JP2005324655A - Vehicular rear wheel steering device - Google Patents

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JP2005324655A JP2004143826A JP2004143826A JP2005324655A JP 2005324655 A JP2005324655 A JP 2005324655A JP 2004143826 A JP2004143826 A JP 2004143826A JP 2004143826 A JP2004143826 A JP 2004143826A JP 2005324655 A JP2005324655 A JP 2005324655A
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裕之 古性
Hiroshi Mori
宏 毛利
Masao Nagai
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular rear wheel steering device capable of reducing the driving load of a driver when changing the lane or traveling following the lane. <P>SOLUTION: The vehicular rear wheel steering device comprises a camera 1, an image processor 2, a steering angle sensor 3, a vehicle speed sensor 4, a yaw rate sensor 5, a processor 6 and a rear wheel steering device 7. The processor 6 controls the rear wheel steering device 7 so as to maintain the constant yaw angle of a vehicle with respect to the lane irrespective of the steering by a driver. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、後輪転舵機構を備えた車両用後輪操舵装置の技術分野に属する。   The present invention belongs to the technical field of a vehicle rear wheel steering apparatus including a rear wheel steering mechanism.

従来の車両用後輪操舵装置としては、例えば、減速度に応じて後輪の操舵角を前輪と同相に大きくすることにより、車両のステア特性の安定化を図るものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平5−69849号公報
As a conventional vehicle rear wheel steering device, for example, a device that stabilizes the steering characteristic of a vehicle by increasing the steering angle of the rear wheel in phase with the front wheel in accordance with deceleration is known (for example, , See Patent Document 1).
JP-A-5-69849

しかしながら、上記従来技術にあっては、車線変更や車線追従走行時における横移動の際、ドライバは一連のハンドル操作でヨー角と横変位とを同時に制御しなければならず、運転操作性が悪く、ドライバの運転負荷が高いという問題があった。   However, in the above prior art, the driver must control the yaw angle and the lateral displacement at the same time by a series of steering wheel operations during lateral movement during lane change or lane following travel, and driving operability is poor. There was a problem that the driving load of the driver was high.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、車線変更や車線追従走行時におけるドライバの運転負荷を軽減できる車両用後輪操舵装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle rear wheel steering device that can reduce a driver's driving load during lane change or lane following traveling.

上述の目的を達成するため、本発明では、後輪操舵機構を制御する後輪操舵制御手段を備えた車両用後輪操舵装置において、
車両前方の車線を認識する車線認識手段と、
車両の車線に対するヨー角を検出するヨー角検出手段と、
を設け、
前記後輪操舵制御手段は、ドライバの操舵にかかわらず、車両の車線に対するヨー角を一定に保つように後輪操舵機構を制御するヨー角維持制御を行うことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, in a vehicle rear wheel steering device including a rear wheel steering control means for controlling a rear wheel steering mechanism,
Lane recognition means for recognizing the lane ahead of the vehicle;
A yaw angle detection means for detecting a yaw angle with respect to the lane of the vehicle;
Provided,
The rear wheel steering control means performs the yaw angle maintenance control for controlling the rear wheel steering mechanism so as to keep the yaw angle with respect to the lane of the vehicle constant regardless of the driver's steering.

本発明にあっては、車線変更や車線追従走行時における横移動の際、車両の車線に対するヨー角が一定に維持される。よって、ドライバは横変位のみに注意を払ってハンドル操作を行えばよいため、運転操作性に優れ、ドライバの運転負荷を軽減できる。   In the present invention, the yaw angle with respect to the lane of the vehicle is maintained constant during lateral movement during lane change or lane following travel. Therefore, the driver only needs to pay attention to the lateral displacement and perform the steering operation, so that the driving operability is excellent and the driving load on the driver can be reduced.

以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below based on the first embodiment.

まず、構成を説明する。
図1は、実施例1の車両用後輪操舵装置の構成図である。
実施例1の車両用後輪操舵装置は、カメラ1と、画像処理装置2と、操舵角センサ3と、車速センサ4と、ヨーレイトセンサ5と、プロセッサ6と、後輪操舵装置7と、を備えている。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle rear wheel steering apparatus according to a first embodiment.
The vehicle rear wheel steering device according to the first embodiment includes a camera 1, an image processing device 2, a steering angle sensor 3, a vehicle speed sensor 4, a yaw rate sensor 5, a processor 6, and a rear wheel steering device 7. I have.

カメラ1は、車両前方画像を取り込み、画像処理装置2へ出力する。画像処理装置2は、カメラ画像に基づき、車両の車線に対する横変位、車両の車線に対するヨー角(以下、"車両の車線に対する"を省略する。)、道路曲率を推定し、プロセッサ6へ出力する。   The camera 1 captures the vehicle front image and outputs it to the image processing device 2. The image processing apparatus 2 estimates the lateral displacement of the vehicle with respect to the lane, the yaw angle with respect to the lane of the vehicle (hereinafter, “with respect to the lane of the vehicle” is omitted), and the road curvature, and outputs them to the processor 6. .

操舵角センサ3は、操舵角(ハンドル角)を検出し、プロセッサ6へ出力する。車速センサ4は、自車両の車速(車体速)を検出し、プロセッサ6へ出力する。   The steering angle sensor 3 detects a steering angle (handle angle) and outputs it to the processor 6. The vehicle speed sensor 4 detects the vehicle speed (vehicle speed) of the host vehicle and outputs it to the processor 6.

プロセッサ6は、横変位、ヨー角、道路曲率、操舵角および車速に基づいて目標後輪操舵角を演算し、後輪操舵装置7へ出力する。後輪操舵装置7は、実後輪操舵角が目標後輪操舵角に一致するように後輪8を操舵する。   The processor 6 calculates a target rear wheel steering angle based on the lateral displacement, the yaw angle, the road curvature, the steering angle, and the vehicle speed, and outputs the target rear wheel steering angle to the rear wheel steering device 7. The rear wheel steering device 7 steers the rear wheel 8 so that the actual rear wheel steering angle matches the target rear wheel steering angle.

図2は、プロセッサ6の変動分算出部61を示す制御ブロック図、図3はプロセッサ6の目標後輪舵角算出部62を示す制御ブロック図である。   FIG. 2 is a control block diagram showing the variation calculation unit 61 of the processor 6, and FIG. 3 is a control block diagram showing the target rear wheel steering angle calculation unit 62 of the processor 6.

変動分算出部61は、微分器61aと、定常旋回状態量算出器61bと、3つの加算器61c,61d,61eを備えている。   The variation calculation unit 61 includes a differentiator 61a, a steady turning state quantity calculator 61b, and three adders 61c, 61d, and 61e.

微分器61aは、横変位ycrを入力し、横変位速度の変動分Δy'crを出力する。定常旋回状態量算出器61bは、道路曲率ρと車速vを入力し、定常状態のヨー角φ、ヨーレイトφ'ρおよび操舵角θρを出力する。加算器61cは、ヨーレイトφ'と定常状態のヨーレイトφ'ρを入力し、ヨーレイトの変動分Δφ'を出力する。加算器61dは、ヨー角φrと定常状態のヨー角φを入力し、ヨー角の変動分Δφrを出力する。加算器61eは、操舵角θと定常状態の操舵角θρを入力し、操舵角の変動分Δθを出力する。 The differentiator 61a receives the lateral displacement y cr and outputs a variation Δy′cr of the lateral displacement speed. The steady turning state quantity calculator 61b receives the road curvature ρ and the vehicle speed v, and outputs a steady state yaw angle φ , yaw rate φ ′ ρ, and steering angle θ ρ . The adder 61c is' a yaw rate φ steady state 'yaw rate φ enter the [rho, and outputs the variation [Delta] [phi' of the yaw rate. The adder 61d inputs the yaw angle phi Aruro the yaw angle phi r and the steady state, outputs the variation [Delta] [phi r of the yaw angle. The adder 61e inputs the steering angle theta [rho steering angle theta and the steady state, outputs the variation Δθ of the steering angle.

目標後輪舵角算出部62は、フィードバック係数部62a,62b,62c,62d,62eと、加算器62fを備えている。   The target rear wheel steering angle calculation unit 62 includes feedback coefficient units 62a, 62b, 62c, 62d, and 62e, and an adder 62f.

フィードバック係数部62aは、ヨーレイトの変動分Δφ'にフィードバック係数-k1を乗算した値を出力する。フィードバック係数部62bは、ヨー角の変動分Δφrにフィードバック係数-k2を乗算した値を出力する。フィードバック係数部62cは、横変位速度Δy'crの変動分にフィードバック係数-k3を乗算した値を出力する。フィードバック係数部62dは、横変位の変動分Δycrにフィードバック係数-k4を乗算した値を出力する。フィードバック係数部62eは、操舵角の変動分Δθにフィードバック係数-k5を乗算した値を出力する。 The feedback coefficient unit 62a outputs a value obtained by multiplying the yaw rate variation Δφ ′ by the feedback coefficient −k 1 . The feedback coefficient unit 62b outputs a value obtained by multiplying the yaw angle variation Δφ r by the feedback coefficient −k 2 . The feedback coefficient unit 62c outputs a value obtained by multiplying the fluctuation amount of the lateral displacement speed Δy ′ cr by the feedback coefficient −k 3 . The feedback coefficient unit 62d outputs a value obtained by multiplying the fluctuation amount Δy cr of the lateral displacement by the feedback coefficient −k 4 . Feedback coefficient unit 62e outputs the value obtained by multiplying the feedback coefficient -k 5 to variation Δθ of the steering angle.

加算器62fは、フィードバック係数部62a〜62eの出力と定常状態の操舵角θρを入力し、目標後輪舵角を出力する。 The adder 62f inputs the steering angle theta [rho output and the steady state of the feedback coefficient unit 62a to 62e, and outputs the target rear-wheel steering angle.

次に、作用を説明する。
[目標後輪操舵角演算ロジック]
プロセッサ6で実施される目標後輪操舵角演算ロジックを説明する。
Next, the operation will be described.
[Target rear wheel steering angle calculation logic]
The target rear wheel steering angle calculation logic executed by the processor 6 will be described.

まず、物理量を定義する。横変位(正確には重心点の横変位)をycr、ヨー角をφr、ヨーレイトをφ'、操舵角をθ、後輪操舵角をδrとする。 First, physical quantities are defined. The lateral displacement (more precisely, the lateral displacement of the center of gravity) is y cr , the yaw angle is φ r , the yaw rate is φ ′, the steering angle is θ, and the rear wheel steering angle is δ r .

制御対象である車両の状態方程式は、下記の式1で表される。

Figure 2005324655
The state equation of the vehicle to be controlled is expressed by the following equation 1.
Figure 2005324655

式1中の行列の各要素は、以下のようになる。

Figure 2005324655
Each element of the matrix in Equation 1 is as follows.
Figure 2005324655

ただし、
I:車両ヨー慣性モーメント、m:車両重量、lf:重心〜前輪車軸間距離、lr:重心〜後輪車軸間距離、cf:前輪コーナリングスティッフネス(2輪分)、cr:後輪コーナリングスティッフネス(2輪分)、v:車速、N:ステアリングギア比
However,
I: vehicle yaw moment of inertia, m: vehicle weight, lf: center of gravity to front wheel axle distance, lr: center of gravity to rear wheel axle distance, cf: front wheel cornering stiffness (for two wheels), cr: rear wheel cornering stiffness (For two wheels), v: vehicle speed, N: steering gear ratio

式1の定常状態を下記の式2で定義する。

Figure 2005324655
The steady state of Equation 1 is defined by Equation 2 below.
Figure 2005324655

横変位速度y'cr、横変位ycrは共に定常ではゼロであるので、式2は下記の式3に書き直される。

Figure 2005324655
Since the lateral displacement speed y ′ cr and the lateral displacement y cr are both zero at steady state, Equation 2 is rewritten as Equation 3 below.
Figure 2005324655

式3中のδは道路曲率ρのカーブを定常旋回中の後輪舵角を表す。これを道路曲率に応じて設定することにより、定常旋回中の車両姿勢が変化する(式3中のφが変化する。)。ここでは、δをゼロに設定する。この結果、定常旋回時の車両姿勢は2WSと同じになる。 Δ rρ in Equation 3 represents the rear wheel steering angle during steady turning on the curve of the road curvature ρ. By setting this according to the road curvature, the vehicle posture during steady turning changes (φ rρ in Equation 3 changes). Here, δrρ is set to zero. As a result, the vehicle posture during steady turning is the same as 2WS.

式1から式3を引いて、下記の式4を得る。

Figure 2005324655
Subtracting Equation 3 from Equation 1 yields Equation 4 below.
Figure 2005324655

Δは定常値からの変動分を表す。ここでΔθの振る舞いを白色ノイズで駆動される一次系でモデル化すると、式4は下記の式5に書き直される。

Figure 2005324655
Δ represents the variation from the steady value. Here, when the behavior of Δθ is modeled by a primary system driven by white noise, Equation 4 is rewritten as Equation 5 below.
Figure 2005324655

ここでλθは一次遅れ係数、Cθは白色ノイズ強度(インテンシティ)、wは白色ノイズを表す。 Here, λ θ represents a first-order lag coefficient, C θ represents white noise intensity (intensity), and w represents white noise.

目標後輪舵角δr *は、下記の式6で表される。

Figure 2005324655
The target rear wheel steering angle δ r * is expressed by the following formula 6.
Figure 2005324655

フィードバック係数[k1k2k3k4k5]は、式5の制御対象において、評価関数Jを最小にするように例えば最適レギュレータより構成する。

Figure 2005324655
The feedback coefficient [k 1 k 2 k 3 k 4 k 5 ] is constituted by, for example, an optimal regulator so as to minimize the evaluation function J in the controlled object of Expression 5.
Figure 2005324655

最適レギュレータの詳細は、例えば、文献"最適制御入門 加藤寛一郎著 東京大学区出版会 1987年"を参照のこと。   For details of the optimal regulator, see, for example, the document "Introduction to Optimal Control" by Kanichiro Kato, Tokyo University Press 1987.

式7中のRは制御の強さを調整するパラメータである。これはヨー角変位分(定常値に対する変位分)Δφrに対する係数(一般に重みと呼ばれる。)となっており、この値を大きくするほど、Δφrが発生しにくくなるように、フィードバック係数が設定される。 R in Equation 7 is a parameter for adjusting the strength of control. This is a coefficient (generally called a weight) for the yaw angle displacement (displacement relative to the steady value) Δφ r , and the feedback coefficient is set so that Δφ r is less likely to occur as this value is increased. Is done.

ここで、図4に示すように、制御強さのパラメータRを車速v依存とし、高速ほど大きくなるように(制御を強めるように)設定してもよい。   Here, as shown in FIG. 4, the parameter R of the control strength may be set to be dependent on the vehicle speed v, and may be set so as to increase (increase the control) as the speed increases.

また、図5に示すように、制御強さのパラメータRを操舵角θ依存とし、操舵角θが大きくなるほど小さくなるように(制御を弱めるように)設定してもよい。   Further, as shown in FIG. 5, the control strength parameter R may be set to depend on the steering angle θ, and may be set so as to decrease as the steering angle θ increases (so that the control is weakened).

さらに、図6に示すように、制御強さのパラメータRを操舵角速度θ'依存とし、操舵角速度θ'が大きくなるほど小さくなるように(制御を弱めるように)設定してもよい。   Furthermore, as shown in FIG. 6, the parameter R of the control strength may be set to depend on the steering angular velocity θ ′, and may be set so as to decrease (decrease control) as the steering angular velocity θ ′ increases.

加えて、分岐路等、自車両の走行する車線の認識ができないもしくは難しい状況では、後輪制御を一時停止してもよい。   In addition, the rear wheel control may be temporarily stopped in situations where it is difficult or difficult to recognize the lane in which the host vehicle is traveling, such as a branch road.

[従来車両の問題点]
図7は、後輪操舵含めた車両一般の車線変更時の車両挙動を示す図である。
まず、(a)で操舵が始まると、車両は車線に対するヨー角を変化させ、同時に重心点が横に移動を始める。ヨー角、横Gの挙動は、車両の特性、例えば車重、ヨー慣性モーメント、前後輪タイヤのコーナリングスティッフネス、重心位置、その他、車速や路面μに影響を受ける。
[Problems with conventional vehicles]
FIG. 7 is a diagram showing vehicle behavior when a lane change of a vehicle including rear wheel steering is performed.
First, when steering is started in (a), the vehicle changes the yaw angle with respect to the lane, and at the same time, the center of gravity starts to move sideways. The behavior of the yaw angle and lateral G is affected by vehicle characteristics such as vehicle weight, yaw moment of inertia, cornering stiffness of front and rear tires, center of gravity, and other factors, as well as vehicle speed and road surface μ.

また、後輪操舵を有する車両(以後、4WS車と呼ぶ。)においては、後輪操舵の制御により、それらの挙動は変化する。例えば、後輪を前輪と同相に切る4WS車では、ヨー角の発生を小さく抑えることができる。すなわち、図8のようにあたかも蟹歩きに似た状態で車線変更を行うことができる。   Further, in a vehicle having rear wheel steering (hereinafter referred to as a 4WS vehicle), the behavior thereof is changed by control of rear wheel steering. For example, in a 4WS vehicle that cuts the rear wheels in phase with the front wheels, the generation of the yaw angle can be kept small. That is, as shown in FIG. 8, the lane change can be performed in a state similar to walking.

しかしながら、ヨー角を発生させないように後輪を操舵することは従来手法では不可能である。仮に発生させない場合、図9のように、コーナリング中では横滑り角を発生させたまま走らざるを得なくなる。
まとめると、従来の車両(4WSを含む)では、(a)の段階でヨー角が発生する。
However, it is impossible with the conventional method to steer the rear wheels so as not to generate the yaw angle. If it is not generated, as shown in FIG. 9, the vehicle must run with a side slip angle generated during cornering.
In summary, in a conventional vehicle (including 4WS), a yaw angle is generated in the stage (a).

次に、(b)の横移動を経て、(c)のような車両を他の車線に収束させる状態に入る。ドライバは車体重心点が目標とする横位置(例えば目標車線の中心線)に一致するように、かつ、そのとき、車体の車線に対するヨー角が定常値(直線ではゼロ、コーナリングでは定常横滑り角)になるように、ハンドルを操作する必要がある。一連のハンドル操作で2つの物理量を制御しなければならないため、運転負荷の増大を招いている。   Next, after the lateral movement of (b), the vehicle as shown in (c) enters a state where it converges to another lane. The driver should make the vehicle center of gravity point coincide with the target lateral position (for example, the center line of the target lane), and at that time, the yaw angle with respect to the lane of the vehicle body is a steady value (zero for straight lines, steady side slip angle for cornering) It is necessary to operate the handle so that Since two physical quantities must be controlled by a series of steering wheel operations, the driving load is increased.

非常にゆっくりとした車線変更では、(b)のヨー角変化はさほど発生しないため、ドライバは横位置の制御に注意を払うことに集中できるが、車線変更が急になった場合、(b)でのヨー角変化は大きくなり、ドライバの運転負荷が増加することになる。   In a very slow lane change, the yaw angle change in (b) does not occur so much, so the driver can concentrate on paying attention to the lateral position control, but if the lane change becomes abrupt, (b) The change in yaw angle at this time increases, and the driving load on the driver increases.

また、車線追従も大きな意味で車線変更の一種ととらえることができ、同様の運転負荷をドライバに与えていると言える。わずかな横位置修正でもヨー角が発生してしまうため、ドライバはヨー角と横変位を同時に制御しなければならない。   Lane tracking can also be regarded as a kind of lane change in a large sense, and it can be said that a similar driving load is given to the driver. Even a slight lateral position correction causes a yaw angle, so the driver must control the yaw angle and lateral displacement at the same time.

[ヨー角維持制御作用]
これに対し、実施例1の車両用後輪操舵装置では、ヨー角変位分Δφrが発生しないように後輪操舵装置7を制御することにより、車線変更や車線追従走行時の横移動の際、ドライバに与える運転負荷を軽減している。
[Yaw angle maintenance control action]
On the other hand, in the vehicle rear wheel steering device according to the first embodiment, by controlling the rear wheel steering device 7 so that the yaw angle displacement Δφ r does not occur, the lane change or the lateral movement during the lane following traveling is performed. The driving load on the driver is reduced.

図10は、実施例1の車両用後輪操舵装置における曲線走行時の修正操舵の例を示す。
今、ドライバは車両横位置を右に所定値ずらすことを要求されているものとする(曲線の議論は直線部を含む一般的な考察のため、ここでは直線部の説明は省略する。同様な理由により、右操舵のみの考察とし、左操舵は省略する)。
(a)の定常状態では、ヨー角がθ発生しているものとする。
FIG. 10 shows an example of correction steering during curve traveling in the vehicle rear wheel steering apparatus according to the first embodiment.
Now, it is assumed that the driver is required to shift the vehicle lateral position to the right by a predetermined value (the discussion of the curve is a general consideration including the straight line portion, and the description of the straight line portion is omitted here). For reasons, only the right steering is considered, and the left steering is omitted).
In the steady state of (a), it is assumed that the yaw angle is θ .

車両を右にずらすため、ドライバは右にハンドルを切ると、後輪はヨー角変動が発生しないように操舵される。それが(b)の状態であり、制御の結果、ヨー角はφが維持される。ハンドルの切り方により横変位速度は変化するもののヨー角は変化しない。 In order to shift the vehicle to the right, when the driver turns the steering wheel to the right, the rear wheels are steered so that yaw angle fluctuation does not occur. That is the state (b), and as a result of control, the yaw angle is maintained at φrρ . Although the lateral displacement speed changes depending on how the steering wheel is turned, the yaw angle does not change.

(c)のように、横変位速度がゼロとなった瞬間、ヨー角は定常値φが維持されているため、それによる再度の横変位発生が生じない。 As shown in (c), at the moment when the lateral displacement speed becomes zero, the yaw angle is maintained at the steady-state value φ , so that no lateral displacement occurs again.

このように、ドライバは横変位のみに注意を払えばいいことになり、運転操作性が向上することになる。   Thus, the driver only needs to pay attention to the lateral displacement, and the driving operability is improved.

[車速に応じたヨー角維持制御強さの変更作用]
パラメータRを車速vに依存させて設定する効果を説明する。一般に低速では車両を車線に沿って走らせない状況が多い。例えば、車線外に車両を誘導するときには、ドライバは車両を車線に沿って走らせようとはしない。それとは逆に高速道路では車線に沿って走らせることが主たる状況となるため、低速では制御を弱め(もしくは制御をしない)、高速では強めることにより、操作性に優れた特性となる。
[Change of yaw angle maintenance control strength according to vehicle speed]
The effect of setting the parameter R depending on the vehicle speed v will be described. In general, at low speeds, there are many situations in which a vehicle cannot run along a lane. For example, when guiding a vehicle out of the lane, the driver does not attempt to drive the vehicle along the lane. On the other hand, driving on a highway along a lane is the main situation. Therefore, the control is weakened (or not controlled) at low speeds, and enhanced at high speeds, so that it has excellent operability.

[操舵角に応じたヨー角維持制御強さの変更作用]
パラメータRを操舵角θに依存させて設定する効果を説明する。ヨー角を定常値に保つ制御は、車線追従時や車線変更時にその効果を発揮する。しかし、事故車等があり、緊急回避等は車線に沿って走ってはいけない状況が考えられる。微小操舵領域に制御を制限することにより、車線追従や車線変更時の運転性と、上記緊急回避性とを両立できる。
[Change effect of yaw angle maintenance control strength according to steering angle]
The effect of setting the parameter R depending on the steering angle θ will be described. Control that keeps the yaw angle at a steady value is effective when following a lane or changing lanes. However, there are accident vehicles, etc., and emergency avoidance etc. can not be run along the lane. By restricting the control to the minute steering region, it is possible to achieve both the drivability at the time of lane tracking and lane change and the emergency avoidance.

[操舵角速度に応じたヨー角維持制御強さの変更作用]
パラメータRを操舵角速度θ'に依存させて設定する効果は操舵角θ依存と同様に、緊急回避時の操舵角速度が大きくなることに着目し、制御を操舵角速度が小さいときに制限することにより、車線追従や車線変更時の運転性と、上記緊急回避性とを両立できる。
[Change effect of yaw angle maintenance control strength according to steering angular velocity]
The effect of setting the parameter R depending on the steering angular velocity θ ′ is similar to the steering angle θ dependency, focusing on the fact that the steering angular velocity at the time of emergency avoidance increases, and by limiting the control when the steering angular velocity is small, It is possible to achieve both the drivability at the time of lane tracking and lane change and the above emergency avoidance.

また、本制御は自車両の車線が認識できることが前提であるため、高速分岐路等、自車線が認識しづらい状況では制御を積極的に中止することにより、誤操舵を効果的に防止できる。   Since this control is based on the premise that the lane of the host vehicle can be recognized, erroneous steering can be effectively prevented by actively stopping the control in situations where the host lane is difficult to recognize, such as a high-speed branch road.

次に、効果を説明する。
実施例1の車両用後輪操舵装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle rear wheel steering apparatus according to the first embodiment, the following effects can be obtained.

(1) プロセッサ6は、ドライバの操舵にかかわらず、車両の車線に対するヨー角を一定に保つように後輪操舵装置7を制御するため、車線変更や車線追従走行時における横移動の際、車両の車線に対するヨー角が一定に維持される。よって、ドライバは横変位のみに注意を払ってハンドル操作を行えばよいため、運転操作性に優れ、ドライバに運転負荷を与えない。   (1) The processor 6 controls the rear wheel steering device 7 so as to keep the yaw angle with respect to the lane of the vehicle constant regardless of the driver's steering. The yaw angle with respect to the lane is maintained constant. Therefore, the driver only needs to pay attention to the lateral displacement and perform the steering operation. Therefore, the driver is excellent in driving operability and does not impose a driving load on the driver.

(2) プロセッサ6は、低速ではヨー角維持制御の制御強さを弱める、または制御を停止するため、車速に応じて最適な後輪操舵を実施できる。   (2) Since the processor 6 weakens the control strength of the yaw angle maintenance control at low speed or stops the control, the processor 6 can perform the optimum rear wheel steering according to the vehicle speed.

(3) プロセッサ6は、前輪操舵角が微小操舵領域のとき、ヨー角維持制御を実施するため、車線追従や車線変更時の運転性と、緊急回避性とを両立できる。   (3) Since the processor 6 performs the yaw angle maintenance control when the front wheel steering angle is in the minute steering region, it is possible to achieve both operability during lane tracking and lane change and emergency avoidance.

(4) プロセッサ6は、前輪操舵角速度の絶対値が大きくなるにつれてヨー角維持制御の制御強さを弱める、または制御を一時停止するため、車線追従や車線変更時の運転性と、緊急回避性を両立できる。   (4) Since the processor 6 weakens the control strength of the yaw angle maintenance control or temporarily stops the control as the absolute value of the front wheel steering angular velocity increases, the operability and emergency avoidance at the time of lane tracking or lane change Can be compatible.

(5) プロセッサ6は、車線認識手段が車線を認識しないとき、ヨー角維持制御を一時停止するため、車両の車線に対するヨー角が検出できない場合の、後輪操舵装置7による誤操舵に起因する車両挙動の悪化を防止できる。   (5) Since the processor 6 temporarily stops the yaw angle maintenance control when the lane recognition means does not recognize the lane, the processor 6 is caused by erroneous steering by the rear wheel steering device 7 when the yaw angle with respect to the lane of the vehicle cannot be detected. Deterioration of vehicle behavior can be prevented.

実施例1の車両用後輪操舵装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a vehicle rear wheel steering apparatus according to a first embodiment. FIG. プロセッサ6の変動分算出部61を示す制御ブロック図である。4 is a control block diagram showing a variation calculation unit 61 of the processor 6. FIG. プロセッサ6の目標後輪舵角算出部62を示す制御ブロック図である。3 is a control block diagram showing a target rear wheel steering angle calculation unit 62 of a processor 6. FIG. 車速に応じたパラメータRの設定例である。It is an example of setting parameter R according to the vehicle speed. 操舵角に応じたパラメータRの設定例である。It is an example of setting of parameter R according to a steering angle. 操舵角速度に応じたパラメータRの設定例である。It is a setting example of the parameter R according to the steering angular velocity. 後輪操舵含めた車両一般の車線変更時の車両挙動を示す図である。It is a figure which shows the vehicle behavior at the time of the vehicle general lane change including rear-wheel steering. 4WS車両の車両挙動を示す図である。It is a figure which shows the vehicle behavior of a 4WS vehicle. 横滑り角の発生を示す図である。It is a figure which shows generation | occurrence | production of a skid angle. 実施例1の作用を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of the first embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 カメラ
2 画像処理装置
3 操舵角センサ
4 車速センサ
5 ヨーレイトセンサ
6 プロセッサ
61 変動分算出部
62 目標後輪舵角算出部
7 後輪操舵装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera 2 Image processing apparatus 3 Steering angle sensor 4 Vehicle speed sensor 5 Yaw rate sensor 6 Processor 61 Fluctuation calculation part 62 Target rear-wheel steering angle calculation part 7 Rear-wheel steering apparatus

Claims (5)

後輪操舵機構を制御する後輪操舵制御手段を備えた車両用後輪操舵装置において、
車両前方の車線を認識する車線認識手段と、
車両の車線に対するヨー角を検出するヨー角検出手段と、
を設け、
前記後輪操舵制御手段は、ドライバの操舵にかかわらず、車両の車線に対するヨー角を一定に保つように後輪操舵機構を制御するヨー角維持制御を行うことを特徴とする車両用後輪操舵装置。
In the vehicle rear wheel steering device including the rear wheel steering control means for controlling the rear wheel steering mechanism,
Lane recognition means for recognizing the lane ahead of the vehicle;
A yaw angle detection means for detecting a yaw angle with respect to the lane of the vehicle;
Provided,
The rear wheel steering control means performs the yaw angle maintenance control for controlling the rear wheel steering mechanism so as to keep the yaw angle with respect to the lane of the vehicle constant regardless of the driver's steering. apparatus.
請求項1に記載の車両用後輪操舵装置において、
前記後輪操舵制御手段は、低速ではヨー角維持制御の制御強さを弱める、または制御を停止することを特徴とする車両用後輪操舵装置。
In the vehicle rear wheel steering apparatus according to claim 1,
The vehicle rear wheel steering device according to claim 1, wherein the rear wheel steering control means weakens the control strength of the yaw angle maintenance control at a low speed or stops the control.
請求項1または請求項2に記載の車両用後輪操舵装置において、
前記後輪操舵制御手段は、前輪操舵角が微小操舵領域のとき、ヨー角維持制御を実施することを特徴とする車両用後輪操舵装置。
In the vehicle rear wheel steering device according to claim 1 or 2,
The vehicle rear wheel steering device according to claim 1, wherein the rear wheel steering control means performs yaw angle maintenance control when the front wheel steering angle is in a minute steering region.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の車両用後輪操舵装置において、
前記後輪操舵制御手段は、前輪操舵角速度の絶対値が大きくなるにつれてヨー角維持制御の制御強さを弱める、または制御を一時停止することを特徴とする車両用後輪操舵装置。
In the vehicle rear wheel steering device according to any one of claims 1 to 3,
The vehicle rear wheel steering apparatus characterized in that the rear wheel steering control means weakens the control strength of the yaw angle maintenance control or temporarily stops the control as the absolute value of the front wheel steering angular velocity increases.
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の車両用後輪操舵装置において、
前記後輪操舵制御手段は、車線認識手段が車線を認識しないとき、ヨー角維持制御を一時停止することを特徴とする車両用後輪操舵装置。
The vehicle rear wheel steering device according to any one of claims 1 to 4,
The vehicle rear wheel steering device, wherein the rear wheel steering control means temporarily stops the yaw angle maintenance control when the lane recognition means does not recognize the lane.
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