JPH04293608A

JPH04293608A - 車両姿勢制御装置

Info

Publication number: JPH04293608A
Application number: JP5863291A
Authority: JP
Inventors: Tokukazu Endo; 遠藤　徳和
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-03-22
Filing date: 1991-03-22
Publication date: 1992-10-19
Anticipated expiration: 2015-02-07
Also published as: JP3006115B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の走行中の姿勢を
路面に対して一定に保つための車両姿勢制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の加減速制御の自動化が
進んでおり、この場合には自車両と前方車両との車間距
離を検出する車間距離検出センサが必須となる。このよ
うな車間距離検出センサとしては例えばレーザレーダが
あり、自車両より発射したレーザビームが前方車両で反
射されて戻るまでの時間を計測することにより車間距離
を検出している。

【０００３】そして、このようなレーザレーダは、その
検出精度を上昇するとともに、所定の範囲、例えば１２
０ｍ位までを検出可能とするために、レーザビームはか
なり指向性の高いものとしている。

【０００４】このため、レーザレーダを取り付けた車両
の姿勢が変化してレーザビームの照射方向が変化した場
合には、レーザビームが前方車両から外れて、レーザレ
ーダが前方車両を捕捉できない状態になり易いという問
題点があった。

【０００５】なお、実開昭６０−１５３４００には、乗
車人数の増減等により車両の姿勢が変化した場合に、指
令スイッチを操作することによりその時の車両姿勢の変
化に伴うレーザレーダの姿勢変化を錘り等を利用した姿
勢検出器で検出し、その検出結果に応じてレーザレーダ
の姿勢を自動調整してレーザビームの照射方向を所定方
向に補正することが示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実開昭６０−
１５３４００号公報記載の装置においては、姿勢検出器
として静的な状態における姿勢を検出するものを利用し
ている。これは、この従来例においては乗車人数の変化
という一度乗車した後は暫くの間変化しないものに起因
する姿勢変化を対象としているからであり、このために
レーザレーダの姿勢の調整も乗車人数が変化したときに
、マニュアルで行うようになっている。

【０００７】そこで、この装置では、車両の加速時の尻
下がりや、減速時の前のめりのような走行中の加減速に
よる動的な姿勢変化には対応することができなず、この
ような場合には、走行中にレーザビームが前方車両から
外れて、レーザレーダが前方車両を捕捉できなくなる捕
捉ミスが生じるという問題点があった。

【０００８】本発明は、この問題を解決するためになさ
れたもので、車両の走行中の車両姿勢を路面に対して一
定に保つように制御することにより、レーザレーダの捕
捉ミスを防止し得る車両姿勢制御装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る車両姿勢制
御装置は、前方車両との車間距離を検出する車間距離セ
ンサと、自車両の車体と車輪の相対的な位置または動き
を調整して、車両姿勢を制御する車両姿勢調整手段と、
自車両の速度を検出する速度センサと、上記車間距離セ
ンサにより検出した車間距離および上記速度センサによ
り検出した速度から自車両の加減速を予測して上記車両
姿勢調整手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴
とする。

【００１０】

【作用】上記構成の車両姿勢制御装置では、制御手段は
、車間距離センサにより車間距離が拡大あるいは縮小し
ていくと判定した場合には、車両が加速あるいは減速し
てその姿勢が変化すると予測し、加減速に入る前から、
車両姿勢調整手段を制御することによりアンチスクウオ
ト制御あるいはアンチダイブ制御などの車両姿勢制御を
行って、車両の走行中の姿勢を路面に対して一定に保つ
。

【００１１】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。

【００１２】図１に、本発明に係る車両姿勢制御装置の
構成ブロック図を示す。

【００１３】図のようにこの車両姿勢制御装置は、車両
２に車間距離検出用のレーザレーダ３と、車両姿勢調整
手段としてばね定数と減衰力とストロークとが制御可能
な前輪用と後輪用の４つのアクティブサスペンション４
，５と、その各アクティブサスペンション４，５のスト
ローク（車高）を検出する二つのストロークセンサ６，
７と、車両２の加速度、減速度を検出する加速度センサ
８と、車両２の速度を検出する速度センサ９と、制御コ
ンピュータ１０とから構成されている。この制御コンピ
ュータ１０が、上記レーザレーダ３と各ストロークセン
サ６，７と加速度センサ８と速度センサ９とからの各検
出信号に基づいて、上記各アクティブサスペンション４
，５を制御することにより、後述のように車両２の姿勢
を制御する。また、上記レーザレーダ３は、車両２の前
端部に固定されており、車両前方へ発射されるレーザビ
ーム３ａの向きは、この車両２に対して一定である。

【００１４】なお、アクティブサスペンションとしては
、例えば、ニューマチックシリンダ（空気ばね）のエア
チャンバ内に封入した空気にスプリング機能を持たせ、
ばね定数、減衰力、車高を制御できるものがある。

【００１５】次に、上記構成の車両姿勢制御装置１によ
る姿勢制御を図２のフローチャートおよび図３（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）の説明図を用いて説明する。

【００１６】先ず、制御コンピュータ１０は、レーザレ
ーダ３からこの車両２と前方車両１１との車間距離Ｌの
読み込みを行い（Ｓ−１）、それにより前方車両１１の
有無を判定する（Ｓ−２）。

【００１７】前方車両１１が存在する場合には、続いて
制御コンピュータ１０は、その前方車両１１が車両２の
現在の速度に応じた所定車間距離以内に存在するかどう
かを判定する（Ｓ−３）。そして、前方車両１１が所定
車間距離外であれば、前方車両の動向に応じた制御は不
要であるため、姿勢制御は行わず、図３（Ａ）のような
通常走行状態を維持し、ステップＳ−１へ戻る。この通
常走行状態では、車両２は路面１２に対してほぼ平行で
あり、またレーザレーダ３から発射されるレーザビーム
３ａの向きも路面１２に対してほぼ平行で、レーザレー
ダ３は前方車両１１を捕捉し得る状態にある。

【００１８】前方車両１１が所定車間距離以内に存在す
る場合には、続いて制御コンピュータ１０は、車間距離
Ｌの時間変化からこの車両２と前方車両１１との相対速
度がほぼ０かどうかを判定する（Ｓ−４）。相対速度が
ほぼ０であれば、通常走行状態を維持し、初めのステッ
プＳ−１へ戻る。一方、相対速度がほぼ０でなければ、
前方車両１１が自車速および車間距離の変化より前方車
両１１の加速度を算出し、所定値以上で加速中かどうか
を判定する（Ｓ−５）。

【００１９】前方車両１１が所定値以上で加速中で、車
間距離Ｌがどんどん拡大していく場合には、自車両２は
前方車両１１に追従して加速すると推定する。そして、
この推測に基づき、アクティブサスペンション４、５に
おいて、アンチスクウオト制御を行うことにより、路面
１２に対する車両２の姿勢が変化しないように車両姿勢
制御を行う（Ｓ−６）。

【００２０】ここで、このアンチスクウオト制御は、図
３（Ｂ）のように、車両２が加速時に尻下がりになるの
を抑えるための制御で、前後のアクティブサスペンショ
ン４，５のばね定数と減衰力を増大して車両２の加速に
備えるとともに、加速度センサ８からの検出値より加速
を検出した場合には、前後のアクティブサスペンション
４，５のストロークを制御する。すなわち、フロントサ
スペンションＦを縮めるとともにリヤサスペンションＲ
を伸ばすようにアクティブサスペンション４、５を制御
する。そこで、車両２の姿勢変化を抑え、レーザレーダ
３の捕捉ミスを防止することができる。また、この制御
はストロークセンサ６、７の検出値によってフィードフ
ォワード及びフィードバック制御されるため、車両姿勢
制御が確実に行われる。

【００２１】前方車両１１が所定値以上で加速中でない
場合には、制御コンピュータ１０は続いて、前方車両１
１が所定値以上で減速中かどうかを判定し（Ｓ−７）、
その結果、所定値以上で減速中でもない場合には、通常
走行状態を維持し、ステップＳ−１へ戻る。

【００２２】また、前方車両１１が所定値以上で減速中
で、車間距離Ｌがどんどん縮小していく場合には、アン
チダイブ制御を行うことにより、路面１２に対する車両
２の姿勢が変化しないように車両姿勢制御を行う（Ｓ−
８）。

【００２３】このアンチダイブ制御は、上記アンチスク
ウオト制御とは逆に、図３（Ｃ）のように、車両２が減
速時に前のめりになるのを抑えるための制御で、前後の
アクティブサスペンション４，５のばね定数と減衰力を
増大して車両２の減速に備え、減速時には前後のアクテ
ィブサスペンション４，５のストロークを制御すること
により、フロントサスペンションＦを伸ばすとともにリ
ヤサスペンションＲを縮めるようにする。すなわち、こ
の場合には、車間距離Ｌが縮小していくことから、車両
２が減速してその姿勢が変化することを予測し、車両２
の姿勢制御を、減速に入る前にも行う。これによって、
車両２の姿勢変化を抑え、レーザレーダ３の捕捉ミスを
防止することができる。そして、このようなアンチスク
ウオト制御あるいはアンチダイブ制御による姿勢制御後
は、初めのステップＳ−１へ戻る。

【００２４】一方、ステップＳ−２において前方車両１
１が存在しないと判定した場合、つまりレーザレーダ３
が前方車両１１を捕捉できなくなった場合には、制御コ
ンピュータ１０は、その直前に、前方車両１１が車両２
の現在の速度に応じた所定車間距離以内に存在していた
かどうかを判定する（Ｓ−９）。そして、直前にも所定
範囲に前方車両１１が存在していなかったならば、前方
車両１１はもともと存在していなかったのであり、前方
車両１１の動向に応じた車両姿勢制御は不要であるため
、ステップＳ−１へ戻る。また、直前に前方車両１１が
所定範囲に存在していたならば、前方車両１１を見失っ
たと判断される。このため、加速度センサ８の検出値か
ら左右方向の加速度が所定値以上かを判定し、この車両
２がカーブを走行中かどうかを判定する（Ｓ−１０）。そして、カーブ走行中であれば、そのことが捕捉できな
くなった原因であると判断して初めのステップＳ−１へ
戻り、カーブ走行中でなければ、続いて前後のストロー
クセンサ６，７から、この車両２の姿勢が現在水平かど
うかを判定する（Ｓ−１１）。水平であれば、捕捉でき
なくなった原因は他にあると判断して再び初めのステッ
プＳ−１へ戻る。

【００２５】この車両２の姿勢が水平でないと判定した
場合には、これが前方車両１１を見失った原因と判断し
、前後のアクティブサスペンション４，５のストローク
を制御することにより、フロントサスペンションＦとリ
ヤサスペンションＲとを等しくして車両２の姿勢が水平
となるように姿勢制御を行う（Ｓ−１２）。その後、初
めのステップＳ−１へ戻る。

【００２６】上述のように、この車両姿勢制御装置では
、レーザレーダ３による前方車両１１との車間距離検出
機能を利用して、車両２の加減速による姿勢変化を予測
し、車両２の走行中の姿勢を路面１２に対して常に一定
に保つように制御し、レーザレーダ３の捕捉ミスを防止
している。なお、前方車両１１が存在しない場合にも、
ストロークセンサ６，７とアクティブサスペンション４
，５によって車両２の走行中の姿勢を路面１２に対して
常に一定に保つように制御してもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の車両姿勢
制御装置によれば、車両の走行中の加減速による動的な
姿勢変化にも対応して、車両姿勢を路面に対して常に一
定に保つことができるため、レーザレーダの捕捉ミスを
防止することができる。また、その結果として、レーザ
レーダを利用した車間距離制御機能を安定した状態で働
かせることができ、しかも乗り心地が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両姿勢制御装置の構成ブロック
図。

【図２】車両姿勢制御装置による姿勢制御のフローチャ
ート。

【図３】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、車両姿勢制御装置
による姿勢制御の説明図。

【符号の説明】

１　　車両姿勢制御装置２　　車両３　　レーザレーダ４，５　　アクティブサスペンション６，７　　ストロークセンサ８　　加速度センサ９　　速度センサ１０　　制御コンピュータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　前方車両と自車両との車間距離を検出
する車間距離センサと、自車両の車体と車輪の相対的な
位置または動きを調整して、車両姿勢を制御する車両姿
勢調整手段と、自車両の速度を検出する速度センサと、
上記車間距離センサにより検出した車間距離および上記
速度センサにより検出した速度から自車両の加減速を予
測して上記車両姿勢調整手段を制御する制御手段と、を
備えたことを特徴とする車両姿勢制御装置。