JP3166635B2 - 車両の操舵制御装置 - Google Patents
車両の操舵制御装置Info
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
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Description
に関し、特に車両前方の画像から走行路を認識し、この
走行路から逸脱しないように操舵制御を行う車両の操舵
制御装置に関する。
を目的として、道路の白線等のガイドラインを認識して
自車の走行路を認識し、この走行路から逸脱しないよう
に操舵制御を行う車両の操舵制御装置が提案されてい
る。
は、走行路両側のガイドラインに対する車両の位置を検
出し、車両が一方のガイドラインを逸脱することが検出
された場合に車両を走行させる目標位置を一方のガイド
ラインに沿う位置に設定して車両がこの目標位置を走行
するよう操舵制御を行っている。
を車両が逸脱することが検出されたガイドラインに沿う
位置に設定して操舵制御を行うため、車両が走行してい
る走行路内において、運転者の好みに応じた走行路内の
任意の位置を走行しようとしてハンドル操作をした場合
に操舵制御により上記目標位置を走行するように操舵が
行われ、運転者のハンドル操作と操舵制御との干渉が起
こるという問題があった。
ガイドラインから車両までの距離が第1の所定値以下と
なったとき操舵制御を開始し、かつ、第2の所定値を越
えたとき操舵制御を終了させることにより、走行路の中
央付近に操舵制御の不惑帯を設け、操舵制御と運転者の
ハンドル操作とが干渉することを防止する車両の操舵制
御装置を提供することを目的とする。
は、図1に示すように、車両の走行路上のガイドライン
を認識するガイドライン認識手段M1を有し、上記ガイ
ドラインの認識結果に基づいて走行路上の目標位置を設
定し、この目標位置を走行するよう操舵制御手段M2で
操舵制御を行う車両の操舵制御装置において、上記ガイ
ドライン認識手段で認識されたガイドラインから車両ま
での距離が第1の所定値以下となったとき上記操舵制御
を開始させる操舵制御開始手段M3と、上記ガイドライ
ンから車両までの距離が上記第1の所定値より大きな第
2の所定値を越えたとき上記操舵制御を終了させる操舵
制御終了手段M4とを有する。
て走行路から逸脱しそうなときにのみ操舵制御を行い、
走行路の中央付近では操舵制御を停止させることで操舵
制御の不惑帯を設け、これにより、運転者のハンドル操
作と操舵制御との干渉を防止し、走行路内の運転者の好
みに応じた位置を走行できる。
成図を示す。同図中、前輪操舵機構10は操舵ハンドル
11を有しており、この操舵ハンドル11は操舵軸12
を介してステアリングギヤボックス13内のピニオンギ
ヤに接続されている。このピニオンギヤはラックバー1
4と噛合し、操舵ハンドル11の回転運動をラックバー
14の往復運動に変換して伝達するものである。ラック
バー14の両端には左右タイロッド15a,15b及び
左右ナックルアーム16a,16bを介して左右前輪F
W1,FW2が操舵可能に連結されている。
アクチュエータとしてのブラシレスモータなどの電動モ
ータ21を備えている。電動モータ21の回転軸はステ
アリングギヤボックス22内にて減速機構を介して軸方
向に変位可能に支持されたリレーロッド23に接続され
ており、リレーロッド23は同モータ21の回転に応じ
て軸方向に変位する。減速機構の逆効率は小さく設定さ
れていて、リレーロッド23側からの外部入力により電
動モータ21が回転駆動されることがないようになって
いる。リレーロッド23の両端にはタイロッド24a,
24b及びナックルアーム25a,25bを介して左右
後輪RW1,RW2が接続されていて、左右後輪RW
1,RW2はリレーロッド23の軸方向の変位に応じて
操舵される。
角センサ32,後輪操舵角センサ34,及びガイドライ
ン認識装置36が接続されている。前輪操舵角センサ3
2は左右前輪FW1,FW2の操舵角を検出する。後輪
操舵角センサ34は左右後輪RW1,RW2の操舵角を
検出する。
ライン認識装置36は車両の進行方向前方の道路を撮像
した道路画像をカメラ38から供給され、この道路画像
を処理して道路の中央又は路側の白線や黄色の追越し禁
止線等のガイドラインを認識し、このガイドラインに基
づいて走行車線を認識し、図4に一点鎖線で示す走行路
中央線からの車両オフセット量E(n)及び二重線で示
すガイドラインI,II夫々からの距離L1 ,L2 夫々を
検出する。ここで、θは画像から得た車両の走行路に対
する傾き角、1は前方注視点距離(一定値)、eは現在
横ずれ量であり、 E(n)=e+L1 L1 ≒1×θ と表わされる。この車両オフセット量E(n)はECU
30に供給される。
クロコンピュータで構成され、中央処理ユニット(CP
U)50と、リードオンリメモリ(ROM)52と、ラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)54と、入力ポート回
路56と、出力ポート回路58と、通信回路60とを有
し、これは双方向性のコモンバス62により互いに接続
されている。
32,後輪操舵角センサ34夫々の出力する検出信号が
供給される。また、通信回路60にはガイドライン認識
装置36の出力する車両オフセット量E(n)が供給さ
れる。ROM52には制御プログラムが記憶されてい
る。CPU50は制御プログラムに基づき、後述する種
々の演算を行い、その際にRAM54が作業領域として
使用される。CPU50が制御プログラムを実行するこ
とにより発生した制御信号は出力ポート回路58から駆
動回路40に供給され、この駆動回路40は電動モータ
21を駆動して後輪RW1,RW2の操舵を行う。
M2としての操舵制御処理の一実施例のフローチャート
を示す。この処理は所定時間間隔で繰り返される。ま
た、電源投入時にはプラグF1,F2は共にゼロリセッ
トされている。同図中、ステップS12ではガイドライ
ン認識装置36で走行路の認識ができたかどうかを判別
する。走行路の認識ができた場合にはステップS14に
進み、認識できない場合には処理サイクルを終了する。
36の出力する車両オフセット量E(n)及び両側のガ
イドラインからの距離L1 ,L2 夫々を読み込む。次に
ステップS16で次式により後輪操舵制御量D(n)を
算出する。 D(n)=D(n−1)+K1×{E(n)−E(n−1)} ・・・ (1) 但し、D(n−1)は前回の後輪操舵制御量、E(n−
1)は前回の車両オフセット量であり、K1は後輪制御
ゲイン(一定値)である。
ドラインIから車両70までの距離L1 が所定値l1 以
下か否かを判別し、L1 ≦l1 の場合はステップS24
でフラグF1に1をセットしてステップS30に進む。
また、L1 >l1 の場合はステップS26に進んでガイ
ドラインIIから車両70までの距離L2 が所定値l2以
下か否かを判別し、L2 ≦l2 の場合はステップS24
でフラグF2に1をセットしてステップS30に進む。
ガイドラインI,II夫々に近付きすぎであるかどうかを
判定するための基準値である。フラグF1,F2夫々は
図6に示す制御領域72,74に車両70が入り後輪操
舵制御を行う場合に1となり、後輪操舵制御を行わない
場合に0となる。上記のステップS22〜S28が操舵
制御開始手段M3に対応する。
した後輪操舵制御量D(n)を実際の後輪操舵制御量D
にセットし、ステップS32に進んで実際の後輪操舵制
御量Dに基づいて駆動回路40を駆動する。これによっ
て電動モータ21が回転駆動されて後輪RW1,RW2
の操舵が行われる。この後、処理を終了する。
はステップS34に進む。ステップS34ではフラグF
1が1で、かつ、図6に示すガイドラインIから車両7
0までの距離L1 が所定値l3 未満か、又は、フラグF
2が1で、かつ、ガイドラインIIから車両70までの距
離L2 が所定値l4 未満か否かを判別し、この条件を満
足した場合はステップS30に進んで後輪操舵制御を行
う。上記のステップS34が操舵制御終了手段M4に対
応する。
F1=0又はL1 ≧l3 であり、かつ、F2=0又はL
2 ≧l4 である場合にはステップS36に進んでフラグ
F1,F2夫々を0にリセットして後輪操舵制御を行わ
ないようにして処理を終了する。
イドラインIに近付いてL1 ≦l1となると後輪操舵制
御が開始されて、車両70は走行路の中央の目標位置方
向に進むよう自動操舵が行われ、車両70がガイドライ
ンIの外側に逸脱することが防止される。しかし、この
後輪操舵制御により車両70がガイドラインIから離れ
L1 ≧l3 となった時点で後輪操舵制御が終了する。
場合には車両は運転者のハンドル操作と後輪操舵制御と
が干渉することがなく、走行路内の運転者の好みに応じ
た位置を走行でき、ドライバビリティが向上する。これ
は車両70がガイドラインII方向に近付いた場合にも同
様である。
l1 ,l2 と終了のための所定値l 3 (>l1 ),l4
(>l2 )とを異ならしめているため、後輪操舵制御の
作動/停止が短時間で繰り返すことにより制御が不安定
となることを防止できる。なお、上記実施例では後輪の
操舵制御を行っているが、これは前輪の操舵制御を行う
ものであっても良く、上記実施例に限定されない。
インを認識するガイドライン認識手段を有し、上記ガイ
ドラインの認識結果に基づいて走行路上の目標位置を設
定し、この目標位置を走行するよう操舵制御を行う車両
の操舵制御装置において、 上記ガイドライン認識手段
で認識されたガイドラインから車両までの距離が第1の
所定値以下となったとき上記操舵制御を開始させる操舵
制御開始手段と、上記ガイドラインから車両までの距離
が上記第1の所定値より大きな第2の所定値を越えたと
き上記操舵制御を終了させる操舵制御終了手段とを有す
る。
て走行路から逸脱しそうなときにのみ操舵制御を行い、
走行路の中央付近では操舵制御を停止させることで操舵
制御の不惑帯を設け、これにより、運転者のハンドル操
作と操舵制御との干渉を防止し、走行路内の運転者の好
みに応じた位置を走行できる。
Claims (1)
- 【請求項1】 車両の走行路上のガイドラインを認識す
るガイドライン認識手段を有し、上記ガイドラインの認
識結果に基づいて走行路上の目標位置を設定し、この目
標位置を走行するよう操舵制御を行う車両の操舵制御装
置において、 上記ガイドライン認識手段で認識されたガイドラインか
ら車両までの距離が第1の所定値以下となったとき上記
操舵制御を開始させる操舵制御開始手段と、 上記ガイドラインから車両までの距離が上記第1の所定
値より大きな第2の所定値を越えたとき上記操舵制御を
終了させる操舵制御終了手段とを有することを特徴とす
る車両の操舵制御装置。
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