が満たされるように分散率α_Ｒを選ぶことが可能な領域に対応する。

したがって、この分散率を０から１の間となるように、かつ第１および第２の数学関数ｆ、ｇより小さく、第３の数学関数ｈより大きくなるように選ばなければならないことを理解されよう。

この図３で、それを超えるとすべての所望の制限を保証する分散率α_Ｒを見つけることが不可能である臨界速度Ｖ_{ｃｒｉｔｉｃａｌ}があることに気付くであろう。

このシナリオの中に自分がいるとき、まず第１に、自動車両１０の速度Ｖが臨界速度Ｖ_{ｃｒｉｔｉｃａｌ}以下となるまで、従来型ブレーキシステム１６だけを使用して直線で車両の緊急ブレーキを実施することが想定される。次いで、障害物が自動車両によって回避されることを保証するために、３つの数学関数の間に含まれる分散率が選択される。

この段階で、車両に課される４つの制限が知られ、式Ｍａｔｈ２５およびＭａｔｈ２６の起源が説明されたので、図４を参照して、本発明による自動車両を制御するための設定値を生成する方法の実施形態の一例を与えることができる。

ここでは、コンピュータ１３は、この方法を再帰的に、すなわち段階的に、ループで実装するようにプログラムされる。

その目的で、第１のステップＥ１の間に、コンピュータ１３は、自動車両１０の軌道に位置する潜在的障害物の存在を検出しようと試みる。そのことを行うために、コンピュータ１３は、コンピュータ１３の遠隔レーダーまたはＬＩＤＡＲ検出器を使用する。

障害物がない場合、このステップＥ１がループで反復される。

障害物２０が検出されるとすぐに（図２参照）、コンピュータ１３は、この障害物２０を回避することを可能にする回避経路Ｔ１を計画する。

次いでコンピュータ１３は、従来型ブレーキシステム１６、差動ブレーキシステム１５、および従来型操舵システム１４についての制御設定値を定義しようとする。

その目的で、第２のステップＥ２の間に、コンピュータ１３はまず第１に、車両が回避経路Ｔ１をたどることができるように車両に加えるべき全ヨーモーメントＭ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}の値を求める。

全ヨーモーメントＭ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}の値を計算する方式は、それ自体の権利において本発明の主題を形成するものではないので、ここでは説明しない。この値を計算する様々な方法が既によく知られていることを単に想起することができる。たとえば、従来型ＰＩＤコントローラ、ＭＰＣ制御（「モデル予測制御」）、または従来技術から知られている任意の他の方策を使用することができる。

第３のステップＥ３の間に、コンピュータ１３は、分散率α_Ｒが取ることのできる最大しきい値α_ｍａｘおよび最小しきい値α_ｍｉｎを求める。

その目的で、コンピュータは、自動車両１０の速度Ｖを記録し、次いでコンピュータは、式Ｍａｔｈ２５およびＭａｔｈ２６を使用して、これらの値を求める。

これらの計算のために有用な変数の値がこの段階では既知となり、コンピュータのメモリ内に記憶される（そのうちの一部はそれ自体が速度Ｖに依存する）ことに気付くであろう。たとえば、変数の値は、ここで考慮するものと同じタイプの車両に対して実施されるテストキャンペーン中に求めることができていることになる。

第４のステップＥ４の間に、コンピュータは、計算した最大しきい値α_ｍａｘが最小しきい値α_ｍｉｎよりもずっと大きいかどうかを判定する。

そうでない場合、自動車両１０が臨界速度Ｖ_{ｃｒｉｔｉｃａｌ}よりも高速で移動していることを意味し、コンピュータ１３は、従来型ブレーキシステム１６による自動車両１０の制動を命令する（ステップＥ５）。次いで方法は再びステップＥ２から開始する。

逆の場合、コンピュータ１３は、２つのしきい値の間に含まれ、さらに０から１の間に含まれる分散率α_Ｒを選ぶ（ステップＥ６）。

その目的で、車両の速度が低速である場合（すなわち、計算した最大しきい値α_ｍａｘが１に近く、または１に等しい場合、かつ最小しきい値α_ｍｉｎが０に近く、または０に等しい場合）、車両が回避経路Ｔ１をたどるように車両の向きを変えるために従来型操舵システム１４の使用を支持するように、１に等しい分散率α_Ｒを選ぶことができる。

車両の速度がかなり速い場合、他方では、差動ブレーキシステム１５の使用を支持することが可能である。

例として、車両の速度Ｖが５０ｋｍ／ｈ未満である場合、分散率α_Ｒを１に設定することができる。

車両の速度Ｖが５０から１６０ｋｍ／ｈ（この例では臨界速度Ｖ_{ｃｒｉｔｉｃａｌ}と見なされる）の間に含まれる場合、分散率α_Ｒを１未満（特に、速度が速いときは１未満）の値に設定することができる。

したがって、従来型操舵システム１４と差動ブレーキシステム１５との間の分散の法則は、自動車両１０の物理的限界に直接的に関連付けられる。具体的には、アクチュエータの限度に関連付けられる制限を満たすように制動トルクを制限しなければならない。

最後に、ステップＥ７およびＥ１１の間に、コンピュータ１３は、操舵システム１４を制御するための設定値および差動ブレーキシステム１５を制御するための設定値を、選んだ分散率α_Ｒおよび全ヨーモーメントＭ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}の関数としてそれぞれ生成する。

ステップＥ８では、コンピュータ１３は、操舵システム１４を制御するための設定値が、従来型操舵システム１４の支援付き操舵アクチュエータによって定義される制御可能性限界に正しく適合することを検証する。具体的には、これらの制御可能性限界は、ドライバが常に操舵ホイールの手動制御を取り戻すことができるように操舵角および操舵速度が制限されなければならないことによって明らかにされる。

ステップＥ９では、コンピュータ１３は、ヨーモーメント設定値を、アクチュエータに適合された設定値に変換する。

ステップＥ１０では、アクチュエータは、この設定値に応じて車両の前輪１１の向きを変えさせる。

並行して、ステップＥ１２では、コンピュータ１３は、差動ブレーキシステム１５を制御するための設定値がこのシステムによって定義される制御可能性限度に正しく適合することを検証する。

ステップＥ１３では、コンピュータ１３は、差動ブレーキシステム１５を制御するためのこの同じ設定値が車両の他の安全システム、具体的にはＶＭＣ（「車両運動制御（ＶｅｈｉｃｌｅＭｏｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ）」）システムおよびＶＤＣ（「車両ダイナミックス制御（ＶｅｈｉｃｌｅＤｙｎａｍｉｃｓＣｏｎｔｒｏｌ）」）システムによって定義される制御可能性限界に正しく適合することをさらに検証する。コンピュータ１３はまた、各タイヤの制動能力を考慮に入れて、この設定値が適用可能であることも検証する。

ステップＥ１４では、コンピュータ１３は、ヨーモーメント設定値を、使用されるシステム（制御される差動または電動機）に適合された設定値に変換する。

ステップＥ１５では、使用されるシステムは、この設定値に応じて車両のホイール１１、１２を制動する。

本発明は、説明され、表現される実施形態に決して限定されず、当業者は本発明による任意の変形形態に本発明を適用することができるであろう。

したがって、本発明は、アクチュエータ、たとえば電気または液圧アクチュエータを使用して（たとえば、回生ブレーキシステムと共に）、任意のタイプのブレーキシステムおよび任意のタイプの操舵システムに適用され得る。

本発明は、コンピュータ１３内に既に存在するＥＳＰ（「横滑り防止装置（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｔａｂｉｌｉｔｙＰｒｏｇｒａｍ）」）電子経路補正方策とは無関係である。たとえば、ＥＳＰが活動化されるとき、本発明による制御設定値を生成する方法は活動化されない。どんな場合でも、本発明による制御設定値を生成する方法はＥＳＰをトリガしない。具体的には、本発明による方法では、ＥＳＰの補正ダイナミクスに侵害しないことを可能にする、最も動的な回避経路が考慮に入れられる。

Claims

自動車両（１０）の操舵システム（１４）および差動ブレーキシステム（１５）を制御するための設定値を生成するための、コンピュータによって実行される方法であって、
前記自動車両（１０）が要求された経路（Ｔ１）を追従するように前記自動車両（１０）に加えるべき全ヨーモーメント（Ｍ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}）に関する値と、前記自動車両（１０）の速度（Ｖ）とを前記コンピュータが取得するステップと、
前記操舵システム（１４）または前記差動ブレーキシステム（１５）が提供可能な前記全ヨーモーメント（Ｍ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}）の最大比率に関する少なくとも１つのしきい値（α _ｍａｘ）を前記速度（Ｖ）の関数として前記コンピュータが計算するステップと、
前記操舵システム（１４）または前記差動ブレーキシステム（１５）が提供すべき前記全ヨーモーメント（Ｍ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}）の比率に関する分散率（α_Ｒ）を前記しきい値（α_ｍａｘ）の関数として前記コンピュータが求めるステップと、
前記操舵システム（１４）および前記差動ブレーキシステム（１５）を制御するための設定値を、前記分散率（α_Ｒ）と、前記全ヨーモーメント（Ｍ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}）に関する前記値の関数として前記コンピュータが生成するステップと
を含む方法。
前記しきい値（α_ｍａｘ）が、前記操舵システム（１４）が提供可能な前記全ヨーモーメント（Ｍ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}）の最大比率に関係し、前記自動車両（１０）のホイール（１１）の操舵角（δ）の最大限度の関数として求められる、請求項１に記載の方法。
前記しきい値（α_ｍａｘ）が、前記操舵システム（１４）が提供可能な前記全ヨーモーメント（Ｍ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}）の最大比率に関係し、前記自動車両（１０）のホイール（１１）の操舵速度の最大限度の関数として求められる、請求項１または２に記載の方法。
前記しきい値（α_ｍａｘ）が、前記操舵システム（１４）が提供可能な前記全ヨーモーメント（Ｍ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}）の最大比率に関係し、前記自動車両（１０）が追従可能な前記経路の最大曲率の関数として求められる、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
前記しきい値（α_ｍａｘ）が、前記操舵システム（１４）が提供可能な前記全ヨーモーメント（Ｍ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}）の最大比率に関係し、前記自動車両（１０）が持続可能な最大角度ヨーレートの関数として求められる、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
前記しきい値（α_ｍａｘ）が第１の式

によって計算され、上式で

であり、
Ｖが前記自動車両（１０）の速度であり、
ｌ_ｆが、前記自動車両（１０）の重心と前車軸との間の距離であり、
ｌ_ｒが、前記自動車両（１０）の重心と後車軸との間の距離であり、
Ｃ_ｆが、前記自動車両（１０）の前輪のコーナリング剛性の係数であり、
Ｃ_ｒが、前記自動車両（１０）の後輪のコーナリング剛性の係数であり、
ｍが前記自動車両（１０）の質量であり、
δ_{ｓａｆｅｔｙ}が、前記自動車両（１０）のホイール（１１、１２）の操舵角の最大限度であり、
ρ_ｍａｘが、前記自動車両（１０）が追従可能な経路の最大曲率であり、

が、前記自動車両（１０）の前記ホイール（１１、１２）の操舵速度の最大限度であり、

が、前記自動車両（１０）が持続可能な最大角度ヨーレートである、請求項２から５のいずれか一項に記載の方法。
前記計算するステップは、前記操舵システム（１４）または前記差動ブレーキシステム（１５）が提供可能な前記全ヨーモーメント（Ｍ _{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ} ）の最大比率に関するしきい値（α _ｍｉｎ）を前記速度（Ｖ）の関数としてさらに計算し、
前記しきい値（α_ｍｉｎ）が、前記差動ブレーキシステム（１５）が提供可能な前記全ヨーモーメント（Ｍ_{Ｙａｗ＿ｔｏｔａｌ}）の最大比率に関係し、前記差動ブレーキシステム（１５）によって制限可能な最大ヨーモーメント限度の関数として求められる、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
前記しきい値（α_ｍｉｎ）が第２の式

によって計算され、上式で

であり、
Ｖが前記自動車両（１０）の速度であり、
ｌ_ｆが、前記自動車両（１０）の重心と前車軸との間の距離であり、
ｌ_ｒが、前記自動車両（１０）の重心と後車軸との間の距離であり、
Ｃ_ｆが、前記自動車両（１０）の前輪のコーナリング剛性の係数であり、
Ｃ_ｒが、前記自動車両（１０）の後輪のコーナリング剛性の係数であり、
ｍが前記自動車両（１０）の質量であり、
Ｍ_{ＤＢ＿ｓａｔ＿ａｃｔ}が、前記差動ブレーキシステム（１５）によって制限可能な最大ヨーモーメント限度であり、
ρ_ｍａｘが、前記自動車両（１０）が追従可能な経路の最大曲率である、請求項７に記載の方法。
前記第１の式によって第１のしきい値（α_ｍａｘ）を計算し、前記第２の式によって第２のしきい値（α_ｍｉｎ）を計算することが可能となり、前記第１のしきい値（α_ｍａｘ）が前記第２のしきい値（α_ｍｉｎ）未満である場合、
前記操舵システム（１４）を制御するための設定値がゼロとなるように選ばれ、
前記差動ブレーキシステム（１５）を制御するための設定値がゼロとなるように選ばれ、
前記自動車両（１０）の従来型ブレーキシステム（１６）を制御するための非ゼロ設定値を生成することが可能となる、請求項７が請求項６に従属するときの請求項８に記載の方法。
前記取得するステップの前に、前記経路（Ｔ１）が、前記自動車両（１０）の軌道に位置する障害物（２０）の位置の関数として求められる、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。