JP3979129B2 - 車両の運転制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者によって操作される操作部材の変位量に応じて車両の走行動作を制御する車両の運転制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の装置は、例えば特開平11−296246号公報に示されているように、前後左右に変位可能な操作レバーを備え、運転者の操作による操作レバーの前後への変位に応じて車両を加速および減速制御するとともに、操作レバーの左右への変位に応じて車両を旋回制御するようにしている。また、特開平8−34353号公報には、操作レバーに反力付与機構を付設しておいて、車両を旋回させるために操作レバーを左右へ操作すると、同操作に対して適度な反力を付与することが示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の装置において、操作レバーの前後方向の操作により車両を加速および制動制御するとともに、左右方向の操作により車両を旋回制御するものにおいては、操作レバーの前後位置を所定位置に保ちながら、すなわち所定の車速を保ちながら車両を旋回させようとすると、操作レバーの左右への操作時に同操作レバーを斜め方向に変位させてしまいがちである。この操作レバーの斜め方向の変位は、車両の旋回制御に加えて車両を加速または制動制御することを意味するので、車両が運転者の意に反して急加速したり、急制動されることがある。
【0004】
【本発明の概要】
本発明は、上記課題に対処するためになされたものであり、その目的は、運転者の意に反して車両の走行動作が制御されることなく、操作部材の操作により車両の走行動作が適切に制御されるようにした車両の運転制御装置を提供することにある。
【0008】
この目的を達成するために、本発明の特徴は、左右方向及び前後方向に変位可能な操作部材と、操作部材の左右方向及び前後方向への変位量をそれぞれ検出する第1および第2変位量センサと、第1変位量センサによって検出された左右方向への変位量に応じて、車両の旋回動作を制御する第1の走行動作制御手段と、第2変位量センサによって検出された前後方向への変位量に応じて、車両の加速または制動動作を制御する第2の走行動作制御手段と、操作部材が左右方向に操作されたとき、操作部材の前後方向への変位量に対する車両の加速または制動動作の変化が少なくなるように、第2の走行動作制御手段による制御を補正する補正手段とを備えたことにある。
【0010】
このように構成した本発明の特徴においては、操作部材を左右方向に操作する際に、この操作に伴って操作部材が前後方向に操作されてしまっても、補正手段が、第1変位量センサによって検出された操作部材の左右方向への変位量の変化時に、操作部材の前後方向への変位量に対する車両の加速または制動動作の変化が少なくなるように、車両の加速または制動動作の制御を補正する。
【0011】
また、前記構成に、さらに、車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段を設け、補正手段は、ヨーレート検出手段によって検出された車両のヨーレートが増加するに従って増加する補正量で、操作部材の前後方向への変位量に対する加速または制動動作の変化が少なくなるように、第2の走行動作制御手段による制御を補正するようにするとよい。
【0012】
したがって、運転者の意に反して車両の加速または制動動作が制御されることがなくなり、車両の加速または制動動作が操作部材の操作に応じて適切に制御されるようになる。そして、例えば、旋回中における急加速、急制動を回避することができる。また、補正手段による第2走行動作制御の補正にヨーレートを用いることにより、左右方向の操作部材の操作が大きくても、第2走行動作制御手段による車両の加速または制動動作が運転者の意に反することを回避できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による車両の運転制御装置の一実施形態について説明する。この運転制御装置は、図1および図2に示した操作部材としての操作レバー(ジョイスティック)10を備えている。操作レバー10は、車両の運転席近傍に設けられ、図1に矢印で示したように、運転者により全体を車体に対して前後方向(X方向)および左右方向(Y方向)に傾動(回動)させられるようになっている。
【0014】
図2は、上記操作レバー10を含む操作レバー装置の概略斜視図を示している。上記操作レバー10は、円柱棒状のロッド10aと、同ロッド10aの上部外周上に固定された円柱状の把持部10bとを備えている。ロッド10aは略中央部に球状部10cを備えていて、同球状部10cにて車体に対して左右および前後方向に回動可能に支持されている。なお、ロッド10aの軸方向が鉛直上下方向に沿う場合、操作レバー10の回動位置はその回動方向中央位置である中立位置にあるものと定義される。
【0015】
また、操作レバー装置は、操作レバー10の車体前後方向(X方向)の回動に対する反力(中立位置から車体前後方向に回動させようとする運転者の操作力に対抗する力)を発生する前後方向反力発生機構20を備えている。この前後方向反力発生機構20は、ガイドプレート21、回転軸22、第1歯車23、第2歯車24および電動モータ(前後反力用モータ)25を備えている。
【0016】
ガイドプレート21は、L字状に屈曲されてなる板状部材であり、回転軸22が固定された面は鉛直面内に存在するように配置され、水平方向に存在するように配置される面に前記ロッド10aの直径より若干だけ大きい幅を有して車体左右方向に長手方向を有する溝21aが設けられ、同溝21a内をロッド10aが貫通するように構成されている。回転軸22は、その軸線が車体左右方向に沿うとともに、前記操作レバー10の球状部10cの中心を通るように車体に対して回転可能に支持されていて、中央部に第1歯車23を一体的に備えている。この第1歯車23は電動モータ25の回転軸に固定された第2歯車24に噛合している。
【0017】
このような構成により、操作レバー10は車体に対して前後方向(X方向)に回動可能に支持されるとともに、電動モータ25の回転により(電動モータ25の発生トルクにより)ガイドプレート21が回転軸22回りに回動し、これにより、操作レバー10が前後方向に回動するようになっている。
【0018】
回転軸22の端部位置においては、変位量センサ26が車体に固定されている。変位量センサ26は、回転角センサによって構成されていて、回転軸22の回転角を操作レバー10の前後方向の変位量Xとして検出するようになっている。なお、操作レバー10が前後方向の中立位置にあるとき変位量Xは「0」となり、前方に変位するに従って変位量Xは負にて減少(負の絶対値が増加)するとともに、後方に変位するに従って変位量Xは正にて増加するように、変位量センサ26の出力が調整されている。また、電動モータ25には、同電動モータ25の回転制御に用いられるエンコーダ27が組み付けられている。エンコーダ27は、電動モータ25の回転軸の回転を検出して同回転軸の回転を表す回転信号、具体的には、少なくとも回転軸が所定角度だけ回転するごとにローレベルおよびハイレベルを繰り返す2相のパルス列信号からなる回転信号を出力する。なお、この2相のパルス列信号の各位相は、電動モータ25の回転方向を検出可能とするために、互いにπ/2だけずれている。
【0019】
さらに、操作レバー装置は、操作レバー10の車体左右方向(Y方向)の回動に対する反力(中立位置から車体左右方向に回動させようとする運転者の操作力に対抗する力)を発生する左右方向反力発生機構30を備えている。この左右方向反力発生機構30は、ガイドプレート31、回転軸32、第3歯車33、第4歯車34および電動モータ(左右反力用モータ)35を備えている。
【0020】
ガイドプレート31は、L字状に屈曲されてなる板状部材であり、回転軸32が固定された面は鉛直面内に存在するように配置され、水平方向に存在するように配置される面に前記ロッド10aの直径より若干だけ大きい幅を有して車体前後方向に長手方向を有する溝31aが設けられ、同溝31a内をロッド10aが貫通するように構成されている。回転軸32は、その軸線が車体前後方向に沿うとともに、前記操作レバー10の球状部10cの中心を通るように車体に対して回転可能に支持されていて、中央部に第3歯車33を一体的に備えている。この第3歯車33は電動モータ35の回転軸に固定された第4歯車34に噛合している。
【0021】
このような構成により、操作レバー10は車体に対して左右方向(Y方向)に回動可能に支持されるとともに、電動モータ35の回転により(電動モータ35の発生トルクにより)ガイドプレート31が回転軸32回りに回動し、これにより、操作レバー10が左右方向に回動するようになっている。
【0022】
回転軸32の端部位置においては、変位量センサ36が車体に固定されている。変位量センサ36は、回転角センサによって構成されていて、回転軸32の回転角を操作レバー10の左右方向の変位量Yとして検出するようになっている。なお、操作レバー10が左右方向の中立位置にあるとき変位量Yは「0」となり、右方に変位するに従って変位量Yは正にて増加するとともに、左方に変位するに従って変位量Yは負にて減少(負の絶対値が増加)するように、変位量センサ36の出力が調整されている。また、電動モータ35には、同電動モータ35の回転制御に用いられるエンコーダ37が組み付けられている。エンコーダ37は、電動モータ35の回転軸の回転を検出して同回転軸の回転を表す回転信号、具体的には、少なくとも回転軸が所定角度だけ回転するごとにローレベルおよびハイレベルを繰り返す2相のパルス列信号からなる回転信号を出力する。なお、この2相のパルス列信号の各位相は、電動モータ35の回転方向を検出可能とするために、互いにπ/2だけずれている。
【0023】
次に、この車両の運転制御装置の電気制御部について図3を用いて説明する。電気制御部は、前述した変位量センサ26,36およびエンコーダ27,37に加えて、車速センサ41、ヨーレートセンサ42および操舵角センサ43を備えている。
【0024】
車速センサ41は、車速Vを検出して、車速Vを表す検出信号を出力する。ヨーレートセンサ42は車両に作用するヨーレートγを検出して、ヨーレートγを表す検出信号を出力する。なお、このヨーレートγは、車両にヨーレートが作用していないとき「0」となり、右回りのヨーレートを正で表すとともに左回りのヨーレートを負で表す。操舵角センサ43は、操舵用の左右輪(本実施形態の場合、左右前輪)FW,FWの実操舵角θを検出して、実操舵角θを表す検出信号を出力する。なお、この実操舵角θは、左右輪FW,FWが中立状態にあるとき「0」となり、左右輪FW,FWの右方向の操舵角を正で表すとともに、左右輪FW,FWの左方向の操舵角を負で表す。
【0025】
これらの各センサ26,36,41〜43およびエンコーダ27,37は、電気制御装置50に接続されている。電気制御装置50は、CPU、ROM、RAM、インターフェースなどを有するマイクロコンピュータによって構成され、図4,5のプログラムを実行することにより、前記各センサ26,36,41〜43およびエンコーダ27,37からの各種信号を入力して、ドライブ回路61,62、エンジン制御装置63、ブレーキ制御装置64およびステアリング制御装置65を制御する。
【0026】
ドライブ回路61,62は、前後方向反力発生機構20の電動モータ25および左右方向反力発生機構30の電動モータ35をそれぞれ駆動制御する。エンジン制御装置63は、スロットル開度を制御するスロットルアクチュエータ71を制御する。特に、本実施形態においては、このスロットルアクチュエータ71は、車両を加速制御(アクセル制御)するために利用されている。ブレーキ制御装置64は、車両に制動力を付与するためのブレーキアクチュエータ72を制御する。ステアリング制御装置65は、左右輪FW,FWの操舵用のアクチュエータとしての電動モータ73を駆動制御する。電動モータ73は、左右輪FW,FWを操舵するための操舵機構に組み込まれて、その回転方向により同操舵機構を駆動して左右輪FW,FWを左右に操舵する。
【0027】
これらのエンジン制御装置63、ブレーキ制御装置64およびステアリング制御装置65も、CPU、ROM、RAM、インターフェースなどを有するマイクロコンピュータを主な構成部品とし、図示しない各種制御プログラム処理により各アクチュエータ71〜73をそれぞれ制御する。
【0028】
次に、上記のように構成した実施形態の動作を図4,5のフローチャートを参照しながら説明する。運転者がイグニッションスイッチ(図示しない)をオンすると、電気制御装置は、図4のアクセル・ブレーキ制御プログラムおよび図5の操舵制御プログラムをそれぞれ所定の短時間ごとに繰返し実行し始める。
【0029】
アクセル・ブレーキ制御プログラムの実行はステップ100にて開始され、電気制御装置50は、ステップ102にて変位量センサ26から操作レバー10の現在の変位量Xを入力する。そして、ステップ104にてこの変位量Xが「0」以上であるかを判定する。変位量Xが「0」以上であれば、すなわち操作レバー10が後方に操作されていれば、ステップ104にて「Yes」と判定してステップ106以降に進む。一方、変位量Xが「0」未満(すなわち負)であれば、ステップ104にて「No」と判定してステップ122以降に進む。
【0030】
まず、操作レバー10が中立位置から後方へ操作された場合について説明する。この場合、前述のようにステップ106以降の処理が実行される。ステップ106においては、ブレーキ制御装置64に制動制御の停止を指示する制御信号を出力する。この制御信号に応答して、ブレーキ制御装置64は、ブレーキアクチュエータ72を車両の制動を停止するように制御する。したがって、この場合には、ブレーキアクチュエータ72による車両の制動動作は解除される。
【0031】
次に、電気制御装置50は、ステップ108にて変位量Xに応じて目標アクセル開度Aを決定する。この目標アクセル開度Aの決定においては、ROMに設けたアクセル開度テーブルが参照される。このアクセル開度テーブルは、図6(A)に示すように、変位量X(X≧0)の増加に従って増加する目標アクセル開度Aを記憶している。前記目標アクセル開度Aの決定後、ステップ110にて、操作レバー10がX方向に操作されたことを検出するために、今回の変位量Xnが前回の変位量Xn-1から予め決められた小さな所定値ΔX以上変化したかを判定する。なお、今回の変位量Xnとは今回のアクセル・ブレーキ制御プログラムのステップ102の処理により入力した変位量Xであり、前回の変位量Xn-1とは前回のアクセル・ブレーキ制御プログラムのステップ102の処理により入力した変位量Xである。ここで、今回の変位量Xnが前回の変位量Xn-1から所定値ΔX以上変化していれば、ステップ110にて「Yes」と判定して、ステップ112〜118の処理後、ステップ120に進む。なお、ステップ112〜118の処理については後述する。一方、今回の変位量Xnが前回の変位量Xn-1から所定値ΔX以上変化していなければ、ステップ110にて「No」と判定して、ステップ120に直接進む。
【0032】
ステップ120においては、電気制御装置50が、前記決定した目標アクセル開度Aを表す制御信号をエンジン制御装置63に出力する。エンジン制御装置63は、この制御信号に応答して、スロットルアクチュエータ71を駆動制御して、エンジンにおけるスロットル開度を前記決定した目標アクセル開度Aに対応した開度に設定する。したがって、車両は前記設定されたスロットル開度に応じた加速度で加速制御される。これにより、運転者が操作レバー10をその中立位置から後方へ変位させることにより、操作レバー10の変位位置が後方に向かうに従って加速度が大きくなるように、車両は加速制御される。
【0033】
前記ステップ120の処理後、ステップ138にて変位量Xに応じて目標前後方向反力Fxを決定する。この目標前後方向反力Fxの決定においては、ROMに設けた前後方向反力テーブルが参照される。この前後方向反力テーブルは、図6(B)に示すように、変位量Xの増加に従って増加する目標前後方向反力Fxを記憶している。次に、ステップ140にて、電気制御装置50は、前記決定した目標前後方向反力Fxを表す制御信号をドライブ回路61に出力する。ドライブ回路61は、電動モータ25に目標前後方向反力Fxに応じた駆動電流を流すことにより、電動モータ25を駆動制御する。これにより、運転者による操作レバー10の後方への操作に対して、同操作レバー10の変位量Xが増加するに従って増加する反力が付与される。前記ステップ140の処理後、ステップ142にて、このアクセル・ブレーキ制御プログラムの実行を終了する。
【0034】
次に、操作レバー10が中立位置から前方へ操作された場合について説明する。この場合、前述のようにステップ122以降の処理が実行される。ステップ122においては、エンジン制御装置63にスロットル開度制御の停止を指示する制御信号を出力する。この制御信号に応答して、エンジン制御装置63は、エンジンのスロットル開度が小さな所定値(初期値)になるように、スロットルアクチュエータ71を制御する。したがって、この場合には、スロットルアクチュエータ71による車両の加速制御は停止する。
【0035】
次に、電気制御装置50は、ステップ124にて変位量Xに応じて目標制動力Bを決定する。この目標制動力Bの決定においては、ROMに設けた制動力テーブルが参照される。この制動力テーブルは、図6(A)に示すように、変位量X(X<0)の減少(負の変位量Xの絶対値|X|の増加)に従って増加する目標制動力Bを記憶している。前記目標制動力Bの決定後、ステップ126にて、前述したステップ110の判定処理と同様に、今回の変位量Xnが前回の変位量Xn-1から予め決められた小さな所定値ΔX以上変化したかを判定する。ここで、前回の変位量Xn-1から今回の変位量Xnへの変化が所定値ΔX以上あれば、ステップ126にて「Yes」と判定して、ステップ128〜134の処理後、ステップ136に進む。なお、ステップ128〜134の処理については後述する。一方、前回の変位量Xn-1から今回の変位量Xnへの変化が所定値ΔX未満であれば、ステップ126にて「No」と判定して、ステップ136に直接進む。
【0036】
ステップ136においては、電気制御装置50が、前記決定した目標制動力Bを表す制御信号をブレーキ制御装置64に出力する。ブレーキ制御装置64は、この制御信号に応答してブレーキアクチュエータ72を駆動制御し、車両の制動力を目標制動力Bに設定する。したがって、車両は前記設定された目標制動力Bに応じた制動力で制動制御される。これにより、運転者が操作レバー10をその中立位置から前方へ変位させることにより、操作レバー10の変位位置が前方に向かうに従って制動力が大きくなるように、車両は制動制御される。
【0037】
前記ステップ120の処理後、前述したステップ138,140の処理により、運転者による操作レバー10の前方への操作に対して、目標前後方向反力Fxに等しい反力が付与される。なお、この場合、電動モータ25には、前記場合とは逆方向の駆動電流が流される。そして、ステップ142にて、このアクセル・ブレーキ制御プログラムの実行を終了する。
【0038】
次に、操舵制御プログラムについて説明すると、同操舵制御プログラムの実行は図5のステップ150にて開始される。この開始後、電気制御装置50は、ステップ152にて変位量センサ36から操作レバー10の現在の変位量Yを入力する。次に、ステップ154にて、操舵角センサ43から実操舵角θを入力するとともに、車速センサ41から車速Vを入力する。
【0039】
次に、電気制御装置50は、ステップ156にて変位量Yに応じて目標操舵角Sを決定する。この目標操舵角Sの決定においては、ROMに設けた操舵角テーブルが参照される。この操舵角テーブルは、図7(A)に示すように、変位量Yの増加に従って増加する目標操舵角Sを記憶している。
【0040】
前記ステップ156の処理後、ステップ158にて、目標操舵角Sから前記入力した実操舵角θを減算した減算値S−θを表す制御信号をステアリング制御装置65に出力する。ステアリング制御装置65は、この制御信号に応じて電動モータ73をフィードバック制御することにより、左右輪FW,FWを目標操舵角Sに操舵制御する。これにより、運転者が操作レバー10をその中立位置から左右へ変位させることにより、操作レバー10の変位位置が中立位置から遠ざかるに従って操舵角が大きくなるように、左右輪FW,FWは左右に操舵される。
【0041】
前記ステップ158の処理後、ステップ160にて変位量Yに応じて目標左右方向反力Fyを決定する。この目標左右方向反力Fyの決定においては、ROMに設けた左右方向反力テーブルが参照される。この左右方向反力テーブルは、図7(B)に示すように、変位量Yの増加に従って増加する目標左右方向反力Fyを記憶している。
【0042】
次に、ステップ162にて、実操舵角θの絶対値|θ|が比較的小さな所定操舵角Δθ以上であるかを判定する。この判定は、車両が旋回中であるかを判定するものである。ここで、実操舵角θの絶対値|θ|が所定操舵角Δθ以上であれば、ステップ162にて「Yes」と判定して、ステップ164,166の処理後、ステップ168に進む。なお、ステップ164,166の処理については後述する。一方、実操舵角θの絶対値|θ|が所定操舵角Δθ未満であれば、ステップ162にて「No」と判定して、ステップ168に直接進む。
【0043】
ステップ168においては、電気制御装置50は、前記決定した目標左右方向反力Fyを表す制御信号をドライブ回路62に出力する。ドライブ回路62は、電動モータ35に目標左右方向反力Fyに応じた駆動電流を流すことにより、電動モータ35を駆動制御する。これにより、運転者による操作レバー10の左右方向への操作に対して、同操作レバー10の変位量Yの絶対値|Y|が増加するに従って増加する反力が付与される。前記ステップ168の処理後、ステップ170にて、このアクセル・ブレーキ制御プログラムの実行を終了する。
【0044】
なお、操作レバー10に対する運転者の操作が解除された場合には、同操作レバー10は前後および左右方向において中立位置に復帰制御される。この場合、電気制御装置50は、図示しないプログラムを実行し、エンコーダ27,37からの信号を用いてドライブ回路61,62を制御することにより、電動モータ25,35の回転を制御して、操作レバー10を前記中立位置に復帰させる。
【0045】
次に、前記ステップ164,166の処理について説明する。ステップ164においては、実操舵角θおよび車速Vに応じて左右方向反力Fyの減算量δを決定する。この減算量δの決定においては、ROMに設けた反力減算量テーブルが参照される。この反力減算量テーブルは、図7(C)に示すように、実操舵角θが正の領域(車両の右旋回中)においては、実操舵角θおよび車速Vのそれぞれの増加に従って正の領域にて増加する減算量δを記憶している。また、実操舵角θが負の領域(車両の左旋回中)においては、実操舵角θの絶対値|θ|および車速Vのそれぞれの増加に従って負の領域にて減少する減算量δすなわち負にて絶対値の増加する減算量δを記憶している。この場合、この減算量δは、旋回中に車両に作用する遠心力に対応するものである。なお、前記実操舵角θに代えて、変位量Yを用いてもよい。
【0046】
前記ステップ166においては、前記ステップ160にて決定した目標左右方向反力Fyから減算量δを減算する。したがって、車両の旋回中にあっては、前述したステップ168の処理により、操作レバー10の左右方向への操作に対しては、目標左右方向反力Fyから減算量δだけ減算した反力Fy−δが付与されることになる。
【0047】
このように、ステップ156,158の処理により、操作レバー10の左右への操作により左右輪FW,FWは左右に操舵されて、車両は左右に旋回する。この状態では、図8に示すように、操作レバー10には目標左右方向反力Fyのほかに外力である遠心力が作用するが、車両旋回中には、前記ステップ162〜166の処理により、ステップ160にて変位量Yに応じて決定された目標左右方向反力Fyから遠心力に対応した減算量δが減算された反力Fy−δが操作レバー10に付与される。
【0048】
したがって、操作レバー10に外力である遠心力が作用しても、運転者は常に同じ条件で操作レバー10を操作でき、車両の旋回動作が運転者の意に反したものとなることはなく、車両の旋回動作が操作レバー10の操作に応じて適切に制御されるようになる。例えば、実操舵角θまたは車速Vが変化しても、すなわち車両に作用する遠心力が変化しても、操作レバー10の左右方向への操作位置を維持し易くなり、車両を一定旋回半径で容易に旋回させ続けることもできる。また、S字カーブなどのように、車両の左右交互の旋回を頻繁に繰り返す場合でも、運転者は一定の反力を感じながら操作レバー10を操作できるので、車両の運転操作が簡単になる。
【0049】
なお、前記反力減算量テーブルにおいて、実操舵角θ(変位量Yでも同じ)の正負の値に対する減算量δの特性については同じであってもよい。また、運転者が操作レバー10を所定位置に保持操作する際には、体の外側に向けて傾けた操作レバー10の保持に比べて、体側に向けて傾けた操作レバー10の保持の方が操作し易いことを考慮して、実操舵角θ(変位量Yでも同じ)の正負の値に対して減算量δの大きさを異ならせるようにしてもよい。例えば、操作レバー10を体の外側に向けて傾けた場合に比べて、操作レバー10を体側に向けて傾けた場合の方が減算量δを小さくするようにする。
【0050】
また、前記ステップ162において、車両が旋回中であることを判定するために、実操舵角θの絶対値|θ|が所定操舵角Δθ以上であるかを判定するようにした。しかし、この実舵角θは操作レバー10の左右方向の変位量Yに対応するものであるので、同変位量Yの絶対値|Y|が所定値ΔY以上であるかにより、車両が旋回中であることを判定するようにしてもよい。
【0051】
次に、ステップ112〜118およびステップ128〜134の処理について説明する。これらのステップ112〜116の処理は、前述のようにステップ110にて「Yes」すなわち操作レバー10が中立位置から後方にある状態で変位したときに実行されるものである。ステップ112においては、ヨーレートセンサ42からヨーレートγを入力する。そして、ステップ114にて入力したヨーレートγが予め決められた所定値γo以上であるか否かを判定する。入力したヨーレートγが所定値γo未満であれば、ステップ114にて「No」と判定して、前述したステップ120以降処理を実行する。
【0052】
一方、入力したヨーレートγが所定値γo以上であれば、ステップ114にて「Yes」と判定してステップ116に進む。ステップ116においては、ヨーレートγに応じて減算量αを決定する。この減算量αの決定においては、ROMに設けた加減速減算量テーブルが参照される。この加減速減算量テーブルは、図6(C)に示すように、ヨーレートγの絶対値|γ|が所定値γo以上の領域において、同ヨーレートγの増加に従って増加する減算量αを記憶している。
【0053】
この減算量αの決定後、ステップ118にて目標アクセル開度Aから減算量αを減算する。そして、ステップ108の処理によって決定された目標アクセル開度Aから減算量αだけ減算された目標アクセル開度A−αがエンジン制御装置63に出力されて、スロットル開度が前記目標アクセル開度A-αに対応した開度に設定される。したがって、車両が旋回中であってヨーレートγがある程度大きな状態では、図6(A)に示すように、操作レバー10の操作量に対するスロットル開度の変化量が小さく制限される。
【0054】
その結果、図9に示すように、所定速度で車両を走行させている運転者が車両を旋回させるために操作レバー10を左右に操作する際、この左右への操作に伴って操作レバー10を斜め下方に操作してしまうような事態が発生しても、スロットル開度が大きく変更されることが回避される。したがって、車両旋回のための操作レバー10の操作時に、運転者の意に反して車両が急加速されるような事態を回避でき、車両の走行動作が操作レバー10の操作に応じて適切に制御されるようになる。特に、ヨーレートγが大きくなるに従って、目標アクセル開度Aに対する減算量αを大きくするようにしたので、車両の意図しない急加速を適切に回避できる。
【0055】
また、ステップ128〜134の処理は、前述のようにステップ126にて「Yes」すなわち操作レバー10が中立位置から前方にある状態で変位したときに実行されるものである。この場合、前記ステップ112,114と同様なステップ128,130の処理により、入力したヨーレートγが所定値γo未満であれば、前述したステップ136以降処理が実行される。
【0056】
一方、入力したヨーレートγが所定値γo以上であれば、ステップ130の「Yes」との判定処理により、ステップ132にてヨーレートγに応じて減算量βを決定する。この減算量βの決定においては、前記と同様なROMに設けた加減速減算量テーブルが参照される。この減算量βの決定後、ステップ134にて目標制動力Bから減算量βを減算する。そして、ステップ124の処理によって決定された目標制動力Bから減算量βだけ減算された目標制動力B−βがブレーキ制御装置64に出力されて、車両の制動力が前記目標制動力B-βに設定される。したがって、この制動力制御の場合も、車両が旋回中であってヨーレートγがある程度大きな状態では、操作レバー10の操作量に対する制動力の変化量が小さく制限される。
【0057】
その結果、この場合も、運転者が車両を制動させようと操作レバー10を操作しながら、車両を旋回させるために操作レバー10を左右に操作して、この左右への操作に伴って操作レバー10を斜め上方に操作してしまうような事態が発生しても、制動力が大きく変更されることが回避される。したがって、車両旋回のための操作レバー10の操作時に、運転者の意に反して車両が急制動されるような事態を回避でき、車両の走行動作が操作レバー10の操作に応じて適切に制御されるようになる。特に、ヨーレートγが大きくなるに従って、目標制動力Bに対する減算量βを大きくするようにしたので、車両の意図しない急制動を適切に回避できる。
【0058】
なお、本実施形態では、前記ステップ116,132の処理によってヨーレートγの絶対値|γ|に応じて減算量α,βを計算するとともに、ステップ118,134の処理によって目標アクセル開度Aおよび目標制動力Bから各減算量α,βを減算するようにした。しかし、この減算は、操作レバー10の左右方向への操作に伴い、同操作レバー10が前後方向にも誤って操作されてしまった影響をなくすことを目的とするので、ヨーレートγに代えて、操作レバー10の左右方向への変位量Yの絶対値|Y|または変位量Yの変化速度dY/dt(微小時間に対する変化量)の絶対値|dY/dt|を用いるようにしてもよい。この場合も、変位量Yの絶対値|Y|または変位量Yの変化速度dY/dtの絶対値|dY/dt|の増加に従って減算量α,βをそれぞれ増加させるようにするとよい。
【0059】
また、上記実施形態では、操作レバー10の変位量X,Yを検出するための回転角センサで構成した変位量センサ26,36を設けるとともに、電動モータ25,35の回転を検出するためのエンコーダ27,37を設けた。しかし、電動モータ25,35の回転位置と操作レバー10の変位量X,Yは対応関係にあるので、エンコーダ27,37からの回転信号を用いて電動モータ25,35の回転位置すなわち操作レバー10の変位量X,Yを計算して、同計算した変位量X,Yを用いて車両の加速制御、制動制御および操舵制御を行うようにしてもよい。これによれば、操作レバー10の変位位置を検出する検出手段としてエンコーダ27,37が用いられることになり、変位量センサ26,36を省略することもできる。また、この場合には、電動モータ25,35が基準回転位置にあるときにエンコーダ27,37から基準位置信号が発生されるようにし、同基準位置信号と上述した2相のパルス列信号を用いて電動モータ25,35の回転位置および操作レバー10の変位量X、Yを計算するようにすればよい。
【0060】
また、上記実施形態では、車両に作用するヨーレートγをヨーレートセンサ42によって検出するようにした。しかし、これに代えて、車速センサ41によって検出される車速Vと操舵角センサ43によって検出される実操舵角θを用いて、下記数1の演算の実行により、ヨーレートγを推定するようにしてもよい。ただし、下記数1中、Lは車両のホイールベースを表す予め与えられた定数であり、Aは車両のスタビリティファクタを表す予め決められた定数である。
【0061】
【数1】
γ=V・θ/L・(1+A・V2)
【0062】
さらに、本発明は上記実施形態および変形例に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係る運転制御装置の操作レバーの概略図である。
【図2】 図1の操作レバーを含む操作レバー装置の概略斜視図である。
【図3】 本発明の一実施形態に係る運転制御装置の電気制御部を示すブロック図である。
【図4】 図3の電気制御装置によって実行されるアクセル・ブレーキ制御プログラムを示すフローチャートである。
【図5】 図3の電気制御装置によって実行される操舵制御プログラムを示すフローチャートである。
【図6】 (A)は操作レバーの前後方向の変位量に対する目標アクセル開度および目標制動力の特性を示すグラフであり、(B)は操作レバーの前後方向の変位量に対する目標前後方向反力の特性を示すグラフであり、(C)はヨーレートに対する減算量の特性を示すグラフである。
【図7】 (A)は操作レバーの左右方向の変位量に対する目標操舵角の特性を示すグラフであり、(B)は操作レバーの左右方向の変位量に対する目標左右方向反力の特性を示すグラフであり、(C)は車速および実操舵角に対する減算量の特性を示すグラフである。
【図8】 遠心力が作用している車両および操作レバーの状態を示す概略図である。
【図9】 車両を旋回させるために操作レバーを斜め方向に操作した状態を示す概略図である。
【符号の説明】
10…操作レバー、20…前後方向反力発生機構、30…左右方向反力発生機構、25,35,73…電動モータ、26,36…変位量センサ、41…車速センサ、42…ヨーレートセンサ、43…操舵角センサ、50…電気制御装置(マイクロコンピュータ)、63…エンジン制御装置、64…ブレーキ制御装置、65…ステアリング制御装置、71…スロットルアクチュエータ、72…ブレーキアクチュエータ。
Claims (2)
- 左右方向及び前後方向に変位可能な操作部材と、
前記操作部材の左右方向及び前後方向への変位量をそれぞれ検出する第1および第2変位量センサと、
前記第1変位量センサによって検出された左右方向への変位量に応じて、車両の旋回動作を制御する第1の走行動作制御手段と、
前記第2変位量センサによって検出された前後方向への変位量に応じて、車両の加速または制動動作を制御する第2の走行動作制御手段と、
前記操作部材が左右方向に操作されたとき、前記操作部材の前後方向への変位量に対する車両の加速または制動動作の変化が少なくなるように、前記第2の走行動作制御手段による制御を補正する補正手段と
を備えたことを特徴とする車両の運転制御装置。 - 前記請求項1に記載した車両の運転制御装置において、さらに、
車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段を設け、
前記補正手段は、前記ヨーレート検出手段によって検出された車両のヨーレートが増加するに従って増加する補正量で、前記操作部材の前後方向への変位量に対する加速または制動動作の変化が少なくなるように、前記第2の走行動作制御手段による制御を補正するものである車両の運転制御装置。
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