JP7414641B2 - 車高制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車高制御装置に関する。
特許文献1に開示される車高調整装置は、旋回経路情報に基づく旋回開始位置の通過を検出した場合に旋回経路情報に基づく傾斜姿勢になるように旋回外側の車高を旋回内側の車高より高くする傾斜制御を開始し、旋回経路情報に基づく旋回終了位置の通過を検出した場合に傾斜制御を終了する制御部を備え、制御部は、横加速度情報が所定値以下になった場合に、旋回終了位置の通過の検出の有無に拘わらず、傾斜制御を終了する。
特開2019-182188号公報
ところで、車両の運転者毎に、旋回路における車両の位置取りが異なったり、旋回路における加減速のタイミングが異なったりするなど、旋回走行中における運転者の運転操作の傾向は異なる。
このため、運転者によっては、旋回外側の車高を旋回内側の車高より高くする姿勢制御の程度に過不足が生じたり、前記姿勢制御の開始及び/又は終了のタイミングが不適切になったりする可能性があった。
本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、旋回路における運転者の運転操作の傾向が異なっても適切な姿勢制御を実施できる、車高制御装置を提供することにある。
本発明に係る車高制御装置によれば、その1つの態様において、車両の各車輪に設けられ、前記各車輪における車高を個別に調整する車高調整部と、前記車両の走行中における旋回経路情報を取得する旋回経路情報取得部と、前記旋回経路情報に基づき前記車高調整部を制御して、旋回外側の車高を旋回内側の車高よりも高くする姿勢制御を実施する制御部と、旋回走行中における前記車両の運転者の運転操作の傾向を取得する操作傾向取得部と、前記運転操作の傾向を検出する検出部と、を備え、前記操作傾向取得部は、前記車両が基準曲率の旋回路を走行するときに、前記検出部が検出した前記運転操作の傾向を学習し、前記車高制御部は、前記操作傾向取得部が学習した前記運転操作の傾向に基づき前記姿勢制御を変更する。
本発明に係る車高制御装置によれば、その1つの態様において、車両の各車輪に設けられ、前記各車輪における車高を個別に調整する車高調整部と、前記車両の走行中における旋回経路情報を取得する旋回経路情報取得部と、前記旋回経路情報に基づき前記車高調整部を制御して、旋回外側の車高を旋回内側の車高よりも高くする姿勢制御を実施する制御部と、旋回走行中における前記車両の運転者の運転操作の傾向を取得する操作傾向取得部と、前記運転操作の傾向を検出する検出部と、を備え、前記操作傾向取得部は、前記検出部が検出した前記運転操作の傾向を学習し、前記車高制御部は、前記操作傾向取得部が学習した前記運転操作の傾向に基づき前記姿勢制御を変更するよう構成されるとともに、前記操作傾向取得部が前記運転操作の傾向を学習したときの車速と実際の車速との違いに応じて、前記運転操作の傾向に基づく前記姿勢制御の変更を修正する。
本発明によれば、旋回路における運転者の運転操作の傾向が異なっても適切な姿勢制御を実施できる。
車高制御装置を示すブロック図である。 車高制御ユニットの機能ブロック図である。 姿勢制御の流れを示すフローチャートである。 姿勢制御の補正処理の流れを示すフローチャートである。 運転操作の傾向の学習処理の流れを示すフローチャートである。 基準曲率の旋回路の区分を示す図である。 位置取りのパターンを示す図である。 加減速タイミングのパターンを示す図である。 加減速タイミングのパターンによる車速変化を示す図である。 位置取りの傾向と加減速タイミングの傾向との組み合わせを示す図である。 運転操作の傾向の分類と各分類に応じた補正内容を示す図である。 運転操作の傾向の分類に応じた姿勢制御の補正内容を示す図である。 曲率の違いによる姿勢制御の補正内容の変化を示す図である。 運転操作の傾向の違いによる課題と補正内容とを示す図である。
以下、本発明に係る車高制御装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、車両(自動車)100に設けられる車高制御装置200の一態様を示すブロック図である。
車高制御装置200は、車高調整部210、車高制御ユニット220、センサ部230を備える。
車両100の各車輪FL,FR,RL,RRには、車高調整部210を構成する空気ばね210FL,210FR,210RL,210RRを利用する懸架装置がそれぞれ備えられる。
空気ばね210FL,210FR,210RL,210RRは、空気の給排によって空気圧を制御することにより、所望の車高に調整したり、ばね定数を所望の値に変更したりすることができる。
但し、車高調整部210を、空気ばね210FL,210FR,210RL,210RRによって車高を可変とする懸架装置に限定するものではなく、車高調整機能を備えた各種の懸架装置を使用することができる。
また、車高調整部210は、各車輪FL,FR,RL,RRそれぞれの車高を検出する車高センサ211FL,211FR,211RL,211RRを備える。
そして、車高調整が行われる場合、車高センサ211FL,211FR,211RL,211RRが検出する各車輪FL,FR,RL,RRの車高が、それぞれの目標車高に近づくように、空気ばね210FL,210FR,210RL,210RRのそれぞれにおいて空気の給排が実施される。
車高制御ユニット220は、入力した情報に基づいて演算を行って演算結果を出力するマイクロコンピュータ220Aを主体とする電子制御装置であり、マイクロコンピュータ220Aは、図示を省略したMPU(Microprocessor Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備える。
車高制御ユニット220は、センサ部230が出力する各種の検出信号を入力し、入力した各種の検出信号に基づく各車輪FL,FR,RL,RRの目標車高を演算する。
そして、車高制御ユニット220は、各車輪FL,FR,RL,RR毎に、車高センサ211FL,211FR,211RL,211RRの検出値と目標車高とを比較し、比較結果に応じて空気ばね210FL,210FR,210RL,210RRのそれぞれにおいて空気の給排を制御することで、各車輪FL,FR,RL,RRの車高をそれぞれの目標値に制御する。
センサ部230は、GPS(Global Positioning System)受信部231、地図データベース232、カメラ233、舵角センサ234、加速度センサ235、車輪速センサ236などを備える。
GPS受信部231は、GPS衛星から信号を受信することにより、車両100の位置の緯度及び経度を測定する。
地図データベース232は、車両100に搭載された記憶装置内に形成される。なお、地図データベース232の地図情報は、道路位置、道路形状、交差点位置などの情報を含む。
カメラ233は、ステレオカメラ、単眼カメラ、全周囲カメラなどであり、車両100の周囲を撮影して、車両100の周囲の画像情報を取得する。
舵角センサ234は、図示を省略したステアリングホイールの操舵角を検出する。
ステアリングホイールは車両100の操舵装置を構成し、運転者がステアリングホイールを操作することで前輪FL,FRの向きが変更され、これにより、車両100の進行方向を変えたり旋回させたりする向心力が発生する。
加速度センサ235は、車両100の前後加速度、横加速度(左右加速度)、上下加速度、ヨーレート、ピッチレート、ロールレート、横加加速度などを検出する。
車輪速センサ236は、車両100の各車輪FL,FR,RL,RRの回転速度をそれぞれに検出するセンサであり、車輪速センサ236の検出結果は車両100の走行速度(車速)の推定演算に用いられる。
ここで、車高制御ユニット220は、車両100の旋回走行において、旋回外側の車高を旋回内側の車高よりも高くする姿勢制御を実施することで、車両100が旋回走行するときの走行安定性を向上させる。
図2は、車高制御ユニット220における姿勢制御の機能の一態様を示すブロック図である。
車高制御ユニット220は、旋回経路情報取得部221、車高制御部222、及び、操作傾向取得部223としての機能を備える。
旋回経路情報取得部221は、例えば、GPS受信部231が測定した車両100の位置情報と、地図データベース232が保持する地図情報とを取得し、車両100が今後走行すると予測される道路の形状に関する情報、詳細には、路線の形状、道路幅、曲率などの旋回経路情報を取得する。
また、旋回経路情報取得部221は、カメラ233が取得した画像情報を解析して、旋回経路情報を取得することができる。
図3は、車高制御ユニット220(マイクロコンピュータ220A)による姿勢制御、換言すれば、車高制御部222としての機能の一態様を示すフローチャートである。
なお、図3のフローチャートに示すルーチンは、所定時間毎に割り込み実行される。
車高制御ユニット220は、ステップS301で、車輪速センサ236の出力に基づき求められた車速の情報を取得する。
また、車高制御ユニット220は、ステップS302で、GPS受信部231が求めた車両100の位置情報(車両100の緯度及び経度の情報)を取得する。
次いで、車高制御ユニット220は、ステップS303に進み、姿勢制御を実行する車速の条件を満たしているか否かを判断する。
ここで、車高制御ユニット220は、姿勢制御が車両100の走行安定性の向上に寄与できる車速域であるとき、例えば、車速が所定車速を超えているときに、姿勢制御を実行する車速の条件を満たしていると判断する。
車高制御ユニット220は、姿勢制御を実行する車速の条件を満たしていない場合、つまり、車速が前記所定車速以下であるとき、ステップS313に進んで姿勢制御をキャンセルする。
そして、車高制御ユニット220は、次のステップS314で、各車輪FL,FR,RL,RRの車高が標準車高に近づくように空気ばね210FL,210FR,210RL,210RRを制御して、車両100を水平車高とする。
一方、車高制御ユニット220は、姿勢制御を実行する車速の条件を満たしている場合、つまり、車速が前記所定車速を超えているとき、姿勢制御を実施するためにステップS304以降に進む。
車高制御ユニット220は、ステップS304で、旋回外側の車高を旋回内側の車高よりも高くする姿勢制御のタイミング及び程度を、車両100の運転者の運転操作の傾向に基づき補正する処理を実施する。
なお、姿勢制御のタイミングとは、姿勢制御の開始位置及び終了位置であり、姿勢制御の程度とは、左右の車高の差(車両100の左右方向での傾斜角)の大きさである。
車高制御ユニット220は、車両100が旋回路を走行するときに運転者の運転操作の傾向(換言すれば、運転者の癖)を学習する機能と、姿勢制御の標準仕様(換言すれば、姿勢制御において想定されていた標準の運転操作に適合する姿勢制御)を、学習した運転操作の傾向に応じて変更する機能とを備える。
ここで、旋回走行時における運転者の運転操作の傾向とは、旋回路における車両100の位置取りの傾向や旋回路における車両100の加減速のタイミングの傾向などである。
なお、ステップS304における、運転操作の傾向に基づき姿勢制御を補正する処理については、後で詳細に説明する。
車高制御ユニット220は、ステップS304で、姿勢制御のタイミング及び程度を、車両100の運転者の運転操作の傾向に基づき補正する処理を実施すると、ステップS305以降で、補正結果に基づき姿勢制御を実行する。
車高制御ユニット220は、ステップS305で、車両100の現在位置の情報と、旋回経路情報としての姿勢制御の開始位置の情報とを比較して、姿勢制御の開始位置を車両100が通過しているか否かを判断する。
ここで、車両100が姿勢制御の開始位置を通過している場合、車高制御ユニット220は、ステップS306に進み、車両100の現在位置の情報と、旋回経路情報としての姿勢制御の終了位置の情報とを比較して、姿勢制御の終了位置を車両100が通過しているか否かを判断する。
そして、姿勢制御の終了位置を車両100が通過していない場合、つまり、車両100が旋回走行中であって、姿勢制御の開始位置から姿勢制御の終了位置までの間を走行している場合、つまり、姿勢制御の実行区間を車両100が走行している場合、車高制御ユニット220は、ステップS307以降に進んで、旋回外側の車高を旋回内側の車高よりも高くする姿勢制御を実施する。
一方、車両100が姿勢制御の開始位置よりも手前を走行している場合、車高制御ユニット220は、ステップS305からステップS313に進んで姿勢制御をキャンセルし、次のステップS314では、車両100を水平車高とする。
また、車両100が姿勢制御の終了位置を通過している場合、車高制御ユニット220は、ステップS306からステップS313に進んで姿勢制御をキャンセルし、次のステップS314では、車両100を水平車高とする。
車高制御ユニット220は、ステップS307で、旋回走行に適した傾斜姿勢にするための姿勢制御をオンし、次のステップS308では、姿勢制御の開始からの経過時間の計測を行う。
そして、車高制御ユニット220は、ステップS309で、車両100の現在位置情報と地図情報とから車両100が旋回走行する道路の形状(旋回経路情報)、及び、旋回走行中における運転者の運転操作の傾向に基づき、車両100の傾斜姿勢の目標を設定し、係る傾斜姿勢の目標を実現するための各車輪FL,FR,RL,RRにおける車高(制御量)を設定する。
次いで、車高制御ユニット220は、ステップS310で、姿勢制御をオンしてからの経過時間が所定の制御時間に達しているか否かを判断し、また、現在の各車輪FL,FR,RL,RRにおける車高が、傾斜姿勢の目標を実現するための目標車高に到達しているか否かを判断する。
ここで、姿勢制御をオンしてからの経過時間が所定の制御時間に達していない状態で、かつ、各車輪における車高が目標車高に到達していない場合、車高制御ユニット220は、ステップS311に進んで、車両100の旋回外側の車輪の車高が目標車高になるように空気ばね210FL,210FR,210RL,210RRを制御して、旋回外輪側の車高を上昇させる制御を実行する。
一方、車高制御ユニット220は、ステップS310で、姿勢制御をオンしてからの経過時間が所定の制御時間に達していると判断するか、及び/又は、各車輪における車高が目標車高に到達していると判断すると、ステップS312に進む。
車高制御ユニット220は、ステップS312で、現在の車高状態、つまり、旋回外側の車高を旋回内側の車高よりも高くした車両100の傾斜姿勢を保持する。
図4は、前述したステップS304における姿勢制御の補正処理の詳細を示すフローチャートである。
車高制御ユニット220は、ステップS401で、車両100がこれから走行する前方の道路の形状を取得する。
次いで、車高制御ユニット220は、ステップS402で、姿勢制御の補正処理が有効であるか無効であるかを判断する。
ここで、車両100の運転者が、運転操作の傾向に基づく姿勢制御の補正の要否を選択できるように構成し、運転者が運転操作の傾向に基づく姿勢制御の補正の実施を選択しているときに、車高制御ユニット220が、ステップS402で姿勢制御の補正処理が有効であると判断することができる。
また、車高制御ユニット220は、車両100が走行する道路の形状が、運転操作の傾向に基づく姿勢制御の補正を実施する条件を満たしているか否かを判断し、実施条件を満たす道路の形状であるときに、ステップS402で姿勢制御の補正処理が有効であると判断することができる。
車高制御ユニット220は、ステップS402で、姿勢制御の補正処理が無効であると判断すると、そのまま本ルーチンを終了させることで、運転操作の傾向に基づく姿勢制御の補正をキャンセルする。
一方、車高制御ユニット220は、ステップS402で、姿勢制御の補正処理が有効であると判断すると、ステップS403に進み、運転者の運転操作の傾向を予め設定された分類のいずれかに当て嵌める処理を実施する。
運転操作の傾向の分類については後で詳細に説明するが、車高制御ユニット220は、例えば、旋回路における位置取りの傾向と、加減速のタイミングの傾向との組み合わせから、運転操作の傾向を複数の分類のうちの1つに当て嵌める。
次のステップS404で、車高制御ユニット220は、運転操作の傾向を複数の分類のうちの1つに当て嵌める処理が完了したか否かを判断し、処理が完了していない場合は、ステップS403に戻り、処理が完了するとステップS405に進む。
車高制御ユニット220は、ステップS405で、運転操作の傾向の分類に基づき、姿勢制御の補正に用いるタイミングを取得する。
次いで、車高制御ユニット220は、ステップS406で姿勢制御の補正に用いるタイミングの取得が完了したか否かを判断し、取得処理が完了していない場合は、ステップS405に戻り、取得処理が完了するとステップS407に進む。
車高制御ユニット220は、ステップS407で、姿勢制御の補正に用いる程度を取得する。
姿勢制御の程度とは、車両100の旋回外側の車輪の車高を旋回内側の車輪の車高に対してどれだけ上げるか、換言すれば、旋回外側の車輪の車高と旋回内側の車輪の車高との差の目標である。
次いで、車高制御ユニット220は、ステップS408で程度の取得が完了したか否かを判断し、取得処理が完了していない場合は、ステップS407に戻り、取得処理が完了するとステップS409に進む。
車高制御ユニット220は、ステップS409で、ステップS405-ステップS408で取得した姿勢制御の補正に用いるタイミング及び程度を、運転操作の傾向を学習したときの条件と実際に姿勢制御を実施するときの条件との違いに応じて修正して、今回の旋回路において適用する、姿勢制御のタイミング及び程度の補正を決定する。
ここで、運転操作の傾向を学習したときの条件と実際に姿勢制御を実施するときの条件との違いとは、運転操作の傾向を学習したときの曲率と車両100が走行しようとする旋回路の曲率との違い、及び/又は、運転操作の傾向を学習したときの車速と現時点での車速との違いである。
次いで、車高制御ユニット220は、ステップS410に進み、ステップS409で決定した姿勢制御のタイミングの補正に基づき、姿勢制御の開始タイミング及び終了タイミングを補正する。
そして、次のステップS411で、車高制御ユニット220は、開始タイミング及び終了タイミングの補正が完了したか否かを判断し、補正が完了していないときはステップS410に戻り、補正が完了するとステップS412に進む。
車高制御ユニット220は、ステップS412で、ステップS409で決定した姿勢制御の程度の補正に基づき、姿勢制御の程度を補正する。
そして、次のステップS413で、車高制御ユニット220は、姿勢制御の程度の補正が完了したか否かを判断し、補正が完了していないときはステップS412に戻り、補正が完了すると本ルーチンを終了させる。
図5は、運転者の運転操作の傾向の学習処理、詳細には、旋回走行における位置取りの傾向、及び、旋回走行における加減速のタイミングの傾向を学習する処理の一態様を示すフローチャートである。
なお、図5のフローチャートに示すルーチンは、所定時間毎に割り込み実行される。
車高制御ユニット220は、ステップS501で、運転操作の傾向の学習が有効であるか無効であるか、換言すれば、学習の実施が許可状態であるか禁止状態であるかを判断する。
学習の有効・無効は、運転者が任意に選択できる構成とすることができ、また、定期的又は不定期的に無効状態から有効状態に切り換えられる構成とすることができる。
車高制御ユニット220は、学習が有効(実施許可状態)である場合はステップS502に進み、学習が無効(実施禁止状態)である場合は本ルーチンを終了させる。
車高制御ユニット220は、ステップS502で、車両100の前方の道路の形状、つまり、車両100がこれから走行する道路の形状を取得する。
次いで、車高制御ユニット220は、ステップS503で、車両100の前方の道路の形状が、学習を行うと予め定めた基準の道路形状に相当するか否かを判断する。
ここで、基準の道路形状は、例えば、交差点での右左折のような略直角に曲がる道路形状、つまり、基準の曲率に近い旋回路である。
車高制御ユニット220は、ステップS503で、車両100の前方の道路の形状が、学習を行うと予め定めた基準の道路形状に相当すると判断した場合、ステップS504に進み、基準の道路形状に相当しない場合、本ルーチンを終了させる。
車高制御ユニット220は、ステップS504で、前方の道路(基準曲率の旋回路)を車両100の進行方向に沿って複数に区分けする。
図6は、基準曲率の旋回路の区分けの一例を示す図である。
図6では、基準曲率の旋回路を、旋回路に入る手前の直線区間である第1区間、旋回路進入時の第2区間、旋回途中の第3区間、第4区間、旋回路を抜けたときの第5区間、更に、旋回路を抜けた直後の直線区間である第6区間の6個の区間に分けている。
なお、図6に示す「A」は位置取りの傾向を示し、「D」は加減速のタイミングの傾向を示すが、係る傾向については後で説明する。
車高制御ユニット220は、基準曲率の旋回路の区分けを実施した後、ステップS505に進み、区分けした区間のうちの次の区間に車両100が進入したか否かを判断し、次の区間への車両100の進入を判断するとステップS506に進み、次の区間に車両100が進入していない場合は本ルーチンを終了させる。
車高制御ユニット220は、まず、車両100が第1区間に進入したことを検知してステップS506に進む。
車高制御ユニット220は、ステップS506(検出部)で、車両100の車線内(道路幅)での位置取りを取得する。
なお、車高制御ユニット220は、車両100の位置取りを、GPSによる位置情報と地図情報との組み合わせから取得したり、カメラやレーダから取得したりすることができる。
ここで、車高制御ユニット220は、例えば、車両100が車線内の旋回外側寄りを走行しているか、車両100が車線の略中央を走行しているか、車両100が車線内の旋回内側寄りを走行しているかの3種類に位置取りを区別する。
車高制御ユニット220は、次のステップS507で、車両100の位置取りの取得を完了したか否かを判断し、位置取りの取得が完了していないときはステップS506に戻り、位置取りの取得が完了するとステップS508に進む。
車高制御ユニット220は、位置取りの取得が完了してステップS508(検出部)に進むと、車両100の加減速状態を取得する。
ここで、車高制御ユニット220は、例えば、車両100が加速しているか減速しているか一定の速度で走行しているかを判別し、更に、加速状態を大きな加速状態、小さい加速状態に区別し、同様に、減速状態を大きな減速状態、小さい減速状態に区別する。
なお、車高制御ユニット220は、車両100の加減速状態を、加速度センサ235や車輪速センサ236などの検出出力から取得することができる。
車高制御ユニット220は、次のステップS509で、車両100の加減速状態の取得を完了したか否かを判断し、加減速状態の取得が完了していないときはステップS508に戻り、加減速状態の取得が完了するとステップS510に進む。
車高制御ユニット220は、ステップS510で、車両100が基準曲率の旋回路(基準旋回路)を通過したか否かを判断する。
そして、車両100が基準道路を通過していない場合、車高制御ユニット220は、次の区間での車両100の位置取り及び加減速状態を取得するために、ステップS505に戻る。
上記のようにして、車高制御ユニット220は、基準曲率の旋回路における車両100の位置取り及び加減速状態の取得を、第1区間から第6区間までのそれぞれについて実施する。
図7は、基準曲率の旋回路(基準道路)での車両100の位置取りのパターンを例示する図である。
図7のパターンAは、車両100が基準曲率の旋回路を走行するときに、車両100が車線内の外寄り、換言すれば、旋回外側を維持して走行するように運転者が操舵する傾向を示す。
また、図7のパターンBは、車両100が基準曲率の旋回路を走行するときに、車両100が車線内の内寄り、換言すれば、旋回内側を維持して走行するように運転者が操舵する傾向を示す。
更に、図7のパターンCは、車両100が基準曲率の旋回路を走行するときに、車両100が旋回外側(外寄り)、旋回内側(内寄り)、旋回外側(外寄り)の順に走行して、走行経路がなるべく直線的になるように運転者が操舵する傾向を示す。
図8は、基準曲率の旋回路での車両100の加減速のパターンを例示する図である。
図8のパターンDは、旋回走行に備え旋回路の手前の直線区間で早めに減速し、また、旋回路を通過して直線路に入ってから加速を開始するように、運転者がアクセル操作及びブレーキ操作を行う傾向を示す。
一方、図8のパターンEは、旋回中に車両100が減速し、旋回中に車両100が加速するように、運転者がアクセル操作及びブレーキ操作を行う傾向であることを示し、このパターンEは、パターンDよりも運転者による減速操作が遅く、かつ、パターンDよりも運転者による加速操作が早いパターンである。
図9は、上記のパターンD,Eでの車速変化を示す。
パターンDの場合、パターンEよりも減速タイミング早くかつ加速タイミングが遅いため、低車速状態を維持する区間が長い。
これに対し、パターンEの場合、パターンDよりも減速タイミング遅くかつ加速タイミングが早いため、減速が終了してから直ぐに加速に移行し、低車速状態を維持する区間がパターンDよりも短い。
図10は、運転者の操舵操作の傾向(位置取りのパターン)がパターンAに該当し、運転者の加減速操作の傾向(加減速タイミングのパターン)がパターンDに該当するときに、車高制御ユニット220が、各区間で取得することになる位置取り及び加減速状態を示す。
位置取りのパターンAは、旋回路の進入時から通過するまでの全域で車両100が旋回外側寄りを維持して走行するので、車高制御ユニット220は、第1区間から第6区間までの全ての区間で車両100が旋回外側寄りを走行する傾向であることを学習する。
一方、加減速タイミングのパターンDは、旋回路の手前で早めに減速し、旋回路を抜けてから加速するので、車高制御ユニット220は、第1区間及び第2区間で車両100が大きく減速し、第3区間及び第4区間で車両100が一定速度を維持し、第5区間及び第6区間で大きく加速する傾向であることを学習する。
なお、車高制御ユニット220は、車両100の位置取りを路端から車両100までの距離の情報として区間毎に学習することができ、また、車両100の加減速タイミングを加速度の情報として区間毎に学習することができる。
また、車高制御ユニット220は、基準曲率の旋回路を走行する毎に運転操作の傾向(位置取りの傾向及び加減速タイミングの傾向)を毎回新たに学習することができる。
また、車高制御ユニット220は、前回学習した時点からの経過時間が所定時間以上になっていることや、前回学習した時点からの基準曲率の旋回路を走行した回数が所定回数以上になっていることなどを条件に、新たな学習を実施することができる。
更に、車高制御ユニット220は、時系列に異なるタイミングで学習した結果について平均化などの統計処理を施し、統計処理の結果を、姿勢制御に用いる運転操作の傾向として学習することができる。
また、車高制御ユニット220は、自車が基準曲率の旋回路を走行するときの先行車の有無や先行車との車間時間、車間距離に基づき、学習の実施・キャンセルを判断したり、重み付けの変更などの学習内容の調整を行ったりすることができる。
図11は、運転操作の傾向を複数の分類のうちの1つに当て嵌める処理(ステップS403)、及び、分類に応じた姿勢制御の補正の決定(ステップS405-ステップS408)を例示する。
図11に示した例は、位置取りのパターンA,B,Cと加減速タイミングのパターンD,Eとの組み合わせに応じて分類イ,ロ,ハ,・・・が予め定められ、分類イ,ロ,ハ,・・・に応じて姿勢制御のタイミングと程度とが補正される例を示す。
例えば、位置取りの傾向がパターンAで加減速タイミングの傾向がパターンDであるとき、車高制御ユニット220は、運転者の運転操作の傾向を分類イに当て嵌め、位置取りの傾向がパターンCで加減速タイミングの傾向がパターンEであるとき、車高制御ユニット220は、運転者の運転操作の傾向を分類ニに当て嵌める。
なお、車高制御ユニット220は、位置取りのパターンA,B,Cと加減速のパターンD,Eとの組み合わせの数だけ、運転操作の傾向を分類することができ、また、複数の組み合わせに対して1つの分類を当て嵌めることもできる。
図11に示した例では、姿勢制御のタイミング及び程度の補正を区間毎に定めた補正テーブルが、分類イ,ロ,ハ,・・・毎に設定される。
姿勢制御のタイミングの補正は、姿勢制御を実施するか否かを区間毎に定めることで、姿勢制御の開始タイミング及び終了タイミングを、運転者の運転操作の傾向に応じて早めたり遅くしたりする。
また、姿勢制御の程度の補正は、姿勢制御の程度を区間毎に定めることで、姿勢制御の程度(旋回外側の車高と旋回内側の車高との差)を運転者の運転操作の傾向に応じて高くしたり低くしたりする。
例えば、運転者の運転操作の傾向が分類イに当て嵌められた場合、第1区間及び第6区間で姿勢制御が無効とされ、第2区間から第5区間までの間で姿勢制御が行われるように、姿勢制御のタイミングの補正が決定される。
また、運転者の運転操作の傾向が分類イに当て嵌められた場合、姿勢制御が無効とされる第1区間及び第6区間で、姿勢制御の程度は「なし(水平車高)」に決定され、第2区間から第5区間までの間で、姿勢制御の程度は「中」に設定される。
図11に示した例では、姿勢制御の程度は、旋回内側の車輪の車高に対して旋回外側の車輪の車高を高くする度合いを示す。したがって、姿勢制御の程度「中」は、姿勢制御の程度「小」よりも、旋回外側の車輪の車高をより高くすることになる。
また、運転者の運転操作の傾向が分類ニに当て嵌められた場合、第1区間から第6区間までの間で姿勢制御が行われるようにタイミングの補正が決定され、また、第1区間から第6区間までの間で、姿勢制御の程度は「小」に設定される。
なお、姿勢制御の程度の補正は、前述のように、旋回外側の車輪の車高を高くする程度とすることができる他、標準の程度に対する補正の程度とすることができ、更に、車高の高さを具体的に示す数値とすることができる。
また、姿勢制御のタイミングの補正は、前述のように、姿勢制御の有効・無効を区間毎に指定する他、開始タイミング及び終了タイミングを道路上の地点や基準位置からの距離で示すこともできる。
図12は、運転操作の傾向の分類に基づく姿勢制御の補正の具体例、換言すれば、ステップS305-ステップS314の具体例を示す。
図12は、位置取りの傾向がパターンAで加減速タイミングの傾向がパターンDであって、運転者の運転操作の傾向が分類イに当て嵌められたときの姿勢制御の状態を示す。
運転操作の傾向が分類イに当て嵌まる場合、図12に示したように、第1区間及び第6区間で姿勢制御が無効に設定されるため、第1区間から第6区間までの間で姿勢制御が実施される場合に比べて、姿勢制御の開始タイミングが遅れ、かつ、姿勢制御の終了タイミングが早まることになる。
そして、姿勢制御が無効とされる第1区間及び第6区間では水平車高に制御される一方、第2区間から第5区間までは、姿勢制御の程度が「中」程度に設定され、旋回内側の車輪の車高に対して旋回外側の車輪の車高を高くする姿勢制御が実行される。
図13は、運転者の運転操作の傾向を学習する基準道路の曲率と、姿勢制御を実施する道路の曲率との違いに基づき、姿勢制御の補正を修正する処理(ステップS409)を説明するための図である。
図13に示す例は、基準曲率の旋回路が交差点での右左折のように略直角に曲がる道路であり、係る基準曲率の旋回路において位置取りの傾向がパターンAで加減速タイミングの傾向がパターンDであって、運転者の運転操作の傾向が分類イに当て嵌められた場合を示す。
この場合、図4のフローチャートのステップS405-ステップS408では、分類イに応じた姿勢制御のタイミング及び程度の補正が設定されることになるが、姿勢制御を実施する道路の曲率が運転操作の傾向を学習したときの基準曲率と異なっても、適切な姿勢制御を実施できるように、ステップS409で曲率の違いに基づき姿勢制御のタイミング及び程度の補正を修正する。
図13は、姿勢制御を実施する道路の曲率が基準曲率よりも小さい場合、換言すれば、姿勢制御を実施する道路の曲がり具合が学習時よりも緩い場合であり、このとき、車高制御ユニット220は、姿勢制御の開始タイミングを遅らせ、かつ、姿勢制御の終了タイミングを早めるように、姿勢制御を有効とする区間を、基準曲率に適合する区間よりも前後に縮小し、また、姿勢制御の程度を基準曲率に適合する程度よりも小さくする。
なお、姿勢制御を実施する道路の曲率が基準曲率よりも大きい場合、換言すれば、姿勢制御を実施する道路の曲がり具合が学習時よりもきつい場合、車高制御ユニット220は、姿勢制御の開始タイミングを早め、かつ、姿勢制御の終了タイミングを遅らせるように、姿勢制御を有効とする区間を、基準道路の曲率に適合する区間よりも前後に拡大し、また、姿勢制御の程度を基準曲率に適合する程度と同程度か若しくはより大きくすることができる。
但し、車高制御ユニット220は、姿勢制御を実施する道路の曲率と基準曲率との違いに基づき、姿勢制御のタイミングと程度とのいずれか一方のみを修正することができ、また、姿勢制御を実施する道路の曲率と基準曲率との偏差の絶対値が大きくなるほど修正度合いを大きくすることができる。
係る姿勢制御のタイミング及び程度の補正の修正によって、運転操作の傾向を学習したときの道路の曲率と、学習結果に基づき姿勢制御を実施する道路の曲率とが異なっても、過不足のない姿勢制御を実施でき、走行安定性を向上させることができる。
また、車高制御ユニット220は、運転操作の傾向を学習したときの車速と、姿勢制御を実施するときの車速との違いに基づき、姿勢制御の補正を修正する処理(ステップS409)を実施することができる。
具体的には、運転操作の傾向を学習したときの車速よりも速い車速の場合、車高制御ユニット220は、姿勢制御の開始タイミングを早め、かつ、姿勢制御の終了タイミングを遅らせるように、姿勢制御を有効とする区間を、運転操作の傾向を学習したときの車速に適合する区間よりも前後に拡大し、また、姿勢制御の程度を、運転操作の傾向を学習したときの車速に適合する程度よりも大きくする。
また、運転操作の傾向を学習したときの車速よりも遅い車速の場合、車高制御ユニット220は、姿勢制御の開始タイミングを遅らせ、かつ、姿勢制御の終了タイミングを早めるように、姿勢制御を有効とする区間を、運転操作の傾向を学習したときの車速に適合する区間よりも前後に縮小し、姿勢制御の程度を、運転操作の傾向を学習したときの車速に適合する程度よりも小さくする。
なお、車高制御ユニット220は、運転操作の傾向を学習したときの車速と、姿勢制御を実施するときの車速との違いに基づき、姿勢制御の補正を修正する処理において、姿勢制御のタイミングと程度とのいずれか一方のみを車速の違いに応じて修正することができる。
また、車高制御ユニット220は、運転操作の傾向を学習したときの車速と、姿勢制御を実施するときの車速との偏差の絶対値が大きくなるほど修正度合いを大きくすることができる。
また、車高制御ユニット220は、曲率の違いに応じた修正処理と車速の違いに応じた修正処理とのいずれか一方のみを実施することができる。
また、車高制御ユニット220は、車両100が基準曲率の旋回路に進入するときの車速が第1速度を超えるとき、及び/又は、第2速度(第1速度>第2速度)を下回るときに、学習を禁止することができる。
また、車高制御ユニット220は、運転操作の傾向に基づく姿勢制御を実施するときの車速が第3速度を超えるとき、及び/又は、第4速度(第3速度>第4速度)を下回るときに、運転操作の傾向に基づく補正を禁止することができる。
また、車高制御ユニット220は、車速の情報に代えて、車両100の動力源である内燃機関やモータの運転状態の情報を用いて、姿勢制御のタイミング及び程度を修正することができる。
例えば、内燃機関を動力源とする車両100であれば、車高制御ユニット220は、内燃機関の回転速度、吸入空気量、燃料噴射量、点火時期、目標トルクなどの情報を用いることができる。
図14は、運転者の運転操作の傾向によって発生する課題と、係る課題を解消するための姿勢制御の補正処理との相関を示す。
例えば、旋回路の入口においては、運転者の運転操作の傾向によって、姿勢制御の開始タイミングが早すぎる場合と遅すぎる場合とが生じる。
そして、姿勢制御の開始タイミングが早すぎる場合は、車両100の直進中に姿勢制御が実施されて車体が左右方向に傾斜するという課題が生じ、姿勢制御の開始タイミングが遅すぎる場合は、車両100が旋回中であるにも関わらず姿勢制御が実施されずに水平車高を維持し、走行安定性が損なわれる可能性がある。
これに対し、車高制御ユニット220は、姿勢制御の開始タイミングが早すぎることになる運転操作の傾向の場合、姿勢制御の開始タイミングを遅らせ、逆に、姿勢制御の開始タイミングが遅すぎることになる運転操作の傾向の場合、姿勢制御の開始タイミングを早める。
また、旋回路の出口においても、運転者の運転操作の傾向によって、姿勢制御の終了タイミングが早すぎる場合と遅すぎる場合とが生じる。
そして、姿勢制御の終了タイミングが早すぎる場合は、車両100が旋回中であるにも関わらず姿勢制御がキャンセルされて水平車高に戻ってしまい、走行安定性が損なわれる可能性がある。
一方、姿勢制御の終了タイミングが遅すぎる場合は、車両100の旋回路を抜けて直進しているのに姿勢制御が実施されて車体が左右方向に傾斜するという課題が生じる。
これに対し、車高制御ユニット220は、姿勢制御の終了タイミングが早すぎることになる運転操作の傾向の場合、姿勢制御の終了タイミングを遅らせ、逆に、姿勢制御の終了タイミングが遅すぎることになる運転操作の傾向の場合、姿勢制御の終了タイミングを早める。
また、旋回路の全般においては、姿勢制御の調整程度、つまり、旋回外側の車輪の車高を上げる度合いが、運転者の運転操作の傾向によって大きすぎる場合と小さすぎる場合とを生じる。
そして、姿勢制御の調整程度が大きすぎる場合は、車体が左右方向に傾斜しすぎるという課題が生じ、姿勢制御の調整程度が小さすぎる場合は、車体の左右方向の傾斜が足りずに走行安定性を維持する効果が目減りするという課題が生じる。
これに対し、車高制御ユニット220は、姿勢制御の調整程度が大きすぎることになる運転操作の傾向の場合、姿勢制御の調整程度を小さくし、逆に、姿勢制御の調整程度が小さすぎることになる運転操作の傾向の場合、姿勢制御の調整程度を大きくする。
上記のように、車高制御ユニット220は、運転者の運転操作の傾向(運転者の癖)に合わせて姿勢制御を実施するので、運転操作の傾向の違いに起因する違和感の発生や走行安定性の低下を抑制することができる。
上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
例えば、運転者の運転操作の傾向による姿勢制御の補正を実施するか禁止するかを、運転者が任意に選択できる操作部を車両100に設けることができる。
また、運転者が自身の運転操作の傾向(換言すれば、姿勢制御のタイミング及び程度の補正)を指定する操作部を車両100に設け、車高制御ユニット220が、運転者が指定した運転操作の傾向に基づき姿勢制御を補正することができる。
また、車高制御ユニット220は、運転者を判別する手段を備え、運転操作の傾向の学習及び学習結果に基づく姿勢制御の補正、又は、運転操作の傾向に基づく姿勢制御の補正の許可・禁止を、判別した運転者毎に実施することができる。
運転者を判別する手段は、例えば、運転席に加わる荷重(運転者の体重)を判別する手段、虹彩や顔を認証する手段、シートポジションを学習する手段などである。
また、運転者の運転操作の傾向に基づく補正の制限を、運転者が任意に指定できる操作部を車両100に設けることができる。
また、車高制御ユニット220は、運転者の運転操作の傾向に基づく補正を、時間、距離、アクセル操作数などに基づき自動的に解除することができる。
また、各車輪における車高を個別に調整する車高調整部は、空気ばねに限定されず、減衰力可変ダンパやアクチュエータによる弾性可変ばねなどを用いることができる。
また、運転操作の傾向の学習する旋回路は略直角に曲がる道路に限定されず、また、車高制御ユニット220は、曲率が相互に異なる複数の旋回路それぞれで運転操作の傾向を学習し、姿勢制御を実施する旋回路の曲率と近い曲率のときの学習結果を参照して姿勢制御を補正することができる。
100…車両、200…車高制御装置、210…車高調整部、210FL,210FR,210RL,210RR…空気ばね、220…車高制御ユニット、221…旋回経路情報取得部、222…車高制御部、223…操作傾向取得部

Claims (3)

  1. 車高制御装置であって、
    車両の各車輪に設けられ、前記各車輪における車高を個別に調整する車高調整部と、
    前記車両の走行中における旋回経路情報を取得する旋回経路情報取得部と、
    前記旋回経路情報に基づき前記車高調整部を制御して、旋回外側の車高を旋回内側の車高よりも高くする姿勢制御を実施する車高制御部と、
    旋回走行中における前記車両の運転者の運転操作の傾向を取得する操作傾向取得部と、
    前記運転操作の傾向を検出する検出部と、
    を備え、
    前記操作傾向取得部は、前記車両が基準曲率の旋回路を走行するときに、前記検出部が検出した前記運転操作の傾向を学習し、
    前記車高制御部は、前記操作傾向取得部が学習した前記運転操作の傾向に基づき前記姿勢制御を変更する、
    車高制御装置。
  2. 請求項記載の車高制御装置であって、
    前記車高制御部は、前記基準曲率と実際の旋回路の曲率との違いに応じて、前記運転操作の傾向に基づく前記姿勢制御の変更を修正する、
    車高制御装置。
  3. 車高制御装置であって、
    車両の各車輪に設けられ、前記各車輪における車高を個別に調整する車高調整部と、
    前記車両の走行中における旋回経路情報を取得する旋回経路情報取得部と、
    前記旋回経路情報に基づき前記車高調整部を制御して、旋回外側の車高を旋回内側の車高よりも高くする姿勢制御を実施する車高制御部と、
    旋回走行中における前記車両の運転者の運転操作の傾向を取得する操作傾向取得部と、
    前記運転操作の傾向を検出する検出部と
    を備え、
    前記操作傾向取得部は、前記検出部が検出した前記運転操作の傾向を学習し、
    前記車高制御部は、前記操作傾向取得部が学習した前記運転操作の傾向に基づき前記姿勢制御を変更するよう構成されるとともに、前記操作傾向取得部が前記運転操作の傾向を学習したときの車速と実際の車速との違いに応じて、前記運転操作の傾向に基づく前記姿勢制御の変更を修正する、
    車高制御装置。
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