JPH10119807A - 車両走行制御装置 - Google Patents
車両走行制御装置Info
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- JPH10119807A JPH10119807A JP8297787A JP29778796A JPH10119807A JP H10119807 A JPH10119807 A JP H10119807A JP 8297787 A JP8297787 A JP 8297787A JP 29778796 A JP29778796 A JP 29778796A JP H10119807 A JPH10119807 A JP H10119807A
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- Japan
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- road
- vehicle
- steering
- operating means
- azimuth
- Prior art date
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/84—Data processing systems or methods, management, administration
Landscapes
- Navigation (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 路面状態の変化に対しても支援能力の低下を
招かずに済むように車両走行制御装置を改良する。 【解決手段】 車両走行制御装置を、車両が走行中の道
路の方位角変化量を地図情報から算出する方位角変化量
演算手段と、タイヤと路面間の摩擦係数を算出する路面
摩擦係数演算手段と、方位角変化量演算手段および路面
摩擦係数演算手段の出力に基づいて当該車両の運動状態
量を制御する運動状態量制御手段とからなるものとす
る。特に、方位角変化量の平均値の算出手段をさらに有
し、該平均値算出手段と方位角変化量演算手段と路面摩
擦係数演算手段とからの信号に基づいて当該車両の運動
状態量を制御するものとすると良い。これにより、ナビ
ゲーション装置から得た道路情報を基にして操舵及び車
速制御を支援して運転者の不注意や誤判断による操作ミ
スを減少させることができることはもとより、現在走行
中の道路の摩擦係数や形態に応じて車両の運動性の適正
化が図られるので、運転者の負担をより一層軽減するこ
とができる。
招かずに済むように車両走行制御装置を改良する。 【解決手段】 車両走行制御装置を、車両が走行中の道
路の方位角変化量を地図情報から算出する方位角変化量
演算手段と、タイヤと路面間の摩擦係数を算出する路面
摩擦係数演算手段と、方位角変化量演算手段および路面
摩擦係数演算手段の出力に基づいて当該車両の運動状態
量を制御する運動状態量制御手段とからなるものとす
る。特に、方位角変化量の平均値の算出手段をさらに有
し、該平均値算出手段と方位角変化量演算手段と路面摩
擦係数演算手段とからの信号に基づいて当該車両の運動
状態量を制御するものとすると良い。これにより、ナビ
ゲーション装置から得た道路情報を基にして操舵及び車
速制御を支援して運転者の不注意や誤判断による操作ミ
スを減少させることができることはもとより、現在走行
中の道路の摩擦係数や形態に応じて車両の運動性の適正
化が図られるので、運転者の負担をより一層軽減するこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、進行方向前方の道
路状態を推定し、それに応じた最良の挙動を車両がとれ
るように運転操作を支援する車両走行制御装置に関する
ものである。
路状態を推定し、それに応じた最良の挙動を車両がとれ
るように運転操作を支援する車両走行制御装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近時、衛星からの電波にて求めた自車位
置情報と慣性航法によって割り出した自車位置情報とを
ＣＤ−ＲＯＭに記録された地図情報と対比し、自車の正
確な現在位置をモニター上に視覚的に表すようにしたナ
ビゲーションシステムが急速に普及しつつある。
置情報と慣性航法によって割り出した自車位置情報とを
ＣＤ−ＲＯＭに記録された地図情報と対比し、自車の正
確な現在位置をモニター上に視覚的に表すようにしたナ
ビゲーションシステムが急速に普及しつつある。
【０００３】一方、本出願人は、このナビゲーションシ
ステムの地図情報を利用して進行方向前方の道路形態を
予測し、それに応じて操舵量や走行速度を制御する車両
制御装置を既に提案している（特開平７−２３４９９１
号公報参照）。これによれば、不慣れな道や夜間見通し
のきかない道であっても安全に通過できるので、運転者
の負担の大幅な軽減が期待できる。
ステムの地図情報を利用して進行方向前方の道路形態を
予測し、それに応じて操舵量や走行速度を制御する車両
制御装置を既に提案している（特開平７−２３４９９１
号公報参照）。これによれば、不慣れな道や夜間見通し
のきかない道であっても安全に通過できるので、運転者
の負担の大幅な軽減が期待できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記先行技
術は、地図上で求めた進行方向前方の道路の形態に車両
の運動性を適合させる制御を行うに止まり、地図上での
読み取りが不可能な路面状態の変化には対処し得ない。
従って、上述の技術では、例えば降雨や積雪などにより
路面が滑り易くなったような場合には、運転者の負担軽
減効果が不十分とならざるを得ない。
術は、地図上で求めた進行方向前方の道路の形態に車両
の運動性を適合させる制御を行うに止まり、地図上での
読み取りが不可能な路面状態の変化には対処し得ない。
従って、上述の技術では、例えば降雨や積雪などにより
路面が滑り易くなったような場合には、運転者の負担軽
減効果が不十分とならざるを得ない。
【０００５】本発明は、上述の如き問題点を解消するべ
く案出されたものであり、その主な目的は、路面状態の
変化に対しても支援能力の低下を招かずに済むように改
良された車両走行制御装置を提供することにある。
く案出されたものであり、その主な目的は、路面状態の
変化に対しても支援能力の低下を招かずに済むように改
良された車両走行制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明に於いては、車両が進行する道路の方位
角の変化量を地図情報から算出する方位角変化量演算手
段と、当該車両のタイヤと走行中の道路との間の摩擦係
数を算出する路面摩擦係数演算手段と、前記方位角変化
量演算手段および前記摩擦係数演算手段の出力に基づい
て当該車両の運動状態量を制御する運動状態量制御手段
とを有することを特徴とする車両走行制御装置を提供す
るものとした。特に、方位角変化量の平均値の算出手段
をさらに有し、該平均値算出手段と前記方位角変化量演
算手段と前記路面摩擦係数演算手段とからの信号に基づ
いて当該車両の運動状態量を制御するものとすると良
い。これによれば、ナビゲーションシステムから得られ
た道路情報を基にして操舵及び車速制御を支援すること
により、運転者の不注意や誤判断による操作ミスを減少
させることができる上、現在走行中の道路の摩擦係数や
形態に応じて車両の運動性の適正化が図られるので、運
転者の負担をより一層軽減することができる。
ために、本発明に於いては、車両が進行する道路の方位
角の変化量を地図情報から算出する方位角変化量演算手
段と、当該車両のタイヤと走行中の道路との間の摩擦係
数を算出する路面摩擦係数演算手段と、前記方位角変化
量演算手段および前記摩擦係数演算手段の出力に基づい
て当該車両の運動状態量を制御する運動状態量制御手段
とを有することを特徴とする車両走行制御装置を提供す
るものとした。特に、方位角変化量の平均値の算出手段
をさらに有し、該平均値算出手段と前記方位角変化量演
算手段と前記路面摩擦係数演算手段とからの信号に基づ
いて当該車両の運動状態量を制御するものとすると良
い。これによれば、ナビゲーションシステムから得られ
た道路情報を基にして操舵及び車速制御を支援すること
により、運転者の不注意や誤判断による操作ミスを減少
させることができる上、現在走行中の道路の摩擦係数や
形態に応じて車両の運動性の適正化が図られるので、運
転者の負担をより一層軽減することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面を参照して本発
明を詳細に説明する。
明を詳細に説明する。
【０００８】（システム構成）図１は、本発明が適用さ
れる操舵装置を示している。この操舵装置は、ステアリ
ングホイール１、該ステアリングホイール１に一体結合
されたステアリングシャフト２、該ステアリングシャフ
ト２に自在継手３ａ・３ｂを有する連結軸３を介して連
結されたピニオン４、及び、ピニオン４に噛合して車幅
方向に往復動し得ると共にタイロッド５を介して左右の
前輪６のナックルアーム７にその両端が連結されたラッ
ク軸８からなる手動操舵力発生手段９と、この手動操舵
力発生手段９に対して付加する付加操舵力を発生するべ
くラック軸８と同軸的に配設された電動機１０と、電動
機１０の回転トルクをラック軸８の推力に変換するボー
ルねじ機構１０ａと、ステアリングホイール１を介して
ピニオン４に加えられる手動操舵力を検出するための操
舵力検出手段１１と、ステアリングホイール１の回転角
度を検出するための操舵角検出手段１２と、これらから
の検出値Ｔｐ・θｓに基づいて電動機１０の出力を制御
するための制御装置１３とからなっている。
れる操舵装置を示している。この操舵装置は、ステアリ
ングホイール１、該ステアリングホイール１に一体結合
されたステアリングシャフト２、該ステアリングシャフ
ト２に自在継手３ａ・３ｂを有する連結軸３を介して連
結されたピニオン４、及び、ピニオン４に噛合して車幅
方向に往復動し得ると共にタイロッド５を介して左右の
前輪６のナックルアーム７にその両端が連結されたラッ
ク軸８からなる手動操舵力発生手段９と、この手動操舵
力発生手段９に対して付加する付加操舵力を発生するべ
くラック軸８と同軸的に配設された電動機１０と、電動
機１０の回転トルクをラック軸８の推力に変換するボー
ルねじ機構１０ａと、ステアリングホイール１を介して
ピニオン４に加えられる手動操舵力を検出するための操
舵力検出手段１１と、ステアリングホイール１の回転角
度を検出するための操舵角検出手段１２と、これらから
の検出値Ｔｐ・θｓに基づいて電動機１０の出力を制御
するための制御装置１３とからなっている。
【０００９】制御装置１３は、図２に示すように、ナビ
ゲーションシステム１４（後述する）の地図情報を道路
方位角演算手段１５に入力して得た前方の道路の接線方
位角と、同じくナビゲーションシステム１４の道路情報
及び自車位置情報を自車方位角演算手段１６に入力して
得た自車方位角との偏差を演算し、この偏差を小さくす
る向きの操舵力を電動機１０に発生させるための付加操
舵トルク目標値を決定する付加操舵トルク演算手段１７
と、ここで得られたトルク目標値に基づいて電動機１０
に与える電流指令値を決定する第１目標電流値決定手段
１８と、操舵力検出手段１１で検出した手動操舵トルク
値に応じた補助操舵トルクを電動機１０に発生させるた
めに電動機１０に与える電流指令値を決定する第２目標
電流値決定手段１９と、これら第１・第２両目標電流値
決定手段１８・１９が決定した電流指令値を加算した値
に基づく駆動指令を電動機１０に与える電動機駆動制御
手段２０とからなっている。
ゲーションシステム１４（後述する）の地図情報を道路
方位角演算手段１５に入力して得た前方の道路の接線方
位角と、同じくナビゲーションシステム１４の道路情報
及び自車位置情報を自車方位角演算手段１６に入力して
得た自車方位角との偏差を演算し、この偏差を小さくす
る向きの操舵力を電動機１０に発生させるための付加操
舵トルク目標値を決定する付加操舵トルク演算手段１７
と、ここで得られたトルク目標値に基づいて電動機１０
に与える電流指令値を決定する第１目標電流値決定手段
１８と、操舵力検出手段１１で検出した手動操舵トルク
値に応じた補助操舵トルクを電動機１０に発生させるた
めに電動機１０に与える電流指令値を決定する第２目標
電流値決定手段１９と、これら第１・第２両目標電流値
決定手段１８・１９が決定した電流指令値を加算した値
に基づく駆動指令を電動機１０に与える電動機駆動制御
手段２０とからなっている。
【００１０】なお、道路方位角演算手段１５の出力は、
後述する通過速度制御手段２１にも入力される。
後述する通過速度制御手段２１にも入力される。
【００１１】図３は、道路及び車両の方位角を求めるた
めのナビゲーションシステム１４の構成を示している。
このナビゲーションシステム１４は、ヨーレイトセンサ
２２及び車速センサ２３の信号γ・Ｖに基づいて自車の
走行軌跡を把握する慣性航法手段２４と、ＣＤ−ＲＯＭ
等を用いた地図情報出力手段２５と、走行軌跡を地図情
報と照合するマップマッチング処理手段２６と、ＧＰＳ
アンテナ２７がキャッチした衛星からの電波信号に基づ
いて自車の現在位置を把握する電波航法手段２８と、マ
ップマッチング処理手段２６が出力する位置座標及び電
波航法手段２８が出力する位置座標に基づいて自車位置
を検出する自車位置検出手段２９と、目的地入力手段３
０による目的地座標及び自車位置検出手段２９による自
車位置座標に基づいて目的地までの経路を設定する経路
設定手段３１と、地図情報及び自車位置情報を画像表示
するＣＲＴや液晶パネル等からなるディスプレー３２と
を備えている。なお、自車位置情報は、道路に設置した
送信機の発する電波信号によるビーコン手段３３により
得るようにすることもできる。
めのナビゲーションシステム１４の構成を示している。
このナビゲーションシステム１４は、ヨーレイトセンサ
２２及び車速センサ２３の信号γ・Ｖに基づいて自車の
走行軌跡を把握する慣性航法手段２４と、ＣＤ−ＲＯＭ
等を用いた地図情報出力手段２５と、走行軌跡を地図情
報と照合するマップマッチング処理手段２６と、ＧＰＳ
アンテナ２７がキャッチした衛星からの電波信号に基づ
いて自車の現在位置を把握する電波航法手段２８と、マ
ップマッチング処理手段２６が出力する位置座標及び電
波航法手段２８が出力する位置座標に基づいて自車位置
を検出する自車位置検出手段２９と、目的地入力手段３
０による目的地座標及び自車位置検出手段２９による自
車位置座標に基づいて目的地までの経路を設定する経路
設定手段３１と、地図情報及び自車位置情報を画像表示
するＣＲＴや液晶パネル等からなるディスプレー３２と
を備えている。なお、自車位置情報は、道路に設置した
送信機の発する電波信号によるビーコン手段３３により
得るようにすることもできる。
【００１２】（道路方位角の算出）地図情報出力手段２
５に記録された道路形態は、多数の点の集合からなり、
経路設定手段３１で設定した自車の進路上の各地点の位
置は、緯度と経度との平面座標データとして読み取るこ
とができる。そして自車位置と車速とが分かれば、車速
を積分することによってある時点から所定時間後に自車
が位置すると推測される地点が得られるので、この地点
の接線方位角を、道路方位角演算手段１５によって以下
に例示する手法のいずれかを用いて近似的に算出する。
５に記録された道路形態は、多数の点の集合からなり、
経路設定手段３１で設定した自車の進路上の各地点の位
置は、緯度と経度との平面座標データとして読み取るこ
とができる。そして自車位置と車速とが分かれば、車速
を積分することによってある時点から所定時間後に自車
が位置すると推測される地点が得られるので、この地点
の接線方位角を、道路方位角演算手段１５によって以下
に例示する手法のいずれかを用いて近似的に算出する。
【００１３】１．ある地点に於ける道路の接線方位角
は、その前後の地点間を結ぶ線分のベクトルと概ね同一
方向で与えられる。即ち、図４に於いて、例えばＰ2 地
点の接線方位角は、Ｐ2 地点の前後の地点Ｐ1 ・Ｐ3 間
を結ぶ線分に平行な方向と近似する。
は、その前後の地点間を結ぶ線分のベクトルと概ね同一
方向で与えられる。即ち、図４に於いて、例えばＰ2 地
点の接線方位角は、Ｐ2 地点の前後の地点Ｐ1 ・Ｐ3 間
を結ぶ線分に平行な方向と近似する。
【００１４】２．連続する２つの地点間を結ぶ線分の中
心位置での接線方位角は、この線分に概ね平行な方向で
与えられる。即ち、図５に於いて、連続する２つの地点
Ｐ1 ・Ｐ2 間を結ぶ線分の中心Ｍ1 に直交する直線上に
位置する地点ＰM の接線方位角は、この２つの地点Ｐ1
・Ｐ2 間を結ぶ線分のベクトルと近似する。
心位置での接線方位角は、この線分に概ね平行な方向で
与えられる。即ち、図５に於いて、連続する２つの地点
Ｐ1 ・Ｐ2 間を結ぶ線分の中心Ｍ1 に直交する直線上に
位置する地点ＰM の接線方位角は、この２つの地点Ｐ1
・Ｐ2 間を結ぶ線分のベクトルと近似する。
【００１５】３．２つの地点間に位置するある地点の方
位角は、２つの地点間の位置に応じて変化する。即ち、
連続する２つの地点間を結ぶ線分上の任意の点に直交す
る直線上に位置する地点の接線方位角は、線分上のある
点の位置に概ね比例して変化する。
位角は、２つの地点間の位置に応じて変化する。即ち、
連続する２つの地点間を結ぶ線分上の任意の点に直交す
る直線上に位置する地点の接線方位角は、線分上のある
点の位置に概ね比例して変化する。
【００１６】図６に於いて、例えば、Ｐn 地点とＰn+1
地点の中間にＭn 地点があり、Ｐn・Ｍn 両地点間にｐ
地点がある場合、ｐ地点の接線方位角Ψp は、Ｐn 地点
の接線方位角をΨPn、Ｍn 地点の接線方位角をΨMnとす
ると、次式で与えられる。 Ψp ＝ΨPn＋（ΨMn−ΨPn）・ａｂｓ（ｐ−Ｐn ）／
｛ａｂｓ（Ｐn+1 −Ｐn ）／２｝
地点の中間にＭn 地点があり、Ｐn・Ｍn 両地点間にｐ
地点がある場合、ｐ地点の接線方位角Ψp は、Ｐn 地点
の接線方位角をΨPn、Ｍn 地点の接線方位角をΨMnとす
ると、次式で与えられる。 Ψp ＝ΨPn＋（ΨMn−ΨPn）・ａｂｓ（ｐ−Ｐn ）／
｛ａｂｓ（Ｐn+1 −Ｐn ）／２｝
【００１７】また、Ｍn ・Ｐn+1 両地点間にｐ地点があ
る場合のｐ地点の接線方位角Ψp は、Ｐn+1 地点の接線
方位角をΨPn+1 とすると、次式で与えられる。 Ψp ＝ΨPn＋（ΨPn+1 −ΨMn）・ａｂｓ（ｐ−Ｍn ）
／｛ａｂｓ（Ｐn+1 −Ｐn ）／２｝
る場合のｐ地点の接線方位角Ψp は、Ｐn+1 地点の接線
方位角をΨPn+1 とすると、次式で与えられる。 Ψp ＝ΨPn＋（ΨPn+1 −ΨMn）・ａｂｓ（ｐ−Ｍn ）
／｛ａｂｓ（Ｐn+1 −Ｐn ）／２｝
【００１８】（２地点間のある地点の位置の算出）連続
する２つの地点間の道路の形状が直線か、或いは曲線か
は、座標データからは得られないので、２つの地点間の
直線距離、ある地点の位置、及び２つの地点の中間点の
接線方位角を用いることによって道路の距離を推定し、
車両の位置を近似的に算出する。
する２つの地点間の道路の形状が直線か、或いは曲線か
は、座標データからは得られないので、２つの地点間の
直線距離、ある地点の位置、及び２つの地点の中間点の
接線方位角を用いることによって道路の距離を推定し、
車両の位置を近似的に算出する。
【００１９】ここで図７に示す２つの地点Ｐn ・Ｐn+1
の中間点Ｍn に直交する直線上に位置するＭn ′地点と
Ｐn 地点との間の道路が一定の半径ＲPnの円弧の場合、
この円弧の中心角θPnは次式で与えられる。 θPn＝ａｂｓ（ΨMn−ΨPn） … （１） そしてＰn ・Ｐn+1 両地点間の直線距離Ｌn は、 Ｌn ＝ａｂｓ（Ｐn+1 −Ｐn ） となり、Ｐn ・Ｍn 両地点間の距離は、 Ｌn ／２となる。
の中間点Ｍn に直交する直線上に位置するＭn ′地点と
Ｐn 地点との間の道路が一定の半径ＲPnの円弧の場合、
この円弧の中心角θPnは次式で与えられる。 θPn＝ａｂｓ（ΨMn−ΨPn） … （１） そしてＰn ・Ｐn+1 両地点間の直線距離Ｌn は、 Ｌn ＝ａｂｓ（Ｐn+1 −Ｐn ） となり、Ｐn ・Ｍn 両地点間の距離は、 Ｌn ／２となる。
【００２０】従って、Ｍn ′・Ｐn 両地点間の道路の曲
率半径ＲPnは、次式で与えられる。 ＲPn＝Ｌn ／２・ｓｉｎ-1θPn … （２）
率半径ＲPnは、次式で与えられる。 ＲPn＝Ｌn ／２・ｓｉｎ-1θPn … （２）
【００２１】またＰn 地点とＭn ′地点間の円弧の長さ
ＳPnは次式で与えられる。 ＳPn＝２πＲPn・θPn／２π … （３）
ＳPnは次式で与えられる。 ＳPn＝２πＲPn・θPn／２π … （３）
【００２２】また図８を併せて参照して、Ｐn 地点を通
過後ｔ秒後の車両位置ｐ′までの走行距離ＳC は、次式
に示す如く車速Ｖを積分することで与えられる。 ＳC ＝∫0 1Ｖ（ｔ）ｄｔ … （４）
過後ｔ秒後の車両位置ｐ′までの走行距離ＳC は、次式
に示す如く車速Ｖを積分することで与えられる。 ＳC ＝∫0 1Ｖ（ｔ）ｄｔ … （４）
【００２３】これより、Ｐn ・ｐ′間の円弧の中心角θ
p は次式で与えられる。 θp ＝θPn・ＳC ／ＳPn … （５）
p は次式で与えられる。 θp ＝θPn・ＳC ／ＳPn … （５）
【００２４】またＰn ・ｐ′両地点間の直線距離ＬC は
次式で与えられる。 ＬC ＝２ＲPnｓｉｎ（θp ／２）
次式で与えられる。 ＬC ＝２ＲPnｓｉｎ（θp ／２）
【００２５】そしてＰn ・ｐ′両地点間を結ぶ線分と、
Ｐn ・Ｍn 両地点間を結ぶ線分とのなす角θC は次式で
与えられる。 θC ＝｛（π−θp ）／２−（π／２−θPn）｝
Ｐn ・Ｍn 両地点間を結ぶ線分とのなす角θC は次式で
与えられる。 θC ＝｛（π−θp ）／２−（π／２−θPn）｝
【００２６】以上より、Ｐn 地点通過後ｔ秒後の車両位
置ｐ′からのＰn ・Ｐn+1 両地点間を結ぶ線分への垂線
がこの線分に直交する点ｐとＰn 地点との間の距離は次
式で与えられる。 ａｂｓ（ｐ−Ｐn ）＝ＬC ｃｏｓθC
置ｐ′からのＰn ・Ｐn+1 両地点間を結ぶ線分への垂線
がこの線分に直交する点ｐとＰn 地点との間の距離は次
式で与えられる。 ａｂｓ（ｐ−Ｐn ）＝ＬC ｃｏｓθC
【００２７】なお、この値を上述のＰn ・Ｍn 両地点間
に位置するｐ地点の接線方位角Ψpを求める時に用いる
と良い。
に位置するｐ地点の接線方位角Ψpを求める時に用いる
と良い。
【００２８】（自車方位角の算出）ナビゲーションシス
テム１４の慣性航法手段２４に含まれるヨーレイトセン
サ２２の出力（ヨーイング角速度）を自車方位角演算手
段１６に入力し、ヨーレイトを積分することでヨー角を
得る。そして直進時に地図情報を参照して基準方位角を
確定し、この地点からヨー角を累積していくことによ
り、車両の方位角変化を連続的に推定することができ
る。
テム１４の慣性航法手段２４に含まれるヨーレイトセン
サ２２の出力（ヨーイング角速度）を自車方位角演算手
段１６に入力し、ヨーレイトを積分することでヨー角を
得る。そして直進時に地図情報を参照して基準方位角を
確定し、この地点からヨー角を累積していくことによ
り、車両の方位角変化を連続的に推定することができ
る。
【００２９】このようにして得た自車方位角は、積分時
間が長くなるに連れてその累積誤差が大きくなるので、
制御精度を低下させないようにするには、できるだけ短
い間隔で補正をかけることが望ましい。この方位角の補
正は、走行軌跡から車両が明らかに直進していると判断
された時の地図情報から得られる方位角に基づいて適時
行えば良い。
間が長くなるに連れてその累積誤差が大きくなるので、
制御精度を低下させないようにするには、できるだけ短
い間隔で補正をかけることが望ましい。この方位角の補
正は、走行軌跡から車両が明らかに直進していると判断
された時の地図情報から得られる方位角に基づいて適時
行えば良い。
【００３０】なお、地磁気センサによっても自車方位角
を検出し得ることは言うまでもないが、地磁気の乱れに
よって精度がランダムに低下することが避けられない。
を検出し得ることは言うまでもないが、地磁気の乱れに
よって精度がランダムに低下することが避けられない。
【００３１】（路面摩擦係数の算出）制動距離や操舵応
答性は路面摩擦係数に影響されるので、後述する操舵制
御並びに速度制御をより一層最適化するために、本発明
に於いては、制御パラメータに路面摩擦係数を加えるも
のとしている。以下に路面摩擦係数の推定要領ついて詳
述する。
答性は路面摩擦係数に影響されるので、後述する操舵制
御並びに速度制御をより一層最適化するために、本発明
に於いては、制御パラメータに路面摩擦係数を加えるも
のとしている。以下に路面摩擦係数の推定要領ついて詳
述する。
【００３２】先ず、タイヤのコーナリングパワーＣｐ
は、ＦＩＡＬＡの式（第２項まで）から、以下のように
表される。 Ｃｐ＝Ｋ（１−０．０１６６Ｋ／μＬ） 但し、Ｋ：コーナリングスティフネス μ：路面摩擦係数 Ｌ：接地荷重
は、ＦＩＡＬＡの式（第２項まで）から、以下のように
表される。 Ｃｐ＝Ｋ（１−０．０１６６Ｋ／μＬ） 但し、Ｋ：コーナリングスティフネス μ：路面摩擦係数 Ｌ：接地荷重
【００３３】即ち、路面摩擦係数μが低いほどタイヤの
コーナリングパワーＣｐが減少する（図９参照）ので、
ラック／ピニオン式の操舵装置の場合、同一舵角での路
面から受けるラック軸反力は、路面摩擦係数μの低下に
応じて小さくなる。従って、舵角並びにラック軸反力を
実測し、舵角に対する実ラック軸反力と、予め内部モデ
ルとして設定された基準ラック軸反力とを比較すれば、
路面摩擦係数μを推定することができる。
コーナリングパワーＣｐが減少する（図９参照）ので、
ラック／ピニオン式の操舵装置の場合、同一舵角での路
面から受けるラック軸反力は、路面摩擦係数μの低下に
応じて小さくなる。従って、舵角並びにラック軸反力を
実測し、舵角に対する実ラック軸反力と、予め内部モデ
ルとして設定された基準ラック軸反力とを比較すれば、
路面摩擦係数μを推定することができる。
【００３４】実ラック軸反力Ｆｒｃ、即ち路面反力は、
操舵トルクＴｓ、電動機電圧Ｖｍ、及び電動機電流Ｉｍ
から、以下のようにして推定することができる。先ず、
電動パワーステアリング装置に於ける補助操舵力発生用
電動機の出力軸トルクＴｍは次式で与えられる。 Ｔｍ＝Ｋｔ・Ｉｍ−Ｊｍ・θｍ”−Ｃｍ・θｍ’±Ｔｆ 但し、Ｋｔ：電動機トルク定数 Ｉｍ：電動機電流 Ｊｍ：電動機の回転部分の慣性モーメント θｍ’：電動機角速度 θｍ”：電動機角加速度 Ｃｍ：電動機粘性係数 Ｔｆ：フリクショントルク
操舵トルクＴｓ、電動機電圧Ｖｍ、及び電動機電流Ｉｍ
から、以下のようにして推定することができる。先ず、
電動パワーステアリング装置に於ける補助操舵力発生用
電動機の出力軸トルクＴｍは次式で与えられる。 Ｔｍ＝Ｋｔ・Ｉｍ−Ｊｍ・θｍ”−Ｃｍ・θｍ’±Ｔｆ 但し、Ｋｔ：電動機トルク定数 Ｉｍ：電動機電流 Ｊｍ：電動機の回転部分の慣性モーメント θｍ’：電動機角速度 θｍ”：電動機角加速度 Ｃｍ：電動機粘性係数 Ｔｆ：フリクショントルク
【００３５】ステアリングシャフト回りの粘性項、慣性
項、フリクション項および電動機回りのフリクション項
は微小なので省略すると、ラック軸上の力の釣り合い
は、近似的に次式で表される。 Ｆｒ＝Ｆｓ＋Ｆｍ ＝Ｔｓ／ｒｐ＋Ｎ（Ｋｔ・Ｉｍ−Ｊｍ・θｍ”−Ｃｍ・
θｍ’） 但し、Ｆｒ：路面からのラック軸反力 Ｆｓ：ピニオンからのラック軸力 Ｆｍ：電動機からのラック軸力 Ｔｓ：ステアリングシャフトに加わる操舵トルク検出値 ｒｐ：ピニオン半径 Ｎ：電動機出力ギヤ比
項、フリクション項および電動機回りのフリクション項
は微小なので省略すると、ラック軸上の力の釣り合い
は、近似的に次式で表される。 Ｆｒ＝Ｆｓ＋Ｆｍ ＝Ｔｓ／ｒｐ＋Ｎ（Ｋｔ・Ｉｍ−Ｊｍ・θｍ”−Ｃｍ・
θｍ’） 但し、Ｆｒ：路面からのラック軸反力 Ｆｓ：ピニオンからのラック軸力 Ｆｍ：電動機からのラック軸力 Ｔｓ：ステアリングシャフトに加わる操舵トルク検出値 ｒｐ：ピニオン半径 Ｎ：電動機出力ギヤ比
【００３６】なお、電動機角速度θｍ’は、ステアリン
グホイール舵角θｓを微分するか、あるいは電動機逆起
電力から次式により求める。 θｍ’＝（Ｖｍ−Ｉｍ・Ｒｍ）／Ｋｍ 但し、Ｖｍ：電動機電圧 Ｒｍ：電動機抵抗 Ｋｍ：電動機の誘導電圧定数
グホイール舵角θｓを微分するか、あるいは電動機逆起
電力から次式により求める。 θｍ’＝（Ｖｍ−Ｉｍ・Ｒｍ）／Ｋｍ 但し、Ｖｍ：電動機電圧 Ｒｍ：電動機抵抗 Ｋｍ：電動機の誘導電圧定数
【００３７】ここで電動機角速度θｍ’とステアリング
ホイール角速度θｓ’とは、厳密に言うと異なるもので
あり、電動機角速度θｍ’は、ステアリングホイール舵
角θｓを微分して得たステアリングホイール角速度θ
ｓ’を基にして、次式から求められる。 θｍ’＝θｓ’−Ｔｓ’／Ｋｓ 但し、Ｋｓ：トルクセンサのばね定数 Ｔｓ’：操舵トルクの微分値
ホイール角速度θｓ’とは、厳密に言うと異なるもので
あり、電動機角速度θｍ’は、ステアリングホイール舵
角θｓを微分して得たステアリングホイール角速度θ
ｓ’を基にして、次式から求められる。 θｍ’＝θｓ’−Ｔｓ’／Ｋｓ 但し、Ｋｓ：トルクセンサのばね定数 Ｔｓ’：操舵トルクの微分値
【００３８】また、電動機角加速度θｍ”は、電動機角
速度θｍ’を微分することにより得られる。
速度θｍ’を微分することにより得られる。
【００３９】次に、実ラック軸反力Ｆｒｃの比較基準と
なる内部モデルは、以下のようにして設定する。
なる内部モデルは、以下のようにして設定する。
【００４０】図１０に示すように、ステアリングホイー
ル１から入力された舵角θｓは、ピニオン４との伝達比
Ｎを介してラック軸８のストローク量に変換される。こ
のラック軸８のストローク量に応じて前輪横滑り角φｓ
が生ずる。ここでラック軸８のストローク量に対する前
輪横滑り角φｓの伝達関数Ｇβ（ｓ）は、路面摩擦係数
μの変化に伴うスタビリティファクタの変化によって変
化する。
ル１から入力された舵角θｓは、ピニオン４との伝達比
Ｎを介してラック軸８のストローク量に変換される。こ
のラック軸８のストローク量に応じて前輪横滑り角φｓ
が生ずる。ここでラック軸８のストローク量に対する前
輪横滑り角φｓの伝達関数Ｇβ（ｓ）は、路面摩擦係数
μの変化に伴うスタビリティファクタの変化によって変
化する。
【００４１】前輪横滑り角φｓにコーナリングパワーＣ
ｐとトレールξ（キャスタトレール＋ニューマチックト
レール）とをかけることにより、キングピン回りのモー
メントが得られる。ここでコーナリングパワーＣｐ及び
ニューマチックトレールは、路面摩擦係数μおよび接地
荷重Ｌによって変化する。
ｐとトレールξ（キャスタトレール＋ニューマチックト
レール）とをかけることにより、キングピン回りのモー
メントが得られる。ここでコーナリングパワーＣｐ及び
ニューマチックトレールは、路面摩擦係数μおよび接地
荷重Ｌによって変化する。
【００４２】キングピン回りのモーメントを、タイヤ回
転中心とラック軸中心間距離、即ちナックルアーム長ｒ
ｋで割ることで、モデルラック軸反力Ｆｒｍが得られ
る。
転中心とラック軸中心間距離、即ちナックルアーム長ｒ
ｋで割ることで、モデルラック軸反力Ｆｒｍが得られ
る。
【００４３】以上から、ステアリングホイール舵角θｓ
に対するモデルラック軸反力Ｆｒｍの応答は、各諸元に
基づく計算結果、或いは実車計測値からの同定結果から
導き出した１つの伝達関数Ｇｆ（ｓ）をもって置換可能
であることが分かる。
に対するモデルラック軸反力Ｆｒｍの応答は、各諸元に
基づく計算結果、或いは実車計測値からの同定結果から
導き出した１つの伝達関数Ｇｆ（ｓ）をもって置換可能
であることが分かる。
【００４４】上記のようにして求めた実ラック軸反力値
Ｆｒｃおよびモデルラック軸反力値Ｆｒｍから、ステア
リングホイール舵角θｓの増加に対する実並びにモデル
ラック軸反力の増加率を求め（図１１参照）、車両の応
答が線形に近似した舵角範囲内に於いて、実ラック軸反
力増加率ΔＦｒｃ／Δθｓと、モデルラック軸反力増加
率ΔＦｒｍ／Δθｓとの比ΔＦｒｃ／ΔＦｒｍから、予
め設定された路面摩擦係数判定マップを参照して路面摩
擦係数μを推定することができる（図１２参照）。
Ｆｒｃおよびモデルラック軸反力値Ｆｒｍから、ステア
リングホイール舵角θｓの増加に対する実並びにモデル
ラック軸反力の増加率を求め（図１１参照）、車両の応
答が線形に近似した舵角範囲内に於いて、実ラック軸反
力増加率ΔＦｒｃ／Δθｓと、モデルラック軸反力増加
率ΔＦｒｍ／Δθｓとの比ΔＦｒｃ／ΔＦｒｍから、予
め設定された路面摩擦係数判定マップを参照して路面摩
擦係数μを推定することができる（図１２参照）。
【００４５】なお、ラック軸８の反力は、ナックルアー
ム７〜タイロッド５〜ラック軸８の適所にロードセルな
どの力検出器を設け、これにより直接的に検出すること
もできる。
ム７〜タイロッド５〜ラック軸８の適所にロードセルな
どの力検出器を設け、これにより直接的に検出すること
もできる。
【００４６】（前方先読み時間）車速が高いほど、また
路面摩擦係数が低いほど、制動距離が長くなるので、高
速時に或いは低μ路で円滑に減速させるためには、道路
接線方位角の予測点をより前方へ移す必要がある。そこ
で、図１３に示すような前方先読み時間演算手段３５に
より、上述の手法で推定された路面摩擦係数μ及び車速
Ｖに応じて最適な前方先読み時間を設定する。これに
は、先ず、車速Ｖの増大に応じて増大するように設定さ
れた基本的な前方先読み時間ｔBbをベースタイムマップ
３６から読み取り、次に、路面摩擦係数μが低いほど高
くなるように設定されたレシオＲ1 をμレシオマップ３
７から読み取り、このレシオＲ1 を基本前方先読み時間
ｔBbに乗ずることにより、前方先読み時間ｔB を設定す
る。なお、基本前方先読み時間ｔBbは、演算速度も加味
して定めておくと良い。
路面摩擦係数が低いほど、制動距離が長くなるので、高
速時に或いは低μ路で円滑に減速させるためには、道路
接線方位角の予測点をより前方へ移す必要がある。そこ
で、図１３に示すような前方先読み時間演算手段３５に
より、上述の手法で推定された路面摩擦係数μ及び車速
Ｖに応じて最適な前方先読み時間を設定する。これに
は、先ず、車速Ｖの増大に応じて増大するように設定さ
れた基本的な前方先読み時間ｔBbをベースタイムマップ
３６から読み取り、次に、路面摩擦係数μが低いほど高
くなるように設定されたレシオＲ1 をμレシオマップ３
７から読み取り、このレシオＲ1 を基本前方先読み時間
ｔBbに乗ずることにより、前方先読み時間ｔB を設定す
る。なお、基本前方先読み時間ｔBbは、演算速度も加味
して定めておくと良い。
【００４７】（操舵力制御）道路の曲率に対応した最適
な操舵トルクを発生するように電動機１０の出力を制御
する。この際、前方先読み時間演算手段３５で設定した
時間ｔB 後に通過すると予測される地点の接線方位角Ψ
B を道路方位角演算手段１５で算出し、これと現在の自
車方位角ΨC と、ヨーレイトγ及びヨーレイト変化率ｄ
ｔ／ｄγとから自車方位角演算手段１６で算出したｔB
秒後の自車の予測方位角ΨCBとの偏差ΔΨを求める。 ΨCB＝ΨC ＋γ・ｔB＋１／２・ｄｔ／ｄγ・ｔB 2 ΔΨ＝ΨB −ΨCB
な操舵トルクを発生するように電動機１０の出力を制御
する。この際、前方先読み時間演算手段３５で設定した
時間ｔB 後に通過すると予測される地点の接線方位角Ψ
B を道路方位角演算手段１５で算出し、これと現在の自
車方位角ΨC と、ヨーレイトγ及びヨーレイト変化率ｄ
ｔ／ｄγとから自車方位角演算手段１６で算出したｔB
秒後の自車の予測方位角ΨCBとの偏差ΔΨを求める。 ΨCB＝ΨC ＋γ・ｔB＋１／２・ｄｔ／ｄγ・ｔB 2 ΔΨ＝ΨB −ΨCB
【００４８】この方位角偏差ΔΨを減少させる方向への
付加操舵トルク目標値を付加操舵トルク演算手段１７で
算出し、これを第１目標値電流決定手段１８にて電動機
１０に与える電流値に変換する。そして、このようにし
て決定された目標電流値を、主に操舵力検出手段１１が
検出した手動操舵トルク値Ｔｐに基づいて第２目標電流
値決定手段１９が生成した補助操舵力の目標電流値に加
算し、その値を電動機駆動制御装置２０へ入力して電動
機１０を駆動する。
付加操舵トルク目標値を付加操舵トルク演算手段１７で
算出し、これを第１目標値電流決定手段１８にて電動機
１０に与える電流値に変換する。そして、このようにし
て決定された目標電流値を、主に操舵力検出手段１１が
検出した手動操舵トルク値Ｔｐに基づいて第２目標電流
値決定手段１９が生成した補助操舵力の目標電流値に加
算し、その値を電動機駆動制御装置２０へ入力して電動
機１０を駆動する。
【００４９】なお、第２目標電流決定手段１９に対する
補助操舵力決定のためのパラメータとしては、操舵角、
操舵角速度、車速、路面摩擦係数などを、求める特性に
応じて適宜に加えることもできる。
補助操舵力決定のためのパラメータとしては、操舵角、
操舵角速度、車速、路面摩擦係数などを、求める特性に
応じて適宜に加えることもできる。
【００５０】さて、付加操舵トルク目標値Ｔ0 を算出す
る付加操舵トルク演算手段１７は、図１４に示す如く、
方位角偏差ΔΨに対する付加操舵トルク目標値設定の基
礎となる基本付加トルクＴb を設定するベーストルクマ
ップ３８と、ベーストルクマップ３８に入力する方位角
偏差ΔΨを車速Ｖの増大に応じて減少方向へ補正するオ
フセット値Ｏｆを与える車速オフセットマップ３９と、
車速Ｖの増大に応じて付加操舵トルク目標値Ｔ0 を減少
方向へ補正するレシオＲ2 を与える車速レシオマップ４
０とから構成されている。なおベーストルクマップ３８
は、狙いとする操舵特性に応じて定数、上に凸、下に凸
など、適宜に設定すれば良い。
る付加操舵トルク演算手段１７は、図１４に示す如く、
方位角偏差ΔΨに対する付加操舵トルク目標値設定の基
礎となる基本付加トルクＴb を設定するベーストルクマ
ップ３８と、ベーストルクマップ３８に入力する方位角
偏差ΔΨを車速Ｖの増大に応じて減少方向へ補正するオ
フセット値Ｏｆを与える車速オフセットマップ３９と、
車速Ｖの増大に応じて付加操舵トルク目標値Ｔ0 を減少
方向へ補正するレシオＲ2 を与える車速レシオマップ４
０とから構成されている。なおベーストルクマップ３８
は、狙いとする操舵特性に応じて定数、上に凸、下に凸
など、適宜に設定すれば良い。
【００５１】付加操舵トルク目標値Ｔ0 を求めるに当た
っては、先ず、車速オフセットマップ３９から読み取っ
た値を方位角偏差ΔΨから減算し、操舵制御を開始する
偏差値を設定する。次に、この補正された偏差値に応じ
た基本付加トルクＴｂをベーストルクマップ３８から読
み取る。更に、車速レシオマップ４０から読み取ったレ
シオＲ2 を基本付加トルクＴｂに乗ずることにより、付
加操舵トルク目標値Ｔ0 が得られる。
っては、先ず、車速オフセットマップ３９から読み取っ
た値を方位角偏差ΔΨから減算し、操舵制御を開始する
偏差値を設定する。次に、この補正された偏差値に応じ
た基本付加トルクＴｂをベーストルクマップ３８から読
み取る。更に、車速レシオマップ４０から読み取ったレ
シオＲ2 を基本付加トルクＴｂに乗ずることにより、付
加操舵トルク目標値Ｔ0 が得られる。
【００５２】（通過車速制御）曲線路を安定に通過し得
る車速はカーブの曲率に応じて変化するので、進行方向
前方の道路の接線方位角変化量に応じて最適な目標通過
車速を設定し、車速制御を行う。このための通過車速制
御手段２１は、図１５に示すように、道路方位角演算手
段１５が算出した接線方位角データΨB に基づいてある
区間の接線方位角変化量を算出する道路方位角変化量算
出手段４１と、方位角変化量に応じた目標通過車速を算
出する目標通過車速算出手段４２と、目標通過車速と実
車速との偏差に応じた制動力目標値を算出する制動力目
標値算出手段４３と、制動力目標値に応じて制御される
ブレーキアクチュエータ４４と、進行方向前方の一定区
間の道路の曲率の変化率及び路面摩擦係数に応じた通過
難易度を算出する通過難易度演算手段４５とからなって
いる。
る車速はカーブの曲率に応じて変化するので、進行方向
前方の道路の接線方位角変化量に応じて最適な目標通過
車速を設定し、車速制御を行う。このための通過車速制
御手段２１は、図１５に示すように、道路方位角演算手
段１５が算出した接線方位角データΨB に基づいてある
区間の接線方位角変化量を算出する道路方位角変化量算
出手段４１と、方位角変化量に応じた目標通過車速を算
出する目標通過車速算出手段４２と、目標通過車速と実
車速との偏差に応じた制動力目標値を算出する制動力目
標値算出手段４３と、制動力目標値に応じて制御される
ブレーキアクチュエータ４４と、進行方向前方の一定区
間の道路の曲率の変化率及び路面摩擦係数に応じた通過
難易度を算出する通過難易度演算手段４５とからなって
いる。
【００５３】基本的な目標通過車速は以下のようにして
算出される。先ず、前方先読み時間設定手段３５が設定
した進行方向前方のある区間の接線方位角変化量ΔΨを
読み取り、 ΔΨ＝ΨB2−ΨB1 これより、その区間を通過するために必要な平均ヨーレ
イトγを求める。 γ＝ΔΨ／（ｔB2−ｔB1）
算出される。先ず、前方先読み時間設定手段３５が設定
した進行方向前方のある区間の接線方位角変化量ΔΨを
読み取り、 ΔΨ＝ΨB2−ΨB1 これより、その区間を通過するために必要な平均ヨーレ
イトγを求める。 γ＝ΔΨ／（ｔB2−ｔB1）
【００５４】一方、路面μから最大定常発生横向き加速
度αmax を推定し、これらの値からその区間の最大通過
可能車速ＶBmax を求める。 ＶBmax ＝αmax ／γ
度αmax を推定し、これらの値からその区間の最大通過
可能車速ＶBmax を求める。 ＶBmax ＝αmax ／γ
【００５５】また、例えば、進行方向前方のある区間の
接線方位角変化率が同じであっても、図１６−ａに示す
如くカーブの先が直線がであれば比較的高速で通過し得
るが、図１６−ｂに示す如く、先へ行くに従って曲率が
次第に小さくなる所謂スプーンカーブの如き形状であれ
ば、安定に通過し得る車速は低くなる。この観点に立
ち、進行方向前方の一定区間の道路の曲率の変化率に応
じた通過難易度を通過難易度演算手段４５で設定し、こ
れによって通過車速の補正を行う。
接線方位角変化率が同じであっても、図１６−ａに示す
如くカーブの先が直線がであれば比較的高速で通過し得
るが、図１６−ｂに示す如く、先へ行くに従って曲率が
次第に小さくなる所謂スプーンカーブの如き形状であれ
ば、安定に通過し得る車速は低くなる。この観点に立
ち、進行方向前方の一定区間の道路の曲率の変化率に応
じた通過難易度を通過難易度演算手段４５で設定し、こ
れによって通過車速の補正を行う。
【００５６】通過難易度の算出に当たっては、先ず、平
均方位角変化量算出手段４６で平均方位角変化量ΨAVE
を算出する。この平均方位角変化量ΨAVE は、例えば図
１６に於ける第１の前方先読み時間ｔB1から第３の前方
先読み時間ｔB3までの区間を車速に応じた前方先読み区
間として設定したとすると、この区間内での一定時間間
隔ｔSP毎の接線方位角偏差ΨB −ΨB-1 の絶対値を累積
し、これを時間間隔数ｎB で除すことによって得られ
る。 ｎB ＝（ｔB3−ｔB1）／ｔSP
均方位角変化量算出手段４６で平均方位角変化量ΨAVE
を算出する。この平均方位角変化量ΨAVE は、例えば図
１６に於ける第１の前方先読み時間ｔB1から第３の前方
先読み時間ｔB3までの区間を車速に応じた前方先読み区
間として設定したとすると、この区間内での一定時間間
隔ｔSP毎の接線方位角偏差ΨB −ΨB-1 の絶対値を累積
し、これを時間間隔数ｎB で除すことによって得られ
る。 ｎB ＝（ｔB3−ｔB1）／ｔSP
【００５７】次に、予め設定されたベース難易度マップ
４７を参照して平均方位角変化量ΨAVE に対する基本通
過難易度ζb を求め、かつ路面摩擦係数μに基づいたμ
レシオマップ４８を参照して決定したレシオＲ3 をこの
値に乗ずることにより、通過車速の補正を行うための通
過難易度ζが得られる（図１７参照）。
４７を参照して平均方位角変化量ΨAVE に対する基本通
過難易度ζb を求め、かつ路面摩擦係数μに基づいたμ
レシオマップ４８を参照して決定したレシオＲ3 をこの
値に乗ずることにより、通過車速の補正を行うための通
過難易度ζが得られる（図１７参照）。
【００５８】このようにして求めたある区間の道路の通
過難易度ζを、先に求めた目標通過車速ＶBmax に乗ず
ることにより、最終的な目標通過車速Ｖ* を決定し、こ
の値と現在の車速Ｖ0 との比較により、制動力制御量を
決定し、車速の調整を行う。
過難易度ζを、先に求めた目標通過車速ＶBmax に乗ず
ることにより、最終的な目標通過車速Ｖ* を決定し、こ
の値と現在の車速Ｖ0 との比較により、制動力制御量を
決定し、車速の調整を行う。
【００５９】（操舵制御量の補正）ところで、道路の通
過難易度ζに応じて操舵系に加える付加反力トルクを変
化させることにより、通常操舵時の操作性の向上と、運
転者の負担軽減との両立を図ることができる。これは図
１８に示す如く、ゲイン／難易度マップ４９を参照して
得たゲインＧを付加反力トルク目標値ＴC に乗ずること
により行う。例えば、通過難易度が低い、つまりステア
リングホイールの操作量が少ない走行状態時は、付加反
力トルク目標値のゲインを高めることにより、操舵角中
立点付近の座り感を向上させて微小な補正操舵の煩わし
さを改善することができる。また、曲線路の連続する山
岳路の如き通過難易度が高い道路においては、付加反力
トルク目標値のゲインＧを低減させることにより、運転
者の積極的な操舵を阻害しないようにすることができ
る。
過難易度ζに応じて操舵系に加える付加反力トルクを変
化させることにより、通常操舵時の操作性の向上と、運
転者の負担軽減との両立を図ることができる。これは図
１８に示す如く、ゲイン／難易度マップ４９を参照して
得たゲインＧを付加反力トルク目標値ＴC に乗ずること
により行う。例えば、通過難易度が低い、つまりステア
リングホイールの操作量が少ない走行状態時は、付加反
力トルク目標値のゲインを高めることにより、操舵角中
立点付近の座り感を向上させて微小な補正操舵の煩わし
さを改善することができる。また、曲線路の連続する山
岳路の如き通過難易度が高い道路においては、付加反力
トルク目標値のゲインＧを低減させることにより、運転
者の積極的な操舵を阻害しないようにすることができ
る。
【００６０】なお、この場合、得られる通過難易度ζは
ｔB1秒後以降のものとなるので、操舵反力制御には、デ
ィレー回路５０を介してその分遅延させた信号を用いる
ことが好ましい。
ｔB1秒後以降のものとなるので、操舵反力制御には、デ
ィレー回路５０を介してその分遅延させた信号を用いる
ことが好ましい。
【００６１】
【発明の効果】このように本発明によれば、現在走行中
の道路状態に対応した運転操作支援制御が可能となるこ
とはもとより、進行する道路のカーブの形態に適合した
車両挙動制御が可能となるので、操縦性の最適化をより
一層推進し、運転者の負担を軽減する上に大きな効果を
奏することができる。
の道路状態に対応した運転操作支援制御が可能となるこ
とはもとより、進行する道路のカーブの形態に適合した
車両挙動制御が可能となるので、操縦性の最適化をより
一層推進し、運転者の負担を軽減する上に大きな効果を
奏することができる。
【図１】本発明が適用される操舵装置の概略構成図。
【図２】本発明による制御装置の概略構成を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図３】ナビゲーションシステムのブロック図。
【図４】接線方位角の算出手法の一例を示す説明図。
【図５】接線方位角の算出手法の別の一例を示す説明
図。
図。
【図６】接線方位角の算出手法のさらに別の一例を示す
説明図。
説明図。
【図７】２地点間のある地点の位置の算出手法を示す説
明図。
明図。
【図８】図８の一部を拡大して示す部分拡大図。
【図９】コーナリングパワーと路面摩擦係数との関係線
図。
図。
【図１０】内部モデルの設定に関わるフロー図。
【図１１】舵角量に対する車両状態量の増加線図。
【図１２】路面摩擦係数の判定マップ。
【図１３】前方先読み時間演算手段のブロック図。
【図１４】付加操舵トルク演算手段のブロック図。
【図１５】通過車速制御手段のブロック図。
【図１６】進行方向前方の接線方位角変化率と通過難易
度との関係の説明図。
度との関係の説明図。
【図１７】通過難易度演算手段のブロック図。
【図１８】操舵反力制御量の補正手法に関するブロック
図。
図。
１ ステアリングホイール ２ ステアリングシャフト ３ 連結軸 ４ ピニオン ５ タイロッド ６ 前輪 ７ ナックルアーム ８ ラック軸 ９ 手動操舵力発生手段 １０ 電動機 １１ 操舵力検出手段 １２ 操舵角検出手段 １３ 制御装置 １４ ナビゲーションシステム １５ 道路方位角演算手段 １６ 自車方位角演算手段 １７ 付加操舵トルク演算手段 １８ 第１目標電流値決定手段 １９ 第２目標電流値決定手段 ２０ 電動機駆動制御手段 ２１ 通過速度制御手段 ２２ ヨーレイトセンサ ２３ 車速センサ ２４ 慣性航法手段 ２５ 地図情報出力手段 ２６ マップマッチング処理手段 ２７ ＧＰＳアンテナ ２８ 電波航法手段 ２９ 自車位置検出手段 ３０ 目的地入力手段 ３１ 経路設定手段 ３２ ディスプレー ３３ ビーコン手段 ３５ 前方先読み時間演算手段 ３６ ベースタイムマップ ３７ μレシオマップ ３８ ベーストルクマップ ３９ 車速オフセットマップ ４０ 車速レシオマップ ４１ 道路方位角変化量算出手段 ４２ 目標通過車速算出手段 ４３ 制動力目標値設定手段 ４４ ブレーキアクチュエータ ４５ 通過難易度設定手段 ４６ 平均方位角変化量算出手段 ４７ ベース難易度マップ ４８ μレシオマップ ４９ ゲイン／難易度マップ ５０ ディレー回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 111:00 137:00
Claims (2)
- 【請求項１】 車両が進行する道路の方位角の変化量を
地図情報から算出する方位角変化量演算手段と、 当該車両のタイヤと走行中の道路との間の摩擦係数を算
出する路面摩擦係数演算手段と、 前記方位角変化量演算手段および前記摩擦係数演算手段
の出力に基づいて当該車両の運動状態量を制御する運動
状態量制御手段とを有することを特徴とする車両走行制
御装置。 - 【請求項２】 前記方位角変化量の平均値の算出手段を
さらに有し、該平均値算出手段と前記方位角変化量演算
手段と前記路面摩擦係数演算手段とからの信号に基づい
て当該車両の運動状態量を制御することを特徴とする請
求項１に記載の車両走行制御装置。
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