JP2013091401A - Target traveling position-setting device, and steering control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、目的走行位置設定装置及び操舵制御システムに関する。 The present invention relates to a target travel position setting device and a steering control system.
特開2003−26026号公報には、車線内に目標車線内位置を設定し、設定した目標車線内位置を車両が走行するように操舵アクチュエータを制御して、車両の車線内走行を維持する自動操舵装置が記載されている。目標車線内位置は、自動操舵制御の開始時の車両の車線の幅方向の位置に設定される。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-26026 automatically sets a target lane position in a lane, controls a steering actuator so that the vehicle travels in the set target lane position, and maintains vehicle travel in the lane. A steering device is described. The target lane position is set to the position in the width direction of the vehicle lane at the start of the automatic steering control.
上記従来の装置では、目標走行位置は、操舵制御が終了するまで開始当初の設定位置に維持される。しかし、操舵制御の開始時に目標走行位置を車線内の好適な位置に設定した場合であっても、隣接車線を他車両が並走する場合などのように走行中に周囲の状況が変化すると、当初の設定位置が必ずしも好適な目標走行位置とはならない可能性が生じる。 In the conventional apparatus, the target travel position is maintained at the initial set position until the steering control is completed. However, even when the target travel position is set to a suitable position in the lane at the start of the steering control, if the surrounding situation changes during travel, such as when another vehicle runs in parallel in the adjacent lane, There is a possibility that the initial set position is not necessarily a suitable target travel position.
そこで、本発明は、走行中の周囲の状況の変化に応じた好適な位置に目標走行位置を設定することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to set a target travel position at a suitable position in accordance with a change in surrounding conditions during travel.
上記目的を達成すべく、本発明の第1の態様の目的走行位置設定装置は、車線認識手段と目標走行位置設定手段と左側接近車両検出手段と右側接近車両検出手段とを備える。車線認識手段は、自車両が走行する前方の車線を認識する。目標走行位置設定手段は、自車両の目標走行位置を車線認識手段が認識した車線内に設定する。左側接近車両検出手段は、自車両の左側を自車両と同方向に走行する他車両のうち自車両の左側に予め設定された所定の左範囲内に進入する左側の接近車両を検出する。右側接近車両検出手段は、自車両の右側を自車両と同方向に走行する他車両のうち自車両の右側に予め設定された所定の右範囲内に進入する右側の接近車両を検出する。この場合、目標走行位置設定手段は、左側接近車両検出手段と右側接近車両検出手段とがともに接近車両を検出しない場合、車線の幅方向における所定の標準位置に目標走行位置を設定し、左側接近車両検出手段が左側の接近車両を検出し、且つ右側接近車両検出手段が右側の接近車両を検出しない場合、標準位置よりも右側の右偏向位置に目標走行位置を設定し、右側接近車両検出手段が右側の接近車両を検出し、且つ左側接近車両検出手段が左側の接近車両を検出しない場合、標準位置よりも左側の左偏向位置に目標走行位置を設定する。 In order to achieve the above object, a target travel position setting device according to a first aspect of the present invention includes lane recognition means, target travel position setting means, left approaching vehicle detection means, and right approaching vehicle detection means. The lane recognition means recognizes a forward lane in which the host vehicle travels. The target travel position setting means sets the target travel position of the host vehicle in the lane recognized by the lane recognition means. The left approaching vehicle detection means detects a left approaching vehicle that enters a predetermined left range preset on the left side of the host vehicle among other vehicles traveling in the same direction as the host vehicle on the left side of the host vehicle. The right approaching vehicle detection means detects a right approaching vehicle that enters a predetermined right range preset on the right side of the host vehicle among other vehicles that travel on the right side of the host vehicle in the same direction as the host vehicle. In this case, the target travel position setting means sets the target travel position to a predetermined standard position in the width direction of the lane when both the left approaching vehicle detection means and the right approaching vehicle detection means do not detect the approaching vehicle. When the vehicle detection means detects the approaching vehicle on the left side and the right approaching vehicle detection means does not detect the approaching vehicle on the right side, the target travel position is set at the right deflection position on the right side of the standard position, and the right approaching vehicle detection means Detects the approaching vehicle on the right side and the left approaching vehicle detection means does not detect the approaching vehicle on the left side, the target travel position is set to the left deflection position on the left side of the standard position.
上記構成では、左側の接近車両及び右側の接近車両がともに検出されない場合には、車線の幅方向における所定の標準位置に目標走行位置が設定され、左側の接近車両のみが検出された場合には、標準位置よりも右側に目標走行位置が設定され、右側の接近車両のみが検出された場合には、標準位置よりも左側に目標走行位置が設定される。左側の接近車両とは、自車両の左側を自車両と同方向に走行する他車両のうち所定の左範囲内に進入する車両であり、右側の接近車両とは、自車両の右側を自車両と同方向に走行する他車両のうち所定の右範囲内に進入する車両である。 In the above configuration, when neither the left approaching vehicle nor the right approaching vehicle is detected, the target travel position is set at a predetermined standard position in the width direction of the lane, and only the left approaching vehicle is detected. When the target travel position is set to the right of the standard position and only the right approaching vehicle is detected, the target travel position is set to the left of the standard position. The approaching vehicle on the left side is a vehicle that enters the predetermined left range among other vehicles that travel on the left side of the host vehicle in the same direction as the host vehicle. The approaching vehicle on the right side refers to the host vehicle on the right side of the host vehicle. Among the other vehicles traveling in the same direction as the vehicle entering the predetermined right range.
このため、他車両が自車両からある程度離間して走行している場合には、所定の標準位置を適切に設定することによって、車線の幅方向の中央のように自車両及び他車両が安全に走行することができる位置に目標走行位置を設定することができる。また、自車両が走行する車線の左側の隣接車線を自車両と並行して走行する左側方車両が自車両の前方に進路を変更するために自車両の左側に接近してくるときのように、他車両が自車両の左側又は右側に接近してくる場合や、左側方車両が隣接車線の右端を走行しているときのように、他車両が自車両の左側又は右側に接近する位置で走行している場合には、標準位置よりも右側又は左側の他車両の接近を回避する位置に目標走行位置を設定することができる。従って、走行中の周囲の状況の変化に応じて、他車両との接触の回避が容易であり安全性の高い位置に目標走行位置を設定することができる。 For this reason, when the other vehicle is traveling away from the host vehicle to some extent, the host vehicle and the other vehicle can be safely set like the center in the width direction of the lane by appropriately setting a predetermined standard position. The target travel position can be set at a position where the vehicle can travel. Also, as the left side vehicle traveling in parallel with the host vehicle in the adjacent lane on the left side of the lane on which the host vehicle is traveling approaches the left side of the host vehicle to change the course ahead of the host vehicle. When the other vehicle approaches the left or right side of the host vehicle, such as when the other vehicle approaches the left or right side of the host vehicle or when the left side vehicle is traveling on the right end of the adjacent lane. When traveling, the target travel position can be set at a position that avoids the approach of another vehicle on the right or left side of the standard position. Therefore, it is easy to avoid contact with other vehicles and the target travel position can be set at a highly safe position in accordance with changes in surrounding conditions during travel.
また、本発明の第2の態様の目的走行位置設定装置は、上記第1の態様の目的走行位置設定装置であって、左側接近車両検出手段は、自車両から左側の接近車両までの車線の幅方向に沿った左側距離を検出し、右側接近車両検出手段は、自車両から右側の接近車両までの車線の幅方向に沿った右側距離を検出し、目標走行位置設定手段は、左側接近車両検出手段が検出した左側距離に基づいて右偏向位置を設定し、右側接近車両検出手段が検出した右側距離に基づいて左偏向位置を設定する。 The target travel position setting device according to the second aspect of the present invention is the target travel position setting device according to the first aspect, wherein the left approaching vehicle detection means detects the lane from the host vehicle to the left approaching vehicle. The left distance along the width direction is detected, the right approaching vehicle detection means detects the right distance along the width direction of the lane from the own vehicle to the right approaching vehicle, and the target travel position setting means is the left approaching vehicle. The right deflection position is set based on the left distance detected by the detection means, and the left deflection position is set based on the right distance detected by the right approaching vehicle detection means.
上記構成では、左側の接近車両のみが検出された場合には、自車両から左側の接近車両までの車線の幅方向に沿った左側距離に基づいて目標走行位置が設定され、右側の接近車両のみが検出された場合には、自車両から右側の接近車両までの車線の幅方向に沿った右側距離に基づいて目標走行位置が設定される。このため、左側距離又は右側距離を確実に保持することができる位置に目標走行位置を設定することができる。 In the above configuration, if only the left approaching vehicle is detected, the target travel position is set based on the left distance along the width direction of the lane from the host vehicle to the left approaching vehicle, and only the right approaching vehicle is detected. Is detected, the target travel position is set based on the right distance along the width direction of the lane from the host vehicle to the right approaching vehicle. For this reason, the target travel position can be set at a position where the left distance or the right distance can be reliably held.
また、本発明の第3の態様の目的走行位置設定装置は、上記第1の態様の目的走行位置設定装置であって、目標走行位置設定手段は、標準位置から車線の幅方向に沿って第1の所定距離だけ右側に離間した位置に右偏向位置を設定し、標準位置から車線の幅方向に沿って第2の所定距離だけ左側に離間した位置に左偏向位置を設定する。 The target travel position setting device according to the third aspect of the present invention is the target travel position setting device according to the first aspect, wherein the target travel position setting means is configured so as to extend from the standard position along the width direction of the lane. The right deflection position is set at a position spaced to the right by a predetermined distance of 1, and the left deflection position is set at a position spaced to the left by a second predetermined distance along the lane width direction from the standard position.
上記構成では、目標走行位置は、左側の接近車両のみが検出された場合には、標準位置から車線の幅方向に沿って第1の所定距離だけ右側に離間した位置に設定され、右側の接近車両のみが検出された場合には、標準位置から車線の幅方向に沿って第2の所定距離だけ左側に離間した位置に設定される。第1の所定距離及び第2の所定距離は、車幅等に基づいて予め設定された一定の値であってもよく、予め設定された一定の割合と車線幅等とに基づいて設定されるような変動する値であってもよい。このため、自車両から接近車両までの距離の検出や各種演算など目標走行位置を設定するための準備処理を簡素化して、周囲の状況に応じた好適な位置に目標走行位置を設定することができる。 In the above configuration, when only the left approaching vehicle is detected, the target travel position is set to a position separated from the standard position to the right side by a first predetermined distance along the lane width direction, and the right approaching position is set. When only the vehicle is detected, the position is set to a position separated to the left by a second predetermined distance along the lane width direction from the standard position. The first predetermined distance and the second predetermined distance may be constant values set in advance based on a vehicle width or the like, and are set based on a predetermined ratio and a lane width etc. set in advance. Such a fluctuating value may be used. For this reason, it is possible to simplify the preparation process for setting the target travel position such as the detection of the distance from the own vehicle to the approaching vehicle and various calculations, and set the target travel position at a suitable position according to the surrounding situation. it can.
また、本発明の第4の態様の目的走行位置設定装置は、上記第1の態様の目的走行位置設定装置であって、左側接近車両検出手段は、自車両から左側の接近車両までの車線の幅方向に沿った左側距離を検出し、右側接近車両検出手段は、自車両から右側の接近車両までの車線の幅方向に沿った右側距離を検出し、目標走行位置設定手段は、左側接近車両検出手段が左側の接近車両を検出し、且つ右側接近車両検出手段が右側の接近車両を検出した場合、左側接近車両検出手段が検出した左側距離と右側接近車両検出手段が検出した右側距離とに基づいて目標走行位置を設定する。 The target travel position setting device according to the fourth aspect of the present invention is the target travel position setting device according to the first aspect, wherein the left approaching vehicle detection means detects a lane from the own vehicle to the left approaching vehicle. The left distance along the width direction is detected, the right approaching vehicle detection means detects the right distance along the width direction of the lane from the own vehicle to the right approaching vehicle, and the target travel position setting means is the left approaching vehicle. When the detection means detects the approaching vehicle on the left side and the approaching vehicle detection means on the right side detects the approaching vehicle on the right side, the left distance detected by the left approaching vehicle detection means and the right distance detected by the right approaching vehicle detection means Based on this, the target travel position is set.
上記構成では、左側の接近車両及び右側の接近車両がともに検出された場合には、左側距離と右側距離とに基づいて目標走行位置が設定される。このため、例えば左側の接近車両と右側の接近車両との中間位置のように、左側距離及び右側距離を可能な限り保持することができる位置に目標走行位置を設定することができる。 In the above configuration, when both the left approaching vehicle and the right approaching vehicle are detected, the target travel position is set based on the left distance and the right distance. Therefore, the target travel position can be set at a position where the left distance and the right distance can be maintained as much as possible, for example, an intermediate position between the left approaching vehicle and the right approaching vehicle.
また、本発明の第5の態様の目的走行位置設定装置は、上記第1の態様の目的走行位置設定装置であって、目標走行位置設定手段は、左側接近車両検出手段が左側の接近車両を検出し、且つ右側接近車両検出手段が右側の接近車両を検出した場合、標準位置に目標走行位置を設定する。 The target travel position setting device according to the fifth aspect of the present invention is the target travel position setting device according to the first aspect, wherein the target travel position setting means is such that the left approaching vehicle detection means is the left approaching vehicle. When the right approaching vehicle detection means detects the approaching vehicle on the right side, the target travel position is set to the standard position.
上記構成では、左側の接近車両及び右側の接近車両がともに検出された場合には、標準位置に目標走行位置が設定される。このため、目標走行位置を設定するための準備処理を簡素化して、周囲の状況に応じた好適な位置に目標走行位置を設定することができる。 In the above configuration, when both the left approaching vehicle and the right approaching vehicle are detected, the target travel position is set as the standard position. For this reason, the preparation process for setting the target travel position can be simplified, and the target travel position can be set at a suitable position according to the surrounding situation.
また、本発明の第6の態様の目的走行位置設定装置は、上記第1〜第5の態様の何れかの目的走行位置設定装置であって、目標走行位置設定手段が設定した目標走行位置を運転者に報知する報知手段を備える。 A target travel position setting device according to a sixth aspect of the present invention is the target travel position setting device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the target travel position set by the target travel position setting means is set. Informing means for informing the driver is provided.
上記構成では、設定された目標走行位置が運転者に報知される。このため、運転者が目標走行位置を確実に認識することができる。 In the above configuration, the set target travel position is notified to the driver. For this reason, the driver can reliably recognize the target travel position.
また、本発明の操舵制御システムは、上記第1〜第6の態様の何れかの目標走行位置設定装置と現走行位置検出手段とトルク発生手段と操舵角検出手段と制御手段とを備える。現走行位置検出手段は、車線認識手段が認識した車線の幅方向における自車両の現在の走行位置を検出する。トルク発生手段は、自車両の操舵軸にトルクを付与する。操舵角検出手段は、自車両の操舵角を逐次検出する。制御手段は、目標走行位置設定手段が設定した目標走行位置と現走行位置検出手段が検出した現在の走行位置と操舵角検出手段が検出した操舵角とを用いて、現在の走行位置から目標走行位置へ自車両を走行させるために必要な操舵トルク算出し、算出した操舵トルクをトルク発生手段に発生させる。 A steering control system according to the present invention includes the target travel position setting device according to any one of the first to sixth aspects, a current travel position detection unit, a torque generation unit, a steering angle detection unit, and a control unit. The current travel position detection means detects the current travel position of the host vehicle in the lane width direction recognized by the lane recognition means. The torque generating means applies torque to the steering shaft of the host vehicle. The steering angle detecting means sequentially detects the steering angle of the host vehicle. The control means uses the target travel position set by the target travel position setting means, the current travel position detected by the current travel position detection means, and the steering angle detected by the steering angle detection means, from the current travel position to the target travel. Steering torque required to drive the host vehicle to the position is calculated, and the calculated steering torque is generated by the torque generating means.
上記構成では、自車両が現在の走行位置から目標走行位置へ走行するために必要な操舵トルクが自車両の操舵軸に付与される。このため、走行中の周囲の状況に応じた好適な位置で自車両を走行させることができ、他車両との接触の回避を容易にし、走行の安全性を向上させることができる。 In the above configuration, the steering torque necessary for the host vehicle to travel from the current travel position to the target travel position is applied to the steering shaft of the host vehicle. For this reason, it is possible to drive the host vehicle at a suitable position according to the surrounding conditions during traveling, to avoid contact with other vehicles, and to improve traveling safety.
本発明によれば、走行中の周囲の状況の変化に応じた好適な位置に目標走行位置を設定することができる。 According to the present invention, it is possible to set a target travel position at a suitable position according to a change in surrounding conditions during travel.
以下、本発明の一実施形態の操舵制御システム1について、図面を参照して説明する。図1は、一実施形態の操舵制御システムの構成図である。図2は、コントローラが実行する処理を示すフローチャートである。なお、以下の説明において、左右方向は、車両2の進行方向に対する各方向を示す。
Hereinafter, a
図1に示すように、本実施形態の操舵制御システム1は、車両に設けられ、目標走行位置を設定し、設定した目標操舵位置を車両が走行するように操舵を制御して、車両の車線内走行を維持するものであり、モータ9と操舵角センサ11とカメラ12とクリアランスソナー13とコントローラ14と表示部27とを備える。本実施形態の操舵制御システム1が設けられる車両(自車両)2は、ステアリングホイール3と操舵輪8とが、ステアリングシャフト4、ステアリングギアボックス5、ラック軸6及びタイロッド7を介して機械的に連結されている。
As shown in FIG. 1, a
モータ9は、回転軸10を有し、回転軸10の一端がステアリングシャフト4にギア(図示省略)を介して連結されている。モータ9は、コントローラ14によって動作を制御され、所望のトルクを出力してステアリングシャフト4に付与する。すなわち、モータ9は、車両2のステアリングシャフト4にトルクを付与するトルク発生手段として機能する。
The
操舵角センサ11は、ステアリングシャフト4に設けられ、所定時間毎にステアリングシャフト4の操舵角を逐次検出し、検出した操舵角をコントローラ14へ出力する。すなわち、操舵角センサ11は、車両2の操舵角を逐次検出する操舵角検出手段として機能する。
The steering angle sensor 11 is provided on the
カメラ12は、CCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等の撮像素子を有し、車両2のフロントウインドウパネル(図示省略)の上部の幅方向の略中心に配置されるルームミラー(図示省略)の裏面に設けられる。カメラ12は、車両2の前方の動画像を撮像し、撮像した動画像を構成する静止画像をデジタル変換してコントローラ14に順次出力する。
The
クリアランスソナー13は、車両2の左側部及び右側部にそれぞれ複数設けられる。クリアランスソナー13は、所定時間毎に、車両2の左方、左前方及び左後方、並びに右方、右前方及び右後方に向かって超音波を発信し、他車両等の物体に反射した超音波を受信することによって物体を検知し、検知した検知信号をコントローラ14に出力する。
A plurality of
コントローラ14は、記憶部15とCPU(Central Processing Unit)16とを有する。
The controller 14 includes a
記憶部15は、例えばRAM(Random Access Memory)などの記録媒体によって構成され、CPU16が各種処理を実行するための各種プログラムや各種データが記憶されている。各種プログラムには、CPU16が目標走行位置設定処理を実行するための目標走行位置設定処理プログラムや操舵制御処理を実行するための操舵制御処理実行プログラムが含まれる。各種データには、車両2の車幅等を含む車両情報が含まれる。また、記憶部15は、各種画像や各種情報などが読み書き自在に記憶される記憶領域を有する。
The
CPU16は、目標走行位置設定プログラム及び操舵制御処理実行プログラムを実行することによって、車線認識部17、車線内位置検出部18、現走行位置検出部19、接近車両検出部20、目標走行位置設定部23、表示制御部24、トルク算出部25及び操舵制御部26として機能する。
The
車線認識部17は、カメラ12から入力された静止画像をエッジ処理することによって、道路に表示された区画線を検出し、車両2が走行する車線を認識する。すなわち、カメラ12と車線認識部17とは、車両2が走行する前方の車線を認識する車線認識手段として機能する。
The
車線内位置検出部18は、車線認識部17が認識した車線において、車線の幅方向の中央(標準位置)、右偏向位置及び左偏向位置を検出する。右偏向位置は、標準位置から車線の幅方向に沿って車線幅の所定の割合の長さだけ右側に離間した位置であり、左偏向位置は、標準位置から車線の幅方向に沿って車線幅の所定の割合の長さだけ左側に離間した位置である。所定の割合は、車両が右偏向位置又は左偏向位置を走行した場合に、車両2の右側部又は左側部から区画線までの距離が、隣接する車線を走行する他車両の運転者に危機感を与えない程度に保持可能な値に設定される。
The in-lane
接近車両検出部19は、左側接近車両検出部20と右側接近車両検出部21とを有する。左側接近車両検出部20は、車両2の左側部に設けられたクリアランスソナー13から入力された検知信号を用いて、車両2の左側の接近車両を検出する。具体的には、左側接近車両検出部20は、左側部のクリアランスソナー13が検知した物体のうち、所定時間以上継続して検知された物体を検出し、車両2から当該物体までの車線の幅方向に沿った距離(左側距離)を算出する。左側距離を算出した左側接近車両検出部20は、算出した左側距離が閾値以下であるか否かを判定し、閾値以下であると判定したときに、当該物体を左側の接近車両として検出する。すなわち、クリアランスソナー13と左側接近車両検出部20とは、車両2の左側を車両2と同方向に走行する他車両のうち車両2の左側に予め設定された所定の左範囲内に進入する左側の接近車両を検出する左側接近車両検出手段として機能する。
The approaching
右側接近車両検出部21は、車両2の右側部に設けられたクリアランスソナー13から入力された検知信号を用いて、車両2の右側の接近車両を検出する。具体的には、右側接近車両検出部21は、右側部のクリアランスソナー13が検知した物体のうち、所定時間以上継続して検知された物体を検出し、車両2から当該物体までの車線の幅方向に沿った距離(右側距離)を算出する。右側距離を算出した右側接近車両検出部21は、算出した右側距離が閾値以下であるか否かを判定し、閾値以下であると判定したときに、当該物体を右側の接近車両として検出する。すなわち、クリアランスソナー13と右側接近車両検出部21とは、車両2の右側を車両2と同方向に走行する他車両のうち車両2の右側に予め設定された所定の右範囲内に進入する右側の接近車両を検出する右側接近車両検出手段として機能する。
The right approaching vehicle detection unit 21 detects the approaching vehicle on the right side of the vehicle 2 using a detection signal input from the
目標走行位置設定部22は、接近車両検出部19の検出結果に基づいて目標走行位置を設定する。目標走行位置設定部22は、左側接近車両検出部20と右側接近車両検出部21とがともに接近車両を検出しない場合、車線内位置検出部18が検出した標準位置に目標走行位置を設定する。左側接近車両検出部20が左側の接近車両を検出し、且つ右側接近車両検出部21が右側の接近車両を検出しない場合、目標走行位置設定部22は、車線内位置検出部18が検出した右偏向位置に目標走行位置を設定する。右側接近車両検出部21が右側の接近車両を検出し、且つ左側接近車両検出部20が左側の接近車両を検出しない場合、目標走行位置設定部22は、車線内位置検出部18が検出した左偏向位置に目標走行位置を設定する。
The target travel
また、目標走行位置設定部22は、左側接近車両検出部20が左側の接近車両を検出し、且つ右側接近車両検出部21が右側の接近車両を検出した場合、左側接近車両検出部20が算出した左側距離と右側接近車両検出部21が算出した右側距離とを用いて、左側の接近車両と右側の接近車両との中間位置を算出し、算出した中間位置に目標走行位置を設定する。すなわち、車線内位置検出部18と目標走行位置設定部22とは、車両2の目標走行位置を車線認識部17が認識した車線内に設定する目標走行位置設定手段として機能する。
The target travel
表示制御部23は、目標走行位置設定部22が設定した目標走行位置を表示部27に出力する。
The
現走行位置検出部24は、車線認識部17が認識した車線の幅方向における車両2の現在の走行位置を検出する。すなわち、カメラ12と現走行位置検出部24とは、車線の幅方向における車両2の現在の走行位置を検出する現走行位置検出手段として機能する。
The current travel
トルク算出部25は、目標走行位置設定部22が設定した目標走行位置と現走行位置検出部24が検出した現在の走行位置と操舵角センサ11が検出した操舵角とを用いて、モータ9に発生させる操舵トルクを算出する。具体的には、トルク算出部25は、現在の走行位置と目標走行位置とを用いて、現在の走行位置から目標走行位置へ車両2を走行させるために必要な必要操舵角を算出する。必要操舵角を算出したトルク算出部25は、操舵角センサ11が所定時間毎に検出した操舵角を用いて、操舵角の変化量を算出し、算出した必要操舵角及び操舵角の変化量と最新の操舵角とを用いて、最新の操舵角から必要操舵角へステアリングシャフト4を回転させるために必要な操舵トルクを算出する。
The
操舵制御部26は、トルク算出部25が算出した操舵トルクをモータ9に発生させる。すなわち、トルク算出部25と操舵制御部26とは、目標走行位置設定部22が設定した目標走行位置と現走行位置検出部19が検出した現在の走行位置と操舵角センサ11が検出した操舵角とを用いて、現在の走行位置から目標走行位置へ車両2を走行させるために必要な操舵トルクを算出し、算出した操舵トルクをモータ9に発生させる制御手段として機能する。
The
表示部27は、車両2のインストルメントパネル(図示省略)に設けられ、表示制御部24から入力された目標走行位置を表示する。すなわち、表示制御部23と表示部27とは、目標走行位置設定部23が設定した目標走行位置を運転者に報知する報知手段として機能する。
The
次に、図2を用いて、コントローラ14が実行する処理について説明する。本処理は、操舵制御システム1が作動しているとき、所定時間毎に繰り返して実行される。
Next, processing executed by the controller 14 will be described with reference to FIG. This process is repeatedly executed at predetermined time intervals when the
本処理が開始されると、車線認識部17は、道路に表示された区画線を検出し、車両2が走行する車線を認識する(ステップS1)。
When this process is started, the
次に、車線内位置検出部18は、車線認識部17が認識した車線において、標準位置、右偏向位置及び左偏向位置を検出する(ステップS2)。
Next, the in-lane
接近車両検出部19は、左側の接近車両及び右側の接近車両を検出する(ステップS3)。
The approaching
次に、目標走行位置設定部22は、接近車両が検出されたか否かを判定する(ステップS4)。
Next, the target travel
接近車両が検出されたと判定したとき(ステップS4:YES)、目標走行位置設定部22は、左側の接近車両が検出されたか否かを判定する(ステップS5)。
When it is determined that an approaching vehicle is detected (step S4: YES), the target travel
左側の接近車両が検出されたと判定したとき(ステップS5:YES)、目標走行位置設定部23は、右側の接近車両が検出されたか否かを判定する(ステップS6)。
When it is determined that the left approaching vehicle is detected (step S5: YES), the target travel
右側の接近車両が検出されたと判定したとき(ステップS6:YES)、目標走行位置設定部22は、左側の接近車両と右側の接近車両との中間位置を算出し、算出した中間位置に目標走行位置を設定する(ステップS7)。
When it is determined that the right approaching vehicle has been detected (step S6: YES), the target travel
右側の接近車両が検出されないと判定したとき(ステップS6:NO)、目標走行位置設定部22は、車線内位置検出部18が検出した右偏向位置に目標走行位置を設定する(ステップS8)。
When it is determined that the right approaching vehicle is not detected (step S6: NO), the target travel
左側の接近車両が検出されないと判定したとき(ステップS5:NO)、目標走行位置設定部22は、車線内位置検出部18が検出した左偏向位置に目標走行位置を設定する(ステップS9)。
When it is determined that the left approaching vehicle is not detected (step S5: NO), the target travel
接近車両が検出されないと判定したとき(ステップS4:NO)、目標走行位置設定部22は、車線内位置検出部18が検出した標準位置に目標走行位置を設定する(ステップS10)。
When it is determined that no approaching vehicle is detected (step S4: NO), the target travel
目標走行位置が設定されると、表示制御部23は、目標走行位置設定部22が設定した目標走行位置を表示部27に出力して表示させる(ステップS11)。
When the target travel position is set, the
現走行位置検出部24は、車両2の現在の走行位置を検出する(ステップS12)。
The current travel
トルク算出部25は、目標走行位置設定部22が設定した目標走行位置と現走行位置検出部24が検出した現在の走行位置と操舵角センサ11が検出した操舵角とを用いて、モータ9に発生させる操舵トルクを算出する(ステップS13)。
The
操舵制御部26は、トルク算出部25が算出した操舵トルクをモータ9に発生させて(ステップS14)、本処理を終了する。
The
上記のように構成された操舵制御システム1では、接近車両の有無に応じて目標走行位置が設定され、車両2が現在の走行位置から目標走行位置へ走行するために必要な操舵トルクを発生するようにモータ9が駆動される。目標走行位置は、左側の接近車両及び右側の接近車両がともに検出されない場合には、車線の幅方向の中央の標準位置に設定され、左側の接近車両のみが検出された場合には、標準位置よりも右側の右偏向位置に設定され、右側の接近車両のみが検出された場合には、標準位置よりも左側の左偏向位置に設定され、左側の接近車両及び右側の接近車両がともに検出された場合には、左側の接近車両と右側の接近車両との中間位置に設定される。
In the
このように、本実施形態の操舵制御システム1によれば、車両2から接近車両までの車線の幅方向に沿った距離を可能な限り保持する位置で車両2を走行させることができる。従って、走行中の周囲の状況に応じた好適な位置で車両2を走行させることができ、他車両との接触の回避を容易にし、走行の安全性を向上させることができる。
As described above, according to the
また、接近車両が車両2の一方の側方のみに検出された場合に目標走行位置として設定される右偏向位置及び左偏向位置は車線幅に応じて設定されるので、目標走行位置を設定するための演算等の準備処理を簡素化することができる。 Further, since the right deflection position and the left deflection position set as the target travel position when the approaching vehicle is detected only on one side of the vehicle 2 are set according to the lane width, the target travel position is set. For this reason, it is possible to simplify the preparation process such as calculation.
また、接近車両が車両2の両方の側方に検出された場合に目標走行位置として設定される位置は両側の接近車両の中間位置であるので、両側の接近車両との間の距離を可能な限り保持することができる位置で車両2を走行させることができる。 Moreover, since the position set as the target travel position when an approaching vehicle is detected on both sides of the vehicle 2 is an intermediate position between the approaching vehicles on both sides, a distance between the approaching vehicles on both sides is possible. The vehicle 2 can be driven at a position that can be held as long as possible.
なお、CPU16が実行する目標走行位置設定処理は、例えば、目標走行位置を設定して運転者に報知するのみの目標走行位置設定装置など、目標走行位置を設定する処理を実行する他のシステムや装置に適用してもよい。
Note that the target travel position setting process executed by the
また、本実施形態の操舵制御システムは、ステアリングホイールと操舵輪とが機械的に分離された操舵機構を有する車両に搭載されてもよい。この場合、ステアリングホイールに連結された駆動軸にトルクを付与するモータと、操舵輪に連結された駆動軸にトルクを付与するモータとに発生させるトルクをそれぞれ算出し、算出された各トルクを各モータに発生させる。 Further, the steering control system of this embodiment may be mounted on a vehicle having a steering mechanism in which a steering wheel and a steering wheel are mechanically separated. In this case, the torques generated by the motor for applying torque to the drive shaft connected to the steering wheel and the motor for applying torque to the drive shaft connected to the steering wheel are calculated, and the calculated torques are respectively calculated. Generate to the motor.
また、ステアリングシャフト4に操舵トルクを付与する手段は、電気エネルギーによって駆動されるアクチュエータであれば、モータに限定されない。
The means for applying the steering torque to the
また、カメラ12の設置場所は、車両2の前方の動画像を撮像できる場所であれば、上記に限定されない。
The installation location of the
また、車線の認識方法や車両2の現在の走行位置の検出方法は、上記に限定されず、レーダを用いるような他の方法であってもよい。 Further, the lane recognition method and the current traveling position detection method of the vehicle 2 are not limited to the above, and may be other methods using a radar.
また、接近車両の検出方法は、上記に限定されず、カメラによって動画像を撮像し、撮像画像によって検出するような他の方法であってもよい。 The approaching vehicle detection method is not limited to the above, and may be another method in which a moving image is captured by a camera and detected by the captured image.
また、目標走行位置の設定方法は、上記に限定されない。例えば、左側の接近車両及び右側の接近車両がともに検出された場合に標準位置に設定してもよく、左側の接近車両及び右側の接近車両の一方が検出された場合に左側距離及び右側距離に基づいて偏向位置を算出し、算出した偏向位置に設定してもよい。 Moreover, the method for setting the target travel position is not limited to the above. For example, the standard position may be set when both the left approaching vehicle and the right approaching vehicle are detected, and when one of the left approaching vehicle and the right approaching vehicle is detected, the left distance and the right distance are set. The deflection position may be calculated based on the calculated deflection position.
また、運転者に目標走行位置を報知する手段は、上記に限定されず、音声等他の手段であってもよい。 The means for notifying the driver of the target travel position is not limited to the above, and may be other means such as voice.
上記実施形態は、本発明の一例であり、本発明を逸脱しない範囲において変更可能である。 The above embodiment is an example of the present invention and can be changed without departing from the present invention.
本発明は、目的走行位置を設定する装置に有効である。 The present invention is effective for an apparatus for setting a target travel position.
1:操舵制御システム
2:車両(自車両)
4:ステアリングシャフト(操舵軸)
9:モータ(トルク発生手段)
11:操舵角センサ(操舵角検出手段)
12:カメラ(車線認識手段、現走行位置検出手段)
13:クリアランスソナー(左側接近車両検出手段、右側接近車両検出手段)
14:コントローラ
15:記憶部
16:CPU
17:車線認識部(車線認識手段)
18:車線内位置検出部(目標走行位置設定手段)
19:接近車両検出部(左側接近車両検出手段、右側接近車両検出手段)
22:目標走行位置設定部(目標走行位置設定手段)
23:表示制御部(報知手段)
24:現走行位置検出部(現走行位置検出手段)
25:トルク算出部(制御手段)
26:操舵制御部(制御手段)
27:表示部(報知手段)
1: Steering control system 2: Vehicle (own vehicle)
4: Steering shaft (steering shaft)
9: Motor (torque generating means)
11: Steering angle sensor (steering angle detection means)
12: Camera (lane recognition means, current travel position detection means)
13: Clearance sonar (left approaching vehicle detection means, right approaching vehicle detection means)
14: Controller 15: Storage unit 16: CPU
17: Lane recognition unit (lane recognition means)
18: In-lane position detection unit (target travel position setting means)
19: Approaching vehicle detection unit (left approaching vehicle detection means, right approaching vehicle detection means)
22: Target travel position setting unit (target travel position setting means)
23: Display control unit (notification means)
24: Current travel position detection unit (current travel position detection means)
25: Torque calculation unit (control means)
26: Steering control unit (control means)
27: Display unit (notification means)
Claims (7)
前記自車両の目標走行位置を前記車線認識手段が認識した車線内に設定する目標走行位置設定手段と、
前記自車両の左側を前記自車両と同方向に走行する他車両のうち前記自車両の左側に予め設定された所定の左範囲内に進入する左側の接近車両を検出する左側接近車両検出手段と、
前記自車両の右側を前記自車両と同方向に走行する他車両のうち前記自車両の右側に予め設定された所定の右範囲内に進入する右側の接近車両を検出する右側接近車両検出手段と、を備え、
前記目標走行位置設定手段は、前記左側接近車両検出手段と前記右側接近車両検出手段とがともに前記接近車両を検出しない場合、前記車線の幅方向における所定の標準位置に前記目標走行位置を設定し、前記左側接近車両検出手段が前記左側の接近車両を検出し、且つ前記右側接近車両検出手段が前記右側の接近車両を検出しない場合、前記標準位置よりも右側の右偏向位置に前記目標走行位置を設定し、前記右側接近車両検出手段が前記右側の接近車両を検出し、且つ前記左側接近車両検出手段が前記左側の接近車両を検出しない場合、前記標準位置よりも左側の左偏向位置に前記目標走行位置を設定する
ことを特徴とする目標走行位置設定装置。 Lane recognition means for recognizing the lane ahead of which the host vehicle is traveling
Target travel position setting means for setting the target travel position of the host vehicle in a lane recognized by the lane recognition means;
Left approaching vehicle detection means for detecting a left approaching vehicle that enters a predetermined left range preset on the left side of the own vehicle among other vehicles traveling in the same direction as the own vehicle on the left side of the own vehicle; ,
A right approaching vehicle detection means for detecting a right approaching vehicle entering a predetermined right range preset on the right side of the own vehicle among other vehicles traveling in the same direction as the own vehicle on the right side of the own vehicle; With
The target travel position setting means sets the target travel position to a predetermined standard position in the width direction of the lane when both the left approaching vehicle detection means and the right approaching vehicle detection means do not detect the approaching vehicle. When the left approaching vehicle detection means detects the left approaching vehicle and the right approaching vehicle detection means does not detect the right approaching vehicle, the target travel position is set to the right deflection position on the right side of the standard position. And the right approaching vehicle detection means detects the approaching vehicle on the right side, and the left approaching vehicle detection means does not detect the approaching vehicle on the left side, the left deflection position on the left side of the standard position A target travel position setting device that sets a target travel position.
前記左側接近車両検出手段は、前記自車両から前記左側の接近車両までの前記車線の幅方向に沿った左側距離を検出し、
前記右側接近車両検出手段は、前記自車両から前記右側の接近車両までの前記車線の幅方向に沿った右側距離を検出し、
前記目標走行位置設定手段は、前記左側接近車両検出手段が検出した左側距離に基づいて前記右偏向位置を設定し、前記右側接近車両検出手段が検出した右側距離に基づいて前記左偏向位置を設定する
ことを特徴とする目標走行位置設定装置。 The target travel position setting device according to claim 1,
The left approaching vehicle detection means detects a left distance along the width direction of the lane from the own vehicle to the left approaching vehicle,
The right approaching vehicle detection means detects a right distance along the width direction of the lane from the host vehicle to the right approaching vehicle,
The target travel position setting means sets the right deflection position based on the left distance detected by the left approaching vehicle detection means, and sets the left deflection position based on the right distance detected by the right approaching vehicle detection means. A target travel position setting device.
前記目標走行位置設定手段は、前記標準位置から前記車線の幅方向に沿って第1の所定距離だけ右側に離間した位置に前記右偏向位置を設定し、前記標準位置から前記車線の幅方向に沿って第2の所定距離だけ左側に離間した位置に前記左偏向位置を設定する
ことを特徴とする目標走行位置設定装置。 The target travel position setting device according to claim 1,
The target travel position setting means sets the right deflection position at a position spaced to the right by a first predetermined distance along the width direction of the lane from the standard position, and from the standard position to the width direction of the lane. A target travel position setting device, wherein the left deflection position is set at a position spaced to the left by a second predetermined distance along the left side.
前記左側接近車両検出手段は、前記自車両から前記左側の接近車両までの前記車線の幅方向に沿った左側距離を検出し、
前記右側接近車両検出手段は、前記自車両から前記右側の接近車両までの前記車線の幅方向に沿った右側距離を検出し、
前記目標走行位置設定手段は、前記左側接近車両検出手段が前記左側の接近車両を検出し、且つ前記右側接近車両検出手段が前記右側の接近車両を検出した場合、前記左側接近車両検出手段が検出した左側距離と前記右側接近車両検出手段が検出した右側距離とに基づいて前記目標走行位置を設定する
ことを特徴とする目標走行位置設定装置。 The target travel position setting device according to claim 1,
The left approaching vehicle detection means detects a left distance along the width direction of the lane from the own vehicle to the left approaching vehicle,
The right approaching vehicle detection means detects a right distance along the width direction of the lane from the host vehicle to the right approaching vehicle,
The target travel position setting means is detected by the left approaching vehicle detection means when the left approaching vehicle detection means detects the left approaching vehicle and the right approaching vehicle detection means detects the right approaching vehicle. The target travel position setting device, wherein the target travel position is set based on the left distance and the right distance detected by the right approaching vehicle detection means.
前記目標走行位置設定手段は、前記左側接近車両検出手段が前記左側の接近車両を検出し、且つ前記右側接近車両検出手段が前記右側の接近車両を検出した場合、前記標準位置に前記目標走行位置を設定する
ことを特徴とする目標走行位置設定装置。 The target travel position setting device according to claim 1,
When the left approaching vehicle detection means detects the left approaching vehicle and the right approaching vehicle detection means detects the right approaching vehicle, the target travel position setting means is set to the standard position when the left approaching vehicle detection means detects the approaching vehicle on the left side. A target travel position setting device characterized by:
前記目標走行位置設定手段が設定した目標走行位置を運転者に報知する報知手段を備える
ことを特徴とする目標走行位置設定装置。 The target travel position setting device according to any one of claims 1 to 5,
A target travel position setting device comprising: notification means for notifying a driver of the target travel position set by the target travel position setting means.
前記車線認識手段が認識した車線の幅方向における前記自車両の現在の走行位置を検出する現走行位置検出手段と、
前記自車両の操舵軸にトルクを付与するトルク発生手段と、
前記自車両の操舵角を逐次検出する操舵角検出手段と、
前記目標走行位置設定手段が設定した目標走行位置と前記現走行位置検出手段が検出した現在の走行位置と前記操舵角検出手段が検出した操舵角とを用いて、前記現在の走行位置から前記目標走行位置へ前記自車両を走行させるために必要な操舵トルクを算出し、算出した操舵トルクを前記トルク発生手段に発生させる制御手段と、を備えた
ことを特徴とする操舵制御システム。 A steering control system comprising the target travel position setting device according to any one of claims 1 to 6,
Current travel position detection means for detecting the current travel position of the host vehicle in the width direction of the lane recognized by the lane recognition means;
Torque generating means for applying torque to the steering shaft of the host vehicle;
Steering angle detection means for sequentially detecting the steering angle of the host vehicle;
Using the target travel position set by the target travel position setting means, the current travel position detected by the current travel position detection means, and the steering angle detected by the steering angle detection means, the target travel position is determined from the current travel position. A steering control system, comprising: a control means for calculating a steering torque necessary for causing the host vehicle to travel to a travel position, and generating the calculated steering torque in the torque generation means.
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