JP3649110B2 - Lane Keep Assist Control Device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行時に白線情報を取り込み、操舵トルクを操舵力伝達系に与えることで車両がレーン中央に向かう方向に制御する、もしくは、操舵反力トルクを操舵力伝達系に与えることで車両がレーン中央に向かう方向に制御するレーンキープアシスト制御装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
高速道路等で車線中央位置を走行するように車両の操舵系を制御するレーンキープアシスト制御装置(Lane Keeping Assistance System)は、ステアリングコラムにギヤを介して取り付けられた操舵アクチュエータと、白線情報を入力情報とするレーンキープアシスト制御手段により算出された指令電流で操舵アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動手段を備える。
【0003】
前記レーンキープアシスト制御手段は、図9に示すように、車両がレーン中央に向かう方向へ制御するために、白線情報を用いて検出または推定された道路曲率に応じた車両の目標横位置を算出する目標軌道算出部と、白線情報を用いて検出または推定された車両の横位置,横速度,ヨーレート,ヨー角,操舵角,操舵角速度等に比例FBゲインを乗じた比例FB電流を算出する比例FB部と、横風,路面片勾配,アライメントのズレ等による目標横位置(またはレーン中央)からの定常的なオフセットを防止するために、車両位置検出部からの車両横変位と目標軌道算出部からの目標横変位との目標偏差の積分値に所定の積分FBゲインを乗じた積分FB電流を算出する積分FB部と、予め積分FB電流の積分リミット値を設定している積分リミット値設定部と、比例FB電流と積分FB電流(積分リミット値を超える場合は積分FB電流=積分リミット値)を加算する加算部と、加算した電流値を指令電流制限値により出力電流制限することで操舵アクチュエータへの指令電流を得る指令電流制限部とを備えて構成されている。なお、FBという表記はフィードバックを表す。
【0004】
前記出力電流制限は、図10に示すように、横軸を旋回加速度、縦軸を電流制限値とするアクチュエータ出力電流制限マップを用いて行われ、これにより、ドライバーの任意な操舵介入を可能にしている。以下、出力電流制限について詳しく説明する。
【0005】
スラローム走行時(比較的短時間に左右への操舵を繰り返す)の操舵トルクと車両旋回加速度の関係を図11に示す。操舵角と操舵トルクとの関係(ドライバー操舵時も自動操舵運転時も同じ)は、車速変化に伴って変化する。すなわち、等しい操舵角であっても車速が上がれば、旋回加速度も大きくなり、その結果、ハンドルへの反力トルクも大きくなる。一方、操舵トルクと車両の旋回加速度の関係は、車速によらずほぼ一定であるので、アシスト操舵トルクの上限値を旋回加速度に対して設定すれば車速が変化した場合であっても、レーンキープアシスト制御は常に余分な操舵トルクを発生しなくなる。
【0006】
操舵系のフリクション等の影響によるヒステリシス特性とパワーステアリングの特性による非線型性(低旋回加速度域と高旋回加速度域の間の折れ線状の特性)を有しているが、レーンキープ走行をアシストするという観点からは、スラローム走行に比べて比較的ゆっくりした操舵で良いため、図11の網掛け部の操舵トルクを発生すれば概ね良好なレーンキープ性能が得られる。
【0007】
ドライバーがハンドルに加えるトルクをTd、レーンキープアシスト制御によるアシスト操舵トルクをTassistとすると、任意の旋回加速度を発生させるためのステアリング操作をするトルクTsは、次のようになる。
【0008】
Ts=Td+Tassist
これにより、図12に示すように、電流制限値が一定値の場合、次のことが言える。
(a)ドライバーとレーンキープ制御が協調して走行している時(車両の旋回方向と同じ方向へ操舵した時)は、TdとTassistの方向が一致し、|Ts|>|Td|となるため、ドライバーの負担はレーンキープ制御無しの場合より減らすことができる。Tsは操舵時のハンドル戻りトルクであり、ハンドル戻りトルクからアシストトルクを引いたトルクTs−Tdをドライバーがハンドルに加えれば良い。
(b)緊急回避等のためレーンキープ制御と反対の方向へドライバーが操舵した時(車両の旋回方向と反対側に操舵した時)は、TdとTassistの方向が逆になり、|Ts|<|Td|となるため、ドライバーの負担はレーンキープ制御無しの場合より増加する。
したがって、図12中の矢印に示すように、通常時(レーンキープ制御無し)より非常に大きな操舵トルクを加えないとハンドル操作することができなくなる場合があり得る。特に、ドライバーがさらにハンドルを切り増そうとした場合、レーンキープ制御はハンドルを戻す方向にトルクを発生させることになるので、ドライバーがハンドルを動かすためには、ハンドル戻りトルクと制御トルクを加えたトルクで操舵しなければならなくなる。
【0009】
本システムでは、図10に示すように、車両の旋回加速に応じた電流制限マップを設定することにより、図13に示すように、ドライバーの意図とは逆方向への制御トルクを小さくしたため、レーンキープ制御と反対の方向へドライバーが操舵した時(車両の旋回方向と反対側に操舵した時)に必要なドライバーの介入トルク(図13の矢印)を図12の場合よりも極力抑えることができるようになり、特別にトルクセンサを設けることなく、ドライバーの任意の操舵介入を容易にすることができる。
ここで利用した旋回加速度は、加速度センサーで直接検出した値でも良いし、車速や操舵角等を用いて推定した値でも良い。また、旋回加速度の代わりにヨーレートを利用しても同様な結果を得ることができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のレーンキープアシスト制御装置にあっては、レーンキープ制御中のドライバーの任意な操舵介入を容易にするようなアクチュエータ電流制限を行うようにしているため、通常の走行状態であっても、指令電流が指令電流制限値と等しくなる指令電流の飽和が容易に発生する。そして、指令電流が飽和し電流制限値に達した状態では、目標とする横位置と車両の横位置の偏差が減らないため、徐々にレーンから逸脱、または、オフセット走行するという問題がある。
【0011】
すなわち、指令電流が飽和していると、外乱(横風、路面勾配、カーブ、ドライバー操舵介入等)分の補償電流は、電流制限値以上の電流になり、操舵アクチュエータへ出力できないため、徐々にレーンから逸脱、または、オフセット走行する。
【0012】
このような場合、目標位置と車両位置の偏差の積分値は予め設定した積分リミット値まで増加し、その後、横風の方向変化、路面勾配変化、カーブの方向変化、またはドライバーの操舵介入等によりレーン中央または目標軌道に沿った走行状態に変化した場合であっても、蓄積した積分値が速やかに減少せず、余分な操舵トルクが発生するため車両が蛇行し易い。
【0013】
また、このような蛇行を避けるために積分FBゲインを小さく設定したり、予め設定する積分リミット値を小さく設定すると、必要な操舵トルクを発生させることができなくなるため、横風、路面片勾配に対するオフセット走行が残る。
【0014】
上記指令電流の飽和について詳細に説明すると、ここでは比例FB電流と積分FB電流の和が予め設定、または、旋回加速度等に応じて算出された指令電流制限値を超えた状態になることにより、指令電流値(指令電流値を超えないようにリミッタを設ける)が指令電流制限値と等しくなるような場合を指令電流が飽和状態と呼ぶ。この状態では比例FB電流や積分FB電流が変化したとしても、その和が制限値を下回らない限り指令電流は一定値(指令電流制限値)にとどまりそれ以上の値にならないが、積分している偏差の発生が継続すると、偏差の積分値はどこまでも増加を続けてしまう。
【0015】
指令電流の飽和状態が発生する原因は、制御の目標値にステップ状入力を与えることにより大きな変化速度が要求される場合、あるいは、路面片勾配、風、ドライバー介入の影響が大きく、これによる外乱トルク分を打ち消すために大きな制御電流が算出されることによる。
【0016】
本来のレーンキープ走行に必要ないという判断により電流が制限されるため、指令電流が飽和すると、外乱分を打ち消すために必要な操舵トルクを出力できなくなり、目標偏差を小さくする方向に車両が移動しなくなるため、徐々にレーンから逸脱、またはオフセット走行する。
【0017】
操舵トルク外乱(風、路面片勾配、ドライバー介入による)をTd、レーンキープアシスト制御によるアシスト操舵トルクをTassist、任意の旋回加速度を発生させるためにステアリング操作するトルクをTsとすると、
Ts=Td+Tassist
⇔Tassist=Ts−Td
である。アシスト操舵方向とドライバー介入操舵方向が反対の場合、TsとTdの符号が逆になるので、
|Tassist|=|Ts−Td|>|Ts|
したがって、ドライバーの介入性向上のためにトルク制限値TlmtをTsに近い値にすると、
|Tassist|>|Tlmt|>|Ts|
(Tlmt:制限トルク=制限電流値×トルク定数)
が発生し易くなる。
【0018】
逆に、Tlmt≫Ts(TlmtがTsよりも十分大きく)と設定すれば、
|Tlmt|>|Tassist|>|Ts|
となることにより、指令電流はほとんど飽和しなくなるが、ドライバーの操舵介入は難しくなる。
【0019】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、積分値の蓄積による過剰な操舵トルクの発生を抑えることにより、指令電流飽和回復後の車両挙動を安定させ、直進性の向上を図ることができるレーンキープアシスト制御装置を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、白線情報を用いて検出または推定された道路曲率に応じた車両の目標横位置を算出する目標軌道算出手段と、
白線情報を用いて検出または推定された車両の横位置,横速度,ヨーレート,レーンに対するヨー角,操舵角,操舵角速度等を要素とするベクトルに比例フィードバックゲインを乗じた比例フィードバック電流を演算する比例フィードバック部と、
検出された車両横変位と目標軌道算出手段からの目標横変位との目標偏差の積分値に所定の積分フィードバックゲインを乗じた積分フィードバック電流を演算する積分フィードバック部と、
前記比例フィードバック電流と積分フィードバック電流を加算する電流加算手段と、
ドライバーの任意な操舵介入を可能にする予め設定された指令電流制限値、もしくは、ドライバーの任意な操舵介入を可能にする旋回加速度等に応じて算出された指令電流制限値により前記電流加算値の出力電流制限を行うことにより操舵アクチュエータへの指令電流を得る指令電流制限手段と、
を備えたレーンキープアシスト制御装置において、
前記指令電流制限手段からの指令電流が指令電流制限値と等しくなる飽和状態である場合、積分フィードバック部にて指令電流を減少させる方向への積分演算のみを行い、指令電流を増加させるような積分演算を行わずにその時の積分値を保持する積分演算停止判断手段を設けたことを特徴とする。
【0021】
請求項2記載の発明では、白線情報を用いて検出または推定された道路曲率に応じた車両の目標横位置を算出する目標軌道算出手段と、
白線情報を用いて検出または推定された車両の横位置,横速度,ヨーレート,レーンに対するヨー角,操舵角,操舵角速度等を要素とするベクトルに比例フィードバックゲインを乗じた比例フィードバック電流を演算する比例フィードバック部と、
検出された車両横変位と目標軌道算出手段からの目標横変位との目標偏差の積分値に所定の積分フィードバックゲインを乗じた積分フィードバック電流を演算する積分フィードバック部と、
前記比例フィードバック電流と積分フィードバック電流を加算する電流加算手段と、
ドライバーの任意な操舵介入を可能にする予め設定された指令電流制限値、もしくは、ドライバーの任意な操舵介入を可能にする旋回加速度等に応じて算出された指令電流制限値により前記電流加算値の出力電流制限を行うことにより操舵アクチュエータへの指令電流を得る指令電流制限手段と、
を備えたレーンキープアシスト制御装置において、
前記指令電流制限手段からの指令電流が指令電流制限値と等しくなる飽和状態であると判断され、且つ、時間と共に指令電流制限値が減少してゆく場合、指令電流と比例フィードバック電流との差に応じた積分リミット値を算出し、積分フィードバック部の積分値をリセットする積分リミット値算出手段を設けたことを特徴とする。
【0022】
請求項3記載の発明では、白線情報を用いて検出または推定された道路曲率に応じた車両の目標横位置を算出する目標軌道算出手段と、
白線情報を用いて検出または推定された車両の横位置,横速度,ヨーレート,レーンに対するヨー角,操舵角,操舵角速度等を要素とするベクトルに比例フィードバックゲインを乗じた比例フィードバック電流を演算する比例フィードバック部と、
検出された車両横変位と目標軌道算出手段からの目標横変位との目標偏差の積分値に所定の積分フィードバックゲインを乗じた積分フィードバック電流を演算する積分フィードバック部と、
前記比例フィードバック電流と積分フィードバック電流を加算する電流加算手段と、
ドライバーの任意な操舵介入を可能にする予め設定された指令電流制限値、もしくは、ドライバーの任意な操舵介入を可能にする旋回加速度等に応じて算出された指令電流制限値により前記電流加算値の出力電流制限を行うことにより操舵アクチュエータへの指令電流を得る指令電流制限手段と、
を備えたレーンキープアシスト制御装置において、
前記積分フィードバック部にて指令電流を減少させる方向への積分演算のみを行い、指令電流を増加させるような積分演算を行わずにその時の積分値を保持する積分演算停止判断手段と、指令電流と比例フィードバック電流との差に応じた積分リミット値を算出し、積分フィードバック部の積分値をリセットする積分リミット値算出手段を共に設け、
指令電流制限手段からの指令電流が指令電流制限値と等しくなる飽和状態である場合、白線情報により検出または推定される車両横位置と道路曲率の相対関係が、車両がレーン中央から離れてゆく関係の時には前記積分値の保持を選択し、車両がレーン中央に寄ってゆく関係の時には前記積分値のリセットを選択するというように、積分値の蓄積を抑える処理を切り換える積分値抑制切換手段を設けたことを特徴とする。
【0023】
【発明の作用および効果】
請求項1記載の発明にあっては、目標軌道算出手段において、白線情報を用いて検出または推定された道路曲率に応じた車両の目標横位置が算出される。そして、比例フィードバック部において、白線情報を用いて検出または推定された車両の横位置,横速度,ヨーレート,レーンに対するヨー角,操舵角,操舵角速度等を要素とするベクトルに比例フィードバックゲインを乗じた比例フィードバック電流が演算され、積分フィードバック部において、検出された車両横変位と目標軌道算出手段からの目標横変位との目標偏差の積分値に所定の積分フィードバックゲインを乗じた積分フィードバック電流が演算され、電流加算手段において、比例フィードバック電流と積分フィードバック電流が加算され、指令電流制限手段において、ドライバーの任意な操舵介入を可能にする予め設定された指令電流制限値、もしくは、ドライバーの任意な操舵介入を可能にする旋回加速度等に応じて算出された指令電流制限値により電流加算値の出力電流制限を行うことにより操舵アクチュエータへの指令電流が得られる。
一方、指令電流制限手段からの指令電流が指令電流制限値と等しくなる飽和状態である場合、積分演算停止判断手段において、積分フィードバック部にて指令電流を減少させる方向への積分演算のみが行われ、指令電流を増加させるような積分演算を行わずにその時の積分値が保持される。
すなわち、積分演算停止判断手段を行わない場合、車両に横変位が発生すると、指令電流が指令電流制限値に達しない不飽和状態における積分フィードバック電流は、予め設定された積分リミット値まで増加し続け、その結果、操舵アクチュエータへの指令電流も増加し続ける。その後、指令電流が飽和しても、予め設定された積分リミット値まで増加させる方向の積分演算が行われるため、車両の横変位が減少を始め、比例フィードバック電流が減少しても、しばらくの間は指令電流の飽和状態が維持される。
このため、出力する電流制限による最大操舵トルクとドライバーの操舵トルクがほぼ同じ値のシステムにおいては、一旦、指令電流の飽和が発生すると過剰な横変位積分値が蓄積し、レーン中央または目標軌道に沿った走行状態に戻ってもしばらくは余分な操舵トルクが発生するため、車両が蛇行し易い。また、このような蛇行を防止するために、積分フィードバックゲインや予め設定する積分リミット値を小さく設定した場合には、積分フィードバック電流そのものが小さくなるため、オフセット走行が残る恐れがある。
これに対し、請求項1記載の発明では、制限値で飽和している間は、指令電流を減少させる方向へのみ積分演算を行い、指令電流を増加させる方向へは積分演算を行わずに積分値を保持することにより、積分フィードバック電流の余分な増加を抑えることができるので、車両の横変位が減少を始めて比例フィードバック電流が減少した場合には、速やかに操舵アクチュエータへの指令電流を減少させることができる。
よって、積分演算停止判断手段の採用によって、積分値の蓄積による過剰な操舵トルクの発生を抑えることにより、指令電流飽和回復後の車両挙動を安定させ、直進性の向上を図ることができる。
【0024】
請求項2記載の発明の操舵アクチュエータへの指令電流を得る作用は、請求項1記載の発明と同様である。
一方、指令電流制限手段からの指令電流が指令電流制限値と等しくなる飽和状態であると判断され、且つ、時間と共に指令電流制限値が減少してゆく場合、積分リミット値算出手段において、指令電流と比例フィードバック電流との差に応じた積分リミット値が算出され、積分フィードバック部の積分値が積分リミット値によりリセットされる。
すなわち、指令電流と比例フィードバック電流との差に応じて算出される積分リミット値は、比例フィードバック電流と積分フィードバック電流の和が、電流制限後の操舵アクチュエータへの指令電流に一致するようにして求めた積分値である。したがって、指令電流の飽和中において、時間と共に電流制限値が減少する場合(例えば、旋回加速度に応じた電流制限を行うことにより、ドライバーの操舵による旋回加速度の増加と共に電流制限値が減少する場合)、電流制限値の減少に比例して積分値も減少し、電流制限値の回復後は直ちに指令電流の飽和が解消され、過剰な積分値が発生しなくなるため、車両の挙動が安定し、蛇行の防止に効果がある。
同様に、指令電流の飽和中において、白線情報を用いて検出または推定された車両の横位置,横速度,ヨーレート,レーンに対するヨー角,操舵角,操舵角速度等が増加することで比例フィードバック電流が増加する場合、比例フィードバック電流の増加に比例して積分値が減少し、比例フィードバック電流の回復後は直ちに指令電流の飽和が解消され、過剰な積分値が発生しなくなるため、車両の挙動が安定し、蛇行の防止に効果がある。
【0025】
請求項3記載の発明の操舵アクチュエータへの指令電流を得る作用は、請求項1記載の発明と同様である。
一方、指令電流制限手段からの指令電流が指令電流制限値と等しくなる飽和状態である場合、積分値抑制切換手段において、白線情報により検出または推定される車両横位置と道路曲率の相対関係が、車両がレーン中央から離れてゆく関係の時には積分演算停止判断手段による積分値の保持が選択され、また、白線情報により検出または推定される車両横位置と道路曲率の相対関係が、車両がレーン中央に寄ってゆく関係の時には積分リミット値算出手段による積分値のリセットが選択されるというように、積分値の蓄積を抑える処理が切り換えられる。
すなわち、積分値の保持は、積分フィードバック電流が過大になる傾向があり、また、積分値を減少させるリセットは、積分フィードバック電流が不足する傾向がある。
そこで、例えば、右カーブを走行中に車両が道路右側に寄っている場合、車両が直進しても、次第にレーン中央に近づいていくため、前記積分値のリセットを行うことにより、安定した車両挙動が確保される。
また、例えば、右カーブを走行中に車両が道路左側に寄っている場合、車両が直進した場合には、次第にレーン中央から離れてゆくため、前記積分値の保持を行うことにより、レーン追従性が確保される。
このように、車両横位置と道路曲率(旋回半径)の相対関係によって、車両がレーン中央から離れてゆく関係の時には積分値の保持を選択し、車両がレーン中央に寄ってゆく関係の時には積分値のリセットを選択することで、指令電流の飽和が解消した後の積分フィードバック電流を適切な値にすることができるため、安定した車両挙動とレーン追従性を常に両立させることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
まず、構成を説明する。
【0027】
図1は実施の形態1のレーンキープアシスト制御装置が適用された自動車用操舵系を示す全体システム図であり、ステアリングコラム1にはコラムシャフト2が内挿支持され、前記コラムシャフト2の上端部にはステアリングホイール3が設けられ、前記コラムシャフト2の下端部には左右の車輪4,5を転舵する油圧パワーステアリング機構6が連結され、前記コラムシャフト2の途中位置には補助操舵トルクを付与するアシストアクチュエータ7(操舵アクチュエータ)が設けられている。
【0028】
前記アシストアクチュエータ7は、モーター8と、モータ軸に設けられた電磁クラッチ9と、該電磁クラッチ9を介してモーター8により回転駆動される駆動歯車10と、該駆動歯車10に噛み合う被駆動歯車11によるウォーム&ホイール減速機構を有して構成されている。
【0029】
前記コラムシャフト2のステアリングホイール3に近い位置には、コラムシャフト2の回転角度を検出する操舵角センサー13が設けられ、また、前記駆動歯車10の電磁クラッチ9とは反対側の歯車軸端部には、駆動歯車10の回転角度を検出するエンコーダー14が設けられ、操舵角センサー13及びエンコーダー14からのセンサ信号は、レーンキープコントロールユニット15に入力される。
【0030】
前記レーンキープコントロールユニット15には、操舵角センサー13及びエンコーダー14からのセンサ信号以外に、進行方向の前方道路を撮影するCCDカメラと画像処理回路を一体に持つカメラ&画像処理装置16からの自車走行状態情報と、車速センサー等からの車両系各種信号が入力され、レーンキープコントロールユニット15からは、モーター8に対しモーター駆動する制御電流が出力されると共に、電磁クラッチ9に対し断接指令が出力される。
【0031】
前記カメラ&画像処理装置16では、CCDカメラからの信号に基づく前方道路映像を画像処理し、白線あるいはセンターラインなどの前方車線の境界線が抽出識別され、自車走行位置と車線中央位置との横変位を含む自車走行状態情報が作成される。
【0032】
図2はレーンキープアシスト制御系を示すブロック図であり、前記レーンキープコントロールユニット15には、操舵角センサー13からのセンサー信号に基づいて舵角を検出する舵角検出部15aと、カメラ&画像処理装置16からの入力情報に基づいて走行している道路の白線を認識する白線認識部15bと、白線情報を用いて検出または推定された道路曲率に応じた車両の目標横位置yrを算出する目標軌道算出部15c(目標軌道算出手段)と、白線情報を用いて車両横位置yを検出する車両位置検出部15dと、白線情報を用いて検出または推定された車両の横位置,横速度,ヨーレート,レーンに対するヨー角,操舵角,操舵角速度等を要素とするベクトルxに比例FBゲインKpを乗じた比例フィードバック電流Ipを演算する比例FB部15e(比例フィードバック部)と、検出された車両横変位yと目標軌道算出部15cからの目標横変位yrとの差である目標偏差y−yrを算出する目標偏差算出部15fと、目標偏差y−yrの積分値Sに所定の積分FBゲインKiを乗じた積分FB電流Iiを演算する積分FB部15g(積分フィードバック部)と、比例FB電流Ipと積分FB電流Iiを加算する電流加算部15h(電流加算手段)と、旋回加速度に応じて算出された指令電流制限値Ilmt+,Ilmt-により電流加算値Isの出力電流制限を行うことによりアシストアクチュエータ7への指令電流Irefを得る指令電流制限部15i(指令電流制限手段)と、指令電流制限部15iからの指令電流Irefが指令電流制限値Ilmt+,Ilmt-と等しくなる飽和状態である場合、積分FB部15gにて指令電流Irefを減少させる方向への積分演算のみを行い、指令電流Irefを増加させるような積分演算を行わずにその時の積分値Sを保持する積分演算停止判断部15j(積分演算停止判断手段)を有して構成されている。
【0033】
次に、作用を説明する。
【0034】
[アクチュエータ駆動電流算出処理]
図3は実施の形態1のレーンキープコントロールユニット15で行われるアクチュエータ駆動電流算出処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【0035】
ステップ30では、操舵角センサー13による操舵角データの取得と、カメラ&画像処理装置16からの入力情報に基づいて、道路の曲率、車両の白線に対する走行位置、白線に対するヨー角等の車両走行状態データ取得を行う。
【0036】
ステップ31では、前記道路曲率データと車両走行状態データを用いて目標走行軌道である車両の目標横位置yrを算出する。例えば、目標横位置yrを0に固定するとレーン中央を走行する目的でレーンキープ制御を行う。さらに、白線のつながりが不連続な場合や局部的に曲がっているような場合にも車両の挙動がスムーズとなるように目標横位置yrを補間する。
【0037】
ステップ32では、道路曲率データや車両走行状態データや操舵角データを用いて、直線,曲線を問わず、常にレーン中央に向かう方向に比例FB電流Ip(=−Kp・x)を算出する。ここで、車両の横変位だけに比例FBゲインKpを乗じて比例FB電流Ipを算出しても良いし、車両の横変位,横速度,ヨーレート,レーンに対するヨー角,操舵角速度等の推定値を算出し、これを要素とする各ベクトルx1,x2…に、各推定値毎に設計した比例FBゲインKp1,Kp2…を乗じた値の総和を比例フィードバック電流Ipとして算出しても良い。
【0038】
ステップ33では、1制御周期前の指令電流Irefが旋回加速度に応じて算出した指令電流制限値Ilmt+,Ilmt-(図10)と等しくなる飽和状態である場合、さらに指令電流Irefの飽和を進める方向への積分を行わないための判断を行う。すなわち、指令電流Irefを減少させる方向(左操舵時の電流飽和時に車両が目標軌道より左にある場合、右操舵時の電流飽和時に車両が目標軌道より右にある場合)への積分演算のみを行い、指令電流Irefを増加させる方向(左操舵時の電流飽和時に車両が目標軌道より右にある場合、右操舵時の電流飽和時に車両が目標軌道より左にある場合)の積分演算を行わずにその時の積分値を保持する。
【0039】
ステップ34では、目標軌道算出部15cにて算出された目標横変位yrの位置に車両を走行させるために、車両横変位yと目標横変位yrとの差である目標偏差y−yrを積分した積分値Sに積分FBゲインKiを乗じて積分FB電流Ii(=−Ki・S)を算出する。
【0040】
ステップ35では、比例FB電流Ipと積分FB電流Iiを加算して電流加算値Isを得る。
【0041】
ステップ36では、電流加算値Isが指令電流制限値Ilmt+(上限値)未満かどうかが判断され、ステップ37では、電流加算値Isが指令電流制限値Ilmt-(下限値)を超えているかどうかが判断され、ステップ36でNOと判断された場合には、ステップ38へ進み、指令電流制限値Ilmt+が指令電流Irefとされ、ステップ36でYESと判断されステップ37でNOと判断された場合には、ステップ39へ進み、指令電流制限値Ilmt-が指令電流Irefとされ、ステップ36でYESと判断されステップ37でYESと判断された場合には、ステップ40へ進み、電流加算値Isが指令電流Irefとされる。つまり、旋回加速度に応じて算出された指令電流制限値Ilmt+,Ilmt-(図10,図13)により電流加算値Isの出力電流制限処理が行われる。
【0042】
ステップ41では、ステップ38またはステップ39またはステップ40で設定された指令電流Irefに応じて実アクチュエータ電流をフィードバックすることによりPWM(パルス変調)駆動回路へ入力するデューティ比を得る。
【0043】
[アクチュエータ駆動電流算出作用]
まず、指令電流Irefが飽和状態でない場合には、図3にフローチャートにおいて、ステップ30→ステップ31→ステップ32→ステップ33→ステップ34→ステップ35→ステップ36→ステップ37→ステップ40へと進む流れとなり、ステップ40では、比例FB電流Ipと積分FB電流Iiを加算して得られた電流加算値Isが指令電流Irefとされる。
【0044】
一方、指令電流Irefが指令電流制限値Ilmt+,Ilmt-と等しくなる飽和状態である場合には、図3にフローチャートにおいて、ステップ30→ステップ31→ステップ32→ステップ33へと進む流れとなり、ステップ33において、指令電流Irefを減少させるとの判断時にのみステップ34へ進んで積分演算を行い、指令電流Irefを増加させるとの判断時にはステップ35へ進んで積分演算を行わず、その時の積分値が保持される。
すなわち、図4に示すように、右操舵時に電流飽和した場合、さらに右側へ操舵トルクを増加させる方向への積分演算は行わず、また、左操舵時に電流飽和した場合、さらに左側へ操舵トルクを増加させる方向への積分演算は行わない。
【0045】
そして、ステップ35からステップ36→ステップ38、もしくは、ステップ36→ステップ37→ステップ39へと進む流れとなり、ステップ38では指令電流Irefが指令電流制限値Ilmt+とされ、ステップ39では指令電流Irefが指令電流制限値Ilmt-とされる出力電流制限が行われる。
【0046】
[飽和時の積分停止判断作用]
図5の(a)に示すように、ドライバーの操舵等の影響により車両が0.5m左へ変位した状態が時間t0から時間t1までしばらく続くような典型的な例に基づいて、飽和時の積分停止判断作用について説明する。
【0047】
まず、積分停止判断を行わない場合には、図5の(b−1)に示すように、車両に横変位が発生すると、指令電流Irefが指令電流制限値Ilmt+,Ilmt-に達しない不飽和状態における積分FB電流Iiは、予め設定された積分リミット値まで増加し続け、その結果、操舵アクチュエータへの指令電流Irefも増加し続ける(領域▲1▼)。その後、指令電流Irefが飽和しても、予め設定された積分リミット値まで増加させる方向の積分演算が行われるため(領域▲2▼)、車両の横変位が減少を始め、比例FB電流Ipが減少しても、しばらくの間は指令電流Irefの飽和状態が維持される(領域▲3▼)。なお、積分リミット値とは、積分演算の特性からCPU内の変数のオーバフローを防止するために必要な積分値の上限値ことを表していて、図5では予め設定した積分リミット値に達していないため図示していない。
【0048】
このため、出力する電流制限による最大操舵トルクとドライバーの操舵トルクがほぼ同じ値のシステムにおいては、一旦、指令電流の飽和が発生すると過剰な横変位積分値が蓄積し、レーン中央または目標軌道に沿った走行状態に戻ってもしばらくは余分な操舵トルクが発生するため、車両が蛇行し易い。また、このような蛇行を防止するために、積分FBゲインや予め設定する積分リミット値を小さく設定した場合には、積分FB電流そのものが小さくなるため、オフセット走行が残る恐れがある。
【0049】
これに対し、実施の形態1のように積分停止判断を行う場合には、図5の(b−2)に示すように、指令電流Irefが図10に示すような指令電流制限値Ilmt+,Ilmt-で飽和している間は、指令電流Irefを減少させる方向へのみ積分演算を行い、指令電流Irefを増加させる方向へは積分演算を行わずに積分値Sを保持することにより、積分FB電流Iiの余分な増加を抑えることができるので(領域▲2▼)、車両の横変位が減少を始めて比例FB電流Ipが減少した場合には、速やかにアシストアクチュエータ7への指令電流Irefを減少させることができ(領域▲3▼)、早期に指令電流Irefの飽和状態から解放される。
【0050】
次に、効果を説明する。
【0051】
実施の形態1のレーンキープアシスト制御装置にあっては、指令電流制限部15iからの指令電流Irefが図10に示すような指令電流制限値Ilmt+,Ilmt-と等しくなる飽和状態である場合、積分FB部15gにて指令電流Irefを減少させる方向への積分演算のみを行い、指令電流Irefを増加させるような積分演算を行わずにその時の積分値Sを保持する積分演算停止判断部15jを設けたため、積分値の蓄積による過剰な操舵トルクの発生を抑えることにより、指令電流飽和回復後の車両挙動を安定させ、直進性の向上を図ることができる。
【0052】
(実施の形態2)
まず、構成を説明すると、図6は実施の形態2におけるレーンキープアシスト制御装置の制御系を示すブロック図であり、レーンキープコントロールユニット15には、実施の形態1の積分演算停止判断部15jに代え、積分リミット値算出部15k(積分リミット値算出手段)が設けられている。尚、他の構成は図2に示す実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
【0053】
前記積分リミット値算出部15kは、指令電流制限部15iからの指令電流Irefが図10に示すような指令電流制限値Ilmt+,Ilmt-と等しくなる飽和状態であると判断され、且つ、時間と共に指令電流制限値Ilmt+,Ilmt-が減少(例えば、図10の様な電流制限を行うことにより、ドライバーの操舵による旋回加速度の増加と共に指令電流制限値Ilmt+,Ilmt-が減少する場合)していく場合、
Sr=|(Iref−Ip)/Ki|
(Ip:比例FB電流、Ki:積分FBゲイン)
とする積分リミット値Srを算出し、求めた積分リミット値Srで積分値Sをリセットする。
【0054】
次に、作用を説明する。
【0055】
[アクチュエータ駆動電流算出処理]
図7は実施の形態2のレーンキープコントロールユニット15で行われるアクチュエータ駆動電流算出処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、ステップ70,71,72,74,75,76,77,78,79,80,81は、図3のステップ30,31,32,34,35,36,37,38,39,40,41と同じであるので説明を省略する。
【0056】
ステップ82では、ステップ78において、指令電流Irefが図10で示す指令電流制限値Ilmt+により制限された飽和状態である場合、上記式により積分リミット値Sr(≧0)を算出し、この求めた積分リミット値Srで積分値Sをリセットする積分リセット処理が行われる。
【0057】
ステップ83では、ステップ79において、指令電流Irefが図10で示す指令電流制限値Ilmt-により制限された飽和状態である場合、上記式により積分リミット値Sr(≦0)を算出し、この求めた積分リミット値Srで積分値Sをリセットする積分リセット処理が行われる。
【0058】
[飽和時の積分値リセット作用]
|(Iref−Ip)/Ki|により算出される積分リミット値Srは、比例FB電流Ipと積分FB電流Iiの和が、電流制限後のアシストアクチュエータ7への指令電流Irefに一致するようにして求めた積分値である。
【0059】
したがって、指令電流Irefの飽和中において、時間と共に電流制限値が減少する場合(例えば、図10のような電流制限を行うことにより、ドライバーの操舵による旋回加速度の増加と共に電流制限値Ilmt+,Ilmt-が減少する場合)、電流制限値Ilmt+,Ilmt-の減少に比例して積分値Sも減少し、電流制限値Ilmt+,Ilmt-の回復後は直ちに指令電流Irefの飽和が解消され、過剰な積分値Sが発生しなくなるため、車両の挙動が安定し、蛇行の防止に効果がある。
【0060】
同様に、指令電流Irefの飽和中において、白線情報を用いて検出または推定された車両の横位置,横速度,ヨーレート,レーンに対するヨー角,操舵角,操舵角速度等が増加することで比例FB電流Ipが増加する場合、比例FB電流Ipの増加に比例して積分値Sが減少し、比例FB電流Ipの回復後は直ちに指令電流Irefの飽和が解消され、過剰な積分値Sが発生しなくなるため、車両の挙動が安定し、蛇行の防止に効果がある。
【0061】
次に、効果を説明する。
【0062】
実施の形態2のレーンキープアシスト制御装置にあっては、指令電流制限部15iからの指令電流Irefが図10に示すような指令電流制限値Ilmt+,Ilmt-と等しくなる飽和状態であると判断され、且つ、時間と共に指令電流制限値Ilmt+,Ilmt-が減少していく場合、|(Iref−Ip)/Ki|の式により積分リミット値Srを算出し、求めた積分リミット値Srで積分値Sをリセットする積分リミット値算出部15kを設けたため、電流制限値Ilmt+,Ilmt-や比例FB電流Ipの回復後は直ちに指令電流Irefの飽和が解消されると共に、積分値Sの蓄積による過剰な操舵トルクの発生を抑えることにより、指令電流飽和回復後の車両挙動を安定させ、直進性の向上を図ることができる。
【0063】
(実施の形態3)
この実施の形態3の制御系には、実施形態1の積分演算停止判断部15jと実施の形態2の積分リミット値算出部15kとを共に備え、且つ、図8に示すように、車両横位置yと道路曲率に基づく旋回半径Rの相対関係が、車両がレーン中央から離れてゆく関係の時には積分演算停止判断部15jによる積分値Sの保持を選択し、また、車両横位置yと道路曲率に基づく旋回半径Rの相対関係が、車両がレーン中央に寄ってゆく関係の時には積分リミット値算出部15kによる積分値Sのリセットを選択し、車両横位置yがレーン中央にある時には旋回半径Rの方向及び大きさにかかわらず積分クリア(0リセット)を選択するというように、積分値Sの蓄積を抑える処理が切り換えられる図外の積分値抑制切換部(積分値抑制切換手段)を設けた例である。
【0064】
次に、作用を説明する。
【0065】
積分値抑制切換部で選択される積分値Sの保持は、積分FB電流Iiが過大になる傾向があり、また、積分値抑制切換部で選択される積分値Sのリセットは、積分値Sの減少により積分FB電流Iiが不足する傾向がある。
【0066】
そこで、例えば、右カーブを走行中に車両が道路右側に寄っている場合、車両が直進しても、次第にレーン中央に近づいていくため、積分値Sのリセットを行うことにより、安定した車両挙動が確保される。なお、左カーブを走行中に車両が道路左側に寄っている場合も同様である。
【0067】
また、例えば、右カーブを走行中に車両が道路左側に寄っている場合、車両が直進した場合には、次第にレーン中央から離れてゆくため、積分値Sの保持を行うことにより、レーン追従性が確保される。なお、左カーブを走行中に車両が道路右側に寄っている場合も同様である。
【0068】
このように、車両横位置yと旋回半径R(または道路曲率)の相対関係によって、車両がレーン中央から離れてゆく関係の時には積分値Sの保持を選択し、車両がレーン中央に寄ってゆく関係の時には積分値Sのリセットを選択することで、指令電流Irefの飽和が解消した後の積分FB電流Iiを適切な値にすることができる。
【0069】
次に、効果を説明する。
【0070】
実施の形態3のレーンキープアシスト制御装置にあっては、車両横位置yと旋回半径Rの相対関係が、車両がレーン中央から離れてゆく関係の時には積分演算停止判断部15jによる積分値Sの保持を選択し、また、車両横位置yと旋回半径Rの相対関係が、車両がレーン中央に寄ってゆく関係の時には積分リミット値算出部15kによる積分値Sのリセットを選択するというように、積分値Sの蓄積を抑える処理を切り換える積分値抑制切換部を設けたため、様々な旋回走行状況に対応し、安定した車両挙動とレーン追従性を常に両立させることができる。
【0071】
(他の実施の形態)
本発明を実施の形態1,2,3により説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態1,2,3に限定されるものではない。
【0072】
例えば、実施の形態1,2,3では、図10に示す電流制限マップを用いてドライバーの任意な操舵介入を可能にする出力電流制限を行う例を示したが、指令電流制限値(上限値及び下限値)を一定値により設定したものにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1のレーンキープアシスト制御装置が適用された自動車用ステアリング系を示す全体システム図である。
【図2】実施の形態1のレーンキープアシスト制御装置における制御系を示すブロック図である。
【図3】実施の形態1におけるレーンキープコントロールユニットで行われるアクチュエータ駆動電流算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図4】実施の形態1における積分演算停止判断の説明図である。
【図5】車両横変位が生じた場合、積分停止判断を行わない従来の電流特性と、積分停止判断を行う実施の形態1における電流特性を示す比較特性図である。
【図6】実施の形態2のレーンキープアシスト制御装置における制御系を示すブロック図である。
【図7】実施の形態2におけるレーンキープコントロールユニットで行われるアクチュエータ駆動電流算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図8】実施の形態3での積分値抑制切換部で電流飽和時に車両横位置と旋回半径の相対関係に基づく積分保持,積分リセット,積分クリアの選択マップを示す図である。
【図9】従来のレーンキープアシスト制御装置における制御系を示すブロック図である。
【図10】レーンキープアシスト時の電流制限マップを示す図である。
【図11】スラローム走行時の車両旋回加速度−操舵トルク特性図である。
【図12】電流制限値が一定値の場合の操舵介入トルク特性図である。
【図13】本システムの電流制限時の操舵介入トルク特性図である。
【符号の説明】
1 ステアリングコラム
2 コラムシャフト
3 ステアリングホイール
4,5 左右の車輪
6 油圧パワーステアリング機構
7 アシストアクチュエータ(操舵アクチュエータ)
8 モーター
9 電磁クラッチ
10 駆動歯車
11 被駆動歯車
13 操舵角センサー
14 エンコーダー
15 レーンキープコントロールユニット
16 カメラ&画像処理装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention captures white line information during traveling and applies steering torque to the steering force transmission system to control the vehicle in the direction toward the center of the lane, or applies steering reaction force torque to the steering force transmission system. It belongs to the technical field of a lane keep assist control device that controls in a direction toward the lane center.
[0002]
[Prior art]
Lane Keeping Assistance System (Lane Keeping Assistance System), which controls the steering system of the vehicle so that it travels in the center of the lane on an expressway, etc., inputs a steering actuator attached to the steering column via a gear and white line information Actuator driving means for driving the steering actuator with the command current calculated by the lane keep assist control means for information is provided.
[0003]
As shown in FIG. 9, the lane keep assist control means calculates the target lateral position of the vehicle according to the road curvature detected or estimated using the white line information in order to control the vehicle in the direction toward the center of the lane. A target trajectory calculation unit that performs a proportional FB current by multiplying a vehicle lateral position, lateral velocity, yaw rate, yaw angle, yaw angle, steering angle, steering angular velocity, and the like detected or estimated using white line information by a proportional FB gain. In order to prevent steady offset from the target lateral position (or lane center) due to crosswind, cross slope, alignment deviation, etc. from the FB section, from the vehicle lateral displacement and target trajectory calculation section from the vehicle position detection section An integral FB section for calculating an integral FB current obtained by multiplying an integral value of a target deviation with a target lateral displacement by a predetermined integral FB gain, and a product in which an integral limit value of the integral FB current is set in advance. Limit value setting unit, addition unit for adding proportional FB current and integral FB current (integrated FB current = integration limit value if exceeding integral limit value), and limiting the output current to the commanded current limit value. And a command current limiter that obtains a command current to the steering actuator. The notation FB represents feedback.
[0004]
As shown in FIG. 10, the output current limit is performed using an actuator output current limit map in which the horizontal axis is the turning acceleration and the vertical axis is the current limit value, thereby enabling the driver to perform any steering intervention. ing. Hereinafter, the output current limitation will be described in detail.
[0005]
FIG. 11 shows the relationship between steering torque and vehicle turning acceleration during slalom traveling (repeating left and right steering in a relatively short time). The relationship between the steering angle and the steering torque (same during driver steering and automatic steering operation) changes as the vehicle speed changes. That is, if the vehicle speed increases even at the same steering angle, the turning acceleration increases, and as a result, the reaction torque on the steering wheel also increases. On the other hand, the relationship between the steering torque and the turning acceleration of the vehicle is almost constant regardless of the vehicle speed, so if the upper limit value of the assist steering torque is set for the turning acceleration, even if the vehicle speed changes, the lane keep The assist control does not always generate extra steering torque.
[0006]
Has hysteresis characteristics due to the effects of steering friction, etc. and non-linearity (characteristic of broken line between low turning acceleration range and high turning acceleration range) due to power steering characteristics, but assists in lane keeping driving From this point of view, steering is relatively slow compared to slalom driving, FIG. If the steering torque of the shaded portion is generated, generally good lane keeping performance can be obtained.
[0007]
Assuming that the torque applied to the steering wheel by the driver is Td and the assist steering torque by the lane keep assist control is Tassist, the torque Ts for performing the steering operation for generating an arbitrary turning acceleration is as follows.
[0008]
Ts = Td + Tassist
Thereby, as shown in FIG. 12, when the current limit value is a constant value, the following can be said.
(A) When the driver and the lane keep control are traveling in a coordinated manner (when the vehicle is steered in the same direction as the turning direction of the vehicle), the directions of Td and Tassist coincide, and | Ts |> | Td | Therefore, the burden on the driver can be reduced as compared with the case without lane keeping control. Ts is a steering wheel return torque at the time of steering, and the driver may apply torque Ts-Td obtained by subtracting the assist torque from the steering wheel return torque to the steering wheel.
(B) When the driver steers in the opposite direction to the lane keeping control for emergency avoidance (when steered in the direction opposite to the turning direction of the vehicle), the directions of Td and Tassist are reversed, and | Ts | < Since | Td |, the burden on the driver increases compared to the case without lane keeping control.
Therefore, as indicated by the arrow in FIG. 12, the steering wheel operation may not be possible unless a very large steering torque is applied compared to the normal time (without lane keeping control). In particular, if the driver tries to further increase the steering wheel, the lane keep control will generate torque in the direction of returning the steering wheel. Therefore, in order for the driver to move the steering wheel, the steering wheel return torque and the control torque were added. You have to steer with torque.
[0009]
In this system, as shown in FIG. 10, by setting a current limit map corresponding to the turning acceleration of the vehicle, the control torque in the direction opposite to the driver's intention is reduced as shown in FIG. The driver's intervention torque (arrow in FIG. 13) required when the driver steers in the direction opposite to the keep control (when steered in the direction opposite to the turning direction of the vehicle) can be suppressed as much as possible in the case of FIG. Thus, any steering intervention by the driver can be facilitated without providing a special torque sensor.
The turning acceleration used here may be a value directly detected by an acceleration sensor, or may be a value estimated using a vehicle speed, a steering angle, or the like. A similar result can be obtained by using the yaw rate instead of the turning acceleration.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional lane keep assist control device, the actuator current is limited so as to facilitate any steering intervention by the driver during the lane keep control. However, the command current is easily saturated so that the command current becomes equal to the command current limit value. When the command current is saturated and reaches the current limit value, the deviation between the target lateral position and the lateral position of the vehicle does not decrease, so there is a problem that the vehicle gradually deviates from the lane or is offset.
[0011]
In other words, if the command current is saturated, the compensation current for disturbances (crosswind, road surface gradient, curve, driver steering intervention, etc.) will exceed the current limit value and cannot be output to the steering actuator. Deviation from or offset driving.
[0012]
In such a case, the integrated value of the deviation between the target position and the vehicle position increases to a preset integration limit value, and then the lane is changed by a crosswind direction change, a road surface slope change, a curve direction change, or a driver steering intervention. Even when the vehicle changes to a traveling state along the center or the target track, the accumulated integrated value does not decrease rapidly, and an excess steering torque is generated, so that the vehicle is likely to meander.
[0013]
Also, if the integral FB gain is set small to avoid such meandering, or if the integral limit value set in advance is set small, the necessary steering torque cannot be generated. Traveling remains.
[0014]
The saturation of the command current will be described in detail. Here, the sum of the proportional FB current and the integral FB current is set in advance or exceeds the command current limit value calculated according to the turning acceleration or the like. When the command current value (a limiter is provided so as not to exceed the command current value) is equal to the command current limit value, the command current is called a saturated state. In this state, even if the proportional FB current or the integrated FB current changes, the command current stays at a constant value (command current limit value) as long as the sum does not fall below the limit value. As the deviation continues to occur, the integrated value of the deviation continues to increase.
[0015]
The cause of the saturation state of the command current is that a large change speed is required by giving a step-like input to the control target value, or the influence of road surface gradient, wind, and driver intervention is large, and this causes disturbance. This is because a large control current is calculated to cancel the torque component.
[0016]
Since the current is limited by the judgment that it is not necessary for the original lane keeping driving, if the command current is saturated, the steering torque necessary to cancel the disturbance cannot be output, and the vehicle moves in a direction to reduce the target deviation. Gradually deviate from the lane or run offset.
[0017]
Steering torque disturbance (wind, road surface gradient, due to driver intervention) is Td, assist steering torque by lane keep assist control is Tassist, and steering operation torque to generate arbitrary turning acceleration is Ts.
Ts = Td + Tassist
⇔Tassist = Ts-Td
It is. When the assist steering direction and the driver intervention steering direction are opposite, the signs of Ts and Td are reversed.
| Tassist | = | Ts−Td |> | Ts |
Therefore, if the torque limit value Tlmt is set to a value close to Ts in order to improve driver intervention,
| Tassist | >> | Tlmt | >> | Ts |
(Tlmt: limit torque = limit current value × torque constant)
Is likely to occur.
[0018]
Conversely, if Tlmt >> Ts (Tlmt is sufficiently larger than Ts),
| Tlmt | >> | Tassist | >> | Ts |
As a result, the command current hardly saturates, but the driver's steering intervention becomes difficult.
[0019]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and its object is to stabilize the vehicle behavior after recovery of command current saturation by suppressing the generation of excessive steering torque due to accumulation of integral values. Another object of the present invention is to provide a lane keep assist control device capable of improving straightness.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1, target trajectory calculating means for calculating the target lateral position of the vehicle according to the road curvature detected or estimated using the white line information;
Proportional to calculate the proportional feedback current by multiplying the vector with the factor of the lateral position, lateral velocity, yaw rate, yaw angle, steering angle, steering angular velocity, etc. of the vehicle detected or estimated using white line information and proportional feedback gain A feedback section;
An integral feedback unit that calculates an integral feedback current obtained by multiplying the integral value of the target deviation between the detected vehicle lateral displacement and the target lateral displacement from the target trajectory calculating means by a predetermined integral feedback gain;
Current adding means for adding the proportional feedback current and the integral feedback current;
Allows any steering intervention of the driver Command current limit value set in advance, or Allows any steering intervention of the driver Command current limiting means for obtaining a command current to the steering actuator by limiting the output current of the current addition value by the command current limit value calculated according to the turning acceleration or the like;
In the lane keep assist control device with
When the command current from the command current limiting means is in a saturated state where the command current is equal to the command current limit value, the integral feedback unit only performs an integration operation in the direction of decreasing the command current and increases the command current. An integral calculation stop judging means for holding the integral value at that time without performing the calculation is provided.
[0021]
In the invention of
Proportional to calculate the proportional feedback current by multiplying the vector with the factor of the lateral position, lateral velocity, yaw rate, yaw angle, steering angle, steering angular velocity, etc. of the vehicle detected or estimated using white line information and proportional feedback gain A feedback section;
An integral feedback unit that calculates an integral feedback current obtained by multiplying the integral value of the target deviation between the detected vehicle lateral displacement and the target lateral displacement from the target trajectory calculating means by a predetermined integral feedback gain;
Current adding means for adding the proportional feedback current and the integral feedback current;
Allows any steering intervention of the driver Command current limit value set in advance, or Allows any steering intervention of the driver Command current limiting means for obtaining a command current to the steering actuator by limiting the output current of the current addition value by the command current limit value calculated according to the turning acceleration or the like;
In the lane keep assist control device with
When it is determined that the command current from the command current limiting means is in a saturated state in which the command current limit value is equal to the command current limit value, and the command current limit value decreases with time, the difference between the command current and the proportional feedback current An integral limit value calculating means for calculating a corresponding integral limit value and resetting the integral value of the integral feedback unit is provided.
[0022]
In the invention of claim 3, target trajectory calculating means for calculating the target lateral position of the vehicle according to the road curvature detected or estimated using the white line information;
Proportional to calculate the proportional feedback current by multiplying the vector with the factor of the lateral position, lateral velocity, yaw rate, yaw angle, steering angle, steering angular velocity, etc. of the vehicle detected or estimated using white line information and proportional feedback gain A feedback section;
An integral feedback unit that calculates an integral feedback current obtained by multiplying the integral value of the target deviation between the detected vehicle lateral displacement and the target lateral displacement from the target trajectory calculating means by a predetermined integral feedback gain;
Current adding means for adding the proportional feedback current and the integral feedback current;
Allows any steering intervention of the driver Command current limit value set in advance, or Allows any steering intervention of the driver Command current limiting means for obtaining a command current to the steering actuator by limiting the output current of the current addition value by the command current limit value calculated according to the turning acceleration or the like;
In the lane keep assist control device with
The integral feedback unit only performs an integration operation in the direction of decreasing the command current, does not perform an integration operation that increases the command current, and retains the integral value at that time, a command current and An integral limit value calculating means for calculating an integral limit value according to the difference from the proportional feedback current and resetting the integral value of the integral feedback unit is provided together.
When the command current from the command current limiter is in a saturated state where the command current limit value is equal to the command current limit value, the relationship between the vehicle lateral position detected or estimated by the white line information and the road curvature is the relationship in which the vehicle moves away from the center of the lane. Integral value suppression switching means is provided for switching the processing for suppressing accumulation of integral values, such as selecting the retention of the integral value when the vehicle is moving, and selecting the reset of the integral value when the vehicle is moving toward the center of the lane. It is characterized by that.
[0023]
Operation and effect of the invention
In the first aspect, the target trajectory calculating means calculates the target lateral position of the vehicle according to the road curvature detected or estimated using the white line information. Then, in the proportional feedback unit, a vector having the elements of the lateral position, the lateral speed, the yaw rate, the yaw angle with respect to the lane, the steering angle, the steering angular speed, etc. detected or estimated using the white line information is multiplied by the proportional feedback gain. The proportional feedback current is calculated, and the integral feedback unit calculates the integral feedback current obtained by multiplying the integral value of the target deviation between the detected vehicle lateral displacement and the target lateral displacement from the target trajectory calculation means by a predetermined integral feedback gain. In the current adding means, the proportional feedback current and the integral feedback current are added, and in the command current limiting means, Allows any steering intervention of the driver Command current limit value set in advance, or Allows any steering intervention of the driver A command current to the steering actuator can be obtained by limiting the output current of the current addition value with the command current limit value calculated according to the turning acceleration or the like.
On the other hand, when the command current from the command current limiting unit is in a saturated state where the command current limit value is equal to the command current limit value, the integral calculation stop determination unit performs only the integral calculation in the direction of decreasing the command current in the integral feedback unit. The integral value at that time is held without performing an integral operation that increases the command current.
That is, when the integral calculation stop determination means is not performed, if a lateral displacement occurs in the vehicle, the integral feedback current in the unsaturated state where the command current does not reach the command current limit value continues to increase to a preset integral limit value. As a result, the command current to the steering actuator also continues to increase. After that, even if the command current saturates, the integration calculation is performed in the direction to increase to the preset integration limit value, so even if the lateral displacement of the vehicle starts to decrease and the proportional feedback current decreases, it will continue for a while. The saturated state of the command current is maintained.
For this reason, in a system where the maximum steering torque due to the output current limit and the steering torque of the driver are almost the same value, once the command current is saturated, the excessive lateral displacement integral value accumulates, and the lane center or target trajectory is accumulated. Even after returning to the traveling state along the road, an excessive steering torque is generated for a while, so that the vehicle is likely to meander. Further, in order to prevent such meandering, when the integral feedback gain or the preset integral limit value is set to be small, the integral feedback current itself becomes small, and there is a possibility that offset running may remain.
On the other hand, in the invention according to claim 1, while being saturated at the limit value, the integration calculation is performed only in the direction of decreasing the command current, and the integration is performed without performing the integration calculation in the direction of increasing the command current. By maintaining the value, an extra increase in the integral feedback current can be suppressed, so that if the lateral feedback of the vehicle starts to decrease and the proportional feedback current decreases, the command current to the steering actuator is quickly reduced. be able to.
Therefore, by adopting the integral calculation stop judging means, it is possible to stabilize the vehicle behavior after the recovery of the command current saturation and improve the straight running performance by suppressing the generation of excessive steering torque due to the accumulation of the integral value.
[0024]
The action of obtaining the command current to the steering actuator of the invention of
On the other hand, when it is determined that the command current from the command current limiting means is in a saturated state where the command current limit value is equal to the command current limit value, and the command current limit value decreases with time, the integral limit value calculation means An integral limit value corresponding to the difference between the value and the proportional feedback current is calculated, and the integral value of the integral feedback unit is reset by the integral limit value.
In other words, the integral limit value calculated according to the difference between the command current and the proportional feedback current is obtained so that the sum of the proportional feedback current and the integral feedback current matches the command current to the steering actuator after the current limit. Is the integrated value. Therefore, when the current limit value decreases with time while the command current is saturated (for example, when the current limit value decreases with an increase in turning acceleration due to the driver's steering by performing a current limit according to the turning acceleration). The integral value also decreases in proportion to the decrease in the current limit value, and immediately after the current limit value is restored, the saturation of the command current is canceled and the excessive integral value does not occur. It is effective for prevention.
Similarly, during the saturation of the command current, the vehicle's lateral position, lateral velocity, yaw rate, yaw angle relative to the lane, steering angle, steering angular velocity, etc., detected or estimated using the white line information, increase the proportional feedback current. If it increases, the integral value decreases in proportion to the increase of the proportional feedback current, and immediately after the proportional feedback current recovers, the saturation of the command current is canceled and no excessive integral value is generated, so the vehicle behavior is stable. And effective in preventing meandering.
[0025]
The operation for obtaining the command current to the steering actuator of the invention described in claim 3 is the same as that of the invention described in claim 1.
On the other hand, when the command current from the command current limiting means is in a saturated state where the command current limit value is equal to the command current limit value, in the integral value suppression switching means, the relative relationship between the vehicle lateral position detected or estimated by the white line information and the road curvature is When the vehicle moves away from the center of the lane, the integral value is selected to be retained by the integral calculation stop judgment means, and the relative relationship between the vehicle lateral position detected or estimated by the white line information and the road curvature is The process of suppressing the accumulation of the integral value is switched so that the integral value resetting means by the integral limit value calculating means is selected when the relationship is approaching.
That is, when the integral value is held, the integral feedback current tends to be excessive, and when the integral value is decreased, the integral feedback current tends to be insufficient.
Therefore, for example, when the vehicle is on the right side of the road while driving on the right curve, even if the vehicle goes straight, it gradually approaches the center of the lane. Is secured.
In addition, for example, when the vehicle is on the left side of the road while driving on the right curve, when the vehicle goes straight, the vehicle gradually moves away from the center of the lane. Is secured.
In this way, depending on the relative relationship between the vehicle lateral position and the road curvature (turning radius), the integration value is selected when the vehicle moves away from the center of the lane, and the integration is performed when the vehicle approaches the center of the lane. By selecting the value reset, the integral feedback current after the saturation of the command current is eliminated can be set to an appropriate value, so that stable vehicle behavior and lane followability can always be compatible.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
First, the configuration will be described.
[0027]
FIG. 1 is an overall system diagram showing an automobile steering system to which a lane keep assist control device according to Embodiment 1 is applied. A
[0028]
The assist actuator 7 includes a
[0029]
A
[0030]
In addition to the sensor signals from the
[0031]
The camera &
[0032]
FIG. 2 is a block diagram showing a lane keep assist control system. The lane keep
[0033]
Next, the operation will be described.
[0034]
[Actuator drive current calculation process]
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the actuator drive current calculation process performed by the lane keep
[0035]
In
[0036]
In
[0037]
In
[0038]
In
[0039]
In
[0040]
In
[0041]
In
[0042]
In
[0043]
[Actuator drive current calculation function]
First, when the command current Iref is not saturated, the flow proceeds to step 30 →
[0044]
On the other hand, when the command current Iref is in a saturated state in which the command current limit values Ilmt + and Ilmt− are equal to each other, the flow proceeds from
That is, as shown in FIG. 4, when the current is saturated at the time of right steering, the integral calculation is not performed in the direction to further increase the steering torque to the right side, and when the current is saturated at the left steering, the steering torque is further increased to the left side. No integration is performed in the increasing direction.
[0045]
Then, the flow proceeds from
[0046]
[Integration stop judgment action at saturation]
As shown in FIG. 5A, based on a typical example in which the vehicle is displaced 0.5 m to the left due to the driver's steering or the like from time t0 to time t1, The integral stop determination operation will be described.
[0047]
First, when the integral stop determination is not performed, as shown in FIG. 5 (b-1), when the vehicle undergoes a lateral displacement, the command current Iref does not reach the command current limit values Ilmt + and Ilmt−. The integrated FB current Ii in the state continues to increase to a preset integration limit value, and as a result, the command current Iref to the steering actuator also continues to increase (area (1)). Thereafter, even if the command current Iref is saturated, the integration calculation is performed in the direction of increasing to the preset integration limit value (region (2)), so that the lateral displacement of the vehicle starts to decrease and the proportional FB current Ip is Even if it decreases, the saturation state of the command current Iref is maintained for a while (region (3)). The integral limit value represents the upper limit value of the integral value necessary for preventing the overflow of the variable in the CPU from the characteristic of the integral calculation. In FIG. 5, the integral limit value set in advance is not reached. Therefore, it is not illustrated.
[0048]
For this reason, in a system where the maximum steering torque due to the output current limit and the steering torque of the driver are almost the same value, once the command current is saturated, the excessive lateral displacement integral value accumulates, and the lane center or target trajectory is accumulated. Even after returning to the traveling state along the road, an excessive steering torque is generated for a while, so that the vehicle is likely to meander. Further, in order to prevent such meandering, when the integral FB gain or the preset integral limit value is set to be small, the integral FB current itself becomes small, and there is a possibility that the offset running may remain.
[0049]
On the other hand, when the integral stop determination is performed as in the first embodiment, as shown in FIG. 5B-2, the command current Iref is set to the command current limit values Ilmt +, Ilmt as shown in FIG. While being saturated at-, the integral operation is performed only in the direction of decreasing the command current Iref, and the integral FB current is maintained by maintaining the integral value S without performing the integration operation in the direction of increasing the command current Iref. Since an excessive increase in Ii can be suppressed (region {circle around (2)}), when the lateral FB current Ip starts to decrease and the proportional FB current Ip decreases, the command current Iref to the assist actuator 7 is quickly decreased. (Region (3)), and the command current Iref is released from the saturated state at an early stage.
[0050]
Next, the effect will be described.
[0051]
In the lane keep assist control device of the first embodiment, integration is performed when the command current Iref from the command
[0052]
(Embodiment 2)
First, the configuration will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a control system of the lane keep assist control apparatus according to the second embodiment. The lane keep
[0053]
The integral limit
Sr = | (Iref−Ip) / Ki |
(Ip: proportional FB current, Ki: integral FB gain)
The integration limit value Sr is calculated, and the integration value S is reset with the obtained integration limit value Sr.
[0054]
Next, the operation will be described.
[0055]
[Actuator drive current calculation process]
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the actuator drive current calculation process performed by the lane keep
[0056]
In
[0057]
In
[0058]
[Integral value reset action at saturation]
The integral limit value Sr calculated by | (Iref−Ip) / Ki | is set so that the sum of the proportional FB current Ip and the integral FB current Ii matches the command current Iref to the assist actuator 7 after the current limitation. This is the calculated integral value.
[0059]
Therefore, when the current limit value decreases with time during the saturation of the command current Iref (for example, by performing the current limit as shown in FIG. 10, the current limit values Ilmt + and Ilmt− are increased as the turning acceleration is increased by the driver's steering. When the current limit values Ilmt + and Ilmt− decrease, the integral value S also decreases, and immediately after the current limit values Ilmt + and Ilmt− are restored, the saturation of the command current Iref is canceled and excessive integration occurs. Since the value S does not occur, the behavior of the vehicle is stabilized and effective in preventing meandering.
[0060]
Similarly, while the command current Iref is saturated, the lateral position, lateral velocity, yaw rate, yaw angle with respect to the lane, steering angle, steering angular velocity, etc., detected or estimated using the white line information increase, thereby increasing the proportional FB current. When Ip increases, the integral value S decreases in proportion to the increase of the proportional FB current Ip, and immediately after the proportional FB current Ip recovers, the saturation of the command current Iref is canceled and no excessive integral value S is generated. Therefore, the behavior of the vehicle is stabilized and effective in preventing meandering.
[0061]
Next, the effect will be described.
[0062]
In the lane keep assist control device according to the second embodiment, it is determined that the command current Iref from the command
[0063]
(Embodiment 3)
The control system according to the third embodiment includes both the integral calculation stop determination unit 15j according to the first embodiment and the integral limit
[0064]
Next, the operation will be described.
[0065]
When the integral value S selected by the integral value suppression switching unit is held, the integral FB current Ii tends to be excessive, and the integral value S selected by the integral value suppression switching unit is reset when the integral value S is reset. Due to the decrease, the integrated FB current Ii tends to be insufficient.
[0066]
Therefore, for example, when the vehicle is approaching the right side of the road while traveling on the right curve, the vehicle gradually approaches the center of the lane even if the vehicle goes straight. Is secured. The same applies when the vehicle is on the left side of the road while traveling on the left curve.
[0067]
In addition, for example, when the vehicle is on the left side of the road while traveling on the right curve, and when the vehicle goes straight, the vehicle gradually moves away from the center of the lane. Is secured. The same applies when the vehicle is on the right side of the road while traveling on the left curve.
[0068]
In this way, depending on the relative relationship between the vehicle lateral position y and the turning radius R (or road curvature), when the vehicle moves away from the center of the lane, it is selected to maintain the integrated value S, and the vehicle approaches the center of the lane. By selecting the reset of the integral value S at the time of the relationship, the integral FB current Ii after the saturation of the command current Iref is eliminated can be set to an appropriate value.
[0069]
Next, the effect will be described.
[0070]
In the lane keep assist control apparatus of the third embodiment, when the relative relationship between the vehicle lateral position y and the turning radius R is a relationship in which the vehicle moves away from the center of the lane, the integral value S of the integral calculation stop determination unit 15j In addition, when the relative relationship between the vehicle lateral position y and the turning radius R is a relationship in which the vehicle approaches the center of the lane, the reset of the integral value S by the integral limit
[0071]
(Other embodiments)
Although the present invention has been described in the first, second, and third embodiments, the specific configuration is not limited to the first, second, and third embodiments.
[0072]
For example, in the first, second, and third embodiments, the example in which the output current limit that enables the driver's arbitrary steering intervention is performed using the current limit map shown in FIG. And the lower limit value) can be applied to those set with a constant value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall system diagram showing an automobile steering system to which a lane keep assist control device according to a first embodiment is applied;
FIG. 2 is a block diagram showing a control system in the lane keep assist control apparatus of the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of an actuator drive current calculation process performed by the lane keep control unit in the first embodiment.
FIG. 4 is an explanatory view of integral calculation stop determination in the first embodiment.
FIG. 5 is a comparison characteristic diagram showing a conventional current characteristic in which integral stop determination is not performed when a vehicle lateral displacement occurs, and a current characteristic in the first embodiment in which integral stop determination is performed.
FIG. 6 is a block diagram showing a control system in the lane keep assist control apparatus according to the second embodiment.
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of actuator drive current calculation processing performed by the lane keep control unit in the second embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a selection map of integral holding, integral reset, and integral clear based on a relative relationship between a vehicle lateral position and a turning radius when current is saturated in the integral value suppression switching unit according to the third embodiment.
FIG. 9 is a block diagram showing a control system in a conventional lane keep assist control device.
FIG. 10 is a diagram showing a current limit map at the time of lane keep assist.
FIG. 11 is a vehicle turning acceleration-steering torque characteristic diagram during slalom traveling.
FIG. 12 is a steering intervention torque characteristic diagram when the current limit value is a constant value.
FIG. 13 is a steering intervention torque characteristic diagram when the current of the system is limited.
[Explanation of symbols]
1 Steering column
2 Column shaft
3 Steering wheel
4,5 left and right wheels
6 Hydraulic power steering mechanism
7 Assist actuator (steering actuator)
8 Motor
9 Electromagnetic clutch
10 Drive gear
11 Driven gear
13 Steering angle sensor
14 Encoder
15 Lane Keep Control Unit
16 Camera & image processing device
Claims (3)
白線情報を用いて検出または推定された車両の横位置,横速度,ヨーレート,レーンに対するヨー角,操舵角,操舵角速度等を要素とするベクトルに比例フィードバックゲインを乗じた比例フィードバック電流を演算する比例フィードバック部と、
検出された車両横変位と目標軌道算出手段からの目標横変位との目標偏差の積分値に所定の積分フィードバックゲインを乗じた積分フィードバック電流を演算する積分フィードバック部と、
前記比例フィードバック電流と積分フィードバック電流を加算する電流加算手段と、
ドライバーの任意な操舵介入を可能にする予め設定された指令電流制限値、もしくは、ドライバーの任意な操舵介入を可能にする旋回加速度等に応じて算出された指令電流制限値により前記電流加算値の出力電流制限を行うことにより操舵アクチュエータへの指令電流を得る指令電流制限手段と、
を備えたレーンキープアシスト制御装置において、
前記指令電流制限手段からの指令電流が指令電流制限値と等しくなる飽和状態である場合、積分フィードバック部にて指令電流を減少させる方向への積分演算のみを行い、指令電流を増加させるような積分演算を行わずにその時の積分値を保持する積分演算停止判断手段を設けたことを特徴とするレーンキープアシスト制御装置。A target trajectory calculating means for calculating a target lateral position of the vehicle according to the road curvature detected or estimated using the white line information;
Proportional to calculate the proportional feedback current by multiplying the vector with the factor of the lateral position, lateral velocity, yaw rate, yaw angle, steering angle, steering angular velocity, etc. of the vehicle detected or estimated using white line information and proportional feedback gain A feedback section;
An integral feedback unit that calculates an integral feedback current obtained by multiplying the integral value of the target deviation between the detected vehicle lateral displacement and the target lateral displacement from the target trajectory calculating means by a predetermined integral feedback gain;
Current adding means for adding the proportional feedback current and the integral feedback current;
Based on a preset command current limit value that enables an arbitrary steering intervention of the driver , or a command current limit value calculated according to a turning acceleration that enables an arbitrary steering intervention of the driver, etc. Command current limiting means for obtaining a command current to the steering actuator by performing output current limitation;
In the lane keep assist control device with
When the command current from the command current limiting means is in a saturated state where the command current is equal to the command current limit value, the integral feedback unit only performs an integration operation in the direction of decreasing the command current and increases the command current. A lane-keep assist control device provided with integral calculation stop judging means for holding an integral value at that time without performing a calculation.
白線情報を用いて検出または推定された車両の横位置,横速度,ヨーレート,レーンに対するヨー角,操舵角,操舵角速度等を要素とするベクトルに比例フィードバックゲインを乗じた比例フィードバック電流を演算する比例フィードバック部と、
検出された車両横変位と目標軌道算出手段からの目標横変位との目標偏差の積分値に所定の積分フィードバックゲインを乗じた積分フィードバック電流を演算する積分フィードバック部と、
前記比例フィードバック電流と積分フィードバック電流を加算する電流加算手段と、
ドライバーの任意な操舵介入を可能にする予め設定された指令電流制限値、もしくは、ドライバーの任意な操舵介入を可能にする旋回加速度等に応じて算出された指令電流制限値により前記電流加算値の出力電流制限を行うことにより操舵アクチュエータへの指令電流を得る指令電流制限手段と、
を備えたレーンキープアシスト制御装置において、
前記指令電流制限手段からの指令電流が指令電流制限値と等しくなる飽和状態であると判断され、且つ、時間と共に指令電流制限値が減少してゆく場合、指令電流と比例フィードバック電流との差に応じた積分リミット値を算出し、積分フィードバック部の積分値をリセットする積分リミット値算出手段を設けたことを特徴とするレーンキープアシスト制御装置。A target trajectory calculating means for calculating a target lateral position of the vehicle according to the road curvature detected or estimated using the white line information;
Proportional to calculate the proportional feedback current by multiplying the vector with the factor of the lateral position, lateral velocity, yaw rate, yaw angle, steering angle, steering angular velocity, etc. of the vehicle detected or estimated using white line information and proportional feedback gain A feedback section;
An integral feedback unit that calculates an integral feedback current obtained by multiplying the integral value of the target deviation between the detected vehicle lateral displacement and the target lateral displacement from the target trajectory calculating means by a predetermined integral feedback gain;
Current adding means for adding the proportional feedback current and the integral feedback current;
Based on a preset command current limit value that enables an arbitrary steering intervention of the driver , or a command current limit value calculated according to a turning acceleration that enables an arbitrary steering intervention of the driver, etc. Command current limiting means for obtaining a command current to the steering actuator by performing output current limitation;
In the lane keep assist control device with
When it is determined that the command current from the command current limiting means is in a saturated state where the command current limit value is equal to the command current limit value, and the command current limit value decreases with time, the difference between the command current and the proportional feedback current A lane keep assist control device comprising an integral limit value calculating means for calculating a corresponding integral limit value and resetting the integral value of the integral feedback unit.
白線情報を用いて検出または推定された車両の横位置,横速度,ヨーレート,レーンに対するヨー角,操舵角,操舵角速度等を要素とするベクトルに比例フィードバックゲインを乗じた比例フィードバック電流を演算する比例フィードバック部と、
検出された車両横変位と目標軌道算出手段からの目標横変位との目標偏差の積分値に所定の積分フィードバックゲインを乗じた積分フィードバック電流を演算する積分フィードバック部と、
前記比例フィードバック電流と積分フィードバック電流を加算する電流加算手段と、
ドライバーの任意な操舵介入を可能にする予め設定された指令電流制限値、もしくは、ドライバーの任意な操舵介入を可能にする旋回加速度等に応じて算出された指令電流制限値により前記電流加算値の出力電流制限を行うことにより操舵アクチュエータへの指令電流を得る指令電流制限手段と、
を備えたレーンキープアシスト制御装置において、
前記積分フィードバック部にて指令電流を減少させる方向への積分演算のみを行い、指令電流を増加させるような積分演算を行わずにその時の積分値を保持する積分演算停止判断手段と、指令電流と比例フィードバック電流との差に応じた積分リミット値を算出し、積分フィードバック部の積分値をリセットする積分リミット値算出手段を共に設け、
指令電流制限手段からの指令電流が指令電流制限値と等しくなる飽和状態である場合、白線情報により検出または推定される車両横位置と道路曲率の相対関係が、車両がレーン中央から離れてゆく関係の時には前記積分値の保持を選択し、車両がレーン中央に寄ってゆく関係の時には前記積分値のリセットを選択するというように、積分値の蓄積を抑える処理を切り換える積分値抑制切換手段を設けたことを特徴とするレーンキープアシスト制御装置。A target trajectory calculating means for calculating a target lateral position of the vehicle according to the road curvature detected or estimated using the white line information;
Proportional to calculate the proportional feedback current by multiplying the vector with the factor of the lateral position, lateral velocity, yaw rate, yaw angle, steering angle, steering angular velocity, etc. of the vehicle detected or estimated using white line information and proportional feedback gain A feedback section;
An integral feedback unit that calculates an integral feedback current obtained by multiplying the integral value of the target deviation between the detected vehicle lateral displacement and the target lateral displacement from the target trajectory calculating means by a predetermined integral feedback gain;
Current adding means for adding the proportional feedback current and the integral feedback current;
Based on a preset command current limit value that enables an arbitrary steering intervention of the driver , or a command current limit value calculated according to a turning acceleration that enables an arbitrary steering intervention of the driver, etc. Command current limiting means for obtaining a command current to the steering actuator by performing output current limitation;
In the lane keep assist control device with
The integral feedback unit only performs an integration operation in the direction of decreasing the command current, does not perform an integration operation that increases the command current, and retains the integral value at that time, a command current and An integral limit value calculating means for calculating an integral limit value according to the difference from the proportional feedback current and resetting the integral value of the integral feedback unit is provided together.
When the command current from the command current limiter is in a saturated state where the command current limit value is equal to the command current limit value, the relationship between the vehicle lateral position detected or estimated by the white line information and the road curvature is the relationship in which the vehicle moves away from the center of the lane. Integral value suppression switching means is provided for switching the processing for suppressing the accumulation of integral values, such as selecting the retention of the integral value when the vehicle is moving, and selecting the reset of the integral value when the vehicle is moving toward the center of the lane. A lane keep assist control device.
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