车辆运动控制装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够实现如下目标轨道跟随的车辆运动控制装置及其方法：即便车辆正在转弯，驾驶员的不谐调感也较少，且保持了行驶稳定性。本发明专利技术的车辆运动控制装置具备：目标轨道获取部(1a)，其获取用以使车辆行驶的目标轨道；以及速度控制部(1ca)，其进行以所述车辆产生的车辆行进方向为正的前后加速度的增加或减少，在所述车辆的转弯过程中所述车辆脱离所述目标轨道的情况下，所述速度控制部(1ca)进行使所述前后加速度增加或减少的前后加速度控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆运动控制装置及其方法
本专利技术涉及一种车辆运动控制装置及其方法，尤其涉及一种以车辆的运动状态变得较佳的方式对车辆进行加减速的车辆运动控制装置及其方法。
技术介绍
以往，已知有如下横摆力矩控制技术：根据摄像机信息、GPS、地图信息等来设定目标轨道，通过舵角和车辆左右轮胎的制驱动力差使车辆产生横摆力矩以跟随该目标轨道(例如，专利文献1、2)。这种控制技术能够防止车辆大幅偏离目标轨道而脱离车道，从而能够期待减轻驾驶员的驾驶负担的效果。此外，在车辆运动的控制范围扩展到自动驾驶时，这种技术是必需的。但是，在基于使用舵角的横摆力矩控制的轨道跟随辅助中，舵角控制会使得操舵角直接发生变化，因此存在该操舵角变化使驾驶员感到不谐调的情况。因此，难以实现在从目标轨道的脱离较小的区域内提高轨道跟随性这样的控制，必须将控制介入场景限定在车辆脱离车道这样的情况。此处，作为避免将由舵角控制引起的操舵角变化传达给驾驶员的方法，例如已知有线控转向这样的系统(例如，专利文献3)。在上述线控转向系统中，操舵角与轮胎实际舵角是割裂的，可以独立于操舵角来控制轮胎实际舵角。由此，在轨道跟随控制中，能在不改变操舵角的情况下控制轮胎实际舵角。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本专利特开2013-126854公报【专利文献2】日本专利特开2010-126077公报【专利文献3】日本专利特开2015-74425公报
技术实现思路
【专利技术要解决的问题】然而，在上述方法中，在实现轨道跟随辅助控制时，需要线控转向这样的特殊系统。此外，在基于舵角的目标轨道跟随控制中，存在无法实现在转弯时保持了行驶稳定性的跟随控制的情况。例如，在正以轮胎的侧偏角较大的状态转弯的情况下，即便通过舵角控制增加轮胎实际舵角的绝对值以减小转弯半径，也无法产生期待的横摆力矩，导致目标轨道的跟随性降低。此外，在轮胎实际舵角的绝对值较大的状态下的转弯中，在因外部干扰等而导致车辆行为发生混乱时，行驶稳定性有可能降低。本专利技术是鉴于所述问题而成，其目的在于提供一种能够实现如下目标轨道跟随的车辆运动控制装置及其方法：该目标轨道跟随利用在改变转弯中的车辆的前后加速度时其转弯半径会发生变化这一点，即便车辆正在转弯，驾驶员的不谐调感也较少，且保持了行驶稳定性。【解决问题的技术手段】为了解决上述问题，本专利技术的车辆运动控制装置的特征在于，具备：目标轨道获取部，其获取用以使车辆行驶的目标轨道；以及速度控制部，其进行以所述车辆正发生的车辆行进方向为正的前后加速度的增加或减少，在所述车辆的转弯过程中所述车辆脱离所述目标轨道的情况下，所述速度控制部进行使所述前后加速度增加或减少的前后加速度控制。此外，本专利技术的车辆运动控制方法的特征在于，在车辆的转弯过程中所述车辆脱离使该车辆行驶的目标轨道的情况下，进行前后加速度控制，所述前后加速度控制使以所述车辆正发生的车辆行进方向为正的前后加速度增加或减少。【专利技术的效果】根据本专利技术，能够实现如下目标轨道跟随而不需要线控转向这样的特殊系统：即便车辆正在转弯，驾驶员的不谐调感也较少，且保持了行驶稳定性。上述以外的课题、构成及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。附图说明图1为表示搭载有本专利技术的车辆运动控制装置的车辆的车辆转弯时的目标轨道的一例的概念图。图2为表示搭载有本专利技术的车辆运动控制装置的车辆的车辆转弯时的行驶轨道(曲率)、操舵角、前后加速度的时间变化的概念图。图3为表示搭载有本专利技术的车辆运动控制装置的车辆的车辆转弯时的行驶轨道(曲率)、操舵角、前后加速度的时间变化的概念图。图4为表示搭载有本专利技术的车辆运动控制装置的车辆的车辆转弯时的行驶轨道(曲率)、操舵角、前后加速度的时间变化的概念图。图5为表示搭载有本专利技术的车辆运动控制装置的车辆的车辆转弯时的目标轨道与车辆位置的关系的概念图，(A)为表示车辆位置为目标轨道的转弯外侧的情况的图，(B)为表示车辆位置为目标轨道的转弯内侧的情况的图。图6为表示搭载有本专利技术的车辆运动控制装置的车辆的车辆转弯时的目标轨道与车辆位置的关系的概念图。图7为表示搭载有本专利技术的车辆运动控制装置的第1实施方式的车辆的内部构成的概念图。图8为表示本专利技术的车辆运动控制装置的第1实施方式的内部构成的构成图。图9为本专利技术的车辆运动控制装置的第1实施方式的运算流程图。图10为表示本专利技术的车辆运动控制装置的第1实施方式中的目标轨道的概念图。图11为表示本专利技术的车辆运动控制装置的第1实施方式中的目标轨道的概念图。图12为表示本专利技术的车辆运动控制装置的第1实施方式中的目标轨道的概念图。图13为本专利技术的车辆运动控制装置的第1实施方式的目标控制量运算的运算流程图。图14为以时间序列表示本专利技术的车辆运动控制装置的第1实施方式中的横摆力矩增减量及前后加速度增减量的运算结果的概念图。图15为表示搭载有本专利技术的车辆运动控制装置的第2实施方式的车辆的内部构成的概念图。图16为表示本专利技术的车辆运动控制装置的第2实施方式的内部构成的构成图。图17为本专利技术的车辆运动控制装置的第2实施方式的运算流程图。图18为本专利技术的车辆运动控制装置的第2实施方式的目标控制量运算的运算流程图。图19为以时间序列表示本专利技术的车辆运动控制装置的第2实施方式中的操舵角及前后加速度增减量的运算结果的概念图。具体实施方式下面，参考附图，对本专利技术的车辆运动控制装置及其方法的实施方式进行说明。在实施方式的具体说明之前，首先，使用图1～图6，对目标轨道以及基于车辆运动状态的速度控制方法进行概述，以使得本专利技术容易理解。再者，在本实施方式中，在以车辆的重心点为原点、以车辆的前后方向为x、以垂直于前后方向的方向(车辆的横(左右)方向)为y的情况下，将x方向的加速度设为前后加速度，将y方向的加速度设为横向加速度。此外，关于前后加速度，在以车辆前方为正即车辆正朝前方行进时，将使其速度增加的前后加速度设为正。此外，关于横向加速度，在车辆正朝前方行进时，将左转(逆时针)转弯时产生的横向加速度设为正，将反方向设为负。此外，将左转的转弯半径设为正，将其倒数设为车辆行驶曲率。同样地，关于目标轨道，也是将左转的转弯半径设为正，将其倒数设为目标轨道曲率。此外，将左转(逆时针)方向的操舵角设为正。图1在本专利技术的速度控制的说明时展示了具有直线区间、缓和曲线区间、曲率固定区间的目标轨道(例如，根据摄像机信息、GPS、地图信息等设定的目标轨道)以及在该轨道上行驶的车辆的概念图。图2展示了如下情况下的车辆行驶曲率、操舵角、前后加速度的时间变化的概念图：作为本专利技术的速度控制的一形态，在车辆在图1所示的目标轨道上行驶时，在转弯中因路面摩擦变化或侧风等某种外部干扰而导致车辆的行驶轨道脱离了所述目标轨道时，使用目标轨道的曲率(目标轨道曲率)和车辆的行驶轨道的曲率(车辆行驶曲率)来进行速度控制。再者，作为参考，一并展示了使用所述目标轨道曲率和车辆行驶曲率来进行以往的基于舵角的横摆力矩控制时的车辆行驶曲率、操舵角、前后加速度的时间变化的概念图。再者，在本实施方式中，是以前轮的轮胎实际舵角根据操舵角而成比例地变化的车辆为前提。此处，图2中，以实线表示的a及a′分别为本实施方式的车辆运动控制装置所引起的操舵角及前后加速度的时间变化，在曲率的图表中，以实线表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆运动控制装置，其特征在于，具备：目标轨道获取部，其获取用以使车辆行驶的目标轨道；以及速度控制部，其进行以所述车辆产生的车辆行进方向为正的前后加速度的增加或减少，在所述车辆的转弯过程中所述车辆脱离所述目标轨道的情况下，所述速度控制部进行使所述前后加速度增加或减少的前后加速度控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.30 JP 2015-2140821.一种车辆运动控制装置，其特征在于，具备：目标轨道获取部，其获取用以使车辆行驶的目标轨道；以及速度控制部，其进行以所述车辆产生的车辆行进方向为正的前后加速度的增加或减少，在所述车辆的转弯过程中所述车辆脱离所述目标轨道的情况下，所述速度控制部进行使所述前后加速度增加或减少的前后加速度控制。2.根据权利要求1所述的车辆运动控制装置，其特征在于，在所述车辆的转弯过程中检测到所述车辆脱离了所述目标轨道而要减少所述车辆的转弯半径的情况下，所述速度控制部进行减少所述前后加速度的前后加速度控制。3.根据权利要求1所述的车辆运动控制装置，其特征在于，在所述车辆的转弯过程中检测到所述车辆脱离了所述目标轨道而要增加所述车辆的转弯半径的情况下，所述速度控制部进行增加所述前后加速度的前后加速度控制。4.根据权利要求1所述的车辆运动控制装置，其特征在于，还具备进行所述车辆的横摆力矩控制的横摆力矩控制部，在所述车辆的转弯过程中的距所述目标轨道的脱离量大于规定阈值的情况下，所述横摆力矩控制部进行所述横摆力矩控制。5.根据权利要求4所述的车辆运动控制装置，其特征在于，在所述车辆的转弯过程中所述车辆脱离所述目标轨道的情况下，所述速度控制部进行使所述前后加速度增加或减少的前后加速度控制，在所述前后加速度控制后的距所述目标轨道的脱离量大于规定阈值的情况下，所述横摆力矩控制部进行所述横摆力矩控制。6.根据权利要求4所述的车辆运动控制装置，其特征在于，所述横摆力矩控制部具备舵角控制部及直接横摆力矩控制部中的至少一方，所述舵角控制部控制轮胎的实际舵角，所述直接横摆力矩控制部通过车辆行进方向右侧的轮胎产生的驱动力或制动力与车辆行进方向左侧的轮胎产生的驱动力或制动力的差分来控制车辆产生的横摆力矩。7.根据权利要求6所述的车辆运动控制装置，其特征在于，在所述车辆的转弯过程中检测到所述车辆脱离了所述目标轨道而要减少所述车辆的转弯半径的情况下，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥绚也，横山笃，今村政道，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP