JP5141311B2 - 車両制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態に係る車両10の基本的な構成を示す。本図は、四輪の車両のうち前輪部分の模式図である。転舵輪である右前輪FRおよび左前輪FLを操舵することによって車両の進行方向が定まる。
X(n)=X(n−1)+2πfT(Ma(n)−X(n)) ・・・(1)
ここで、Xは理想値を算出するための中間変数であり、X(n)はn回目のXの値を示す。Maはステアリングホイールの操舵角であり、Ma(n)はn回目の操舵角の値を示す。fはフィルタ定数であり、Tはサンプリング周期であり、X(t)は時刻tにおけるXの値を示す。
Mat(n)=X(t+t1) ・・・(2)
式(2)に基づいて、判定処理部114は操舵角の理想値Matを求める。
図6は、操舵角速度と位相補正量の関係を示す。本図のグラフに示される通り、ステアリングホイールの操舵角速度が増すにつれて、必要な位相補正量t1も増加させる。操舵角速度は、操舵角センサ18から得られる操舵角の時間微分値である。本図のグラフに示される関係性に基づいて位相補正量t1が定められる。なお、フィルタ処理の結果として補償すべき位相遅れは、実際にはフィルタの周波数特性によって異なる。そのため、状況ごとの必要なステアリング操作量の平均的な周波数帯に合わせて位相補正量が定められてもよい。例えば、数10ミリ秒〜数100ミリ秒といった補正量が考えられる。
δ2=|Mat−Ma|−K1 ・・・(3)
ただし、定数K1以下であった場合は、差分δ2はゼロとする。その上で、総和Iを次式の通り求める。
I=∫δ2dt ・・・(4)
このように積分によって総和Iを定めるが、変形例としては、サンプリング時ごとのδ2を抽出してその二乗和によって総和Iを定めてもよい。
MaI=∫|Ma|dt ・・・(5)
U=I/MaI ・・・(6)
このように、操作角Maの総和に対する割合を求めて判定するのは、同じ差分の総量でも、全体の操作量が大きく異なれば差分の総量に対する評価も大きく異なるからである。この慣れ度合いUの値が大きいほど慣れ度合いが低いことを示し、慣れ度合いUがゼロに近いほど慣れ度合いが高いことを示す。
本実施の形態における慣れ度合い判定の例を詳細に説明する。第1の実施の形態においてローパスフィルタ処理を用いたのに対し、本実施の形態ではハイパスフィルタ処理を用いる。ハイパスフィルタ処理によって抽出される値は比較的高周波の成分であり、その成分自体が操作量の検出値と理想値の差分であるとみなす手法である。その方法で抽出される差分の総量の総操作量に対する割合を求めて慣れ度合いUを算出し、慣れ度合いを判定する過程は第1の実施の形態と同様である。ここでもまた、ステアリングホイールの操作量として操舵角に基づく。
s/(s+f) ・・・(7)
例えば、双一次変換を用いて離散化する場合、次式で表される。
s=2/T*(z−1)/(z+1) ・・・(8)
実際の操舵角の検出値にハイパスフィルタ処理を施すことによって理想値との差分δを求める式は次式で示される。
δ(n)={2(Ma(n)−Ma(n−1))+δ(n−1)(2+fT)}/(2−fT) ・・・(9)
δ2=|Mat−Ma|−K1 ・・・(10)
ただし、定数K1以下であった場合は、差分δ2はゼロとする。その上で、総和Iを次式の通り求める。
I=∫δ2dt ・・・(11)
このように積分によって総和Iを定めるが、変形例としては、サンプリング時ごとのδ2を抽出してその二乗和によって総和Iを定めてもよい。
MaI=∫|Ma|dt ・・・(12)
U=I/MaI ・・・(13)
この慣れ度合いUの値が大きいほど慣れ度合いが低いことを示し、慣れ度合いUがゼロに近いほど慣れ度合いが高いことを示す。
Claims (4)
- 運転者の操作するステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトと機械的に分離された状態で配置され、前記ステアリングホイールの操舵角と車輪の転舵角との比率に関しあらかじめ設定された転舵特性にしたがって車輪を転舵させる転舵機構と、
前記ステアリングホイールの操作量を検出する操作量センサと、
前記操作量の検出値に対して所定のフィルタ処理を用いて前記検出値と理想値との差分を求め、その差分の小ささによって前記設定された転舵特性への慣れ度合いを判定する判定処理部と、
を備え、
前記判定処理部は、前記操作量の検出値に対し所定の遮断周波数によるハイパスフィルタ処理を加えた値を前記検出値と理想値との差分とみなして、その小ささによって前記慣れ度合いを判定することを特徴とする車両制御装置。 - 前記判定された慣れ度合いに基づき、前記検出値と理想値との差分が減少する方向へ向かうように前記転舵特性を設定する転舵特性設定部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。
- 前記転舵特性設定部は、前記操舵角に対して前記転舵角が大きい転舵特性を原則として設定し、前記検出値と理想値との差分が所定の許容値より大きい場合に、前記転舵角が相対的に小さくなる転舵特性を設定することを特徴とする請求項2に記載の車両制御装置。
- 所定の検出手段により走行路面上の異常を検出する異常検出部をさらに備え、
前記判定処理部は、前記異常の検出状態に応じて前記慣れ度合いの判定を規制することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の車両制御装置。
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