CN108693862B - 自动操舵控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在自动驾驶异常结束时能够不使车辆的行为紊乱地转移到手动驾驶的自动操舵控制装置。自动操舵控制装置具备:基于车辆的目标前进道路形状和车辆的状态量算出用于使上述车辆沿上述目标前进道路形状行驶的第1指示值的操舵辅助装置;在自动驾驶时基于上述第1指示值控制操舵装置的操舵控制部,上述操舵控制部具备存储从当前起到预定的时间后为止的将来前进道路形状和当前的上述状态量的存储部,在上述操舵辅助装置发生故障的情况下,基于存储在上述存储部的信息使车辆沿上述将来前进道路形状行驶上述预定的时间。

Description

自动操舵控制装置
技术领域
本发明涉及车辆的自动操舵控制装置。
背景技术
如例如日本特开2002-175597号公报公开的那样,已知有如下自动操舵控制装置,该自动操舵控制装置具备识别车辆前方的道路的形状等车辆周围环境的外部环境识别装置,并且基于该装置的识别结果进行车辆的自动驾驶。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-175597号公报
发明内容
技术问题
在自动操舵控制装置中,在因例如线材的断线等CAN的通信功能发生故障等而无法执行自动驾驶的情况下,自动驾驶的控制立刻异常结束。因此,在直到车辆的驾驶者通过警告音等意识到自动驾驶的异常结束而开始手动驾驶为止的期间,无法进行车辆的操舵,所以存在车辆的行为紊乱的情况。
为了解决上述问题,本发明的目的在于提供在自动驾驶异常结束时能够不使车辆的行为紊乱地转移到手动驾驶的自动操舵控制装置。
技术方案
本发明的一方面的自动操舵控制装置具备操舵辅助装置和操舵控制部,上述操舵辅助装置基于根据车辆的外部环境信息和地图信息中的至少一个算出的目标前进道路形状、以及从检测上述车辆的行为的状态量检测装置输出的状态量,算出为了使上述车辆沿上述目标前进道路形状行驶而向上述车辆具备的操舵装置输出的第1指示值,上述操舵控制部在上述车辆的自动驾驶时基于上述第1指示值控制上述操舵装置,上述操舵控制部具备:输入输出部,其与上述操舵辅助装置及上述状态量检测装置进行通信;存储部,其存储将来前进道路形状和当前的上述状态量,所述将来前进道路形状为从当前起到预定的时间后为止的上述目标前进道路形状;第1异常检测部,其检测上述操舵辅助装置的动作和上述操舵辅助装置与上述输入输出部之间的通信中的至少一个是否发生故障;第2异常检测部,其检测上述状态量检测装置的动作和上述状态量检测装置与上述输入输出部之间的通信中的至少一个是否发生故障;指示值运算部,其在自动驾驶时,在上述第1异常检测部检测出故障发生的第1故障状态的情况下,基于从上述状态量检测装置接收的上述状态量和存储在上述存储部的上述将来前进道路形状,算出为了使上述车辆沿上述将来前进道路形状行驶而向上述操舵装置输出的第2指示值,并且,其在自动驾驶时,在上述第1异常检测部和上述第2异常检测部检测出故障发生的第2故障状态的情况下,基于存储在上述存储部的最新的上述状态量和上述将来前进道路形状,算出为了使上述车辆沿上述将来前进道路形状行驶而向上述操舵装置输出的第3指示值;以及切换部,其在自动驾驶时,在上述第1异常检测部和上述第2异常检测部未检测出故障发生的正常状态的情况下,基于从上述操舵辅助装置输出的上述第1指示值控制上述操舵装置,在上述第1故障状态的情况下,基于从上述指示值运算部输出的上述第2指示值控制上述操舵装置,在上述第2故障状态的情况下,基于从上述指示值运算部输出的上述第3指示值控制上述操舵装置。
发明效果
根据本发明,能够实现在自动驾驶异常结束时能不使车辆的行为紊乱地转移到手动驾驶的自动操舵控制装置。
附图说明
图1是表示自动操舵控制装置的构成的框图。
图2是表示自动操舵控制装置的动作的流程图。
图3是表示第2故障状态发生时指示值运算部进行的第3指示值的算出方法的概要的图。
图4是表示第1故障状态发生时指示值运算部进行的第2指示值的算出方法的概要的图。
符号说明
1:操舵装置,
2:状态量检测装置,
3:报告部,
10:操舵辅助装置,
11:地图信息识别装置,
11a:定位装置,
11b:地图信息存储部,
12:外部环境识别装置,
13:第1指示值运算部,
14:将来前进道路形状输出部,
20:操舵控制部,
21:输入输出部,
22:存储部,
23:异常诊断部,
23a:第1异常检测部,
23b:第2异常检测部,
24:指示值运算部,
25:切换部,
100:自动操舵控制装置。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的优选实施方式。应予说明,在以下的说明所使用的各图中,由于将各构成要素设为在附图上能够识别的程度的大小,所以针对每个构成要素使比例尺不同,本发明并不仅限于记载于这些图中的构成要素的数量、构成要素的形状、构成要素的大小比例和各构成要素的相对位置关系。
图1所示的本实施方式的自动操舵控制装置100是搭载于车辆且控制该车辆具有的操舵装置1的动作的装置。操舵装置1是具备例如电动促动器,并利用电动促动器的输出改变车辆的舵角的电动助力转向装置。自动操舵控制装置100通过控制操舵装置1,实现车辆的自动驾驶功能和驾驶辅助功能。
自动操舵控制装置100具备操舵辅助装置10和操舵控制部20。另外,车辆具备操舵装置1、状态量检测装置2和报告部3。
状态量检测装置2检测车辆的状态量。车辆的状态量至少包括作为车辆的速度的车速V、车辆的前后方向的加速度α、作为车辆的横摆方向的角速度的横摆角速度Yawr和操舵装置1的舵角。即,状态量检测装置2至少包括车速传感器、横摆角速度传感器和舵角传感器。这些传感器为公知的技术,因此省略详细说明。应予说明,车辆的前后方向的加速度α能够根据车速V算出,但状态量检测装置2也可以还具备检测车辆的前后方向的加速度α的加速度传感器。
从状态量检测装置2输出的状态量的信息被输入到后述的操舵辅助装置10和操舵控制部20。状态量检测装置2和操舵辅助装置10及操舵控制部20之间的通信经由公知的有线通信手段或者无线通信手段进行。
报告部3包括例如显示图像、文字的显示装置、发出光的发光装置、发出声音的喇叭、发出振动的振动器或者这些装置的组合,并从自动操舵控制装置100向驾驶者输出信息。
操舵辅助装置10具备:地图信息识别装置11、外部环境识别装置12、第1指示值运算部13和将来前进道路形状输出部14。
地图信息识别装置11具备:使用卫星定位系统(GNSS)、惯性导航装置和路车间通信中的至少一个来检测车辆的当前位置(纬度、经度)的定位装置11a和存储地图信息的地图信息存储部11b。在地图信息中含有道路的曲率、纵断面坡度、与其它道路的交叉情况等表示道路的形状的信息。
地图信息识别装置11基于由定位装置11a检测出的车辆的当前位置和地图信息存储部11b所存储的地图信息来识别车辆前方的行驶道路的形状。
外部环境识别装置12基于来自于识别车辆的外部环境的传感器的信息而识别车辆前方的行驶道路的形状、存在于行驶道路上和行驶道路的周围的物体的位置,并将这些信息作为外部环境信息进行输出。
外部环境识别装置12具备将例如车辆前方收入到视野内的立体相机,通过对由立体相机拍摄的图像实施已知的图像处理等来识别车辆前方的环境。具体地,外部环境识别装置12识别沿车辆的行驶道路设置在路面上的线状标识、路面上的故障物。线状标识是指为了表示车辆通行区域而沿车辆通行区域的左右的边界形成在路面上的线状和/或虚线状的道路标识。使用立体相机的识别车辆前方的环境的装置是公知的,因此省略详细构成的说明。应予说明,外部环境识别装置12可以是使用雷达或者激光雷达的形式。
第1指示值运算部13由使CPU、ROM、RAM、输入输出装置等与总线连接的计算机构成。第1指示值运算部13基于从地图信息识别装置11输出的地图信息和由外部环境识别装置12识别出的外部环境信息中的至少一个来计算出使车辆行驶的行驶道路的形状、即目标前进道路形状。
另外,在车辆的自动驾驶时,第1指示值运算部13基于针对由地图信息识别装置11或者外部环境识别装置12识别出的目标前进道路形状的状态量(横摆角度偏差、横向位置偏差等)和由状态量检测装置2检测出的状态量,算出为了使车辆沿目标前进道路形状行驶而向操舵装置1输出的第1指示值。第1指示值是为了使车辆沿目标前进道路形状行驶而操舵装置1所应当执行的操舵的目标值的信息。在本实施方式中,作为一例,第1指示值为操舵装置1应当改变的目标舵角的值。应予说明,第1指示值也可以是操舵装置1具备的电动促动器应当产生的操舵扭矩的值等。
从第1指示值运算部13输出的第1指示值被输入到后述的操舵控制部20。具备第1指示值运算部13的操舵辅助装置10和操舵控制部20之间的通信经由公知的有线通信手段或者无线通信手段而进行。
另外,第1指示值运算部13基于地图信息和外部环境信息中的至少一个,算出从当前起到作为预定时间后的A秒后为止使车辆行驶的目标前进道路形状、即将来前进道路形状的信息。预定的时间A为例如5秒左右。将来前进道路形状输出部14将将来前进道路形状的信息向后述的操舵控制部20输出。
应予说明,将来前进道路形状的算出可以在后述的操舵控制部20中进行。在此情况下,操舵辅助装置10向操舵控制部20输出算出将来前进道路形状所需的信息、即地图信息和外部环境信息。
操舵控制部20由使CPU、ROM、RAM、输入输出装置等与总线连接的计算机构成。。操舵控制部20具备输入输出部21、存储部22、异常诊断部23、指示值运算部24和切换部25。
操舵控制部20所具备的这些构成可以作为执行各个功能的个别的硬件来实现,也可以以通过使CPU执行预定的程序来完成各个功能的方式由软件实现。
输入输出部21进行操舵辅助装置10及状态量检测装置2与操舵控制部20之间的信息的输入输出。
存储部22存储从当前起到作为预定时间的A秒后为止使车辆行驶的目标前进道路形状、即将来前进道路形状以及当前的状态量。当前的状态量是指从状态量检测装置2输入到输入输出部21的最新的状态量。存储部所存储的车辆的状态量中至少包括:作为车辆的速度的车速、车辆的前后方向的加速度、作为车辆的横摆方向的角速度的横摆角速度、和操舵装置1的舵角。
存储部22所存储的将来前进道路形状和状态量始终以预定的周期进行更新。应予说明,将来前进道路形状的更新周期与状态量的更新周期可以相同也可以不同。
异常诊断部23检测操舵辅助装置10和状态量检测装置2的动作中是否发生故障,以及操舵辅助装置10及状态量检测装置2与输入输出部21之间的通信中是否发生故障。
以下,将在操舵辅助装置10的动作、以及操舵辅助装置10与输入输出部21之间的通信中的至少一个正发生故障的状态称作第1故障状态。另外,将除了第1故障状态以外,还进一步在状态量检测装置2的动作、以及状态量检测装置2与输入输出部21之间的通信中的至少一个正发生故障的状态称作第2故障状态。
本实施方式的异常诊断部23具备:检测是否为第1故障状态的第1异常检测部23a、和检测是否为第2故障状态的第2异常检测部23b。第1异常检测部23a在从操舵辅助装置10输出表示自身的动作发生了故障的信息的情况下,或者在操舵辅助装置10和输入输出部21之间的通信中断的情况下,判定为是第1故障状态。另外,第2异常检测部23b在从操舵辅助装置10输出表示自身的动作发生了故障的信息的情况和在操舵辅助装置10和输入输出部21之间的通信中断的情况中的任一个情况下,进一步地在从状态量检测装置2输出表示自身的动作发生了故障的信息的情况下或者状态量检测装置2和输入输出部21之间的通信中断的情况下,判定为是第2故障状态。第1异常检测部23a和第2异常检测部23b的功能可以由同一个硬件实现。
在车辆的自动驾驶时,在利用异常诊断部23检测出是第1故障状态或者第2故障状态的情况下,指示值运算部24算出为了使车辆沿存储在存储部22的将来前进道路形状行驶而向操舵装置1输出的指示值。
具体地,在自动驾驶时,在为第1故障状态的情况下,指示值运算部24基于从状态量检测装置2接收的状态量和存储在存储部22的将来前进道路形状,算出为了使车辆沿将来前进道路形状行驶而向操舵装置1输出的第2指示值。
另外,在自动驾驶时,在为第2故障状态的情况下,指示值运算部24基于存储在存储部22的最新的状态量和将来前进道路形状,算出为了使上述车辆沿将来前进道路形状行驶而向操舵装置1输出的第3指示值。
在自动驾驶时,在处于不是第1故障状态和第2故障状态的正常状态的情况下,切换部25基于从操舵辅助装置10输出的第1指示值控制操舵装置1,在为第1故障状态的情况下,切换部25基于从指示值运算部24输出的第2指示值而控制操舵装置1,在为第2故障状态的情况下,切换部25基于从指示值运算部24输出的第3指示值控制操舵装置1。
即,本实施方式的自动操舵控制装置100在操舵辅助装置10和状态量检测装置2的动作正常的情况下,基于操舵辅助装置10算出的第1指示值而进行车辆的自动驾驶。另外,在车辆的自动驾驶时,在成为操舵辅助装置10发生故障并且状态量检测装置2的动作正常的第1故障发生状态的情况下,自动操舵控制装置100基于由操舵控制装置20所具有的指示值运算部24算出的第2指示值而进行车辆的自动驾驶。
接着,参照图2所示的流程图说明具有以上说明的构成的自动操舵控制装置100的动作。自动操舵控制装置1在车辆的行驶时执行图2所示的处理。
首先在步骤S100中,自动操舵控制装置1进行待机直到车辆的驾驶者输入开始自动驾驶的指示操作为止。在判定为驾驶者输入了开始自动驾驶的指示操作的情况下,自动操舵控制装置100开始步骤S110之后的处理。
在以下的说明中,由变量t表示时间,将当前时刻设为t=0。另外,将车辆的速度即车速设为随时间的经过而变化的变量V(t),将车辆的前后方向的加速度设为随时间的经过而变化的变量α(t),将车辆的横摆方向的角速度即横摆角速度设为随着时间的经过而变化的变量Yawr(t)。另外,将车辆位置相对于目标前进道路形状在车宽方向的偏移量即横向位置偏差设为随时间的经过而变化的变量ErrX(t),将车辆的朝向相对于目标前进道路形状在横摆方向的偏移量即横摆角度偏差设为随时间的经过而变化的变量ErrYaw(t)。
在步骤S110中,自动操舵控制装置100开始操舵控制部20所具备的存储部22进行的将来前进道路形状和车辆的当前的状态量的存储以及存储内容的更新。如前所述,将来前进道路形状为从当前起到作为预定时间后的A秒后为止使车辆行驶的目标前进道路形状。另外,状态量至少包括车辆的速度即车速V(0)、车辆的前后方向的加速度α(0)、车辆的横摆方向的角速度即横摆角速度Yawr(0)和操舵装置1的舵角。
另外,在本实施方式中,作为一例,存储部22存储车辆的速度即车速V(0)、车辆的前后方向的加速度α(0)、车辆的横摆方向的角速度即横摆角速度Yawr(0)、表示当前车辆相对于目标前进道路形状的偏移的横向位置偏差ErrX(0)和横摆角度偏差ErrYaw(0)。横向位置偏差ErrX(0)和横摆角度偏差ErrYaw(0)在操舵辅助装置10中被算出,经由输入输出部21而被输入到操舵控制部20。车辆只要在行驶中就总是发生变化,因此存储部22所存储的信息在为正常状态的情况下总是持续被更新。
接着,在步骤S120中,自动操舵控制装置100基于由操舵辅助装置10所具备的第1指示值运算部13算出的第1指示值,开始进行控制操舵装置1的自动驾驶。由操舵辅助装置10进行的自动驾驶的控制与公知的技术相同因此省略详细说明。大致地,操舵辅助装置10的第1指示值运算部13基于地图信息识别装置11和外部环境识别装置12的最新的识别结果来确定目标前进道路形状,利用前馈控制和反馈控制算出第1指示值,所述前馈控制和反馈控制是基于本车辆相对于由地图信息识别装置11和外部环境识别装置12识别出的目标前进道路形状的横摆角度偏差和横向位置偏差等信息与车辆的状态量进行的。
开始基于第1指示值的自动驾驶之后,自动操舵控制装置100只要是正常状态就持续自动驾驶,直到驾驶者输入结束自动驾驶的指示操作为止(步骤S150的“是”)。
然后,本实施方式的自动操舵控制装置100,在自动驾驶的执行中,在由第2异常检测部23b检测到是第2故障状态的情况下(步骤S130的“是”),转移到步骤S200。
在步骤S200中,自动操舵控制装置100经由报告部3向驾驶者报告发生故障并且在A秒后使自动驾驶结束的情况。在步骤S210中,自动操舵控制装置100使基于由操舵控制部20所具备的指示值运算部24算出的第3指示值来控制操舵装置1的自动驾驶从检测到第2故障状态的发生起持续A秒。
图3表示指示值运算部24进行的第3指示值的算出方法的概要。以下,设为在时刻t=T1发生第2故障状态,并将从时刻T1起的经过时间设为δT。
第2故障状态为操舵辅助装置10和状态量检测装置2两者与操舵控制部20之间的通信中断的状态,因此第2故障状态发生后,存储在存储部22的将来前进道路形状、横向位置偏差ErrX(t)和横摆角度偏差ErrYaw(t)的值、以及车辆的状态量变得无法更新。因此,第2故障状态发生后,在存储部22存储有在时刻T1的将来前进道路形状、在时刻T1的横向位置偏差Err X(T1)和横摆角度偏差ErrYaw(T1)、以及在时刻T1的状态量。在时刻T1的状态量为车速V(T1)、加速度α(T1)和横摆角速度Yawr(0)。图3中的由虚线的矩形框包围的值为存储在存储部22的值。
在第2故障状态发生时,指示值运算部24基于在第2故障状态发生时(t=T1)存储在存储部22的将来前进道路形状和车辆的状态量、以及从第2故障状态的发生起的经过时间δt来推定目标前进道路的曲率Ce(0)。具体地,指示值运算部24基于第2故障状态发生时的车速V(T1)和加速度α(T1)、以及经过时间δt来推定车辆当前的车速Ve(0)。然后,根据推定车速Ve(0)的从当前起经过δt秒之间的积分值算出行驶距离,并且推定车辆在存储的将来前进道路形状上的当前位置,根据该当前位置和将来前进道路形状推定目标前进道路的曲率Ce(0)。
然后,指示值运算部24,在目标横摆角速度算出部中,基于当前的推定车速Ve(0)和目标前进道路的推定曲率Ce(0),算出为了使车辆的横摆角度变更为沿目标前进道路的横摆角度所需的目标横摆角速度。目标横摆角速度是利用当前的推定车速Ve(0)和目标前进道路的推定曲率Ce(0)算出的值。
另外,指示值运算部24在第2故障状态发生时(t=T1)在当前的车辆相对于目标前进道路在车宽方向的偏移即横向位置偏差ErrX(T1)和/或当前的车辆相对于目标前进道路在横摆方向的角度偏移即横摆角度偏差ErrYaw(T1)超过了预定的值的情况下,在修正横摆角速度算出部中,使用横向位置偏差ErrX(T1)和横摆角度偏差ErrYaw(T1)算出为了使车辆回到将来前进道路上所需的修正横摆角速度。即,修正横摆角速度用于补偿例如因路面的斜坡和/或横向风等外部干扰引起的车辆从目标前进道路的偏移。
然后,指示值运算部24将目标横摆角速度和修正横摆角速度进行相加,基于该结果,在第1目标舵角算出部算出第1目标舵角。应予说明,在第1目标舵角的算出中加入用于修正预先设定的车辆的运动特性和实际的车辆的运动特性之间的偏移的舵角修正增益。
然后,指示值运算部24输出第1目标舵角作为第3指示值。即,在第2故障状态发生时用于自动驾驶的第3指示值仅包括用于基于存储在存储部22的将来前进道路形状和车辆的状态量的信息对操舵装置1进行前馈控制的第1目标舵角的成分。在第3指示值中,不包括用于对操舵装置1进行反馈控制的成分。
在第2故障状态的发生时存储在存储部22的将来前进道路形状的信息是在预定的时间(A秒)内的信息,因此在从第2故障状态的发生起经过预定的时间后,指示值运算部24结束基于第3指示值的自动驾驶。
另外,本实施方式的自动操舵控制装置100,在自动驾驶的执行中,在由第1异常检测部23a检测出为第1故障状态的情况下(步骤S140的“是”),转移到步骤S300。
在步骤S300中,自动操舵控制装置100将发生故障并在A秒后使自动驾驶结束的情况经由报告部3向驾驶者报告。在步骤S310中,自动操舵控制装置100使基于由操舵控制部20所具备的指示值运算部24算出的第2指示值来控制操舵装置1的自动驾驶从检测到第2故障状态的发生起持续A秒。
图4表示指示值运算部24进行的第2指示值的算出方法的概要。以下,设为在时刻t=T1发生第1故障状态,并且将从时刻T1起的经过时间设为δT。
第1故障状态为操舵辅助装置10和操舵控制部20之间的通信中断的状态,因此第1故障状态的发生后,存储在存储部22的将来前进道路形状、以及横向位置偏差ErrX(t)和横摆角度偏差ErrYaw(t)的值变得无法更新。因此,在第1故障状态的发生后,在存储部22中存储有在时刻T1的将来前进道路形状、以及在时刻T1的横向位置偏差ErrX(T1)和横摆角度偏差Er rYaw(T1)。图4中的由虚线的矩形框包围的值为存储在存储部22的值。
在第1故障状态的发生时,指示值运算部24基于在第1故障状态发生时(t=T1)存储在存储部22的将来前进道路形状、从第1故障状态的发生起的经过时间δt、当前的车速V(0),推定目标前进道路的曲率Ce(0)。具体地,指示值运算部24根据车速的从当前起过去δt秒间的积分值算出行驶距离,并推定车辆在存储的将来前进道路形状上的当前位置,根据该当前位置和将来前进道路形状推定目标前进道路的曲率Ce(0)。
然后,指示值运算部24在目标横摆角速度算出部中,基于当前的车速V(0)和目标前进道路的推定曲率Ce(0),算出为了使车辆的横摆角度变更为沿目标前进道路的横摆角度所需的目标横摆角速度。目标横摆角速度为利用当前の车速V(0)和目标前进道路的推定曲率Ce(0)算出的值。
另外,指示值运算部24在第1故障状态的发生时(t=T1)在当前的车辆相对于目标前进道路在车宽方向的偏移即横向位置偏差ErrX(T1)和/或当前的车辆相对于目标前进道路在横摆方向的角度偏移即横摆角度偏差ErrYaw(T1)超过了预定的值的情况下,在修正横摆角速度算出部中,使用横向位置偏差ErrX(T1)和横摆角度偏差ErrYaw(T1)算出为了使车辆回到将来前进道路上所需的修正横摆角速度。即,修正横摆角速度用于补偿例如因路面的斜坡和/或横向风等外部干扰引起的车辆从目标前进道路的偏移。
并且,指示值运算部24将目标横摆角速度和修正横摆角速度进行相加,基于该结果,在第1目标舵角算出部算出第1目标舵角。应予说明,在第1目标舵角的算出中加入用于修正预先设定的车辆的运动特性和实际的车辆的运动特性之间的偏差的舵角修正增益。
另外,指示值运算部24基于将目标横摆角速度和修正横摆角速度相加得到的值以及当前的车辆的状态量即横摆角速度Yawr(0),在第2目标舵角算出部中,算出以使车辆的横摆角度成为沿目标前进道路的横摆角度的方式进行反馈控制的第2目标舵角。
指示值运算部24输出将第1目标舵角和第2目标舵角相加而得到的值作为第2指示值。即,在第1故障状态的发生时用于自动驾驶的第2指示值包括用于基于存储在存储部22的将来前进道路形状和当前的车速V(0)对操舵装置1进行前馈控制的第1目标舵角的成分、和用于基于当前的车辆的横摆角速度Yawr(0)的值对操舵装置1进行反馈控制的第2目标舵角的成分。
在第1故障状态的发生时存储在存储部22的将来前进道路形状的信息为在预定的时间(A秒)内的信息,因此在从第1故障状态的发生起经过预定的时间后,指示值运算部24结束基于第2指示值的自动驾驶。
如上所述,本实施方式的自动操舵控制装置100在自动驾驶时,将从当前起到预定的时间后的将来为止供车辆行驶的道路的形状所对应的将来前进道路形状、和车辆的车速等状态量存储在存储部22。
然后,在具备地图信息识别装置11和外部环境识别装置12的操舵辅助装置10与控制操舵装置1的操舵控制部20之间的通信中断的第1故障状态发生的情况下,自动操舵控制装置100基于存储的将来前进道路形状、和由状态量检测装置2实时地检测出的车速以及横摆角速度的信息来控制操舵装置1,并且在预定的期间持续自动驾驶。在此情况下,能够根据车辆的状态量的变化,进行车辆位置的推定和舵角反馈控制的执行,因此,自动操舵控制装置100能够使车辆沿存储的将来前进道路形状正确地行驶预定的期间。
另外,在本实施方式的自动操舵控制装置100中,即使在操舵辅助装置10和状态量检测装置2两者与操舵控制部20之间的通信中断的第2故障状态发生的情况下,也能够基于存储的最新的将来前进道路形状和状态量来控制操舵装置1,并且在预定的期间持续自动驾驶使车辆沿将来前进道路形状行驶。
由此,根据本实施方式的自动操舵控制装置100,即使在因例如线材的断线等CAN的通信功能发生故障等而无法进行自动驾驶之后,也能够使沿将来前进道路形状的自动驾驶持续预定的期间。并且,根据本实施方式的自动操舵控制装置100,在故障发生后的沿将来前进道路形状的自动驾驶的执行期间中,能够转移到驾驶者进行的手动驾驶,因此能够防止自动驾驶异常结束的情况下的车辆行为的紊乱。
本发明不限于上述实施方式,在不违背来自于整个权利要求书和说明书的发明的主旨或思想的范围内可以进行适当变更,伴随着这样的变更的自动操舵控制装置也包含在本发明的技术范围内。

Claims (3)

1.一种自动操舵控制装置,其特征在于,具备操舵辅助装置和操舵控制部,所述操舵辅助装置基于根据车辆的外部环境信息和地图信息中的至少一个算出的目标前进道路形状、以及从检测包括所述车辆的车速和加速度的状态量的状态量检测装置输出的所述状态量,算出为了使所述车辆沿所述目标前进道路形状行驶而向所述车辆具备的操舵装置输出的第1指示值,所述操舵控制部在所述车辆的自动驾驶时基于所述第1指示值控制所述操舵装置,
所述操舵控制部具备:
输入输出部,其与所述操舵辅助装置及所述状态量检测装置进行通信;
存储部,其存储将来前进道路形状和当前的所述状态量,所述将来前进道路形状为从当前起到预定的时间后为止的所述目标前进道路形状;
第1异常检测部,其检测所述操舵辅助装置的动作和所述操舵辅助装置与所述输入输出部之间的通信中的至少一个是否发生故障;
第2异常检测部,其检测所述状态量检测装置的动作和所述状态量检测装置与所述输入输出部之间的通信中的至少一个是否发生故障;
指示值运算部,其在自动驾驶时,在所述第1异常检测部检测出故障发生的第1故障状态的情况下,基于从所述状态量检测装置接收的所述状态量和存储在所述存储部的所述将来前进道路形状,算出为了使所述车辆沿所述将来前进道路形状行驶而向所述操舵装置输出的第2指示值,
并且,在自动驾驶时,在所述第1异常检测部和所述第2异常检测部检测出故障发生的第2故障状态的情况下,所述指示值运算部基于存储在所述存储部的最新的所述车速和所述加速度、以及从所述第2故障状态的发生起的经过时间,算出所述车辆的当前的推定车速和从所述第2故障状态的发生起的行驶距离,并基于所述推定车速和所述行驶距离与存储在所述存储部的所述将来前进道路形状的比较,算出为了使所述车辆沿所述将来前进道路形状行驶而向所述操舵装置输出的第3指示值;以及
切换部,其在自动驾驶时,在所述第1异常检测部和所述第2异常检测部未检测出故障发生的正常状态的情况下,基于从所述操舵辅助装置输出的所述第1指示值控制所述操舵装置,在所述第1故障状态的情况下,基于从所述指示值运算部输出的所述第2指示值控制所述操舵装置,在所述第2故障状态的情况下,基于从所述指示值运算部输出的所述第3指示值控制所述操舵装置。
2.根据权利要求1所述的自动操舵控制装置,其特征在于,
所述操舵辅助装置计算表示当前的所述车辆相对于所述目标前进道路形状的偏移的横向位置偏差和横摆角度偏差,
所述存储部作为所述状态量还存储所述横向位置偏差和所述横摆角度偏差,
所述指示值运算部在所述第2故障状态的发生时,在存储在所述存储部的最新的所述横向位置偏差和所述横摆角度偏差超过预定的值的情况下,将使所述车辆回到沿所述将来前进道路形状的位置的修正横摆角速度加入到所述第3指示值的计算中。
3.根据权利要求2所述的自动操舵控制装置,其特征在于,
所述指示值运算部在所述第1故障状态的发生时,在存储在所述存储部的最新的所述横向位置偏差和所述横摆角度偏差超过预定的值的情况下,将使所述车辆回到沿所述将来前进道路形状的位置的修正横摆角速度加入到所述第2指示值的计算中。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6568559B2 (ja) * 2017-09-13 2019-08-28 株式会社Subaru 車両の走行制御装置
CN113056778B (zh) * 2018-11-29 2023-01-06 日立安斯泰莫株式会社 车辆控制系统及服务器
JP7363118B2 (ja) * 2019-06-14 2023-10-18 マツダ株式会社 外部環境認識装置
JP7194092B2 (ja) * 2019-08-28 2022-12-21 本田技研工業株式会社 車両制御システム、及び車両制御方法
JP7283410B2 (ja) * 2020-02-14 2023-05-30 株式会社デンソー 操舵制御装置、操舵制御方法、および操舵制御プログラム
US20220348257A1 (en) * 2021-04-28 2022-11-03 Aptiv Technologies Limited System and method of providing evasive steering assist

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013147097A (ja) * 2012-01-18 2013-08-01 Toyota Motor Corp 車両挙動制御装置
CN103443608A (zh) * 2011-03-22 2013-12-11 丰田自动车株式会社 车辆数据分析装置、车辆数据分析方法及故障诊断装置
CN104487309A (zh) * 2012-07-24 2015-04-01 丰田自动车株式会社 驾驶辅助装置
JP2016016735A (ja) * 2014-07-08 2016-02-01 株式会社ジェイテクト 自動操舵装置
CN105416279A (zh) * 2014-09-12 2016-03-23 爱信精机株式会社 车辆的控制装置
CN106314419A (zh) * 2015-07-01 2017-01-11 丰田自动车株式会社 自动驾驶控制装置
CN106364480A (zh) * 2015-07-21 2017-02-01 丰田自动车株式会社 车辆控制装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3728823B2 (ja) * 1996-09-03 2005-12-21 日産自動車株式会社 車両用走行制御装置
JP2002175597A (ja) 2000-12-07 2002-06-21 Hitachi Ltd 自動車の走行制御システム
JP5737197B2 (ja) * 2012-01-20 2015-06-17 トヨタ自動車株式会社 車両の走行軌跡制御装置
JP6465278B2 (ja) * 2014-10-28 2019-02-06 株式会社Subaru 車両の走行制御システム
CN109641619A (zh) * 2016-08-26 2019-04-16 日本精工株式会社 电动助力转向装置的控制装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103443608A (zh) * 2011-03-22 2013-12-11 丰田自动车株式会社 车辆数据分析装置、车辆数据分析方法及故障诊断装置
JP2013147097A (ja) * 2012-01-18 2013-08-01 Toyota Motor Corp 車両挙動制御装置
CN104487309A (zh) * 2012-07-24 2015-04-01 丰田自动车株式会社 驾驶辅助装置
JP2016016735A (ja) * 2014-07-08 2016-02-01 株式会社ジェイテクト 自動操舵装置
CN105416279A (zh) * 2014-09-12 2016-03-23 爱信精机株式会社 车辆的控制装置
CN106314419A (zh) * 2015-07-01 2017-01-11 丰田自动车株式会社 自动驾驶控制装置
CN106364480A (zh) * 2015-07-21 2017-02-01 丰田自动车株式会社 车辆控制装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于图像识别和运动控制技术的AGV小车设计与研制;王可;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20140715(第7期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
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