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公開番号2024175271
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-18
出願番号2023092921
出願日2023-06-06
発明の名称車両制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人中部国際特許事務所
主分類B60W 30/02 20120101AFI20241211BHJP(車両一般)
要約【課題】計算の負荷を低減して車両の挙動を予測することができる車両制御装置を提供すること。
【解決手段】車両制御装置10は、路面Rの状態を表す路面情報Irを取得する路面情報取得部11と、制御入力を用いて車両Mの挙動を予測する予測部12と、を含んで構成される。予測部12は、複数の制御入力候補の各々を車両Mの二次元的な挙動を表現可能な簡易モデルに適用して、それぞれの簡易モデルが路面Rを走行したと仮定した場合における車輪の走行軌跡を予測する。又、予測部12は、路面情報取得部11から取得した路面情報Irに基づいて、各々の走行軌跡に沿った路面プロファイルを取得する。そして、予測部12は、路面プロファイルに起因して変化する車輪の路面Rに対する接地性及び簡易モデルにおける乗り心地を評価することにより、簡易モデルに適用した複数の制御入力候補のうちから特定の制御入力候補を抽出して選定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
車両の進行方向前方の路面の状態を表す路面情報を取得する路面情報取得部と、
前記車両の制御に関連して入力可能な制御入力を用いて前記車両の挙動を予測する予測部と、を含んで構成され、
前記予測部は、
前記路面情報取得部から前記路面情報を取得し、
前記制御入力になり得る複数の制御入力候補の各々を前記車両の二次元的な挙動を表現可能な簡易モデルに適用して、それぞれの前記簡易モデルが前記路面を走行したと仮定した場合における前記簡易モデルの車輪の走行軌跡を予測し、
前記路面情報に基づいて、各々の前記制御入力候補に対応する前記走行軌跡に沿った前記路面の路面変位を表す路面プロファイルを取得し、
前記路面プロファイルに起因して変化する前記車輪の前記路面に対する接地性及び前記簡易モデルにおける乗り心地を評価することにより、前記簡易モデルに適用した複数の前記制御入力候補のうちから特定の前記制御入力候補を抽出して選定する、
車両制御装置。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
前記予測部は、選定した前記制御入力候補を前記車両の三次元的な挙動を表現可能な詳細モデルに適用して、前記車両の挙動である三次元車両運動を予測する、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記予測部は、選定した前記制御入力候補について、前記接地性及び前記乗り心地が良好である順に順位付けする、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記予測部は、順位付けした前記制御入力候補の順位上位から順に前記車両の挙動を表現する詳細モデルに適用して前記車両の三次元車両運動を予測する、
請求項３に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記予測部は、予測した前記車両の挙動が所定状態に至らない前記制御入力候補を最終的に前記制御入力として決定する、
請求項１－４の何れか一項に記載の車両制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、特許文献１に開示された車両制御装置が知られている。従来の車両制御装置は、モデル予測制御において、計算負荷を抑制するために、予測点の間隔を車両の近位から遠位に向けて増加するように設定する。そして、従来の車両制御装置では、車両の近位側の予測点の重みよりも遠位側の予測点の重みの方が小さく設定することにより、運転者に違和感を与えることのない予測走行経路を算出するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１７２０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両がオフロードを走行する際、舗装された路面と比較して路面変位に伴う路面入力が大きくなる。これにより、車両においては、接地性の悪化や乗り心地の悪化を招くと共に、転倒リスクや横滑りリスク等の増加が予想される。このため、例えば、従来の車両制御装置でも行うモデル予測制御において、車両の挙動を計算して予測し、接地性や乗り心地、転倒リスク等を予め評価することにより、より安全な走行が可能になると考えられる。
【０００５】
しかしながら、従来の車両制御装置は、モデル予測制御において、予測走行経路を算出する際に路面の形状に関する路面情報を加味していない。又、モデル予測制御において、例えば、車両の制御に関連する全ての制御入力に対して車両の挙動を計算して予測することは、計算の負荷が高くなって現実的ではない。
【０００６】
本発明の目的は、計算の負荷を低減して車両の挙動を予測することができる車両制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両制御装置は、路面情報取得部と、予測部と、を含んで構成される。路面情報取得部は、車両の進行方向前方の路面の状態を表す路面情報を取得する。予測部は、車両の制御に関連して入力可能な制御入力を用いて車両の挙動を予測する。本発明の車両制御装置においては、予測部は、路面情報取得部から路面情報を取得する。又、予測部は、制御入力になり得る複数の制御入力候補の各々を車両の挙動を表現する簡易モデルに適用して、それぞれの簡易モデルが路面情報によって表される路面を走行したと仮定した場合における簡易モデルの車輪の走行軌跡を予測する。そして、予測部は、路面情報に基づいて、各々の制御入力候補に対応する走行軌跡に沿った路面の路面変位を表す路面プロファイルを取得し、路面プロファイルに起因して変化する車輪の路面に対する接地性及び簡易モデルにおける乗り心地を評価することにより、簡易モデルに適用した複数の制御入力候補のうちから特定の制御入力候補を抽出して選定する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、予測部は、車両の簡易モデルを用いて路面プロファイルを取得して予め接地性及び乗り心地を評価することにより、制御入力候補を絞り込むことができる。そして、予測部は、絞り込んだ特定の制御入力候補を用いて車両の挙動を計算して予測することができる。従って、例えば、全ての制御入力を用いて車両の全ての挙動を計算する場合に比べ、制御入力の数を絞ることによって計算の回数を減らすことができるため、予測部は、計算の負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態の車両及び車両制御装置の概略的な構成図である。
簡易モデルにおける走行軌跡を説明するための図である。
簡易モデルにおけるばね上及びばね下の鉛直方向の挙動を説明するための図である。
図１の予測部によって実行される制御入力決定プログラムのフローチャートである。
図１の予測部によって実行される制御入力候補選定ルーチンのフローチャートである。
ばね上及びばね下の変位の周波数特性とばね上及びばねの加速度の周波数特性とを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態である車両制御装置１０を、図面を参照しながら詳しく説明する。尚、本発明は、以下に説明する実施形態の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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