JP4430000B2 - 車両制御装置 - Google Patents
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Description
前記障害物検出手段の出力に基づいて前記車両の運転者による前記障害物への衝突回避操作を推定しその出力で前記車両行動自動安定化装置を作動させる衝突回避操作推定手段を備え、
前記車両行動自動安定化装置は、前記車両の旋回時のロールを抑制する機能および前記車両のブレーキ時のピッチングを抑制する機能を有する装置であり、
前記障害物検出手段が出力する前記障害物情報は、前記障害物と前記車両との間の走行方向の車間距離Y、および前記障害物と前記車両との間の相対速度Vrであり、
予め定められた衝突時間TTC1と前記相対速度Vrとから第1の操舵回避距離L1を、前記衝突時間TTC1より小さな予め定められた衝突時間TTC2と前記相対速度Vrとから第2の操舵回避距離L2をそれぞれ算出する操舵回避距離算出手段を有し、
前記障害物と前記車両との間の前記車間距離Yが、前記操舵回避距離算出手段によって算出された前記第1の操舵回避距離L1を下回り尚且つ前記第2の操舵回避距離L2を上回る場合に、前記車両行動自動安定化装置による前記ロール抑制が行われ、
前記障害物と前記車両との間の前記車間距離Yが、前記操舵回避距離算出手段によって算出された前記第2の操舵回避距離L2を下回る場合は、前記ロール抑制が停止され前記車両行動自動安定化装置による前記ピッチング抑制が行われる車両制御装置であって、
運転者による実操舵回避方向を検出する実操舵回避方向検出手段を有し、
前記衝突回避操作推定手段による前記推定と、前記実操舵回避方向検出手段によって検出された操舵回避方向とが異なる場合、前記実操舵回避方向検出手段によって検出された操舵回避方向に対応して前記車両行動自動安定化装置による前記ロール抑制が行われるものである。
以下この発明の基礎を成す参考例1を図1〜図6により説明する。図1は車両制御装置の全体構成の事例を示すブロック図、図2は図1における車両制御ECUの動作フローを示すフロー図、図3は図2における回避方向の推定動作(ステップS13)の動作フロー示すフロー図、図4は操舵回避距離の概念の事例を示す概念図、図5は障害物に対する自車両の推定位置の概念の事例を示す概念図、図6は障害物を左右方向に操舵回避する場合の自車両の横方向の移動量(オーバーラップ量)事例を示す概念図である。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。
また、前記障害物検出手段1による検出結果は、シリアル通信やCAN通信等の通信手段
によって所定の周期毎に出力する。
個々の機能である。
るセンサである。
操舵回避距離L1の演算式は次の通りである。
L1=Vr[m/s]×TTC[sec] (式1)
図4に示す通り、操舵回避距離L1の傾きは衝突時間TTCによって決まる。
また、衝突時間TTC(Time TO Collision)とは、衝突余裕時間とも言われ、前述のように実験によって予め決定された時間であり、車の種類により多少の違いがあり、また、衝突回避の緊急度によって異なる時間に設定することも可能である。
本実施例では、運転者が採ると推定される回避方向をミリ波レーダの出力結果に基づいて推定する方法について一例として述べるが、例えばCCDカメラやCMOSカメラ等を用いた
撮像手段と、その出力映像を画像処理する画像処理装置を用いて操舵回避方向を推定することも可能であり、そのようにしてもよい。
行の旋回曲率σ[1/m]を算出する。
この算出を行う演算式は次の通りである。
σ=φ[rad/s]/V[m/s] (式2)
因みに、ヨーレートセンサの代わりに舵角センサを用いることによっても旋回曲率を算出することが可能である。その場合の演算式は次の通りである。
σ=V[m/s]/(1+A×Vr2)/W/N×δ (式3)
(式3)におけるWは自車両のホイールベース、Aは車種毎に予め決められているスタビ
リティーファクタ、Nはステアリングギア比、δは舵角である。
車両と障害物との距離Y[m]に基づいて、障害物の検出距離Y[m]の位置に自車両が至った
場合おける自車両の横方向推定位置を算出する。(図5参照)
障害物との距離がY[m]時の自車両の前記横方向推定位置X1[m]は次式を用いて算出する。
X1=σ[1/m]×Y2[m]/2 (式4)
ΔY=X[m]−X1[m] (式5)
その算出式は次の通りである。
・障害物の右方向に操舵回避する場合の移動量
Y1=ΔY[m]+(b0[m]+b1[m])/2 (式6)
・障害物の左方向に操舵回避する場合の移動量
Y2=−ΔY[m]+(b0[m]+b1[m])/2 (式7)
障害物の左方向に操舵回避する場合の移動量Y2の大小比較に基づいて、推定操舵回避方向を決定する。
即ち、Y2<Y1となる場合には運転者は左方向に操舵回避し、Y2>Y1となる場合には右方向に操舵回避するものと判定する。
尚、Y1とY2共に、算出結果が負の値となった場合は、自車両と障害物のオーバーラップ量は0であることから、推定の必要がない(NULL)と判断する。
記ステップS12で算出した操舵回避距離L1とを比較する。
比較の結果、障害物との距離Xが操舵回避距離L1を下回る場合にはステップS15に移行する。
例えば、ステップS15に移行した際に、自車両と障害物が図6に示すような位置関係にある場合、前記ステップS13にて、運転者は障害物の左側に操舵回避すると推測される。更に、前記ステップS13にて推測した左方向に運転者が操舵回避した場合、旋回中の車体は遠心力によって右側に傾く。この時、右車輪には大きな横力とロール荷重が発生して、垂直にタイヤを路面に接地することが出来なくなり、接地面積が減ることによって安定性が損なわれる。従って、ステップS15では右側の前後輪のサスペンション特性(ばね係数)を硬くするようにエアサスペンションの調整駆動装置を制御することによって、旋回時の安定性が確保される。つまり、前記車両行動自動安定化手段7による車両行動自動安定化が行われる。
また、換言すれば、障害物Bを検出する手段1を用いることによって、運転者が操舵回避操作を行う以前に車両の旋回性能を高めておくことを可能とし、車両の姿勢安定性を損なうことなく迅速な操舵回避行動を取る車両制御装置を得ることができる。
更に換言すれば、障害物検出手段1の検出結果に基づいて、障害物Bへの衝突が操舵回避可能な回避距離と、運転者が操舵回避すると予測される方向を算出することによって、予測方向に旋回した場合に発生するロールを抑制するようなサスペンション特性のセッティングが運転者の操舵操作以前に可能となり、その後に運転者の操舵回避操作が実行された際には、ロールによる車両の姿勢安定性を損なうことなく、迅速に操舵回避行動をとることが可能になる。
この発明の基礎を成す参考例1では、前述のように、自車両Aと障害物Bとの前後方向の距離(車間距離)Yが、前記操舵回避距離L1以下の時には、操舵回避方向推定手段4の結果に基づいて例えば旋回時の車体Aのロールを抑制するように、該当する車輪のサスペンション特性(ばね係数)が調整される。しかし、運転者は操舵回避操作では無くブレーキ操作を行う可能性もあり、このような場合、ロール抑制制御によって左右のサスペンション特性は既にアンバランスな状態になっている可能性もある。このため、ブレーキ時の車両姿勢の安定化が図れない場合も生じ得るので、このようなことが生じないようにすることも必要である。
この必要性を満足するのがこの発明の実施の形態1である。
第1および第2の操舵回避距離L1,L2の演算式は次の通りである。
L1=Vr[m/s]×TTC1[sec] (式8)
L2=Vr[m/s]×TTC2[sec] (式9)
また、衝突時間TTCは、TTC1>TTC2の関係となるように設定される。
S12の処理において、第1および第2の操舵回避距離L1,L2を設けることによって、ロール抑制制御を実行する所(領域)と実行しない所(領域)を、前述の実施の形態1より細分化することが出来る。
また、ロール抑制制御を停止するしきい値である操舵回避距離L2は、運転者の操舵操作によって障害物を回避することの出来る最小車間距離となるようにTTC2を設定することが望ましい。
前述のこの発明の基礎を成す参考例1および実施の形態1では、操舵回避方向推定手段4を用いて運転者の操舵回避する方向を推定しているが、必ずしも運転者が推定方向に操舵回避するとは限らない場合もある。
この様な場合、例えば操舵回避方向推定手段4の結果が右であった場合、車体の左側のサスペンション特性が制御対象となるが、運手者が逆の左方向に操舵回避した場合には、よりロールが発生し易いセッティングとなって安定した車両姿勢を損なってしまう場合も生じ得るので、このようなことが生じないようにすることも必要である。
この必要性を満足するのがこの発明の実施の形態2である。
従って、操舵回避方向推定手段4の結果である推定回避方向と、舵角検出手段10の検出結果に基づく実際の回避方向を、操舵回避方向決定手段11にて比較することによってロール抑制制御に出力する回避方向が正しいかが判断出来る。
2 操舵回避距離算出手段、
3 操舵回避必要性判断手段、
4 操舵回避方向推定手段、
5 旋回角速度検出手段、
6 車速検出手段、
7 車両行動自動安定化手段、
8 車両制御ECU、
9 衝突回避操作推定手段、
10 舵角検出手段、
11 操舵回避方向決定手段。
Claims (3)
- 車両に搭載され当該車両と当該車両に対する障害物との相関情報である障害物情報を出力する障害物検出手段、及び前記車両の運転者による前記障害物への衝突回避操作による車両行動不安定化を前記障害物検出手段の出力に基づいて自動的に抑制する車両行動自動安定化装置を有する車両制御装置において、
前記障害物検出手段の出力に基づいて前記車両の運転者による前記障害物への衝突回避操作を推定しその出力で前記車両行動自動安定化装置を作動させる衝突回避操作推定手段を備え、
前記車両行動自動安定化装置は、前記車両の旋回時のロールを抑制する機能および前記車両のブレーキ時のピッチングを抑制する機能を有する装置であり、
前記障害物検出手段が出力する前記障害物情報は、前記障害物と前記車両との間の走行方向の車間距離Y、および前記障害物と前記車両との間の相対速度Vrであり、
予め定められた衝突時間TTC1と前記相対速度Vrとから第1の操舵回避距離L1を、前記衝突時間TTC1より小さな予め定められた衝突時間TTC2と前記相対速度Vrとから第2の操舵回避距離L2をそれぞれ算出する操舵回避距離算出手段を有し、
前記障害物と前記車両との間の前記車間距離Yが、前記操舵回避距離算出手段によって算出された前記第1の操舵回避距離L1を下回り尚且つ前記第2の操舵回避距離L2を上回る場合に、前記車両行動自動安定化装置による前記ロール抑制が行われ、
前記障害物と前記車両との間の前記車間距離Yが、前記操舵回避距離算出手段によって算出された前記第2の操舵回避距離L2を下回る場合は、前記ロール抑制が停止され前記車両行動自動安定化装置による前記ピッチング抑制が行われる車両制御装置であって、
運転者による実操舵回避方向を検出する実操舵回避方向検出手段を有し、
前記衝突回避操作推定手段による前記推定と、前記実操舵回避方向検出手段によって検出された操舵回避方向とが異なる場合、前記実操舵回避方向検出手段によって検出された操舵回避方向に対応して前記車両行動自動安定化装置による前記ロール抑制が行われる
ことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1に記載の車両制御装置において、
前記第2の操舵回避距離L2は、前記運転者の操舵回避によって前記障害物を回避できる最小車間距離であることを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載の車両制御装置において、
前記障害物検出手段が出力する前記障害物情報は、前記障害物の前記車両からの前記車両の横方向の距離Xであり、
前記衝突回避操作推定手段は、前記障害物の前記車両からの前記車両の横方向の距離Xに基づいて、前記障害物の右方向に操舵回避する場合の自車両の移動量Y1および前記障害物の左方向に操舵回避する場合の自車両の移動量Y2を算出し、これら移動量Y1およびY2の大きさにより、前記運転者の操舵回避方向を推定する
ことを特徴とする車両制御装置。
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