JP2009051349A - Travel support device and travel support method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の走行を支援する走行支援装置およびその方法に関する。 The present invention relates to a travel support apparatus and method for supporting travel of a vehicle.
従来より、車両の走行を支援する手法が知られている。例えば、特許文献1には、アシストトルクによるドライバーの違和感を最小限に抑えながら、障害物の回避操作を行う場合には必要なアシストトルクが得られる車両操作支援装置が開示されている。
Conventionally, a method for supporting driving of a vehicle is known. For example,
具体的には、ドライバーによる衝突回避操作を判定すると、自車が障害物を回避するのに必要な回避運動量を算出し、この回避運動量によって目標アシスト電流が修正される。これにより、ヨーレート偏差の絶対値が閾値以下であって車両挙動が安定している場合には、目標アシスト電流を低減するので、過剰なアシストによるドライバーの違和感を解消することができる。しかも、目標アシスト電流の低減量は、ドライバーによる衝突回避操作が判定された場合には、判定されない場合よりも小さく設定される。そのため、衝突回避操作が行われた緊急時に目標アシスト電流が低減され難くなり、障害物の回避を確実に行うことができる。
しかしながら、従来の手法によれば、ドライバーの操作意図によっては、システムによるアシストトルクによって、通常運転時とは大きく異なる操舵違和感が発生してしまうという不都合がある。 However, according to the conventional method, depending on the driver's intention to operate, there is an inconvenience that a steering discomfort greatly different from that during normal driving occurs due to the assist torque by the system.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、制御にともなうドライバーの違和感を抑制することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to suppress a driver's uncomfortable feeling associated with control.
かかる課題を解決するために、本発明は、回避軌道を追従して走行するように決定された回避制御量に基づいて、車両の運動状態を制御する車両制御手段と、ドライバーが、障害物を回避するための一次的な回避操作の後に車両の安定性を保持するための二次的な回避操作も考慮して、一次回避操作を実行している状態を安定回避意図として検出する回避意図検出手段と、回避意図検出手段によって安定回避意図が検出された場合に、車両制御手段による制御を補正する補正処理を行う補正手段とを有している。ここで、回避意図検出手段は、一次的な回避操作として第1の操舵方向へと操舵した後に中立方向に操舵を戻す状況において、操舵トルクが第1の方向に発生し、かつ、この操舵トルクが通常走行時の操舵トルクよりも大きい状況を安定回避意図として検出する In order to solve such a problem, the present invention provides a vehicle control means for controlling the motion state of a vehicle based on an avoidance control amount determined so as to follow an avoidance trajectory and a driver. Intention avoidance detection for detecting a state where the primary avoidance operation is being executed as a stable avoidance intention in consideration of a secondary avoidance operation for maintaining the stability of the vehicle after the primary avoidance operation for avoiding And a correction means for performing a correction process for correcting the control by the vehicle control means when the intention to avoid the stability is detected by the avoidance intention detection means. Here, the avoidance intention detection means generates the steering torque in the first direction in a situation where the steering is returned to the neutral direction after steering in the first steering direction as a primary avoidance operation, and the steering torque Is detected as intention to avoid stability
本発明によれば、回避制御が介入している状態であっても、ドライバーの安定回避意図があるか否かを判断できるので、制御に対する違和感を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to determine whether or not the driver has an intention of avoiding stability even when avoidance control is intervening, so that it is possible to reduce a sense of incongruity with respect to control.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態にかかる走行支援装置が適用された車両のステアリング装置の主要部を模式的に示す構成図である。ドライバーによってハンドル1が操作された場合、その操作は、ステアリング装置を介して、車輪(例えば、前輪)2に伝達される。本実施形態のステアリング装置は、アクチュエータであるアシストモータ3からの動力によってドライバーの操舵をアシストする電動パワーステアリング装置である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a main part of a steering apparatus for a vehicle to which a driving support apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. When the
このステアリング装置において、ハンドル1と車輪2との間の操舵系は機械的に連結されており、この操舵系は、ステアリングシャフト4と、ピニオンシャフト5と、ラック6と、タイロッド7とを主体に構成されている。ステアリングシャフト4の上端には、ハンドル1が取付けられており、その下端には、ピニオンシャフト5が取付けられている。このピニオンシャフト5の下端、つまりピニオンは、車幅方向に延在して設けられたラック6に噛合している。このラックアンドピニオン機構により、ハンドル1(ステアリングシャフト4およびピニオンシャフト5)の回転運動が、ラック6の直進運動(並進運動)へと変換される。ラック6の両端には、タイロッド7を介して車輪2に設けられたナックルアーム(図示せず)が接続されており、ラック6が水平方向に移動(並進運動)することにより車輪2に舵角が与えられる。
In this steering apparatus, the steering system between the
また、ステアリング装置には、アシストモータ3が設けられており、このアシストモータ3からの動力が操舵系(例えば、ラック6)に伝達されることにより、ドライバーの操舵をアシストするアシストトルクが加えられる。すなわち、操舵系には、ドライバーによる操舵トルクに加え、アシストモータ3によるアシストトルクが加えられる。 Further, the steering device is provided with an assist motor 3, and the power from the assist motor 3 is transmitted to a steering system (for example, the rack 6), whereby an assist torque for assisting the driver's steering is applied. . That is, the assist torque from the assist motor 3 is applied to the steering system in addition to the steering torque from the driver.
図2は、本発明の実施形態にかかる走行支援装置10の構成を示すブロック図である。この走行支援装置10は、障害物への衝突回避といったシーンにおいて、アクチュエータを制御して車両の運動状態を制御することにより走行支援を行う装置であり、検出系と、コントローラ30と、アクチュエータ40とを主体に構成されている。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the
検出系は、走行支援に必要な各種の情報を検出する機能を担っており、各種のセンサなどで構成されている。検出系によって検出された情報は、コントローラ30に入力される。
The detection system has a function of detecting various types of information necessary for driving support, and includes various types of sensors. Information detected by the detection system is input to the
レーダ20は、車両の進行方向における対象物までの距離情報を検出しており、レーザレーダやミリ波レーダなどを用いることができる。カメラ21は、車両の進行方向における景色を撮像することにより、撮像画像を出力する。カメラ21から出力された撮像画像は画像処理装置22に入力される。画像処理装置22は、撮像画像に対して画像処理を施すことにより、車両の進行方向における対象物を識別する対象物識別情報を検出する。レーダ20と、カメラ21および画像処理装置22とにより、車両の周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段が構成される。
The
ヨーレートセンサ23は、車両のヨーレート(ヨー角速度)、すなわち、車両の重心を通る鉛直軸まわりの回転角変化の速さを検出する。Gセンサ24は、車両の前後方向(車長方向)の加速度(以下「前後加速度」という)を検出するとともに、車両の横方向(車幅方向)の加速度(以下「横加速度」という)を検出する。車輪速センサ25は、車輪2の回転速度を検出することにより、車両の速度(車速)を検出する。ヨーレートセンサ23と、Gセンサ24と、車輪速センサ25とにより、車両の運動状態を検出する運動状態検出手段が構成される。
The
操舵角センサ8は、図1に示すステアリングシャフト4に取り付けられており、ドライバーが操作するハンドル1の回転角を操舵角として検出する。この操舵角は、直進走行に対応するハンドル1の中立状態を基準として、左方向または右方向といった操舵方向とともに操舵角を検出する。操舵トルクセンサ9は、図1に示すステアリングシャフト4に取り付けられており、ドライバーのハンドル操作によって加えられる操舵トルクを検出する。この操舵トルクは、直進走行に対応するハンドル1の中立状態を基準として、左方向または右方向といった操舵方向とともに操舵トルクを検出する。ブレーキセンサ26は、ドライバーによるブレーキペダルの操作の有無をブレーキ情報として検出するセンサである。操舵角センサ8と、操舵トルクセンサ9とにより、ド操舵を含むドライバーの運転操作を検出する操作検出手段が構成される。
The
図3は、コントローラ30の機能的な構成を示すブロック図である。コントローラ30としては、CPU、ROM、RAM、I/Oインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。コントローラ30は、これを機能的に捉えた場合、走行環境検出部31と、走行環境認識部(走行環境認識手段)32と、運動状態検出部33と、回避軌道生成部(回避軌道生成手段)34と、操作量検出部35と、回避軌道選択部(回避軌道選択手段)36と、回避意図検出部(回避意図検出手段)37と、制御量補正部(補正手段)38と、車両制御部(車両制御手段)39とを有している。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
走行環境検出部31は、レーダ20からの検出信号を読み込むとともに、画像処理装置22からの処理結果を読み込む。走行環境検出部31によって読み込まれた情報は、走行環境認識部32に対して出力される。走行環境認識部32は、車両の周囲の走行環境に基づいて、自車両と衝突する可能性がある対象物を障害物として認識する。走行環境認識部32による認識結果は、主として回避軌道生成部34に対して出力される。運動状態検出部33は、ヨーレートセンサ23、Gセンサ24および車輪速センサ25からの検出信号を読み込むとともに、この情報を回避軌道生成部34に対して出力する。回避軌道生成部34は、車両の周囲の走行環境と、車両の運動状態とに基づいて、障害物との衝突を回避するための回避軌道を複数生成する。回避軌道生成部34によって生成された複数の回避軌道は、回避軌道選択部36に対して出力される。操作量検出部35は、操舵角センサ8、操舵トルクセンサ9およびブレーキセンサ26からの検出信号を読み込むとともに、この情報を回避軌道選択部36および回避意図検出部37に対して出力する。回避軌道選択部36は、ドライバーの運転操作に基づいて、生成された複数の回避軌道のなかから、ドライバーの運転操作に適合する回避軌道を選択する。回避軌道選択部36によって選択された回避軌道は、車両制御部39に対して出力される。回避意図検出部37は、安定回避意図を検出し、この検出結果を制御量補正部38に対して出力する。ここで、安定回避意図は、ドライバーが、障害物を回避するための一次的な回避操作の後に車両の安定性を保持するための二次的な回避操作も考慮して、一次回避操作を実行している状態である。制御量補正部38は、安定回避意図が検出された場合に、車両制御部39による制御を補正する補正処理を行う。車両制御部39は、回避軌道選択部36によって選択された回避軌道を追従して走行するように決定された回避制御量に基づいて、アクチュエータ40を制御することにより、車両の運動状態を制御する(回避制御)。
The traveling
アクチュエータ40は、車両の運動状態を調整する機能を担っており、車両に制動力(前後加速度)を付与するブレーキアクチュエータ、タイヤに横力を付与する(すなわち、車両に横加速度を付与する)操舵アクチュエータなどによって構成されている。ここで、図1に示すように、ステアリング装置を構成するアシストモータ3も操舵アクチュエータに含まれる。
The
図4は、本発明の第1の実施形態にかかる走行支援方法の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、車両のイグニッションスイッチがオンされると呼び出され、所定の周期で実行される。 FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of the driving support method according to the first embodiment of the present invention. The process shown in this flowchart is called when the ignition switch of the vehicle is turned on, and is executed at a predetermined cycle.
ステップ10(S10)において、走行環境認識部32は、走行環境を認識する。具体的には、走行環境認識部32は、車両が走行可能な領域(走行路)と、その走行路内に存在する対象物とを認識する。走行環境認識部32は、走行環境検出部31が読み込んだ情報、すなわち、車両進行方向における距離情報、および、車両進行方向における対象物識別情報に基づいて、走行環境の認識を行う。
In step 10 (S10), the traveling
ステップ11(S11)において、走行環境認識部32は、認識された対象物のうち、衝突の可能性がある障害物が存在するか否かを判定する。この判定は、所定時間後の車両位置と、所定時間後の対象物位置とを比較することにより行われる。このステップ11において肯定判定された場合、すなわち、障害物が存在する場合には、ステップ12(S12)に進む。一方、ステップ11において否定判定された場合、すなわち、障害物が存在しない場合には、ステップ12以降の処理をスキップして、本ルーチンを抜ける。
In step 11 (S11), the traveling
ステップ12において、走行環境認識部32は、障害物に衝突するまでの時間(以下「衝突予測時間」という)Tttcを算出する。衝突予測時間Tttcは、車両の車速、障害物までの距離、車両の減速度などを考慮して、予め設定された演算式に基づいて一義的に決定される。
In
ステップ13(S13)において、回避軌道生成部34は、衝突予測時間Tttcが第1の判定時間Tth1よりも小さいか否かを判断する。衝突予想時間Tttcが長い、すなわち、自車両が障害物に到達するまでの時間が長い場合には、ドライバーの運転操作により障害物との衝突が回避され、衝突の可能性が低く、積極的に回避制御を行う必要性は低い。そこで、このステップ13において、衝突予測時間Tttcと第1の判定時間Tth1とを比較することにより、走行支援を行うべき状況であるか否かを判断する。このステップ13において肯定判定された場合、すなわち、衝突予測時間Tttcが第1の判定時間Tth1より小さい場合には(Tttc<Tth1)、ステップ14(S14)に進む。一方、ステップ13において否定判定された場合、すなわち、衝突予測時間Tttcが第1の判定時間Tth1以上の場合には(Tttc≧Tth1)、ステップ14以降の処理をスキップして、本ルーチンを抜ける。
In step 13 (S13), the avoidance
図5は、回避軌道の説明図である。ステップ14において、回避軌道生成部34は、走行環境および車両の運動状態に基づいて、障害物Obとの衝突を回避するための回避軌道を複数生成する。同図に示すように、回避軌道生成部34は、ドライバーが左方向への操舵を行う場合に適合する回避軌道Le1、ドライバーが右方向への操舵を行う場合に適合する回避軌道Le2、ドライバーが制動を行う場合に適合する回避軌道Le3をそれぞれ生成する。この場合、走行路内に回避軌道が収まらない場合や、ドライバーの操作では障害物Obを回避できないと判断した場合には、回避軌道の生成は行わない。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the avoidance trajectory. In step 14, the avoidance
制動操作に適合する回避軌道Le3を生成する場合、回避軌道生成部34は、まずドライバーによる制動(すなわち、その減速度)によって障害物Obへの衝突を回避できるか否かを計算する。そして、回避軌道生成部34は、衝突回避可能な場合には、減速のみの回避軌道を生成し、一方、衝突回避不可能な場合には、必要最低限の横力を車輪2に発生させることで障害物Obへの衝突を回避することができる回避軌道を生成する。この場合、タイヤ特性を考慮した上限値を予め設定しておき、タイヤの限界を超えるような横力が必要となる場合は回避軌道を生成しない。
When generating the avoidance trajectory Le3 suitable for the braking operation, the avoidance
一方、操舵操作に適合する回避軌道Le1,Le2を生成する場合、回避軌道生成部34は、車両の運動状態やタイヤ特性などを考慮した横加速度を設定し、この横加速度を付加する車両制御によって実現される軌道を回避軌道として生成する。この場合、制動を付加しなくても衝突を回避できる場合であっても、障害物Obの近くを車両が通過する際になるべく速度を落として通過したほうが安全なので、横加速度とともに制動力を付加する車両制御によって実現される軌道を回避軌道として生成してもよい。
On the other hand, when generating avoidance trajectories Le1 and Le2 suitable for the steering operation, the avoidance
ステップ15(S15)において、回避軌道選択部36は、ドライバーによって何らかの操作が行われたか否かを判断する。具体的には、回避軌道選択部36は、操作量検出部35が読み込んだ情報、すなわち、操舵角およびブレーキ情報を参照し、ドライバーによる操作の有無を判断する。ステップ15において否定判定された場合、すなわち、ドライバーによって操作が行われていない場合には、ステップ16(S16)に進む。一方、ステップ15において肯定判定された場合、すなわち、ドライバーによって操作が行われている場合には、ステップ16の処理をスキップして、ステップ17(S17)に進む。
In step 15 (S15), the avoidance
ステップ16において、回避軌道選択部36は、衝突予測時間Tttcが第2の判定時間Tth2よりも小さいか否かが判断される。この第2の判定時間Tth2は、図8に示すように、生成された回避軌道Le1〜Le3のうち、最も遅く回避制御が開始される地点P1に到達したときの障害物Obまでの衝突予測時間である。このステップ16において否定判定された場合、すなわち、衝突予測時間Tttcが第2の判定時間Tth2以上の場合には(Tttc≧Tth2)、ステップ17(S17)に進む。一方、ステップ16において肯定判定された場合、すなわち、衝突予測時間Tttcが第2の判定時間Tth2より小さい場合には(Tttc<Tth2)、ステップ15の処理に戻る。
In
ステップ17において、回避軌道選択部36は、生成されている複数の回避軌道のなかから、回避軌道を選択する。具体的には、回避軌道選択部36は、ドライバーによって操作が行われている場合には、回避軌道Le1〜Le3の候補の中から、ドライバーの操作に適合する回避軌道を選択する。一方、ドライバーによって操作が行われていない場合には、ドライバーが操作を開始する地点が、いずれの回避軌道Le1〜Le3に関する制御開始の地点よりも障害物Obに近い状態となるので、回避軌道Le1〜Le3の候補の中から、制御開始地点が最も障害物Obに近い回避軌道を選択する。
In
ステップ18(S18)において、車両制御部39は、回避制御を開始し、選択された回避軌道に基づいて、この回避軌道を追従するようにアクチュエータ40を制御する。例えば、車両制御部39は、アシストモータ3を制御して、回避軌道へ追従するようなアシストトルクを操舵系に付与する。
In step 18 (S18), the
ステップ19(S19)において、走行環境認識部32は、回避が終了し、障害物Obとの衝突の可能性がなくなったか否かを判断する。このステップ19において肯定判定された場合、すなわち、衝突の可能性がない場合には、ステップ20(S20)に進む。一方、ステップ19において否定判定された場合、すなわち、衝突の可能性がある場合には、ステップ20以降の処理をスキップして、本ルーチンを抜ける。
In step 19 (S19), the traveling
ステップ20において、回避意図検出部37は、操作量検出部35が読み込んだ情報、すなわち、操舵角および操舵トルクに基づいて、操舵角速度および操舵トルクを特定する。具体的には、操舵角速度は、単位時間当たりの操舵角の変化量として特定され、操舵トルクは読み込まれた値がそのまま特定される。
In
ステップ21(S21)において、回避意図検出部37は、ドライバーによる操舵の状況が、戻し操舵中であるか否かを判断する。ここで、戻し操舵は、一次的な回避操作として第1の操舵方向(例えば、左方向)へと操舵した後(より具体的には、最初の最大操舵角の後)に、中立方向(例えば、右方向)に操舵を戻している状態である。ステップ21において肯定判定された場合、すなわち、戻し操舵中である場合には、ステップ22(S22)に進む。一方、ステップ21において否定判定された場合、すなわち、戻し操舵に到達していない場合には、ステップ19に戻る。
In step 21 (S21), the avoidance
ステップ22において、回避意図検出部37は、操舵トルクが判定条件を具備しているか否かを判断する。具体的には、回避意図検出部37は、操舵角速度とは逆方向に、判定トルクTrqよりも大きな操舵トルクが発生しているか否かを判断する。この判定トルクTrqは、現在の操舵トルクが通常走行時(すなわち、非回避制御時)の操舵トルクよりも大きいか否かを判断する判定値であり、下式に示す演算式により算出される。
In
(数式1)
Trq = J×θacc
ここで、Jは、操舵系において、操舵トルクセンサ9を基準としてアシストモータ3とは反対側にある系に作用する慣性モーメントである。θaccは、操舵角加速度である。
(Formula 1)
Trq = J x θacc
Here, J is a moment of inertia acting on a system on the opposite side of the assist motor 3 with respect to the
このステップ22において肯定判定された場合、すなわち、操舵トルクが判定トルクTrqよりも大きい場合には、ステップ22に進む。一方、ステップ22において否定判定された場合、すなわち、操舵トルクが判定トルク以下の場合には、ステップ19に戻る。
If an affirmative determination is made in
ステップ23(S23)において、制御量補正部38は、車両制御部39に対して回避制御を中止させ、これにより、回避軌道へ追従するアシストトルクの付与を中止させる(補正処理)。
In step 23 (S23), the control
ステップ24(S24)において、制御量補正部38は、車両制御部39に対して、操舵角に応じた操舵トルクの特性が通常走行時よりも早い応答性となるよう、アシストトルクの制御特性の変更を指示する(補正処理)。具体的には、図6に示すように、操舵中立付近における操舵トルクの不感帯を通常走行時のよりも狭めるとともに、操舵角に応じた操舵トルクの発生量が通常走行時より大きくなるように、アシストトルクの制御特性を変更する。これにより、車両制御部39は、この処理以降、通常走行時の操舵トルクの特性Ssよりも早い応答性の操舵トルクの特性Srとなるように、アシストトルクを付与する。
In step 24 (S24), the control
ステップ25(S25)において、走行環境認識部32は、回避が終了し、障害物Obとの衝突の可能性がなくなったか否かを判断する。このステップ25において肯定判定された場合、すなわち、衝突の可能性がない場合には、本ルーチンを抜ける。この場合、制御量補正部38は、車両制御部39に対して、変更されているアシストトルク特性を、通常走行時のアシストトルク特性Ss(図6参照)への変更を指示する。一方、ステップ25において否定判定された場合、すなわち、衝突の可能性がある場合には、所定時間後にステップ25に戻り同様の判断を行う。
In step 25 (S25), the traveling
このように本実施形態において、回避意図検出部37は、ドライバーが、障害物Obを回避するための一次的な回避操作の後に車両の安定性を保持するための二次的な回避操作も考慮して、一次回避操作を実行している状態を安定回避意図として検出する。そして、安定回避意図が検出された場合には、車両制御部39による制御を補正する補正処理が制御量補正部38によって行われる。この場合、回避意図検出部37は、一次的な回避操作として第1の操舵方向へと操舵した後に中立方向に操舵を戻す状況において、操舵トルクが第1の方向に発生し、かつ、この操舵トルクが通常走行時の操舵トルクよりも大きい状況を安定回避意図として検出する。
Thus, in this embodiment, the avoidance
かかる構成によれば、回避制御が介入している状態であっても、ドライバーの安定回避意図があるか否かを判断できるので、制御に対する違和感を低減することができる(1,6)。 According to such a configuration, it is possible to determine whether or not the driver has an intention of avoiding stability even when the avoidance control is intervening, and it is possible to reduce a sense of incongruity with respect to the control (1, 6).
図7は、本実施形態の走行支援を行わないケースでの操舵角と操舵トルクとの関係を示す説明図である。同図において、上段は操舵角の時系列推移を示し、下段は操舵トルクの時系列推移を示す。同図上段において、操舵角推移Ls3(一点鎖線)は、障害物Obとの衝突を回避しようと生成される回避軌道に対応する目標操舵角であり、車両制御部39は、ステップ19(図4参照)における制御開始以降は、目標操舵角に応じたアシストトルクを操舵系に付与する。これに対して、同図上段において、操舵角推移Ls1(破線)および操舵角推移Ls2は、実際にドライバーによってなされた操作に対応する操舵角の推移を示している。ドライバーが障害物Obを発見するのが遅れた場合には、回避操舵の緊急性が増加するため、操舵角推移Ls1に示すように、急操舵、大舵角、かつ、操舵角を一定に保持する時間のほとんど見られない操舵パターンとなる。これに対して、ドライバーが障害物Obを手前から認識している場合には、障害物Obを回避した後の走行軌道まで予測をして操舵操作を行っているため、操舵角推移Ls2で示すような操舵パターンとなる。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the steering angle and the steering torque in the case where the driving support of this embodiment is not performed. In the figure, the upper stage shows the time series transition of the steering angle, and the lower stage shows the time series transition of the steering torque. In the upper part of the figure, the steering angle transition Ls3 (dashed line) is the target steering angle corresponding to the avoidance trajectory generated to avoid the collision with the obstacle Ob, and the
操舵角推移Ls1に示す操舵パターンが発生した場合は、それが直前の障害物Obを回避することだけを考慮した回避操作であるならば、障害物Obとの衝突を回避するアシストトルクを付与し続けることはドライバーの回避操作を支援することになる。また、ドライバーが手前から障害物Obを認識していたのならば、障害物Obとの衝突を回避するアシストトルクを発生し続けたとしても、操舵操作の方向と操舵トルクの発生する方向とが通常運転時と同様にほぼ同じ向きに発生する。そのため、通常時の操舵操作と比較して、操舵反力の大きさに違いがあったとしても、ドライバーの操作に悪影響を及ぼすような違和感を与えることは少ない。 If the steering pattern indicated by the steering angle transition Ls1 occurs, if it is an avoidance operation that only considers avoiding the immediately preceding obstacle Ob, an assist torque for avoiding a collision with the obstacle Ob is applied. Continuing will support the driver's avoidance operation. Further, if the driver has recognized the obstacle Ob from the front, the direction of the steering operation and the direction in which the steering torque is generated can be determined even if the assist torque for avoiding the collision with the obstacle Ob is continuously generated. It occurs in almost the same direction as during normal operation. For this reason, even if there is a difference in the magnitude of the steering reaction force compared to the normal steering operation, it is less likely to give a sense of discomfort that adversely affects the driver's operation.
これに対して、操舵角推移Ls2に示す操舵パターンが発生した場合は、ドライバーの操作で障害物Obとの衝突を回避できるにもかかわらずアシストトルクを付加してしまい、一次回避操舵の後半(図中のB区間)では、操舵操作の方向と操舵トルクの発生する方向とが逆向きになってしまい、通常運転時とは大きく異なる操舵違和感が発生してしまう。また、システムの目標操舵角とドライバーの意図する操舵角との乖離も次第に大きくなる可能性が高くなるため、回避操作時の操舵違和感を与えるようになってしまう。そこで、図中のB区間、すなわち、操舵操作の方向と操舵トルクの方向とが逆向きになるようなシーンでは、操舵違和感を助長するものとして、障害物Obとの衝突を回避するためのアシストトルクは不要である判断して、ドライバーは意図的な回避操舵をしていると判断する。 On the other hand, when the steering pattern indicated by the steering angle transition Ls2 occurs, the assist torque is added even though the collision with the obstacle Ob can be avoided by the driver's operation, and the second half of the primary avoidance steering ( In the section (B) in the figure, the direction of steering operation and the direction in which steering torque is generated are reversed, and a feeling of steering discomfort significantly different from that during normal driving occurs. Further, since there is a high possibility that the deviation between the target steering angle of the system and the steering angle intended by the driver will gradually increase, a feeling of steering discomfort during the avoidance operation will be given. Therefore, in the B section in the figure, that is, in a scene where the direction of the steering operation and the direction of the steering torque are reversed, the assist for avoiding the collision with the obstacle Ob is assumed to promote the steering discomfort. Judging that the torque is unnecessary, it is determined that the driver is performing intentional avoidance steering.
これに対して、図中のA区間で示されているように、操舵操作の方向と操舵トルクの方向とが同じ場合は、障害物Obとの衝突を回避するためのアシストトルクは必要であると判断して、ドライバーは意図的な回避操舵をしていないと判断する。ここで、ドライバーが意図的な操作をしていたとしても、アシストトルクを付与させても操舵違和感への影響は少ないと判断する。 On the other hand, as shown in section A in the figure, when the direction of the steering operation is the same as the direction of the steering torque, an assist torque for avoiding a collision with the obstacle Ob is necessary. Therefore, it is determined that the driver is not performing intentional avoidance steering. Here, even if the driver performs an intentional operation, it is determined that there is little influence on the steering discomfort even if the assist torque is applied.
また、本実施形態によれば、車両制御部39は、ドライバーの操舵を補助するアシストトルクを操舵系に付与する制御を行っている。ここで、制御量補正部38は、補正処理として、回避制御量に基づいた制御(回避制御)を中止させるとともに、操舵角に応じた操舵トルクの特性が通常走行時よりも早い応答性となるように、アシストトルクの制御特性を変更する。具体的には、アシストトルクの制御特性は、操舵中立付近における操舵トルクの不感帯を通常走行時よりも狭めるとともに、操舵角に応じた操舵トルクの発生量が通常走行時より大きくなるように変更させられる。
Further, according to the present embodiment, the
図8は、本実施形態の走行支援を行うケースでの操舵角と操舵トルクとの関係を示す説明図である。同図に示すように、安定回避意図の検出にともなう補正処理により、操舵トルクが破線で示すように変更されるので、C期間においてドライバーに与えられる操舵の違和感を低減することができる。また、通常走行時よりも操舵トルクの応答性が高くなるように、アシストトルクの制御特性を変更することで、ドライバーに操作の安心感を与えることができる(2,3)。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the steering angle and the steering torque in the case where the driving support of the present embodiment is performed. As shown in the figure, the steering torque is changed as indicated by the broken line by the correction process accompanying the detection of the intention to avoid stability, so that the uncomfortable feeling of steering given to the driver during the period C can be reduced. Further, by changing the control characteristics of the assist torque so that the response of the steering torque is higher than that during normal driving, it is possible to give the driver a sense of security in operation (2, 3).
また、本実施形態によれば、安定回避意図が検出されない場合には、車両制御手段による制御を補正しない。かかる構成によれば、安定回避意図を有しないドライバーに対して、適切なアシストトルクを与えることができる(4)。 Further, according to the present embodiment, when the intention to avoid stability is not detected, the control by the vehicle control means is not corrected. According to this configuration, an appropriate assist torque can be given to a driver who does not intend to avoid stability (4).
(第2の実施形態)
図9は、本発明の第2の実施形態にかかる走行支援方法の手順を示すフローチャートである。第2の実施形態に係る走行支援装置が、第1の実施形態のそれと相違する点は、走行支援方法における手順である。なお、上述した実施形態と重複する説明は省略することとし、以下相違点を中心に説明を行う。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a flowchart showing the procedure of the driving support method according to the second embodiment of the present invention. The driving support device according to the second embodiment is different from that of the first embodiment in the procedure in the driving support method. In addition, the description which overlaps with embodiment mentioned above shall be abbreviate | omitted, and demonstrates below centering on difference.
本実施形態では、ステップ22の肯定判定に引き続き、ステップ26(S26)の処理が追加されている。ステップ26において、制御量補正部38は、操作量検出部35によって読み込まれた操舵角を参照し、この操舵角が中立状態となったか否かを判断する。このステップ26において肯定判定された場合、すなわち、操舵角が中立状態に戻った場合には、ステップ23に進む。一方、ステップ26において否定判定された場合、すなわち、操舵角が中立状態に戻っていない場合には、ステップ19に戻る。
In this embodiment, the process of step 26 (S26) is added following the affirmative determination of
このように本実施形態において、制御量補正部38は、操舵角が中立状態となったことを条件として、補正処理を行う。かかる構成によれば、操舵角が中立状態となったタイミングで、補正処理が行われるので、制御ロジックが切り替わる際の違和感をドライバーに与えにくくすることができる(5)。
As described above, in the present embodiment, the control
1 ハンドル
2 車輪
3 アシストモータ
4 ステアリングシャフト
5 ピニオンシャフト
6 ラック
7 タイロッド
8 操舵角センサ
9 操舵トルクセンサ
10 走行支援装置
20 レーダ
21 カメラ
22 画像処理装置
23 ヨーレートセンサ
24 Gセンサ
25 車輪速センサ
26 ブレーキセンサ
30 コントローラ
31 走行環境検出部
32 走行環境認識部
33 運動状態検出部
34 回避軌道生成部
35 操作量検出部
36 回避軌道選択部
37 回避意図検出部
38 操作量補正部
39 車両制御部
40 アクチュエータ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
車両の周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
前記走行環境検出手段の検出結果に基づいて、自車両と衝突する可能性がある対象物を障害物として認識する走行環境認識手段と、
車両の運動状態を検出する運動状態検出手段と、
前記走行環境検出手段の検出結果と、前記運動状態検出手段の検出結果とに基づいて、前記走行環境認識手段によって認識された障害物との衝突を回避するための回避軌道を複数生成する回避軌道生成手段と、
操舵を含むドライバーの運転操作を検出する操作検出手段と、
前記操作検出手段の検出結果に基づいて、前記回避軌道生成手段において生成された複数の回避軌道のなかから、ドライバーの運転操作に適合する回避軌道を選択する回避軌道選択手段と、
前記回避軌道選択手段によって選択された回避軌道を追従して走行するように決定された回避制御量に基づいて、車両の運動状態を制御する車両制御手段と、
ドライバーが、障害物を回避するための一次的な回避操作の後に車両の安定性を保持するための二次的な回避操作も考慮して、前記一次な回避操作を実行している状態を安定回避意図として検出する回避意図検出手段と、
前記回避意図検出手段によって安定回避意図が検出された場合に、車両制御手段による制御を補正する補正処理を行う補正手段とを有し、
前記回避意図検出手段は、前記一次的な回避操作として第1の操舵方向へと操舵した後に中立方向に操舵を戻す状況において、操舵トルクが前記第1の方向に発生し、かつ、当該操舵トルクが通常走行時の操舵トルクよりも大きい状況を前記安定回避意図として検出することを特徴とする走行支援装置。 In a driving support device that supports driving of a vehicle,
Driving environment detection means for detecting the driving environment around the vehicle;
Based on the detection result of the travel environment detection means, travel environment recognition means for recognizing an object that may collide with the host vehicle as an obstacle,
Motion state detection means for detecting the motion state of the vehicle;
An avoidance trajectory that generates a plurality of avoidance trajectories for avoiding a collision with an obstacle recognized by the travel environment recognition means based on the detection result of the travel environment detection means and the detection result of the motion state detection means. Generating means;
Operation detecting means for detecting a driver's driving operation including steering;
An avoidance trajectory selection means for selecting an avoidance trajectory suitable for the driving operation of the driver from a plurality of avoidance trajectories generated by the avoidance trajectory generation means based on the detection result of the operation detection means;
Vehicle control means for controlling the motion state of the vehicle based on the avoidance control amount determined to travel following the avoidance path selected by the avoidance path selection means;
The state where the driver is executing the primary avoidance operation in consideration of the secondary avoidance operation for maintaining the stability of the vehicle after the primary avoidance operation for avoiding the obstacle is stabilized. Avoidance intention detection means for detecting as avoidance intention;
Correction means for performing correction processing for correcting the control by the vehicle control means when a stable avoidance intention is detected by the avoidance intention detection means,
The avoidance intention detection means generates a steering torque in the first direction and returns the steering torque to the neutral direction after steering in the first steering direction as the primary avoidance operation. A driving support device that detects a situation where the steering torque is larger than the steering torque during normal driving as the intention to avoid the stability.
前記補正手段は、前記補正処理として、前記車両制御手段による回避制御量に基づいた制御を中止させるとともに、操舵角に応じた操舵トルクの特性が通常走行時よりも早い応答性となるように、アシストトルクの制御特性を変更することを特徴とする請求項1に記載された走行支援装置。 The vehicle control means performs control to apply assist torque to assist the steering of the driver to the steering system,
The correction unit stops the control based on the avoidance control amount by the vehicle control unit as the correction process, and the characteristic of the steering torque according to the steering angle is faster than that during normal travel. The driving assist device according to claim 1, wherein a control characteristic of the assist torque is changed.
車両の周囲の走行環境に基づいて、自車両と衝突する可能性がある対象物を障害物として認識する第1のステップと、
車両の運動状態に基づいて、前記走行環境認識手段によって認識された障害物との衝突を回避するための回避軌道を複数生成する第2のステップと、
操舵を含むドライバーの運転操作に基づいて、生成された複数の回避軌道のなかから前記車両が走行すべき回避軌道を選択する第3のステップと、
前記選択された回避軌道を追従して走行するように決定された回避制御量に基づいて、車両の運動状態の制御を行う第4のステップと、
障害物を回避するための一次的な回避操作の後に車両の安定性を保持するための二次的な回避操作も考慮して、前記一次回避操作を実行している状態を安定回避意図として検出する第5のステップと、
前記安定回避意図が検出された場合に、前記第4のステップにおける車両の運動状態の制御を補正する第6のステップとを有し、
前記第5のステップは、前記一次的な回避操作として第1の操舵方向へと操舵した後に中立方向に操舵を戻す状況において、操舵トルクが前記第1の方向に発生し、かつ、当該操舵トルクが通常走行時の操舵トルクよりも大きい状況を前記安定回避意図として検出するステップであることを特徴とする走行支援方法。 In a driving support method for supporting driving of a vehicle,
A first step of recognizing an object that may collide with the host vehicle as an obstacle based on a traveling environment around the vehicle;
A second step of generating a plurality of avoidance trajectories for avoiding a collision with an obstacle recognized by the traveling environment recognition means based on a motion state of the vehicle;
A third step of selecting an avoidance trajectory that the vehicle should travel from among the plurality of avoidance trajectories generated based on a driver's driving operation including steering;
A fourth step of controlling the motion state of the vehicle based on the avoidance control amount determined to follow the selected avoidance path;
Detecting the state where the primary avoidance operation is being executed as the intention of stable avoidance in consideration of the secondary avoidance operation for maintaining the stability of the vehicle after the primary avoidance operation for avoiding the obstacle A fifth step to:
A sixth step of correcting the control of the motion state of the vehicle in the fourth step when the stability avoidance intention is detected, and
In the fifth step, the steering torque is generated in the first direction in the situation where the steering is returned to the neutral direction after steering in the first steering direction as the primary avoidance operation, and the steering torque A driving support method characterized in that it is a step of detecting a situation where the steering torque is larger than the steering torque during normal driving as the intention to avoid the stability.
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