JP2014129021A - 車両の運転支援装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】操舵制御部20は、自車前方で認識した白線と自車走行状態とに基づいて自車後方の白線を推定するとともに、推定した自車後方の白線とミリ波レーダ35で検出した自車後方の立体物とに基づいて隣車線に追越車両が存在するか否かを判定し、自車両の後方の設定距離以内に追越車両が存在するとき、自車前方の白線に基づいて設定される操舵制御の操舵角を、追越車両から離間する方向に補正する。
【選択図】図1
Description
Δx=V・Δt・sinθ …(1)
Δz=V・Δt・cosθ …(2)
従って、例えば、図6に示すように、前フレームで検出された白線候補点の座標を(xold,zold)とし、当該白線候補点が現フレームにおいて移動したと推定される座標(xpre,zpre)は、以下の(3)式及び(4)式により求められる。すなわち、座標(xpre,zpre)は、座標(xold,zold)に対して車両移動量Δx,Δzを減算した後、現在のフレームにおける車両固定座標系(X’,Z’)への座標変換を行うことで求められる。
xpre=(Xold・Δx)・cosθ−(zold−Δz)・sinθ …(3)
zpre=(xold・Δx)・sinθ+(zold−Δz)・cosθ …(4)
オフセット量演算部20aは、このような演算を各白線候補点についてフレーム毎に順次累積的に行い、演算後の各白線候補点の点列を、最小自乗法等を用いて二次曲線(白線近似線)に近似することにより、自車後方の白線を推定する。
Iff=Gff・(Rr+Rl)/2 …(5)
一方、オフセット量X_offsetが演算されている場合、フィードフォワード制御部20bは、以下の(5)’式により、フィードフォワード出力値Iffを演算する。
Iff=Gff・((1−X_offset/Wrd)Rr
+(1+X_offset/Wrd)Rl)/2 …(5)’
ここで、(5)式、及び(5)’式において、Rrは右白線による曲率成分であり、Rlは左白線による曲率成分である(例えば、図3参照)。これらの左右の曲率成分Rr,Rlは、例えば、最小自乗法等を用いて二次曲線で近似した各白線近似線の二次項の係数を用いることによって定められる。また、Gffは制御ゲインであり、この制御ゲインGffは、例えば、ヨーレート(dθ/dt)をパラメータとして、予め実験等に基づいて設定されたマップ等を参照して可変設定される。
Ifb=Gfb・(xr−xl−xv) …(6)
一方、オフセット量X_offsetが演算されている場合、フィードバック制御部20cは、以下の(6)’式により、フィードバック出力値Ifbを演算する。
Ifb=Gfb・(xr−xl−xv−X_offset) …(6)’
ここで、(6)式、及び(6)’式において、xvは車両の前方注視点のz座標におけるx座標である。この前方注視点とは、本実施の形態においては、例えば、図9に示すように、予め設定しておいた予見時間T(例えば、1.2秒)経過後に自車両が存在すると予測される点である。この前方注視点におけるz座標zvは,例えば、zv=T・Vで算出される。なお、単純に、前方の予め設定する距離の点としてもよい。
xv=xi+V・(β+θ)・T
+(1/2)・((dθ/dt)+((dβ/dt)・V・T2 …(7)
ここで、xiは車両の現在のx座標、(dβ/dt)は車体すべり角速度であり、例えば、以下の(8)式により算出できる。
そして、この車体すべり角速度(dβ/dt)を積分処理することにより、車体すべり角βが算出される。
Ti=Gt・(Iff+Ifb) …(9)
ここで、Gtは,予め設定しておいた換算係数である。
2 … ステアリング軸
3 … ステアリングコラム
4 … ステアリングホイール
5 … ピニオン
5 … ピニオン軸
6 … ステアリングギヤボックス
7 … ラック軸
8 … タイロッド
9 … フロントナックル
10L,10R … 左右輪
11 … アシスト伝達機構
12 … 電動モータ
20 … 操舵制御部
20a … オフセット量演算部(後方白線位置推定手段、追越車両判定手段、補正手段)
20b … フィードフォワード制御部(操舵制御手段)
20c … フィードバック制御部(操舵制御手段)
20d … 操舵トルク算出部(操舵制御手段)
21 … モータ駆動部
31 … 前方認識装置
31L,31R … カメラ(前方環境認識手段)
31a … ステレオ画像処理装置(前方環境認識手段)
32 … 車速センサ
33 … ヨーレートセンサ
34 … 横加速度センサ
35 … ミリ波レーダ(立体物検出手段)
Claims (3)
- 自車前方の左右白線を含む前方環境を認識する前方環境認識手段と、
前記自車前方の白線に基づいて操舵角をドライバ入力と独立して設定自在な操舵制御手段と、
前記自車前方の白線と自車走行状態とに基づいて自車後方の白線を推定する後方白線位置推定手段と、
自車後方の立体物を検出する立体物検出手段と、
前記自車後方の白線と前記自車後方の立体物とに基づいて隣車線に追越車両が存在するか否かを判定する追越車両判定手段と、
自車両の後方の設定距離以内に前記追越車両が存在するとき、前記操舵制御手段において設定される前記操舵角を前記追越車両から離間する方向に補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする車両の運転支援装置。 - 前記補正手段は、前記自車前方の白線に基づいて設定される前記操舵角の制御目標を、前記追越車線から離間する方向にオフセットさせることにより、前記操舵角を補正することを特徴とする請求項1に記載の車両の運転支援装置。
- 前記操舵制御手段は、前記前方環境認識手段で認識した左右白線の認識形状に応じた出力値をフィードフォワード出力値として演算するフィードフォワード制御手段、或いは、前記前方認識手段で認識した左右白線の認識形状と自車両の走行状態とに応じた出力値をフィードバック出力値として演算するフィードバック制御手段の少なくとも何れか一方を有し、
前記補正手段は、前記フィードフォワード出力値、或いは、前記フィードバック出力値の少なくとも何れか一方を補正することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両の運転支援装置。
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