JP2020011562A - 車線逸脱回避装置 - Google Patents
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Abstract
Description
車両(SV)が走行している道路の区画線(LL、LR)を認識する区画線認識部(11)と、
前記車両が備える操舵ハンドル(SW)を含むステアリング機構(SW、US)に操舵アシスト力を付与して前記車両の舵角を変更可能な電動モータ(22)と、
前記認識された区画線により画定される走行車線から前記車両が逸脱する可能性が高い場合に成立する制御実行条件が成立していると判定した場合、前記車両が前記走行車線から逸脱しないように前記舵角を変更するための目標操舵アシスト力(TLDA)を決定し、前記決定した目標操舵アシスト力に応じた力が前記ステアリング機構に付与されるように前記電動モータを駆動する車線逸脱回避制御を実行する制御部(10、20、21)と、
を備える。
前記走行車線が直線路及び曲線路の何れであるかを判定し(ステップ630)、
前記制御実行条件が成立し(ステップ620:Yes、及び、ステップ665:No)且つ前記走行車線が前記直線路であると判定した場合(ステップ630:No)、前記操舵ハンドルを振動させるとともに前記車線逸脱回避制御を実行し(図6のステップ635)、
前記制御実行条件が成立し(ステップ620:Yes、及び、ステップ665:No)且つ前記走行車線が前記曲線路であると判定した場合(ステップ630:Yes)、少なくとも前記車両が前記曲線路の外周側に逸脱する可能性が高いとき(ステップ635:Yes)、前記操舵ハンドルを振動させることなく前記車線逸脱回避制御を実行する(ステップ660)、
ように構成される。
前記制御部は、
前記制御実行条件が成立し且つ前記走行車線が前記曲線路であると判定した場合(ステップ630:Yes)、前記車両が前記曲線路の内周側に逸脱する可能性が高いとき(図6のステップ635:No)、前記操舵ハンドルを振動させるとともに前記車線逸脱回避制御を実行する(図6のステップ635)ように構成される。
前記制御部は、
前記制御実行条件が成立し且つ前記走行車線が前記曲線路であると判定した場合(図9のステップ630:Yes)、前記車両が前記曲線路の内周側に逸脱しつつあるか外周側に逸脱しつつあるかに関わらず、前記操舵ハンドルを振動させることなく前記車線逸脱回避制御を実行する(図9のステップ660)ように構成される。
前記制御部は、
前記制御実行条件が成立し且つ前記走行車線が前記曲線路であると判定した場合(図8のステップ630:Yes)、少なくとも前記車両が前記曲線路の外周側に逸脱する可能性が高いとき(図8のステップ635:Yes)、所定時間に渡り前記操舵ハンドルを振動させるとともに前記車線逸脱回避制御を実行し(図8のステップ820:No、図8のステップ635)、その後、前記操舵ハンドルを振動させることなく前記車線逸脱回避制御を実行する(図8のステップ820:Yes、図8のステップ660)ように構成される。
前記操舵ハンドルに備えられ且つ前記操舵ハンドルを振動させる振動アクチュエータ(33)を備え、
前記制御部は、前記振動アクチュエータを用いて前記操舵ハンドルを振動させるように構成される。
前記制御部は、前記電動モータを用いて前記操舵ハンドルを振動させるように構成される。
前記制御部は、
前記目標操舵アシスト力を、
前記走行車線に沿って前記車両を走行させるために必要であり且つ前記走行車線の曲率に応じた値に基づいて定まるフィードフォワード量と、
前記車両上に定められた基準点と前記区画線との車線幅方向の距離に基づいて定まるフィードバック量と、
を含む力として決定する(ステップ627)。
<<構成>>
本発明の第1実施形態に係る車線逸脱回避装置(以下、「第1実施装置」と称呼される場合がある。)は、図示しない車両に搭載される。
・走行車線の車線幅方向における中央の位置(点)を結んだライン(車線中央ラインLd)と車両SV上の基準点Pとの車線幅方向における距離Dc。なお、本例において、車両SV上の基準点Pは、車両SVの左右前輪の車軸上における左右前輪間の中心位置である。
・車線中央ラインLdの方向と車両SVの前後方向の中心軸(車両SVの向いている方向Cd)とがなす角(即ち、ヨー角θy)。
操舵トルクセンサ15は、ステアリングシャフトUSに設けられている。操舵トルクセンサ15は、操舵ハンドルSW(ステアリングホイールSW)の操作により車両SVのステアリングシャフトUSに加わる操舵トルクを検出し、操舵トルクTraを表す信号を出力するようになっている。
以下、DSECUが実行する車線逸脱回避制御の概要について説明する。DSECUは、車線逸脱回避制御を実行するとき、車両SVが車線を逸脱することを回避するための目標トルク(以下、「LDA目標トルクTLDA」又は「目標操舵アシスト力」と称呼される。)を、所定時間が経過する毎に演算する。
(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が負の終了判定閾値θyrefF以上(即ち、ヨー角θyの大きさ(絶対値)が終了判定閾値θyrefFの大きさ(絶対値)以下)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が正の終了判定閾値θyrefS以下(即ち、ヨー角θyの大きさ(絶対値)が終了判定閾値θyrefSの大きさ(絶対値)以下))である。
(c)操作スイッチ13によって車線逸脱回避制御の実行を受け入れないことが選択されている(操作スイッチ13の状態がオフ状態にある。)。
なお、終了判定閾値θyrefF及び終了判定閾値θyrefSは、それぞれ、車両SVの向きが車線中央ライン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。
TLDA=K1・(Vs2*Cv)+K2・Ds’+K3・θy ・・・(1)
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。
Vsは、車速センサ12aにより検出される車両SVの車速である。
Cvは、DSECUが演算した車線中央ラインLdの曲率(=1/カーブ半径R>0)である。
θyは、上述したヨー角θy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3の(B)のグラフに示した関係を有する。
TLDA=K1・(Vs2*Cv)+K2・Ds’ ・・・(1’)
つまり、(1)及び(1’)式から明らかなように、DSECUは、LDA目標トルクTLDA(目標操舵アシスト力)を、走行車線の曲率に応じた値に基づいて定まるフィードフォワード量と、サイド距離Dsに基づいて定まるフィードバック量と、を含む力として求めてもよい。
DSECUは、車線逸脱回避制御を実行する際(即ち、逸脱回避用トルクをステアリング機構に付与する際)、少なくとも車両SVが走行する走行車線(道路)の形状を示す曲率Cvに応じて、振動アクチュエータ33を用いて操舵ハンドルSWを振動させたり、振動させなかったりする。この振動アクチュエータ33による操舵ハンドルSWの振動は「報知用の操舵ハンドル振動」とも称呼される。報知用の操舵ハンドル振動を伴わない車線逸脱回避制御は「振動報知なし車線逸脱回避制御」又は「第1制御」とも称呼される。報知用の操舵ハンドル振動を伴う車線逸脱回避制御は「振動報知付き車線逸脱回避制御」又は「第2制御」とも称呼される。
DSECUのCPU(以下、単に「CPU」と称呼される。)は、所定時間が経過する毎に図6のフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。
ステップ610:CPUは、認識した白線に基づいて、車両SVが走行している車線(走行車線)の曲率Cvを演算(取得する)する。
ステップ675:CPUはLDA実行フラグXLDAの値を「0」に設定する。
次に、本発明の第2実施形態に係る車線逸脱回避装置(以下、「第2実施装置」と称呼される場合がある。)について説明する。
本発明の第1変形例に係る車線逸脱回避装置(以下、「第1変形装置」と称呼される場合がある。)は、以下の点のみにおいて第1実施装置と相違している。なお、第1変形装置の特徴は、第2実施装置にも適用することができる。
・第1変形装置のCPUは、図6のステップ630にてカーブ走行中であるか否かの判定を次のように行う。
CPUは、ヨーレートの大きさ(実ヨーレートYRtの絶対値)が閾値以上である場合、車両SVがカーブ区間を走行中であると判定する。
CPUは、ヨーレートの大きさ(実ヨーレートYRtの絶対値)が閾値より小さい場合、車両SVが直線区間を走行中であると判定する。
本発明の第2変形例に係る車線逸脱回避装置(以下、「第2変形装置」と称呼される場合がある。)は、以下の点のみにおいて第1実施装置と相違している。なお、第2変形装置の特徴は、第2実施装置にも適用することができる。
CPUは、LDA開始条件が成立した時点又はその直後におけるLDA目標トルクTLDAの絶対値が閾値以上である場合、車両SVがカーブ区間を走行中であると判定する。
CPUは、LDA開始条件が成立した時点又はその直後におけるLDA目標トルクTLDAの絶対値が閾値より小さい場合、車両SVが直線区間を走行中であると判定する。
TLDA=K1・(Vs2*Cv)+K2・Ds’+K3・θy+f(t)・・・(2)
Claims (7)
- 車両が走行している道路の区画線を認識する区画線認識部と、
前記車両が備える操舵ハンドルを含むステアリング機構に操舵アシスト力を付与して前記車両の舵角を変更可能な電動モータと、
前記認識された区画線により画定される走行車線から前記車両が逸脱する可能性が高い場合に成立する制御実行条件が成立していると判定した場合、前記車両が前記走行車線から逸脱しないように前記舵角を変更するための目標操舵アシスト力を決定し、前記決定した目標操舵アシスト力に応じた力が前記ステアリング機構に付与されるように前記電動モータを駆動する車線逸脱回避制御を実行する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記走行車線が直線路及び曲線路の何れであるかを判定し、
前記制御実行条件が成立し且つ前記走行車線が前記直線路であると判定した場合、前記操舵ハンドルを振動させるとともに前記車線逸脱回避制御を実行し、
前記制御実行条件が成立し且つ前記走行車線が前記曲線路であると判定した場合、少なくとも前記車両が前記曲線路の外周側に逸脱する可能性が高いとき、前記操舵ハンドルを振動させることなく前記車線逸脱回避制御を実行する、
ように構成された、
車線逸脱回避装置。 - 請求項1に記載の車線逸脱回避装置において、
前記制御部は、
前記制御実行条件が成立し且つ前記走行車線が前記曲線路であると判定した場合、前記車両が前記曲線路の内周側に逸脱する可能性が高いとき、前記操舵ハンドルを振動させるとともに前記車線逸脱回避制御を実行するように構成された、
車線逸脱回避装置。 - 請求項1に記載の車線逸脱回避装置において、
前記制御部は、
前記制御実行条件が成立し且つ前記走行車線が前記曲線路であると判定した場合、前記車両が前記曲線路の内周側に逸脱しつつあるか外周側に逸脱しつつあるかに関わらず、前記操舵ハンドルを振動させることなく前記車線逸脱回避制御を実行するように構成された、
車線逸脱回避装置。 - 請求項1に記載の車線逸脱回避装置において、
前記制御部は、
前記制御実行条件が成立し且つ前記走行車線が前記曲線路であると判定した場合、少なくとも前記車両が前記曲線路の外周側に逸脱する可能性が高いとき、所定時間に渡り前記操舵ハンドルを振動させるとともに前記車線逸脱回避制御を実行し、その後、前記操舵ハンドルを振動させることなく前記車線逸脱回避制御を実行するように構成された、
車線逸脱回避装置。 - 請求項1に記載の車線逸脱回避装置であって、
前記操舵ハンドルに備えられ且つ前記操舵ハンドルを振動させる振動アクチュエータを備え、
前記制御部は、前記振動アクチュエータを用いて前記操舵ハンドルを振動させるように構成された、
車線逸脱回避装置。 - 請求項1に記載の車線逸脱回避装置において、
前記制御部は、前記電動モータを用いて前記操舵ハンドルを振動させるように構成された、
車線逸脱回避装置。 - 請求項1に記載の車線逸脱回避装置において、
前記制御部は、
前記目標操舵アシスト力を、
前記走行車線に沿って前記車両を走行させるために必要であり且つ前記走行車線の曲率に応じた値に基づいて定まるフィードフォワード量と、
前記車両上に定められた基準点と前記区画線との車線幅方向の距離に基づいて定まるフィードバック量と、
を含む力として決定する、
車線逸脱回避装置。
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