特開 2024-141956 操舵特性制御方法及び操舵特性制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024141956

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】操舵特性制御方法及び操舵特性制御装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20241003BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20241003BHJP

   B62D 115/00 20060101ALN20241003BHJP

【ＦＩ】

B62D6/00

B62D101:00

B62D115:00

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023053858

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山藤 勝彦

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼野 潤一

【テーマコード（参考）】

3D232

【Ｆターム（参考）】

3D232CC08

3D232DA03

3D232DA23

3D232DA77

3D232DA78

3D232DA86

3D232DA94

3D232DB03

3D232DB05

3D232DB11

3D232DC01

3D232DE02

3D232DE05

3D232EB04

3D232EB12

3D232EC37

3D232GG01

(57)【要約】

【課題】制御対象車両において他車両の操舵特性を模擬して、乗員に他車両の操舵感覚を体感させる。
【解決手段】
制御対象車両のステアリング１１に対する操作量θに基づき、該操作量θに対する制御量δ，Ｆ_Ｒの挙動を規定する操舵特性Ｃを参照してステアリングアクチュエータ１４，１２の制御目標値δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔを定める操舵特性制御方法を提供する。特に、この操舵特性制御方法では、制御対象車両とは異なる模擬対象車両の操舵特性Ｃである擬似操舵特性Ｃ_ｓを取得し、制御対象車両の乗員による要求に応じて生成される切り替え指令信号Ｓ_ｒ２を検出すると、参照すべき操舵特性Ｃを制御対象車両に定められた基本操舵特性Ｃ_ｂから擬似操舵特性Ｃ_ｓに切り替える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御対象車両のステアリングに対する操作量に基づき、該操作量に対する制御量の挙動を規定する操舵特性を参照してステアリングアクチュエータの制御目標値を定める操舵特性制御方法であって、
前記制御対象車両とは異なる模擬対象車両の前記操舵特性である擬似操舵特性を取得し、
前記制御対象車両の乗員による要求に応じて生成される切り替え指令信号を検出すると、参照すべき前記操舵特性を前記制御対象車両に定められた基本操舵特性から前記擬似操舵特性に切り替える、
操舵特性制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載の操舵特性制御方法であって、
前記操作量は、前記ステアリングの操舵角を含み、
前記制御量は、前記制御対象車両の転舵輪における転舵角を含み、
前記基本操舵特性は、前記制御対象車両における前記操舵角に対する旋回半径の挙動を示す基本旋回半径特性を含み、
前記擬似操舵特性は、前記模擬対象車両における前記操舵角に対する前記旋回半径の挙動を示す擬似旋回半径特性を含み、
前記基本旋回半径特性と前記擬似旋回半径特性の差に基づいて目標ステアリングギア比を演算し、
前記操舵角及び前記目標ステアリングギア比に基づいて、前記制御目標値としての擬似目標転舵角を演算する、
操舵特性制御方法。

【請求項3】

請求項１に記載の操舵特性制御方法であって、
前記操作量は、前記ステアリングの操舵角を含み、
前記制御量は、前記ステアリングの操舵反力を含み、
前記基本操舵特性は、前記制御対象車両における前記操舵角に対する前記操舵反力の挙動を示す基本操舵反力特性を含み、
前記擬似操舵特性は、前記模擬対象車両における前記操舵角に対する前記操舵反力の挙動を示す擬似操舵反力特性を含み、
前記基本操舵反力特性と前記擬似操舵反力特性の差に基づいて、前記制御目標値としての擬似目標操舵反力を演算する、
操舵特性制御方法。

【請求項4】

請求項１に記載の操舵特性制御方法であって、
前記乗員の操作に基づく模擬対象車両提示指令を受信すると、模擬対象車両データ記憶部を参照して複数の前記模擬対象車両を前記乗員に提示し、
前記乗員が選択した一の前記模擬対象車両の情報を含む前記切り替え指令信号を受信すると、前記模擬対象車両データ記憶部を参照して、選択された前記模擬対象車両に紐づいた前記擬似操舵特性を抽出する、
操舵特性制御方法。

【請求項5】

請求項１に記載の操舵特性制御方法であって、
前記擬似操舵特性を参照して定められる前記制御目標値に基づいて、前記制御対象車両の旋回時における予測車両軌道を演算し、
演算した前記予測車両軌道を、前記乗員に提示する、
操舵特性制御方法。

【請求項6】

請求項２に記載の操舵特性制御方法であって、
前記擬似目標転舵角が、前記制御対象車両のハードウェア構成において実現可能な転舵角範囲を超える場合には、前記擬似目標転舵角を前記転舵角範囲における上限値に置き換える、
操舵特性制御方法。

【請求項7】

請求項２に記載の操舵特性制御方法であって、
前記切り替え指令信号を検出すると、前記制御対象車両が旋回中であるかを判定し、
当該判定の結果が肯定的である場合には、前記制御目標値の切り替えを実行した際の前記旋回半径の変化率を所定値以下に制限する、
操舵特性制御方法。

【請求項8】

請求項１に記載の操舵特性制御方法であって、
前記切り替え指令信号を検出すると、前記制御対象車両が走行中であるかを判定し、
前記制御対象車両が走行中である場合には、
前記制御対象車両の走行環境情報を取得し、
前記走行環境情報に基づいて予め定められた切り替え許可条件を満たすかを判定し、
前記切り替え許可条件を満たすと判断すると前記制御目標値の切り替えを実行し、
前記制御対象車両が停車中である場合には、
前記切り替え許可条件の確認を経ずに前記制御目標値の切り替えを実行する、
操舵特性制御方法。

【請求項9】

制御対象車両のステアリングに対する操作量に基づき、該操作量に対する制御量の挙動を規定する操舵特性を参照してステアリングアクチュエータの制御目標値を定める操舵特性制御装置であって、
前記制御対象車両とは異なる模擬対象車両の前記操舵特性である擬似操舵特性を取得する取得部と、
前記制御対象車両の乗員による要求に応じて生成される切り替え指令信号を検出すると、参照すべき前記操舵特性を、前記制御対象車両に定められた基本操舵特性から前記擬似操舵特性に切り替える切り替え部と、を有する、
操舵特性制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、操舵特性制御方法及び操舵特性制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、車両の乗員に対して、走行環境や運転感覚を含む様々な車両使用感を与えるために、当該車両において乗員の使用感に影響し得る種々の擬似環境を生成する技術が注目されている。例えば、特許文献１には、電動モータを駆動源として搭載した電動車両において内燃機関を駆動源として搭載した車両の運転感覚を擬似するように、モータトルクの出力を内燃機関の出力トルク特性に似た特性をとるように制御する方法が提案されている。また、特許文献２では、モータを走行駆動源とする電動車両において、擬似的にエンジン音を生成して、乗員に走行臨場感や快適なドライブ感を与える制御方法が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－２５２５２６号公報

【特許文献2】特開２０１４－２０２８５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

かかる状況の下、本発明者らは、制御対象車両において他車両の操舵特性を模擬して、乗員に他車両の操舵感覚を体感させることのできる新規な制御方法を開発するに至った。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明のある態様によれば、制御対象車両のステアリングに対する操作量に基づき、該操作量に対する制御量の挙動を規定する操舵特性を参照してステアリングアクチュエータの制御目標値を定める操舵特性制御方法が提供される。

【0006】

特に、この操舵特性制御方法では、制御対象車両とは異なる模擬対象車両の操舵特性である擬似操舵特性を取得し、制御対象車両の乗員による要求に応じて生成される切り替え指令信号を検出すると、参照すべき操舵特性を前記制御対象車両に定められた基本操舵特性から擬似操舵特性に切り替える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、制御対象車両において他車両の操舵特性を模擬して、乗員に他車両の操舵感覚を体感させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の一実施形態による操舵制御システムの概略構成を示す図である。

【図2】図２は、ＥＣＵ（操舵制御装置）の構成を説明するブロック図である。

【図3】図３は、操舵特性制御方法における各処理を示すフローチャートである。

【図4】図４は、切替判定処理の詳細を示すフローチャートである。

【図5】図５は、停車中に操舵特性を変更した場合の制御結果の一例を示すタイミングチャートである。

【図6】図６は、走行中に操舵特性を変更した場合の制御結果の一例を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0010】

図１は、操舵特性制御システム１０の概略構成を示すブロック図の一例である。操舵特性制御システム１０は、後述する操舵特性制御の対象となる車両（以下、「制御対象車両」と称する）に搭載される。操舵特性制御システム１０は、主として、ステアリングホイール１１と、反力アクチュエータ１２と、転舵アクチュエータ１４と、ステアリングギア１６と、転舵輪１８と、ＥＣＵ（Electric Control Unit）５０と、車載表示装置６０と、を有する。特に、本実施形態の操舵特性制御システム１０では、転舵輪１８の転舵角δに対するステアリングホイール１１の操舵角（ステアリング角）θの伝達比（θ／δ）として規定されるステアリングギア比Ｋ（Ｖ）を任意に調整可能な、いわゆるステアバイワイヤ方式が採用されている。以下では、各構成の詳細を説明する。

【0011】

ステアリングホイール１１は、制御対象車両の乗員（より詳細には運転者）の操作に供される操舵装置である。

【0012】

反力アクチュエータ１２は、ＥＣＵ５０からの指令に応じて、所望の操舵反力Ｆ_Ｒ（以下、「目標操舵反力Ｆ_Ｒ__ｔ」と称する）をステアリングホイール１１に作用させる装置である。反力アクチュエータ１２は、電動機（モータ）により構成される。なお、反力アクチュエータ１２の機能は、いわゆるパワーステアリング機能を実現するためのパワステモータにより実現されても良いし、別途追加されたモータにより実現されても良い。また、本実施形態の反力アクチュエータ１２は、乗員によるステアリングホイール１１に対する操作量に応じた操舵角θを検出し、ＥＣＵ５０に送信する機能も具備する。以下では、反力アクチュエータ１２によって得られる操舵角θの検出値を、特に「操舵角検出値θ__ｄ」と称する。

【0013】

転舵アクチュエータ１４は、ＥＣＵ５０からの指令に応じて、所望の転舵角δ（以下、「目標転舵角δ__ｔ」と称する）を実現するように、ステアリングギア１６を介して転舵輪１８を操作する。転舵アクチュエータ１４は、電動機（モータ）により構成される。

【0014】

ステアリングギア１６は、転舵アクチュエータ１４から転舵輪１８へ伝達される力（回転力）における伝達比を規定する機械要素である。

【0015】

ＥＣＵ５０は、制御対象車両に搭載されるコンピュータであり、各種入力情報に基づいて、反力アクチュエータ１２及び転舵アクチュエータ１４を操作するとともに、車載表示装置６０に必要な表示を行うための表示データを送信する。なお、ＥＣＵ５０の構成の詳細は後述する。

【0016】

車載表示装置６０は、乗員が各種情報を入力するための入力インターフェース（操作ボタン又はタッチパネル等）、所望の情報を表示するためのディスプレイ、及びこれらを制御する表示制御器により構成される。特に、車載表示装置６０は、乗員による複数の模擬対象車両に係る情報の提示要求に係る操作を検出すると、模擬対象車両提示指令Ｓ_ｒ１を生成してＥＣＵ５０に送信し、当該指令の応答としてＥＣＵ５０から車両リストＬＩを受信し、これを表示する。また、車載表示装置６０は、乗員による車両リストＬＩから一の模擬対象車両の選択及び切り替えの要求に係る操作を検出すると、切り替え指令信号Ｓ_ｒ２を生成してＥＣＵ５０に送信し、当該指令の応答としてＥＣＵ５０から予測車両軌道Ｔ_ｒａを受信し、これを表示する。

【0017】

次に、ＥＣＵ５０の詳細について説明する。本実施形態のＥＣＵ５０は、操舵角検出値θ__ｄに基づいて、操舵角θに対する制御量（操舵反力Ｆ_Ｒ及び転舵角δ）の挙動を規定する操舵特性Ｃを参照して、反力アクチュエータ１２及び転舵アクチュエータ１４のそれぞれの制御目標値である目標操舵反力Ｆ_Ｒ__ｔ及び目標転舵角δ__ｔを定める。特に、ＥＣＵ５０は、制御対象車両の乗員による要求に応じて生成される切り替え指令信号Ｓ_ｒ２を検出すると、目標操舵反力Ｆ_Ｒ__ｔ及び目標転舵角δ__ｔを、制御対象車両に定められた基本操舵特性Ｃ_ｂに応じた基本目標操舵反力Ｆ_Ｒｂ__ｔ及び基本目標転舵角δ_ｂ__ｔから、擬似操舵特性Ｃ_ｓに応じた擬似目標操舵反力Ｆ_Ｒｓ__ｔ及び擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔに切り替える。

【0018】

図２は、ＥＣＵ５０の構成を示すブロック図である。ＥＣＵ５０は、主として、切替判定処理部５１と、特性抽出部５２と、模擬車両ＤＢ５３と、制御目標値演算部５４と、制御量補正部５５と、予測軌道演算部５６と、表示制御部５７と、を有している。

【0019】

切替判定処理部５１は、車速検出値Ｖ__ｄ、周辺状況情報I_ｓｕｒｒ、走行路情報I_ｒｏａｄ、及び切り替え指令信号Ｓ_ｒ２を入力として切替判定処理を実行し、切替許可フラグｆｌ１及び変化速度緩和フラグｆｌ２を設定する。

【0020】

ここで、車速検出値Ｖ__ｄは、図示しない車速センサ又は車速推定装置により得られる、制御対象車両の車速Ｖの検出値又は推定値である。周辺状況情報I_ｓｕｒｒは、制御対象車両の周辺状況、特に制御対象車両を中心とした所定距離範囲に他車両、歩行者、及び／又は障害物などの周囲物体が存在するか否かを示唆する情報である。周辺状況情報I_ｓｕｒｒは、例えば、図示しない車載カメラで得られる撮影画像に基づく解析、及び／又は車載のレーダーによる検知に基づく解析によって生成することができる。走行路情報I_ｒｏａｄは、制御対象車両が走行している道路に関する情報である。特に、本実施形態の走行路情報I_ｒｏａｄは、制御対象車両が走行している道路の法定車速が含まれる。なお、法定車速は、例えばＧＰＳ情報に基づいて特定した制御対象車両の位置情報と、車載の記憶領域、又は外部装置との通信により取得される道路マップデータと、を照合することで取得することができる。

【0021】

切替判定処理とは、制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）を基本操舵特性Ｃ_ｂに基づく基本制御目標値（δ_ｂ__ｔ，Ｆ_Ｒｂ__ｔ）から、擬似操舵特性Ｃ_ｓに基づく擬似制御目標値（δ_ｓ__ｔ，Ｆ_Ｒｓ__ｔ）に切り替えるにあたり、制御対象車両の車速Ｖや周辺状況が安全性を確保する観点から定められる条件（以下、「切替許可条件」と称する）を満たすかの判定、及び制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）の切り替えが旋回中に行われるかの判定を実行するための処理である。

【0022】

特に、切替判定処理部５１は、切替許可条件を満たすと判断した場合に切替許可フラグｆｌ１をＯＮに設定し、満たさないと判断した場合には切替許可フラグｆｌ１をＯＦＦに設定する。さらに、本実施形態の切替判定処理部５１は、切替許可条件を満たす場合であっても制御対象車両が旋回中である場合には、変化速度緩和フラグｆｌ２をＯＮに設定する。

【0023】

特性抽出部５２は、切り替え指令信号Ｓ_ｒ２を受信すると、模擬車両ＤＢ５３から擬似操舵特性Ｃ_ｓを抽出する。より具体的に、特性抽出部５２は、切り替え指令信号Ｓ_ｒ２に含まれる乗員が選択した模擬対象車両の情報をキーとして、模擬車両ＤＢ５３から該当する擬似操舵特性Ｃ_ｓを抽出する。

【0024】

模擬車両ＤＢ５３は、複数の模擬対象車両候補の情報（ＩＤ及び車種名など）に、各模擬対象車両候補ごとの操舵特性Ｃを紐づけて記憶させたデータベースである。模擬車両ＤＢ５３に保有されるデータは、制御対象車両の出荷時（販売時）などに予め生成されるか、外部サーバ（クラウド１００）との通信（ダウンロード）によって生成される。なお、模擬車両ＤＢ５３の保有データを制御対象車両の出荷時に生成しつつ、当該保有データをクラウド１００との通信により適宜更新する構成を採用しても良い。

【0025】

制御目標値演算部５４は、操舵角検出値θ__ｄ、車速検出値Ｖ__ｄ、切替許可フラグｆｌ１、変化速度緩和フラグｆｌ２、及び擬似操舵特性Ｃ_ｓを入力として、制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）を定める。

【0026】

より具体的に、制御目標値演算部５４は、切替許可フラグｆｌ１がオフである場合には、制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）を基本制御目標値（δ_ｂ__ｔ，Ｆ_Ｒｂ__ｔ）に設定し、当該基本制御目標値（δ_ｂ__ｔ，Ｆ_Ｒｂ__ｔ）に基づいて各アクチュエータ１４，１２を操作する。

【0027】

一方、切替許可フラグｆｌ１がオンである場合には、制御目標値演算部５４は、模擬対象車両の擬似操舵特性Ｃ_ｓに応じた擬似制御目標値（δ_ｓ__ｔ，Ｆ_Ｒｓ__ｔ）を演算して、当該擬似制御目標値（δ_ｓ__ｔ，Ｆ_Ｒｓ__ｔ）を制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）に設定する。

【0028】

より具体的に、制御目標値演算部５４は、基本旋回半径特性Ｃ_ｂ［ｒ_ｂ／θ］と擬似旋回半径特性Ｃ_ｓ［ｒ_ｓ／θ］の差に基づいて目標ステアリングギア比Ｋ_ｓ__ｔ（Ｖ）を演算する。ここで、基本旋回半径特性Ｃ_ｂ［ｒ_ｂ／θ］とは、制御対象車両における操舵角θに対する旋回半径ｒ（基本旋回半径ｒ_ｂ）の挙動を示す特性である。擬似旋回半径特性Ｃ_ｓ［ｒ_ｓ／θ］とは、模擬対象車両における操舵角θに対する旋回半径ｒ（擬似旋回半径ｒ_ｓ）の挙動を示す特性である。目標ステアリングギア比Ｋ_ｓ__ｔ（Ｖ）は、ステアリングギア比Ｋ（Ｖ）の目標値であり、車速Ｖの関数として与えられる。さらに、制御目標値演算部５４は、目標ステアリングギア比Ｋ_ｓ__ｔ（Ｖ）に、車速検出値Ｖ__ｄ及び操舵角検出値θ__ｄを適用することで、擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔを演算する。

【0029】

制御目標値演算部５４は、基本操舵反力特性Ｃ_ｂ［Ｆ_Ｒｂ／θ］と擬似操舵反力特性Ｃ_ｓ［Ｆ_Ｒｓ／θ］の差に基づいて擬似目標操舵反力Ｆ_Ｒｓ__ｔを演算する。ここで、基本操舵反力特性Ｃ_ｂ［Ｆ_Ｒｂ／θ］とは、制御対象車両における操舵角θに対する操舵反力Ｆ_Ｒ（基本操舵反力Ｆ_Ｒｂ）の挙動を示す特性である。擬似操舵反力特性Ｃ_ｓ［Ｆ_Ｒｓ／θ］とは、模擬対象車両における操舵角θに対する操舵反力Ｆ_Ｒ（擬似操舵反力Ｆ_Ｒｓ）の挙動を示す特性である。

【0030】

制御量補正部５５は、制御目標値演算部５４で演算された擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔと制御対象車両のハードウェア構成において実現可能な上限転舵角δ_ｌｉｍとのミニマムセレクトにより、最終目標転舵角δ^＊__ｔを求める。すなわち、演算された擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔが上限転舵角δ_ｌｉｍを超える場合には、当該擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔを上限転舵角δ_ｌｉｍに置き換えて出力する。また、制御量補正部５５は、擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔが上限転舵角δ_ｌｉｍを超える場合には、制御目標値演算部５４で演算された擬似目標操舵反力Ｆ_Ｒｓ__ｔを補正して最終目標操舵反力Ｆ^＊ _Ｒ__ｔを求める。特に、最終目標操舵反力Ｆ^＊ _Ｒ__ｔは、操舵角θが上限操舵角θ_ｌｉｍ付近となる領域において、本来の擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔよりも大きい値をとるように定められる。これにより、操舵角θが上限操舵角θ_ｌｉｍ付近になると、ステアリングホイール１１の操作に必要な力が大きくなる。このため、乗員に対して制御対象車両において実現可能な操舵特性Ｃの限界が近いことを認識させることができる。

【0031】

さらに、制御量補正部５５は、変化速度緩和フラグｆｌ２を参照し、当該フラグがオンである場合には、最終目標転舵角δ^＊__ｔに対して、制御目標値の切り替えを実行した際の旋回半径ｒの変化率を所定値以下に制限するためのフィルタ処理を行う。

【0032】

予測軌道演算部５６は、最終目標転舵角δ^＊__ｔ、及び車速検出値Ｖ__ｄなどの必要なパラメータに基づいて、制御対象車両の旋回時における予測車両軌道Ｔ_ｒａを演算する。

【0033】

表示制御部５７は、車載表示装置６０から模擬対象車両提示指令Ｓ_ｒ１を受信すると、模擬車両ＤＢ５３に記憶されている各模擬車両候補の情報を読み出して車両リストＬＩを生成し、車載表示装置６０に出力する。また、表示制御部５７は、予測軌道演算部５６から予測車両軌道Ｔ_ｒａを受信すると、当該予測車両軌道Ｔ_ｒａを車載表示装置６０に出力する。

【0034】

次に、上記のＥＣＵ５０における制御構成に基づいて実行される操舵特性制御方法の流れについて説明する。

【0035】

図３は、本実施形態における操舵特性制御方法を説明するフローチャートである。なお、図３に示す各処理は、ＥＣＵ５０の各部により所定の演算周期で繰り返し実行される。

【0036】

図示のように、ＥＣＵ５０は、切り替え指令信号Ｓ_ｒ２を検出すると（Ｓ１００のＹｅｓ）、当該切り替え指令信号Ｓ_ｒに含まれる選択された模擬対象車両の擬似操舵特性Ｃ_ｓを模擬車両ＤＢ５３から取得する（Ｓ１１０）。そして、ＥＣＵ５０は、取得した擬似操舵特性Ｃ_ｓ及び上述した各入力パラメータを参照して、切替判定処理（Ｓ１２０）を実行する。

【0037】

図４は、切替判定処理の詳細を示すフローチャートである。図示のように、切替判定処理では、先ず、制御対象車両が停車中であるかを判定する（Ｓ１２１）。なお、当該判定は、車速検出値Ｖ__ｄが基準値以下であるか、及び／又はシフトレバーがパーキング位置であるかなどの停車・走行状態を示唆する任意のパラメータを利用して行うことができる。

【0038】

そして、制御対象車両が停車中であると判断すると、切替許可フラグｆｌ１をオンに設定して切替判定処理を終了する（Ｓ１２１のＹｅｓ及びＳ１２６）。すなわち、制御対象車両が停車しているシーンでは、実質的に制御対象車両の操舵特性Ｃを変化させることによる影響（乗員の違和感）が生じ難いため、速やかに制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）の切り替えを許可する。

【0039】

一方、制御対象車両が停車中ではない（走行中である）と判断すると、切替許可条件の確認に当たるＳ１２２及びＳ１２３の判定を実行する。より具体的に、Ｓ１２２では、車速検出値Ｖ__ｄが所定の規定車速Ｖ_ｔｈ以下であるかを判定する。

【0040】

ここで、規定車速Ｖ_ｔｈは、制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）の切り替えにあたり、制御対象車両における操舵特性Ｃが変化しても安全が確保され得る車速範囲を規定する閾値である。規定車速Ｖ_ｔｈは、実験又はシミュレーションによって定めても良いし、制御対象車両の走行路における法定車速として定めても良い。特に、規定車速Ｖ_ｔｈは、制御対象車両の走行環境に応じて変動する可変値に設定しても良い。例えば、走行路情報I_ｒｏａｄ（特にＧＰＳ情報）から特定される制御対象車両の走行路に応じた法定車速を取得し、規定車速Ｖ_ｔｈを当該法定車速に設定しても良い。

【0041】

また、Ｓ１２３では、既に周辺状況情報I_ｓｕｒｒから、制御対象車両の周囲に物体（他車両、歩行者、及び／又は障害物など）が存在しないかを判定する。

【0042】

そして、Ｓ１２２及びＳ１２３における判定結果の何れが否定的である場合には、切替許可フラグｆｌ１をオフにして切替判定処理を終了する。一方、Ｓ１２２及びＳ１２３における判定結果が何れも肯定的である場合には、制御対象車両が旋回中であるかを判定する（Ｓ１２４）。より具体的には、操舵角検出値θ__ｄと所定の旋回判断閾値との比較結果などから、制御対象車両が旋回中であるか否かを推定する。

【0043】

Ｓ１２４の判定結果が肯定的である場合には、変化速度緩和フラグｆｌ２及び切替許可フラグｆｌ１の双方をオンにして切替判定処理を終了する（Ｓ１２４のＹｅｓ、Ｓ１２５、及びＳ１２６）。一方、Ｓ１２４の判定結果が否定的である場合には、切替許可フラグｆｌ１のみをオンにして切替判定処理を終了する（Ｓ１２４のＮｏ、及びＳ１２６）。

【0044】

図３に戻り、切替判定処理（Ｓ１２０）を経て、切替許可フラグｆｌ１がオンであると判断すると（Ｓ１３０のＹｅｓ）、既に説明した演算ロジックにしたがい、擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔ及び擬似目標操舵反力Ｆ_Ｒｓ__ｔを演算する（Ｓ１４０及びＳ１５０）。

【0045】

さらに、擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔが上限転舵角δ_ｌｉｍ以下であるかの判定、すなわち擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔが制御対象車両のハードウェア構成によって実現可能か否かの判定を行う（Ｓ１６０）。

【0046】

上記判定結果が肯定的である場合には、擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔ及び擬似目標操舵反力Ｆ_Ｒｓ__ｔを、そのまま最終目標転舵角δ^＊__ｔ及び最終目標操舵反力Ｆ^＊ _Ｒ__ｔにそれぞれ設定する。そして、最終目標転舵角δ^＊__ｔ及び最終目標操舵反力Ｆ^＊ _Ｒ__ｔに基づいて、転舵アクチュエータ１４及び反力アクチュエータ１２をそれぞれ操作する（Ｓ１８０）。

【0047】

一方、上記判定結果が否定的である場合には、擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔ及び擬似目標操舵反力Ｆ_Ｒｓ__ｔのそれぞれに対して、上述した制御量補正部５５による補正を行い、最終目標転舵角δ^＊__ｔ及び最終目標操舵反力Ｆ^＊ _Ｒ__ｔを求め、各アクチュエータ１４，１２をそれぞれ操作する（Ｓ１７０及びＳ１８０）。

【0048】

また、各アクチュエータ１４，１２の操作と並行して、最終目標転舵角δ^＊__ｔに基づいて演算される予測車両軌道Ｔ_ｒａを車載表示装置６０に表示する。

【0049】

次に、以上説明した操舵特性制御方法を実行した際の制御結果の例について説明する。

【0050】

図５は、切り替え要求（切り替え指令信号Ｓ_ｒ２）を検出した際に制御対象車両が停車中（Ｓ１２１のＹｅｓ）であるシーンにおける制御結果を示す。

【0051】

図５に示すように、停車中に切り替え指令信号Ｓ_ｒ２を検出した場合には、制御対象車両の操舵特性Ｃが速やかに基本操舵特性Ｃ_ｂから擬似操舵特性Ｃ_ｓに切り替わる。このため、後に制御対象車両が走行を開始すると、制御対象車両において模擬対象車両における擬似操舵特性Ｃ_ｓを実現することができ、乗員に対して自ら選択した模擬対象車両のステアリング操作感を体感させることができる。

【0052】

一方、図６は、切り替え指令信号Ｓ_ｒ２を検出した際に制御対象車両が走行中（Ｓ１２１のＮｏ）であるシーンにおける制御結果を示す。図６に示すように、走行中に切り替え指令信号Ｓ_ｒ２を検出した場合には、先ず、切り替え許可条件（Ｓ１２２及びＳ１２３）が満たされているかの確認が行われる。そして、切り替え許可条件が満たされると、操舵特性Ｃが切り替わる。したがって、走行中に操舵特性Ｃの切り替え要求が生じた場合には、安全性の観点から定まる切り替え許可条件が満たされるタイミングを的確に検知した上で、操舵特性Ｃの切り替えを実行することができる。

【0053】

以上説明した操舵特性制御方法の構成及び当該構成による作用効果をまとめて説明する。

【0054】

本実施形態では、制御対象車両のステアリング（ステアリングホイール１１）に対する操作量に基づき、該操作量に対する制御量の挙動を規定する操舵特性Ｃを参照してステアリングアクチュエータ（１４，１２）の制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）を定める操舵特性制御方法が提供される。

【0055】

この操舵特性制御方法では、制御対象車両とは異なる模擬対象車両の操舵特性Ｃである擬似操舵特性Ｃ_ｓを取得し、制御対象車両の乗員による要求に応じて生成される切り替え指令信号Ｓ_ｒ２を検出すると、参照すべき操舵特性Ｃを制御対象車両に定められた基本操舵特性Ｃ_ｂから擬似操舵特性Ｃ_ｓに切り替える。

【0056】

これにより、乗員の希望に応じて、制御対象車両において所定の模擬対象車両の操舵特性Ｃを模擬することができる。すなわち、制御対象車両において他車両の操舵特性Ｃを模擬して、乗員に他車両の操舵感覚を体感させるための具体的な制御ロジックを実現することができる。特に、本実施形態の操舵特性制御方法であれば、制御対象車両の乗員（ユーザ）に対して、過去に販売していた車両（車種）や新たに購入を検討している車両（車種）のステアリング操作感を、現実の車両の乗り換えを要することなく、擬似的に体感させることができる。

【0057】

特に、本実施形態において、上記操作量はステアリングホイール１１の操舵角θを含み、上記制御量は制御対象車両の転舵輪１８における転舵角δを含む。基本操舵特性Ｃ_ｂは、操舵角θに対する制御対象車両の旋回半径ｒ（基本旋回半径ｒ_ｂ）の挙動を示す基本旋回半径特性Ｃ_ｂ［ｒ_ｂ／θ］を含む。また、擬似操舵特性Ｃ_ｓは、操舵角θに対する模擬対象車両の旋回半径ｒ（擬似旋回半径ｒ_ｓ）の挙動を示す擬似旋回半径特性Ｃ_ｓ［ｒ_ｓ／θ］を含む。そして、基本旋回半径特性Ｃ_ｂ［ｒ_ｂ／θ］と擬似旋回半径特性Ｃ_ｓ［ｒ_ｓ／θ］の差に基づいて目標ステアリングギア比Ｋ_ｓ__ｔ（Ｖ）を演算し、操舵角θ（特に操舵角検出値θ__ｄ）及び目標ステアリングギア比Ｋ_ｓ__ｔ（Ｖ）に基づいて、制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）としての擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔを演算する。

【0058】

これにより、制御対象車両の旋回挙動を、模擬対象車両におけるステアリング操作量あたりの旋回半径ｒの特性に合致させるように擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔを定めることができる。すなわち、制御対象車両において模擬対象車両の旋回挙動を実現するためのより具体的な制御ロジックを提供することができる。

【0059】

さらに、本実施形態では、上記操作量はステアリングホイール１１の操舵角θを含み、上記制御量はステアリングホイール１１の操舵反力Ｆ_Ｒを含む。基本操舵特性Ｃ_ｂは、操舵角θに対する制御対象車両の操舵反力Ｆ_Ｒ（基本操舵反力Ｆ_Ｒｂ）の挙動を示す基本操舵反力特性Ｃ_ｂ［Ｆ_Ｒｂ／θ］を含む。また、擬似操舵特性Ｃ_ｓは、操舵角θに対する模擬対象車両の操舵反力Ｆ_Ｒ（擬似操舵反力Ｆ_Ｒｓ）の挙動を示す擬似操舵反力特性Ｃ_ｓ［Ｆ_Ｒｓ／θ］を含む。そして、基本操舵反力特性Ｃ_ｂ［Ｆ_Ｒｂ／θ］と擬似操舵反力特性Ｃ_ｓ［Ｆ_Ｒｓ／θ］の差に基づいて、制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）としての擬似目標操舵反力Ｆ_Ｒｓ__ｔを演算する。

【0060】

これにより、制御対象車両の操舵反力挙動を、模擬対象車両におけるタイヤ径及びパワステ補助トルクに応じた操舵反力Ｆ_Ｒの特性に合致させるように擬似目標操舵反力Ｆ_Ｒｓ__ｔを定めることができる。すなわち、制御対象車両において模擬対象車両の操舵反力挙動を実現するためのより具体的な制御ロジックを提供することができる。

【0061】

さらに、本実施形態では、乗員の操作に基づく模擬対象車両提示指令Ｓ_ｒ１を受信すると、模擬対象車両データ記憶部（模擬車両ＤＢ５３）を参照して複数の模擬対象車両（車両リストＬＩ）を乗員に提示し、乗員が選択した一の模擬対象車両の情報を含む切り替え指令信号Ｓ_ｒ２を受信すると、模擬車両ＤＢ５３を参照して、選択された模擬対象車両に紐づいた擬似操舵特性Ｃ_ｓを抽出する。そして、抽出した擬似操舵特性Ｃ_ｓに基づいて、制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）を演算する。

【0062】

これにより、制御対象車両の乗員に対して、操舵特性Ｃを実現することが可能となる複数の模擬対象車両候補を提示するとともに、その中から乗員が希望に従い選択した一の模擬対象車両における操舵特性Ｃ（擬似操舵特性Ｃ_ｓ）を制御対象車両上で実現させるためのより具体的な制御ロジックを提供することができる。

【0063】

また、本実施形態では、擬似操舵特性Ｃ_ｓを参照して定められる制御目標値としての擬似制御目標値（δ_ｓ__ｔ，Ｆ_Ｒｓ__ｔ）に基づいて、制御対象車両の旋回時における予測車両軌道Ｔ_ｒａを演算し、演算した予測車両軌道Ｔ_ｒａを乗員に提示する。

【0064】

これにより、操舵特性Ｃの切り替えを実行することに伴う制御対象車両の旋回挙動の変化を乗員に認識させることができ、当該変化に対する準備を促して安全性を高めることができる。

【0065】

さらに、本実施形態では、擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔが制御対象車両のハードウェア構成において実現可能な転舵角範囲を超える場合には、擬似目標転舵角δ_ｓ__ｔを該転舵角範囲における上限値（上限転舵角δ_ｌｉｍ）に置き換える。

【0066】

これにより、車体の大きさの相違などのハードウェア上の理由で制御対象車両において擬似操舵特性Ｃ_ｓを完全には実現できない場合であっても、可能な範囲でこれに近い操舵特性Ｃを発揮させることができる。したがって、例えば、制御対象車両が大型車両であって模擬対象車両が小型車両であるなどの車両ハードウェア上の相違が大きい場合であっても、乗員に対して比較的、現実の模擬対象車両に近いステアリング操作感を体感させることができる。

【0067】

また、本実施形態では、切り替え指令信号Ｓ_ｒ２を検出すると、制御対象車両が旋回中であるかを判定し、当該判定の結果が肯定的である場合には、制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）の切り替えを実行した際の旋回半径ｒの変化率を所定値以下に制限する。

【0068】

これにより、乗員がステアリングホイール１１に対して操作を行っている旋回中において、制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）が切り替わりによる操舵特性Ｃの急激な変化を緩和することができ、乗員に与える違和感を軽減して安全性をより高めることができる。

【0069】

さらに、本実施形態では、切り替え指令信号Ｓ_ｒ２を検出すると、制御対象車両が走行中であるかを判定する。そして、制御対象車両が走行中である場合には、制御対象車両の走行環境情報（走行路情報I_ｒｏａｄ及び周辺状況情報I_ｓｕｒｒ）を取得し、走行環境情報に基づいて予め定められた切り替え許可条件を満たすかを判定し、切り替え許可条件を満たすと判断すると制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）の切り替えを実行する。一方、制御対象車両が停車中である場合には、切り替え許可条件の確認を経ずに制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）の切り替えを実行する。

【0070】

これにより、制御対象車両の操舵特性Ｃが変化しても乗員に違和感を与えない停車中においては、切り替え指令信号Ｓ_ｒ２の検出に応答して速やかに制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）を切り替えることができ、後の走行時において乗員に切り替え後の操舵特性Ｃ（擬似操舵特性Ｃ_ｓ）を体感させることができる。一方で、走行中においては切り替え指令信号Ｓ_ｒ２を検出すると、切り替え許可条件が満たされる状況を確認した後に制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）が切り替わることとなる。このため、走行中に操舵特性Ｃが変化しても支障のない状況（安全な状況）を的確に検知した上で、制御目標値（δ__ｔ，Ｆ_Ｒ__ｔ）を切り替えることができる。

【0071】

さらに、本実施形態では、上記操舵特性制御方法の実行に適した操舵特性制御装置として機能するＥＣＵ５０が提供される。ＥＣＵ５０は、制御対象車両のステアリング（ステアリングホイール１１）に対する操作量に基づき、該操作量に対する制御量の挙動を規定する操舵特性Ｃを参照してステアリングアクチュエータ（１２，１４）の制御目標値を定める。

【0072】

特に、ＥＣＵ５０は、制御対象車両とは異なる模擬対象車両の操舵特性Ｃである擬似操舵特性Ｃ_ｓを取得する取得部（特性抽出部５２）と、制御対象車両の乗員による要求に応じて生成される切り替え指令信号Ｓ_ｒ２を検出すると、参照すべき操舵特性Ｃを制御対象車両に定められた基本操舵特性Ｃ_ｂから擬似操舵特性Ｃ_ｓに切り替える切り替え部（切替判定処理部５１）と、を有する。

【0073】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0074】

１０ 操舵特性制御システム
１１ ステアリングホイール
１２ 反力アクチュエータ
１４ 転舵アクチュエータ
１４ 各アクチュエータ
１６ ステアリングギア
１８ 転舵輪
５０ ＥＣＵ
６０ 車載表示装置
１００ クラウド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】