JPH0840295A

JPH0840295A - 車両挙動感覚制御装置

Info

Publication number: JPH0840295A
Application number: JP6176314A
Authority: JP
Inventors: Akinori Horiguchi; 明伯堀口; Takamasa Suetomi; 隆雅末冨
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】運転者に無用の不安感を与えることなく、車
両が横方向の挙動変化により危険域に達するのを事前回
避するのに必要な操作を運転者に効果的に促すことがで
きる車両挙動感覚制御装置を提供する。【構成】所定時間後における車両の横方向の挙動変化
をその横加速度の検出値に基づいて予測する手段１８
と、この予測された挙動変化を上記所定時間後に運転者
が知覚できるか否かを予測する手段２０と、将来におけ
る車両挙動の危険度を予測する手段２２と、車両の横方
向の挙動変化に対して運転者が受ける感覚を増大または
減少させて運転者に付与する手段２６と、上記知覚可否
予測結果および危険度予測結果に基づいて、挙動感覚付
与手段２６による挙動感覚付与量を増減制御する制御手
段２４とを備えてなる。これにより、車両が危険域に近
づきつつある場合には危険域に近づきつつあることを操
縦感覚として運転者に実感させる一方、危険域に近づく
おそれがない場合には無用な不安感を与えるのを防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、車両の横方向の挙動
変化に対して運転者が受ける感覚を増減して運転者に付
与する車両挙動感覚制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、４輪操舵装置あるいはマルチリン
クによる車輪のトーコントロール機構等の技術向上によ
り車両の旋回性能が格段に向上し、車両の限界性能も向
上してきている。

【０００３】上記４輪操舵装置においては、一般に、高
速時の車線変更では後輪を同相に操舵して高速安定性を
確保し、低速旋回時には逆相に操舵して小回り性能を向
上させるようになっているが、例えば特開昭５７−６０
９７４号公報には、このような４輪操舵装置において、
車両の旋回走行時における減速度または加速度を検出
し、これに応じて後輪操舵を行うことにより、車両の走
行軌跡あるいは車両姿勢の急激な変化（スピン現象ある
いはドリフト現象等）を防止するものが開示されてい
る。また、特開昭６３−１７８９５１号公報に開示され
た車両の補助操舵装置では、前後輪を補助操舵し旋回性
能を向上させる工夫がなされている。さらに、特開平３
−１１２７５４号公報には、旋回中の制動および駆動を
四輪独立に制御して最適なヨーレートを発生させること
により、限界特性の向上を図るようにしたものが開示さ
れている。

【０００４】上記従来の各技術では、車両の限界走行性
能の向上は期待できるものの、車両側から運転者に対し
て車両挙動に関する情報を伝達する点については何ら言
及されていない。この点について言及しているものとし
ては、特開昭６３−２６３１２２号公報がある。すなわ
ち同公報には、車両のロール抑制を図るためのスタビラ
イザ剛性制御の際に、操舵角およびヨーレートに基づい
て車両がロール方向の挙動限界状態（すなわち車両が危
険域に達する直前の状態）にあることを検出し、これを
運転者に提示する技術が開示されている。

【０００５】ところで、車両が危険域に近づきつつある
状況の１つとして、高速直線走行中に車両が横風等の外
乱を受けて横方向に大きく流されるという状況がある。
このように車両の横方向の大きな挙動変化が発生すると
車両が所期の走行路から外れてしまうので、これを事前
回避できるようにすることが望まれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように車両が危険域に近づきつつあることを単に運
転者に提示するだけでは、この提示を受けても運転者は
危険域に近づきつつあることを実感として認識すること
は期待できないので、この提示により車両が危険域に達
するのを事前回避するのに必要な操作を運転者に促すこ
とは必ずしも容易ではない。

【０００７】また、運転者によっては、車両が危険域に
近づきつつあることを提示されると不安になって、パニ
ック状態に陥る可能性もあり、また不必要な操作を誘発
してかえって走行安全性を低下させる状況を作り出す可
能性も高くなる。

【０００８】本願発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、運転者に無用の不安感を与えること
なく、車両が横方向の挙動変化により危険域に達するの
を事前回避するのに必要な操作を運転者に効果的に促す
ことができる車両挙動感覚制御装置を提供することを目
的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明は、従来のよう
に車両が危険域に近づきつつあることを単に運転者に提
示するのではなく、車両の横方向の挙動変化に対して運
転者が受ける感覚を、運転者の知覚特性や車両挙動の危
険度等を考慮して、適宜増加あるいは減少させて運転者
に付与することにより、車両が危険域に近づきつつある
ことを操縦感覚として運転者に実感させ、これにより上
記目的達成を図るものである。

【００１０】すなわち、本願発明は、請求項１に記載し
たように、車両の横加速度を検出する横加速度検出手段
と、所定時間後における車両の横方向の挙動変化を前記
横加速度の検出値に基づいて予測する挙動変化予測手段
と、前記予測された挙動変化を前記所定時間後に運転者
が知覚できるか否かを予測する知覚可否予測手段と、将
来における車両挙動の危険度を予測する危険度予測手段
と、車両の横方向の挙動変化に対して運転者が受ける感
覚を増大または減少させて運転者に付与する挙動感覚付
与手段と、前記知覚可否予測手段および前記危険度予測
手段の予測結果に基づいて、前記挙動感覚付与手段によ
る挙動感覚付与量を増減制御する制御手段と、を備えて
なることを特徴とするものである。

【００１１】上記「所定時間後」とは、現時点では危険
状態に陥ってない車両が該「所定時間後」に危険状態に
陥ってしまう程は長くない時間が経過した後で、かつ、
現時点から該「所定時間後」までの間にある程度以上の
挙動変化が生じた場合に該「所定時間後」に運転者がそ
の挙動変化を知覚できる長さを有する時間が経過した後
を意味するものである。

【００１２】また、上記「将来」とは、上記「所定時間
後」よりさらに未来における時点を意味するものであ
る。

【００１３】

【発明の作用および効果】上記本願発明（請求項１記載
の発明）においては、車両の横方向の挙動変化に対して
運転者が受ける感覚（以下「横方向挙動感覚」とい
う。）を、知覚可否予測結果および危険度予測結果に基
づいて、適宜増大または減少させて運転者に付与するよ
うになっているので、車両が危険域に近づきつつある場
合には危険域に近づきつつあることを操縦感覚として運
転者に実感させる一方、危険域に近づくおそれがない場
合には無用な不安感を与えるのを防止することが可能と
なる。

【００１４】このように本願発明によれば、運転者に無
用の不安感を与えることなく、車両が危険域に達するの
を事前回避するのに必要な操作を運転者に効果的に促す
ことができる。そして、これにより、走行安全性あるい
は快適運転性を確保することができる。

【００１５】例えば、請求項２に記載したように、知覚
可否予測手段において知覚不能（所定時間後における車
両の横方向の挙動変化を該所定時間後に運転者が知覚で
きない）と予測され、かつ、危険度予測手段において危
険度大（将来における車両挙動の危険度が大きい）と予
測されたときには、横方向挙動感覚を増大して運転者に
付与するようにすれば、車両が危険域に近づきつつある
ことを運転者に早めに知覚させることができるので、危
険域に達するのを事前回避するのに必要な操作を運転者
に効果的に促すことができる。

【００１６】また、請求項３に記載したように、知覚可
否予測手段において知覚可能と予測されかつ危険度予測
手段において危険度小と予測されたときには、横方向挙
動感覚を減少して運転者に付与するようにすれば、危険
域に近づくおそれがない状況下において運転者に無用な
不安感を与えるのを防止することができる。

【００１７】上記知覚可否予測手段による知覚可否予測
の手法は、特定の手法に限定されるものではないが、一
般に、人間の知覚メカニズムとして、車両の挙動変化に
対して知覚しきい値が存在し、それ以下の挙動変化では
人間は反応しない、という点に鑑み、請求項４に記載し
たように、知覚可否予測を所定の知覚しきい値に基づい
て行うようにすることが好ましい。

【００１８】この場合、知覚しきい値には個人差がある
ことから、請求項５に記載したように、知覚しきい値を
運転者固有の値に設定するのが好ましい。

【００１９】また、知覚しきい値はドライビングシミュ
レータ等の模擬装置を用いて同定してもよいが、請求項
６に記載したように、例えば車両の横方向の挙動変化と
該挙動変化に対する運転者のステアリング操作とから知
覚しきい値を同定するようにしてもよい。

【００２０】さらに、危険度予測手段による危険度予測
の手法は、特定の手法に限定されるものではなく、例え
ば、請求項７に記載したように、車両横加速度の検出値
に基づいて行うことができる。

【００２１】また、挙動感覚付与手段は、横方向挙動感
覚を増大または減少させて運転者に付与することができ
るものであれば、対象とする感覚およびその付与方法は
特に限定されるものではないが、例えば、請求項８に記
載したように運転者のシートを車幅方向に駆動して、あ
るいは請求項９に記載したように前輪および後輪を同位
相方向に操舵して、体感的に横方向挙動感覚を付与する
ようにしてもよい。

【００２２】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら本願発明の第
１実施例について説明する。

【００２３】図１は、本実施例に係る車両挙動感覚制御
装置を示すブロック図である。

【００２４】この車両挙動感覚制御装置１０は、運転者
特性値記憶手段１２と、車両状態検出手段１４と、環境
状態検出手段１６と、挙動変化予測手段１８と、知覚可
否予測手段２０と、危険度予測手段２２と、制御手段２
４と、挙動感覚付与手段２６とを備えてなっている。

【００２５】上記運転者特性値記憶手段１２には、運転
者の横方向挙動知覚しきい値（車両の横方向の挙動変化
を運転者が知覚できる横加速度（横Ｇ）変化量の最小
値）、操作反応時間（該横方向挙動変化を運転者が知覚
してから運転者がこれに対する操作を行うまでに要する
時間）等の特性値が記憶されている。

【００２６】上記車両状態検出手段１４は、車両状態に
関する種々の状態量（操作量を含む）を検出するように
なっている。すなわち、サスペンション動作位置、アク
セル・ブレーキペダル位置、車両重心位置（車両重心位
置算出のための積載量、乗車人員、乗車位置等を含
む）、ハンドル角（操舵角）、ハンドル角速度、車速、
ヨーレート、ロール角、ロール角速度、横加速度等を検
出するようになっている。

【００２７】上記環境状態検出手段１６は、車両の走行
環境に関する状態量を検出するようになっている。すな
わち、路面状態（悪路か否か、路面摩擦係数μ、登降坂
（前後傾斜角）、カント（左右傾斜角）等）、横風の強
さ、前方障害物の有無等を検出するようになっている。

【００２８】上記挙動変化予測手段１８は、車両状態検
出手段１４から入力される検出値（本実施例においては
横加速度の検出値）に基づいて、所定時間後（例えば現
時点から０．５秒経過後）における車両の横方向の挙動
変化（横加速度変化量）を予測するようになっている。

【００２９】上記知覚可否予測手段２０は、挙動変化予
測手段１８において予測された挙動変化を上記所定時間
後に運転者が知覚できるか否かを予測するようになって
いる。この知覚可否予測は、上記予測された挙動変化量
と運転者特性値記憶手段１２に記憶されている知覚しき
い値（車両の横方向挙動変化に対する運転者の知覚しき
い値）とを比較し、挙動変化量がこの知覚しきい値を超
えていれば知覚可能、そうでなければ知覚不能と予測す
るようになっている。

【００３０】上記危険度予測手段２２は、車両状態検出
手段１４および環境状態検出手段１６から入力される検
出値に基づいて、将来（例えば現時点から０．５秒以上
経過後）における車両挙動の危険度を予測するようにな
っている。この危険度予測は、本実施例においては、危
険が予測される、危険が予測されない、のいずれか一方
が選択されるようになっている。

【００３１】上記挙動感覚付与手段２６は、横方向挙動
感覚（すなわち車両の横方向の挙動変化に対して運転者
が受ける感覚）を増大または減少させて運転者に付与す
るようになっており、この挙動感覚付与手段２６は、上
記制御手段２４により制御されるようになっている。す
なわち、上記制御手段２４は、知覚可否予測手段２０お
よび危険度予測手段２２の予測結果に基づいて、挙動感
覚付与手段２６による横方向挙動感覚付与量を増減制御
するようになっている。

【００３２】図２は、挙動感覚付与手段２６の具体例を
示す図である。

【００３３】この挙動感覚付与手段２６は、運転者のス
テアリング操作とは独立して前輪を操舵することができ
る４輪操舵装置を用いたものであって、前輪および後輪
を同位相方向に操舵することにより、体感的に横方向挙
動感覚を付与するようになっている。

【００３４】すなわち、この挙動感覚付与手段２６は、
前輪のギヤボックス３２を左右に移動させることにより
運転者のステアリング操作とは独立して前輪を操舵する
前輪用アクチュエータ３４と、後輪を操舵する後輪用ア
クチュエータ３６と、ヨーレートやロール角、ロール角
速度、横加速度等を検出するセンサユニット３８と、運
転者のステアリング操作による前輪舵角を検出する舵角
センサ４０と、上記センサユニット３８および舵角セン
サ４０から検出信号が入力され、横方向挙動感覚の増減
付与制御ロジックに基づき上記両アクチュエータ３４、
３６に指令を出す制御装置４２とを備えている。

【００３５】そして、図３（ａ）に示すように、前輪お
よび後輪が横風等の外力の作用方向に対して順方向を向
くように前後輪を同位相方向に操舵すれば、運転者は外
力の作用による横加速度に加えて上記同位相操舵による
横加速度をも感じることとなり、これにより横方向挙動
感覚増大制御が行われることとなる。また、図３（ｂ）
に示すように、前輪および後輪が横風等の外力の作用方
向に対して逆方向を向くように前後輪を同位相方向に操
舵すれば、運転者が感じる横加速度は外力の作用による
横加速度から上記同位相操舵による横加速度を減じたも
のとなり、これにより横方向挙動感覚減少制御が行われ
ることとなる。

【００３６】図４は、上記車両挙動感覚制御装置１０に
よる横方向挙動感覚制御の内容を示すフローチャートで
ある。

【００３７】まず、ステップＳ１で運転者特性値を読み
込み、ステップＳ２で車両状態（操作量を含む）および
環境状態を検出する。そして、ステップＳ３で上記所定
時間後に車両の横方向の挙動変化があるか否かを予測
し、挙動変化が予測されなければ特に問題ないので何の
制御も行わない（横方向挙動感覚の増減付与を行わな
い）。一方、挙動変化が予測されれば、ステップＳ４で
運転者がその変化を知覚できるか否かを予測する。

【００３８】ステップＳ４で知覚不能と予測されれば、
さらにステップＳ５で将来における車両挙動の危険度を
予測する。

【００３９】その結果、危険が予測されればステップＳ
６で横方向挙動感覚を増大付与する制御を行う。これに
より、車両が危険域に近づきつつあることを運転者に早
めに知覚させ、危険域に達するのを事前回避するのに必
要な操作を運転者に効果的に促す。一方、ステップＳ５
で危険が予測されなければステップＳ７で横方向挙動感
覚を減少付与する制御を行う。危険が予測されなければ
そのまま運転を継続しても特に問題はないのであるが、
このように感覚減少付与制御を行うことにより危険域に
近づくおそれがない状況下において運転者に無用な不安
感を与えるのを防止するようにするものである。

【００４０】また、ステップＳ４で知覚可能と予測され
れば、さらにステップＳ８で将来における車両挙動の危
険度を予測する。

【００４１】その結果、危険が予測されればステップＳ
９で横方向挙動感覚を増大付与する制御を行い、これに
より車両が危険域に近づきつつあることを運転者に強く
実感させて、危険域に達するのを事前回避するのに必要
な操作を運転者に効果的に促す。ただし、挙動変化を知
覚可能であれば、運転者はこの知覚に基づき自ら危険域
に達するのを事前回避するのに必要な操作を行うことが
期待されるので、図中破線で示すように何の制御も行わ
ないようにしてもよい。一方、ステップＳ８で危険が予
測されなければステップＳ１０で横方向挙動感覚を減少
付与する制御を行う。これにより、危険域に近づくおそ
れがない状況下において運転者に無用な不安感を与える
のを防止する。

【００４２】図５は、上記横方向挙動感覚制御の一例を
示すタイムチャートである。

【００４３】高速直進走行中に車両が横風等の外乱を受
けると車両には横加速度が生じて横方向に流されること
となるが、車両の横加速度があまり大きくなるとこれに
よる横方向変位により車両が所期の走行路から外れてし
まうという事態が生じる。

【００４４】そこで図示のように、車両の横加速度ａｙ
が徐々に増大して所定の設定値ａｙ₀になったときに
は、車両挙動が近い将来危険域に到達するものと予測す
る。すなわち上記設定値ａｙ₀は、そのまま横加速度ａ
ｙが増大したとすると、もし図中破線で示すように適切
な時期にステアリング修正操作が行われなければ、横加
速度が過大になり、近い将来所期の走行路から外れてし
まうような大きな横方向変位を車両に生じさせることと
なる横加速度最小値に設定されている。

【００４５】そして、図示の場合、ａｙ＝ａｙ₀になっ
たタイミングＡにおいて、該タイミングＡから所定時間
ｔ₁後（タイミングＢ）の横加速度変化を運転者が知覚
できない（すなわち該横加速度変化が知覚しきい値Δａ
ｙ₀以下）と予測されるので、アクチュエータ３４、３
６を作動させて前後輪を外力の作用方向に対して順方向
に同位相操舵し、横方向挙動感覚増大制御を行う。すな
わち、運転者に外力の作用による横加速度に加えて上記
同位相操舵による横加速度をも感じさせるようにする。
そして、この横方向挙動感覚増大制御により、知覚しき
い値Δａｙ₀を超える横加速度変化を短時間で生ぜし
め、これにより所定時間ｔ₁後（タイミングＢ）には運
転者に横加速度変化を知覚させるようにし、この知覚に
基づいて運転者に危険回避操作を行わせる。

【００４６】この危険回避操作は、具体的には外力の作
用方向に対して逆方向へのステアリング修正操作であ
り、その操作開始タイミングＣは、上記知覚から操作開
始するまでの運転者の操作反応時間をＴとすると、上記
タイミングＢからＴ時間後ということとなる。上記ステ
アリング修正操作に伴い、車両横加速度が減少し、これ
により車両挙動が危険域に到達するのが事前に回避され
る。

【００４７】もし仮に上記横方向挙動感覚増大制御が行
われなかったとすると、図中破線で示すように、運転者
が横加速度変化を知覚できるのはタイミングＡから所定
時間ｔ₀（後述するように、このｔ₀は（Δａｙ₀／ｄ
ａｙ）に等しい）後であり、ステアリング修正操作の開
始タイミングはそれからＴ時間後であるから、上記制御
が行われた場合に対して（ｔ₀−ｔ₁）時間だけステア
リング修正操作に遅れが生じ、車両の横加速度および横
方向変位の増大抑制を図りにくくなる。

【００４８】なお、上記順方向に同位相操舵は、運転者
に横加速度変化を早期に知覚させるためのものであるか
ら、一瞬間だけ行えば足りる。また、このようにするこ
とにより、運転者に横加速度変化を知覚させた後の横加
速度はできるだけ小さく感じさせることができ、安定し
た直線走行を行わせることが可能となる。

【００４９】一方、高速直線走行中に、それほど大きな
外乱ではない轍や小さな横風の影響で、ステアリング修
正操作をしなくても安定した走行を維持できるにもかか
わらず、運転者が横加速度を感じて不要なステアリング
操作を誘発することがある。このようなときには、横加
速度の変化を知覚しきい値Δａｙ₀以下に抑えるように
横方向挙動感覚減少制御を行えば、余分なステアリング
操作をしなくて済み、快適な高速走行を実現することが
できる。

【００５０】ところで、横風等の外乱による危険状態を
回避する際、上記のように横方向挙動感覚に対する増減
制御を行うことが効果的であるが、その理由は、横風等
の外乱に対する状態量変化はロール角速度、ヨーレート
等に比して横加速度の検出値にいち早く現れるからであ
る。このことは図６に示すように、実車による横風応答
について調べた実験データからも明らかである。すなわ
ち、図６に示すデータは、ある実際の車両を用いて１４
０ｋｍ／ｈの速度で横風を受けたときのデータである
が、このデータから明らかなように、横加速度がロール
角速度、ヨーレートよりも早い時点で立ち上がってお
り、そして、例えばヨーレートの変化に対する知覚しき
い値が約３ｄｅｇ／ｓであることを考慮すると、ヨーレ
ートの変化を感じる前に横加速度を感じている可能性が
非常に大きいからである。

【００５１】上記横方向挙動感覚制御において用いられ
る運転者特性値（知覚しきい値Δａｙ₀および操作反応
時間Ｔ）には個人差が存在する。そこで、次に、この運
転者特性値を運転者固有の値として計測する手段につい
て説明する。

【００５２】（ａ）ドライビング・シミュレータを用い
た運転者特性値計測手段運転者特性値は、ドライビング・シミュレータ（図７参
照）を用いて計測することができる。すなわち、図８に
示すように、一定の変化率で立ち上がる横加速度の横力
を横風として車両に与え、このときの運転者の応答時間
ｔ（横風に対する修正操舵がなされるまでの所要時間）
を計測すると、図９に示すように横加速度変化率の異な
る横風に対して異なる運転者の応答時間が得られる。

【００５３】ここに、上記知覚しきい値Δａｙ₀と応答
時間ｔとの間には次のような関係がある。

【００５４】ｔ＝ｔ₀＋Ｔ＝（Δａｙ₀／ｄａｙ）＋Ｔ …（１）ただし、ｄａｙは横加速度変化率（微分値）である。

【００５５】したがって、上記計測により得られる結果
を、図１０に示すように、横加速度変化率ｄａｙの逆数
を横軸に応答時間ｔを縦軸にとってデータ処理し、さら
に最小自乗法を用いれば、上記（１）の式の知覚しきい
値Δａｙ₀と操作反応時間Ｔを同定することができる。

【００５６】なお、図１０の各グラフは、数名の運転者
（被験者（ａ）〜（ｆ））に対して種々の横風を繰り返
して与えて応答時間の計測を行い蓄積したデータを上記
（１）式にしたがって処理したグラフである。

【００５７】（ｂ）車両搭載型の運転者特性値計測手段図１１は、実車両運転中に運転者特性値を計測する運転
者特性値計測手段５０の具体例を示すブロック図であ
る。

【００５８】この運転者特性値計測手段５０は、ヨーレ
ートセンサ５２と、ロール角センサ５４と、ロール角速
度センサ５６と、横加速度センサ５８と、ハンドル角セ
ンサ６０と、これら各センサからの出力を微分する微分
器６２Ａ〜６２Ｅと、これら各微分器からの出力の所定
値に対する大小を比較する比較器６４Ａ〜６４Ｅと、こ
れら各比較器からの出力を処理するためのＡＮＤ回路６
６、６８と、応答時間ｔを計測するためのタイマ７０
と、この応答時間ｔと横加速度の微分値ｄａｙとから知
覚しきい値Δａｙおよび操作反応時間Ｔを同定する演算
部７２とから構成されている。

【００５９】この運転者特性値計測手段５０の動作を簡
単に説明すると、まず、ヨーレートの変化やロール角の
変化でハンドル操作をしていないことを条件とするた
め、ヨーレートの微分器６２Ａからの出力、ロール角の
微分器６２Ｂからの出力およびロール角速度の微分器６
２Ｃからの出力が所定値以下となるとき、すなわちＡＮ
Ｄ回路６６の出力がＯＮのときで、かつ横加速度の微分
器６２Ｄからの出力が所定値よりも大きい値を取ったと
き、横加速度変化があったとしてＡＮＤ回路６８の出力
がＯＮとなり、タイマ７０のカウンタがスタートする。
これに対して、ハンドル角の微分器６２Ｅからの出力が
所定値よりも大きい値を取ったとき、上記横加速度変化
に対するハンドル操作があったとしてタイマ７０により
応答時間が計測され、そのときの応答時間ｔと横加速度
の微分値ｄａｙが記録される。このようにして蓄積され
たデータにより、知覚しきい値Δａｙと操作反応時間Ｔ
とを最小自乗法等により同定する。

【００６０】ここで、横加速度は加速度計で計測し、ハ
ンドル角はポテンショメータ、エンコーダなど角度が測
定できるものを適宜用いて測定すればよい。ヨーレー
ト、ロール角速度はジャイロ式、光学式、電気式等種々
のセンサを用いての測定が可能である。

【００６１】図１２は、上記運転者特性値計測手段５０
の上記動作を説明するフローチャートである。

【００６２】まず、ステップＳ１でロール角の微分値ｄ
φ、ロール角速度の微分値ｄｐ、ヨーレートの微分値ｄ
ｒ、横加速度の微分値ｄａｙを入力し、ステップＳ２で
｜ｄｒ｜＜ｄｒ₁（ヨーレート変化が生じていない）か
つ｜ｄφ｜＜ｄφ₁（ロール角変化が生じていない）か
つ｜ｄｐ｜＜ｄｐ₁（ロール角速度変化が生じていな
い）が成り立つか否かを判断する。これが成り立つ場合
には、ステップＳ３で｜ｄａｙ｜≧ｄａｙ₁（横加速度
が変化した）か否かを判断する。｜ｄａｙ｜≧ｄａｙ₁
であれば、ステップＳ４でタイマ７０のカウンタＴ₁を
ゼロリセットした後、ステップＳ６でハンドル角の微分
値ｄδＨを入力し、ステップＳ７で｜ｄδＨ｜≧ｄδＨ
₁となるまで（すなわちハンドル操作があったと判断さ
れるまで）ステップＳ５でカウンターＴ₁をインクリメ
ントして応答時間ｔを計測する。そして、ステップＳ８
でこの応答時間ｔとそのときの横加速度の微分値ｄａｙ
を蓄積し、計測時間終了まで上記の動作を繰り返す（ス
テップＳ９）。

【００６３】一方、ステップＳ３で｜ｄｐ｜≧ｄｐ₁で
なければ、ステップＳ１に戻る。

【００６４】上記計測終了後、ステップＳ１０で、応答
時間ｔおよび横加速度の微分値ｄａｙより、上記（１）
式に基づいて最小自乗法により知覚しきい値Δａｙと操
作反応時間Ｔとを同定する。

【００６５】以上詳述したように、本実施例において
は、車両の横方向の挙動変化に対して運転者が受ける感
覚を、知覚可否予測結果および危険度予測結果に基づい
て、適宜増大または減少させて運転者に付与するように
なっているので、車両が危険域に近づきつつある場合に
は危険域に近づきつつあることを操縦感覚として運転者
に実感させる一方、危険域に近づくおそれがない場合に
は無用な不安感を与えるのを防止することができる。

【００６６】このように本実施例によれば、運転者に無
用な不安感を与えることなく、車両が危険域に達するの
を事前回避するのに必要な操作を運転者に効果的に促す
ことができる。そして、これにより、走行安全性あるい
は快適運転性を確保することができる。

【００６７】上記実施例においては、挙動感覚付与手段
として、４輪操舵装置を用い、前輪および後輪を同位相
方向に操舵して体感的に横方向挙動感覚を付与するよう
に構成された挙動感覚付与手段２６を採用したが、図１
３に示すようなシートスライド式の挙動感覚付与手段２
６´を採用してもよい。この挙動感覚付与手段２６´
は、運転者のシート８２を、ベアリング８４およびレ−
ル８６を介して車幅方向にスライド可能に車体に取り付
けるとともにこれをアクチュエータ８８で駆動可能と
し、制御装置９０により横方向挙動感覚の増減付与制御
ロジックに基づき油圧源９２を介してこのアクチュエー
タ８８に指令を出すように構成されており、車両の挙動
には何の影響も及ぼさずに運転者にのみ横方向挙動感覚
を増減付与するようになっている。すなわち、車両挙動
に対して順方向にシート８２をスライドさせれば、運転
者は外力の作用による横加速度に加えて上記シートスラ
イドによる横加速度をも感じることとなり、これにより
横方向挙動感覚増大制御が行われることとなる。一方、
車両挙動に対して逆方向にシート８２をスライドさせれ
ば、運転者は外力の作用による横加速度から上記シート
スライドによる横加速度を減じた横加速度を感じること
となり、これにより横方向挙動感覚減少付与制御とな
る。上記シート８２をスライドさせる範囲は、知覚しき
い値を超える横加速度が得られる程度で十分なので、あ
まり大きく取る必要はない。

【００６８】本実施例においては、説明簡単化のため、
上記危険度予測として、危険が予測される、危険が予測
されない、のいずれか一方を選択するようにしたが、表
１に示すように、車両状態検出手段１４および環境状態
検出手段１６から入力される種々の検出値（路面状態、
横方向の挙動変化の原因となる外乱の種類（横風、轍）
およびその大小、車速、車両特性、運転者のステアリン
グ操作内容等）に応じて危険度を大中小の３段階で予測
するとともに、車両の横方向の挙動変化（横加速度変
化）も場合分けし、その結果に基づいて横方向挙動感覚
付与制御をきめ細かく行うようにしてもよい。

【００６９】

【表１】

【００７０】また、図１４および１５に示すフローチャ
ートに従って横方向挙動感覚付与制御を行うようにして
もよい。

【００７１】このフローチャートにおいては、まず、図
１４に示すように、運転者の知覚しきい値Δａｙをステ
ップＳ１で設定する。続いてステップＳ２でハンドル角
δＨを入力し、ステップＳ３で｜δＨ｜≧δＨ₀（δＨ
₀：設定値）であれば、カーブ走行中であると判断し、
カーブ走行の処理を行う（ステップＳ４）。なお、この
カーブ走行の処理においても、以下に述べる直線走行の
処理の場合と同様のステップで処理を行う。

【００７２】ステップＳ３で直線と判断されたときは、
ステップＳ５で路面μを検出して、ステップＳ６で路面
μの高低を判定し、高μでないと判断された時は、低μ
処理を行う（ステップＳ７）。なお、この低μ処理にお
いても、以下に述べる高μ処理の場合と同様のステップ
で処理を行う。

【００７３】ステップＳ６で高μと判断されたときは、
ステップＳ７で、ハンドル角δＨ、ハンドル角速度ｄδ
Ｈ、車速Ｖ、横加速度ａｙ、横加速度変化率ｄａｙ、ヨ
ーレートｒを入力する。

【００７４】そして、ステップＳ９でＶ＞Ｖ₀であれば
高速走行中であると判断し，Ｂの処理（図１５に示すス
テップＳ１０以下の処理）を行う。Ｖ＞Ｖ₀でなければ
Ａの処理を繰り返す（ステップＳ２に戻る）。

【００７５】ステップＳ１０では車速Ｖに応じて設定さ
れた横加速度変化ｄａｙの設定値ｄａｙ₀をマップ検索
する。ステップＳ１１で｜ｄａｙ｜＜ｄａｙ₀であれば
Ａの処理を繰り返す。そうでなければ、ステップＳ１２
でハンドル角速度の絶対値｜ｄδＨ｜を設定値ｄδＨ₀
と比較する。｜ｄδＨ｜＜ｄδＨ₀であれば運転者が横
加速度の変化を知覚していないと判断し、ステップＳ１
３で横加速度の絶対値｜ａｙ｜を設定値ａｙ₀と比較す
る。｜ａｙ｜≧ａｙ₀であれば将来における危険度が大
きいと判断してステップＳ１４で感覚増大付与制御を行
う。またステップＳ１３で｜ａｙ｜≧ａｙ₀でなければ
将来における危険度が小さいと判断してステップＳ１５
で感覚減少付与制御を行う。

【００７６】一方、ステップＳ１２で｜ｄδＨ｜＜ｄδ
Ｈ₀でなければ、運転者が横加速度の変化を知覚したと
判断し、ステップＳ１６で横加速度の絶対値｜ａｙ｜を
設定値ａｙ₀と比較する。｜ａｙ｜≧ａｙ₀であれば、
ステップＳ１７でハンドル角速度の絶対値｜ｄδＨ｜を
運転者の知覚しきい値Δａｙと車速Ｖとに応じて設定さ
れた設定値ｄδＨ₁（ｄδＨ₁＞ｄδＨ₀、かつＶが大
きいほど小さい値に設定）をマップ検索する。そして、
ステップＳ１８でハンドル角速度の絶対値｜ｄδＨ｜を
設定値ｄδＨ₁と比較する。｜ｄδＨ｜≧ｄδＨ₁であ
れば将来における危険度が大きいと判断してステップＳ
１９で感覚増大付与制御を行い、そうでなければ、感覚
増大付与制御も感覚減少付与制御も行わない。またステ
ップＳ１６で｜ａｙ｜≧ａｙ₀でなければ将来における
危険度が小さいと判断してステップＳ２０で感覚減少付
与制御を行う。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る車両挙動感覚制御装置の一実施
例を示すブロック図

【図２】上記実施例の挙動感覚付与手段の具体例を示す
図

【図３】上記挙動感覚付与手段の作用を示す図

【図４】上記実施例の挙動感覚制御の内容を示すフロー
チャート

【図５】上記実施例の挙動感覚制御の一例を示すタイム
チャート

【図６】上記実施例の作用を示すグラフ

【図７】上記実施例においてドライビング・シミュレー
タを用いた運転者特性値計測手段を示すブロック図

【図８】上記ドライビング・シミュレータを用いた運転
者特性値計測手段の作用を示すグラフ

【図９】上記ドライビング・シミュレータを用いた運転
者特性値計測手段の作用を示すグラフ

【図１０】上記ドライビング・シミュレータを用いた運
転者特性値計測手段の作用を示すグラフ

【図１１】上記実施例において車両搭載型の運転者特性
値計測手段を示すブロック図

【図１２】上記車両搭載型の運転者特性値計測手段の作
用を示すフローチャート

【図１３】上記実施例においてシートスライド式の挙動
感覚付与手段を示す正面図

【図１４】上記実施例の変形例の挙動感覚制御の内容を
示すフローチャート（その１）

【図１５】上記実施例の変形例の挙動感覚制御の内容を
示すフローチャート（その２）

【符号の説明】

１０車両挙動感覚制御装置１２運転者特性値記憶手段１４車両状態検出手段１６環境状態検出手段１８挙動変化予測手段２０知覚可否予測手段２２危険度予測手段２４制御手段２６、２６′ 挙動感覚付与手段５０運転者特性値計測手段（知覚しきい値同定手
段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ６２Ｄ 101:00 109:00 111:00 113:00 117:00 131:00 133:00 137:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の横加速度を検出する横加速度検出
手段と、所定時間後における車両の横方向の挙動変化を前記横加
速度の検出値に基づいて予測する挙動変化予測手段と、前記予測された挙動変化を前記所定時間後に運転者が知
覚できるか否かを予測する知覚可否予測手段と、将来における車両挙動の危険度を予測する危険度予測手
段と、車両の横方向の挙動変化に対して運転者が受ける感覚を
増大または減少させて運転者に付与する挙動感覚付与手
段と、前記知覚可否予測手段および前記危険度予測手段の予測
結果に基づいて、前記挙動感覚付与手段による挙動感覚
付与量を増減制御する制御手段と、を備えてなることを
特徴とする車両挙動感覚制御装置。
【請求項２】前記制御手段が、前記知覚可否予測手段
において知覚不能と予測されかつ前記危険度予測手段に
おいて危険度大と予測されたとき、前記挙動感覚付与量
を増大させるように構成されている、ことを特徴とする
請求項１記載の車両挙動感覚制御装置。
【請求項３】前記制御手段が、前記知覚可否予測手段
において知覚可能と予測されかつ前記危険度予測手段に
おいて危険度小と予測されたとき、前記挙動感覚付与量
を減少させるように構成されている、ことを特徴とする
請求項１記載の車両挙動感覚制御装置。
【請求項４】前記知覚可否予測手段による知覚可否予
測が、所定の知覚しきい値に基づいて行われるように構
成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか
記載の車両挙動感覚制御装置。
【請求項５】前記知覚しきい値が、運転者固有の値に
設定されている、ことを特徴とする請求項４記載の車両
挙動感覚制御装置。
【請求項６】車両の横方向の挙動変化と該挙動変化に
対する運転者のステアリング操作とから前記知覚しきい
値を同定する知覚しきい値同定手段を備えている、こと
を特徴とする請求項５記載の車両挙動感覚制御装置。
【請求項７】前記危険度予測手段による危険度予測
が、前記横加速度の検出値に基づいて行われるように構
成されている、ことを特徴とする請求項１〜６いずれか
記載の車両挙動感覚制御装置。
【請求項８】前記挙動感覚付与手段が、運転者のシー
トを車幅方向に駆動して体感的に横方向挙動感覚を付与
するように構成されている、ことを特徴とする請求項１
〜７いずれか記載の車両挙動感覚制御装置。
【請求項９】前記挙動感覚付与手段が、前輪および後
輪を同位相方向に操舵して体感的に横方向挙動感覚を付
与するように構成されている、ことを特徴とする請求項
１〜７いずれか記載の車両挙動感覚制御装置。