JP2015013545A - 車両の運転支援制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】目標コースへの迅速な追従性と目標コースを走行する上での車両挙動の安定性を良好にバランスさせる。【解決手段】走行路形状に基づいてフィードフォワード制御により目標コースに沿って走行するのに必要な電動モータ12のフィードフォワード制御量Iff、Tffを算出する。現在における目標コースと自車位置とのずれが大きいほど短く予見時間Tを可変設定し、この予見時間T経過後の位置を前方注視点とし、前方注視点における目標コースと自車両の車両軌跡とのずれを無くすように車両の走行状態に基づいてフィードバック制御により目標コースに沿って走行するのに必要な電動モータ12のフィードバック制御量Ifb、Tfbを算出する。そして、ドライバの操舵トルクTd、フィードフォワード制御量Iff、Tff、フィードバック制御量Ifb、Tfbから電動モータ電流値Icmdを算出する。【選択図】図2

Description

本発明は、電動パワーステアリングモータ等を駆動させて設定した目標コースに沿って走行する車両の運転支援制御装置に関する。
近年、交通事故の低減やドライバの負担を軽減することを目的として、設定した目標コースに沿って走行するように運転を支援する様々な運転支援制御装置の技術が開発されている。このような車両を目標コースに沿って走行させるための目標操舵角を演算する手法として、ドライバの運転操作を模擬した前方注視点モデルが広く知られている。例えば、特開2005−170327号公報(以下、特許文献1)では、自車両前方に設定する前方注視点を自車速が大きくなるほど自車両から遠方に設定し、その前方注視点と走行目標経路をなす基準経路との誤差に基づいて操舵量を算出する車両用自動操舵制御装置において、カーブ手前で設定した前方注視点に基づく誤差を、当該カーブに進入した際に設定する前方注視点に基づく誤差に近くなるように補正する車両用自動操舵制御装置の技術が開示されている。
特開2005−170327号公報
ところで、上述の特許文献1に開示されるような前方注視点における目標コースからの横偏差に応じて目標操舵角を設定する場合、現在の車両位置から前方注視点までの距離、或いは予見時間(自車両が前方注視点に到達するまでの時間)を短くとれば、車両の間近を見て目標コースへ速やかに追従しようとする動作になり、目標コースへの追従性は良くなるが、現在の横偏差のみを重視した過敏で不安定な目標操舵角や車両挙動になる。一方、予見時間を長くすると、その予見時間後に目標コースへ復帰すれば良いという動作になり、目標コースへの追従性は緩慢になるが、目標コースとの横偏差だけでなく、目標コースに対する車両の向きや、この変化率(ヨーレート)も加味した予測制御になり、安定した目標操舵角や車両挙動が得られる。以上のことから、前方注視点モデルで運転支援制御を実行する場合、目標コースへの迅速な追従性と車両挙動の安定性をバランスさせるように予見時間を適切に設定する必要がある。上述の特許文献1に開示されるように、前方注視点を車速に応じて設定することは予見時間を一定に保つのと同じであり、車速の増加に応じて車両挙動の安定化を図る効果はあるが、高速時の目標コースへの追従性が緩慢になってしまうという課題がある。また、カーブ進入時に前方注視点がカーブの奥になり過ぎ、その後の減速操作を考慮しない制御になってしまう懸念への対応として、前方の道路半径に応じて前方注視点を変更する機能も開示されているが、カーブ進入時の車速を想定した補正に過ぎず、車速感応の前方注視点の距離設定と基本的に同じである。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、目標コースへの迅速な追従性と目標コースを走行する上での車両挙動の安定性を良好にバランスさせることができる車両の運転支援制御装置を提供することを目的としている。
本発明の車両の運転支援制御装置の一態様は、自車両が走行すべき目標コースを設定する目標コース設定手段と、自車両の車両軌跡を推定する車両軌跡推定手段と、略現在における上記目標コースと上記自車位置とのずれに応じて可変設定する予見時間経過後の位置を前方注視点として算出する前方注視点算出手段と、少なくとも上記前方注視点における上記目標コースと上記推定した自車両の車両軌跡とのずれに応じて目標コースに沿って走行するように自車両を制御する制御手段とを備えた。
本発明による車両の運転支援制御装置によれば、目標コースへの迅速な追従性と目標コースを走行する上での車両挙動の安定性を良好にバランスさせることが可能となる。
本発明の実施の一形態に係る車両の操舵系の構成説明図である。 本発明の実施の一形態に係る操舵制御部の機能ブロック図である。 本発明の実施の一形態に係るレーンキープ制御プログラムのフローチャートである。 本発明の実施の一形態に係る座標系及び白線、目標コースの曲率の説明図である。 本発明の実施の一形態に係る略現在における目標コースと自車位置とのずれに応じて設定される予見時間の特性の一例の説明図である。 本発明の実施の一形態に係る曲率に基づくフィードバック演算項の説明図である。 本発明の実施の一形態に係るヨー角に基づくフィードバック演算項の説明図である。 本発明の実施の一形態に係る電動パワーステアリングモータの入力トルク−モータ電流値の特性の一例を示す説明図である。 本発明の実施の一形態に従って設定される予見時間により制御されるレーンキープ制御の効果の説明図で、図9(a)は目標コースに対する位置を示し、図9(b)は制御により設定される目標操舵角を示す。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
尚、本発明の実施の形態は、所謂、電動パワーステアリングモータを用いたレーンキープ制御を車両の運転支援制御の例として説明する。
図1において、符号1は操舵角をドライバ入力と独立して設定自在な電動パワーステアリング装置を示し、この電動パワーステアリング装置1は、ステアリング軸2が、図示しない車体フレームにステアリングコラム3を介して回動自在に支持されており、その一端が運転席側へ延出され、他端がエンジンルーム側へ延出されている。ステアリング軸2の運転席側端部には、ステアリングホイール4が固設され、また、エンジンルーム側へ延出する端部には、ピニオン軸5が連設されている。
エンジンルームには、車幅方向へ延出するステアリングギヤボックス6が配設されており、このステアリングギヤボックス6にラック軸7が往復移動自在に挿通支持されている。このラック軸7に形成されたラック(図示せず)に、ピニオン軸5に形成されたピニオンが噛合されて、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤ機構が形成されている。
また、ラック軸7の左右両端はステアリングギヤボックス6の端部から各々突出されており、その端部に、タイロッド8を介してフロントナックル9が連設されている。このフロントナックル9は、操舵輪としての左右輪10L,10Rを回動自在に支持すると共に、車体フレームに転舵自在に支持されている。従って、ステアリングホイール4を操作し、ステアリング軸2、ピニオン軸5を回転させると、このピニオン軸5の回転によりラック軸7が左右方向へ移動し、その移動によりフロントナックル9がキングピン軸(図示せず)を中心に回動して、左右輪10L,10Rが左右方向へ転舵される。
また、ピニオン軸5にアシスト伝達機構11を介して、電動パワーステアリングモータ(電動モータ)12が連設されており、この電動モータ12にてステアリングホイール4に加える操舵トルクのアシスト、及び、設定された操舵角(目標操舵角)となるような操舵トルクの付加が行われる。電動モータ12は、後述する操舵制御部20から制御出力値としての目標電流Icmdがモータ駆動部21に出力されてモータ駆動部21により駆動される。尚、操舵制御部20は、操舵トルクのアシスト機能も備えているが、本実施の形態では、操舵トルクのアシスト機能については説明を省略する。
操舵制御部20には、走行路の形状として前方の左右白線を認識して白線位置情報を取得する走行路形状を認識する前方認識装置31が接続され、また、車速Vを検出する車速センサ32、操舵角θpを検出する操舵角センサ33、操舵トルクTdを検出する操舵トルクセンサ34が接続されている。
前方認識装置31は、例えば、車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像する1組のCCDカメラと、このCCDカメラからの画像データを処理するステレオ画像処理装置とから構成されている。
前方認識装置31のステレオ画像処理装置における、CCDカメラからの画像データの処理は、例えば以下のように行われる。まず、CCDカメラで撮像した自車両の進行方向の1組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から距離情報を求め、距離画像を生成する。
白線データの認識では、白線は道路面と比較して高輝度であるという知得に基づき、道路の幅方向の輝度変化を評価して、画像平面における左右の白線の位置を画像平面上で特定する。この白線の実空間上の位置(x,y,z)は、画像平面上の位置(i,j)とこの位置に関して算出された視差とに基づいて、すなわち、距離情報に基づいて、周知の座標変換式より算出される。自車両の位置を基準に設定された実空間の座標系は、本実施の形態では、例えば、図4に示すように、ステレオカメラの中央真下の道路面を原点として、車幅方向をx軸、車高方向をy軸、車長方向(距離方向)をz軸とする。このとき、x−z平面(y=0)は、道路が平坦な場合、道路面と一致する。道路モデルは、道路上の自車両の走行レーンを距離方向に複数区間に分割し、各区間における左右の白線を所定に近似して連結することによって表現される。尚、本実施の形態では、走行路の形状を1組のCCDカメラからの画像を基に認識する例で説明したが、他に、単眼カメラ、カラーカメラからの画像情報を基に求めるものであっても良い。
そして、操舵制御部20は、上述の各入力信号を基に、走行路形状に基づいてフィードフォワード制御により目標コース(本実施の形態においては左白線と右白線の中間)に沿って走行するのに必要な電動モータ12のフィードフォワード制御量Iff、Tffを算出する。また、略現在における目標コースと自車位置とのずれに応じて予見時間Tを可変設定し、この予見時間T経過後の位置を前方注視点とし、この前方注視点における目標コースと自車両の車両軌跡とのずれを無くすように車両の走行状態に基づいてフィードバック制御により目標コースに沿って走行するのに必要な電動モータ12のフィードバック制御量Ifb、Tfbを算出する。そして、ドライバの操舵トルクTdとフィードフォワード制御量Tffとフィードバック制御量Tfbを基に制御入力値としての入力トルクTinを算出し、この入力トルクTinを基に得られる電動モータ基本電流値Ipsbとフィードフォワード制御量Iffとフィードバック制御量Ifbとから制御出力値としての電動モータ電流値Icmdを算出し、モータ駆動部21に出力して電動モータ12を駆動制御する。
このため、操舵制御部20は、図2に示すように、フィードフォワード制御部20a、予見時間設定部20b、フィードバック制御部20c、入力トルク算出部20d、電動パワーステアリングモータ基本値設定部20e、電動パワーステアリングモータ電流値算出部20fから主要に構成されている。
フィードフォワード制御部20aは、前方認識装置31から認識された画像情報が入力される。そして、例えば、以下の(1)式により、目標コースに沿って走行するのに必要な電動モータ12のフィードフォワード制御量(電流値)Iffを算出し、以下の(2)式により、フィードフォワード制御量(トルク値)Tffを算出する。
Iff=Giff・κ …(1)
Tff=Gtff・Iff …(2)
ここで、κは、例えば、以下の(3)式で示すような、車線曲率を示す。
κ=(κl+κr)/2 …(3)
ここで、κlは左白線による曲率成分であり、κrは右白線による曲率成分である。これら、左右白線の曲率成分κl,κrは、具体的には、図4に示すような、左右白線のそれぞれを構成する点に関して、二次の最小自乗法によって計算された二次項の係数を用いることによって定められる。例えば、x=A・z+B・z+Cの二次式で白線を近似した場合、2・Aの値が曲率成分として用いられる。尚、これら白線の曲率成分κl、κrは、それぞれの白線の曲率そのものでも良い。
また、(1)式におけるGiffは、予め設定するフィードフォワードゲインを示し、(2)式におけるGtffは、予め設定するトルク換算係数である。
このように、フィードフォワード制御部20aで算出されたフィードフォワード制御量(トルク値)Tffは入力トルク算出部20dに出力され、フィードフォワード制御量(電流値)Iffは電動パワーステアリングモータ電流値算出部20fに出力される。
予見時間設定部20bは、前方認識装置31から認識された画像情報が入力される。そして、図6に示すように、略現在における目標コースと自車位置とのずれxiを求め、このずれの絶対値|xi|を基に、予め実験・演算等によって設定しておいた図5に示すような特性のマップを参照して予見時間Tを設定する。
予見時間Tの特性は、図5に示すように、略現在における目標コースと自車位置とのずれの絶対値|xi|が大きいほど短く設定されるようになっている。これは前述したように、現在の車両位置から前方注視点までの距離、或いは予見時間Tを短くとれば、車両の間近を見て目標コースへ速やかに追従しようとする動作になり、目標コースへの追従性は良くなるが、現在の横偏差のみを重視した過敏で不安定な目標操舵角や車両挙動になる。一方、予見時間を長くすると、その予見時間後に目標コースへ復帰すれば良いという動作になり、目標コースへの追従性は緩慢になるが、目標コースとの横偏差だけでなく、目標コースに対する車両の向きや、この変化率(ヨーレート)も加味した予測制御になり、安定した目標操舵角や車両挙動が得られる。このため、略現在における目標コースと自車位置とのずれの絶対値|xi|が大きい場合には、目標コースへの追従性を優先する制御とし、ずれの絶対値|xi|が小さい場合には、目標コースに対する車両の向きや、この変化率(ヨーレート)も加味した安定性、収束性を重視した予測制御ができるようにするためである。同様の理由から、走行路のカーブ半径ρが小さい場合や、対向車両が存在する場合や、車線幅が狭い道路では、目標コースへの追従性を重視して予見時間Tを、より短く補正して設定するようにしても良い。このように設定された予見時間Tはフィードバック制御部20cに出力される。
フィードバック制御部20cは、前方認識装置31から認識された画像情報が入力され、車速センサ32から車速Vが入力され、操舵角センサ33から操舵角θpが入力され、予見時間設定部20bから予見時間Tが入力される。そして、例えば、以下の(4)式により、目標コースに沿って走行するのに必要な電動モータ12のフィードバック制御量(電流値)Ifbを算出し、以下の(5)式により、フィードバック制御量(トルク値)Tfbを算出する。
Ifb=Gifbd・Δx+Gfbs・θ …(4)
Tfb=Gtfb・Ifb …(5)
ここで、(4)式における第1演算項「Gifbd・Δx」のGifbdは車線幅方向のフィードバックゲインを示し、Δxは、以下の(6)により算出される。
Δx=(xl+xr)/2−xv …(6)
この(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。本実施の形態においては、図6に示すように、前方注視点におけるz座標zvは、例えば、zv=V・Tで算出される。
従って、前方注視点のx座標xvは、車両の走行状態に基づいて車両の諸元や車両固有のスタビリティファクタAs等を用いる場合には、例えば、以下の(7)式で算出することができる。
xv=(1/2)・(1/(1+As・V))・(θp/Lw)・(V・T)
…(7)
ここで、Lwはホイールベースである。
また、(6)式における、xlは前方注視点のz座標における左白線のx座標であり、xrは前方注視点のz座標における右白線のx座標である。従って、(4)式の第1演算項は、図6に示すように、前方注視点と左右白線の中心点(目標コース)とのx座標偏差の演算項となっている。
また、(4)式の第2演算項「Gfb1s・θ」のGfb1sは、ヨー角フィードバックゲインを示し、θは、以下の(8)式により算出される。
θ=(θtl+θtr)/2 …(8)
すなわち、図7に示すように、θtlは前方認識装置31からの画像情報による左白線に対する自車両の傾き、θtrは前方認識装置31からの画像情報による右白線に対する自車両の傾きである。尚、これら、θtl、θtrは、例えば、画像情報で得られる白線の各点に対して、二次の最小二乗法によって計算された、一次項の係数(すなわち、白線を、x=A・z+B・z+Cの式で近似した際のBの値)を用いる。
従って、(4)式の第2演算項は、図7に示すように、前方認識装置31で認識した白線に対する自車両の走行姿勢(ヨー角θ)の演算項となっている。
また、前述の(5)式のGtfbは、予め設定するトルク換算係数である。
こうして、フィードバック制御部20cで算出されたフィードバック制御量(トルク値)Tfbは入力トルク算出部20dに出力され、フィードバック制御量(電流値)Ifbは電動パワーステアリングモータ電流値算出部20fに出力される。
入力トルク算出部20dは、操舵トルクセンサ34から操舵トルクTdが入力され、フィードフォワード制御部20aからフィードフォワード制御量Tffが入力され、フィードバック制御部20cからフィードバック制御量Tfbが入力される。そして、例えば、以下の(9)式により、入力トルクTinを算出し、電動パワーステアリングモータ基本値設定部20eに出力する。
Tin=Td+G1・(Tff+Tfb) …(9)
ここで、G1は予め設定しておいたゲインである。
電動パワーステアリングモータ基本値設定部20eは、車速センサ32から車速Vが入力され、入力トルク算出部20dから入力トルクTinが入力される。そして、例えば、予め設定しておいた図8に示すような、入力トルクTin−電動モータ基本電流値Ipsbの特性マップを参照して電動モータ基本電流値Ipsbを設定し、電動パワーステアリングモータ電流値算出部20fに出力する。
電動パワーステアリングモータ電流値算出部20fは、フィードフォワード制御部20aからフィードフォワード制御量Iffが入力され、フィードバック制御部20cからフィードバック制御量Ifbが入力され、電動パワーステアリングモータ基本値設定部20eから電動モータ基本電流値Ipsbが入力される。そして、例えば、以下の(10)式により、電動モータ電流値Icmdを算出し、モータ駆動部21に出力する。
Icmd=Ipsb+Iff+Ifb …(10)
このように本発明の実施の形態においては、フィードフォワード制御部20a、フィードバック制御部20cは、目標コース設定手段、車両軌跡推定手段としての機能を有し、予見時間設定部20b、フィードバック制御部20cは、前方注視点算出手段としての機能を有し、操舵制御部20で制御手段としての機能を有して構成されている。
次に、上述の操舵制御部20で実行されるレーンキープ制御について、図3のフローチャートで説明する。
まず、ステップ(以下、「S」と略称)101で、必要パラメータ、すなわち、走行路形状、車速V、操舵角θp、操舵トルクTd等を読み込む。
次に、S102に進み、フィードフォワード制御部20aで、前述の(1)式により、フィードフォワード制御量(電流値)Iffを算出する。
次いで、S103に進み、フィードフォワード制御部20aで、前述の(2)式により、フィードフォワード制御量(トルク値)Tffを算出する。
次に、S104に進み、予見時間設定部20bで、略現在における目標コースと自車位置とのずれxiに応じて、予め実験・演算等によって設定しておいた図5に示すような特性のマップを参照して予見時間Tを設定する。
次に、S105に進み、フィードバック制御部20cで、前述の(4)式により、フィードバック制御量(電流値)Ifbを算出する。
次いで、S106に進み、フィードバック制御部20cで、前述の(5)式により、フィードバック制御量(トルク値)Tfbを算出する。
次に、S107に進み、入力トルク算出部20dで、前述の(9)式により、入力トルクTinを算出する。
次いで、S108に進み、電動パワーステアリングモータ基本値設定部20eで、例えば、予め設定しておいた図8に示すような、入力トルクTin−電動モータ基本電流値Ipsbの特性マップを参照して電動モータ基本電流値Ipsbを設定する。
そして、S109に進み、電動パワーステアリングモータ電流値算出部20fで、例えば、前述の(10)式により、電動モータ電流値Icmdを算出し、モータ駆動部21に出力する。
このように、本発明の実施の形態では、操舵制御部20は、走行路形状に基づいてフィードフォワード制御により目標コースに沿って走行するのに必要な電動モータ12のフィードフォワード制御量Iff、Tffを算出する。また、現在における目標コースと自車位置とのずれが大きいほど短く予見時間Tを可変設定し、この予見時間T経過後の位置を前方注視点とし、この前方注視点における目標コースと自車両の車両軌跡とのずれを無くすように車両の走行状態に基づいてフィードバック制御により目標コースに沿って走行するのに必要な電動モータ12のフィードバック制御量Ifb、Tfbを算出する。そして、ドライバの操舵トルクTdとフィードフォワード制御量Tffとフィードバック制御量Tfbを基に制御入力値としての入力トルクTinを算出し、この入力トルクTinを基に得られる電動モータ基本電流値Ipsbとフィードフォワード制御量Iffとフィードバック制御量Ifbとから制御出力値としての電動モータ電流値Icmdを算出する。
すなわち、現在の車両位置から前方注視点までの距離、或いは予見時間Tを短くとれば、車両の間近を見て目標コースへ速やかに追従しようとする動作になり、目標コースへの追従性は良くなるが、現在の横偏差のみを重視した過敏で不安定な目標操舵角や車両挙動になる。例えば、図9(a)の一点破線で示すように、現在、目標コースから離れた位置(初期位置)L1で、時刻t0においてレーンキープ制御をONにした場合、最も早い時刻t1に車両は目標コースに到達することができるものの、その後、目標コースから大きく離れ、時刻t4で、最大の目標コースからの振れを示し、結果として収束性が悪くなってしまう。
一方、予見時間Tを長くすると、その予見時間後に目標コースへ復帰すれば良いという動作になり、目標コースへの追従性は緩慢になるが、目標コースとの横偏差だけでなく、目標コースに対する車両の向きや、この変化率(ヨーレート)も加味した予測制御になり、安定した目標操舵角や車両挙動が得られる。例えば、図9(a)の破線で示すように、目標コースからの振れは小さくなり、目標コースに対する収束性の向上が期待できるが、目標コースに到達する時刻はt3のように最も遅い時間となってしまう。
このため、略現在における目標コースと自車位置とのずれの絶対値|xi|が大きい場合には、目標コースへの追従性を優先する制御とし、ずれの絶対値|xi|が小さい場合には、目標コースに対する車両の向きや、この変化率(ヨーレート)も加味した安定性、収束性を重視した予測制御ができるように、目標コースへの迅速な追従性と目標コースを走行する上での車両挙動の安定性を良好にバランスさせるのである(図9(a)の実線参照)。
尚、本実施の形態では、電動モータ基本電流値Ipsbに対する電流付加のみならず、電動モータ基本電流値Ipsbを求める際の入力トルクTinに対しても上述のトルク付加を行って制御するようになっているが、電動モータ基本電流値Ipsbに対する電流付加のみで制御するようにしても良く、或いは、電動モータ基本電流値Ipsbを求める際の入力トルクTinに対して上述の如くトルク付加を行うことのみで制御するようにしても良い。
1 電動パワーステアリング装置
2 ステアリング軸
4 ステアリングホイール
5 ピニオン軸
10L、10R 車輪
12 電動モータ
20 操舵制御部(制御手段)
20a フィードフォワード制御部(目標コース設定手段、車両軌跡推定手段)
20b 予見時間設定部(前方注視点算出手段)
20c フィードバック制御部(目標コース設定手段、車両軌跡推定手段、前方注視点算出手段)
20d 入力トルク算出部
20e 電動パワーステアリングモータ基本値設定部
20f 電動パワーステアリングモータ電流値算出部
21 モータ駆動部
31 前方認識装置
32 車速センサ
33 操舵角センサ
34 操舵トルクセンサ

Claims (6)

  1. 自車両が走行すべき目標コースを設定する目標コース設定手段と、
    自車両の車両軌跡を推定する車両軌跡推定手段と、
    略現在における上記目標コースと上記自車位置とのずれに応じて可変設定する予見時間経過後の位置を前方注視点として算出する前方注視点算出手段と、
    少なくとも上記前方注視点における上記目標コースと上記推定した自車両の車両軌跡とのずれに応じて目標コースに沿って走行するように自車両を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする車両の運転支援制御装置。
  2. 上記前方注視点算出手段は、略現在における上記目標コースと上記自車位置とのずれが大きいほど上記予見時間を短く設定することを特徴とする請求項1記載の車両の運転支援制御装置。
  3. 上記前方注視点算出手段は、走行レーンの車線幅が狭いほど上記予見時間を短く設定することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車両の運転支援制御装置。
  4. 上記前方注視点算出手段は、走行レーンのカーブ半径が小さいほど上記予見時間を短く設定することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一つに記載の車両の運転支援制御装置。
  5. 上記前方注視点算出手段は、走行レーンに対向車が存在する場合には上記予見時間を短く設定することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一つに記載の車両の運転支援制御装置。
  6. 上記制御手段は、電動パワーステアリングモータを制御するものであることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一つに記載の車両の運転支援制御装置。
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DE102014108937.5A DE102014108937B4 (de) 2013-07-04 2014-06-26 Fahrtassistenzsteuerungseinrichtung für ein Fahrzeug
CN201410310280.6A CN104276206B (zh) 2013-07-04 2014-07-01 车辆的驾驶辅助控制装置

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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6192782B1 (ja) * 2016-08-04 2017-09-06 三菱電機株式会社 自動操舵制御装置および自動操舵制御方法
DE102017117593A1 (de) 2016-09-06 2018-03-08 Subaru Corporation Fahrzeugfahrassistenzvorrichtung
DE102017223011A1 (de) 2016-12-21 2018-06-21 Mitsubishi Electric Corporation Fahrzeuglenksystem und spurhaltesystem
WO2019043832A1 (ja) 2017-08-30 2019-03-07 日産自動車株式会社 運転支援車両の走行制御方法及び走行制御装置
JP2019043396A (ja) * 2017-09-04 2019-03-22 日産自動車株式会社 運転支援車両の走行制御方法及び走行制御装置
JP2019043395A (ja) * 2017-09-04 2019-03-22 日産自動車株式会社 運転支援車両の走行制御方法及び走行制御装置
US10325501B2 (en) 2015-06-26 2019-06-18 Denso Corporation Lane deviation suppressing system
US10703410B2 (en) 2016-08-09 2020-07-07 Denso Corporation Driver assistance system to compensate for time delays in acquiring the traveling state of a vehicle
WO2022244233A1 (ja) 2021-05-21 2022-11-24 三菱電機株式会社 車両用操舵システム
JP7487994B2 (ja) 2020-04-17 2024-05-21 株式会社Subaru 車両の運転支援装置。

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6566246B2 (ja) * 2015-05-26 2019-08-28 株式会社ジェイテクト 操舵支援装置
JP6578143B2 (ja) * 2015-06-30 2019-09-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワーステアリング装置の制御装置及びパワーステアリング装置
US10195740B2 (en) * 2015-09-10 2019-02-05 X Development Llc Using object observations of mobile robots to generate a spatio-temporal object inventory, and using the inventory to determine monitoring parameters for the mobile robots
CN106553527B (zh) * 2015-09-25 2019-05-17 比亚迪股份有限公司 差速器、动力传动系统及车辆
CN108698637B (zh) * 2016-02-12 2021-02-26 日本精工株式会社 车辆用转向控制装置
JP6809020B2 (ja) * 2016-07-27 2021-01-06 いすゞ自動車株式会社 操舵補助装置及び操舵補助方法
RU2715667C1 (ru) * 2016-09-09 2020-03-02 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Способ управления движением транспортного средства и устройство управления движением
CN106503676A (zh) * 2016-11-04 2017-03-15 大连文森特软件科技有限公司 基于ar增强现实和驾驶细节采集的驾驶辅助系统
US10279807B2 (en) * 2017-02-17 2019-05-07 GM Global Technology Operations LLC System and method for predicting a possible lane departure when driving a vehicle autonomously or semi-autonomously, and for taking a remedial action to prevent a lane departure
US10723380B2 (en) 2017-02-24 2020-07-28 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods to control steering of a vehicle
JP6776998B2 (ja) * 2017-04-19 2020-10-28 トヨタ自動車株式会社 自動運転システム
CN108860137B (zh) * 2017-05-16 2020-06-26 华为技术有限公司 失稳车辆的控制方法、装置及智能车辆
JP6627822B2 (ja) * 2017-06-06 2020-01-08 トヨタ自動車株式会社 車線変更支援装置
JP6596045B2 (ja) * 2017-08-25 2019-10-23 株式会社Subaru 車両の運転支援装置
RU2738491C1 (ru) * 2017-08-30 2020-12-14 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Способ коррекции ошибки позиции и устройство для коррекции ошибки позиции в автомобиле с содействием вождению
CN111133489B (zh) * 2017-10-05 2022-02-11 本田技研工业株式会社 车辆控制装置、车辆控制方法及存储介质
JP6548095B2 (ja) * 2017-12-28 2019-07-24 マツダ株式会社 車両用制御装置
JP7216579B2 (ja) * 2019-03-08 2023-02-01 日立Astemo株式会社 車両運動制御装置、車両運動制御方法、及び車両運動制御システム
JP7339796B2 (ja) * 2019-07-16 2023-09-06 フォルシアクラリオン・エレクトロニクス株式会社 車載処理装置
CN112114588A (zh) * 2020-08-31 2020-12-22 南京航空航天大学 一种平衡车及其控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011051420A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Fuji Heavy Ind Ltd 車両の操舵支援制御装置
JP2013075600A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Nissan Motor Co Ltd 車両用走行制御装置
JP2013086781A (ja) * 2011-10-24 2013-05-13 Nissan Motor Co Ltd 車両用走行支援装置
US20130231830A1 (en) * 2010-11-19 2013-09-05 Magna Electronics, Inc. Lane keeping system and lane centering system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10218010A1 (de) 2002-04-23 2003-11-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Querführungsunterstützung bei Kraftfahrzeugen
JP4599835B2 (ja) 2003-12-15 2010-12-15 日産自動車株式会社 車両用自動操舵制御装置
JP4720107B2 (ja) * 2004-05-27 2011-07-13 日産自動車株式会社 ドライバモデルおよび同モデルを備えた車両挙動制御システムのアシスト機能評価装置
JP3912416B2 (ja) * 2005-05-31 2007-05-09 トヨタ自動車株式会社 車両逸脱防止制御装置
JP4721279B2 (ja) * 2006-03-29 2011-07-13 富士重工業株式会社 車線追従支援装置
CN100572169C (zh) * 2007-02-09 2009-12-23 财团法人车辆研究测试中心 虚拟道路边界的辅助驾驶装置
JP5177076B2 (ja) * 2008-07-28 2013-04-03 日産自動車株式会社 車両運転支援装置及び車両運転支援方法
US8078373B2 (en) * 2008-11-21 2011-12-13 GM Global Technology Operations LLC Vehicle dynamics prediction with lane/path information using a preview-correction-prediction approach
DE102010010489A1 (de) 2010-03-06 2011-10-06 Continental Teves Ag & Co. Ohg Spurhaltesystem für ein Kraftfahrzeug
WO2011111121A1 (ja) * 2010-03-12 2011-09-15 トヨタ自動車株式会社 操舵支援装置
JP4990424B2 (ja) * 2010-04-15 2012-08-01 三菱電機株式会社 走行支援装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011051420A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Fuji Heavy Ind Ltd 車両の操舵支援制御装置
US20130231830A1 (en) * 2010-11-19 2013-09-05 Magna Electronics, Inc. Lane keeping system and lane centering system
JP2013075600A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Nissan Motor Co Ltd 車両用走行制御装置
JP2013086781A (ja) * 2011-10-24 2013-05-13 Nissan Motor Co Ltd 車両用走行支援装置

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10325501B2 (en) 2015-06-26 2019-06-18 Denso Corporation Lane deviation suppressing system
JP2018020676A (ja) * 2016-08-04 2018-02-08 三菱電機株式会社 自動操舵制御装置および自動操舵制御方法
JP6192782B1 (ja) * 2016-08-04 2017-09-06 三菱電機株式会社 自動操舵制御装置および自動操舵制御方法
US10703410B2 (en) 2016-08-09 2020-07-07 Denso Corporation Driver assistance system to compensate for time delays in acquiring the traveling state of a vehicle
DE102017117593A1 (de) 2016-09-06 2018-03-08 Subaru Corporation Fahrzeugfahrassistenzvorrichtung
US10457283B2 (en) 2016-09-06 2019-10-29 Subaru Corporation Vehicle driving assist apparatus
US10532769B2 (en) 2016-12-21 2020-01-14 Mitsubishi Electric Corporation Vehicle steering system and lane keeping system
DE102017223011A1 (de) 2016-12-21 2018-06-21 Mitsubishi Electric Corporation Fahrzeuglenksystem und spurhaltesystem
DE102017223011B4 (de) 2016-12-21 2021-07-08 Mitsubishi Electric Corporation Fahrzeuglenksystem und spurhaltesystem
WO2019043832A1 (ja) 2017-08-30 2019-03-07 日産自動車株式会社 運転支援車両の走行制御方法及び走行制御装置
KR20200029050A (ko) 2017-08-30 2020-03-17 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 운전 지원 차량의 주행 제어 방법 및 주행 제어 장치
US10875530B2 (en) 2017-08-30 2020-12-29 Nissan Motor Co., Ltd. Travel control method and travel control device for drive-assisted vehicle
JP2019043395A (ja) * 2017-09-04 2019-03-22 日産自動車株式会社 運転支援車両の走行制御方法及び走行制御装置
JP2019043396A (ja) * 2017-09-04 2019-03-22 日産自動車株式会社 運転支援車両の走行制御方法及び走行制御装置
JP7487994B2 (ja) 2020-04-17 2024-05-21 株式会社Subaru 車両の運転支援装置。
WO2022244233A1 (ja) 2021-05-21 2022-11-24 三菱電機株式会社 車両用操舵システム

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