JP2001001921A - 車両の操舵装置 - Google Patents
車両の操舵装置Info
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- JP2001001921A JP2001001921A JP11173360A JP17336099A JP2001001921A JP 2001001921 A JP2001001921 A JP 2001001921A JP 11173360 A JP11173360 A JP 11173360A JP 17336099 A JP17336099 A JP 17336099A JP 2001001921 A JP2001001921 A JP 2001001921A
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】車両走行路の曲率に応じて走行軌跡を目標軌跡
に近づけるための制御ゲインを補正し、走行ラインをト
レースする際に運転者に違和感を与えないようにする。 【解決手段】ステップＳ９で曲率1/Rが所定値Ａ以上な
らば、ステップＳ１０で制御ゲインマップから制御ゲイ
ンKを設定する。一方、ステップＳ９で曲率1/Rが所定値
Ａ未満ならば、ステップＳ１１でカウンタをクリアす
る。このカウンタは自車両がカーブ路に進入してからの
時間をカウントする。カーブ路に進入したか否かは、ス
テアリング舵角やヨー角の変化或いは地図情報等に基づ
いて判定される。ステップＳ１２では将来横偏差dy1と
制御ゲインKを乗算して制御トルクDを設定する。ステッ
プＳ１３ではステアリングアクチュエータ７に制御トル
クDを出力する。
に近づけるための制御ゲインを補正し、走行ラインをト
レースする際に運転者に違和感を与えないようにする。 【解決手段】ステップＳ９で曲率1/Rが所定値Ａ以上な
らば、ステップＳ１０で制御ゲインマップから制御ゲイ
ンKを設定する。一方、ステップＳ９で曲率1/Rが所定値
Ａ未満ならば、ステップＳ１１でカウンタをクリアす
る。このカウンタは自車両がカーブ路に進入してからの
時間をカウントする。カーブ路に進入したか否かは、ス
テアリング舵角やヨー角の変化或いは地図情報等に基づ
いて判定される。ステップＳ１２では将来横偏差dy1と
制御ゲインKを乗算して制御トルクDを設定する。ステッ
プＳ１３ではステアリングアクチュエータ７に制御トル
クDを出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の走行軌跡が
目標軌跡に近づくようにステアリング装置を操舵補助す
る車両の操舵装置に関する。
目標軌跡に近づくようにステアリング装置を操舵補助す
る車両の操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平９−２８２０３３号公報には、走
行車線の中央寄りの走行ライン、或いは右寄りの走行ラ
イン等、運転者の個人差による操舵特性の違いに応じ
て、誘導すべき走行ラインの基準位置を変更する技術が
提案されている。
行車線の中央寄りの走行ライン、或いは右寄りの走行ラ
イン等、運転者の個人差による操舵特性の違いに応じ
て、誘導すべき走行ラインの基準位置を変更する技術が
提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両走
行路に対する運転者のトレースラインには個人差が大き
な曲率の大きなカーブ路において右寄り或いは左寄りに
走行ラインをトレースすると運転者に違和感を与える可
能性がある。
行路に対する運転者のトレースラインには個人差が大き
な曲率の大きなカーブ路において右寄り或いは左寄りに
走行ラインをトレースすると運転者に違和感を与える可
能性がある。
【０００４】そこで本発明は、車両走行路の曲率に応じ
て走行軌跡を目標軌跡に近づけるための制御ゲインを補
正し、走行ラインをトレースする際に運転者に違和感を
与えない車両の操舵装置の提供を目的とする。
て走行軌跡を目標軌跡に近づけるための制御ゲインを補
正し、走行ラインをトレースする際に運転者に違和感を
与えない車両の操舵装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る車両の操舵装置は、車両のステアリン
グ装置に操舵補助力を付与する操舵補助手段と、車両走
行路の曲率を検出する曲率検出手段と、車両の走行車線
内の横位置、旋回状態及び車速を検出し、該検出結果に
基づいてその後の車両の走行軌跡を推定する走行軌跡推
定手段と、車両の走行路形状に基づいて目標軌跡を設定
し、前記走行軌跡推定手段にて推定された走行軌跡が該
目標軌跡に近づくように前記操舵補助手段を制御する制
御手段と、前記曲率検出手段にて検出された曲率に基づ
いて前記制御手段による前記走行軌跡を前記目標軌跡に
近づけるための制御ゲインを補正する制御ゲイン補正手
段とを具備する。
め、本発明に係る車両の操舵装置は、車両のステアリン
グ装置に操舵補助力を付与する操舵補助手段と、車両走
行路の曲率を検出する曲率検出手段と、車両の走行車線
内の横位置、旋回状態及び車速を検出し、該検出結果に
基づいてその後の車両の走行軌跡を推定する走行軌跡推
定手段と、車両の走行路形状に基づいて目標軌跡を設定
し、前記走行軌跡推定手段にて推定された走行軌跡が該
目標軌跡に近づくように前記操舵補助手段を制御する制
御手段と、前記曲率検出手段にて検出された曲率に基づ
いて前記制御手段による前記走行軌跡を前記目標軌跡に
近づけるための制御ゲインを補正する制御ゲイン補正手
段とを具備する。
【０００６】また、好ましくは、前記曲率検出手段にて
検出された曲率が大きいほど、前記制御ゲインを小さく
する。
検出された曲率が大きいほど、前記制御ゲインを小さく
する。
【０００７】また、好ましくは、前記制御ゲインを小さ
くするとは、前記制御手段による制御介入時の不感帯を
大きくすることである。
くするとは、前記制御手段による制御介入時の不感帯を
大きくすることである。
【０００８】また、好ましくは、前記不感帯を大きくす
るとは、推定された走行軌跡と目標軌跡との偏差に応じ
た制御開始閾値を大きくすることである。
るとは、推定された走行軌跡と目標軌跡との偏差に応じ
た制御開始閾値を大きくすることである。
【０００９】また、好ましくは、前記制御ゲインを小さ
くするとは、推定された走行軌跡と目標軌跡との偏差に
応じた操舵補助力を小さくすることである。
くするとは、推定された走行軌跡と目標軌跡との偏差に
応じた操舵補助力を小さくすることである。
【００１０】また、好ましくは、前記制御ゲイン補正手
段は、検出された曲率が所定以上ならば前記制御ゲイン
を小さくする。
段は、検出された曲率が所定以上ならば前記制御ゲイン
を小さくする。
【００１１】また、好ましくは、自車両の近傍に他車両
が走行中であることを検出する他車両検出手段を更に備
え、自車両の近傍に他車両が走行中ならば前記制御ゲイ
ン補正手段による制御ゲインの補正を禁止する。
が走行中であることを検出する他車両検出手段を更に備
え、自車両の近傍に他車両が走行中ならば前記制御ゲイ
ン補正手段による制御ゲインの補正を禁止する。
【００１２】また、本発明に係る車両の操舵装置は、車
両のステアリング装置に操舵補助力を付与する操舵補助
手段と、車両走行路がカーブ路であることを判定するカ
ーブ判定手段と、車両の走行車線内の横位置、旋回状態
及び車速を検出し、該検出結果に基づいてその後の車両
の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段と、車両の走行
路形状に基づいて目標軌跡を推定し、前記走行軌跡推定
手段にて推定された走行軌跡が該目標軌跡に近づくよう
に前記操舵補助手段を制御する制御手段と、前記カーブ
路であると判定されてから所定期間は、それ以外の時に
比べて前記制御手段による前記走行軌跡を前記目標軌跡
に近づけるための制御ゲインが小さくなるように補正す
る制御ゲイン補正手段とを具備する。
両のステアリング装置に操舵補助力を付与する操舵補助
手段と、車両走行路がカーブ路であることを判定するカ
ーブ判定手段と、車両の走行車線内の横位置、旋回状態
及び車速を検出し、該検出結果に基づいてその後の車両
の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段と、車両の走行
路形状に基づいて目標軌跡を推定し、前記走行軌跡推定
手段にて推定された走行軌跡が該目標軌跡に近づくよう
に前記操舵補助手段を制御する制御手段と、前記カーブ
路であると判定されてから所定期間は、それ以外の時に
比べて前記制御手段による前記走行軌跡を前記目標軌跡
に近づけるための制御ゲインが小さくなるように補正す
る制御ゲイン補正手段とを具備する。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、曲率検出手段にて検出された曲率に基づいて制
御手段による走行軌跡を目標軌跡に近づけるための制御
ゲインを補正するので、車両走行路の曲率に応じて走行
軌跡を目標軌跡に近づけるための制御ゲインを補正し、
走行ラインをトレースする際に運転者に違和感を与えな
い。
よれば、曲率検出手段にて検出された曲率に基づいて制
御手段による走行軌跡を目標軌跡に近づけるための制御
ゲインを補正するので、車両走行路の曲率に応じて走行
軌跡を目標軌跡に近づけるための制御ゲインを補正し、
走行ラインをトレースする際に運転者に違和感を与えな
い。
【００１４】請求項２の発明によれば、曲率の大きなカ
ーブ路においても走行ラインをトレースする際に運転者
に違和感を与えない。
ーブ路においても走行ラインをトレースする際に運転者
に違和感を与えない。
【００１５】請求項３の発明によれば、制御ゲインを小
さくするとは、制御手段による制御介入時の不感帯を大
きくすることであることにより、曲率の大きなカーブ路
において、操舵補助制御への介入度合が低くなるので走
行ラインをトレース際に運転者に違和感を与えない。
さくするとは、制御手段による制御介入時の不感帯を大
きくすることであることにより、曲率の大きなカーブ路
において、操舵補助制御への介入度合が低くなるので走
行ラインをトレース際に運転者に違和感を与えない。
【００１６】請求項４の発明によれば、不感帯を大きく
するとは、推定された走行軌跡と目標軌跡との偏差に応
じた制御開始閾値を大きくすることであることにより、
曲率の大きなカーブ路において、操舵補助制御への介入
度合が低くなるので走行ラインをトレース際に運転者に
違和感を与えない。
するとは、推定された走行軌跡と目標軌跡との偏差に応
じた制御開始閾値を大きくすることであることにより、
曲率の大きなカーブ路において、操舵補助制御への介入
度合が低くなるので走行ラインをトレース際に運転者に
違和感を与えない。
【００１７】請求項５の発明によれば、制御ゲインを小
さくするとは、推定された走行軌跡と目標軌跡との偏差
に応じた操舵補助力を小さくすることであることによ
り、運転者自身によるステアリング操作の自由度が大き
くなり、操舵補助制御に対して運転者が違和感を感じる
ことがなくなる。
さくするとは、推定された走行軌跡と目標軌跡との偏差
に応じた操舵補助力を小さくすることであることによ
り、運転者自身によるステアリング操作の自由度が大き
くなり、操舵補助制御に対して運転者が違和感を感じる
ことがなくなる。
【００１８】請求項６の発明によれば、制御ゲイン補正
手段は、検出された曲率が所定以上ならば前記制御ゲイ
ンを小さくすることにより、違和感を与えにくい曲率で
は操舵補助制御を確実に行なうことができる。
手段は、検出された曲率が所定以上ならば前記制御ゲイ
ンを小さくすることにより、違和感を与えにくい曲率で
は操舵補助制御を確実に行なうことができる。
【００１９】請求項７の発明によれば、自車両の近傍に
他車両が走行中であることを検出する他車両検出手段を
更に備え、自車両の近傍に他車両が走行中ならば制御ゲ
イン補正手段による制御ゲインの補正を禁止することに
より、運転者自身によるステアリング操作の自由度を大
きくしつつ、他車両が接近している場合には他車両との
接触を確実に回避することができる。
他車両が走行中であることを検出する他車両検出手段を
更に備え、自車両の近傍に他車両が走行中ならば制御ゲ
イン補正手段による制御ゲインの補正を禁止することに
より、運転者自身によるステアリング操作の自由度を大
きくしつつ、他車両が接近している場合には他車両との
接触を確実に回避することができる。
【００２０】請求項８の発明によれば、カーブ路である
と判定されてから所定期間は、それ以外の時に比べて制
御手段による走行軌跡を目標軌跡に近づけるための制御
ゲインが小さくなるように補正することにより、カーブ
路走行中は走行軌跡を目標軌跡に近づけるための制御ゲ
インを小さくし、運転者自身によるステアリング操作の
自由度を大きくできる。
と判定されてから所定期間は、それ以外の時に比べて制
御手段による走行軌跡を目標軌跡に近づけるための制御
ゲインが小さくなるように補正することにより、カーブ
路走行中は走行軌跡を目標軌跡に近づけるための制御ゲ
インを小さくし、運転者自身によるステアリング操作の
自由度を大きくできる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る車両の操舵
装置を、代表的な車両である自動車に搭載した例につい
て添付図面を参照して詳細に説明する。
装置を、代表的な車両である自動車に搭載した例につい
て添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】本実施形態の車両の操舵装置は、自動車の
現在の走行軌跡と目標軌跡とを設定して、走行軌跡が目
標軌跡を逸脱した時に目標軌跡に戻るように（収束する
ように）強制的にステアリング装置に操舵補助力を付与
するもの、目標軌跡を逸脱しそうな状態を検出すると逸
脱方向へのステアリング操作をしないように強制的にス
テアリング装置に操舵補助力を付与するもの、目標軌跡
をトレースするようにステアリング装置に操舵補助力を
付与するもの、或いは目標軌跡をトレースするようにス
テアリング装置を自動制御するものを含んでいる。
現在の走行軌跡と目標軌跡とを設定して、走行軌跡が目
標軌跡を逸脱した時に目標軌跡に戻るように（収束する
ように）強制的にステアリング装置に操舵補助力を付与
するもの、目標軌跡を逸脱しそうな状態を検出すると逸
脱方向へのステアリング操作をしないように強制的にス
テアリング装置に操舵補助力を付与するもの、目標軌跡
をトレースするようにステアリング装置に操舵補助力を
付与するもの、或いは目標軌跡をトレースするようにス
テアリング装置を自動制御するものを含んでいる。
【００２３】［第１実施形態］図１は、第１実施形態の
車両の操舵装置が搭載された車両のシステム構成を示す
図である。
車両の操舵装置が搭載された車両のシステム構成を示す
図である。
【００２４】図１に示す自動車１において、２は操舵装
置全体を統括制御する制御器である。３は自動車１の前
方の撮像エリア３Ｆを撮像するＣＣＤ(Charge Coupled
Device)カメラ等の撮像デバイスである。４Ｒは自動車
１の右側方の撮像エリア４ＳＲを撮像するＣＣＤ(Charg
e Coupled Device)カメラ等の撮像デバイスであり、４
Ｌは自動車１の左側方の撮像エリア４ＳＬを撮像するＣ
ＣＤ(Charge CoupledDevice)カメラ等の撮像デバイスで
ある。５は地図情報等を格納し、ＧＰＳアンテナ等から
自車両の現在位置を表示するカーナビゲーション装置で
ある。６は自動車１の車速を検出する車速センサであ
る。７は自動車１の操舵を実際に行う機構の一例とし
て、操舵補助力を付与すべく、ステアリングホイール８
に連結されたステアリングシャフトを駆動するモータ等
のステアリングアクチュエータである。
置全体を統括制御する制御器である。３は自動車１の前
方の撮像エリア３Ｆを撮像するＣＣＤ(Charge Coupled
Device)カメラ等の撮像デバイスである。４Ｒは自動車
１の右側方の撮像エリア４ＳＲを撮像するＣＣＤ(Charg
e Coupled Device)カメラ等の撮像デバイスであり、４
Ｌは自動車１の左側方の撮像エリア４ＳＬを撮像するＣ
ＣＤ(Charge CoupledDevice)カメラ等の撮像デバイスで
ある。５は地図情報等を格納し、ＧＰＳアンテナ等から
自車両の現在位置を表示するカーナビゲーション装置で
ある。６は自動車１の車速を検出する車速センサであ
る。７は自動車１の操舵を実際に行う機構の一例とし
て、操舵補助力を付与すべく、ステアリングホイール８
に連結されたステアリングシャフトを駆動するモータ等
のステアリングアクチュエータである。
【００２５】図２は、第１実施形態の車両の操舵装置の
制御ブロック図であり、制御器２の内部に表わす各ブロ
ックは、制御器２が行う制御動作を入力信号の流れで表
現している。制御器２による実際の制御処理は、予めＲ
ＯＭ（不図示）等に格納されたソフトウエアに従って、
ＣＰＵ（不図示）が実行する（詳細は後述する）。ま
た、図３は、カーブ路走行中の自動車１と車両走行路Ｒ
との位置関係を説明する図である。図４は、直線路走行
中の自動車１と車両走行路Ｒとの位置関係を説明する図
である。
制御ブロック図であり、制御器２の内部に表わす各ブロ
ックは、制御器２が行う制御動作を入力信号の流れで表
現している。制御器２による実際の制御処理は、予めＲ
ＯＭ（不図示）等に格納されたソフトウエアに従って、
ＣＰＵ（不図示）が実行する（詳細は後述する）。ま
た、図３は、カーブ路走行中の自動車１と車両走行路Ｒ
との位置関係を説明する図である。図４は、直線路走行
中の自動車１と車両走行路Ｒとの位置関係を説明する図
である。
【００２６】図２に示すように、制御器２は、ＣＣＤカ
メラ３によって撮像した前方撮像エリア３Ｆの画像に基
づいて、一般的な手法により自動車１が進行すべき目標
軌跡Y1の推定演算、横偏差dy0及びヨー角yawの検出、車
速センサによる車速Vの検出、車速Vから前方注視距離Lの
推定演算、カーナビゲーション装置の地図情報やVICS情
報からカーブ路の曲率1/Rの検出、ＣＣＤカメラ４Ｒ、４
Ｌから自車両の側方に存在する他車両の検出を行う。さ
らに、目標軌跡Y1、横偏差dy0及びヨー角yawと、車速V
から将来横偏差dy1を演算し、曲率1/Rに基づいて制御ゲ
インマップから制御ゲインKを設定し、将来横偏差dy1と
制御ゲインKからステアリングアクチュエータに対する
制御トルクDを設定する。
メラ３によって撮像した前方撮像エリア３Ｆの画像に基
づいて、一般的な手法により自動車１が進行すべき目標
軌跡Y1の推定演算、横偏差dy0及びヨー角yawの検出、車
速センサによる車速Vの検出、車速Vから前方注視距離Lの
推定演算、カーナビゲーション装置の地図情報やVICS情
報からカーブ路の曲率1/Rの検出、ＣＣＤカメラ４Ｒ、４
Ｌから自車両の側方に存在する他車両の検出を行う。さ
らに、目標軌跡Y1、横偏差dy0及びヨー角yawと、車速V
から将来横偏差dy1を演算し、曲率1/Rに基づいて制御ゲ
インマップから制御ゲインKを設定し、将来横偏差dy1と
制御ゲインKからステアリングアクチュエータに対する
制御トルクDを設定する。
【００２７】図３に示すカーブ路走行中では、グローバ
ル座標系において、自車両の現在の横位置y0、目標軌跡
（車線中央）の現在の走行車線内の横位置Y0、車両到達
時間T後の自車両の走行車線内の横位置y1、車両到達時
間T後の目標軌跡の走行車線内の横位置Y1とすると、車
両到達時間T後の目標軌跡と自車両の横位置の偏差（横
偏差）dy1は以下のように演算される。尚、車両到達時
間Tは自車両が前方注視点に到達するまでにかかると予
測される時間を表している。
ル座標系において、自車両の現在の横位置y0、目標軌跡
（車線中央）の現在の走行車線内の横位置Y0、車両到達
時間T後の自車両の走行車線内の横位置y1、車両到達時
間T後の目標軌跡の走行車線内の横位置Y1とすると、車
両到達時間T後の目標軌跡と自車両の横位置の偏差（横
偏差）dy1は以下のように演算される。尚、車両到達時
間Tは自車両が前方注視点に到達するまでにかかると予
測される時間を表している。
【００２８】 dy1=Y1-y1 =(ΔY+Y0)-(y0-yaw×L) =ΔY+(Y0-y0)+yaw×L =ΔY+(dy0+yaw×L) 但し、L=T×V、ΔYは目標軌跡の横位置の変化量 また、図４に示す直線路走行中では車両到達時間T後の
目標軌跡と自車両の横位置の偏差（将来横偏差）dy1は
以下のように演算される。尚、図４中では図３と同一の
符号を参照している。
目標軌跡と自車両の横位置の偏差（将来横偏差）dy1は
以下のように演算される。尚、図４中では図３と同一の
符号を参照している。
【００２９】 dy1=Y1-y1 =Y0-(y0-yaw×L) =(ΔY-y0)+yaw×L =(dy0+yaw×L) 但し、L=T×V、Y1=Y0 ここで、制御ゲインマップに設定する特性曲線として
は、図２に示すように、カーブ路の曲率1/Rが所定値Ａ
までは制御ゲインKが一定で、その後曲率1/Rが大きくな
るほど制御ゲインKが小さくなるように設定しておけ
ば、曲率1/Rが大きいほどステアリングアクチュエータ
７で発生する制御トルクDが小さくなり、曲率1/Rが小さ
いときに比べて、操舵補助制御に対して運転者が違和感
を感じることがなくなる。
は、図２に示すように、カーブ路の曲率1/Rが所定値Ａ
までは制御ゲインKが一定で、その後曲率1/Rが大きくな
るほど制御ゲインKが小さくなるように設定しておけ
ば、曲率1/Rが大きいほどステアリングアクチュエータ
７で発生する制御トルクDが小さくなり、曲率1/Rが小さ
いときに比べて、操舵補助制御に対して運転者が違和感
を感じることがなくなる。
【００３０】次に、制御器２の制御手順について、図５
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００３１】図５は、第１実施形態の車両の操舵装置の
制御手順を示すフローチャートである。
制御手順を示すフローチャートである。
【００３２】図５に示すように、ステップＳ１では、制
御器２はＣＣＤカメラ３、４Ｒ、４Ｌにより撮像された
画像、車速センサ６からの検出信号、カーナビゲーショ
ン装置５からの地図情報等を不図示のＲＡＭに格納し
て、最新のものに更新する。ステップＳ２では目標軌跡
Y1を推定演算し、ステップＳ３では横偏差dy0を検出
し、ステップＳ４ではヨー角yawを検出し、ステップＳ
５では運転者の視点から前方注視点までの距離である前
方注視距離Lを推定演算する。ここで、運転者が前方を
注視するポイントは、一般に、車速が遅いほど近くに向
けられ、速いほど遠くに向けられることが知られてい
る。そこで、前方注視距離Lは、車速Vに応じて長くなる
前方注視距離Lの特性曲線を、予め不図示のＲＯＭ等に
ルックアップテーブル（ＬＵＴ）として格納しておき、
そのＬＵＴを車速センサ６により検出した車速Vに応じ
て参照することにより求めればよい。
御器２はＣＣＤカメラ３、４Ｒ、４Ｌにより撮像された
画像、車速センサ６からの検出信号、カーナビゲーショ
ン装置５からの地図情報等を不図示のＲＡＭに格納し
て、最新のものに更新する。ステップＳ２では目標軌跡
Y1を推定演算し、ステップＳ３では横偏差dy0を検出
し、ステップＳ４ではヨー角yawを検出し、ステップＳ
５では運転者の視点から前方注視点までの距離である前
方注視距離Lを推定演算する。ここで、運転者が前方を
注視するポイントは、一般に、車速が遅いほど近くに向
けられ、速いほど遠くに向けられることが知られてい
る。そこで、前方注視距離Lは、車速Vに応じて長くなる
前方注視距離Lの特性曲線を、予め不図示のＲＯＭ等に
ルックアップテーブル（ＬＵＴ）として格納しておき、
そのＬＵＴを車速センサ６により検出した車速Vに応じ
て参照することにより求めればよい。
【００３３】ステップＳ６では将来横偏差dy1、即ち目
標軌跡Y1と推定演算される走行軌跡y1との偏差を演算す
る。ステップＳ７ではカーブ路の曲率1/Rを検出する。
標軌跡Y1と推定演算される走行軌跡y1との偏差を演算す
る。ステップＳ７ではカーブ路の曲率1/Rを検出する。
【００３４】ステップＳ８では、ＣＣＤカメラ４Ｒ，４
Ｌにより撮像された画像から自車両の近傍（側方）に他
車両が走行中か否かを判定する。ステップＳ８で他車両
が走行中ならば（ステップＳ８でＹＥＳ）、他車両がな
いならば（ステップＳ８でＮＯ）、ステップＳ９に進
む。
Ｌにより撮像された画像から自車両の近傍（側方）に他
車両が走行中か否かを判定する。ステップＳ８で他車両
が走行中ならば（ステップＳ８でＹＥＳ）、他車両がな
いならば（ステップＳ８でＮＯ）、ステップＳ９に進
む。
【００３５】ステップＳ９では曲率1/Rが所定値Ａ以上
か否かを判定する。ステップＳ９で曲率1/Rが所定値Ａ
以上ならば（ステップＳ９でＹＥＳ）、ステップＳ１０
で制御ゲインマップから制御ゲインKを設定する。一
方、ステップＳ９で曲率1/Rが所定値Ａ未満ならば（ス
テップＳ９でＮＯ）、ステップＳ１１でカウンタをクリ
アする。このカウンタは自車両がカーブ路に進入してか
らの時間をカウントする。カーブ路に進入したか否か
は、ステアリング舵角やヨー角の変化或いは地図情報等
に基づいて判定される。
か否かを判定する。ステップＳ９で曲率1/Rが所定値Ａ
以上ならば（ステップＳ９でＹＥＳ）、ステップＳ１０
で制御ゲインマップから制御ゲインKを設定する。一
方、ステップＳ９で曲率1/Rが所定値Ａ未満ならば（ス
テップＳ９でＮＯ）、ステップＳ１１でカウンタをクリ
アする。このカウンタは自車両がカーブ路に進入してか
らの時間をカウントする。カーブ路に進入したか否か
は、ステアリング舵角やヨー角の変化或いは地図情報等
に基づいて判定される。
【００３６】ステップＳ１２では将来横偏差dy1と制御
ゲインKを乗算して制御トルクDを設定する（D=dy1×
K）。ステップＳ１３ではステアリングアクチュエータ
７に制御トルクDを出力する。
ゲインKを乗算して制御トルクDを設定する（D=dy1×
K）。ステップＳ１３ではステアリングアクチュエータ
７に制御トルクDを出力する。
【００３７】ここで、図３及び図４に示す例では、目標
軌跡Y1を車両走行路Ｒのセンタラインに設定している
が、必要に応じてセンタラインから所定距離だけ離れた
位置に設定してもよい。
軌跡Y1を車両走行路Ｒのセンタラインに設定している
が、必要に応じてセンタラインから所定距離だけ離れた
位置に設定してもよい。
【００３８】上記第１実施形態において、制御器２は制
御トルクDを演算するのに先立って、車両走行路Ｒの曲
率1/Rにより制御ゲインKを補正し、目標軌跡に走行軌跡
をトレースする際に（特に曲率の大きなカーブ路におい
て右寄り或いは左寄りに走行ラインをトレースする際
に）運転者に与える違和感をなくすことができる。 ［第２の実施形態］第２実施形態では、上述した第１実
施形態における操舵装置を基本構成として、ステアリン
グアクチュエータ７に制御トルクDを出力するときに、
制御ゲインKの大きさを変更する代わりに、予めＲＯＭ
等に格納している不感帯マップを参照することにより操
舵補助制御への介入度合（制御開始閾値）を補正する。
御トルクDを演算するのに先立って、車両走行路Ｒの曲
率1/Rにより制御ゲインKを補正し、目標軌跡に走行軌跡
をトレースする際に（特に曲率の大きなカーブ路におい
て右寄り或いは左寄りに走行ラインをトレースする際
に）運転者に与える違和感をなくすことができる。 ［第２の実施形態］第２実施形態では、上述した第１実
施形態における操舵装置を基本構成として、ステアリン
グアクチュエータ７に制御トルクDを出力するときに、
制御ゲインKの大きさを変更する代わりに、予めＲＯＭ
等に格納している不感帯マップを参照することにより操
舵補助制御への介入度合（制御開始閾値）を補正する。
【００３９】従って、以下では第２実施形態の特徴点を
説明して重複説明は省略する。
説明して重複説明は省略する。
【００４０】図６は、第２実施形態の車両の操舵装置の
制御ブロック図である。
制御ブロック図である。
【００４１】図６に示すように、制御器２は曲率1/Rに
基づいて不感帯マップから不感帯幅wを設定し、将来横偏
差dy1と不感帯幅wの差に制御ゲインKを乗算してステア
リングアクチュエータに対する制御トルクTを設定す
る。
基づいて不感帯マップから不感帯幅wを設定し、将来横偏
差dy1と不感帯幅wの差に制御ゲインKを乗算してステア
リングアクチュエータに対する制御トルクTを設定す
る。
【００４２】ここで、不感帯マップに設定する特性曲線
としては、図６に示すように、カーブ路の曲率1/Rが所
定値Ａまでは不感帯幅wが一定で、その後曲率1/Rが大き
くなるほど不感帯幅wが大きくなるように設定しておけ
ば、曲率1/Rが大きいほど不感帯幅wが広く設定されるた
め、操舵補助制御への介入度合が少なくなる（制御開始
閾値が大きくなる）と共に、ステアリングアクチュエー
タ７で発生する制御トルクTが小さくなり、運転者自身
によるステアリング操作の自由度が大きくなる。従っ
て、操舵補助制御に対して運転者が違和感を感じること
がなくなる。
としては、図６に示すように、カーブ路の曲率1/Rが所
定値Ａまでは不感帯幅wが一定で、その後曲率1/Rが大き
くなるほど不感帯幅wが大きくなるように設定しておけ
ば、曲率1/Rが大きいほど不感帯幅wが広く設定されるた
め、操舵補助制御への介入度合が少なくなる（制御開始
閾値が大きくなる）と共に、ステアリングアクチュエー
タ７で発生する制御トルクTが小さくなり、運転者自身
によるステアリング操作の自由度が大きくなる。従っ
て、操舵補助制御に対して運転者が違和感を感じること
がなくなる。
【００４３】図７は、第２実施形態の車両の操舵装置の
制御手順を示すフローチャートのうち、図５と異なるス
テップを抜粋して示すフローチャートである。第２実施
形態の制御処理は、ステップＳ１〜Ｓ９，Ｓ１１までの
処理が図５のフローチャートと同じである。
制御手順を示すフローチャートのうち、図５と異なるス
テップを抜粋して示すフローチャートである。第２実施
形態の制御処理は、ステップＳ１〜Ｓ９，Ｓ１１までの
処理が図５のフローチャートと同じである。
【００４４】図７に示すように、図５のステップＳ９の
後、ステップＴ１０では曲率1/Rに応じて不感帯マップ
から不感帯幅wを設定し、ステップＴ１１では図５のス
テップＳ６で演算した将来横偏差dy1が設定された不感
帯幅w以上か否かを判定する。
後、ステップＴ１０では曲率1/Rに応じて不感帯マップ
から不感帯幅wを設定し、ステップＴ１１では図５のス
テップＳ６で演算した将来横偏差dy1が設定された不感
帯幅w以上か否かを判定する。
【００４５】ステップＴ１１で将来横偏差dy1が設定さ
れた不感帯幅w以上ならば（ステップＴ１１でＹＥ
Ｓ）、ステップＴ１２で制御トルクDを演算し（D=(dy1-
w)×K)、ステップＴ１３で制御トルクDをステアリング
アクチュエータ７に出力する。一方、ステップＴ１１で
将来横偏差dy1が設定された不感帯幅w未満ならば（ステ
ップＴ１１でＮＯ）、操舵補助する必要がないため制御
トルクDを演算しないでリターンする。 ［変形例］この変形例では、曲率1/Rが所定値Ａ以上の
カーブ路に入ってから、所定期間Ｎが経過するまでは、
ステップＳ１２以降の処理に比べて制御ゲインKが小さ
くなるように補正する。
れた不感帯幅w以上ならば（ステップＴ１１でＹＥ
Ｓ）、ステップＴ１２で制御トルクDを演算し（D=(dy1-
w)×K)、ステップＴ１３で制御トルクDをステアリング
アクチュエータ７に出力する。一方、ステップＴ１１で
将来横偏差dy1が設定された不感帯幅w未満ならば（ステ
ップＴ１１でＮＯ）、操舵補助する必要がないため制御
トルクDを演算しないでリターンする。 ［変形例］この変形例では、曲率1/Rが所定値Ａ以上の
カーブ路に入ってから、所定期間Ｎが経過するまでは、
ステップＳ１２以降の処理に比べて制御ゲインKが小さ
くなるように補正する。
【００４６】図８は、本実施形態の変形例の制御処理を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【００４７】図５のステップＳ９で曲率1/Rが所定値Ａ
以上ならばカーブ路であると判定し、ステップＳ１０で
制御ゲインKを設定した後、図８のステップＳ１０Ａで
カウンタ値が所定値Ｎ以上か否かを判定する。ステップ
Ｓ１０Ａでカウンタ値が所定値Ｎ以上ならば（ステップ
Ｓ１０ＡでＹＥＳ）、ステップＳ９でＹＥＳの後（カー
ブ路の判定後）所定期間Ｎだけ経過したのでステップＳ
１２以降の処理を実行する。
以上ならばカーブ路であると判定し、ステップＳ１０で
制御ゲインKを設定した後、図８のステップＳ１０Ａで
カウンタ値が所定値Ｎ以上か否かを判定する。ステップ
Ｓ１０Ａでカウンタ値が所定値Ｎ以上ならば（ステップ
Ｓ１０ＡでＹＥＳ）、ステップＳ９でＹＥＳの後（カー
ブ路の判定後）所定期間Ｎだけ経過したのでステップＳ
１２以降の処理を実行する。
【００４８】一方、ステップＳ１０Ａでカウンタ値が所
定値Ｎ未満ならば（ステップＳ１０ＡでＮＯ）、ステッ
プＳ９でＹＥＳの後（カーブ路の判定後）所定期間Ｎ経
過していないので、ステップＳ１０Ｂでカウントアップ
し、ステップＳ１０Ｃで制御ゲインKをステップＳ１０
で設定される値より小さくして（例えば、K=0.8×K）、
ステップＳ１２以降の処理を実行する。
定値Ｎ未満ならば（ステップＳ１０ＡでＮＯ）、ステッ
プＳ９でＹＥＳの後（カーブ路の判定後）所定期間Ｎ経
過していないので、ステップＳ１０Ｂでカウントアップ
し、ステップＳ１０Ｃで制御ゲインKをステップＳ１０
で設定される値より小さくして（例えば、K=0.8×K）、
ステップＳ１２以降の処理を実行する。
【００４９】この変形例によれば、カーブ進入時に操舵
補助制御への介入度合が少なくなるので、ステアリング
アクチュエータ７で発生する制御トルクTが小さくな
り、運転者自身によるステアリング操作の自由度が大き
くなる。従って、自動的に行われる操舵補助制御に対し
て運転者が違和感を感じることがなくなる。
補助制御への介入度合が少なくなるので、ステアリング
アクチュエータ７で発生する制御トルクTが小さくな
り、運転者自身によるステアリング操作の自由度が大き
くなる。従って、自動的に行われる操舵補助制御に対し
て運転者が違和感を感じることがなくなる。
【００５０】尚、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲
で、上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能で
ある。
で、上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能で
ある。
【００５１】例えば、車両走行路の曲率1/Rを、カーナビ
ゲーション装置ではなく前方ＣＣＤカメラ３やＩＴＳ
（高度交通システム）の磁気ネイル等の路車間通信や他
車両との車車間通信を利用して検出してもよい。
ゲーション装置ではなく前方ＣＣＤカメラ３やＩＴＳ
（高度交通システム）の磁気ネイル等の路車間通信や他
車両との車車間通信を利用して検出してもよい。
【００５２】また、走行軌跡を推定するのに用いる旋回
状態としては、ヨー角の代わりにステアリング舵角でも
よい。
状態としては、ヨー角の代わりにステアリング舵角でも
よい。
【図１】第１実施形態の車両の操舵装置が搭載された車
両のシステム構成を示す図である。
両のシステム構成を示す図である。
【図２】第１実施形態の車両の操舵装置の制御ブロック
図である。
図である。
【図３】カーブ路走行中の自動車１と車両走行路Ｒとの
位置関係を説明する図である。
位置関係を説明する図である。
【図４】直線路走行中の自動車１と車両走行路Ｒとの位
置関係を説明する図である。
置関係を説明する図である。
【図５】第１実施形態の車両の操舵装置の制御手順を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図６】第２実施形態の車両の操舵装置の制御ブロック
図である。
図である。
【図７】第２実施形態の車両の操舵装置の制御手順を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図８】本実施形態の変形例の車両の操舵装置の制御手
順を示すフローチャートである。
順を示すフローチャートである。
１ 自動車 ２ 制御器 ３、４Ｒ、４Ｌ ＣＣＤカメラ ５ カーナビゲーション装置 ６ 車速センサ ７ ステアリングアクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 雅史 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 千葉 正基 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 香川 八洲男 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC01 CC08 CC19 CC21 DA03 DA22 DA23 DA27 DA32 DA77 DA81 DA87 DA88 DA90 DC08 DC09 DC22 DC33 DC34 DC40 DD02 DD06 DE09 EB11 EC22 GG01 5H180 AA01 CC04 CC12 FF05 FF22 FF32 LL01 LL02 LL08 LL09 LL15
Claims (8)
- 【請求項１】 車両のステアリング装置に操舵補助力を
付与する操舵補助手段と、 車両走行路の曲率を検出する曲率検出手段と、 車両の走行車線内の横位置、旋回状態及び車速を検出
し、該検出結果に基づいてその後の車両の走行軌跡を推
定する走行軌跡推定手段と、 車両の走行路形状に基づいて目標軌跡を設定、前記走行
軌跡推定手段にて推定された走行軌跡が該目標軌跡に近
づくように前記操舵補助手段を制御する制御手段と、 前記曲率検出手段にて検出された曲率に基づいて前記制
御手段による前記走行軌跡を前記目標軌跡に近づけるた
めの制御ゲインを補正する制御ゲイン補正手段とを具備
することを特徴とする車両の操舵装置。 - 【請求項２】 前記曲率検出手段にて検出された曲率が
大きいほど、前記制御ゲインを小さくすることを特徴と
する請求項１に記載の車両の操舵装置。 - 【請求項３】 前記制御ゲインを小さくするとは、前記
制御手段による制御介入時の不感帯を大きくすることで
あることを特徴とする請求項２に記載の車両の操舵装
置。 - 【請求項４】 前記不感帯を大きくするとは、推定され
た走行軌跡と目標軌跡との偏差に応じた制御開始閾値を
大きくすることであることを特徴とする請求項３に記載
の車両の操舵装置。 - 【請求項５】 前記制御ゲインを小さくするとは、推定
された走行軌跡と目標軌跡との偏差に応じた操舵補助力
を小さくすることであることを特徴とする請求項３に記
載の車両の操舵装置。 - 【請求項６】 前記制御ゲイン補正手段は、検出された
曲率が所定以上ならば前記制御ゲインを小さくすること
を特徴とする請求項１に記載の車両の操舵装置。 - 【請求項７】 自車両の近傍に他車両が走行中であるこ
とを検出する他車両検出手段を更に備え、自車両の近傍
に他車両が走行中ならば前記制御ゲイン補正手段による
制御ゲインの補正を禁止することを特徴とする請求項１
に記載の車両の操舵装置。 - 【請求項８】 車両のステアリング装置に操舵補助力を
付与する操舵補助手段と、 車両走行路がカーブ路であることを判定するカーブ判定
手段と、車両の走行車線内の横位置、旋回状態及び車速
を検出し、該検出結果に基づいてその後の車両の走行軌
跡を推定する走行軌跡推定手段と、 車両の走行路形状に基づいて目標軌跡を推定し、前記走
行軌跡推定手段にて推定された走行軌跡が該目標軌跡に
近づくように前記操舵補助手段を制御する制御手段と、 前記カーブ路であると判定されてから所定期間は、それ
以外の時に比べて前記制御手段による前記走行軌跡を前
記目標軌跡に近づけるための制御ゲインが小さくなるよ
うに補正する制御ゲイン補正手段とを具備することを特
徴とする車両の操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11173360A JP2001001921A (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 車両の操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11173360A JP2001001921A (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 車両の操舵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001001921A true JP2001001921A (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=15958972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11173360A Pending JP2001001921A (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 車両の操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001001921A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002019633A (ja) * | 2000-07-06 | 2002-01-23 | Nissan Motor Co Ltd | 車線追従走行制御装置 |
| JP2004038641A (ja) * | 2002-07-04 | 2004-02-05 | Nissan Motor Co Ltd | 車線逸脱防止装置 |
| JP2005170327A (ja) * | 2003-12-15 | 2005-06-30 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用自動操舵制御装置 |
| JP2007326534A (ja) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Toyota Motor Corp | 車両用車線維持支援装置 |
| JP2008049918A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Toyota Motor Corp | 車両用制御装置、及び、車両用表示装置 |
| JP2012206606A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Toyota Central R&D Labs Inc | 車両運動制御装置及びプログラム |
| US8838323B2 (en) | 2008-12-26 | 2014-09-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Driving assistance device and driving assistance method |
| DE102015220380A1 (de) | 2015-04-01 | 2016-10-06 | Mitsubishi Electric Corp. | Fahrzeuglenkvorrichtung und Fahrzeuglenksteuerverfahren |
| KR101846577B1 (ko) * | 2012-12-11 | 2018-04-06 | 현대자동차주식회사 | 차선유지보조시스템 및 그 제어방법 |
| DE112019006872T5 (de) | 2019-02-15 | 2021-12-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Fahrzeugsteuervorrichtung und Fahrzeugsteuerverfahren |
-
1999
- 1999-06-18 JP JP11173360A patent/JP2001001921A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102015220380A1 (de) | 2015-04-01 | 2016-10-06 | Mitsubishi Electric Corp. | Fahrzeuglenkvorrichtung und Fahrzeuglenksteuerverfahren |
| JP2016193678A (ja) * | 2015-04-01 | 2016-11-17 | 三菱電機株式会社 | 車両用操舵装置および車両操舵制御方法 |
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| DE102015220380B4 (de) | 2015-04-01 | 2020-06-10 | Mitsubishi Electric Corp. | Fahrzeuglenkvorrichtung und Fahrzeuglenksteuerverfahren |
| DE112019006872T5 (de) | 2019-02-15 | 2021-12-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Fahrzeugsteuervorrichtung und Fahrzeugsteuerverfahren |
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Legal Events
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