(57)【要約】【課題】車両の挙動量が大きく変化する場合、あるいは、カーブが逆バンクである場合に、推定バンク角を制限して、該推定バンク角の値が不安定に陥らないようにする。【解決手段】バンク角制限装置１０Ａは、ローパスフィルタ１６を備えるローパスフィルタ部１２と、車両の挙動量が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する車両挙動判定部１４とを有し、ローパスフィルタ部１２は、前記挙動量が前記閾値よりも大きいと車両挙動判定部１４が判定したときに、前記車両に搭載されたバンク角推定装置が推定した路面の推定バンク角をローパスフィルタ１６を介して出力し、一方で、前記挙動量が前記閾値以下であると車両挙動判定部１４が判定したときに、前記推定バンク角を直接出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローパスフィルタを備えるローパスフィルタ部と、車両の挙動量が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する車両挙動判定部とを有し、
前記ローパスフィルタ部は、前記挙動量が前記閾値よりも大きいと前記車両挙動判定部が判定したときに、前記車両に搭載されたバンク角推定装置が推定した路面の推定バンク角を前記ローパスフィルタを介して出力し、一方で、前記挙動量が前記閾値以下であると前記車両挙動判定部が判定したときに、前記推定バンク角を直接出力することを特徴とするバンク角制限装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記挙動量は、前記車両のヨーレートの微分値であることを特徴とするバンク角制限装置。
【請求項３】
車両に搭載されたバンク角推定装置が推定した路面の推定バンク角の変化率の限界値を車速に応じて設定する限界値設定部と、
前記推定バンク角の変化率が前記限界値を越えないように該変化率を制限するレートリミッタと、
を有することを特徴とするバンク角制限装置。
【請求項４】
車両の旋回方向と、前記車両に搭載されたバンク角推定装置が推定した路面の推定バンク角とに基づいて、前記路面が逆バンクであるか否かを判定し、前記逆バンクであると判定したときに、前記推定バンク角が所定の限界値を越えないように該推定バンク角を制限するリミッタを有することを特徴とするバンク角制限装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載されたバンク角推定装置が推定した路面の推定バンク角を制限するためのバンク角制限装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の車速、ヨーレート及び横加速度等の前記車両の挙動量に基づいて、前記車両が走行する路面のバンク角（推定バンク角）を推定し、該推定バンク角を用いて前記車両の挙動を制御することが広く行われている（特許文献１及び２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３８８００号公報
【特許文献２】特開２００６−２３６２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、推定バンク角は、車両の挙動量に基づき推定されるので、前記車両が走行している路面の実際のバンク角が該車両の移動に対してほとんど変化していないにも関わらず、走行中の前記車両の挙動の変化や前記路面の状況に応じて前記挙動量が大きく変化した場合には、前記推定バンク角も大きく変化して、該推定バンク角の値が不安定になるおそれがある。また、カーブの内側が高く且つ外側が低い、いわゆる逆バンクにおけるバンク角を推定する際に、推定バンク角が誤推定されて、該推定バンク角の値が不安定になる場合がある。
【０００５】
この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、車両の挙動量が大きく変化する場合、あるいは、カーブが逆バンクである場合に、推定バンク角を制限して、該推定バンク角の値が不安定に陥らないようにするバンク角制限装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るバンク角制限装置は、ローパスフィルタを備えるローパスフィルタ部と、車両の挙動量が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する車両挙動判定部とを有し、前記ローパスフィルタ部は、前記挙動量が前記閾値よりも大きいと前記車両挙動判定部が判定したときに、前記車両に搭載されたバンク角推定装置が推定した路面の推定バンク角を前記ローパスフィルタを介して出力し、一方で、前記挙動量が前記閾値以下であると前記車両挙動判定部が判定したときに、前記推定バンク角を直接出力することを特徴としている。
【０００７】
この構成によれば、前記車両の挙動量が前記閾値よりも大きい場合には、前記推定バンク角を前記ローパスフィルタを介して出力するので、前記挙動量が大きく変化する場合であっても、前記推定バンク角を制限して、該推定バンク角の値が不安定に陥らないようにすることができる。
【０００８】
一方、前記車両の挙動量が前記閾値以下である場合には、前記推定バンク角を前記ローパスフィルタを介することなく直接出力するので、前記推定バンク角の位相遅れを抑制することができる。
【０００９】
この場合、前記車両のヨーレートの微分値を前記挙動量とすれば、前記車両が大きく旋回したときに、前記推定バンク角を確実に制限することができる。
【００１０】
また、この発明に係るバンク角制限装置は、車両に搭載されたバンク角推定装置が推定した路面の推定バンク角の変化率の限界値を車速に応じて設定する限界値設定部と、前記推定バンク角の変化率が前記限界値を越えないように該変化率を制限するレートリミッタとを有することを特徴としている。
【００１１】
この構成によれば、前記車両の挙動量としての前記車速に応じて前記限界値を設定し、設定した前記限界値を越えないように前記推定バンク角の変化率を制限するので、前記車速が大きく変化（急加速又は急減速）する場合であっても、前記推定バンク角が必要以上に急変することを抑制して、該推定バンク角の値が不安定に陥らないようにすることができる。
【００１２】
さらに、この発明に係るバンク角制限装置は、車両の旋回方向と、前記車両に搭載されたバンク角推定装置が推定した路面の推定バンク角とに基づいて、前記路面が逆バンクであるか否かを判定し、前記逆バンクであると判定したときに、前記推定バンク角が所定の限界値を越えないように該推定バンク角を制限するリミッタを有することを特徴としている。
【００１３】
この構成によれば、前記逆バンクの場合に、前記限界値を越えないように前記推定バンク角を制限するので、前記推定バンク角の誤推定を防止して、該推定バンク角の値が不安定に陥らないようにすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、車両の挙動量が大きく変化する場合、あるいは、路面が逆バンクである場合に、推定バンク角を制限して、該推定バンク角の値が不安定に陥らないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
先ず、この発明の第１実施形態に係るバンク角制限装置１０Ａについて、図１を参照しながら説明する。
【００１７】
このバンク角制限装置１０Ａは、図示しない車両に搭載されたバンク角推定装置及びヨーレートセンサと、該車両の挙動を制御する制御装置（マイクロコンピュータから構成されるＥＣＵ）との間に接続され、前記バンク角推定装置が推定した、前記車両が走行する路面の推定バンク角をフィルタリング（制限）して前記ＥＣＵに出力することが可能である。この場合、バンク角制限装置１０Ａは、ローパスフィルタ部１２と、車両挙動判定部１４とを有する。なお、前記車両に搭載された前記バンク角推定装置、前記ヨーレートセンサ及び前記ＥＣＵの構成及び機能は、特許文献１及び２に開示されているので、この明細書では、それらの詳細な説明については省略する。
【００１８】
ローパスフィルタ部１２は、ローパスフィルタ１６と切替スイッチ１８とを備える。この場合、車両挙動判定部１４から切替スイッチ１８の入力ポート１８ｄへの制御信号の入力により、入力ポート１８ａと出力ポート１８ｃとが接続され、一方で、入力ポート１８ｄへの制御信号の入力停止により、入力ポート１８ａと出力ポート１８ｃとの接続が、入力ポート１８ｂと出力ポート１８ｃとの接続に切り替わる。また、車両挙動判定部１４は、絶対値変換部２０と、閾値記憶部２２と、判定部２４とを備える。
【００１９】
次に、このバンク角制限装置１０Ａの動作について説明する。
【００２０】
前記バンク角推定装置は、車速、ヨーレート及び横加速度等の前記車両の挙動量に基づいてバンク角を推定し、推定したバンク角（推定バンク角）をローパスフィルタ部１２に出力する。
【００２１】
一方、前記ヨーレートセンサが前記車両のヨーレートを検出し、検出したヨーレートの微分値が車両挙動判定部１４に入力された場合に、車両挙動判定部１４の絶対値変換部２０は、前記ヨーレートの微分値を絶対値に変換して判定部２４に出力する。
【００２２】
判定部２４は、閾値記憶部２２に記憶された所定の閾値を読み出し、読み出した前記閾値と、前記絶対値とを比較して、前記絶対値が前記閾値よりも大きい場合（絶対値＞閾値）には、前記車両の挙動が大きくなって、前記バンク角推定装置が推定した前記推定バンク角の値が不安定に陥っているものと判定し、切替スイッチ１８の入力ポート１８ｄに制御信号（所定の振幅レベルの信号）を出力する。切替スイッチ１８は、入力ポート１８ｄに制御信号が入力されたときに、入力ポート１８ａと出力ポート１８ｃとを接続する。これにより、ローパスフィルタ１６は、前記推定バンク角のうち、所定のカットオフ周波数以下の低周波成分を通過させる。ローパスフィルタ１６から出力された低周波成分の信号（ローパスフィルタ１６を通過した推定バンク角）は、入力ポート１８ａ及び出力ポート１８ｃを介して前記車両の挙動の制御に必要な信号として前記ＥＣＵに供給される。
【００２３】
一方、判定部２４は、前記絶対値と前記閾値とを比較して、前記絶対値が前記閾値以下である場合（絶対値≦閾値）には、前記車両の挙動が小さく、前記推定バンク角の値が不安定な値ではないものと判定し、次に、切替スイッチ１８の入力ポート１８ｄに対する制御信号の出力を停止する。これにより、切替スイッチ１８は、入力ポート１８ｄに対する制御信号の入力停止に起因して、入力ポート１８ａと出力ポート１８ｃとの接続を、入力ポート１８ｂと出力ポート１８ｃとの接続に切り替える。この結果、前記バンク角推定装置からの推定バンク角（ローパスフィルタ１６を通過しない推定バンク角）は、入力ポート１８ｂ及び出力ポート１８ｃを介して、前記ＥＣＵに直接供給される。
【００２４】
以上説明したように、第１実施形態に係るバンク角制限装置１０Ａは、ローパスフィルタ１６を備えるローパスフィルタ部１２と、車両の挙動量（ヨーレートの微分値）が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する車両挙動判定部１４とを有し、ローパスフィルタ部１２は、前記挙動量が前記閾値よりも大きいと車両挙動判定部１４が判定したときに、前記車両に搭載されたバンク角推定装置が推定した路面の推定バンク角をローパスフィルタ１６を介して出力し、一方で、前記挙動量が前記閾値以下であると車両挙動判定部１４が判定したときに、前記推定バンク角を直接出力する。
【００２５】
これにより、前記車両の挙動量が前記閾値よりも大きい場合には、前記推定バンク角をローパスフィルタ１６を介して出力するので、前記挙動量が大きく変化する場合であっても、前記推定バンク角を制限して、該推定バンク角の値が不安定に陥らないようにすることができる。
【００２６】
一方、前記車両の挙動量が前記閾値以下である場合には、前記推定バンク角をローパスフィルタ１６を介することなく直接出力するので、前記推定バンク角の位相遅れを抑制することができる。
【００２７】
この場合、前記車両に搭載されたヨーレートセンサが検出したヨーレートの微分値を前記車両の挙動量とすれば、前記車両が大きく旋回したときに、前記推定バンク角を確実に制限することができる。
【００２８】
次に、第２実施形態に係るバンク角制限装置１０Ｂについて、図２を参照しながら説明する。
【００２９】
このバンク角制限装置１０Ｂは、推定バンク角の時間変化量（時間変化率）が所定の限界値を越えないように制限するレートリミッタ３０と、車両に搭載された車速センサが検出した車速に応じて前記限界値を設定する限界値設定部３３（上限値設定部３２及びゲインアンプ３４）とを有する。
【００３０】
次に、このバンク角制限装置１０Ｂの動作について説明する。
【００３１】
前記車速センサは、車速を検出して上限値設定部３２に出力する。上限値設定部３２は、前記車速に応じた限界値としての前記時間変化量の上限値（前記車両の急加速に伴って前記推定バンク角が急激に増加するときの正の時間変化量の上限）を決定し、決定した前記上限値をレートリミッタ３０及びゲインアンプ３４に出力する。ゲインアンプ３４は、入力された前記上限値に（−１）をかけた値を、前記車速に応じた前記時間変化量の下限値（前記車両の急減速に伴って前記推定バンク角が急激に減少するときの負の時間変化量の下限）としてレートリミッタ３０に出力する。
【００３２】
一方、前記バンク角推定装置は、推定した推定バンク角をレートリミッタ３０に出力する。
【００３３】
レートリミッタ３０は、推定バンク角の時間変化量が前記限界値を越えないように制限し、制限後の推定バンク角を前記車両の挙動の制御に必要な信号として前記ＥＣＵに供給する。
【００３４】
具体的に、レートリミッタ３０は、前記推定バンク角の時間変化量が前記上限値を上回る場合（時間変化量＞上限値）には、前記車両の急加速により、時間経過に対して前記推定バンク角が急激に増加するものと判断し、次に、前記時間変化量を前記上限値に強制的に制限して、制限後の推定バンク角を前記ＥＣＵに供給する。
【００３５】
また、レートリミッタ３０は、前記時間変化量が前記下限値を下回る場合（時間変化量＜下限値）には、前記車両の急減速により、時間経過に対して前記推定バンク角が急激に減少するものと判断し、次に、前記時間変化量を前記下限値に強制的に制限して、制限後の推定バンク角を前記ＥＣＵに供給する。
【００３６】
さらに、レートリミッタ３０は、前記時間変化量が前記上限値と前記下限値との間にある場合（下限値≦時間変化量≦上限値）には、前記車速が変化しても、時間経過に対して前記推定バンク角は急変しないものと判断し、前記推定バンク角に対する制限は行わず、該推定バンク角をそのまま前記ＥＣＵに供給する。
【００３７】
以上説明したように、第２実施形態に係るバンク角制限装置１０Ｂは、車両に搭載されたバンク角推定装置が推定した路面の推定バンク角の変化率の限界値（時間変化量に対する上限値及び下限値）を車速に応じて設定する限界値設定部３３と、前記推定バンク角の時間変化量が前記限界値を越えないように該変化率を制限するレートリミッタ３０とを有する。
【００３８】
これにより、前記車両の挙動量としての前記車速に応じて前記限界値を設定し、設定した前記限界値を越えないように前記推定バンク角の時間変化量を制限するので、前記車速が大きく変化（急加速又は急減速）する場合であっても、前記推定バンク角が必要以上に急変することを抑制して、該推定バンク角の値が不安定に陥らないようにすることができる。
【００３９】
次に、第３実施形態に係るバンク角制限装置１０Ｃについて、図３Ａ〜図５を参照しながら説明する。
【００４０】
図３Ａ〜図４Ｂは、カーブ４０におけるバンクを説明するための図である。
【００４１】
カーブ４０におけるバンクには、図３Ａ及び図４Ａに示すように、該カーブ４０の内側が低く且つ外側が高いバンクと、図３Ｂ及び図４Ｂに示すように、カーブ４０の内側が高く且つ外側が低い、いわゆる逆バンクとがある。
【００４２】
ここで、車両４２がカーブ４０に沿って走行し、実際のバンク角がθ又は−θである場合に、図３Ｂ及び図４Ｂの逆バンクのバンク角−θ又はθを推定すると、バンク角θ（−θ）が誤推定されて、推定バンク角の値が不安定になるおそれがある。
【００４３】
なお、図３Ａ〜図４Ｂでは、カーブ４０の左側において、水平方向と路面との成す角をバンク角θ又は−θとし、左回転方向を正方向（＋θ）、右回転方向をの負方向（−θ）としている。また、図３Ａ〜図４Ｂで車両４２の前後方向に沿った一点鎖線の軸に対して左回りの方向（図３Ａ及び図３Ｂ参照）をヨーレートの正方向（＋ｕ）とし、一方で、前記一点鎖線の軸に対して右回りの方向（図４Ａ及び図４Ｂ参照）をヨーレートの負方向（−ｕ）とする。
【００４４】
そこで、第３実施形態に係るバンク角制限装置１０Ｃは、図５の概略ブロック図に示す構成を採用することで、推定バンク角の誤推定を防止して、該推定バンク角の値が不安定に陥らないようにしている。
【００４５】
すなわち、バンク角制限装置１０Ｃは、カーブ４０が逆バンク（図３Ｂ及び図４Ｂ参照）である場合に推定バンク角が所定の限界値を越えないように制限するリミッタ７０と、前記限界値を設定する限界値設定部７１（上限値設定部５２、５６、下限値設定部５０、５８、許容値出力部５４、６０、６８、閾値記憶部６２、判定部６４及び切替スイッチ６６）とを有する。
【００４６】
次に、このバンク角制限装置１０Ｃの動作について説明する。
【００４７】
車両４２に搭載されたヨーレートセンサがヨーレートを検出し、検出したヨーレートを、上限値設定部５６、下限値設定部５０及び判定部６４に出力する。
【００４８】
下限値設定部５０は、前記ヨーレートに応じた限界値としての該推定バンク角の下限値（カーブ４０が図３Ｂの逆バンクである場合での推定バンク角の負方向の限界値）を決定し、決定した前記下限値を許容値出力部５４に出力する。
【００４９】
また、上限値設定部５６は、前記ヨーレートに応じた限界値としての該推定バンク角の上限値（カーブ４０が図４Ａの逆バンクである場合での推定バンク角の正方向の限界値）を決定し、決定した前記上限値を許容値出力部６０に出力する。
【００５０】
さらに、上限値設定部５２には、推定バンク角の上限（限界値）がない旨の条件が記憶され、一方で、下限値設定部５８には、推定バンク角の下限（限界値）がない旨の条件が記憶されている。
【００５１】
従って、許容値出力部５４は、下限値設定部５０からの下限値と、上限値設定部５２から読み出した上限がない旨の条件とを切替スイッチ６６の入力ポート６６ａに出力する。また、許容値出力部６０は、上限値設定部５６からの上限値と、下限値設定部５８から読み出した下限がない旨の条件とを切替スイッチ６６の入力ポート６６ｂに出力する。
【００５２】
判定部６４は、前記ヨーレートセンサからのヨーレートと、閾値記憶部６２に記憶された閾値としての０（車両４２が直進する場合）とを比較して、ヨーレートが０以上であれば（ヨーレート≧０）、車両４２が正方向（図３Ａ及び図３Ｂ参照）に旋回するものと判断し、切替スイッチ６６の入力ポート６６ｄに制御信号を出力する。切替スイッチ６６は、入力ポート６６ｄに制御信号が入力されたときに、入力ポート６６ａと出力ポート６６ｃとを接続して、許容値出力部５４からの下限値及び上限がない旨の条件を許容値出力部６８に出力する。
【００５３】
また、判定部６４は、ヨーレートが０を下回るのであれば（ヨーレート＜０）、車両４２が負方向（図４Ａ及び図４Ｂ参照）に旋回するものと判断し、入力ポート６６ｄに対する制御信号の出力を停止する。切替スイッチ６６は、入力ポート６６ｄに対する制御信号の入力停止に起因して、入力ポート６６ａと出力ポート６６ｃとの接続を、入力ポート６６ｂと出力ポート６６ｃとの接続に切り替えて、許容値出力部６０からの上限値及び下限がない旨の条件を許容値出力部６８に出力する。
【００５４】
許容値出力部６８は、許容値出力部５４から切替スイッチ６６を介して入力された下限値及び上限がない旨の条件をリミッタ７０に出力するか、あるいは、許容値出力部６０から切替スイッチ６６を介して入力された上限値及び下限がない旨の条件をリミッタ７０に出力する。
【００５５】
リミッタ７０は、許容値出力部６８から入力された、上限がない旨の条件及び下限値（ヨーレート＞０であって車両４２が正方向に旋回するときの限界値）、あるいは、上限値及び下限がない旨の条件（ヨーレート＜０であって車両４２が負方向に旋回するときの限界値）と、推定バンク角とに基づいて、カーブ４０が逆バンクであるか否かを判定し、逆バンクであると判定したときに、推定バンク角が限界値を越えないように該推定バンク角を制限し、制限後の推定バンク角を前記車両の挙動の制御に必要な信号として前記ＥＣＵに供給する。
【００５６】
具体的に、リミッタ７０は、許容値出力部６８から入力された限界値が、上限がない旨の条件及び下限値であり、且つ、推定バンク角が負の値である場合（図３Ｂ参照）に、逆バンクであると判定し、前記推定バンク角の値が前記下限値を下回る場合（推定バンク角＜下限値）には、前記推定バンク角の値を前記下限値に強制的に制限して、制限後の推定バンク角を前記ＥＣＵに供給する。
【００５７】
また、リミッタ７０は、許容値出力部６８から入力された限界値が、上限値及び下限値がない旨の条件であり、且つ、推定バンク角が正の値である場合（図４Ｂ参照）に、逆バンクであると判定し、前記推定バンク角の値が前記上限値を上回る場合（推定バンク角＞上限値）には、前記推定バンク角の値を前記上限値に強制的に制限して、制限後の推定バンク角を前記ＥＣＵに供給する。
【００５８】
さらに、リミッタ７０は、通常のバンク（図３Ａ及び図４Ａ参照）と判定した場合や、逆バンク（図３Ｂ及び図４Ｂ参照）と判定しても、推定バンク角の値が下限値を下回ることがなく、あるいは、推定バンク角の値が上限値を上回ることがない場合（一般の道路に存在しうる逆バンクの範囲内である場合）には、推定バンク角に対する制限は行わず、該推定バンク角をそのまま前記ＥＣＵに供給する。
【００５９】
以上説明したように、第３実施形態に係るバンク角制限装置１０Ｃは、車両の旋回方向と、前記車両に搭載されたバンク角推定装置が推定した路面の推定バンク角とに基づいて、前記路面（カーブ４０）が逆バンクであるか否かを判定し、前記逆バンクであると判定したときに、前記推定バンク角が所定の限界値（上限値又は下限値）を越えないように該推定バンク角を制限するリミッタ７０を有する。
【００６０】
これにより、逆バンクの場合に、前記限界値を越えないように推定バンク角を制限するので、前記推定バンク角の誤推定を防止して、該推定バンク角の値が不安定に陥らないようにすることができる。
【００６１】
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書及び図面の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第１実施形態に係るバンク角制限装置の概略ブロック図である。
【図２】第２実施形態に係るバンク角制限装置の概略ブロック図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、カーブにおけるバンクを説明するための図である。
【図４】図４Ａ及び図４Ｂは、カーブにおけるバンクを説明するための図である。
【図５】第３実施形態に係るバンク角制限装置の概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０Ａ〜１０Ｃ…バンク角制限装置      １２…ローパスフィルタ部
１４…車両挙動判定部                  １６…ローパスフィルタ
１８、６６…切替スイッチ
１８ａ、１８ｂ、１８ｄ、６６ａ、６６ｂ、６６ｄ…入力ポート
１８ｃ、６６ｃ…出力ポート            ２０…絶対値変換部
２２、６２…閾値記憶部                ２４…判定部
３０…レートリミッタ                  ３２…上限値設定部
３３、７１…限界値設定部              ３４…ゲインアンプ
４０…カーブ                          ４２…車両
５０、５８…下限値設定部              ５２、５６…上限値設定部
５４、６０、６８…許容値出力部        ６４…判定部
７０…リミッタ
【図１】
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【図２】
2010116105.tif 000004
【図３】
2010116105.tif 000005
【図４】
2010116105.tif 000006
【図５】
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