JP2023049571A - Steering control method and steering control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操舵制御方法及び操舵制御装置に関する。 The present invention relates to a steering control method and a steering control device.
特許文献1には、所定の前方注視距離だけ自車両前方における車線幅方向所定位置を前方注視点として、自車両が前方注視点に向かうように自車両の操舵装置を制御する操舵制御装置が記載されている。
特許文献1の操舵装置では、乗員が操舵操作を行うと、乗員が加えた操舵力に対して操舵制御装置による操舵力が干渉して乗員に違和感を与えることがある。
本発明は、自車両が前方注視点に向かうように自車両の転舵角を制御する運転支援制御において、乗員による操舵力に対する運転支援制御による干渉を低減することを目的とする。
In the steering system disclosed in
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the interference of driving support control with the steering force of a passenger in driving support control for controlling the steering angle of the own vehicle so that the own vehicle faces a point of gaze ahead.
本発明の一態様の操舵制御方法では、前方注視距離を設定し、前方注視距離だけ自車両の前方の位置における、所定の車線幅方向位置を第1前方注視点として設定し、現在の自車両の車線幅方向位置である第1車線幅方向位置を検出し、車線幅方向両側の車線境界線のうちで自車両に近い側の車線境界線である第一の車線境界線から第1前方注視点までの車線幅方向距離と第一の車線境界線から第1車線幅方向位置までの車線幅方向距離との差分であるオフセット距離を算出し、第1前方注視点を車線幅方向でオフセット距離以下の補正距離だけ第一の車線境界線側へ移動した第2前方注視点を算出し、自車両が第2前方注視点へ進むように操向輪の転舵角を制御する。 In the steering control method of one aspect of the present invention, a forward gaze distance is set, a predetermined position in the lane width direction at a position ahead of the host vehicle by the forward gaze distance is set as the first forward gaze point, and the current host vehicle Detects the first lane width direction position, which is the lane width direction position of the lane width direction, and detects the first lane boundary line, which is the lane boundary line on the side closer to the vehicle, among the lane boundary lines on both sides in the lane width direction to the first forward note Calculate the offset distance, which is the difference between the lane width direction distance to the viewpoint and the lane width direction distance from the first lane boundary line to the first lane width direction position, and calculate the offset distance in the lane width direction from the first forward fixation point. A second forward gaze point moved toward the first lane boundary line by the following correction distance is calculated, and the turning angle of the steerable wheels is controlled so that the vehicle advances to the second forward gaze point.
本発明によれば、自車両が前方注視点に向かうように自車両の転舵角を制御する運転支援制御において、乗員による操舵力に対する運転支援制御による干渉を低減できる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, in driving support control for controlling the steering angle of the own vehicle so that the own vehicle faces the point of sight ahead, it is possible to reduce interference by the driving support control with the steering force of the occupant.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面は模式的なものであり、現実のものとは異なる場合が含まれる。以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、下記の実施形態に例示した装置や方法に特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals, and overlapping descriptions are omitted. Each drawing is schematic and may differ from the actual one. The embodiments shown below exemplify devices and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is specific to the devices and methods illustrated in the following embodiments. not something to do. Various modifications can be made to the technical idea of the present invention within the technical scope described in the claims.
(構成)
自車両1は、自車両1の運転を支援する運転支援装置10を備える。運転支援装置10は、自車両1の周囲の走行環境を検出し、検出した走行環境に基づいて自車両1の走行を自動的に制御することにより、自車両1の乗員(例えば運転者)による自車両1の運転を支援する。
例えば、運転支援装置10による自車両1の運転支援は、乗員が関与せずに自車両1を自動で運転する自律走行制御を含んでよい。ただし、運転支援装置10による運転支援は、このような自律走行制御に限定されるものではない。運転支援装置10による運転支援は、少なくとも自車両1の操舵角を自動制御するものであればよい。例えば、運転支援装置10による運転支援は、車線逸脱防止支援であってもよい。
(composition)
The
For example, the driving support for the
運転支援装置10は、測位装置11と、地図データベース12と、ナビゲーション装置13と、外界センサ14と、車両センサ15と、コントローラ16と、アクチュエータ17を備える。なお、図面において、地図データベースを「地図DB」と表記する。
測位装置11は、自車両1の現在位置を測定する。測位装置11は、例えば全地球型測位システム(GNSS)受信機を備えてよい。GNSS受信機は、例えば地球測位システム(GPS)受信機等であり、複数の航法衛星から電波を受信して自車両1の現在位置を測定する。
The driving
The positioning device 11 measures the current position of the
地図データベース12は、道路地図データを記憶している。例えば地図データベース12は、自動運転用の地図情報として好適な高精度地図データ(以下、単に「高精度地図」という。)を記憶してよい。高精度地図は、ナビゲーション用の地図データ(以下、単に「ナビ地図」という)よりも高精度の地図データである。
地図データベース12に記憶される道路地図データは、ナビ地図であってもよい。
The
The road map data stored in the
ナビゲーション装置13は、測位装置11により自車両1の現在位置を認識し、その現在位置における地図情報を地図データベース12から取得する。ナビゲーション装置13は、乗員が入力した目的地までの走行経路を設定し、この走行経路に従って乗員に経路案内を行う。
またナビゲーション装置13は、設定した走行経路の情報をコントローラ16へ出力する。コントローラ16は、自律走行制御を行う際にナビゲーション装置13が設定した走行経路に沿って走行するように自車両1を自動で運転する。
The
The
外界センサ14は、自車両1の周囲の走行環境についての様々な情報(走行環境情報)、例えば自車両1の周囲の物体を検出する。外界センサ14は、自車両1の周囲に存在する物体、自車両1と物体との相対位置、自車両1と物体との距離、物体が存在する方向等の自車両1の周囲環境を検出する。外界センサ14は、検出した走行環境の情報を走行環境情報としてコントローラ16に出力する。
例えば外界センサ14は、自車両1に対する自車両1周囲の他車両や物標の相対位置を検出する。ここで物標とは、例えば自車両1が走行する道路に設けられた信号機、路面上の線(例えば白線等の車線境界線等)や、路肩の縁石、ガードレール等である。
The
For example, the
外界センサ14は、例えばフルHD解像度のカラーカメラのような単眼のカメラを備えてよい。カメラは、自車両1の周囲環境の認識対象を含む画像を撮像し、その撮像画像を走行環境情報としてコントローラ16へ出力する。
また、外界センサ14は、レーザレンジファインダ(LRF)やレーダ、LiDAR(Light Detection and Ranging)のレーザレーダなどの測距装置を備えてよい。測距装置は、例えば、自車両周囲に存在する物体との相対距離と方向により定まる相対位置を検出する。測距装置は、検出した測距データを走行環境情報としてコントローラ16へ出力する。
The
In addition, the
車両センサ15は、自車両1から得られる様々な情報(車両情報)を検出する。車両センサ15には、例えば、自車両1の走行速度(車速)を検出する車速センサ、自車両1が備える各タイヤの回転速度を検出する車輪速センサ、自車両1の3軸方向の加速度(減速度を含む)を検出する3軸加速度センサ(Gセンサ)、操舵角(転舵角を含む)を検出する操舵角センサ、乗員がステアリングホイールに印加した操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ、自車両1に生じる角速度を検出するジャイロセンサ、ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサ、自車両1のアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサと、乗員によるブレーキ操作量を検出するブレーキセンサが含まれる。
The
コントローラ16は、自車両1の運転支援制御を行う電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)である。自車両1の運転支援制御の際に、コントローラ16は周囲の走行環境に基づいて自車両1の走行を自動的に制御する。
コントローラ16は、プロセッサ20と、記憶装置21等の周辺部品とを含む。プロセッサ20は、例えばCPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro-Processing Unit)であってよい。
記憶装置21は、半導体記憶装置や、磁気記憶装置、光学記憶装置等を備えてよい。記憶装置21は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等のメモリを含んでよい。
以下に説明するコントローラ16の機能は、例えばプロセッサ20が、記憶装置21に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
The
The
The functions of the
なお、コントローラ16を、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。
例えば、コントローラ16は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えばコントローラ16はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA:Field-Programmable Gate Array)等のプログラマブル・ロジック・デバイス(PLD:Programmable Logic Device)等を有していてもよい。
Note that the
For example,
アクチュエータ17は、コントローラ16からの制御信号に応じて、自車両1のアクセル開度及びブレーキ装置を操作して、自車両1を駆動する駆動力又は自車両1を制動する制動力を発生させる。アクチュエータ17は、アクセル開度アクチュエータと、ブレーキ制御アクチュエータを備える。アクセル開度アクチュエータは、自車両1のアクセル開度を制御する。ブレーキ制御アクチュエータは、自車両1のブレーキ装置の制動動作を制御する。
また、アクチュエータ17は自車両1の操舵機構の操舵方向及び操舵量を制御するステアリングアクチュエータを備えもよい。アクチュエータ17はコントローラ16からの制御信号に応じて自車両1の操舵機構を操作してもよい。
The
Further, the
次に、自車両1の運転支援制御の際におけるコントローラ16の操舵制御について説明する。
自車両1の操舵制御においてコントローラ16は、前方注視距離を設定して、前方注視距離だけ自車両1から前方で、車線幅方向所定の位置に前方注視点を設定し、自車両1が前方注視点に向かって走行するように自車両1の操向輪の転舵角δを制御する。
図2は、実施形態の操舵制御方法の一例の説明図である。
Next, the steering control of the
In the steering control of the
FIG. 2 is an explanatory diagram of an example of the steering control method of the embodiment.
破線L1及びL2は、自車両1の走行車線の左側及び右側の車線境界線(ラインマーク)を示す。また、実線Ttrgは、運転支援装置10の運転支援制御によって自車両1を走行させる軌道の目標となる線(以下「目標走行軌道」と表記する)を示す。
例えば、自律走行制御においてコントローラ16は、ナビゲーション装置13は、設定した走行経路と周囲の走行環境に基づいて自車両1の目標走行軌道Ttrgを生成してよい。また例えば、車線逸脱防止支援において自車両1コントローラ16は、周囲の走行環境に基づいて自車両1が走行車線の所定の車線幅方向位置を走行するように自車両の転舵角δを制御する。この場合は、例えば車線境界線L1、L2から車線幅方向に所定距離だけ内側にオフセットした線が目標走行軌道Ttrgとなる。例えば、目標走行軌道Ttrgは車線中央であってよい。
Broken lines L1 and L2 indicate lane boundary lines (line marks) on the left and right sides of the lane in which the
For example, in autonomous travel control, the
一点鎖線P1は、車線に沿った縦方向における自車両1の現在位置を示し、一点鎖線P2は前方注視距離Xtrg_FINだけ自車両1の前方の位置を示している。
以下の説明において、用語「車線幅方向」を自車両1の現在位置P1における車線幅方向と定義する。図2及び図4では、車線幅方向をy軸方向で表している。
実線Ltは、現在位置P1における車線境界線L1の接線である。接線Ltは、車線幅方向と直交しており、図2及び図4においてx軸方向が接線Ltの方向を示している。なお、車線境界線L1は車線幅方向(左右方向)両側の車線境界線L1、L2のうちで、自車両に近い側の車線境界線(第一の車線境界線)である。
The dashed-dotted line P1 indicates the current position of the
In the following description, the term “lane width direction” is defined as the lane width direction of the
A solid line Lt is a tangent to the lane boundary line L1 at the current position P1. The tangent line Lt is orthogonal to the lane width direction, and the x-axis direction indicates the direction of the tangent line Lt in FIGS. Note that the lane boundary line L1 is the lane boundary line (first lane boundary line) closer to the host vehicle among the lane boundary lines L1 and L2 on both sides in the lane width direction (horizontal direction).
コントローラ16は、前方注視距離Xtrg_FINだけ自車両1の前方における目標の車線幅方向位置を基本前方注視点Pf1として設定する。
ここで、自車両1から前方注視距離Xtrg_FINだけの前方の位置P2における車線境界線L1の車線幅方向の位置Ppreを「前方車線境界線位置Ppre」と定義すると、例えば前方車線境界線位置Ppreを基準として基本前方注視点Pf1の車線幅方向位置を設定してよい。
例えば、前方車線境界線位置Ppreから車線中央へ向かって車線幅方向に目標車線幅距離Ytrgだけ離れた位置を、基本前方注視点Pf1の車線幅方向位置として設定してよい。
The
Here, if the position P pre of the lane boundary line L1 in the lane width direction at the position P2 ahead of the
For example, a position at a target lane width distance Y trg in the lane width direction toward the lane center from the forward lane boundary position P pre may be set as the lane width direction position of the basic forward gaze point P f1 .
例えば、図2に示すように目標走行軌道Ttrg上の地点を基本前方注視点Pf1として設定する場合、目標走行軌道Ttrgと車線境界線L1との間の間隔が目標車線幅距離Ytrgとして設定される。また、例えば車線中央に基本前方注視点Pf1を設定する場合には、車線幅の半分の長さが目標車線幅距離Ytrgとして設定される。
なお、前方車線境界線位置Ppreに代えて車線中央位置を基準として基本前方注視点Pf1を設定してもよい。すなわち、自車両1から前方注視距離Xtrg_FINだけの前方の位置P2における車線中央位置を基準としてもよい。
For example, when a point on the target travel trajectory T trg is set as the basic forward gaze point P f1 as shown in FIG . is set as Further, for example, when the basic forward gaze point Pf1 is set at the center of the lane, the half length of the lane width is set as the target lane width distance Ytrg .
Note that the basic forward gaze point P f1 may be set based on the lane center position instead of the forward lane boundary position P pre . That is, the lane center position at the position P2 ahead of the
このように設定した基本前方注視点Pf1に向かって自車両1が走行するように自車両1の操向輪の転舵角δを制御することにより、コントローラ16は、自車両1を目標走行軌道Ttrgに沿って走行させることができる。または、車線に沿って車線中央を走行させることができる。
しかしながら、どのような軌道に沿って車両に車線内を走行させるかについては、乗員の好みに個人差がある。このため、目標走行軌道Ttrg上の基本前方注視点Pf1に向かうように一律に転舵角を制御すると乗員の好みに合わないことがある。このため乗員が修正操舵を加えると、乗員が加えた操舵力に対して運転支援装置10による操舵力が干渉して乗員に違和感を与えることがある。
By controlling the steering angle δ of the steered wheels of the
However, there are individual differences in occupant's preferences as to what kind of track the vehicle should run in the lane. Therefore, if the steering angle is uniformly controlled so as to direct the vehicle toward the basic forward gaze point Pf1 on the target travel trajectory Ttrg , it may not suit the occupant's taste. For this reason, when the passenger applies corrective steering, the steering force applied by the driving
そこで、コントローラ16は、自車両1の現在位置P1における車線幅方向位置Ps1に応じて基本前方注視点Pf1を補正することにより補正済前方注視点Pf2を算出し、自車両が補正済前方注視点Pf2へ進むように操向輪の転舵角δを制御する。
自車両1の現在位置P1における車線幅方向位置Ps1には、どのような軌道に沿って車両に走行させるかについての自車両1の乗員の好みが反映されている。このため、車線幅方向位置Ps1に応じて基本前方注視点Pf1を補正すれば、乗員に違和感を与えにくい補正済前方注視点Pf2を設定できる。このため、乗員による操舵力に対する運転支援制御による干渉を低減できる。
なお、基本前方注視点Pf1は特許請求の範囲の「第1前方注視点」の一例であり、補正済前方注視点Pf2は「第2前方注視点」の一例である。
Therefore, the
The lane width direction position P s1 of the
The basic forward gaze point Pf1 is an example of a "first forward gaze point", and the corrected forward gaze point Pf2 is an example of a "second forward gaze point".
例えば、コントローラ16は、車線幅方向位置における車線境界線L1と自車両1との横偏差Yを検出することにより自車両1の車線幅方向位置Ps1を検出する。次にコントローラ16は、目標車線幅距離Ytrgから横偏差Yを減算して得られる差分(Ytrg-Y)をオフセット距離Y0として算出する。
自車両1の現在位置P1における目標の車線幅方向位置P3は、車線境界線L1から目標車線幅距離Ytrgだけ離れた地点であるので、オフセット距離Y0は、車線幅方向位置P3と車線幅方向位置Ps1との間の距離となる。
For example, the
The target lane width direction position P3 at the current position P1 of the
コントローラ16は、基本前方注視点Pf1を、オフセット距離Y0以下の補正距離だけ補正することにより補正済前方注視点Pf2を算出する。例えばコントローラ16は、0よりも大きく1未満の値を有するゲインKをオフセット距離Y0に乗算して得られる積(K×Y0)を補正距離として求める。
コントローラ16は、基本前方注視点Pf1を、目標の車線幅方向位置P3から車線幅方向位置Ps1へ向かう方向(すなわち車線境界線L1に向かう方向)に補正距離(K×Y0)だけシフト(移動)して、補正済前方注視点Pf2を算出し、補正済前方注視点Pf2へ進むように操向輪の転舵角δを制御する。
The
The
この結果、乗員が操舵を行うことにより現在の自車両の車線幅方向位置Ps1が、目標の車線幅方向位置P3からオフセット距離Y0だけオフセットしている場合には、オフセット方向(図2の例では左方向)に前方注視点が補正され、反対方向(図2の例では右方向)へ向かおうとする操舵力が低下する。
これにより、自車両1が前方注視点に向かうように自車両1の転舵角δを制御する運転支援制御において、乗員による操舵力に対する運転支援制御による干渉を低減できる。
As a result, when the current position Ps1 of the vehicle in the lane width direction is offset by the offset distance Y0 from the target position P3 in the lane width direction due to steering by the occupant, the offset direction ( The forward gaze point is corrected in the left direction in the example), and the steering force for going in the opposite direction (the right direction in the example of FIG. 2) is reduced.
As a result, in the driving support control for controlling the steering angle δ of the
続いて、コントローラ16の機能について更に詳細に説明する。図3は、コントローラ16の機能構成の一例のブロック図である。コントローラ16は、注視点設定部30と、目標車線幅方向位置設定部31と、車線幅方向位置検出部32と、ゲイン設定部33と、加算器34と、減算器35及び37と、乗算器36と、目標横力演算部38と、変換部39を備える。
注視点設定部30は、前方注視距離Xtrg_FINを設定する。例えば注視点設定部30は、車両センサ15の車速センサにより検出された自車両1の車速に基づいて前方注視距離Xtrg_FINを設定してよい。例えば注視点設定部30は、所定時間(2秒間など)に自車両1が移動する縦方向距離(すなわち車線に沿った距離)を前方注視距離Xtrg_FINとして設定する。
Next, functions of the
The gaze
また、注視点設定部30は、前方車線境界線位置Ppreを算出する。例えば、注視点設定部30は、車線境界線L1の曲率ρ、曲率変化ρ’、自車両1と車線境界線L1との間のヨー角偏差Ψ、横偏差Yに基づいて前方車線境界線位置Ppreを算出する。
曲率ρ、曲率変化ρ’、ヨー角偏差Ψ、横偏差Yは、例えば外界センサ14のカメラが撮影した自車両1の周囲画像に基づいて算出してよい。または、車両センサ15を用いたオドメトリやデッドレコニング、外界センサ14の検出信号を用いたマップマッチングにより自車両1の現在位置と姿勢を算出して、地図データベース12に記憶された車線境界線L1の位置情報と車線形状に基づいて算出してもよい。
The point-of-
The curvature ρ, the curvature change ρ′, the yaw angle deviation ψ, and the lateral deviation Y may be calculated, for example, based on the surrounding image of the
例えば、注視点設定部30は、次式(1)に基づいて、接線Ltから前方車線境界線位置Ppreまでの距離である車線境界線偏差Ypreを算出することにより、接線Ltを基準とする前方車線境界線位置Ppreの車線幅方向位置を算出してよい。
目標車線幅方向位置設定部31は、目標車線幅距離Ytrgを設定する。目標車線幅距離Ytrgを設定されることにより、車線境界線L1を基準とする目標の車線幅方向位置Pf1、P3の車線幅方向位置が設定される。
例えば自律走行制御などにより目標走行軌道Ttrgが生成されている場合は、目標走行軌道Ttrgと車線境界線L1との間の間隔を目標車線幅距離Ytrgとして設定してよい。また例えば、車線逸脱防止支援において車線中央を走行する場合には、車線幅の半分の長さを目標車線幅距離Ytrgとして設定してよい。
The target lane width direction
For example, when the target travel trajectory T trg is generated by autonomous travel control or the like, the distance between the target travel trajectory T trg and the lane boundary line L1 may be set as the target lane width distance Y trg . Further, for example, when traveling in the center of the lane during lane departure prevention assistance, the target lane width distance Y trg may be set to half the width of the lane.
車線幅方向位置検出部32は、車線幅方向位置における車線境界線L1と自車両1との横偏差Yを検出する。
ゲイン設定部33は、基本前方注視点Pf1を補正する補正距離(K×Y0)を調整するためのゲインKを設定する。ゲイン設定部33は、ゲインKを0よりも大きく1以下の値に設定する。
The lane width
The
ゲインKが小さいと、乗員の操舵により目標の車線幅方向位置P3からの自車両1の現在位置のオフセット距離Y0が発生しても補正距離(K×Y0)が小さくなる。したがって乗員の操舵が前方注視点の設定に反映されにくくなる。反対に、ゲインKが大きいと乗員の操舵が前方注視点の設定に反映され易くなるので、乗員による操舵力に対する運転支援制御による干渉をより低減できる。
If the gain K is small, the corrected distance (K×Y 0 ) becomes small even if the offset distance Y 0 of the current position of the
例えばゲイン設定部33は、車線境界線L1と自車両1との横偏差Yが長い場合に比べて横偏差Yが短い場合に小さなゲインKを設定してよい。例えば、横偏差Yが短いほどより小さなゲインKを設定してよい。これにより車線境界線L1に近い範囲では、車線から逸脱しないように運転支援制御による操舵力を増加させることができる。
For example, the
また例えば、自車両1の現在位置P1から前方所定距離の範囲内における車線の曲率ρが小さい場合に比べて大きい場合に大きなゲインKを設定してよい。例えば、曲率ρが大きいほど大きなゲインKを設定してよい。カーブ路を走行している際にどのような軌道を車両に走行させるは乗員の好みの違いが大きいので、曲率ρが大きい場合に大きなゲインKを設定して、乗員による操舵力に対する運転支援制御による干渉をより低減することにより、乗員の好みを優先することができる。
Further, for example, a large gain K may be set when the curvature ρ of the lane within a predetermined distance ahead of the current position P1 of the
また例えば、乗員がステアリングホイールに印加する操舵トルクが小さい場合に比べて操舵トルクが大きい場合に大きなゲインKを設定してよい。例えば、操舵トルクが大きいほど大きなゲインKを設定してよい。これにより、乗員の操舵意思が強い場合に乗員の操舵を優先することができる。
また例えば、自車両1の車速が高い場合に比べて車速が低い場合にゲインKを大きくしてよい。例えば、車速が低いほど大きなゲインKを設定してよい。車速が低い場合には、前方注視距離Xtrg_FINが短くなるので、運転支援制御による操舵が急峻になり易い。このため、車速が低い場合に大きなゲインKを設定して、乗員による操舵力に対する運転支援制御による干渉をより低減することにより乗員の違和感を低減できる。
Further, for example, a large gain K may be set when the steering torque applied to the steering wheel by the occupant is large compared to when the steering torque is small. For example, the larger the steering torque, the larger the gain K may be set. As a result, when the passenger has a strong steering intention, priority can be given to steering by the passenger.
Further, for example, the gain K may be increased when the vehicle speed of the
また例えば、自車両1と車線境界線L1との間のヨー角偏差Ψに基づいて、自車両1が車線中央側を向いているか否かを判定し、自車両1が車線中央を向いている場合に比べて自車両1が車線外側を向いている場合にゲインKを小さくしてよい。これにより、車線から逸脱しないように運転支援制御による操舵力を増加させることができる。
また例えば、ゲイン設定部33は、乗員によるスイッチ操作に基づいてゲインKを増減してもよい。これにより、乗員の好みにあった操舵感覚を実現できる。
Further, for example, based on the yaw angle deviation Ψ between the
Further, for example, the
加算器34は、車線境界線偏差Ypreと目標車線幅距離Ytrgとを加算した和(Ypre+Ytrg)を算出することにより、接線Ltから基本前方注視点Pf1までの車線幅方向距離を算出する。これにより、接線Ltを基準とする基本前方注視点Pf1の車線幅方向位置を算出する。
減算器35は、目標車線幅距離Ytrgから横偏差Yを減算してオフセット距離Y0=Ytrg-Yを算出する。
乗算器36は、オフセット距離Y0にゲインKを乗算して補正距離(K×Y0)を算出する。
The
A
The
減算器37は、接線Ltから基本前方注視点Pf1までの車線幅方向距離(Ypre+Ytrg)から補正距離(K×Y0)を減算した差分Ytrg_FIN=Ypre+Ytrg-(K×Y0)を算出する。
この差分Ytrg_FINは、基本前方注視点Pf1を補正距離(K×Y0)だけシフトした車線幅方向位置(すなわち補正済前方注視点Pf2)と接線Ltとの間の距離である。差分Ytrg_FINを算出することにより、接線Ltを基準とする補正済前方注視点Pf2の車線幅方向位置が定まる。以下、差分Ytrg_FINを「目標車線幅方向距離trg_FIN」と表記することがある。
A
This difference Y trg_FIN is the distance between the lane width direction position (that is, the corrected forward gaze point P f2 ) obtained by shifting the basic forward gaze point P f1 by the correction distance (K×Y 0 ) and the tangent line Lt. By calculating the difference Y trg_FIN , the lane width direction position of the corrected forward gaze point P f2 with reference to the tangent line Lt is determined. Hereinafter, the difference Y trg_FIN may be referred to as "target lane width direction distance trg_FIN ".
目標横力演算部38は、自車両1の質量mと、車速Vと、前方注視距離Xtrg_FINと、目標車線幅方向距離trg_FINと、横偏差Yとに基づいて、自車両1を補正済前方注視点Pf2へと向かわせる目標横力Fyを算出する。
ここで、自車両1の旋回半径をRと表記すると、目標横力Fyは次式(2)で算出できる。
Here, if the turning radius of the
したがって、目標横力演算部38は、例えば次式(3)に基づいて目標横力Fyを算出してよい。
変換部39は、目標横力Fyを、次式(4)に基づいて操向輪の目標転舵角δtarに変換する。
変換部39は、アクチュエータ17のステアリングアクチュエータを駆動することにより、目標転舵角δtarとなるように操向輪の転舵角δを制御する。
The
The
なお、上記の補正距離(K×Y0)が過大になると、補正済前方注視点Pf2が車線中央から離れすぎて運転者に違和感を与える操舵制御が行われることが考えられる。
図4を参照してこのような状況を説明する。いま、現在の転舵角δと車速Vに基づいて、前方注視距離Xtrg_FIN前方の位置P2における自車両1の車線幅方向位置がPs2となると推定される場合を考える。
このような場合に、補正済前方注視点Pf2が、車線幅方向位置Ps2よりも外側に設定されると、車線中央Lcから逸脱する方向へ操舵制御が行われることになるので、運転者に違和感を与えるおそれがある。
If the corrected distance (K×Y 0 ) becomes excessively large, the corrected forward gaze point P f2 may be too far from the center of the lane, causing steering control that gives the driver a sense of discomfort.
This situation is explained with reference to FIG. Consider a case where the lane width direction position of the
In such a case, if the corrected forward gaze point P f2 is set outside the lane width direction position P s2 , the steering control is performed in the direction of deviating from the lane center Lc. may cause discomfort.
そこで、コントローラ16は、現在の自車両1の転舵角δと車速Vに基づいて、前方注視距離Xtrg_FIN前方の位置P2における自車両1の車線幅方向位置Ps2を推定し、補正済前方注視点Pf2が車線幅方向位置Ps2よりも外側にあるか否か(すなわち、車線幅方向位置Ps2が補正済前方注視点Pf2と車線中央Lcとの間にあるか否か)を判定し、補正済前方注視点Pf2が車線幅方向位置Ps2よりも外側にある場合に、補正済前方注視点Pf2を車線中央Lcに近づくように修正してもよい。
これにより、補正距離(K×Y0)が過大になり補正済前方注視点Pf2が車線中央から離れすぎて運転者に違和感を与えるのを抑制できる。
Therefore, the
As a result, it is possible to prevent the corrected distance (K×Y 0 ) from being excessively large and the corrected forward gaze point P f2 to be too far from the center of the lane, thereby giving the driver a sense of discomfort.
(動作)
図5は、実施形態の操舵制御方法の一例のフローチャートである。
ステップS1において注視点設定部30は、前方注視距離Xtrg_FINを設定する。
ステップS2において目標車線幅方向位置設定部31及び加算器34は、基本前方注視点Pf1を設定する。
ステップS3において車線幅方向位置検出部32は、自車両1の現在位置P1における車線幅方向位置Ps1を検出する。
ステップS4において減算器35は、オフセット距離Y0を算出する。
(motion)
FIG. 5 is a flowchart of an example of the steering control method of the embodiment.
In step S1, the gaze
In step S2, the target lane width direction
In step S3, the lane width
In step S4, the
ステップS5においてゲイン設定部33は、基本前方注視点Pf1を補正する補正距離(K×Y0)を調整するためのゲインKを設定する。
ステップS6において乗算器36及び減算器37は、補正距離(K×Y0)により基本前方注視点Pf1を補正して、補正済前方注視点Pf2を算出する。
ステップS7において目標横力演算部38及び変換部39は、補正済前方注視点Pf2へ進むように操向輪の転舵角δを制御する。その後に処理は終了する。
In step S5, the
In step S6, the
In step S7, the target lateral
(実施形態の効果)
(1)コントローラ16は、前方注視距離を設定し、前方注視距離だけ自車両1の前方の位置における、車線幅方向位置を第1前方注視点として設定し、現在の自車両1の車線幅方向位置である第1車線幅方向位置を検出し、車線幅方向両側の車線境界線のうちで自車両に近い側の車線境界線である第一の車線境界線から第1前方注視点までの車線幅方向距離と第一の車線境界線から第1車線幅方向位置までの車線幅方向距離との差分であるオフセット距離を算出し、第1前方注視点を車線幅方向でオフセット距離以下の補正距離だけ前記第一の車線境界線側へ移動した第2前方注視点を算出し、自車両1が第2前方注視点へ進むように操向輪の転舵角を制御する。
これにより、自車両が前方注視点に向かうように自車両の転舵角を制御する運転支援制御において、乗員による操舵力に対する運転支援制御による干渉を低減できる。
(Effect of Embodiment)
(1) The
As a result, in the driving support control that controls the steering angle of the own vehicle so that the own vehicle faces the point of sight ahead, it is possible to reduce the interference of the driving support control with the steering force of the occupant.
(2)コントローラ16は、オフセット距離に、0よりも大きく1未満の値を有するゲインを乗算することにより補正距離を算出してよい。これによりオフセット距離以下の補正距離を算出できる。
(3)コントローラ16は、第一の車線境界線から自車両1までの離間距離を検出し、離間距離が長い場合に比べて離間距離が短い場合にゲインを小さくしてよい。これにより、車線境界線に近い範囲では、車線から逸脱しないように運転支援制御による操舵力を増加させることができる。
(2) The
(3) The
(4)コントローラ16は、自車両1の現在位置から所定距離前方までの車線の曲率を検出し、曲率が小さい場合に比べて曲率が大きい場合にゲインを大きくしてよい。
カーブ路を走行している際にどのような軌道を車両に走行させるは乗員の好みの違いが大きい。このため、曲率ρが大きい場合に大きなゲインを設定して、乗員による操舵力に対する運転支援制御による干渉を低減することにより、乗員の好みを優先することができる。
(5)コントローラ16は、自車両1の車速を検出し、車速が高い場合に比べて車速が低い場合にゲインを大きくしてよい。車速が低い場合には、前方注視距離Xtrg_FINが短くなるので、運転支援制御による操舵が急峻になり易い。このため、車速が低い場合に大きなゲインを設定して、乗員による操舵力に対する運転支援制御による干渉をより低減することにより、乗員の違和感を低減できる。
(4) The
What kind of track the vehicle is to run on when traveling on a curved road is greatly different from the preference of the occupants. Therefore, by setting a large gain when the curvature ρ is large to reduce the interference of the driver's steering force by the driving support control, it is possible to give priority to the preference of the passenger.
(5) The
(6)コントローラ16は、車線境界線に対する自車両1のヨー角を検出し、自車両1が車線中央側を向いている場合に比べて自車両1が車線外側を向いている場合にゲインを小さくしてよい。
これにより、車線から逸脱しないように運転支援制御による操舵力を増加させることができる。
(7)コントローラ16は、前方注視距離だけ前方の地点における自車両1の車線幅方向位置である第2車線幅方向位置を推定し、第2車線幅方向位置が、第2前方注視点と車線中央との間にある場合に、第2前方注視点を車線中央に近づくように修正してよい。
これにより、補正距離が過大になり第2前方注視点が車線中央から離れすぎて運転者に違和感を与えるのを抑制できる。
(6) The
Thereby, the steering force by the driving support control can be increased so as not to deviate from the lane.
(7) The
As a result, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable due to the correction distance being excessively large and the second forward gaze point being too far from the center of the lane.
1…自車両、10…運転支援装置、11…測位装置、12…地図データベース、13…ナビゲーション装置、14…外界センサ、15…車両センサ、16…コントローラ、17…アクチュエータ、20…プロセッサ、21…記憶装置、30…注視点設定部、31…目標車線幅方向位置設定部、32…車線幅方向位置検出部、33…ゲイン設定部、34…加算器、35、37…減算器、36…乗算器、38…目標横力演算部、39…変換部
Claims (8)
前記前方注視距離だけ自車両の前方の位置における、所定の車線幅方向位置を第1前方注視点として設定し、
現在の前記自車両の車線幅方向位置である第1車線幅方向位置を検出し、
車線幅方向両側の車線境界線のうちで自車両に近い側の車線境界線である第一の車線境界線から前記第1前方注視点までの車線幅方向距離と前記第一の車線境界線から前記第1車線幅方向位置までの車線幅方向距離との差分であるオフセット距離を算出し、
前記第1前方注視点を車線幅方向で前記オフセット距離以下の補正距離だけ前記第一の車線境界線側へ移動した第2前方注視点を算出し、
前記自車両が前記第2前方注視点へ進むように操向輪の転舵角を制御する、
ことを特徴とする操舵制御方法。 Set the forward gaze distance,
setting a predetermined position in the lane width direction at a position ahead of the own vehicle by the forward gaze distance as a first forward gaze point;
detecting a first lane width direction position, which is the current lane width direction position of the own vehicle;
Distance in the lane width direction from the first lane boundary line, which is the lane boundary line closer to the vehicle, to the first forward gaze point, and from the first lane boundary line. calculating an offset distance that is a difference from the lane width direction distance to the first lane width direction position;
calculating a second forward gaze point by moving the first forward gaze point in the lane width direction toward the first lane boundary line by a correction distance equal to or less than the offset distance;
controlling the turning angle of the steerable wheels so that the own vehicle advances to the second forward gaze point;
A steering control method characterized by:
前記離間距離が長い場合に比べて前記離間距離が短い場合に前記ゲインを小さくする、
ことを特徴とする請求項2に記載の操舵制御方法。 detecting a separation distance from the first lane boundary line to the own vehicle;
reducing the gain when the separation distance is short compared to when the separation distance is long;
The steering control method according to claim 2, characterized in that:
前記曲率が小さい場合に比べて前記曲率が大きい場合に前記ゲインを大きくする、
ことを特徴とする請求項2又は3のいずれか一項に記載の操舵制御方法。 Detecting the curvature of the lane from the current position of the vehicle to a predetermined distance ahead,
increasing the gain when the curvature is large compared to when the curvature is small;
The steering control method according to claim 2 or 3, characterized in that:
前記車速が高い場合に比べて前記車速が低い場合に前記ゲインを大きくする、
ことを特徴とする請求項2~4のいずれか一項に記載の操舵制御方法。 detecting the vehicle speed of the own vehicle;
increasing the gain when the vehicle speed is low compared to when the vehicle speed is high;
The steering control method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that:
前記自車両が車線中央側を向いている場合に比べて前記自車両が車線外側を向いている場合に前記ゲインを小さくする、
ことを特徴とする請求項2~5のいずれか一項に記載の操舵制御方法。 detecting the yaw angle of the own vehicle with respect to the lane boundary;
reducing the gain when the vehicle is facing the outside of the lane compared to when the vehicle is facing the center of the lane;
The steering control method according to any one of claims 2 to 5, characterized in that:
前記第2車線幅方向位置が、前記第2前方注視点と車線中央との間にある場合に、前記第2前方注視点を車線中央に近づくように修正する、
ことを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の操舵制御方法。 estimating a second lane width direction position, which is the lane width direction position of the own vehicle at a point ahead of the forward gaze distance,
when the second lane width direction position is between the second forward gaze point and the lane center, correcting the second forward gaze point to approach the lane center;
The steering control method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that:
前記目標転舵角に従って前記操向輪の転舵角を制御するアクチュエータと、
を備えることを特徴とする操舵制御装置。 A forward gaze distance is set, a predetermined lane width direction position at a position ahead of the own vehicle by the forward gaze distance is set as a first forward gaze point, and the current lane width direction position of the own vehicle is set as the first forward gaze point. a lane width direction distance from a first lane boundary line, which is a lane boundary line on the side closer to the vehicle among lane boundary lines on both sides in the lane width direction, to the first forward gaze point; calculating an offset distance that is a difference from the lane width direction distance from the first lane boundary line to the first lane width direction position; a controller that calculates a second forward gaze point moved to the first lane boundary side by a distance, and sets a steering angle of a steerable wheel so that the host vehicle proceeds to the second forward gaze point;
an actuator that controls the steering angle of the steerable wheels according to the target steering angle;
A steering control device comprising:
Priority Applications (1)
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