JP4094105B2 - Vehicle motion control device - Google Patents
Vehicle motion control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4094105B2 JP4094105B2 JP4580198A JP4580198A JP4094105B2 JP 4094105 B2 JP4094105 B2 JP 4094105B2 JP 4580198 A JP4580198 A JP 4580198A JP 4580198 A JP4580198 A JP 4580198A JP 4094105 B2 JP4094105 B2 JP 4094105B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- yaw rate
- curve
- control
- response time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims abstract description 92
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 143
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 120
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 description 44
- 230000008569 process Effects 0.000 description 38
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 33
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000003542 behavioural effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005182 global health Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Hydraulic Control Valves For Brake Systems (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する分野】
本発明は、適切なタイミングで車両の運動制御を行うことのできる車両運動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、車両の走行環境や走行状態を基に車両挙動を検出し、この検出した車両挙動に対して制動力制御や操舵制御等の制御を行ったり、ドライバに警報を発して所定のブレーキ操作やハンドル操舵等の車両挙動制御を促すことによって、車両走行中の安全を維持する車両運動制御装置についての様々な技術が開発されている。
【0003】
例えば、特開平2−70561号公報には、目標ヨーレートと実際のヨーレート(実ヨーレート)とを比較し、車両の運動状態が目標ヨーレートに対しアンダーステアの傾向かオーバーステアの傾向かを求め、アンダーステア傾向の場合には内側車輪に制動力を加え補正し、オーバーステア傾向の場合には外側車輪に制動力を加え補正してカーブ走行時の安定性を向上させる技術が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記先行技術による制御は、実ヨーレートやハンドル角等を基に現在の車両挙動を検出し、この検出した現在の車両挙動に対して行う制御であるため、走行中に予想される将来の車両挙動に対しては制御できず、安全性向上には限界がある。
【0005】
これに対し、ナビゲーション情報,画像情報等を基に走行路前方の道路情報を得ることにより前方カーブ等での将来の車両挙動を察知し、この察知した前方カーブ等での車両挙動に対して警報を発したり制動力制御を行ったりして走行時の安定性を向上する技術が開発されつつある。しかし、この技術においては、例えば路面状況に依存する車両の対応の遅れ等による応答時間が考慮されていないため、適切なタイミングで車両の運動制御を行うことは困難であり、安全性向上には限界がある。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、前方カーブ走行の際の将来の車両挙動に対し、適切なタイミングで運動制御を開始することのできる車両運動制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の本発明による車両運動制御装置は、車両の走行状態を検出し、この検出した走行状態に応じて車両挙動制御と警報制御の少なくともどちらか一方を行って車両の運動制御を行う車両運動制御装置において、走行状態を基に路面摩擦係数推定値を算出し、この路面摩擦係数推定値と車速を基に車両を操舵した際に車両のヨーレートが応答するまでの時間を演算するヨーレート応答時間演算手段と、走行路前方のカーブを検出し、車両から上記前方カーブまでの距離を算出するカーブ形状検出手段と、上記ヨーレート応答時間演算手段で演算した上記ヨーレート応答時間と上記カーブ形状検出手段で算出した上記前方カーブまでの距離を基に上記前方カーブに対する車両運動制御の開始を判定,制御する制御開始判定・制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0008】
すなわち、請求項1記載の本発明による車両運動制御装置は、上記ヨーレート応答時間演算手段で走行状態を基に路面摩擦係数推定値を算出し、この路面摩擦係数推定値と車速を基に車両を操舵した際に車両のヨーレートが応答するまでの時間を演算し、上記カーブ形状検出手段で走行路前方のカーブを検出し、車両から上記前方カーブまでの距離を算出し、上記制御開始判定・制御手段で上記ヨーレートが応答するまでの時間と上記前方カーブまでの距離とを基に上記前方カーブに対する車両運動制御の開始を判定,制御する。
【0009】
また、請求項2記載の本発明による車両運動制御装置は、請求項1記載の車両運動制御装置において、車両の走行状態と路面状態とを基に上記前方カーブを走行する際の許容横加速度を算出し、この許容横加速度と上記カーブ形状検出手段で検出した前方カーブの曲率半径とを基に上記前方カーブを走行する際に必要とされる車両のヨーレートを演算する必要ヨーレート演算手段を有し、上記ヨーレート応答時間演算手段は、上記路面摩擦係数推定値と車速を基に演算したヨーレート応答時間を上記必要ヨーレートに応じて補正した値をヨーレート応答時間とするものである。
【0010】
また、請求項3記載の本発明による車両運動制御装置は、請求項1,2のいずれか1つに記載の車両運動制御装置において、上記制御開始判定・制御手段は、車速と上記カーブ形状検出手段で算出した上記車両の前方カーブまでの距離とを基に車両が上記前方カーブに到達するまでの時間を算出し、この前方カーブまでの到達時間と上記ヨーレート応答時間演算手段で演算したヨーレート応答時間とを比較して車両運動制御の開始を判定するものである。
【0011】
また、請求項4記載の本発明による車両運動制御装置は、請求項1,2のいずれか1つに記載の車両運動制御装置において、上記制御開始判定・制御手段は、車速と上記ヨーレート応答時間演算手段で演算した上記車両のヨーレート応答時間とを基に、車両を運動制御した際のヨーレート応答距離を算出し、このヨーレート応答距離と上記カーブ算出手段で算出した車両の上記前方カーブまでの距離とを比較して車両運動制御の開始を判定するものである。
【0012】
また、請求項5記載の本発明による車両運動制御装置は、請求項1,2のいずれか1つに記載の車両運動制御装置において、上記制御開始判定・制御手段は、車速と上記ヨーレート応答時間演算手段で演算した上記車両のヨーレート応答時間とを基に、車両を運動制御した際のヨーレート応答距離を算出し、このヨーレート応答距離を基に車両運動制御の開始を判定するものである。
【0013】
また、請求項6記載の本発明による車両運動制御装置は、請求項1,2,3,4,5のいずれか1つに記載の車両運動制御装置において、車両の走行状態と路面状態とを基に上記前方カーブを走行の際の許容横加速度を算出し、この許容横加速度と上記カーブ形状検出手段で検出した前方カーブの曲率半径を基に上記前方カーブにおける車両の必要ヨーレートを演算する必要ヨーレート演算手段を有し、上記車両挙動制御が車両の走行状態を基に求めた目標とするヨーレートを基に選択した車輪に独立に制動力を付加する制動制御の場合、上記必要ヨーレートを制動力制御を行う際の目標とするヨーレートとして設定するものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1〜図7は本発明の第1の実施の形態を示し、図1は、車両運動制御装置の全体構成を示すブロック図、図2は、カーブ形状検出部の構成の説明図、図3は、カーブ曲率半径の求め方の説明図、図4は、求めたカーブの曲率半径の補正の説明図、図5は、実際にナビゲーション装置から得られる点データの例の説明図、図6は、データ整理部での各ケースの説明図、図7は、前方カーブに対する車両運動制御開始判定のフローチャートである。
【0015】
図1において、符号1は車両に搭載される車両運動制御装置の全体構成を示し、この車両運動制御装置1の制御部2には、車速センサ3、ハンドル角センサ4、ヨーレートセンサ5、前後加速度センサ6の各センサで検出した車速V、ハンドル角θH、ヨーレートγ、前後加速度の各信号が入力されるようになっている。
【0016】
また、上記制御部2には、ナビゲーション装置7が接続され、このナビゲーション装置7から地図情報中の道路を示す点データと高速道路、一般国道、地方道といった道路種別情報が入力されるようになっている。ここで、上記ナビゲーション装置7は、例えば全世界側位衛生システム(GPS)によるGPS衛生からの電波を受信して自己位置を測定するためのGPS受信機や、道路情報や地形情報等を含む道路地図情報を収録したCD−ROM装置等を有して構成され、本実施の形態では、特に、上記制御部2に対して、自己(自車)位置、及び、上記CD−ROM装置に道路地図情報として記憶された道路データの点データや道路種別情報を必要に応じて出力するようになっている。
【0017】
さらに、上記制御部2には、道路形状検出装置8が接続されており、道路幅等の道路の形状に関するデータが入力されるようになっている。この道路形状検出装置8は、本実施の形態では特に道路幅を検出するように設けられており、例えば、一対のCCDカメラによって車外の対象物を異なる視点からステレオ撮像し、この撮像された1組のステレオ画像に対し対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって画像全体に渡る距離情報を求める処理を行って三次元の距離画像を生成し、この三次元の距離画像の距離分布についてヒストグラム処理を行うことで道路を認識してこの道路幅の算出を行うようになっている。
【0018】
上記制御部2は、上記各センサ3,4,5,6、上記ナビゲーション装置7、上記道路形状検出部8からの各入力に基づき、走行路前方のカーブに対する車両の運動制御開始タイミングを判定し、走行中の車両が上記運動制御開始タイミングとなったときに制動力制御装置9または警報装置10の少なくともどちらか一方に、該前方カーブに対する車両運動制御を開始するるための所定の信号(以下、制御開始信号と称する)を出力するようになっている。ここで、本実施の形態では、上記制動力制御装置9は、車両走行状態を基に車両挙動を検出し、この車両挙動に対して所定の制御を行う車両挙動制御装置の一例としてのもので、車両挙動に対して目標ヨーレートを算出し、この目標ヨーレートに応じてブレーキ制御を行うようになっている。
【0019】
上記制御装置2は、ヨーレート応答時間演算部11、カーブ形状検出部12、制御開始判定・制御部13、必要ヨーレート演算部14から主要に構成されている。
【0020】
上記ヨーレート応答時間演算部11は、ヨーレート応答時間演算手段として形成され、車両諸元算出部11aとヨーレート応答時間算出部11bから主要に構成されている。
【0021】
上記車両諸元算出部11aは、例えば、本出願人が、特開平8−2274号公報で開示した方法により、上記車速センサ3からの車速V、ハンドル角センサ4からのハンドル角θH、ヨーレートセンサ5からのヨーレートγを基に車両の横方向の並進運動の運動方程式を立てて前後輪のコーナリングパワKf,Krを推定し、これらのコーナリングパワを基に路面摩擦係数推定値μを推定するようになっている。
【0022】
上記ヨーレート応答時間算出部11bは、上記車速センサ3から車速V、及び、上記車両諸元算出部11aから路面摩擦係数推定値μが入力され、これらを基に例えば次式により車両のヨーレート応答時間trを算出するようになっている。
【0023】
ここで、上記ヨーレート応答時間trとは、ドライバがハンドル操舵した際にこのハンドル操舵に対して車両のヨーレートが応答するまでの時間であり、上記ヨーレート応答時間trは、上記ヨーレート応答時間算出部11bにおいて、
tr=(m・Lf・V)/(2・L・Kr・μ) …(1)
によって算出される。なお、式中、mは車両質量、Lfは前軸−重心間距離、Lはホイールベースである。
【0024】
上記カーブ形状検出部12は、例えば図2に示すように、3点検出部12a、Pn-1 Pn 距離演算部12b、Pn Pn+1 距離演算部12c、長短判定部12d、中点演算部12e、中点同距離点演算部12f、曲率半径演算部12g、整理部12h、データ整理部12i、および、カーブ距離算出部12jから主に構成されている。
【0025】
上記3点検出部12aは、上記ナビゲーション装置7から入力された道路の点データから、車両の走行方向あるいは運転者により選択された道路上にある3点を、図5に示すように、所定の間隔で順に(車両に近い方から)第1の点Pn-1 、第2の点Pn 、第3の点Pn+1 として読み込むものである。これら読み込んだ3点から、上記第1の点Pn-1 と上記第2の点Pn の位置情報は上記Pn-1 Pn 距離演算部12bに出力され、上記第2の点Pn と上記第3の点Pn+1 の位置情報は上記Pn Pn+1 距離演算部12cに出力されるようになっている。Pn-1 =(Xn-1 ,Yn-1 ),Pn =(Xn ,Yn ),Pn+1 =(Xn+1 ,Yn+1 )とする。またカーブの代表点はPn となる。従って、点P1のカーブは点P0,P1,P2から、点P2のカーブは点P1,P2,P3から、…、点Pn のカーブは点Pn-1 ,Pn ,Pn+1 からそれぞれデータが算出される。
【0026】
上記Pn-1 Pn 距離演算部12bは、上記3点検出部12aから入力された上記第1の点Pn-1 と上記第2の点Pn の位置情報を基に上記第1の点Pn-1 と上記第2の点Pn を結ぶ直線距離を演算し、上記長短判定部12dと上記補正部12hとに出力するように形成されている。
【0027】
上記Pn Pn+1 距離演算部12cは、上記3点検出部12aから入力された上記第2の点Pn と上記第3の点Pn+1 の位置情報を基に上記第2の点Pn と上記第3の点Pn+1 を結ぶ直線距離を演算し、上記長短判定部12dと上記補正部12hとに出力するように形成されている。
【0028】
上記長短判定部12dは、上記Pn-1 Pn 距離演算部12bから入力された上記第1の点Pn-1 と上記第2の点Pn を結ぶ直線距離と、上記Pn Pn+1 距離演算部12cから入力された上記第2の点Pn と上記第3の点Pn+1 を結ぶ直線距離とを比較して、これら直線距離の長短を判定するものである。そして、直線距離が短い方の各データ(位置、距離)を上記中点演算部12eと上記補正部12gとに出力するとともに、直線距離が長い方の各データ(位置、距離)を上記中点同距離点演算部12fに出力するようになっている。
【0029】
尚、上記長短判定部12dでの比較の結果、両方の直線距離が同じ長さと判定された場合には、どちらの直線を用いても良いため上記第1の点Pn-1 と上記第2の点Pn を結ぶ直線を短い直線として扱うように予め設定しておく(上記第2の点Pn と上記第3の点Pn+1 を結ぶ直線を短い直線として扱うようにしても良い)。
【0030】
上記中点演算部12eは、上記長短判定部12dから入力された距離が短い直線の各データ(位置、距離)に基づき、上記短い方の直線距離の半分の距離を演算するとともに上記短い方の直線上の中点位置を決定するように形成されている。ここで、上記第1の点Pn-1 と上記第2の点Pn を結ぶ直線を短い直線とし、中点をPn-1,n =(Xn-1,n ,Yn-1,n )とすると、
そして、上記中点演算部12eで演算した各データは、上記中点同距離点演算部12fと上記曲率半径演算部12gに出力されるようになっている。
【0031】
上記中点同距離点演算部12fは、上記長短判定部12dから入力された距離が長い直線の各データ(位置、距離)と上記中点演算部12eから入力された上記短い方の直線距離の半分の距離のデータから、上記長い方の直線上で上記第2の点から上記短い方の直線距離の半分の距離の位置に中点同距離点を決定するものである。ここで、上記第2の点Pn と上記第3の点Pn+1 を結ぶ直線を長い直線とし、中点同距離点をPn,n+1 =(Xn,n+1 ,Yn,n+1 )とすると、
上記中点同距離点演算部12fで演算した中点同距離点Pn,n+1 の位置データは、上記曲率半径演算部12gに出力されるようになっている。
【0032】
上記曲率半径演算部12gは、上記中点演算部12eから入力された中点Pn-1,n の位置データと上記中点同距離点演算部12fで演算した中点同距離点Pn,n+1 の位置データに基づき、図3に示すように、上記中点Pn-1,n で短い方の直線(ここではPn-1 Pn )に直交する直線と上記中点同距離点Pn,n+1 で長い方の直線(ここではPn Pn+1 )に直交する直線との交点位置を走行路のカーブの中心位置On と決定してこのカーブ中心位置On を基に走行路の曲率半径Rn を演算するように形成されている。この曲率半径演算部12gで演算した結果は上記補正部12hに出力されるようになっている。
【0033】
すなわち、
上記(4),(5)式からMを消去してNを求めると、
そして、カーブ中心位置On は、
となる。
【0034】
従って、曲率半径Rn は次式により求められる。
【0035】
・((Xon−Xn-1,n )2 +(Yon−Yn-1,n )2 )1/2 …(8)
ここで、曲率半径Rn が正の場合は左旋回、負の場合は右旋回となる。
【0036】
また、上記カーブ中心位置On からカーブの代表点である上記第2の点Pn までの距離Lonは、以下の(9)式により求められる。
【0037】
Lon=((Xon−Xn )2 +(Yon−Yn )2 )1/2 …(9)
上記補正部12hは、上記曲率半径演算部12gからの曲率半径Rn と上記カーブ中心位置On から上記第2の点Pn までの距離Lonとの差Deln を演算し、この差Deln が後述する誤差設定値を超える場合に、上記曲率半径Rn を補正して上記差Deln を上記誤差設定値にするものである。
【0038】
この補正部12hにより補正された、あるいは、上記差Deln が上記誤差設定値以下であり補正されなかった各点毎の最終的なカーブ情報(カーブの代表点Pn の位置(Xn ,Yn ),点Pn-1 と点Pn との距離Ln ,最終的な曲率半径Rn ,カーブ中心位置On ,直線Pn-1 Pn と直線Pn Pn+1 のなす角度から求められる各点のカーブ角度θn ,カーブ開始点Lsn(カーブ中心位置On から直線Pn-1 Pn に垂直に下ろした点)と点Pn-1 間の距離,車両位置から各カーブの代表点までの距離Lssn )はメモリされ、前記データ整理部12iに出力されるようになっている。
【0039】
上記誤差設定値は、道路幅Dと短い方の直線距離の両方に応じて可変され、(誤差設定値)=α・Dで設定されるようになっている(αは短い方の直線距離に応じて設定される定数:以後、点間隔補正係数と呼ぶ)。
【0040】
上記道路幅Dには、通常、前記道路形状検出装置8から得られる道路幅の値を採用するようになっているが、上記道路形状検出装置8からデータが得られないときなどは、上記ナビゲーション装置7から得られる高速道路、一般国道、地方道というような道路種別情報を基に道路幅Dを設定するようになっている。ここで、道路幅Dが大きくなるほど上記誤差設定値が大きくなり補正を行わない方向になるが、これは、実際の道路で道路幅が大きくなるにつれて曲率半径Rn が大きくなることを表現するものである。
【0041】
また、上記点間隔補正係数αは、短い方の直線距離が短い値ほど上記点間隔補正係数αは大きくなって誤差設定値が大きくなり補正を行わない方向になっている。例えば、短い方の直線距離が20m以下の短い場合はα=1.2、100m以下の中距離の場合はα=0.6、100mより大きな場合はα=0.3。これは、直線距離が短いということは、点データが細かく設定されており正しく道路を表現しているとみなせるため、補正を行わないようにするものである。
【0042】
上記補正部12hによる詳しい補正を図4に示す。Pn-1 からPn へのベクトルをB1=(Xn −Xn-1 ,Yn −Yn-1 )=(Xb1,Yb1)、P2からP3へのベクトルをB2=(Xn+1 −Xn ,Yn+1 −Yn )=(Xb2,Yb2)とする。
【0043】
B1とB2のなす角度θn は、
cos θn =(Xb1・Xb2+Yb1・Yb2)/(|B1|・|B2|)
LonとRn の誤差(比率)Pdeln は、
よって、LonとRn の差Deln は次式のようになる。
【0044】
ここで、差Deln が誤差設定値(α・D)を超える場合に、曲率半径Rn に対してDeln =α・Dとなるように補正が行われる。
すなわち、
このように上記カーブ形状検出部12によりカーブ情報を得るため、ナビゲーション装置7からの一定間隔ではない点データをそのまま利用することができ、計算のためのデータの補完や、特に複雑な計算をすることなく簡単な演算処理で速やかに、かつ、正確に走行路の曲率半径を求めることができるのである。
【0045】
また、曲率半径を求める各カーブ検出点間のつながりも自然で、実際の道路形状を正確に表現した値が得られる。
【0046】
さらに、演算誤差も実際のカーブの曲率半径よりも小さめに生じるようになっており、例えばカーブ進入時の警報・減速制御において適切な警報を発する上で好ましいものとなっている。
【0047】
また、曲率半径の補正部12hを備えることにより、より正確な曲率半径の演算が可能になり、補正の基準に用いられる誤差設定値を実際の道路形状と点データの数で可変することにより、より一層正確な演算が行えるようになっている。すなわち、実際の道路で道路幅が大きくなるにつれて曲率半径が大きくなることを表現するため、道路幅が大きくなるほど誤差設定値が大きくなり補正を行わない方向になる。また、直線距離が短いということは、点データが細かく設定されており正しく道路を表現しているとみなせるため、短い方の直線距離が短い値ほど誤差設定値が大きくなり補正を行わない方向になる。
【0048】
上記データ整理部12iは、上記カーブ形状検出部12で検出した各点毎のデータを整理するもので、整理されたデータの所定のデータが上記カーブ距離算出部12j,上記必要ヨーレート演算部14に読み込まれて演算されるため、余分な演算の削減が行われるようになっている。
【0049】
すなわち、上記ナビゲーション装置7からの点データは、1つのカーブを数点で表している場合があり、また、別々のカーブであっても一方のカーブを対象に制御を行えば他方のカーブについての制御を省略することができる場合がある。
【0050】
従って、上記データ整理部12iでは、上述のことを考慮し、各点データを点Pn-1 から点Pn に向かう場合について以下の4つのケースにあてはめて、必要な点データに整理するようになっている。
【0051】
・ケース1…カーブはきつくなるが、点Pn-1 から点Pn に行くまでに減速距離(=Rn-1 −Rn )に余裕がある場合(図6(a))
|Rn-1 |>|Rn |,Rn-1 ・Rn >0、かつ、Ln >|Rn-1 |−|Rn |ならば、点Pn-1 と点Pn のカーブ情報が必要。すなわち、点Pn-1 から点Pn に行くまでに減速に余裕があるため、点Pn-1 と点Pn の各々について独立した制御が必要になる。
【0052】
また点Pn-1 と点Pn は1つのカーブを表していると考えて、この1つのカーブ角度(カーブ全角度θsn)を求めるために点Pn でのカーブ角度θn は加算する。
・ケース2…カーブはきつくなり、点Pn-1 から点Pn に行くまでに減速距離(=Rn-1 −Rn )に余裕が無い場合(図6(b))
|Rn-1 |>|Rn |,Rn-1 ・Rn >0、かつ、Ln <|Rn-1 |−|Rn |ならば、点Pn-1 のカーブ情報は無視(削減)。すなわち、点Pn のカーブについての制御を行うことで点Pn-1 のカーブについての制御が吸収されてしまい、点Pn-1 のカーブ情報は無駄になるため無視(削減)する。
【0053】
また点Pn-1 と点Pn は1つのカーブを表していると考えて、この1つのカーブ角度(カーブ全角度θsn)を求めるために点Pn でのカーブ角度θn は加算する。
・ケース3…カーブが緩くなる場合(図6(c))
|Rn-1 |<|Rn |,Rn-1 ・Rn >0
ならば、点Pn のカーブ情報は無視(削減)。すなわち、点Pn-1 で速度は減速されるようになっているため、この点Pn-1 よりも緩いカーブである点Pn のカーブ情報は不要になり無視(削減)する。尚、Ln が長い場合、十分に加速してしまうと(点Pn-1 と点Pn とが独立したカーブとみなせるなら)、点Pn に着くまでに車速が大きくなってしまうことも考えられるので、Ln の大きさに応じて点Pn のカーブ情報は保持するようにしても良い。
【0054】
また点Pn-1 と点Pn は1つのカーブを表していると考えて、この1つのカーブ角度(カーブ全角度θsn)を求めるために点Pn でのカーブ角度θn は加算する。
尚、点Pn-1 と点Pn とが独立したカーブとみなせるなら点Pn でのカーブ角度θn は加算せず、新たに加算を始める(Ln の大きさに応じて決定する)。
【0055】
・ケース4…カーブの旋回方向が切り替わる場合(図6(d))
Rn-1 ・Rn <0
ならば、点Pn のカーブ情報は必要。すなわち、点Pn-1 から点Pn に行く際は、旋回方向が異なるため、ここだけでのデータの整理は行わない。
【0056】
また、点Pn-1 まで続いてきたカーブ角度の合計を、点Pn-1 までのカーブ全角度θs(n-1)とする。
【0057】
さらに、点Pn からのカーブ全角度θsnを求めるために加算を始める。
点Pn までのカーブ全角度θsn=2・cos-1 (Rn /Lon)
尚、上記各ケースにあてはめて、1つの点に対し必要とする場合と不要とする場合とが重なった際には、その点は無視(削減)する。
【0058】
ここで、減速距離を、カーブの曲率半径Rn とRn-1 の差で計算したのは、以下のためである。点Pn における基準許容進入速度をVpn、減速度をa、許容横加速度をayln として、
減速度aを許容横加速度aylの50%の(1/2)・aylとすると、
減速距離=Rn-1 −Rn
この結果から、減速距離をカーブの曲率半径Rn とRn-1 の差で計算したのである。
【0059】
上記カーブ距離算出部12jは、上記データ整理部12iからのデータ、上記ナビゲーション装置7からの自己(自車両)位置データが入力され、走行路前方カーブの入口から自車両までの距離lcを算出するようになっている。
【0060】
上記制御開始判定・制御部13は、制御開始判定・制御手段として形成され、上記車速V,上記ヨーレート応答時間演算部11で演算されたヨーレート応答時間tr,及び,上記カーブ検出部12で検出された車両から前方カーブ入口までの距離lcを示すデータが入力され、上記車速Vと上記カーブ入口までの距離lcとを基に車両が上記前方カーブに到達するまでの時間tcを算出するとともに、このカーブ入口までの到達時間tcと上記ヨーレート応答時間trとを比較することによって、上記前方カーブに対する運動制御を開始するタイミングを判定し、この運動制御開始タイミングで、上記制動力制御装置9または上記警報装置10の少なくともどちらか一方に上記制御開始信号を出力するようになっている。
【0061】
すなわち、上記制御開始判定・制御部13では、上記カーブ入口までの到達時間tcを、
カーブまでの到達時間tc=(カーブ入口までの距離lc)/(車速V)…(13)
によって算出し、この算出したカーブまでの到達時間tcが上記ヨーレート応答時間tr以下となったときを上記前方カーブに対する運動制御開始タイミングとして、上記制動力制御装置9または上記警報装置10の少なくともどちらか一方に上記制御開始信号を出力するようになっている。
【0062】
ここで、上記制御開始判定・制御部13では、上記車速Vと上記ヨーレート応答時間trとを基にヨーレート応答距離lr(ドライバのハンドル操舵に対してヨーレートが応答するまでに車両が走行する距離)を求め、このヨーレート応答距離lrと上記カーブまでの距離lcとを比較することによって上記前方カーブに対する運動制御開始タイミングを判定してもよい。この場合、上記ヨーレート応答距離lrは、
ヨーレート応答距離lr=(車速V)・(ヨーレート応答時間tr)…(14)
によって算出され、このヨーレート応答距離lrが上記コーナ入口までの距離lc以上となったときが上記運動制御開始タイミングとなる。
【0063】
このように、上記前方カーブに対する運動制御開始タイミングをヨーレート応答時間trを基に判定することで、上記前方カーブに対する運動制御を該運動制御に対する車両の応答性を考慮した適切なタイミングに設定することができる。
【0064】
上記必要ヨーレート演算部14は、許容横加速度算出部14aと必要ヨーレート算出部14bから主要に構成されている。
【0065】
上記許容横加速度算出部14aは、例えば、上記車速センサ3から車速V、上記前後加速度センサ6から前後加速度、上記車両諸元算出部11aから路面摩擦係数推定値μ、上記カーブ形状検出部12から前方カーブのカーブ角度とカーブ方向が入力され、上記路面摩擦係数推定値μに応じて許容横加速度の基本値ayl1nを演算するとともに、この許容横加速度の基本値ayl1nを上記車速V,道路勾配SL,カーブ角度とカーブ方向で所定に補正して許容横加速度aylnを算出するようになっている。なお、上記道路勾配SLは、上記車速Vの変化率と上記前後加速度を基に算出されるものである。
【0066】
上記必要ヨーレート算出部14bは、上記カーブ形状検出部12,上記許容横加速度算出部14aから上記前方カーブのカーブ半径Rn,許容横加速度aylnが入力され、上記前方カーブにおける必要ヨーレート(dΨ/dt)を
必要ヨーレート(dΨ/dt)= ((カーブでの許容横加速度ayln )/(カーブ半径Rn))1/2…(15)
によって算出し、上記制動力制御装置9に出力するようになっている。
【0067】
上記制動力制御装置9は、現在の車速V、ハンドル角θH、ヨーレートγが入力され、上記各入力信号を基に目標ヨーレートの微分値、低μ路走行の予測ヨーレートの微分値及び両微分値の偏差を算出し、またヨーレートγと目標ヨーレートとの偏差を算出し、これらの値に基づいて、車両のアンダーステア傾向、あるいは、オーバーステア傾向を修正する目標制動力を算出し、車両のアンダーステア傾向を修正するためには旋回方向内側後輪を、オーバーステア傾向を修正するためには旋回方向外側前輪を制動力を加える制動輪として選択し、図示しないブレーキ駆動部に制御信号を出力して上記選択車輪に目標制動力を付加して制動力制御するように形成されている。
【0068】
ここで、上記制動力制御装置9は、上記制御部2の制御開始判定・制御部13から上記制御開始信号が入力されたとき、上記必要ヨーレート算出部14bで算出された前方カーブでの上記必要ヨーレート(dΨ/dt)を目標ヨーレートとして設定し、この設定された目標ヨーレートを基に制動力制御を行うようになっている。
【0069】
すなわち、上記制動力制御装置9では、カーブ走行時以外には現在の走行状況に応じて車両の挙動制御を行い、一方、カーブ走行の際は、カーブ進入前の所定のタイミングで上記制御開始信号が入力されると、上記必要ヨーレート(dΨ/dt)を目標ヨーレートとして設定することで上記前方カーブの道路状況に応じた車両挙動制御を行う。
【0070】
なお、上記車両の挙動を制御する装置としては、上記制動力制御装置9に限らず、例えば、ヨーレートを制御則パラメータとして用いる四輪操舵車では、上記制御部2を四輪操舵制御装置に接続し、この四輪操舵制御装置に上記制御部2から制御開始信号が入力されたとき、上記制動力制御装置9と同様に必要ヨーレート(dΨ/dt)を目標ヨーレートとして設定してヨー角速度比例操舵制御や前輪比例操舵を行ってもよいし、また、これらを組み合わせた制御等を行ってもよい。さらに、上記制動力制御装置9と上記四輪操舵制御装置とを組み合わせた構成としてもよい。
【0071】
上記警報装置10は、運転者に対して警報を行いブレーキ操作やハンドル操舵等の制御を促すことによって走行路前方のカーブを走行する際の安全を維持するものであり、上記制御部2からの制御開始信号が入力されると図示しない所定の警報手段を駆動してブザー、音声警報発生、警告灯等の警報を行うようになっている。すなわち、この警報装置10は、上記前方カーブに対して制御開始信号が入力されるタイミングに応じて警報を発することにより、車両の挙動遅れを考慮した所定分だけ早めの、適切なタイミングでの警報が行われる。
【0072】
次に、本発明の第1の実施の形態による前方カーブに対する車両運動制御開始タイミングの判定制御を図7のフローチャートで説明する。このプログラムは、例えば、所定時間毎に実行され、プログラムがスタートすると、ステップ(以下Sと略称)101で、車速センサ3,ハンドル角センサ4,ヨーレートセンサ5,前後加速度センサ6から、車速V,ハンドル角θH,ヨーレートγ,前後加速度の各信号を読込むとともに、ナビゲーション装置7から点データ及び道路種別情報,道路形状検出装置8から道路幅データを読込み、S102に進む。
【0073】
上記S102では、車両諸元算出部11aで、車速V,ハンドル角θH,ヨーレートγを基にコーナリングパワKf,Krを推定し、このコーナリングパワKf,Krを用いて路面摩擦係数推定値μを算出し、S103に進む。
【0074】
上記S103では、ヨーレート応答時間算出部11bで、上記車速V,上記路面摩擦係数推定値μを基に前記(1)式によりヨーレート応答時間trを算出し、S104に進む。
【0075】
上記S104では、カーブ形状検出部12で、上記ナビゲーション装置7からの点データ及び道路種別情報と上記道路形状検出装置8からの道路幅データとを基に走行路前方のカーブを検出し、この検出した前方カーブの入口までの距離lcを算出して、S105に進む。
【0076】
上記S105では、必要ヨーレート演算部14で、上記車速V,上記路面摩擦係数推定値μ,前方カーブのカーブ角度とカーブ方向を基に許容横加速度aylnを算出し、この許容横加速度aylnと前方カーブのカーブ半径Rnとを基に前記(15)式により必要ヨーレート(dΨ/dt)を算出して、S106に進む。
【0077】
上記S106では、制御開始判定・制御部13で、上記車速V,上記前方カーブ入口までの距離lcを基に前記(13)式によりカーブまでの到達時間tcを算出し、このカーブまでの到達時間tcと上記ヨーレート応答時間trとを比較して、上記カーブまでの到達時間tcが上記ヨーレート応答時間trよりも大きいとき、上記車両運動制御開始タイミングでないと判定し、S101に戻る。
【0078】
一方、上記S106で、上記カーブまでの到達時間tcか上記ヨーレート応答時間tr以下であるとき、上記車両運動制御開始タイミングであると判断し、S107に進み、制動力制御装置9と警報装置10に、上記前方カーブに対する車両運動制御を開始するるための所定の信号(制御開始信号)を出力した後ルーチンを抜ける。
【0079】
ここで、上記制動力制御装置9に上記制御開始信号が入力されると、上記必要ヨーレート算出部14bで算出された前方カーブにおける必要ヨーレートを目標ヨーレートとして設定し、この目標ヨーレートを基に制動力制御を行う。すなわち、ヨーレート応答時間に基づいて車両の応答遅れを考慮した運動制御開始タイミングを判定することで、カーブ進入前の適切なタイミングで上記制御開始信号が入力され、該制御開始信号が入力されると、上記必要ヨーレート(dΨ/dt)を目標ヨーレートとして設定して上記前方カーブの道路状況に応じた車両挙操制御をカーブ進入前に適切なタイミングで予め行うので、カーブ進入時には最適な車両走行状態を維持することができ、高いレベルでの安全維持を実現することができる。
【0080】
また、上記警報装置10に上記制御開始信号が入力されると、該警報装置10では、図示しない警報手段を駆動してブザー,音声警報発生,警告灯等の警報を行い、運転者にハンドル操舵,ブレーキ制御等の所定の操作を促す。すなわち、ヨーレート応答時間に基づいて車両の応答遅れを考慮した運動制御開始タイミングを判定することで、カーブ進入前の適切なタイミングで上記制御開始信号が入力され、該制御開始信号が入力されると、所定の警報を発して運転者に上記前方カーブに対する車両制御を予め促すことができ、高いレベルでの安全維持を実現することができる。
【0081】
このように、本実施の形態によれば、車速Vと路面摩擦係数推定値μを基にヨーレート応答時間を算出し、このヨーレート応答時間に基づいて車両のヨーレートの応答遅れを考慮した運動制御開始タイミングを判定することができるので、前方カーブに対する車両の運動制御を適切なタイミングで行うことができ、高いレベルでの安全維持を実現することがきる。
【0082】
次に、図8〜10は、本発明の第2の実施の形態を示し、図8は、車両運動制御装置の全体構成を示すブロック図、図9は、ヨーレート応答時間補正係数と必要ヨーレートの特性の説明図、図10は、前方カーブに対する車両運動制御開始判定のフローチャートである。なお、上述の第1の実施の形態では、ヨーレート応答時間演算部11は車両諸元算出部11aとヨーレート応答時間算出部11bとで主要に構成され、上記車両諸元算出部11aで路面摩擦係数推定値μを算出し、上記ヨーレート応答時間算出部11bで車速V及び上記路面摩擦係数推定値μを基にヨーレート応答時間trを算出したのに対し、本実施の形態では、ヨーレート応答時間演算部17は車両諸元算出部17aとヨーレート応答時間基準値算出部17bとヨーレート応答時間基準値補正部17cとで主要に構成され、上記車両諸元算出部17aで路面摩擦係数推定値μを算出し、上記ヨーレート応答時間基準値算出部17bで車速V及び上記路面摩擦係数推定値μを基にヨーレート応答時間基準値tr1を算出し、上記ヨーレート応答時間基準値補正部17cで上記ヨーレート応答時間基準値tr1を必要ヨーレート(dΨ/dt)を用いて補正してヨーレート応答時間trを算出するものである。その他の制御は上述の第1の実施の形態と略同様であり、これらの制御を行う各構成については同符号を付して説明を省略する。
【0083】
上記車両諸元算出部17aは、上述の第1の実施の形態で示した車両諸元算出部11aと同様、車速センサ3からの車速V,ハンドル角センサ4からのハンドル角θH,ヨーレートセンサ5からのヨーレートγを示すデータが入力され、これらを基に前後輪のコーナリングパワKf,Krを推定し、路面摩擦係数推定値μを推定するようになっている。
【0084】
上記ヨーレート応答時間基準値算出部17bは、上記車速センサ3から車速V及び上記車両諸元算出部11aから路面摩擦係数推定値μが入力され、これらを基に車両のヨーレート応答時間基準値tr1を算出するようになっている。ここで、上記ヨーレート応答時間基準値tr1の算出は、上述の第1の実施の形態のヨーレート応答時間算出部11bにおけるヨーレート応答時間trの算出方法,すなわち,前記(1)式により算出する方法と同様である。
【0085】
上記ヨーレート応答時間基準値補正部17cは、必要ヨーレート算出部14b,上記ヨーレート応答時間基準値算出部17bからの必要ヨーレート(dΨ/dt),ヨーレート応答時間基準値tr1を示すデータが入力され、上記必要ヨーレート(dΨ/dt)に応じて上記ヨーレート応答時間基準値tr1を補正してヨーレート応答時間trを算出し、制御開始判定・制御部13に出力するようになっている。
【0086】
すなわち、上記ヨーレート応答時間基準値補正部17cでは、上記ヨーレート応答時間trは、例えば、次式によって算出する。
ここで、上記補正係数Kは、例えば、図9に示すように、必要ヨーレート(dΨ/dt)が大きくなると線形的に大きくなるように予め定めれられる係数である。すなわち、これは、ヨーレート応答の時定数が車両諸元で決まるものの、ドライバの操舵速度を考えると大きく操舵する必要のある場合はそれなりに車両運動制御を開始する必要がある。このため、ヨーレート応答時間trを大きめに設定することでカーブまでの到達時間が大きくても制御を開始するようになることを表現するものである。
【0087】
次に、本発明の第2の実施の形態による前方カーブに対する車両運動制御開始タイミング判定の制御を図10のフローチャートで説明する。このプログラムは、例えば、所定時間毎に実行され、プログラムがスタートすると、ステップS201で、車速センサ3,ハンドル角センサ4,ヨーレートセンサ5,前後加速度センサ6から、車速V,ハンドル角θH,ヨーレートγ,前後加速度の各信号を読込むとともに、ナビゲーション装置7から点データ及び道路種別情報,道路形状検出装置8から道路幅データを読込み、S202に進む。
【0088】
上記S202では、車両諸元算出部17aで、車速V,ハンドル角θH,ヨーレートγを基にコーナリングパワKf,Krを推定し、このコーナリングパワKf,Krを用いて路面摩擦係数推定値μを算出し、S203に進む。
【0089】
上記S203では、ヨーレート応答時間基準値算出部17bで、上記車速V,上記路面摩擦係数推定値μを基にヨーレート応答時間基準値tr1を前記(1)式におけるtrをtr1に読み代えて算出し、S204に進む。
【0090】
上記S204では、カーブ形状検出部12で、上記ナビゲーション装置7からの点データ及び道路種別情報と上記道路形状検出装置8からの道路幅データとを基に走行路前方のカーブを検出し、この検出した前方カーブの入口までの距離lcを算出して、S205に進む。
【0091】
上記S205では、必要ヨーレート演算部14で、上記車速V,上記路面摩擦係数推定値μ,前方カーブのカーブ角度とカーブ方向を基に許容横加速度aylnを算出し、この許容横加速度aylnと前方カーブのカーブ半径Rnとを基に前記(15)式により必要ヨーレート(dΨ/dt)を算出して、S206に進む。
【0092】
上記S206では、ヨーレート応答時間基準値補正部17cで、必要ヨーレート(dΨ/dt)に応じて上記ヨーレート応答時間基準値tr1を補正して前記(16)式でヨーレート応答時間trを算出し、上記S207に進む。
【0093】
上記S207では、制御開始判定・制御部13で、上記車速V,上記前方カーブ入口までの距離lcを基に前記(13)式によりカーブまでの到達時間tcを算出し、このカーブまでの到達時間tcと上記ヨーレート応答時間trとを比較して、上記カーブまでの到達時間tcが上記ヨーレート応答時間trよりも大きいとき、上記車両運動制御開始タイミングでないと判定し、S201に戻る。
【0094】
一方、上記S207で、上記カーブまでの到達時間tcか上記ヨーレート応答時間tr以下であるとき、上記車両運動制御開始タイミングであると判断し、S208に進み、制動力制御装置9と警報装置10に、上記前方カーブに対する車両運動制御を開始するるための所定の信号(制御開始信号)を出力した後ルーチンを抜ける。
【0095】
このように、本実施の形態では、車速V,車両後輪のコーナリングパワKr,路面摩擦係数推定値μからヨーレート応答時間基準値tr1を求め、このヨーレート応答時間基準値tr1を必要ヨーレート(dΨ/dt)に応じて補正することで、上述の第1の実施の形態で求めたヨーレート応答時間trよりもより正確なヨーレート応答時間trを算出することができる。
【0096】
次に、図11〜図14は本発明の第3の実施の形態を示し、図11は、車両運動制御装置の全体構成を示すブロック図、図12は、制御開始判定・制御部の説明図、図13は、車両運動制御のフローチャート、図14は、制御開始判定のサブルーチンのフローチャートである。なお本実施の形態は、本出願人が特願平9ー245788号に示した車両運動制御を車両のヨーレート応答を考慮して行うものである。
【0097】
図11において、符号1bは車両に搭載される車両運動制御装置の全体構成を示し、この車両運動制御装置1bの制御部2bには、車速センサ3、ハンドル角センサ4、ヨーレートセンサ5、前後加速度センサ6の各センサで検出した車速V、ハンドル角θH、ヨーレートγ、前後加速度の各信号、及び、ナビゲーション装置7から道路データの点データや道路種別情報、道路形状検出装置8から道路幅等の道路の形状に関するデータ、ターンシグナルスイッチ31からの動作信号(運転者の旋回操作を示す信号)が入力されるようになっている。
【0098】
上記制御部2bは、上記各センサ3,4,5,6、上記ナビゲーション装置7、上記道路形状検出装置8、上記ターンシグナルスイッチ31からの各入力に基づき、走行路前方のカーブを十分に安定して曲がれるか否かを演算し、必要に応じて運転者に対して、ブザー、音声警報発生、警告灯等の警報装置35を通じた警報を行うとともに、強制的な減速が必要な場合(強制減速時)には、警報に加え、トランスミッション制御装置32に対してシフトダウンの実行、エンジン制御装置33に対して過給圧ダウン、燃料カットおよびスロットル開度全閉(閉制御)の実行、ブレーキ制御装置34に対してブレーキ作動、ブレーキ力増加の実行を行わせるようになっている(警報・減速制御を行うようになっている)。ここで、本実施の形態では上記各装置32〜35による車両挙動制御や警報出力は、車両のヨーレート応答距離を考慮したタイミングで行われる。
【0099】
上記トランスミッション制御装置32は、車両の変速制御、ロックアップ制御、ライン圧制御等のトランスミッションに係る制御を行うもので、上記制御部2bに対しては現在のシフト位置を出力するとともに、上記制御部2bからのシフトダウン実行の信号が入力されるとシフトダウンを行うようになっている。
【0100】
上記エンジン制御装置33は、燃料噴射制御、点火時期制御、空燃比制御、過給圧制御、スロットル開度制御等のエンジンに係る制御を行うもので、上記制御部2bに対しては過給圧制御情報、燃料カット情報、スロットル開度制御情報を出力するとともに、上記制御部2bから、過給圧ダウン実行の信号が入力されると過給圧ダウンを、燃料カット実行の信号が入力されると燃料カットを、スロットル開度全閉(閉制御)実行の信号が入力されるとスロットル開度全閉(閉制御)を行うようになっている。
【0101】
上記ブレーキ制御装置34は、ハイドロリックユニットが連接されてアンチロックブレーキ制御、自動ブレーキ制御等を行うもので、上記制御部2bに対しては現在のブレーキ作動状態を出力するとともに、上記制御部2bから、ブレーキ作動、ブレーキ力増加の実行の信号が入力されると、ブレーキ作動、ブレーキ力増加を行うようになっている。
【0102】
上記警報装置35は、チャイム・ブザー、音声警報発生、警告灯等、あるいは、これらの組み合わせにより構成されており、例えば、警報時には、上記ナビゲーション装置7のCD−ROMに予め録音しておいた「カーブのため減速して下さい。」等の音声警報、あるいはチャイム・ブザー音のみの警報を行い、強制減速時には、「カーブのため減速します。」等の音声警報とブザーと警告灯の点灯を行うようになっている。尚、警報の仕方はこれに限らず、その他、複数の音声警告を使い分けて警報時と強制減速時の警告を行う等であっても良い。また、警報・減速の制御対象となるカーブの位置を上記ナビゲーション装置7の情報表示部(図示せず)の地図上に色表示したり、あるいは音声で案内したりしても良い。
【0103】
上記制御部2bは、ヨーレート応答時間演算部11、カーブ形状検出部12、許容横加速度算出部36、制御開始判定・制御部38から主に構成されている。
【0104】
上記許容横加速度算出部36は、例えば、上記車速センサ3から車速V、上記前後加速度センサ6から前後加速度、上記車両諸元算出部11aから路面摩擦係数推定値μ、上記カーブ形状検出部12から前方カーブのカーブ角度とカーブ方向が入力され、上記路面摩擦係数推定値μに応じて許容横加速度の基本値ayl1nを演算するとともに、この許容横加速度の基本値ayl1nを上記車速V,道路勾配SL,カーブ角度とカーブ方向で所定に補正して許容横加速度aylnを算出するようになっている。なお、上記道路勾配SLは、上記車速Vの変化率と上記前後加速度を基に算出されるものである。
【0105】
上記制御開始判定・制御部38は、上記車速センサ3から車速V、上記ハンドル角センサ4からハンドル角θH、上記前後加速度センサ6から前後加速度、上記車両諸元算出部11aから路面摩擦係数推定値μ、上記ヨーレート応答時間算出部11bからヨーレート応答時間tr、上記カーブ形状検出部12からカーブ半径Rn、上記ターンシグナルスイッチ31から動作信号、上記許容横加速度算出部36から許容横加速度ayln、これら各入力に応じて、警報制御を行うべく信号を上記警報装置35に出力するとともに、減速制御を行うべく信号を上記各制御装置32〜34に所定に出力するようになっている。
【0106】
詳しく説明すると、上記制御開始判定・制御部38は、図12に示すように、基準許容進入速度設定部40、許容減速度設定部41、制御実行判断部42、減速速度演算・出力部43、警報速度演算・出力部44で主に構成されている。
【0107】
上記ヨーレート応答距離算出部37は、上記車速センサ3から車速V、ヨーレート応答時間算出部11bからヨーレート応答時間trが入力され、例えば、上述の第1の実施の形態で示した(14)式によってヨーレート応答距離lrを算出するようになっている。
【0108】
上記基準許容進入速度設定部40は、上記カーブ形状検出部12からのカーブの曲率半径Rn と上記許容横加速度算出部36からの許容横加速度ayln を基に基準とする許容進入速度(基準許容進入速度Vpn)を設定するようになっており、各設定した基準許容進入速度Vpnは、上記減速速度演算・出力部43と上記警報速度演算・出力部44に出力するようになっている。
【0109】
この基準許容進入速度設定部40での基準許容進入速度Vpnの演算は以下の式により行われる。
Vpn=(ayln ・Rn )1/2 …(17)
【0110】
上記許容減速度設定部41は、路面摩擦係数推定値μと道路勾配SLの道路状況に応じて車両が許容できる減速度(許容減速度XgLim)を設定し、この許容減速度XgLimは、上記減速速度演算・出力部43、上記警報速度演算・出力部44に出力されるようになっている。
【0111】
すなわち、上記許容減速度設定部41では、先ず、例えば以下により、上記車両諸元算出部11aで算出した路面摩擦係数推定値μから基本値XgLim0を設定するようになっている。
XgLim0 =μ・g・Kμ2 …(18)
ここで、係数Kμ2 はフルブレーキング時の路面利用率を考慮し、例えばKμ2 =0.8程度の値とする。また、定数axcは実験・計算等により予め設定しておいたもので、例えば5m/s2等の値をとるものとする。
【0112】
さらに、上記許容減速度設定部41では、以下(19)式に示すように、道路勾配SLによる制動距離の変化に対する補正を加え、同時に、運転者の感じる減速加速度が一定になるように、登り勾配では大きい減速度、下り勾配では小さい減速度になるように上記基本値XgLim0 を補正して、許容減速度XgLimを求めるようになっている。このような補正により、上り坂では勾配による重力の減速成分、下り坂では重力の加速成分を考慮した制御開始タイミングとなる。
XgLim=XgLim0 +g・SL/100 …(19)
【0113】
上記制御実行判断部42は、上記ターンシグナルスイッチ31、上記車速センサ3からの信号と上記ハンドル角センサ4からの信号が入力されるようになっており、これら信号により、警報制御の解除(OFF)、警報・減速制御の解除(OFF)、減速制御から警報制御への変更を判定して上記減速速度演算・出力部43、上記警報速度演算・出力部44に出力するようになっている。
【0114】
すなわち、運転者が上記ターンシグナルスイッチ31の操作をした場合は、上記ナビゲーション装置7の地図情報にない直線路への進入、あるいは、カーブと交差点の誤判断が予想されるので、警報・減速制御の解除を行うようになっている。
【0115】
また、上記ハンドル角センサ4からの信号により、運転者が予め設定しておいた操舵量以上のハンドル操作を行った場合は、想定しているコース以外の走行が予想されるので、警報・減速制御の解除を行うようになっている。
【0116】
上記車速センサ3からの信号により、警報制御を行う際に、運転者が警報判定での減速度(0.5・XgLim)以上の減速を既に行っている場合は、運転者は既に対処中であり、警報をする必要がないため警報制御の解除を行うようになっている。尚、この場合、複数の警報の仕方が変化できるならば、警報の仕方を変えて警報を行うようにしても良い。
【0117】
また、上記車速センサ3からの信号により、減速制御を行う際に、運転者が減速判定での減速度(0.8・XgLim)以上の減速を既に行っている場合は、運転者は既に対処中であり、強制減速をする必要がないため減速制御を警報制御に変更させるようになっている。
【0118】
上記警報速度演算・出力部44は、上記カーブ距離検出部12から車両前方の各点,…,Pn-1,Pn,…,のデータが入力され、これら各点間の距離Lnが算出されるとともに、上記距離Lnと、上記許容減速度設定部41で設定した許容減速度XgLimと、上記基準許容進入速度設定部40で設定した基準許容進入速度Vpnとに基づき、警報制御の基準とする許容進入速度を警報速度VA として演算するようになっている。この警報速度演算・出力部44で演算した各警報速度VA は、後述する減速速度VB と共に所定にメモリされるようになっている。
【0119】
さらに、上記警報速度演算・出力部44には、上記ヨーレート応答距離算出部37からヨーレート応答距離lrが入力され、例えば、上記ヨーレート応答距離lrを考慮した警報に対する閾値を減速可能な加速度、すなわち許容減速度XgLimに対する50%の速度として設定するようになっている。
【0120】
先行点P2に対する到着点P1(点P2〜点P1=L2 )での警報の判断速度(警報速度VA =VA12)は、点P2での通過可能速度(=基準許容進入速度Vp2)に対して、
VA12=(Vp22 +2・(0.5・XgLim)・(L2−lr) )1/2
同様に、先行点P3に対する到着点P1(点P3〜点P1=L2 +L3 )での警報速度VA (=VA13)は基準許容進入速度Vp3に対して、
VA13=(Vp32 +2・(0.5・XgLim)・(L2 +L3−lr))1/2
而して先行点Pβに対する到着点Pα(点Pβ〜点Pα=L(α+1)+…+Lβ)での警報速度VA (=VAαβ)は基準許容進入速度VPβに対して、
VAαβ=(VPβ2 +2・(0.5・XgLim)・(L(α+1)+…+Lβ−lr))1/2 …(20)
さらに、上記警報速度演算・出力部44では、上記距離L1 、許容減速度XgLimにより、上記各警報速度VA1β(VA1(n+1 )〜Vp1)をそれぞれ現在位置点P0における警報速度に変換して推定警報速度VAPとして演算し、この推定警報速度VAPと車速Vとをそれぞれ比較して車速Vが推定警報速度VAP以上の際に警報制御を行うべく信号を上記警報装置35に出力するようになっている。警報制御の実行は、上記制御実行判断部42からの信号により解除、あるいは減速制御からの変更による開始が可能になっている。
【0121】
ここで上記推定警報速度VAPは、以下のように算出される。
上記(20)式より、先行点Pβに対する到着点P0(点Pβ〜点P0=L1 +L2 +…+Lβ)での警報速度VA (=VA0β=VAP)は基準許容進入速度VPβに対して、
VAP=(VPβ2 +2・(0.5・XgLim)・(L1 +L2 +…+Lβ−lr ))1/2
また、先行点Pβに対する到着点P1(点Pβ〜点P1=L2 +…+Lβ)での警報速度VA (=VA1β)は基準許容進入速度VPβに対して、
VA1β=(VPβ2 +2・(0.5・XgLim)・(L2 +…+Lβ−lr))1/2
従って、これら2つの式から、
VAP=(VA1β2 +2・(0.5・XgLim)・(L1−lr ) )1/2 …(21)
【0122】
上記減速速度演算・出力部43は、上記カーブ距離検出部12から車両前方の各点,…,Pn-1,Pn,…,のデータ、が入力されてこれら各点間の距離Lnが算出されるとともに、上記許容減速度設定部41で設定した許容減速度XgLimと、上記基準許容進入速度設定部40で設定した基準許容進入速度Vpnとが入力され、減速制御の基準とする許容進入速度を減速速度VB として演算するようになっている。
【0123】
さらに、上記減速速度演算・出力部43には、上記ヨーレート応答距離算出部37からヨーレート応答距離lrが入力され、例えば、上記ヨーレート応答距離lrを考慮した強制減速に対する閾値を減速可能な加速度、すなわち許容減速度XgLimに対する80%の速度として設定するようになっている。
【0124】
先行点P2に対する到着点P1(点P2〜点P1=L2 )での強制減速の判断速度(減速速度VB =VB12)は、点P2での通過可能速度(=基準許容進入速度Vp2)に対して、
VB12=(Vp22 +2・(0.8・XgLim)・(L2−lr))1/2
同様に、先行点P3に対する到着点P1(点P3〜点P1=L2 +L3 )での減速速度VB (=VB13)は基準許容進入速度Vp3に対して、
VB13=(Vp32 +2・(0.8・XgLim)・(L2 +L3 −lr))1/2 而して先行点Pβに対する到着点Pα(点Pβ〜点Pα=L(α+1)+…+Lβ)での減速速度VB (=VBαβ)は基準許容進入速度VPβに対して、
VBαβ=(VPβ2 +2・(0.8・XgLim)・(L(α+1)+…+Lβ−lr))1/2 …(22)
さらに、上記減速速度演算・出力部43では、上記距離L1 、許容減速度XgLimにより、上記各減速速度VB1β(VB1(n+1 )〜Vp1)をそれぞれ現在位置点P0における減速速度に変換して推定減速速度VBPとして演算し、この推定減速速度VBPと車速Vとをそれぞれ比較して車速Vが推定減速速度VBP以上の際に減速制御を行うべく信号を上記許容減速度XgLimに応じて、上記各制御装置32〜34に所定に出力するようになっている。また、減速制御の実行は、上記制御実行判断部42からの信号により解除、あるいは警報制御への変更が可能になっている。尚、減速制御の際に上記警報装置35からその旨警報(ランプの点灯、音声の発生等)させるように信号を出力する。
【0125】
ここで、上記推定減速速度VBPは、以下のように算出される。
上記(22)式より、先行点Pβに対する到着点P0(点Pβ〜点P0=L1 +L2 +…+Lβ)での減速速度VB (=VB0β=VBP)は基準許容進入速度VPβに対して、
VBP=(VPβ2 +2・(0.8・XgLim)・(L1 +L2 +…+Lβ−lr))1/2
また、先行点Pβに対する到着点P1(点Pβ〜点P1=L2 +…+Lβ)での警報速度VB (=VB1β)は基準許容進入速度VPβに対して、
VB1β=(VPβ2 +2・(0.8・XgLim)・(L2 +…+Lβ−lr))1/2
従って、これら2つの式から、
VBP=(VB1β2 +2・(0.8・XgLim)・L1 −lr)1/2 …(23)
また、上記減速制御は、上記許容減速度XgLimに応じて、上記エンジン制御装置33に対して過給圧ダウン+燃料カットの実行、あるいは、上記エンジン制御装置33に対して過給圧ダウン+燃料カット+スロットル開度閉制御の実行、あるいは、上記エンジン制御装置33に対する過給圧ダウン+燃料カット+スロットル開度全閉の実行+上記トランスミッション制御装置32に対するシフトダウンの実行、あるいは、上記エンジン制御装置33に対する過給圧ダウン+燃料カット+スロットル開度全閉の実行+上記トランスミッション制御装置32に対するシフトダウンの実行+上記ブレーキ制御装置34に対するブレーキ作動、ブレーキ力増加の実行のいずれかを選択して行わせるようになっている。
【0126】
次に、本発明の第3の実施の形態による車両運動制御開始制御を図13のフローチャートで説明する。このプログラムは、例えば、所定時間毎に実行され、プログラムがスタートすると、ステップS301で、車速センサ3,ハンドル角センサ4,ヨーレートセンサ5,前後加速度センサ6,ターンシグナルスイッチ31から、車速V,ハンドル角θH,ヨーレートγ,前後加速度,動作信号の各信号を読込むとともに、ナビゲーション装置7から点データ及び道路種別情報,道路形状検出装置8から道路幅データを読込み、S302に進む。
【0127】
上記S302では、車両諸元算出部11aで、車速V,ハンドル角θH,ヨーレートγを基にコーナリングパワKf,Krを推定し、このコーナリングパワKf,Krを用いて路面摩擦係数推定値μを算出し、S303に進む。
【0128】
上記S303では、ヨーレート応答時間基準値算出部11bで、上記車速V,上記路面摩擦係数推定値μを基に前記(1)式によりヨーレート応答時間trを算出し、S304に進む。
【0129】
上記S304では、カーブ形状検出部12で、上記ナビゲーション装置7からの点データ及び道路種別情報と上記道路形状検出装置8からの道路幅データとを基に走行路前方のカーブを検出し、この検出した前方カーブの入口までの距離lcを算出して、S305に進む。
【0130】
上記S305では、許容横加速度算出部36で、上記車速V,上記路面摩擦係数推定値μ,前方カーブのカーブ角度とカーブ方向を基に許容横加速度aylnを算出し、S306に進む。
【0131】
上記S306では、制御開始判定・制御部38で、以下に説明するサブルーチンによって、トランスミッション制御装置32、エンジン制御装置33、ブレーキ制御装置34、警報装置35の制御開始判定を行い、上記各制御装置32〜35による必要な制御を実行した後、ルーチンを抜ける。
【0132】
次に、上記制御開始判定・制御部38によって行われる制御開始判定のサブルーチンがスタートすると、S311では、ヨーレート応答距離算出部37で、上記車速V,上記ヨーレート応答時間trとを基に前記(14)式でヨーレート応答距離lrを算出し、S312に進む。
【0133】
上記S312では、基準許容進入速度設定部40で、カーブの曲率半径Rnと上記許容横加速度aylnを基に基準許容進入速度Vpnを設定して、S313に進む。
【0134】
上記S313では、許容減速度設定部41で、路面摩擦係数推定値μと道路勾配SLの道路状況に応じて許容減速度XgLimを設定し、S314に進む。
【0135】
上記S314に進むと、ターンシグナルスイッチ31が作動されているか否か判定し、上記ターンシグナルスイッチ31が作動されている場合はS315に進み減速制御を解除(OFF)て、S316に進み、警報制御を解除(OFF)してルーチンを抜ける。
【0136】
一方、上記S314で上記ターンシグナルスイッチ7が作動されていないと判定するとS317へ進み、ハンドル角センサ4からの信号により運転者による操舵量が予め設定しておいた値以上か否かを判定する。そして、運転者による操舵量が設定値以上の場合は、上記S315に進み減速制御を解除(OFF)し、S316に進み警報制御を解除(OFF)してルーチンを抜ける。
【0137】
上記S317での判定により、操舵量が設定値より小さい場合(上記ターンシグナルスイッチ31がOFFかつ操舵量が小さい場合)は、S318に進み、減速速度演算・出力部43で点P1における各データ(各減速速度VB1β(VB1(n+1 )〜Vp1))を基に現在位置点P0での減速速度を推定し演算する(推定減速速度VBP)。このとき、上記各推定減速速度の演算は、上記ヨーレート応答距離lrを考慮して行われる。
【0138】
そして、S319に進み、車速Vと上記各推定減速速度VBPとを比較し、車速Vが上記各推定減速速度VBPのいずれか一つ以上になっていれば(V≧VBP)、S320へと進む。
【0139】
上記S320では、車速Vを基に、運転者が減速判定での減速度(0.8・XgLim)以上の減速を既に行っているか否かの判定を行う。そして運転者が減速判定での減速度以上の減速を行っていないならば減速の必要が有ると判定してS321へ進み減速制御を実行(ON)してルーチンを抜ける。
【0140】
また、上記S320で、運転者が減速判定での減速度(0.8・XgLim)以上の減速を既に行っている場合は、運転者は既に対処中であり、強制減速をする必要がないと判定し、S322へ進み減速制御を解除(OFF)し、さらにS323に進んで警報制御を実行(ON)して(すなわち減速制御から警報制御に変更して)ルーチンを抜ける。
【0141】
一方、上記S319での車速Vと上記各推定減速速度VBPとの比較の結果、車速Vが全ての推定減速速度VBPより小さくなっている場合にはS324に進み減速制御を解除(OFF)し、S325に進んで警報速度演算・出力部44で点P1における各データ(各警報速度VA1β(VA1(n+1 )〜Vp1))を基に現在位置点P0での警報速度を推定し演算する(推定警報速度VAP)。このとき、上記各推定警報速度の演算は、上記推定減速速度の演算と同様に、上記ヨーレート応答距離lrを考慮して行われる。
【0142】
そして、S326に進み、車速Vと上記各推定警報速度VAPとを比較し、車速Vが上記各推定警報速度VAPのいずれか一つ以上になっていれば(V≧VAP)、S327へと進む。
【0143】
上記S327では、車速Vを基に運転者が警報判定での減速度(0.5・XgLim)以上の減速を既に行っているか否かの判定を行う。そして運転者が警報判定での減速度以上の減速を行っていないならば警報の必要が有ると判定して上記S323へ進み警報制御を実行(ON)してルーチンを抜ける。
【0144】
また、上記S327で、運転者が警報判定での減速度(0.5・XgLim)以上の減速を既に行っている場合は、運転者は既に対処中であり、警報をする必要がないと判定し、S328へ進み警報制御を解除(OFF)してルーチンを抜ける。
【0145】
ここで、上記S323の警報制御実行(ON)は、前述したように、チャイム・ブザー、音声警報発生、警告灯等、あるいは、これらの組み合わせにより構成された警報装置35により行われ、上記S327を経て行われる警報制御では、例えば、「カーブのため減速して下さい。」等の音声警報、あるいはチャイム・ブザー音のみの警報を行い、上記S322を経て行われる警報制御では、例えば、チャイム・ブザー音のみの警報を行う。
【0146】
また、上記S321の減速制御実行(ON)の際には、上記警報装置35により「カーブのため減速します。」等の音声警報とブザーと警告灯の点灯が行なわれる。ここで、上記減速速度演算・出力部43で実行される減速制御は、上記許容減速度XgLimに応じて、上記エンジン制御装置33に対して過給圧ダウン+燃料カットの実行、あるいは、上記エンジン制御装置33に対して過給圧ダウン+燃料カット+スロットル開度閉制御の実行、あるいは、上記エンジン制御装置33に対する過給圧ダウン+燃料カット+スロットル開度全閉の実行+上記トランスミッション制御装置32に対するシフトダウンの実行、あるいは、上記エンジン制御装置33に対する過給圧ダウン+燃料カット+スロットル開度全閉の実行+上記トランスミッション制御装置32に対するシフトダウンの実行+上記ブレーキ制御装置34に対するブレーキ作動、ブレーキ力増加の実行のいずれかが選択して行われる。
【0147】
尚、上記S312、S317、S320、S327の各判定処理は制御実行判断部31により行われるものである。
【0148】
このように、本実施の形態においても、上述の本発明の第1,2の実施の形態と同様に、前方カーブに対する車両運動制御は、車両のヨーレート応答(ヨーレート応答距離)を考慮した適切なタイミングで行うことができ、高いレベルでの安全維持を実現することがきる。
【0149】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、車両の走行状態からヨーレート応答時間を算出し、このヨーレート応答時間を基に前方カーブに対する車両の運動制御の開始タイミングを判定するので、上記前方カーブ走行時に予測される将来の挙動に対し車両の挙動遅れを考慮した適切なタイミングで運動制御を開始することができ、高いレベルでの安定性向上を実現することができる。また、車両の走行状態からヨーレート応答時間を算出し、このヨーレート応答時間を基にヨーレート応答距離を算出し、このヨーレート応答距離を車両の運動制御に反映させることで車両の挙動遅れを考慮した適切なタイミングで運動制御を開始することができ、高いレベルでの安定性向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1〜7は、本発明の第1の実施の形態を示し、図1は、車両運動制御装置の全体構成を示すブロック図
【図2】カーブ形状検出部の構成の説明図
【図3】カーブの曲率半径の求め方の説明図
【図4】求めたカーブの曲率半径の補正の説明図
【図5】実際にナビゲーション装置から得られる点データの例の説明図
【図6】データ整理部での各ケースの説明図
【図7】車両運動開始判定制御のフローチャート
【図8】図8〜9は、本発明の第2の実施の形態を示し、図8は、車両運動制御装置の全体構成を示すブロック図
【図9】ヨーレート応答時間補正係数と必要ヨーレートの特性の説明図
【図10】前方カーブに対する車両運動開始判定制御のフローチャート
【図11】図11〜14は本発明の第3の実施の形態を示し、図11は、車両運動制御装置の全体構成を示すブロック図
【図12】制御開始判定・制御部の説明図
【図13】車両運動開始判定制御のフローチャート
【図14】制御開始判定のサブルーチンのフローチャート
【符号の説明】
9 … 制動力制御装置
10 … 警報装置
11 … ヨーレート応答時間演算部(ヨーレート応答時間演算手段)
12 … カーブ形状検出部(カーブ形状検出手段)
13 … 制御開始判定・制御部(制御開始判定・制御手段)
14 … 必要ヨーレート演算部(必要ヨーレート演算手段)[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to a vehicle motion control apparatus capable of performing vehicle motion control at an appropriate timing.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the vehicle behavior is detected based on the driving environment and the driving state of the vehicle, and control such as braking force control and steering control is performed on the detected vehicle behavior, or a warning is issued to the driver to perform a predetermined brake operation or Various technologies have been developed for vehicle motion control devices that maintain safety during vehicle travel by encouraging vehicle behavior control such as steering of a steering wheel.
[0003]
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-70561, a target yaw rate is compared with an actual yaw rate (actual yaw rate) to determine whether the motion state of the vehicle is an understeer tendency or an oversteer tendency with respect to the target yaw rate. In this case, a technique is disclosed in which the braking force is applied to the inner wheel for correction, and in the case of an oversteer tendency, the braking force is applied to the outer wheel for correction to improve stability during curve driving.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the control according to the above prior art is a control that detects the current vehicle behavior based on the actual yaw rate, the steering wheel angle, etc., and performs the detected current vehicle behavior, Vehicle behavior cannot be controlled, and there are limits to improving safety.
[0005]
On the other hand, future vehicle behavior on a forward curve is detected by obtaining road information ahead of the road based on navigation information, image information, etc., and an alarm is given to the detected vehicle behavior on the forward curve, etc. Technology is being developed to improve the stability during running by giving off or controlling the braking force. However, in this technology, for example, response time due to a delay in the response of the vehicle depending on the road surface condition is not considered, so it is difficult to control the motion of the vehicle at an appropriate timing. There is a limit.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle motion control device capable of starting motion control at an appropriate timing for future vehicle behavior during forward curve traveling. To do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a vehicle motion control device according to the present invention according to claim 1 detects a traveling state of a vehicle and performs at least one of vehicle behavior control and alarm control according to the detected traveling state. In the vehicle motion control device that controls the motion of the vehicle, the road surface friction coefficient estimated value is calculated based on the running state, and the vehicle yaw rate responds when the vehicle is steered based on the road surface friction coefficient estimated value and the vehicle speed. The yaw rate response time calculating means for calculating the time to the curve, the curve shape detecting means for detecting the curve ahead of the road and calculating the distance from the vehicle to the front curve, and the yaw rate calculated by the yaw rate response time calculating means. Determine and control the start of vehicle motion control for the forward curve based on the response time and the distance to the forward curve calculated by the curve shape detection means Characterized in that a control start determination and control unit.
[0008]
That is, the vehicle motion control apparatus according to the present invention described in
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the vehicle motion control apparatus according to the first aspect, wherein the allowable lateral acceleration when traveling on the front curve is determined based on the traveling state and the road surface state of the vehicle. Calculate necessary yaw rate calculating means for calculating the yaw rate of the vehicle required for traveling on the forward curve based on the allowable lateral acceleration and the curvature radius of the forward curve detected by the curve shape detecting means. The yaw rate response time calculation means sets the yaw rate response time as a value obtained by correcting the yaw rate response time calculated based on the estimated road friction coefficient and the vehicle speed according to the required yaw rate.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the vehicle motion control apparatus according to any one of the first and second aspects, wherein the control start determination / control means is a vehicle speed and curve shape detection. Based on the distance to the forward curve of the vehicle calculated by the means, the time until the vehicle reaches the forward curve is calculated, and the arrival time to the forward curve and the yaw rate response calculated by the yaw rate response time calculating means The start of vehicle motion control is determined by comparing the time.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the vehicle motion control apparatus according to any one of the first and second aspects, wherein the control start determination / control means includes a vehicle speed and a yaw rate response time. Based on the yaw rate response time of the vehicle calculated by the calculation means,Yaw rateCalculate the response distanceYaw rateThe start of vehicle motion control is determined by comparing the response distance with the distance to the forward curve of the vehicle calculated by the curve calculating means.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the vehicle motion control apparatus according to any one of the first and second aspects, wherein the control start determination / control means includes a vehicle speed and a yaw rate response time. Based on the yaw rate response time of the vehicle calculated by the calculation means, the yaw rate response distance when the vehicle is controlled for motion is calculated, and the start of vehicle motion control is determined based on the yaw rate response distance.
[0013]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a vehicle movement control device according to the present invention, wherein the vehicle movement control device according to any one of the first, second, third, fourth, and fifth aspects is configured to determine a vehicle running state and a road surface state. Based on this allowable lateral acceleration and the radius of curvature of the forward curve detected by the curve shape detection means, it is necessary to calculate the necessary yaw rate of the vehicle on the forward curve based on the above curve. In the case of braking control that includes a yaw rate calculation means and the vehicle behavior control independently applies a braking force to a wheel selected based on a target yaw rate obtained based on the running state of the vehicle, the required yaw rate is determined as the braking force. It is set as the target yaw rate when performing control.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 7 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a vehicle motion control device, FIG. 2 is an explanatory diagram of the configuration of a curve shape detection unit, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of how to determine the curve curvature radius, FIG. 4 is an explanatory diagram of correction of the calculated curvature radius of the curve, FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of point data actually obtained from the navigation device, and FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram of each case in the data organizing unit, and FIG. 7 is a flowchart of vehicle motion control start determination for the forward curve.
[0015]
In FIG. 1,
[0016]
Further, a
[0017]
Furthermore, a road
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The yaw rate response
[0021]
For example, the vehicle specification calculation unit 11a is configured by the applicant of the present invention in accordance with the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-2274, the vehicle speed V from the
[0022]
The yaw rate response
[0023]
Here, the yaw rate response time tr is a time until the yaw rate of the vehicle responds to the steering of the steering wheel when the driver steers, and the yaw rate response time tr is the yaw rate response
tr = (m · Lf · V) / (2 · L · Kr · μ) (1)
Is calculated by In the equation, m is the vehicle mass, Lf is the distance between the front shaft and the center of gravity, and L is the wheelbase.
[0024]
For example, as shown in FIG. 2, the curve
[0025]
As shown in FIG. 5, the three-point detection unit 12a is configured to detect three points on the road selected by the driving direction of the vehicle or the driver from the road point data input from the
[0026]
The Pn-1 Pn
[0027]
The Pn Pn + 1 distance calculation unit 12c is based on the position information of the second point Pn and the third point Pn + 1 input from the three-point detection unit 12a, and the second point Pn and the above-described point. A linear distance connecting the third point Pn + 1 is calculated and output to the long / short determining
[0028]
The long /
[0029]
As a result of the comparison by the long /
[0030]
The midpoint calculating unit 12e calculates a half of the shorter straight line distance based on each straight line data (position, distance) input from the long / short determining
Each data calculated by the midpoint calculation unit 12e is output to the midpoint same distance point calculation unit 12f and the curvature radius calculation unit 12g.
[0031]
The midpoint / distance point calculation unit 12f is configured to calculate each of the data (position and distance) of a straight line having a long distance input from the long /
The position data of the midpoint equidistant point Pn, n + 1 computed by the midpoint equidistant point computation unit 12f is output to the curvature radius computation unit 12g.
[0032]
The radius-of-curvature calculation unit 12g has the midpoint same distance point Pn, n + calculated by the midpoint same distance point calculation unit 12f and the position data of the middle point Pn-1, n input from the middle point calculation unit 12e. Based on the position data of 1, as shown in FIG. 3, the straight line perpendicular to the shorter straight line (here, Pn-1 Pn) at the midpoint Pn-1, n and the midpoint equidistant point Pn, n + The intersection point of the straight line perpendicular to the longer straight line (here, Pn Pn + 1) is determined as the center position On of the curve of the road, and the curvature radius Rn of the road is determined based on the curve center position On. It is formed to calculate. The result calculated by the curvature radius calculation unit 12g is output to the correction unit 12h.
[0033]
That is,
When M is deleted from the above equations (4) and (5) to obtain N,
And the curve center position On is
It becomes.
[0034]
Accordingly, the curvature radius Rn is obtained by the following equation.
[0035]
・ ((Xon-Xn-1, n)2+ (Yon-Yn-1, n)2)1/2 (8)
Here, when the radius of curvature Rn is positive, it turns left, and when it is negative, it turns right.
[0036]
Further, a distance Lon from the curve center position On to the second point Pn, which is a representative point of the curve, is obtained by the following equation (9).
[0037]
Lon = ((Xon-Xn)2+ (Yon-Yn)2)1/2 ... (9)
The correction unit 12h calculates a difference Deln between the curvature radius Rn from the curvature radius calculation unit 12g and the distance Lon from the curve center position On to the second point Pn, and this difference Deln is an error setting described later. When the value exceeds the value, the radius of curvature Rn is corrected to make the difference Deln the error set value.
[0038]
The final curve information (the position (Xn, Yn), point of the representative point Pn of the curve), the point corrected by the correcting unit 12h or for each point where the difference Deln is not more than the error set value and has not been corrected. The distance Ln between the point Pn-1 and the point Pn, the final radius of curvature Rn, the curve center position On, the curve angle θn of each point obtained from the angle formed by the straight line Pn-1 Pn and the straight line Pn Pn + 1, the curve start point Lsn (the point between the curve center position On and the point perpendicular to the straight line Pn-1 Pn) and the point Pn-1, the distance Lssn from the vehicle position to the representative point of each curve) is stored, and the data organizing unit 12i Is output.
[0039]
The error setting value is varied according to both the road width D and the shorter linear distance, and is set to (error setting value) = α · D (α is the shorter linear distance) A constant set accordingly: hereinafter referred to as a point interval correction coefficient).
[0040]
As the road width D, the value of the road width obtained from the road
[0041]
The point interval correction coefficient α is in a direction in which correction is not performed because the shorter the linear distance, the larger the point interval correction coefficient α and the larger the error setting value. For example, α = 1.2 when the shorter straight line distance is 20 m or less, α = 0.6 when medium distance is 100 m or less, and α = 0.3 when larger than 100 m. This is because the fact that the straight line distance is short means that the point data is set finely and it can be considered that the road is correctly expressed, so that correction is not performed.
[0042]
Detailed correction by the correction unit 12h is shown in FIG. The vector from Pn-1 to Pn is B1 = (Xn-Xn-1, Yn-Yn-1) = (Xb1, Yb1), and the vector from P2 to P3 is B2 = (Xn + 1-Xn, Yn + 1). -Yn) = (Xb2, Yb2).
[0043]
The angle θn formed by B1 and B2 is
cos θn = (Xb1 · Xb2 + Yb1 · Yb2) / (| B1 | · | B2 |)
The error (ratio) Pdeln between Lon and Rn is
Therefore, the difference Deln between Lon and Rn is as follows.
[0044]
Here, when the difference Deln exceeds the error set value (α · D), correction is performed so that Deln = α · D with respect to the curvature radius Rn.
That is,
Since the curve information is obtained by the curve
[0045]
Further, the connection between the curve detection points for obtaining the curvature radius is natural, and a value that accurately represents the actual road shape can be obtained.
[0046]
Further, the calculation error is generated to be smaller than the radius of curvature of the actual curve, which is preferable for issuing an appropriate alarm in the alarm / deceleration control at the time of entering the curve, for example.
[0047]
Further, by providing the curvature radius correction unit 12h, more accurate calculation of the curvature radius becomes possible, and by changing the error setting value used as a reference for correction according to the actual road shape and the number of point data, More accurate calculation can be performed. That is, in order to express that the radius of curvature increases as the road width increases on an actual road, the error setting value increases as the road width increases, and the correction is not performed. In addition, since the straight line distance is short, it can be considered that the point data is set finely and expresses the road correctly.Therefore, the shorter the straight line distance is, the larger the error setting value becomes and the correction is not performed. Become.
[0048]
The data organizing unit 12i organizes data for each point detected by the curve
[0049]
That is, the point data from the
[0050]
Therefore, in consideration of the above, the data organizing unit 12i applies the following four cases for each point data from the point Pn-1 to the point Pn, and arranges the data into necessary point data. ing.
[0051]
Case 1: The curve is tight, but there is a margin in the deceleration distance (= Rn-1 -Rn) from point Pn-1 to point Pn (Fig. 6 (a))
If | Rn-1 |> | Rn |, Rn-1 · Rn> 0 and Ln> | Rn-1 |-| Rn |, the curve information of the points Pn-1 and Pn is required. That is, since there is a margin for deceleration from the point Pn-1 to the point Pn, independent control is required for each of the points Pn-1 and Pn.
[0052]
Considering that the points Pn-1 and Pn represent one curve, the curve angle θn at the point Pn is added to obtain one curve angle (curve total angle θsn).
・
If | Rn-1 |> | Rn |, Rn-1 · Rn> 0 and Ln <| Rn-1 |-| Rn |, the curve information at the point Pn-1 is ignored (reduced). That is, by controlling the curve of the point Pn, the control of the curve of the point Pn-1 is absorbed, and the curve information of the point Pn-1 is wasted and ignored (reduced).
[0053]
Considering that the points Pn-1 and Pn represent one curve, the curve angle θn at the point Pn is added to obtain one curve angle (curve total angle θsn).
・
| Rn-1 | <| Rn |, Rn-1 · Rn> 0
Then, the curve information of the point Pn is ignored (reduced). That is, since the speed is decelerated at the point Pn-1, the curve information of the point Pn, which is a gentler curve than the point Pn-1, becomes unnecessary and is ignored (reduced). When Ln is long, if the vehicle accelerates sufficiently (if it can be regarded as an independent curve of point Pn-1 and point Pn), the vehicle speed may increase before reaching point Pn. The curve information of the point Pn may be held according to the size of Ln.
[0054]
Considering that the points Pn-1 and Pn represent one curve, the curve angle θn at the point Pn is added to obtain one curve angle (curve total angle θsn).
If the point Pn-1 and the point Pn can be regarded as independent curves, the curve angle θn at the point Pn is not added, but a new addition is started (determined according to the size of Ln).
[0055]
・
Rn-1 · Rn <0
Then, the curve information of the point Pn is necessary. That is, when going from the point Pn-1 to the point Pn, since the turning direction is different, the data is not organized here.
[0056]
Further, the total of the curve angles that have continued to the point Pn-1 is defined as the total curve angle θs (n-1) to the point Pn-1.
[0057]
Further, addition is started in order to obtain the total curve angle θsn from the point Pn.
All angle of curve up to point Pn θsn = 2 ・ cos-1(Rn / Lon)
In addition, when it applies to each said case and the case where it is required and the case where it is not required overlaps with respect to one point, that point is disregarded (reduction).
[0058]
Here, the reason why the deceleration distance is calculated by the difference between the curvature radii Rn and Rn-1 of the curve is as follows. The reference allowable approach speed at point Pn is Vpn, the deceleration is a, and the allowable lateral acceleration is ayln.
When the deceleration a is 50% of the allowable lateral acceleration ayl (1/2) · ayl,
Deceleration distance = Rn-1 -Rn
From this result, the deceleration distance is calculated by the difference between the curvature radii Rn and Rn-1.
[0059]
The curve distance calculation unit 12j receives the data from the data organizing unit 12i and the own (own vehicle) position data from the
[0060]
The control start determination /
[0061]
That is, the control start determination /
Arrival time tc = (distance lc to curve entrance) / (vehicle speed V) (13)
When the arrival time tc to the calculated curve is equal to or less than the yaw rate response time tr, the motion control start timing for the forward curve is set as at least one of the braking
[0062]
Here, in the control start determination /
Yaw rate response distance lr = (vehicle speed V) · (yaw rate response time tr) (14)
The motion control start timing is when the yaw rate response distance lr is equal to or greater than the distance lc to the corner entrance.
[0063]
Thus, by determining the motion control start timing for the forward curve based on the yaw rate response time tr, the motion control for the forward curve is set to an appropriate timing considering the vehicle responsiveness to the motion control. Can do.
[0064]
The required
[0065]
The allowable lateral
[0066]
The necessary yaw
Necessary yaw rate (dΨ / dt) = ((Allowable lateral acceleration ayln on curve) / (Curve radius Rn))1/2... (15)
And output to the braking
[0067]
The braking
[0068]
Here, when the control start signal is input from the control start determination /
[0069]
That is, the braking
[0070]
The device for controlling the behavior of the vehicle is not limited to the braking
[0071]
The
[0072]
Next, the determination control of the vehicle motion control start timing for the forward curve according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. This program is executed, for example, every predetermined time, and when the program starts, in step (hereinafter abbreviated as S) 101, the vehicle speed V, V, the
[0073]
In S102, the vehicle specification calculation unit 11a estimates the cornering powers Kf and Kr based on the vehicle speed V, the steering wheel angle θH, and the yaw rate γ, and calculates the road surface friction coefficient estimated value μ using the cornering powers Kf and Kr. Then, the process proceeds to S103.
[0074]
In S103, the yaw rate response
[0075]
In S104, the curve
[0076]
In S105, the necessary yaw
[0077]
In S106, the control start determination /
[0078]
On the other hand, when the arrival time tc to the curve is equal to or shorter than the yaw rate response time tr in S106, it is determined that the vehicle motion control start timing is reached, the process proceeds to S107, and the braking
[0079]
Here, when the control start signal is input to the braking
[0080]
When the control start signal is input to the
[0081]
As described above, according to the present embodiment, the yaw rate response time is calculated based on the vehicle speed V and the road surface friction coefficient estimated value μ, and the motion control is started in consideration of the response delay of the yaw rate of the vehicle based on the yaw rate response time. Since the timing can be determined, the motion control of the vehicle with respect to the forward curve can be performed at an appropriate timing, and a high level of safety maintenance can be realized.
[0082]
Next, FIGS. 8 to 10 show a second embodiment of the present invention, FIG. 8 is a block diagram showing the overall configuration of the vehicle motion control device, and FIG. 9 shows the yaw rate response time correction coefficient and the necessary yaw rate. FIG. 10 is an explanatory diagram of characteristics, and FIG. 10 is a flowchart of vehicle motion control start determination with respect to the forward curve. In the first embodiment described above, the yaw rate response
[0083]
The vehicle specification calculation unit 17a is similar to the vehicle specification calculation unit 11a described in the first embodiment, and the vehicle speed V from the
[0084]
The yaw rate response time reference
[0085]
The yaw rate response time reference
[0086]
That is, in the yaw rate response time reference
Here, the correction coefficient K is a coefficient determined in advance so as to increase linearly as the required yaw rate (dΨ / dt) increases, for example, as shown in FIG. In other words, although the time constant of the yaw rate response is determined by the vehicle specifications, it is necessary to start the vehicle motion control as it is when the driver needs to steer greatly considering the steering speed of the driver. For this reason, by setting the yaw rate response time tr to be large, it is expressed that the control is started even if the arrival time to the curve is large.
[0087]
Next, the vehicle motion control start timing determination control for the forward curve according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. This program is executed, for example, every predetermined time. When the program starts, in step S201, the vehicle speed V, the handle angle θH, and the yaw rate γ are obtained from the
[0088]
In S202, the vehicle specification calculation unit 17a estimates the cornering powers Kf and Kr based on the vehicle speed V, the steering wheel angle θH, and the yaw rate γ, and calculates the road surface friction coefficient estimated value μ using the cornering powers Kf and Kr. Then, the process proceeds to S203.
[0089]
In S203, the yaw rate response time reference
[0090]
In S204, the curve
[0091]
In S205, the necessary yaw
[0092]
In S206, the yaw rate response time reference
[0093]
In S207, the control start determination /
[0094]
On the other hand, when the arrival time tc to the curve is equal to or shorter than the yaw rate response time tr in S207, it is determined that the vehicle motion control start timing is reached, the process proceeds to S208, and the braking
[0095]
As described above, in the present embodiment, the yaw rate response time reference value tr1 is obtained from the vehicle speed V, the cornering power Kr of the vehicle rear wheel, and the road surface friction coefficient estimated value μ, and the yaw rate response time reference value tr1 is obtained as the necessary yaw rate (dΨ / By correcting according to dt), it is possible to calculate a yaw rate response time tr that is more accurate than the yaw rate response time tr obtained in the first embodiment.
[0096]
Next, FIGS. 11 to 14 show a third embodiment of the present invention, FIG. 11 is a block diagram showing the overall configuration of the vehicle motion control device, and FIG. 12 is an explanatory diagram of a control start determination / control unit. FIG. 13 is a flowchart of vehicle motion control, and FIG. 14 is a flowchart of a control start determination subroutine. In this embodiment, the present applicant performs the vehicle motion control shown in Japanese Patent Application No. 9-245788 in consideration of the yaw rate response of the vehicle.
[0097]
In FIG. 11, reference numeral 1b indicates the overall configuration of the vehicle motion control device mounted on the vehicle. The vehicle motion control device 1b includes a
[0098]
The
[0099]
The
[0100]
The
[0101]
The brake control device 34 is connected to a hydraulic unit to perform anti-lock brake control, automatic brake control, and the like. The brake control device 34 outputs the current brake operation state to the
[0102]
The
[0103]
The
[0104]
The allowable lateral
[0105]
The control start determination /
[0106]
More specifically, as shown in FIG. 12, the control start determination /
[0107]
The yaw rate response
[0108]
The reference allowable approach
[0109]
The calculation of the reference allowable approach speed Vpn in the reference allowable approach
Vpn = (ayln ・ Rn)1/2 ... (17)
[0110]
The permissible
[0111]
That is, the allowable
XgLim0 = μ · g · Kμ2 (18)
Here, the coefficient K.mu.2 is set to a value of, for example, about K.mu.2 = 0.8 in consideration of the road surface utilization during full braking. The constant axc is set in advance by experiment, calculation, etc., for example, 5 m / s2And so on.
[0112]
Further, in the allowable
XgLim = XgLim0 + g · SL / 100 (19)
[0113]
The control
[0114]
That is, when the driver operates the
[0115]
In addition, if the driver performs a steering operation beyond the steering amount set in advance by the signal from the steering
[0116]
When performing the alarm control by the signal from the
[0117]
Further, when the driver has already decelerated more than the deceleration (0.8 · XgLim) in the deceleration determination when performing the deceleration control based on the signal from the
[0118]
The alarm speed calculation /
[0119]
In addition, the yaw rate response distance lr is input from the yaw rate response
[0120]
The alarm judgment speed (alarm speed VA = VA12) at the arrival point P1 (point P2 to point P1 = L2) with respect to the preceding point P2 is the passable speed at the point P2 (= reference allowable approach speed Vp2).
VA12 = (Vp22+2 ・ (0.5 ・ XgLim) ・ (L2-lr))1/2
Similarly, the alarm speed VA (= VA13) at the arrival point P1 (point P3 to point P1 = L2 + L3) with respect to the preceding point P3 is equal to the reference allowable approach speed Vp3.
VA13 = (Vp32+2 · (0.5 · XgLim) · (L2 + L3-lr))1/2
Thus, the warning speed VA (= VAαβ) at the arrival point Pα (point Pβ to point Pα = L (α + 1) +... + Lβ) with respect to the preceding point Pβ is equal to the reference allowable approach speed VPβ.
VAαβ = (VPβ2+ 2 · (0.5 · XgLim) · (L (α + 1) +... + Lβ−lr))1/2 ... (20)
Further, the alarm speed calculation /
[0121]
Here, the estimated alarm speed VAP is calculated as follows.
From the above equation (20), the warning speed VA (= VA0β = VAP) at the arrival point P0 (point Pβ to point P0 = L1 + L2 +... + Lβ) with respect to the preceding point Pβ is equal to the reference allowable approach speed VPβ.
VAP = (VPβ2+2 · (0.5 · XgLim) · (L1 + L2 + ... + Lβ-lr))1/2
Further, the alarm speed VA (= VA1β) at the arrival point P1 (point Pβ to point P1 = L2 +... + Lβ) with respect to the preceding point Pβ is equal to the reference allowable approach speed VPβ.
VA1β = (VPβ2+2 · (0.5 · XgLim) · (L2 + ... + Lβ-lr))1/2
Therefore, from these two equations,
VAP = (VA1β2+2 ・ (0.5 ・ XgLim) ・ (L1-lr))1/2... (21)
[0122]
The deceleration speed calculation /
[0123]
Further, the yaw rate response distance lr is input from the yaw rate response
[0124]
The forced deceleration determination speed (deceleration speed VB = VB12) at the arrival point P1 (point P2 to point P1 = L2) with respect to the preceding point P2 is compared with the speed that can be passed at the point P2 (= reference allowable approach speed Vp2). ,
VB12 = (Vp22 +2 ・ (0.8 ・ XgLim) ・ (L2-lr))1/2
Similarly, the deceleration speed VB (= VB13) at the arrival point P1 (point P3 to point P1 = L2 + L3) with respect to the preceding point P3 is equal to the reference allowable approach speed Vp3.
VB13 = (Vp32+2 ・ (0.8 ・ XgLim) ・ (L2 + L3 -lr))1/2Thus, the deceleration speed VB (= VBαβ) at the arrival point Pα (point Pβ to point Pα = L (α + 1) +... + Lβ) with respect to the preceding point Pβ is equal to the reference allowable approach speed VPβ.
VBαβ = (VPβ2+ 2 · (0.8 · XgLim) · (L (α + 1) +... + Lβ−lr))1/2 ... (22)
Further, the deceleration speed calculation /
[0125]
Here, the estimated deceleration speed VBP is calculated as follows.
From the above equation (22), the deceleration speed VB (= VB0β = VBP) at the arrival point P0 (point Pβ to point P0 = L1 + L2 +... + Lβ) with respect to the preceding point Pβ is equal to the reference allowable approach speed VPβ.
VBP = (VPβ2+2 · (0.8 · XgLim) · (L1 + L2 + ... + Lβ-lr))1/2
In addition, the alarm speed VB (= VB1β) at the arrival point P1 (point Pβ to point P1 = L2 +... + Lβ) with respect to the preceding point Pβ is equal to the reference allowable approach speed VPβ.
VB1β = (VPβ2+2 · (0.8 · XgLim) · (L2 + ... + Lβ-lr))1/2
Therefore, from these two equations,
VBP = (VB1β2+2 ・ (0.8 ・ XgLim) ・ L1 -lr)1/2... (23)
In addition, the deceleration control is performed in accordance with the allowable deceleration XgLim. The
[0126]
Next, vehicle motion control start control according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. This program is executed, for example, every predetermined time, and when the program is started, in step S301, the vehicle speed V, the steering wheel is detected from the
[0127]
In S302, the vehicle specification calculation unit 11a estimates the cornering powers Kf and Kr based on the vehicle speed V, the steering wheel angle θH, and the yaw rate γ, and calculates the road surface friction coefficient estimated value μ using the cornering powers Kf and Kr. Then, the process proceeds to S303.
[0128]
In S303, the yaw rate response time reference
[0129]
In S304, the curve
[0130]
In S305, the allowable
[0131]
In S306, the control start determination /
[0132]
Next, when the control start determination subroutine performed by the control start determination /
[0133]
In S312, the reference allowable approach
[0134]
In S313, the allowable
[0135]
When the process proceeds to S314, it is determined whether or not the
[0136]
On the other hand, if it is determined in S314 that the
[0137]
If it is determined in S317 that the steering amount is smaller than the set value (when the
[0138]
Then, the process proceeds to S319, where the vehicle speed V is compared with each estimated deceleration speed VBP. If the vehicle speed V is one or more of the estimated deceleration speeds VBP (V ≧ VBP), the process proceeds to S320. .
[0139]
In S320, based on the vehicle speed V, it is determined whether or not the driver has already decelerated more than the deceleration (0.8 · XgLim) in the deceleration determination. If the driver does not decelerate more than the deceleration determined in the deceleration determination, it is determined that deceleration is necessary, the process proceeds to S321, deceleration control is executed (ON), and the routine is exited.
[0140]
Further, in S320, if the driver has already performed deceleration more than the deceleration (0.8 · XgLim) in the deceleration determination, the driver is already handling and there is no need to perform forced deceleration. The process proceeds to S322, where deceleration control is released (OFF), and further proceeds to S323 where alarm control is executed (ON) (that is, the control is changed from deceleration control to alarm control) and the routine is exited.
[0141]
On the other hand, if the vehicle speed V is smaller than all the estimated deceleration speeds VBP as a result of the comparison between the vehicle speed V and the estimated deceleration speeds VBP in S319, the process proceeds to S324 and the deceleration control is canceled (OFF). Proceeding to S325, the alarm speed calculation /
[0142]
Then, the process proceeds to S326, where the vehicle speed V is compared with each estimated alarm speed VAP. If the vehicle speed V is one or more of the estimated alarm speeds VAP (V ≧ VAP), the process proceeds to S327. .
[0143]
In S327, based on the vehicle speed V, it is determined whether or not the driver has already decelerated more than the deceleration (0.5 · XgLim) in the alarm determination. If the driver does not decelerate more than the deceleration determined in the alarm determination, it is determined that the alarm is necessary, the process proceeds to S323, the alarm control is executed (ON), and the routine is exited.
[0144]
Further, in S327, if the driver has already decelerated more than the deceleration (0.5 · XgLim) in the alarm determination, it is determined that the driver is already dealing with it and does not need to issue an alarm. Then, the process proceeds to S328, the alarm control is canceled (OFF), and the routine is exited.
[0145]
Here, the alarm control execution (ON) of S323 is performed by the
[0146]
When the deceleration control is executed (ON) in S321, the
[0147]
The determination processes of S312, S317, S320, and S327 are performed by the control
[0148]
As described above, also in the present embodiment, as in the first and second embodiments of the present invention described above, the vehicle motion control with respect to the forward curve is an appropriate one considering the vehicle yaw rate response (yaw rate response distance). It can be done at the timing, and it is possible to achieve a high level of safety maintenance.
[0149]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the yaw rate response time is calculated from the running state of the vehicle, and the start timing of the vehicle motion control with respect to the forward curve is determined based on the yaw rate response time. The motion control can be started at an appropriate timing considering the behavior delay of the vehicle with respect to the future behavior that is sometimes predicted, and the stability can be improved at a high level. In addition, the yaw rate response time is calculated from the running state of the vehicle, the yaw rate response distance is calculated based on the yaw rate response time, and the yaw rate response distance is reflected in the motion control of the vehicle. The motion control can be started at a proper timing, and the stability can be improved at a high level.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1 to 7 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a vehicle motion control device
FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration of a curve shape detection unit
FIG. 3 is an explanatory diagram of how to find the curvature radius of a curve.
FIG. 4 is an explanatory diagram of correction of the calculated curvature radius of a curve.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of point data actually obtained from the navigation device.
FIG. 6 is an explanatory diagram of each case in the data organizing unit.
FIG. 7 is a flowchart of vehicle motion start determination control.
8 to 9 show a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle motion control device.
FIG. 9 is an explanatory diagram of characteristics of a yaw rate response time correction coefficient and a necessary yaw rate.
FIG. 10 is a flowchart of vehicle motion start determination control for a forward curve.
FIGS. 11 to 14 show a third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle motion control device.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a control start determination / control unit.
FIG. 13 is a flowchart of vehicle motion start determination control.
FIG. 14 is a flowchart of a control start determination subroutine.
[Explanation of symbols]
9: Braking force control device
10 ... Alarm device
11: Yaw rate response time calculation unit (yaw rate response time calculation means)
12 ... Curve shape detection unit (curve shape detection means)
13: Control start determination / control unit (control start determination / control means)
14 ... Necessary yaw rate calculation unit (necessary yaw rate calculation means)
Claims (6)
走行状態を基に路面摩擦係数推定値を算出し、この路面摩擦係数推定値と車速を基に車両を操舵した際に車両のヨーレートが応答するまでの時間を演算するヨーレート応答時間演算手段と、
走行路前方のカーブを検出し、車両から上記前方カーブまでの距離を算出するカーブ形状検出手段と、
上記ヨーレート応答時間演算手段で演算した上記ヨーレート応答時間と上記カーブ形状検出手段で算出した上記前方カーブまでの距離を基に、上記前方カーブに対する車両運動制御の開始を判定,制御する制御開始判定・制御手段とを備えたことを特徴とする車両運動制御装置。In a vehicle motion control apparatus that detects a vehicle running state and performs vehicle motion control by performing at least one of vehicle behavior control and alarm control according to the detected running state.
A yaw rate response time calculating means for calculating a road surface friction coefficient estimated value based on the running state and calculating a time until the yaw rate of the vehicle responds when the vehicle is steered based on the road surface friction coefficient estimated value and the vehicle speed;
A curve shape detecting means for detecting a curve in front of the traveling path and calculating a distance from the vehicle to the forward curve;
Based on the yaw rate response time calculated by the yaw rate response time calculation means and the distance to the front curve calculated by the curve shape detection means, a control start determination for determining and controlling the start of vehicle motion control for the front curve And a vehicle motion control device.
上記ヨーレート応答時間演算手段は、上記路面摩擦係数推定値と車速を基に演算したヨーレート応答時間を上記必要ヨーレートに応じて補正した値をヨーレート応答時間とすることを特徴とする請求項1に記載の車両運動制御装置。The allowable lateral acceleration when traveling on the front curve is calculated based on the vehicle running state and the road surface state, and the front side is calculated based on the allowable lateral acceleration and the curvature radius of the front curve detected by the curve shape detecting means. Having necessary yaw rate calculating means for calculating the yaw rate of the vehicle required when traveling on a curve,
2. The yaw rate response time calculating means uses a value obtained by correcting the yaw rate response time calculated based on the estimated road surface friction coefficient and the vehicle speed according to the required yaw rate as the yaw rate response time. Vehicle motion control device.
上記車両挙動制御が車両の走行状態を基に求めた目標とするヨーレートを基に選択した車輪に独立に制動力を付加する制動制御の場合、上記必要ヨーレートを制動力制御を行う際の目標とするヨーレートとして設定することを特徴とする請求項1,2,3,4,5の何れか1つに記載の車両運動制御装置。Based on the running state of the vehicle and the road surface condition, an allowable lateral acceleration at the time of traveling on the forward curve is calculated, and the forward curve is calculated based on the allowable lateral acceleration and a curvature radius of the forward curve detected by the curve shape detecting means. A necessary yaw rate calculating means for calculating a required yaw rate of the vehicle in
In the case where the vehicle behavior control is a braking control in which a braking force is independently applied to a wheel selected based on a target yaw rate obtained based on the running state of the vehicle, the required yaw rate is set as a target when the braking force control is performed. 6. The vehicle motion control device according to claim 1, wherein the vehicle motion control device is set as a yaw rate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4580198A JP4094105B2 (en) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | Vehicle motion control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4580198A JP4094105B2 (en) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | Vehicle motion control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11240434A JPH11240434A (en) | 1999-09-07 |
JP4094105B2 true JP4094105B2 (en) | 2008-06-04 |
Family
ID=12729384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4580198A Expired - Lifetime JP4094105B2 (en) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | Vehicle motion control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4094105B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12139128B2 (en) * | 2021-07-08 | 2024-11-12 | Thyssenkrupp Presta Ag | Vehicle, in particular a motor vehicle, and methods for controlling a vehicle |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE50211974D1 (en) | 2001-07-11 | 2008-05-08 | Bosch Gmbh Robert | METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATICALLY TRIGGERING A VEHICLE |
KR100411115B1 (en) * | 2001-07-30 | 2003-12-18 | 현대자동차주식회사 | a horizontal lean warning apparatus for vehicle and controling method of that |
JP4491400B2 (en) * | 2005-10-24 | 2010-06-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Vehicle tire condition detection method and vehicle tire condition detection device |
JP6040748B2 (en) * | 2012-12-14 | 2016-12-07 | 日産自動車株式会社 | Turning control device and turning control method |
KR101566731B1 (en) | 2013-12-05 | 2015-11-16 | 현대자동차 주식회사 | Method and system of controlling shift for vehicle |
JP6765908B2 (en) * | 2016-09-07 | 2020-10-07 | Ntn株式会社 | Vehicle turn control device |
-
1998
- 1998-02-26 JP JP4580198A patent/JP4094105B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12139128B2 (en) * | 2021-07-08 | 2024-11-12 | Thyssenkrupp Presta Ag | Vehicle, in particular a motor vehicle, and methods for controlling a vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11240434A (en) | 1999-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3485239B2 (en) | Vehicle motion control device | |
JP4037506B2 (en) | Vehicle motion control device | |
EP1076277B1 (en) | A curve approach control apparatus | |
US8165775B2 (en) | System and method for controlling running of a vehicle | |
EP3699051A1 (en) | Vehicle control device | |
JP3167993B2 (en) | Road shape estimation device and curve entry control device using the same | |
JP3494395B2 (en) | Vehicle motion control device | |
EP3699047A1 (en) | Vehicle control apparatus | |
US6879890B2 (en) | Lane keep control apparatus and method for automotive vehicle | |
EP3663153A1 (en) | Vehicle control device | |
EP3699049A1 (en) | Vehicle control device | |
US7865299B2 (en) | Method and system for predicting a future position of a vehicle using numerical integration | |
JP3378490B2 (en) | Road information recognition device | |
EP3306271A1 (en) | Vehicle stop position setting device and method | |
JP5157531B2 (en) | Vehicle travel control system | |
US6725145B1 (en) | Curve approach control apparatus | |
JP2009051487A (en) | Traveling control device for vehicle and traveling control method for vehicle | |
EP3738849A1 (en) | Vehicle control device | |
WO2016110733A1 (en) | Target route generation device and drive control device | |
JP2007003286A (en) | Detection system of own vehicle position, navigation system, reduction control system, and detection method of own vehicle position | |
JP5890736B2 (en) | Driving support control device | |
JP4094105B2 (en) | Vehicle motion control device | |
JP7459445B2 (en) | Route planning system and vehicle driving assistance system | |
JP2011207242A (en) | Vehicle travel control system | |
CN114291071B (en) | A method, system, readable storage medium and vehicle for determining the timing of active intervention in vehicle stability control |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050127 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070515 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070522 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070719 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080219 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080305 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130314 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130314 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140314 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |