JP4715372B2 - Steering support device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の操舵機構に操舵トルクを付与して操舵支援を行う操舵支援装置に関するものである。 The present invention relates to a steering assistance device that provides steering assistance by applying a steering torque to a steering mechanism of a vehicle.
従来、車両の操舵機構に操舵トルクを付与して操舵支援を行う操舵支援装置としては、特開2001−10518号公報に記載されるように、車両前方をカメラにより撮像し、その撮像した画像情報に基づいて走行路及び走行路に対する車両の位置を検出し、走行路の形状に基づいて基本操舵アシストトルクを演算し、車両の位置に基づいて補正操舵アシストトルクを演算し、基本操舵アシストトルクと補正操舵アシストトルクに基づいて出力操舵アシストトルクを演算し、その出力操舵アシストトルクに基づいて操舵アクチュエータの操作量を決定するものが知られている。この装置は、ヨーレートを用いることなく、検出精度の高い走行路の形状パラメータと車両の位置パラメータを用いて操舵制御を行うことによって、制御の精度の向上を図ろうとするものである。
しかしながら、このような操舵支援装置において、操舵アシストトルクを付与した際に車両の運転者がその操舵アシストトルクと逆方向に操舵する場合がある。この場合、操舵支援装置が運転者のハンドル操舵に対抗してアシストトルクを付与し続けると、運転者の意図する方向に車両が進行するまでに時間がかかると共に、運転者がハンドル操舵に違和感を感ずるなどの問題点がある。 However, in such a steering assist device, when the steering assist torque is applied, the driver of the vehicle may steer in a direction opposite to the steering assist torque. In this case, if the steering assist device continues to apply assist torque against the steering of the driver, it takes time for the vehicle to travel in the direction intended by the driver, and the driver feels uncomfortable with the steering of the steering wheel. There are problems such as feeling.
そこで本発明は、運転者のハンドル操舵に適応した操舵支援制御が行える操舵支援装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a steering assist device capable of performing steering assist control adapted to steering of a driver's steering wheel.
すなわち、本発明に係る操舵支援装置は、車両の前方の走行路を撮像した画像に基づき前記車両が走行路に沿って走行するように操舵機構に操舵トルクを付与する操舵支援装置において、前記走行路の幅方向に対する前記車両の車線中央からのオフセットを検出する車両位置検出手段と、前記車両の車線中央からのオフセットを積分する積分手段と、前記積分手段の積分値に基づいて前記操舵機構に付与する操舵トルクを設定する操舵トルク設定手段と、前記操舵トルクの操舵方向が前記車両の運転者のハンドル操舵における操舵方向と異なる場合に前記積分手段の積分値が増加しないようにする積分停止手段とを備え、前記積分停止手段は、前記操舵トルクの操舵方向と異なる操舵方向に運転者がハンドル操舵した場合に、その操舵した時点からの経過時間又は走行距離に基づいて前記積分手段の積分値を減少させるように構成されている。
また本発明に係る操舵支援装置において、前記操舵トルク設定手段は、前記操舵トルクの操舵方向と異なる操舵方向に運転者がハンドル操舵している期間に前記操舵トルクを前記操舵機構に付与しつづけることが好ましい。
That is, the steering assist device according to the present invention is a steering assist device that applies a steering torque to a steering mechanism so that the vehicle travels along a travel path based on an image obtained by imaging a travel path ahead of the vehicle. Vehicle position detecting means for detecting an offset from the center of the lane of the vehicle with respect to the width direction of the road, integrating means for integrating the offset from the center of the lane of the vehicle, and the steering mechanism based on an integral value of the integrating means A steering torque setting means for setting a steering torque to be applied, and an integration stopping means for preventing the integral value of the integrating means from increasing when the steering direction of the steering torque is different from the steering direction in the steering of the driver of the vehicle. with the door, when the integration stopping means, if the driver in a different steering direction steering direction of the steering torque is steering, that the steering And it is configured to reduce the integral value of the integrating means elapsed time or based on the distance traveled from.
In the steering assist device according to the present invention, the steering torque setting means continues to apply the steering torque to the steering mechanism during a period in which the driver is steering the steering wheel in a steering direction different from the steering direction of the steering torque. Is preferred.
この発明によれば、車両の運転者の操舵方向と操舵支援制御における操舵方向が異なる場合に操舵支援制御の操舵トルクの増加を防止することにより、操舵トルクを小さく抑えることができる。このため、運転者がハンドル操舵を緩めた際に、車両が左右にふらついて走行することを抑制することができる。これにより、運転者のハンドル操舵に適応した操舵支援制御を行うことができる。 According to the present invention, when the steering direction of the driver of the vehicle is different from the steering direction in the steering assist control, the steering torque can be suppressed to be small by preventing an increase in the steering torque of the steering assist control. For this reason, when the driver loosens the steering of the steering wheel, the vehicle can be prevented from traveling in the left-right direction. As a result, it is possible to perform steering assist control adapted to the steering of the driver.
本発明によれば、車両の運転者の操舵方向と操舵支援制御における操舵方向が異なる場合に操舵支援制御の操舵トルクの増加を防止することにより、運転者のハンドル操舵に適応した操舵支援制御を行うことができる。 According to the present invention, when the steering direction of the driver of the vehicle and the steering direction in the steering assist control are different, the steering assist control adapted to the steering of the driver is prevented by preventing an increase in the steering torque of the steering assist control. It can be carried out.
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
(第一実施形態)
図1は本発明の第一実施形態に係る操舵支援装置の構成概要図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a steering assist device according to a first embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態に係る操舵支援装置1は、車両の操舵力伝達系に操舵トルクを与えて車両の運転者の操舵支援を行う装置であり、例えば走行路である車線の中央位置に車両の位置を維持する車線維持(レーンキープ)制御を行うものに用いられる。車両の操舵力伝達系は、ステアリングシャフト3、ギヤ部4、タイロッド6を主要部品として構成されている。ステアリングシャフト3は、ハンドル2に接続され、ハンドル2の操舵力をギヤ部4及びタイロッド6へ伝達する。
As shown in FIG. 1, a
ギヤ部4は、ステアリングシャフト3から伝達される操舵トルクを水平方向の力に変換するものである。ギヤ部4としては、例えばラックアンドピニオン式のものが用いられる。このギヤ部4は、アシストモータ5のアシスト力を受け、タイロッド6を移動させて転舵輪7を転舵させる。
The
ギヤ部4には、トルクセンサ8が設けられている。トルクセンサ8は、ハンドル2の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段として機能するものである。このトルクセンサ8としては、例えばステアリングシャフト3とピニオンシャフト(図示なし)との間にトーションバー(図示なし)を配置し、操舵トルクに応じてトーションバーの捩れを二つの回転センサ(図示なし)によって検出するものが用いられる。
The
モータ5は、ハンドル2の操舵力をアシストするモータであり、例えば操舵トルクなどに応じたアシスト力を操舵力伝達系に与える。図1では、モータ5として、ラックに対してアシスト力を与えるラックアシスト式のものを示したが、コラムアシスト式その他の形式のものであってもよい。
The
操舵支援装置1には、ECU(Electronic Control Unit)20が設けられている。ECU20は、装置全体の制御処理を行うものであり、例えばCPU、ROM、RAM、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成される。操舵支援装置1には、カメラ11が設けられている。カメラ11は、車両の前方を撮像する撮像手段として機能するものであり、例えばCCDカメラなどが用いられる。カメラ11で撮像された画像情報はECU20に入力される。
The
ECU20は、画像情報に基づいて走行路の幅方向に対する車両の位置を検出する車両位置検出手段として機能する。例えば、ECU20は、撮像画像を画像処理し、画像情報に含まれる白線を認識し、その認識された白線の形状や位置に基づいて、走行路の幅方向に対する車両の位置を検出する。その際、車線の中央位置からの車両の位置ずれをオフセットと称する。
The
また、ECU20は、前記操舵トルクの操舵方向と前記車両の運転者のハンドル操舵における操舵方向とが異なる場合、操舵トルクが増加しないように操舵支援制御を行う操舵支援制御手段として機能する。
Further, the
また、操舵支援装置1には、車速センサ12が設けられている。車速センサ12は、車両の走行速度を検出する車速検出手段として機能するものである。
The
図2は、本実施形態に係る操舵支援装置1における操舵支援制御の基本制御ブロックの概要図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a basic control block of the steering assist control in the
図2に示すように、操舵支援装置1において、カメラ11により撮像された車両前方の走行路の画像情報がECU20に入力され、その画像情報に基づいて走行路の曲率(R)、車両位置(D)及び白線に対する車両の向き(θ)が検出される。走行路の曲率は、例えば走行路の白線の検出状態に基づいて演算される。車両位置は、車両の走行路の幅方向に対する位置である。この車両位置は、例えば白線の検出状態に基づいて演算される。白線に対する車両の向きは、例えば左右の白線の検出状態に基づいて演算される。
As shown in FIG. 2, in the
そして、走行路の曲率、車両位置および車両の向きは、それぞれ所定のゲイン(G)が乗じられた後、目標横加速度の算出に用いられる。目標横加速度は、車両を車線中央に戻すために必要な横加速度である。そして、目標横加速度に所定の係数を乗じることにより、車線維持に必要な操舵トルク(アシスト操舵力)が算出される。この操舵トルクは、操舵機構に与えられる。 The curvature of the travel path, the vehicle position, and the vehicle direction are each multiplied by a predetermined gain (G) and then used for calculating the target lateral acceleration. The target lateral acceleration is a lateral acceleration necessary for returning the vehicle to the center of the lane. Then, by multiplying the target lateral acceleration by a predetermined coefficient, a steering torque (assist steering force) necessary for maintaining the lane is calculated. This steering torque is applied to the steering mechanism.
一方、車両の運転者のハンドル操舵力に応じて電動パワーステアリング(EPS)のアクチュエータ(モータ5)がアシスト力を付与する。そして、電動パワーステアリングのアクチュエータからハンドル操舵力及びアシスト力が操舵機構に与えられる。 On the other hand, an actuator (motor 5) of an electric power steering (EPS) applies an assist force in accordance with the steering force of the driver of the vehicle. A steering wheel steering force and an assisting force are applied to the steering mechanism from the actuator of the electric power steering.
そして、操舵機構には、ハンドル操舵力及びハンドル操舵のアシスト力と車線維持のためのアシスト操舵力とが操舵力として付与される。そして、その操舵力を受けて、車両の進行方向が変化する。 The steering mechanism is provided with steering force, steering assist force, and assist steering force for maintaining the lane as steering force. In response to the steering force, the traveling direction of the vehicle changes.
図3は、本実施形態に係る操舵支援装置1における操舵方向検出処理を示すフローチャートである。この操舵方向処理は、操舵支援装置1が付与する操舵トルクの操舵方向が車両の運転者のハンドル操舵における操舵方向と異なるか否かを検出する処理である。図3における一連の制御処理は、例えば、ECU20により所定の周期で繰り返し実行される。
FIG. 3 is a flowchart showing a steering direction detection process in the
まず、図3のS10に示すように、逆方向のハンドル操舵前回値フラグにオフがセットされているか否かが判断される。逆方向のハンドル操舵前回値フラグは、逆方向のハンドル操舵フラグの前回値である。逆方向のハンドル操舵フラグは、操舵支援装置1が操舵機構に付与する操舵トルクの操舵方向に対し運転者のハンドル操舵が逆方向である場合にオンがセットされ、操舵支援装置1が操舵機構に付与する操舵トルクの操舵方向に対して運転者のハンドル操舵が逆方向でない場合にオフがセットされるフラグである。
First, as shown in S10 of FIG. 3, it is determined whether or not the steering wheel previous value flag in the reverse direction is set to OFF. The reverse steering steering previous value flag is the previous value of the reverse steering steering flag. The steering wheel steering flag in the reverse direction is set to ON when the steering wheel of the driver is in the reverse direction with respect to the steering direction of the steering torque applied by the
S10にて逆方向のハンドル操舵前回値フラグにオフがセットされていないと判断された場合には、目標横加速度(目標G)の絶対値が第二横加速度値Gbより小さく、かつ、運転者のハンドル操舵トルクの絶対値が第二操舵トルク値Tbより小さいか否かが判断される(S12)。目標横加速度は、車両のオフセットなど基づいて算出されたものが用いられる。この目標横加速度は、車両を右旋回させる側を正、左旋回させる側を負として設定される。ハンドル操舵トルクは、トルクセンサ8の検出値に基づくものが用いられる。このハンドル操舵トルクは、右切り方向へのトルクが正、左切り方向へのトルクが負となる。第二横加速度値Gb及び第二操舵トルク値Tbは、予めECU20に設定される設定値である。
If it is determined in S10 that the steering wheel previous value flag in the reverse direction is not set to OFF, the absolute value of the target lateral acceleration (target G) is smaller than the second lateral acceleration value Gb, and the driver It is determined whether or not the absolute value of the steering torque is smaller than the second steering torque value Tb (S12). The target lateral acceleration is calculated based on a vehicle offset or the like. The target lateral acceleration is set such that the side on which the vehicle turns right is positive and the side on which the vehicle turns left is negative. A steering wheel steering torque based on the detection value of the
S12にて目標横加速度の絶対値が第二横加速度値Gbより小さく、かつ、運転者のハンドル操舵トルクの絶対値が第二操舵トルク値Tbより小さいと判断された場合には、ハンドル操舵オフタイマがインクリメントされる(S14)。一方、S12にて目標横加速度の絶対値が第二横加速度値Gbより小さくなく、又は運転者のハンドル操舵トルクの絶対値が第二操舵トルク値Tbより小さくない場合には、ハンドル操舵オフタイマがリセットされる(S16)。 If it is determined in S12 that the absolute value of the target lateral acceleration is smaller than the second lateral acceleration value Gb and the absolute value of the steering wheel torque of the driver is smaller than the second steering torque value Tb, the steering wheel steering off timer Is incremented (S14). On the other hand, when the absolute value of the target lateral acceleration is not smaller than the second lateral acceleration value Gb or the absolute value of the steering wheel torque of the driver is not smaller than the second steering torque value Tb in S12, the steering wheel steering off timer is set. It is reset (S16).
そして、S18に移行し、ハンドル操舵オフタイマが第二時間Bを超えたか否かが判断される。第二時間Bは、ECU20に予め設定される設定時間値である。S18にてハンドル操舵オフタイマが第二時間Bを超えたと判断された場合には、逆方向のハンドル操舵フラグにオフがセットされる(S20)。一方、S18にてハンドル操舵オフタイマが第二時間Bを超えていないと判断された場合には、逆方向のハンドル操舵フラグにオンがセットされる(S32)。
Then, the process proceeds to S18, where it is determined whether or not the steering wheel steering off timer has exceeded the second time B. The second time B is a set time value preset in the
ところで、S10にて逆方向のハンドル操舵前回値フラグにオフがセットされていると判断された場合には、目標横加速度(目標G)が第一横加速度値Gaより大きく、かつ、運転者のハンドル操舵トルクが第一操舵トルク値Taにおける負の値−Taより小さいか否かが判断される(S22)。目標横加速度は、車両のオフセットなど基づいて算出されたものが用いられる。ハンドル操舵トルクは、トルクセンサ8の検出値に基づくものが用いられる。第一横加速度値Ga及び第一操舵トルク値Taは、予めECU20に設定される設定値である。
By the way, if it is determined in S10 that the steering wheel previous value flag in the reverse direction is set to OFF, the target lateral acceleration (target G) is larger than the first lateral acceleration value Ga and the driver's It is determined whether or not the steering wheel steering torque is smaller than a negative value -Ta in the first steering torque value Ta (S22). The target lateral acceleration is calculated based on a vehicle offset or the like. A steering wheel steering torque based on the detection value of the
S22にて目標横加速度が第一横加速度値Gaより大きく、かつ、運転者のハンドル操舵トルクが第一操舵トルク値Taにおける負の値−Taより小さいと判断された場合には、ハンドル操舵オンタイマがインクリメントされる(S24)。そして、S30に移行する。一方、S22にて目標横加速度が第一横加速度値Gaより大きくなく、又は運転者のハンドル操舵トルクが第一操舵トルク値Taの負の値−Taより小さくないと判断された場合には、目標横加速度が第一横加速度値Gaにおける負の値−Gaより小さく、かつ、運転者のハンドル操舵トルクが第一操舵トルク値Taより大きいか否かが判断される(S26)。 When it is determined in S22 that the target lateral acceleration is larger than the first lateral acceleration value Ga and the driver's steering wheel torque is smaller than the negative value -Ta in the first steering torque value Ta, the steering wheel steering on timer Is incremented (S24). Then, the process proceeds to S30. On the other hand, if it is determined in S22 that the target lateral acceleration is not greater than the first lateral acceleration value Ga or the driver's steering torque is not smaller than the negative value -Ta of the first steering torque value Ta, It is determined whether or not the target lateral acceleration is smaller than a negative value −Ga in the first lateral acceleration value Ga and the driver's steering wheel steering torque is larger than the first steering torque value Ta (S26).
このS26にて目標横加速度が第一横加速度値Gaにおける負の値−Gaより小さく、かつ、運転者のハンドル操舵トルクが第一操舵トルク値Taより大きいと判断された場合には、S24に移行する。一方、S26にて目標横加速度が第一横加速度値Gaにおける負の値−Gaより小さくなく、又は運転者のハンドル操舵トルクが第一操舵トルク値Taより大きくないと判断された場合には、ハンドル操舵オンタイマがリセットされる(S28)。 If it is determined in S26 that the target lateral acceleration is smaller than the negative value -Ga in the first lateral acceleration value Ga and the driver's steering torque is greater than the first steering torque value Ta, the process proceeds to S24. Transition. On the other hand, if it is determined in S26 that the target lateral acceleration is not smaller than the negative value -Ga in the first lateral acceleration value Ga or the driver's steering torque is not larger than the first steering torque value Ta, The steering wheel steering on timer is reset (S28).
そして、S30に移行し、ハンドル操舵オンタイマが第一時間Aを超えたか否かが判断される。ハンドル操舵オンタイマが第一時間Aを超えていない場合には、S20に移行する。一方、ハンドル操舵オンタイマが第一時間Aを超えている場合には、逆方向のハンドル操舵フラグにオンがセットされる(S32)。 Then, the process proceeds to S30, where it is determined whether or not the steering wheel steering on timer has exceeded the first time A. When the steering wheel steering on timer does not exceed the first time A, the process proceeds to S20. On the other hand, when the steering wheel on timer exceeds the first time A, the steering wheel steering flag in the reverse direction is set to on (S32).
そして、S34に移行し、逆方向のハンドル操舵フラグの値が逆方向のハンドル操舵フラグの前回値としてセットされる。そして、制御処理を終了する。 Then, the flow shifts to S34, where the value of the reverse direction steering flag is set as the previous value of the reverse direction steering flag. Then, the control process ends.
このような操舵方向検出処理によれば、目標横加速度の絶対値が第一加速度値Gaを超えており、かつ、その目標横加速度と反対方向のハンドル操舵トルクが第一操舵トルク値Taより大きい場合には、逆方向のハンドル操舵フラグがオンとされ、操舵支援装置1から付与される操舵トルクに対し逆方向の運転者のハンドル操舵が行われていることを検出することができる。
According to such a steering direction detection process, the absolute value of the target lateral acceleration exceeds the first acceleration value Ga, and the steering wheel steering torque in the direction opposite to the target lateral acceleration is greater than the first steering torque value Ta. In this case, the steering wheel flag in the reverse direction is turned on, and it can be detected that the steering wheel of the driver in the reverse direction is being performed with respect to the steering torque applied from the steering assist
図4、5は、本実施形態に係る操舵支援装置における操舵支援制御処理のフローチャートである。この操舵支援制御処理の一連の制御処理は、例えば、ECU20により所定の周期で繰り返し実行される。
4 and 5 are flowcharts of steering assist control processing in the steering assist device according to the present embodiment. A series of control processes of the steering assist control process is repeatedly executed by the
まず、図4のS40に示すように、目標横加速度(目標G)の算出が行われる。目標横加速度は、車両を車線中央に移動させるために必要な横加速度であり、車両のオフセット(車線中央位置に対する車両の位置ずれ量)などに基づいて算出される。そして、S42に移行し、フィルタ処理が行われる。フィルタ処理は、目標横加速度値のノイズを除去するために行われる処理である。 First, as shown in S40 of FIG. 4, the target lateral acceleration (target G) is calculated. The target lateral acceleration is a lateral acceleration necessary for moving the vehicle to the center of the lane, and is calculated based on a vehicle offset (a vehicle position shift amount with respect to the center position of the lane) or the like. Then, the process proceeds to S42, and filter processing is performed. The filter process is a process performed to remove noise from the target lateral acceleration value.
そして、S44に移行し、目標横加速度が目標横加速度しきい値から横加速度値ΔGを減じた値より小さいか否かが判断される。目標横加速度しきい値は、ECU20に設定される変数である。横加速度値ΔGは、予めECU20に設定される設定値である。目標横加速度が目標横加速度しきい値から横加速度値ΔGを減じた値より小さいと判断された場合には、仮操舵方向フラグに左方向がセットされる。一方、目標横加速度が目標横加速度しきい値から横加速度値ΔGを減じた値より小さくない場合には、目標横加速度が目標横加速度しきい値に横加速度値ΔGを加えた値より大きいか否かが判断される(S48)。
Then, the process proceeds to S44, where it is determined whether or not the target lateral acceleration is smaller than a value obtained by subtracting the lateral acceleration value ΔG from the target lateral acceleration threshold value. The target lateral acceleration threshold value is a variable set in the
このS48にて目標横加速度が目標横加速度しきい値に横加速度値ΔGを加えた値より大きくないと判断された場合には、S54に移行する。一方、目標横加速度が目標横加速度しきい値に横加速度値ΔGを加えた値より大きいと判断された場合には、仮操舵方向フラグに右方向がセットされる(S50)。 If it is determined in S48 that the target lateral acceleration is not larger than the value obtained by adding the lateral acceleration value ΔG to the target lateral acceleration threshold value, the process proceeds to S54. On the other hand, if it is determined that the target lateral acceleration is greater than the value obtained by adding the lateral acceleration value ΔG to the target lateral acceleration threshold value, the right direction is set to the temporary steering direction flag (S50).
そして、S52に移行し、目標横加速度しきい値として目標横加速度がセットされる。そして、S54に移行する。S54では、操舵方向フラグ前回値が中間値であるか否かが判断される。操舵方向フラグ前回値が中間値である場合には、操舵方向タイマがインクリメントされる(S56)。一方、操舵方向フラグ前回値が中間値でない場合には、操舵方向タイマがリセットされる(S58)。 Then, the process proceeds to S52, where the target lateral acceleration is set as the target lateral acceleration threshold value. Then, the process proceeds to S54. In S54, it is determined whether or not the previous value of the steering direction flag is an intermediate value. If the previous value of the steering direction flag is an intermediate value, the steering direction timer is incremented (S56). On the other hand, if the previous value of the steering direction flag is not an intermediate value, the steering direction timer is reset (S58).
そして、図5のS60に移行し、仮操舵方向フラグが仮操舵方向フラグ前回値と同じでないかどうかが判断される。仮操舵方向フラグが仮操舵方向フラグ前回値と同じでない場合には、操舵方向変更フラグにオンがセットされる(S62)。一方、仮操舵方向フラグが仮操舵方向フラグ前回値と同じである場合には操舵方向変更フラグにオフがセットされる(S64)。 Then, the process proceeds to S60 in FIG. 5, and it is determined whether or not the temporary steering direction flag is the same as the previous value of the temporary steering direction flag. If the temporary steering direction flag is not the same as the previous value of the temporary steering direction flag, the steering direction change flag is set to ON (S62). On the other hand, when the temporary steering direction flag is the same as the previous value of the temporary steering direction flag, the steering direction change flag is set to OFF (S64).
そして、S66に移行し、操舵方向変更フラグがオンであり、または逆方向のハンドル操舵フラグがオンであるか否かが判断される。操舵方向変更フラグがオンであり、または逆方向のハンドル操舵フラグがオンである場合には、操舵方向フラグとして中間値がセットされる(S68)。一方、操舵方向変更フラグがオンでなく、逆方向のハンドル操舵フラグがオンでない場合には、操舵方向フラグ前回値が中間値でなく、または操舵方向タイマが所定時間ΔT以上となったか否かが判断される(S70)。所定時間ΔTは、予めECU20に設定される設定時間である。
Then, the flow shifts to S66, where it is determined whether or not the steering direction change flag is on, or the reverse steering wheel steering flag is on. If the steering direction change flag is on or the reverse steering wheel steering flag is on, an intermediate value is set as the steering direction flag (S68). On the other hand, if the steering direction change flag is not on and the reverse steering wheel steering flag is not on, whether the previous value of the steering direction flag is not an intermediate value or whether the steering direction timer has exceeded a predetermined time ΔT or not. Determination is made (S70). The predetermined time ΔT is a set time set in advance in the
このS70にて操舵方向フラグ前回値が中間値でなく、または操舵方向タイマが所定時間ΔT以上となっている場合には、操舵方向フラグとして仮操舵方向フラグの値がセットされる(S72)。一方、操舵方向フラグ前回値が中間値であり、操舵方向タイマが所定時間ΔT以上となっていない場合には、操舵方向フラグとして操舵方向フラグの前回値がセットされる(S74)。 If the previous value of the steering direction flag is not an intermediate value or the steering direction timer is equal to or longer than the predetermined time ΔT in S70, the value of the temporary steering direction flag is set as the steering direction flag (S72). On the other hand, if the previous value of the steering direction flag is an intermediate value and the steering direction timer is not longer than the predetermined time ΔT, the previous value of the steering direction flag is set as the steering direction flag (S74).
そして、S76に移行し、操舵トルク演算処理が行われる。操舵トルク演算処理は、操舵支援のために必要な操舵トルクを演算する処理であり、例えば、図6に示すように、目標横加速度に基づいて操舵トルク(EPS要求トルク)が演算される。 Then, the process proceeds to S76, and a steering torque calculation process is performed. The steering torque calculation process is a process for calculating a steering torque necessary for steering assistance. For example, as shown in FIG. 6, the steering torque (EPS required torque) is calculated based on the target lateral acceleration.
図6において、目標横加速度(目標G)に対応する操舵トルクが設定されているが、ハンドルの切り増し時と切り戻し時とは操舵トルクが異なる値に設定される。切り増し時には、切り戻し時と比べて操舵トルクの絶対値が大きくなるように設定されている。この図6の目標横加速度−操舵トルクの特性において、切り増し線(太い実線)と切り戻し線(細い実線)との間に中間線(一点鎖線)が設定されている。 In FIG. 6, the steering torque corresponding to the target lateral acceleration (target G) is set, but the steering torque is set to a different value when the steering wheel is increased and when the steering wheel is turned back. The absolute value of the steering torque is set to be larger when the cut is increased than when the cut is returned. In the target lateral acceleration-steering torque characteristic of FIG. 6, an intermediate line (dashed line) is set between the additional line (thick solid line) and the return line (thin solid line).
図5のS66にて逆方向のハンドル操舵フラグがオンされている場合、すなわち、操舵支援の操舵トルクと逆方向に運転者がハンドル操舵を行っている場合には、操舵方向フラグが中間値にセットされ(図5のS68)、図6において、操舵トルクの演算に中間線が用いられる。つまり、ハンドルを切り増ししている場合、演算される操舵トルクが切り増し線より小さい中間線の値となり、操舵トルクが小さく設定される。これにより、操舵支援の操舵トルクと逆方向に運転者がハンドル操舵を行っている場合には、そうでない場合に比べて操舵支援のための操舵トルクが小さく設定されることとなる。 If the steering wheel steering flag in the reverse direction is turned on in S66 of FIG. 5, that is, if the driver is steering the steering wheel in the direction opposite to the steering assist steering torque, the steering direction flag is set to the intermediate value. It is set (S68 in FIG. 5), and in FIG. 6, an intermediate line is used for calculating the steering torque. That is, when the steering wheel is increased, the calculated steering torque becomes a value of an intermediate line smaller than the increased line, and the steering torque is set small. As a result, when the driver is steering the steering wheel in a direction opposite to the steering torque for steering assistance, the steering torque for steering assistance is set smaller than when the driver is not.
そして、図5のS78に移行し、モータ5の駆動処理が行われる。モータ5の駆動処理は、S76にて設定された操舵トルクが操舵機構に付与されるようにモータ5を駆動制御する処理である。このモータ5の駆動により、車両の操舵機構に操舵支援のための操舵トルクが付与される。
Then, the process proceeds to S78 in FIG. 5, and the driving process of the
以上のように、本実施形態に係る操舵支援装置1によれば、車両の運転者の操舵方向と操舵支援制御における操舵方向が異なる場合に、そうでない場合に比べて操舵支援制御の操舵トルクを小さく設定し、操舵支援制御の操舵トルクの増加を防止する。
As described above, according to the
すなわち、図7に示すように、車両のオフセットが増加する場合、車両の位置を車線中央に戻すために操舵支援制御として操舵トルクの出力(トルク出力)が大きくなる。その際、操舵支援制御と逆方向のハンドル操舵があった場合、操舵支援制御の操舵トルクが減少していく(図7の実線)。従来技術では、車両のオフセットに応じて操舵トルクが増加する(図7の破線)。 That is, as shown in FIG. 7, when the vehicle offset increases, the steering torque output (torque output) increases as steering assist control in order to return the vehicle position to the center of the lane. At this time, if there is steering in the opposite direction to the steering assist control, the steering torque of the steering assist control decreases (solid line in FIG. 7). In the prior art, the steering torque increases according to the vehicle offset (broken line in FIG. 7).
このように、車両の運転者の操舵方向と操舵支援制御における操舵方向が異なる場合に、そうでない場合に比べて操舵支援制御の操舵トルクを小さく設定し、操舵支援制御の操舵トルクの増加を防止することにより、運転者がハンドル操作に違和感を感ずることを抑制でき、良好な操舵フィーリングを維持できる。従って、運転者のハンドル操舵に適応した操舵支援制御を行うことができる。
(第二実施形態)
次に本発明の第二実施形態に係る操舵支援装置について説明する。
In this way, when the steering direction of the driver of the vehicle is different from the steering direction in the steering assist control, the steering torque of the steering assist control is set to be smaller than that when the steering direction is not so as to prevent the steering torque of the steering assist control from increasing As a result, the driver can be prevented from feeling uncomfortable with the steering wheel operation, and a good steering feeling can be maintained. Therefore, it is possible to perform steering assist control adapted to the steering of the driver.
(Second embodiment)
Next, a steering assist device according to a second embodiment of the present invention will be described.
本実施形態に係る操舵支援装置は、操舵支援制御の操舵トルクの操舵方向が運転者のハンドル操舵における操舵方向と異なる場合に車両のオフセットの積分値が増加しないようにして、操舵トルクの増加を防止するものである。本実施形態に係る操舵支援装置は、図1に示す第一実施形態に係る操舵支援装置と同様なハード構成を備えている。また、本実施形態に係る操舵支援装置は、図2に示す第一実施形態に係る操舵支援装置とほぼ同様な制御処理を行い、図3に示す第一実施形態に係る操舵支援装置の操舵方向検出処理を実行して、操舵支援装置1が付与する操舵トルクの操舵方向が車両の運転者のハンドル操舵における操舵方向と異なるか否かを検出する。
The steering assist device according to the present embodiment increases the steering torque by preventing the integral value of the vehicle offset from increasing when the steering direction of the steering torque of the steering assist control is different from the steering direction of the steering wheel of the driver. It is to prevent. The steering assist device according to the present embodiment has the same hardware configuration as the steering assist device according to the first embodiment shown in FIG. Further, the steering assist device according to the present embodiment performs almost the same control processing as the steering assist device according to the first embodiment shown in FIG. 2, and the steering direction of the steering assist device according to the first embodiment shown in FIG. A detection process is executed to detect whether the steering direction of the steering torque applied by the steering assist
図8は、本実施形態に係る操舵支援装置の操舵支援制御処理のフローチャートである。この操舵支援制御処理における一連の制御処理は、例えば、ECU20により所定の周期で繰り返し実行される。
FIG. 8 is a flowchart of the steering assist control process of the steering assist device according to the present embodiment. A series of control processes in the steering assist control process is repeatedly executed by the
まず、図8のS80に示すように、逆方向のハンドル操舵が行われているか否かが判断される。すなわち、運転者のハンドル操舵における操舵方向が操舵支援制御の操舵トルクの操舵方向と異なっているか否かが判断される。逆方向のハンドル操舵が行われていると判断された場合には、積分ゲインにゼロがセットされる(S82)。一方、逆方向のハンドル操舵が行われていないと判断された場合には、積分ゲインに所定のゲイン値Kiがセットされる(S84)。積分ゲインは、車両のオフセットの積分処理に用いられるものである。 First, as shown in S80 of FIG. 8, it is determined whether or not steering in the reverse direction is being performed. That is, it is determined whether the steering direction of the driver's steering wheel is different from the steering direction of the steering torque of the steering assist control. If it is determined that steering in the reverse direction is being performed, the integral gain is set to zero (S82). On the other hand, if it is determined that steering in the reverse direction has not been performed, a predetermined gain value Ki is set as the integral gain (S84). The integral gain is used for a vehicle offset integral process.
そして、S86に移行し、オフセット積分値として、オフセット積分値の前回値に対し積分ゲインと車両のオフセットを乗じた値を加算したものがセットされる。そして、オフセット積分値の前回値として、オフセット積分値がセットされる(S88)。 Then, the process proceeds to S86, and an offset integral value obtained by adding a value obtained by multiplying the previous value of the offset integral value by the integral gain and the vehicle offset is set. Then, the offset integral value is set as the previous value of the offset integral value (S88).
そして、S90に移行し、目標横加速度(目標G)の演算が行われる。目標横加速度は、車両を車線中央に移動させるために必要な横加速度であり、車両の車線中央からのオフセットの積分値に基づいて算出される。そして、S92に移行し、操舵トルク演算処理が行われる。操舵トルク演算処理は、操舵支援のために必要な操舵トルクを演算する処理であり、目標横加速度に基づいて操舵トルクの演算処理が行われる。 Then, the process proceeds to S90, and the target lateral acceleration (target G) is calculated. The target lateral acceleration is a lateral acceleration necessary for moving the vehicle to the center of the lane , and is calculated based on an integrated value of an offset from the center of the vehicle. Then, the process proceeds to S92, and a steering torque calculation process is performed. The steering torque calculation process is a process for calculating a steering torque necessary for steering assistance, and a steering torque calculation process is performed based on the target lateral acceleration.
そして、S94に移行し、モータ5の駆動処理が行われる。モータ5の駆動処理は、S92にて設定された操舵トルクが操舵機構に付与されるようにモータ5を駆動制御する処理である。このモータ5の駆動により、車両の操舵機構に操舵支援のための操舵トルクが付与される。
Then, the process proceeds to S94, and the driving process of the
以上のように、本実施形態に係る操舵支援装置によれば、車両の運転者の操舵方向と操舵支援制御における操舵方向が異なる場合に、車両のオフセットの積分値を増加させないようにし、その積分値に基づいて設定される目標横加速度の増大化を防止し、ひいては操舵トルクの増大化を防止し、操舵トルクを小さく抑えることができる。 As described above, according to the steering assist device according to the present embodiment, when the steering direction of the driver of the vehicle is different from the steering direction in the steering assist control, the integral value of the vehicle offset is not increased, and the integration is performed. It is possible to prevent the target lateral acceleration set based on the value from increasing, and consequently to prevent the steering torque from increasing, and to keep the steering torque small.
すなわち、図9に示すように、車両のオフセットが増加する場合、そのままオフセットを積分していくと、そのオフセットの積分値は増加することとなる(図9の破線)。しかし、本実施形態に係る操舵支援装置では、操舵支援制御と逆方向のハンドル操舵があった場合、積分値の増加を停止し、オフセットの積分値を一定にする。 That is, as shown in FIG. 9, when the offset of the vehicle increases, if the offset is integrated as it is, the integrated value of the offset increases (broken line in FIG. 9). However, in the steering assist device according to the present embodiment, when there is steering in the direction opposite to the steering assist control, the increase of the integral value is stopped and the integral value of the offset is made constant.
これにより、図10に示すように、運転者がハンドル操舵を緩めた際に、車両が左右にふらついて走行することを抑制することができる。図10の破線が従来技術における車両60の走行経路であり、図10の実線が本実施形態に係る操舵支援装置(本発明)の操舵支援制御における車両60の走行経路である。このように、本実施形態に係る操舵支援装置によれば、運転者がハンドル操舵を行った場合でも車両の走行安定性、制御追従性を確保でき、運転者のハンドル操舵に適応した操舵支援制御を行うことができる。
As a result, as shown in FIG. 10, when the driver loosens the steering wheel, it is possible to prevent the vehicle from moving from side to side. The broken line in FIG. 10 is the travel route of the
また、本実施形態に係る操舵支援装置において、逆方向のハンドル操舵が検出された時点からの経過時間又は走行距離に基づいて積分値を減少することも可能である。このように積分値を減少させることで操舵トルクを抑えることが可能となる。 Further, in the steering assist device according to the present embodiment, the integrated value can be decreased based on the elapsed time or the travel distance from the time point when the steering in the reverse direction is detected. Thus, the steering torque can be suppressed by decreasing the integral value.
なお、上述した各実施形態は本発明に係る操舵支援装置の一例を示すものである。本発明に係る操舵支援装置は、このようなものに限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る操舵支援装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。例えば、本実施形態では、車両の操舵を行う運転者の操舵アシストする装置に適用した場合について説明したが、自動操舵を行う装置に適用したものであってもよい。 Each embodiment mentioned above shows an example of the steering assistance device concerning the present invention. The steering assist device according to the present invention is not limited to the above, and the steering assist device according to the embodiment is modified or applied to others so as not to change the gist described in each claim. It may be a thing. For example, in this embodiment, the case where the present invention is applied to a device that assists the steering of a driver who performs steering of the vehicle has been described. However, the present invention may be applied to a device that performs automatic steering.
1…操舵支援装置、2…ハンドル、11…カメラ(撮像手段)、12…車速センサ、20…ECU。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記走行路の幅方向に対する前記車両の車線中央からのオフセットを検出する車両位置検出手段と、
前記車両の車線中央からのオフセットを積分する積分手段と、
前記積分手段の積分値に基づいて前記操舵機構に付与する操舵トルクを設定する操舵トルク設定手段と、
前記操舵トルクの操舵方向が前記車両の運転者のハンドル操舵における操舵方向と異なる場合に前記積分手段の積分値が増加しないようにする積分停止手段と、
を備え、
前記積分停止手段は、前記操舵トルクの操舵方向と異なる操舵方向に運転者がハンドル操舵した場合に、その操舵した時点からの経過時間又は走行距離に基づいて前記積分手段の積分値を減少させること、
を特徴とする操舵支援装置。 In a steering assist device that applies a steering torque to a steering mechanism so that the vehicle travels along a travel path based on an image of a travel path ahead of the vehicle,
Vehicle position detection means for detecting an offset from the lane center of the vehicle with respect to the width direction of the travel path;
Integrating means for integrating the offset from the lane center of the vehicle;
Steering torque setting means for setting a steering torque to be applied to the steering mechanism based on an integral value of the integrating means;
Integration stopping means for preventing the integral value of the integrating means from increasing when the steering direction of the steering torque is different from the steering direction in steering of the driver of the vehicle;
With
The integral stop means reduces the integral value of the integral means based on an elapsed time or a travel distance from the time of steering when the driver steers the steering wheel in a steering direction different from the steering direction of the steering torque. ,
A steering assist device characterized by the above.
請求項1に記載の操舵支援装置。The steering assist device according to claim 1.
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