JP2018203156A - Vehicular steering device and vehicle steering control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の転舵輪の操舵を補助する操舵装置に関するものである。 The present invention relates to a steering device for assisting steering of steered wheels of a vehicle.
従来、車両の転舵輪の操舵補助や自動操舵を行う技術が知られている。例えば、特許文献1には、車両の走行路(車線)上に目標走行ラインを設定し、車両が目標走行ラインに追従して走行するように転舵輪を操舵する操舵装置が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, techniques for performing steering assistance and automatic steering of steered wheels of vehicles are known. For example,
一方、特許文献2には、走行路の認識結果の精度が低下したときに、操舵装置が発生する操舵アシストトルクによって、運転者の操舵フィーリングが悪化することを防止する技術が提案されている。
On the other hand,
特許文献2の技術においては、画像認識処理により得た白線(走行路の境界線)の認識結果の精度が低下すると、車両情報(車速、ヨーレート、加速度、操舵角等)から推定した白線認識結果を用いて、画像認識処理による白線認識結果を補正し、補正された白線認識結果に基づいて操舵アシストトルクを発生することで、運転者の操舵フィーリングの悪化を防止している。この技術は、白線認識結果の補正精度が車両情報の精度に依存するため、例えば車両が走行路内を蛇行するなど走行路に沿った走行ができていない場合や、車両情報の検出精度が低い場合には、操舵フィーリングの悪化を適切に低減できないおそれがある。
In the technique of
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、走行路をセンサが誤認識した際や、センサのばらつき、センサの故障等、走行路の認識精度や車両情報の検出精度などの影響で目標走行ラインや操舵制御量が適切に設定されなかった場合でも、逸脱方向のアシストを抑制することができ、安全、かつドライバに与える違和感を小さく抑えることができる車両用操舵装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. When a sensor misrecognizes a traveling road, or when a sensor is not dispersed or sensor failure, the traveling road is recognized or vehicle information is detected accurately. Even if the target travel line and the steering control amount are not set appropriately due to the influence of the above, etc., a vehicle steering device that can suppress the assist in the departure direction and can reduce the sense of incongruity to the driver and safety. The purpose is to provide.
本発明に係る車両用操舵装置は、車両の走行路を認識する走行路認識部と、前記走行路上に前記車両の目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定部と、前記車両を前記目標走行ラインに追従して走行させるための操舵制御量を算出する操舵制御量演算部と、前記目標走行ラインに対する前記車両の相対状態量を取得する相対状態量取得部と、前記相対状態量に基づいて前記操舵制御量に制限を加える操舵制御量制限部と、前記操舵制御量に基づいて操舵制御を行う操舵制御部と、を備え、前記操舵制御量制限部は、前記相対状態量の正負に応じて左右いずれか片方への前記操舵制御量の大きさに制限を加える。 The vehicle steering apparatus according to the present invention includes a travel path recognition unit that recognizes a travel path of a vehicle, a target travel line setting unit that sets a target travel line of the vehicle on the travel path, and the target travel line. A steering control amount calculation unit that calculates a steering control amount for traveling following the vehicle, a relative state amount acquisition unit that acquires a relative state amount of the vehicle with respect to the target travel line, and the relative state amount based on the relative state amount A steering control amount limiting unit that limits the steering control amount; and a steering control unit that performs steering control based on the steering control amount, wherein the steering control amount limiting unit is configured according to whether the relative state amount is positive or negative. Limit the size of the steering control amount to either the left or right.
本発明に係る車両用操舵装置によれば、目標走行ラインや操舵制御量が適切に設定されなかった場合でも、逸脱方向へのアシストを防止したり、操舵制御量が過度に大きくなって運転者の操舵感覚に違和感を与えることを抑制でき、安全性の向上とドライバの運転操作に与える違和感を小さくすることができる。 According to the vehicle steering apparatus of the present invention, even when the target travel line and the steering control amount are not set appropriately, assist in the departure direction is prevented, or the steering control amount becomes excessively large and the driver It is possible to suppress an uncomfortable feeling in the steering feeling of the vehicle, and to improve the safety and reduce the uncomfortable feeling given to the driving operation of the driver.
以下、本発明に係る車両用操舵装置を各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは対応する要素には同一符号を付しており、重複する説明は省略する。 Hereinafter, a vehicle steering apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings according to each embodiment. In each embodiment, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
<実施の形態1>
図1は、実施の形態1に係る車両用操舵装置を含む車両操舵システムの構成を概略的に示す図である。この車両操舵システムは、車両1に搭載されており、ハンドル2、モータ3、操舵装置4、カメラ5および車両用操舵装置10(以下、単に「操舵装置10」という)を備えている。
<
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a vehicle steering system including a vehicle steering apparatus according to a first embodiment. The vehicle steering system is mounted on a
ハンドル2は、運転者が手動で車両1の操舵を行うための操作手段である。操舵装置4は、運転者によるハンドル2の操作に従って、車両1の転舵輪である前輪6を操舵する。ここでは車両1の後輪7は操舵輪ではないものとするが、本発明は四輪操舵方式の車両1にも適用可能である。
The
モータ3は、操舵装置4に連結されており、一般的な電動パワーステアリング装置と同様に操舵装置4へトルクを与えることが可能である。カメラ5は、車両1から見た前方の画像(前方画像)を撮影する。カメラ5の設置位置は、例えば車両1の室内のルームミラー付近などである。
The
操舵装置10は、カメラ5が撮影した車両1の前方画像を解析し、その解析結果に基づいてモータ3を制御することで、車両1の操舵補助を行う。操舵装置10には、この操舵補助の機能に加えて、一般的な電動パワーステアリング装置の機能を持たせていてもよい。また、図1では、カメラ5と操舵装置10とを別々のブロックとして示したが、操舵装置10はカメラ5を含む1つの機器として構成されてもよい。
The
図2は、操舵装置10の機能ブロック図である。図2のように、操舵装置10は、走行路認識部11、目標走行ライン設定部12、操舵制御量演算部13、相対状態量取得部14、操舵制御量制限部15および操舵制御部16を備えている。
FIG. 2 is a functional block diagram of the
走行路認識部11は、カメラ5が撮影した車両1の前方画像を解析することで、車両1の走行路、およびその走行路内における車両1の位置を認識する。目標走行ライン設定部12は、走行路認識部11が認識した走行路の情報に基づいて、車両1が走行すべき軌道を表す仮想的なラインである目標走行ラインを走行路上に設定する。例えば、走行路の右端から走行路幅の1/2だけ離れた位置を、目標走行ラインの設定位置とするとよい。
The travel
操舵制御量演算部13は、目標走行ライン設定部12が設定した目標走行ラインに車両1が追従して走行するように、車両1の操舵制御量を演算する。例えば、操舵制御量演算部13は、一定距離だけ前方における車両1の位置と目標走行ラインとの偏差が0に近づくような車両1の舵角を、操舵制御量として算出する。
The steering control
相対状態量取得部14は、目標走行ライン設定部12が設定した目標走行ラインに対する車両1の相対状態量を取得し、相対状態量の正負を表す符号を出力する。本実施の形態では、相対状態量取得部14が取得する相対状態量は、目標走行ラインに対する車両1の現在位置の横方向の偏差(以下「横偏差」という)と、目標走行ラインに対する車両1の横方向の速度(以下「横速度」という)との少なくとも一方とする。
The relative state
操舵制御量制限部15は、相対状態量取得部14が出力した車両1の相対状態量の符号(正負)に基づいて、操舵制御量演算部13が算出する操舵制御量に制限を加える。具体的には、操舵制御量制限部15は、相対状態量の符号に基づいて操舵制御量に制限を加えるか否かを判断し、操舵制御量に制限を加えると判断したときに、操舵制御量演算部13に操舵制御量の制限を指示する。操舵制御量演算部13は、操舵制御量制限部15から操舵制御量の制限指示を受けると、算出した操舵制御量の値に制限を加える。操舵制御量制限部15から操舵制御量演算部13へ入力される操舵制御量の制限指示には、少なくとも制限を加える方向を示す情報が含まれる。また、操舵制御量の制限指示に、制限の程度(例えば操舵制御量に設ける上限値など)を示す情報を含ませてもよい。
The steering control amount limiting unit 15 limits the steering control amount calculated by the steering control
操舵制御部16は、操舵制御量演算部13が算出した操舵制御量(操舵制御量演算部13が操舵制御量の制限指示を受けているときは、制限された操舵制御量)に基づいて、モータ3に発生させるトルクを制御する。すなわち、操舵制御部16は、操舵制御量演算部13が算出した操舵制御量を実現するためのトルクがモータ3から出力されるように、モータ3の制御信号である目標電流を制御する。
The
なお、走行路認識部11における走行路情報の算出方法、目標走行ライン設定部12における目標走行ラインの算出方法、操舵制御量演算部13における操舵制御量の算出方法、ならびに、相対状態量取得部14における相対状態量の算出方法は、それぞれ任意の方法でよく、例えば特許文献1に開示された公知の方法を用いることができる。
In addition, the calculation method of the travel route information in the travel
実施の形態1に係る操舵装置10においては、操舵制御量制限部15が、目標走行ラインに対する車両1の相対状態量の符号(正負)に基づいて操舵制御量を制限する。それにより、例えば走行路認識部11が走行路を誤認識した場合やセンサの故障、バラツキなどに対して、逸脱方向にアシストすることを防止して安全性の向上を図れたり、操舵制御量が過度に大きくなることを防止して運転者の操舵感覚に違和感を小さく抑えることができる。
In the
以下、本実施の形態における操舵制御量制限部15の動作について幾つかの具体例を示す。 Hereinafter, some specific examples of the operation of the steering control amount limiting unit 15 in the present embodiment will be shown.
[動作例1]
図3は、相対状態量取得部14が取得する車両1の相対状態量を、目標走行ラインに対する車両1の横偏差とした場合の、操舵制御量制限部15の動作を示すフローチャートである。ここでは、目標走行ラインの左側への横偏差を正、目標走行ラインの右側への横偏差を負として定義する。すなわち、車両1が目標走行ラインよりも左側を走行しているときは、横偏差が正である旨を示す信号が相対状態量取得部14から出力され、車両1が目標走行ラインよりも右側を走行しているときは、横偏差が負である旨を示す信号が相対状態量取得部14から出力される。
[Operation Example 1]
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the steering control amount restriction unit 15 when the relative state amount of the
図3に示すように、操舵制御量制限部15は、相対状態量取得部14から、車両1の横偏差の符号の情報を取得する(ステップS100)。そして、操舵制御量制限部15は、車両1の横偏差の符号を確認する(ステップS101)。
As shown in FIG. 3, the steering control amount restriction unit 15 acquires information on the sign of the lateral deviation of the
車両1の横偏差が正であれば、操舵制御量制限部15は、左方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する(ステップS102)。また、車両1の横偏差が負であれば、操舵制御量制限部15は、右方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する(ステップS103)。なお、車両1の横偏差が±0、すなわち車両1が目標走行ライン上を走行しているときは、操舵制御量制限部15は、操舵制御量に制限を加えない(ステップS104)。操舵制御量制限部15は、車両1が走行している間、以上の処理を繰り返し実行する。
If the lateral deviation of the
図3に示した操舵制御量制限部15の動作によれば、車両1が目標走行ラインの左側を走行しているときは、車両1をさらに左へ移動させる操舵制御量に制限が加えられ、車両1が目標走行ラインの右側を走行しているときは、車両1をさらに右へ移動させる操舵制御量に制限が加えられる。目標走行ラインに対する車両1ずれが大きくなる方向への操舵制御量に制限が加えられることで、運転者の操舵感覚に与える違和感を小さくできる。
According to the operation of the steering control amount restriction unit 15 shown in FIG. 3, when the
[動作例2]
図4は、相対状態量取得部14が取得する車両1の相対状態量を、目標走行ラインに対する車両1の横速度とした場合の、操舵制御量制限部15の動作を示すフローチャートである。ここでは、目標走行ラインを基準にして左向きの横速度を正、目標走行ラインを基準にして右向きの横速度を負として定義する。すなわち、車両1が目標走行ラインを基準にして左へ移動しているときは、横速度が正である旨を示す信号が相対状態量取得部14から出力され、車両1が目標走行ラインを基準にして右へ移動しているときは、横速度が負である旨を示す信号が相対状態量取得部14から出力される。
[Operation example 2]
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the steering control amount restriction unit 15 when the relative state quantity of the
図4に示すように、操舵制御量制限部15は、相対状態量取得部14から、車両1の横速度の符号の情報を取得する(ステップS200)。そして、操舵制御量制限部15は、車両1の横速度の符号を確認する(ステップS201)。
As shown in FIG. 4, the steering control amount limiting unit 15 acquires information on the sign of the lateral speed of the
車両1の横速度が正であれば、操舵制御量制限部15は、左方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する(ステップS202)。車両1の横速度が負であれば、操舵制御量制限部15は、右方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する(ステップS203)。なお、車両1の横速度が±0、すなわち車両1が目標走行ラインに平行に走行しているときは、操舵制御量制限部15は、操舵制御量に制限を加えない(ステップS204)。操舵制御量制限部15は、車両1が走行している間、以上の処理を繰り返し実行する。
If the lateral speed of the
図4に示した操舵制御量制限部15の動作によれば、車両1が目標走行ラインを基準にして横方向に移動しているときは、その移動速度(横速度)を大きくする方向への操舵制御量に制限が加えられる。目標走行ラインを基準にした車両1の横速度を大きくする方向への操舵制御量に制限が加えられることで、運転者の操舵感覚に与える違和感を小さくできる。
According to the operation of the steering control amount restriction unit 15 shown in FIG. 4, when the
[動作例3]
図5は、相対状態量取得部14が取得する車両1の相対状態量を、目標走行ラインに対する車両1の横偏差および横速度の両方とした場合の、操舵制御量制限部15の動作を示すフローチャートである。横偏差の符号については、動作例1と同様に、目標走行ラインの左側への横偏差を正、目標走行ラインの右側への横偏差を負として定義する。また、横速度の符号については、動作例2と同様に、目標走行ラインを基準にして左向きの横速度を正、目標走行ラインを基準にして右向きの横速度を負として定義する。
[Operation Example 3]
FIG. 5 shows the operation of the steering control amount restriction unit 15 when the relative state quantity of the
図5に示すように、操舵制御量制限部15は、相対状態量取得部14から、車両1の横偏差の符号および横速度の符号の情報を取得する(ステップS300)。そして、操舵制御量制限部15は、まず、車両1の横偏差の符号を確認する(ステップS301)。
As shown in FIG. 5, the steering control amount limiting unit 15 acquires information on the sign of the lateral deviation and the sign of the lateral speed of the
車両1の横偏差が正であれば、操舵制御量制限部15はさらに、車両1の横速度の符号が正か否かを確認する(ステップS302)。このとき、車両1の横速度の符号が正であれば、操舵制御量制限部15は、左方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する(ステップS303)。しかし、車両1の横速度の符号が正でなければ、操舵制御量制限部15は、操舵制御量に制限を加えない(ステップS304)。
If the lateral deviation of the
一方、ステップS301において、車両1の横偏差が負であれば、操舵制御量制限部15はさらに、車両1の横速度の符号が負か否かを確認する(ステップS305)。このとき、車両1の横速度の符号が負であれば、操舵制御量制限部15は、右方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する(ステップS306)。しかし、車両1の横速度の符号が負でなければ、操舵制御量制限部15は、操舵制御量に制限を加えない(ステップS304)。操舵制御量制限部15は、車両1が走行している間、以上の処理を繰り返し実行する。
On the other hand, if the lateral deviation of the
図5の動作によれば、車両1が目標走行ラインをから遠ざかる方向へ移動しているときに、その移動速度(横速度)を大きくする方向への操舵制御量に制限が加えられる。車両1の目標走行ラインからのずれを加速させる方向への操舵制御量に制限が加えられることで、運転者の操舵感覚に与える違和感を小さくできる。
According to the operation of FIG. 5, when the
このように、実施の形態1に係る操舵装置10においては、操舵制御量制限部15が、目標走行ラインに対する車両1の相対状態量の符号に基づいて、特定の方向への操舵制御量の大きさを制限する。それにより、例えば走行路の認識精度や車両情報の検出精度の低下により、適切な目標走行ラインや適切な操舵制御量が設定できない場合でも、車両1が目標走行ラインから大きく外れるような操舵制御が抑制されることになり、安全性を向上させると共に運転者の操舵感覚に与える違和感を小さくできる。
Thus, in the
なお、実施の形態1では、走行路認識部11が走行路を認識するための情報を取得する手段として、カメラ5を用いたが、カメラ5以外の任意の手段を用いてもよい。例えば、カメラ5の代わりに、GPS(Global Positioning System)衛星などのGNSS(Global Navigation Satellite System)衛星からの測位信号を受信して車両1の現在位置を算出する測位装置を用い、測位装置が算出した車両1の現在位置と地図情報とから、車両1の走行路を認識するようにしてもよい。この場合、例えばトンネルや高架下など、GNSS衛星からの測位信号を受信することが困難な場所で、走行路の認識精度が低くなり、適切な目標走行ラインが設定できないおそれがあるため、本発明の適用が有効である。
In the first embodiment, the
また、カメラ5またはレーダを用いて、車両1の前方を走行している他の車両(先行車両)を検出し、先行車両の走行軌跡から走行路を認識するように構成してもよい。この場合、例えば降雨や路肩の側壁の影響で先行車両の認識が困難になると、走行路の認識精度が低くなり、適切な目標走行ラインが設定できないおそれがあるため、本発明の適用が有効である。
In addition, another vehicle (preceding vehicle) traveling in front of the
実施の形態1では、操舵制御量制限部15が取得する車両1の相対状態量を、車両1の横偏差および横速度の少なくとも一方としたが、さらに、目標走行ラインを基準にした車両1の横方向の加速度(横加速度)を加えてもよい。相対状態量の要素が多くなることで、操舵制御量に制限を加える条件を細かく設定できるようになり、運転者の操舵フィーリングの向上が期待できる。
In the first embodiment, the relative state quantity of the
また、実施の形態1では、操舵制御量制限部15が取得する車両1の横偏差を、目標走行ラインに対する車両1の現在位置の横方向の偏差としたが、目標走行ラインに対する車両1の予測位置の横方向の偏差としてもよい。ここで、車両1の予測位置は、現在時刻から一定時間だけ経過した後に車両1が存在すると予測される位置としてもよいし、車両1が現在位置から一定距離だけ進んだ後に存在すると予測される位置としてもよい。また、車両1の予測位置の算出は、目標走行ラインに対する車両1の現在位置の横偏差と、目標走行ラインに対する車両1の進行方向の相対角とに基づいて行うことができる。また、車両1の予測位置の推定の精度を向上させるために、車両1のヨーレートも考慮してもよい。車両1のヨーレートは、ヨーレートセンサの出力値でもよいし、操舵装置4による舵角からの推定でもよい。
In the first embodiment, the lateral deviation of the
例えば、車両1が目標走行ラインよりも右側を走行しており、車両1の走行路の右方向への曲率が増大する状況、つまり車両1が右カーブへ侵入する状況を考える。この状況において、車両1の横偏差が車両1の現在位置に基づくものであれば、右方向への操舵制御量が制限されてしまう。それに対し、車両1の横偏差が車両1の予測位置に基づくものであれば、右方向への操舵制御量が制限されることが抑制され、それによって運転者の操舵フィーリングが向上する。
For example, consider a situation where the
また、実施の形態1では、車両1の相対状態量の符号に応じて、特定方向への操舵制御量の大きさを制限したが、制限の程度に対して変化量を制限するようにしてもよい。その場合、操舵制御量に制限が加えられたとき操舵制御量が急激に小さくなることや、操舵制御量の制限が解除されたときに操舵制御量の急激に大きくなることを防止でき、運転者の操舵フィーリングの悪化を防ぐことができる。
In the first embodiment, the magnitude of the steering control amount in the specific direction is limited according to the sign of the relative state quantity of the
図6は、操舵装置10のハードウェア構成の一例を示す図である。図6において、操舵装置10は、互いにバスで接続されたインタフェース(i/F)101、プロセッサ102およびメモリ103から構成されている。インタフェース101は、カメラ5、モータ3等の外部装置との間における信号の入出力制御を行う。プロセッサ102は、メモリ103に格納されたプログラムに従って各種処理を実行する。メモリ103には、上記プログラムが格納される他、プロセッサ102が行う各処理で使用されるデータ、処理結果等が格納されてもよい。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the
図2に示した操舵装置10の各要素(走行路認識部11、目標走行ライン設定部12、操舵制御量演算部13、相対状態量取得部14、操舵制御量制限部15および操舵制御部16)は、プロセッサ102が、メモリ103に格納されたプログラムを実行することにより実現される。すなわち、メモリ103には、プロセッサ102により実行されたときに、車両1の走行路を認識する処理と、走行路上に車両が走行すべき目標走行ラインを設定する処理と、車両1を目標走行ラインに追従して走行させるための操舵制御量を算出する処理と、目標走行ラインに対する車両1の相対状態量を取得する処理と、相対状態量の正負に応じて左右いずれか片方への操舵制御量の大きさに制限を加える処理と、操舵制御量に基づいて操舵制御を行う処理と、が実行されるプログラムが格納されている。
Each element of the
また、操舵装置10は、専用のハードウェアによって構成されていてもよい。例えば、操舵装置10は、図2に示した操舵装置10の各要素が行う処理を実行するASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のディジタル回路で構成されてもよい。
Further, the
上では操舵装置10の各要素の機能が、ハードウェアおよびソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、操舵装置10の一部の要素を専用のハードウェアで実現し、別の一部の要素をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。すなわち、操舵装置10は、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせのいずれによって実現されていてもよい。
The configuration in which the function of each element of the
<実施の形態2>
図7は、実施の形態2に係る操舵装置10の機能ブロック図である。実施の形態2の操舵装置10の基本的な構成は、実施の形態1の操舵装置10(図2)と同様である。ただし、相対状態量取得部14は、車両1の相対状態量の符号だけでなく絶対値も示す信号を出力する。また、操舵制御量制限部15は、車両1の相対状態量の符号および絶対値に応じて、操舵制御量演算部13が算出した操舵制御量に制限を加えるように動作する。
<
FIG. 7 is a functional block diagram of the
以下、本実施の形態における操舵制御量制限部15の動作について幾つかの具体例を示す。 Hereinafter, some specific examples of the operation of the steering control amount limiting unit 15 in the present embodiment will be shown.
[動作例1]
図8は、車両1の相対状態量の絶対値が予め定められた閾値以下のときには操舵制御量に制限を加えないようにした場合の、操舵制御量制限部15の動作を示すフローチャートである。ここでは、相対状態量取得部14が取得する車両1の相対状態量を、目標走行ラインに対する車両1の横偏差とし、上記の閾値を1mとする。また、目標走行ラインの左側への横偏差を正、目標走行ラインの右側への横偏差を負として定義する。
[Operation Example 1]
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the steering control amount limiting unit 15 when the steering control amount is not limited when the absolute value of the relative state amount of the
図8に示すように、操舵制御量制限部15は、相対状態量取得部14から、車両1の横偏差の符号の情報を取得する(ステップS400)。そして、操舵制御量制限部15は、車両1の横偏差の絶対値を確認する(ステップS401)。
As shown in FIG. 8, the steering control amount restriction unit 15 obtains information on the sign of the lateral deviation of the
車両1の絶対値が1m以下であれば、操舵制御量制限部15は、操舵制御量に制限を加えず(ステップS402)、ステップS400へ戻る。
If the absolute value of the
一方、車両1の絶対値が1mよりも大きければ、操舵制御量制限部15は、車両1の横偏差の符号を確認する(ステップS403)。車両1の横偏差が正であれば、操舵制御量制限部15は、左方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する(ステップS404)。また、車両1の横偏差が負であれば、操舵制御量制限部15は、右方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する(ステップS405)。
On the other hand, if the absolute value of the
図8に示した操舵制御量制限部15の動作によれば、車両1が目標走行ラインの1m以上左側を走行しているときは、車両1をさらに左へ移動させる操舵制御量に制限が加えられ、車両1が目標走行ラインの1m以上右側を走行しているときは、車両1をさらに右へ移動させる操舵制御量に制限が加えられる。目標走行ラインに対する車両1ずれが1m以上大きくなる方向への操舵制御量に制限が加えられることで、運転者の操舵感覚に与える違和感を小さくできる。
According to the operation of the steering control amount restriction unit 15 shown in FIG. 8, when the
[動作例2]
図9は、車両1の相対状態量の絶対値が予め定められた閾値以下のときには左右両方向への操舵制御量に制限を加えるようにした場合の、操舵制御量制限部15の動作を示すフローチャートである。ここでは、相対状態量取得部14が取得する車両1の相対状態量を、目標走行ラインに対する車両1の横偏差とし、上記の閾値を0.2mとする。また、目標走行ラインの左側への横偏差を正、目標走行ラインの右側への横偏差を負として定義する。
[Operation example 2]
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the steering control amount limiting unit 15 in the case where the steering control amount in both the left and right directions is limited when the absolute value of the relative state amount of the
図9に示すように、操舵制御量制限部15は、相対状態量取得部14から、車両1の横偏差の符号の情報を取得する(ステップS500)。そして、操舵制御量制限部15は、車両1の横偏差の絶対値を確認する(ステップS501)。
As shown in FIG. 9, the steering control amount limiting unit 15 acquires information on the sign of the lateral deviation of the
車両1の絶対値が0.2m以下であれば、操舵制御量制限部15は、左右両方向の操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限し(ステップS502)、ステップS500へ戻る。
If the absolute value of the
一方、車両1の絶対値が0.2mよりも大きければ、操舵制御量制限部15は、車両1の横偏差の符号を確認する(ステップS503)。車両1の横偏差が正であれば、操舵制御量制限部15は、左方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する(ステップS504)。また、車両1の横偏差が負であれば、操舵制御量制限部15は、右方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する(ステップS505)。
On the other hand, if the absolute value of the
図9に示した操舵制御量制限部15の動作によれば、車両1が目標走行ラインから0.2m以上離れていないときに、操舵角の大きな操舵制御が行われることが防止される。また、車両1が目標走行ラインの0.2m以上左側を走行しているときは、車両1をさらに左へ移動させる操舵制御量に制限が加えられ、車両1が目標走行ラインの0.2m以上右側を走行しているときは、車両1をさらに右へ移動させる操舵制御量に制限が加えられる。目標走行ラインに対する車両1ずれが大きくなる方向への操舵制御量に制限が加えられることで、運転者の操舵感覚に与える違和感を小さくできる。
According to the operation of the steering control amount limiting unit 15 shown in FIG. 9, it is possible to prevent the steering control having a large steering angle from being performed when the
また、目標走行ラインに対する車両1ずれが小さいときに左右両方向の操舵制御量に制限が加えられるので、例えば、車両1が目標走行ラインの少しだけ左側を走行しているときに、車両1を目標走行ラインに近づけるために右方向へ大きな操舵角の操舵制御が行われるようなことが防止され、運転者の操舵感覚に与える違和感をさらに小さくできる。
In addition, when the deviation of the
なお、上の例では、車両1の相対状態量を車両1の横偏差としたが、実施の形態1と同様に、車両1の相対状態量は、車両1の横偏差および横速度の少なくとも一方を含んでいればよく、さらに車両1の横加速度を含んでいてもよい。
In the above example, the relative state quantity of the
また、車両1の相対状態量の絶対値に設ける閾値に、ヒステリシスを持たせてもよい。例えば、車両1が目標走行ラインから1m以上離れると操舵制御量に制限を加え、その後、車両1が目標走行ラインから0.5m以内に近づいたときに操舵制御量の制限を解除するようにしてもよい。それにより、操舵制御量の制限/非制限が頻繁に切り替わることが防止され、操舵フィーリングの向上に寄与できる。
Further, the threshold value provided for the absolute value of the relative state quantity of the
また、操舵制御量制限部15は、車両1の相対状態量の絶対値に応じて、操舵制御量に加える制限の程度を変化させてもよい。例えば、車両1が目標走行ラインから離れるほど、操舵制御量に設ける上限値を小さくするようにしてもよい。この場合、例えば操舵制御部16に、車両1の相対状態量と操舵制御量の上限値との関係を示すマップを記憶させておき、操舵制御部16が当該マップを参照して操舵制御量の上限値を設定するようにしてもよい。
Further, the steering control amount restriction unit 15 may change the degree of restriction applied to the steering control amount according to the absolute value of the relative state amount of the
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 車両、2 ハンドル、3 モータ、4 操舵装置、5 カメラ、6 前輪、7 後輪、10 操舵装置、101 インタフェース、102 プロセッサ、103 メモリ、11 走行路認識部、12 目標走行ライン設定部、13 操舵制御量演算部、14 相対状態量取得部、15 操舵制御量制限部、16 操舵制御部。 1 Vehicle, 2 Handle, 3 Motor, 4 Steering Device, 5 Camera, 6 Front Wheel, 7 Rear Wheel, 10 Steering Device, 101 Interface, 102 Processor, 103 Memory, 11 Travel Path Recognition Unit, 12 Target Travel Line Setting Unit, 13 Steering control amount calculation unit, 14 Relative state amount acquisition unit, 15 Steering control amount restriction unit, 16 Steering control unit.
Claims (14)
前記走行路上に前記車両の目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定部と、
前記車両を前記目標走行ラインに追従して走行させるための操舵制御量を算出する操舵制御量演算部と、
前記目標走行ラインに対する前記車両の相対状態量を取得する相対状態量取得部と、
前記相対状態量に基づいて前記操舵制御量に制限を加える操舵制御量制限部と、
前記操舵制御量に基づいて操舵制御を行う操舵制御部と、
を備え、
前記操舵制御量制限部は、前記相対状態量の正負に応じて左右いずれか片方への前記操舵制御量の大きさに制限を加える、
車両用操舵装置。 A travel path recognition unit for recognizing the travel path of the vehicle;
A target travel line setting unit for setting a target travel line of the vehicle on the travel path;
A steering control amount calculation unit that calculates a steering control amount for causing the vehicle to travel following the target travel line;
A relative state quantity acquisition unit for acquiring a relative state quantity of the vehicle with respect to the target travel line;
A steering control amount limiting unit that limits the steering control amount based on the relative state amount;
A steering control unit that performs steering control based on the steering control amount;
With
The steering control amount restriction unit restricts the magnitude of the steering control amount to either the left or right according to the sign of the relative state amount.
Vehicle steering system.
請求項1に記載の車両用操舵装置。 The steering control amount restriction unit further restricts the steering control amount in consideration of the absolute value of the relative state amount.
The vehicle steering apparatus according to claim 1.
請求項2に記載の車両用操舵装置。 The steering control amount limiting unit does not limit the steering control amount when an absolute value of the relative state amount is equal to or less than a predetermined threshold;
The vehicle steering apparatus according to claim 2.
請求項2に記載の車両用操舵装置。 The steering control amount restriction unit restricts the steering control amount in both the left and right directions when the absolute value of the relative state quantity is equal to or less than a predetermined threshold;
The vehicle steering apparatus according to claim 2.
請求項2に記載の車両用操舵装置。 The steering control amount restriction unit changes a degree of restriction applied to the steering control amount according to an absolute value of the relative state amount;
The vehicle steering apparatus according to claim 2.
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。 The relative state quantity is at least one of a lateral deviation and a lateral speed of the vehicle with respect to the target travel line.
The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 5.
請求項6に記載の車両用操舵装置。 The relative state quantity further includes a lateral acceleration of the vehicle with respect to the target travel line.
The vehicle steering apparatus according to claim 6.
請求項6または請求項7に記載の車両用操舵装置。 The lateral deviation of the vehicle is a lateral deviation of the current position of the vehicle with respect to the target travel line.
The vehicle steering apparatus according to claim 6 or 7.
請求項6または請求項7に記載の車両用操舵装置。 The lateral deviation of the vehicle is a lateral deviation of the predicted position of the vehicle with respect to the target travel line.
The vehicle steering apparatus according to claim 6 or 7.
請求項9に記載の車両用操舵装置。 The predicted position of the vehicle is a position where the vehicle is predicted to exist after a certain time has elapsed from the current time.
The vehicle steering apparatus according to claim 9.
請求項9に記載の車両用操舵装置。 The predicted position of the vehicle is a position where the vehicle is predicted to exist after the vehicle has traveled a certain distance from the current position.
The vehicle steering apparatus according to claim 9.
請求項9から請求項11のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。 The predicted position of the vehicle is calculated based on a lateral deviation of the current position of the vehicle with respect to the target travel line and a relative angle of the vehicle with respect to the target travel line.
The vehicle steering apparatus according to any one of claims 9 to 11.
請求項9から請求項11のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。 The predicted position of the vehicle is calculated based on a lateral deviation of the current position of the vehicle with respect to the target travel line, a relative angle of the vehicle with respect to the target travel line, and a yaw rate of the vehicle.
The vehicle steering apparatus according to any one of claims 9 to 11.
前記車両用操舵装置の走行路認識部が、車両の走行路を認識し、
前記車両用操舵装置の目標走行ライン設定部が、前記走行路上に前記車両の目標走行ラインを設定し、
前記車両用操舵装置の操舵制御量演算部が、前記車両を前記目標走行ラインに追従して走行させるための操舵制御量を算出し、
前記車両用操舵装置の相対状態量取得部が、前記目標走行ラインに対する前記車両の相対状態量を取得し、
前記車両用操舵装置の操舵制御量制限部が、前記相対状態量の正負に応じて左右いずれか片方への前記操舵制御量の大きさに制限を加え、
前記車両用操舵装置の操舵制御部が、前記操舵制御量に基づいて操舵制御を行う、
車両操舵制御方法。 A vehicle steering control method in a vehicle steering apparatus,
The travel path recognition unit of the vehicle steering device recognizes the travel path of the vehicle,
A target travel line setting unit of the vehicle steering device sets a target travel line of the vehicle on the travel path;
A steering control amount calculation unit of the vehicle steering device calculates a steering control amount for causing the vehicle to travel following the target travel line;
A relative state quantity acquisition unit of the vehicle steering device acquires a relative state quantity of the vehicle with respect to the target travel line;
The steering control amount limiting unit of the vehicle steering device adds a limit to the size of the steering control amount to either the left or right according to the sign of the relative state amount,
A steering control unit of the vehicle steering device performs steering control based on the steering control amount;
Vehicle steering control method.
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