JP2018114806A - 車線内走行支援装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記自車両が走行している車線である走行車線を規定する一対の車線区画線を認識するとともに当該車線区画線に基づいて目標走行ラインを設定し、前記車線区画線及び前記目標走行ラインに対する前記自車両の位置及び向きを含む車線情報を取得するレーン認識部(11)と、
前記自車両の走行位置を前記目標走行ライン付近に維持するための操舵アシストトルクである車線維持支援トルクを前記車線情報に基づいて決定すると共に、当該決定した車線維持支援トルクを前記電動モータを用いて前記ステアリング機構に付与する、車線維持支援制御、及び、
前記自車両が前記走行車線の外に逸脱するおそれがある特定走行状況が生じた場合、当該自車両の当該走行車線からの逸脱を防止するように当該自車両が当該走行車線から逸脱する方向である車線逸脱方向とは逆方向に当該自車両の向きを変化させるためのトルクであって且つ前記特定走行状況において前記車線維持支援制御が行われた場合に決定される前記車線維持支援トルクの大きさよりも大きい大きさを有する操舵アシストトルク、である車線逸脱回避トルクを前記車線情報に基づいて決定すると共に、当該決定した車線逸脱回避トルクを前記電動モータを用いて前記ステアリング機構に付与する、車線逸脱回避制御、
を選択的に実行する制御部(10)と、
を備え、
前記制御部は、
前記車線維持支援制御を実行している場合に前記特定走行状況が生じたとき(図8のステップ840にて「Yes」との判定)、前記車線維持支援制御に代えて前記車線逸脱回避制御を実行する(図7のステップ770)ように構成された、
車線内走行支援装置において、
前記制御部は、
前記特定走行状況が生じている場合、前記自車両の向きが前記車線逸脱方向となるように前記自車両の操舵ハンドル(SW)の操作が前記自車両の運転者によって行われているときには(図7のステップ745にて「Yes」との判定)、前記自車両の向きが前記車線逸脱方向となるように前記操舵ハンドルの操作が前記運転者によって行われていないときに比べ、前記車線逸脱回避トルクの大きさが小さくなるように前記車線逸脱回避トルクを決定する(図7のステップ760)か、
或いは、
前記特定走行状況が生じている場合、前記自車両の向きが前記車線逸脱方向となるように前記操舵ハンドルの操作が前記運転者によって行われているときには、前記車線逸脱回避制御の実行を停止する、
ように構成されている。
前記制御部は、
前記車線逸脱回避制御において、
前記車線逸脱回避トルクの基本値である基準LDA目標トルクを前記車線情報に基づいて決定し(図7のステップ740)、
前記特定走行状況が生じている場合、前記自車両の向きが前記車線逸脱方向となるように前記操舵ハンドルの操作が前記運転者によって行われているとき(図7のステップ745にて「Yes」との判定)、前記基準LDA目標トルクに0よりも大きく且つ1よりも小さいLDA制御用ゲインを乗じることによって補正後LDA目標トルクを算出し(図7のステップ760)、
前記特定走行状況が生じている場合、前記自車両の向きが前記車線逸脱方向となるように前記操舵ハンドルの操作が前記運転者によって行われていないとき(図7のステップ745にて「No」との判定)、前記基準LDA目標トルクを補正後LDA目標トルクとして設定し(図7のステップ765、同図のステップ760)、
前記補正後LDA目標トルクを前記車線逸脱回避トルクとして用いる(図7のステップ775)ように構成されている。
前記制御部は、
前記特定走行状況が生じている場合、前記自車両の向きが前記車線逸脱方向となるように前記操舵ハンドルの操作が前記運転者によって行われているとき(図7のステップ745にて「Yes」との判定)、前記車線逸脱回避制御の実行を停止すると共に、前記車線維持支援制御を当該停止された車線逸脱回避制御に代えて実行するように構成されている。
本装置は、図示しない車両に搭載される。本明細書において、本装置が搭載された車両を他の車両と区別するために、本装置が搭載された車両を「自車両」と称呼する場合がある。図1に示したように、本装置は、運転支援ECU10と、電動パワーステアリングECU(以下、「EPS・ECU(Electric Power Steering ECU)」と称呼する。)20と、カメラ30と、車両状態センサ40と、操作スイッチ50と、操舵トルクセンサ51と、ブザー60と、表示器70と、を備えている。
(a)サイド距離Dsが基準サイド距離Dsrefよりも大きい。
(b)対象白線が左白線LLの場合において、ヨー角θyが負の切替判定閾値θyrefF以上であるか、又は、対象白線が右白線LRの場合においてヨー角θyが正の切替判定閾値θyrefS以下である。切替判定閾値θyrefF及び切替判定閾値θyrefSは、それぞれ、自車両Cの向きが目標走行ラインLdに対して略平行であると見做すことができる角度に設定されている。
ここで、K1,K2,K3は、それぞれ制御ゲインである。
K1は、走行車線が左にカーブしている場合には正の値(k1>0)に設定され、走行車線が右にカーブしている場合には負の値(−k1)に設定される。
K2は、対象白線が右白線LRの場合に正の値(k2>0)に設定され、対象白線が左白線LLの場合に負の値(−k2)に設定される。
K3は、正の値に設定される。
Vは、車速センサにより検出される自車両の車速である。
Rは、レーン認識部11が演算した目標走行ラインLdのカーブ半径(R>0)である。
θyは、上述したヨー角である。
Ds’は逸脱指標距離Ds’である。逸脱指標距離Ds’は、予め設定された基準サイド距離Dsrefからサイド距離Dsを減算した値(Ds’=Dsref−Ds)であり、サイド距離Dsに対して図4の(B)のグラフに示した関係を有する。
(1)式の右辺第2項は、道路幅方向における自車両Cの白線(特に、対象白線)への接近を抑制するように、或いは、自車両Cが走行車線から逸脱した場合に対象白線よりも内側(道路中央側)を走行するように、フィードバック的に働くトルク成分(サイド距離Ds又は逸脱指標距離Ds’に関するフィードバック量)である。
(1)式の右辺第3項は、ヨー角θyの大きさ|θy|を小さくするように(目標走行ラインLdに対する自車両の方向の偏差を小さくするように)フィードバック的に働くトルク成分(ヨー角θy関するフィードバック量)である。
TLKAs=K11・(V2/R)+K12・Dc+K13・θy・・・(2)
ここで、K11,K12,K13は、それぞれ制御ゲインである。
K11は、走行車線が左にカーブしている場合には正の値(k11>0)に設定され、走行車線が右にカーブしている場合には負の値(−k11)に設定される。
K12は、正の値に設定される。
K13は、正の値に設定される。
(2)式の右辺第2項は、目標走行ラインLdに対する自車両の道路幅方向位置のずれ(位置偏差)であるセンター距離Dcを小さくするようにフィードバック的に働くトルク成分(センター距離Dcに関するフィードバック量)である。
(2)式の右辺第3項は、ヨー角θyの大きさ|θy|を小さくするように(目標走行ラインLdに対する自車両の方向の偏差を小さくするように)フィードバック的に働くトルク成分(ヨー角θy関するフィードバック量)である。
運転支援ECU10は、下記の車線内走行支援モードの作動条件(以下、「特定作動条件」とも称呼する。)が満たされているとき、LDA制御及びLKA制御の何れか一の制御を実行することによって車線内走行支援を行う。
ACCの実行中であり、且つ、操作スイッチ50の状態がオン状態にあり、且つ、自車両の車速が所定閾値車速以上であること。
状況1において、運転支援ECU10は、上述した「LKA用制御ゲインGLKA及びLDA用制御ゲインGLDA」は何れも「1」に設定する。従って、基準LKA目標トルクTLKAsは補正後LKA目標トルクTLKAfと等しく、基準LDA目標トルクTLDAsは補正後LDA目標トルクTLDAfと等しい。図5は、この状況1の一例における、自車両Cの走行位置と車線内走行支援における各目標トルクと、を示す。図5において、上段(A)のトルク波形は「基準LKA目標トルクTLKAsと等しい補正後LKA目標トルクTLKAf」を示し、中段(B)のトルク波形は「基準LDA目標トルクTLDAsと等しい補正後LDA目標トルクTLDAf」を示す。更に、下段(C)のトルク波形は運転支援ECU10からEPS・ECU20に送信される操舵指令により特定される最終的な目標トルク(即ち、制御切替部14が選択したトルク)を示す。従って、実際の操舵アシストトルクは下段(C)のトルク波形に沿って変化する。
次に、運転者による操舵操作がある状況(状況2)における、運転支援ECU10の作動の概要について図6の(A)及び(B)を参照しながら説明する。
次に、本装置の具体的な作動について説明する。運転支援ECU10のCPU(以下、単に「CPU」と称呼する。)は、所定時間が経過する毎に図7のフローチャートに示した車線内走行支援ルーチンを実行するようになっている。
ステップ790:CPUは、LDA制御を停止する。この場合、CPUは補正後LDA目標トルクTLDAfを「0」に設定する。
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されず、例えば、以下に述べるように、本発明の技術的思想に基づく各種の変形例を採用し得る。
Claims (4)
- 自車両の操舵輪の転舵角度を変更するためのステアリング機構に操舵アシストトルクを付与する電動モータと、
前記自車両が走行している車線である走行車線を規定する一対の車線区画線を認識するとともに当該車線区画線に基づいて目標走行ラインを設定し、前記車線区画線及び前記目標走行ラインに対する前記自車両の位置及び向きを含む車線情報を取得するレーン認識部と、
前記自車両の走行位置を前記目標走行ライン付近に維持するための操舵アシストトルクである車線維持支援トルクを前記車線情報に基づいて決定すると共に、当該決定した車線維持支援トルクを前記電動モータを用いて前記ステアリング機構に付与する、車線維持支援制御、及び、
前記自車両が前記走行車線の外に逸脱するおそれがある特定走行状況が生じた場合、当該自車両の当該走行車線からの逸脱を防止するように当該自車両が当該走行車線から逸脱する方向である車線逸脱方向とは逆方向に当該自車両の向きを変化させるためのトルクであって且つ前記特定走行状況において前記車線維持支援制御が行われた場合に決定される前記車線維持支援トルクの大きさよりも大きい大きさを有する操舵アシストトルク、である車線逸脱回避トルクを前記車線情報に基づいて決定すると共に、当該決定した車線逸脱回避トルクを前記電動モータを用いて前記ステアリング機構に付与する、車線逸脱回避制御、
を選択的に実行する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記車線維持支援制御を実行している場合に前記特定走行状況が生じたとき、前記車線維持支援制御に代えて前記車線逸脱回避制御を実行するように構成された、
車線内走行支援装置において、
前記制御部は、
前記特定走行状況が生じている場合、前記自車両の向きが前記車線逸脱方向となるように前記自車両の操舵ハンドルの操作が前記自車両の運転者によって行われているときには、前記自車両の向きが前記車線逸脱方向となるように前記操舵ハンドルの操作が前記運転者によって行われていないときに比べ、前記車線逸脱回避トルクの大きさが小さくなるように前記車線逸脱回避トルクを決定するか、
或いは、
前記特定走行状況が生じている場合、前記自車両の向きが前記車線逸脱方向となるように前記操舵ハンドルの操作が前記運転者によって行われているときには、前記車線逸脱回避制御の実行を停止する、
ように構成された、
車線内走行支援装置。 - 請求項1に記載の車線内走行支援装置において、
前記制御部は、
前記車線逸脱回避制御において、
前記車線逸脱回避トルクの基本値である基準LDA目標トルクを前記車線情報に基づいて決定し、
前記特定走行状況が生じている場合、前記自車両の向きが前記車線逸脱方向となるように前記操舵ハンドルの操作が前記運転者によって行われているとき、前記基準LDA目標トルクに0よりも大きく且つ1よりも小さいLDA制御用ゲインを乗じることによって補正後LDA目標トルクを算出し、
前記特定走行状況が生じている場合、前記自車両の向きが前記車線逸脱方向となるように前記操舵ハンドルの操作が前記運転者によって行われていないとき、前記基準LDA目標トルクを補正後LDA目標トルクとして設定し、
前記補正後LDA目標トルクを前記車線逸脱回避トルクとして用いるように構成された、
車線内走行支援装置。 - 請求項1に記載の車線内走行支援装置において、
前記制御部は、
前記特定走行状況が生じている場合、前記自車両の向きが前記車線逸脱方向となるように前記操舵ハンドルの操作が前記運転者によって行われているとき、前記車線逸脱回避制御の実行を停止すると共に、前記車線維持支援制御を当該停止された車線逸脱回避制御に代えて実行するように構成された、
車線内走行支援装置。 - 請求項1に記載の車線内走行支援装置において、
前記制御部は、
前記車線維持支援制御において、前記車線情報に基づいて前記車線維持支援トルクの基本値である基準LKA目標トルクを算出すると共に、前記運転者が前記操舵ハンドルに加えるトルクであるドライバトルクの大きさが大きくなるほど0以上且つ1以下の範囲において小さくなるLKA制御用ゲインを前記基準LKA目標トルクに乗じることによって補正後LKA目標トルクを算出し、
前記補正後LKA目標トルクを前記車線維持支援トルクとして用いるように構成された、
車線内走行支援装置。
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