JP4030535B2 - Vehicle steering assist device - Google Patents

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Description

本発明は、操向輪を作動せしめる操向手段と、前方道路情報に基づき走行中の基準車線を検知して当該基準車線内に基準目標経路(帯)を設定するとともに当該基準目標経路(帯)からの自車の偏位の大きさおよび方向に応じて定めた基準誘導力を前記操向手段に付与して当該基準車線に沿った車両走行を実現する制御ユニットとを備え、継続的に車線に沿った走行を行わせる車両用操舵支援装置に関する。   The present invention detects steering reference lanes based on road driving information and steering means for operating steering wheels, sets a reference target route (band) in the reference lane, and sets the reference target route (band). And a control unit that applies a reference guidance force determined according to the magnitude and direction of the deviation of the vehicle from the steering means to realize the vehicle travel along the reference lane. The present invention relates to a vehicle steering assist device that allows a vehicle to travel along a lane.

本出願人は、上記概念に基づいた技術を特許文献1で開示するように先に提案しているが、これは専ら操舵支援装置によって車両を自動運転させるものであった。しかるに現実の道路上では、車線変更をはじめとして、道路上に落ちている踏みたくないものを僅かばかり避けなければならないときとか、路肩で工事中のときにパイロンが並べられていて車線の端を走行しなければならないときとかの自動運転では解決できない問題が沢山あって、実際には操舵支援装置にドライバーが介入することが必要である。また例えば複数の車線の各々に沿って自動運転を行わせる概念が特許文献2に開示されている。
特開平5−197423号公報 特開平6−255514号公報
The present applicant has previously proposed a technique based on the above concept to be disclosed in Patent Document 1, but this is exclusively for automatically driving a vehicle by a steering assist device. However, on real roads, pylons are lined up when the lanes are changed and when you have to avoid a few things that you do not want to step on the road, or when you are under construction on the shoulders of the road, There are many problems that cannot be solved by automatic driving, such as when driving must be done, and it is actually necessary for the driver to intervene in the steering assist device. Further, for example, Patent Document 2 discloses a concept of performing automatic driving along each of a plurality of lanes.
JP-A-5-197423 JP-A-6-255514

ドライバーが介入することを前提とした場合、自動走行のために制御ユニット側で決定した操舵角度と人間の志向する操舵角度との間の不一致問題を解決しておく必要がある。なぜなら操舵支援システムが活きているときに人間がそのシステムと違う操舵角度を入力すれば、従来技術ではシステムは人間の操舵を外乱と捉え、システムの決定した舵角を実現すべくアクチュエータの方もまた頑張るため、人間にシステムが反抗することになる。また反抗しないまでも、一度システムと人間との間に小競り合いが生じた後、システム側が急に反抗を止めれば、人間は力あまって過分の操舵を行うなどの不都合が生ずる。まして、システムが単に反抗を止めるだけではなく、新しい車線に沿った走行を促すような場合には、システムが一度反抗したあとで当該新車線に向かって引きずり込むような力が発生することになり、この場合には過分な操舵が一層顕著になる。   When it is assumed that the driver intervenes, it is necessary to solve the inconsistency problem between the steering angle determined on the control unit side for automatic driving and the steering angle intended by humans. Because if a human inputs a steering angle different from that system when the steering assist system is active, in the prior art, the system regards the human steering as a disturbance, and the actuator is also used to realize the steering angle determined by the system. In order to do their best, the system will resist the human. Moreover, even if it does not resist, once a skirmish occurs between the system and a human being, if the system side suddenly stops the rebellion, there will be inconveniences such as excessive power steering and excessive steering. Furthermore, if the system not only stops rebellion but also encourages driving along a new lane, a force will be generated that drags towards the new lane after the system has rebelled. In this case, excessive steering becomes more prominent.

例えば上記特許文献1に開示された技術のもとで車線変更を行った場合には、車線変更が終了したあとも元の車線に車両を引き戻そうとする誘導力が作用するし、その誘導力の大きさも元の車線からの距離が離れている関係で、相当に強いものとなる。これでは車線変更後に新しい車線に沿った運転がしづらい。   For example, when a lane change is performed under the technique disclosed in Patent Document 1, a guidance force that pulls the vehicle back to the original lane is applied even after the lane change is completed. The size is considerably strong because of the distance from the original lane. This makes it difficult to drive along the new lane after changing lanes.

また特許文献2で開示されたものでは、各車線ごとにポテンシャル法で作られた土手が用意され、車線内を走行するときには白線に近づくと車線中央に車両を引き戻すように操舵系が作用するように構成されている。しかし特許文献2に開示された手法では、もしウインカー操作をしないで車線を変更したときには、一度土手を登って降りる必要があり、登るときはともかく、次の降りる動作時には新しい車線に引き込まれる力が作用することになり、ドライバーとしては一度反発されたあと反発力が急に引き込み力に変わるので、目標としたコースを通りづらいことになる。これは丁度ワダチのついた雪道で、別のワダチに乗り移る時のような感覚となり、意のままに運転できるものとは言いがたい。   Moreover, in what was disclosed by patent document 2, the bank made by the potential method is prepared for every lane, and when driving in a lane, a steering system acts so that a vehicle may be pulled back to the center of a lane when approaching a white line. It is configured. However, in the method disclosed in Patent Document 2, if the lane is changed without operating the blinker, it is necessary to climb up the bank once and get off the force. As a driver, after being repelled, the repulsive force suddenly changes to a pulling force, making it difficult to pass the target course. This is just a snowy road with a saddle, and it feels like moving to another saddle, and it is hard to say that you can drive at will.

実際の車両の運転ではこのようなシステムとの葛藤を許すほど時間的な余裕はない。自動走行中の上記の人間とシステムとの葛藤のうち、車線変更はその頻度も高いし、速度も一般に高くしたがって時間的な余裕が少ないので、車線変更を行うにあたってシステムと人間とが仲良く仕事を分担しあえるような優れたマンマシーンのインターフェイスがどうしても必要となる。   In actual vehicle driving, there is not enough time to allow such a conflict with the system. Of the conflicts between the above-mentioned humans and the system during automatic driving, the lane change is frequent and the speed is generally high, so there is not enough time, so the system and humans work together to make the lane change. An excellent man-machine interface that can be shared is absolutely necessary.

たとえば、上記特許文献2に例をとると、通常の走行ではポテンシャル法で構築された土手により車線に沿った走行がより容易に行えるが、ドライバーが車線変更を意図したときは、ドライバーの車線変更の意志を察知してポテンシャル法で作られた土手の高さを低くするか若しくは消滅させることができれば、車線変更を従来と同じように楽に行うことができるだろう。   For example, taking the example in Patent Document 2 above, in normal driving, driving along the lane can be performed more easily by the bank constructed by the potential method, but when the driver intends to change the lane, the driver's lane change If the height of the bank made by the potential method can be lowered or eliminated, the lane change will be as easy as before.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、その目的とすることろは、通常はシステムが主導権を発揮していて、人間はシステムから現在の車線に沿って走行するのに最適化された舵角情報をステアリングハンドルを通じて受取り、この情報に基づいた操舵を自ら行えるような優れたマンマシーンインターフェイスを構築した車両用操舵支援装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the purpose of the present invention is that the system is normally taking the initiative, and human beings are optimized to run along the current lane from the system. It is an object of the present invention to provide a vehicle steering assist device that has constructed an excellent man-machine interface that can receive steering angle information through a steering wheel and perform steering based on this information.

誤解を避けるため、本明細書で使用する用語のうち次のものを下記の通り定義する。   In order to avoid misunderstanding, the following terms among the terms used in this specification are defined as follows.

基準車線 :現在自車が走行している車線のことである。   Reference lane: The lane in which the vehicle is currently traveling.

基準目標経路:現在自車が走行している車線で追従の目標にしている経路のことである 。   Reference target route: A route that is the target of tracking in the lane that the vehicle is currently driving.

第2車線 :車線変更後に走行予定の車線のことである。   Second lane: A lane scheduled to travel after a lane change.

第2目標経路:車線変更後に追従の目標にしている経路のことである。   Second target route: A route that is a target to be followed after a lane change.

架橋経路 :基準目標経路と第2目標経路を結ぶ走行経路で、この経路内を走行する ときはシステム側は実質的に操舵に関する情報提供を行わない。   Bridge route: A travel route that connects the reference target route and the second target route. When traveling along this route, the system does not substantially provide information related to steering.

経路(帯) :上記の3つの経路には一般に幅があるために「帯」をつけて呼称する。   Route (band): Since the above three routes generally have a width, they are referred to as “bands”.

しかし幅が0の場合(つまり線の場合)もあり得るので、帯には括弧を 付けている。                 However, since the width may be 0 (that is, a line), the band is enclosed in parentheses.

誘導力 :システム側からドライバーに与える舵力情報である。この情報の源は舵 角であるが、舵角のままでは扱いづらいので、操舵の方向と程度を舵力 に変換し、ステアリングハンドルを介して提供している。而してドライ バーからみればシステムが操舵すべき方向を誘導してくれているように 感じ取るので誘導力と呼称する。   Guiding force: Steering force information given to the driver from the system side. The source of this information is the rudder angle, but it is difficult to handle with the rudder angle, so the direction and degree of steering are converted into rudder force and provided via the steering wheel. From the driver's point of view, the system feels as if it is guiding the direction to be steered.

記号の符号 :ゲイン(サブシステムの感度)や基準値の符号は正である。操舵角度や 操舵力はドライバーから見て時計方向を正、反時計方向を負で表示して 右と左の転舵を統一的に扱っている。   Symbol sign: The sign of the gain (subsystem sensitivity) and the reference value is positive. Steering angle and steering force are viewed from the driver as positive in the clockwise direction and negative in the counterclockwise direction, and handle right and left steering in a unified manner.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、操向輪に連結されるとともにステアリングハンドルからのトルク伝達を可能として該ステアリングハンドルに連結される操向手段と、該操向手段を作動せしめる駆動手段と、前方道路情報に基づき少なくとも現在走行中の基準車線を検知して当該基準車線内に基準目標経路(帯)を設定するとともに当該基準目標経路(帯)からの自車の偏位の大きさおよび方向に応じて定めた基準誘導力を前記操向手段に付与して当該基準車線に沿った車両走行を実現すべく前記駆動手段の作動を制御する制御ユニットとを備える車両用操舵支援装置において、制御ユニットが、車線変更後に走行する第2車線での第2目標経路(帯)を設定する手段と、当該第2車線に沿った車両走行を実現すべく当該操向手段に付与する第2誘導力を当該第2目標経路(帯)からの自車の偏位の大きさおよび方向に応じて設定する手段と、車線変更時に基準誘導力を時間経過に応じて順次弱小化するとともに前記車線変更から所定時間経過後には第2誘導力を時間経過に応じて順次増大化する手段とを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is characterized in that steering means coupled to the steering wheel and capable of transmitting torque from the steering handle, coupled to the steering handle, and the steering means. Based on the driving means to be operated and the forward road information, at least the reference lane currently being traveled is detected, a reference target route (band) is set in the reference lane, and the deviation of the vehicle from the reference target route (band) is set. And a control unit that controls the operation of the drive means to apply a reference guiding force determined according to the magnitude and direction of the position to the steering means to realize vehicle travel along the reference lane. In the steering assist device, the control unit sets a second target route (band) in the second lane that travels after the lane change, and the vehicle unit travels along the second lane. It means for setting in accordance with a second induction force to be applied to the deflecting means to the magnitude and direction of the vehicle in deviation from the second target course (belt), in accordance with the reference induction force with time when changing lanes And a means for sequentially weakening and sequentially increasing the second induction force with the passage of time after a lapse of a predetermined time from the lane change .

請求項2記載の発明は、操向輪に連結されるとともにステアリングハンドルからのトルク伝達を可能として該ステアリングハンドルに連結される操向手段と、該操向手段を作動せしめる駆動手段と、前方道路情報に基づき少なくとも現在走行中の基準車線を検知して当該基準車線内に基準目標経路(帯)を設定するとともに当該基準目標経路(帯)からの自車の偏位の大きさおよび方向に応じて定めた基準誘導力を前記操向手段に付与して当該基準車線に沿った車両走行を実現すべく前記駆動手段の作動を制御する制御ユニットとを備える車両用操舵支援装置において、制御ユニットが、車線変更後に走行する第2車線での第2目標経路(帯)を設定する手段と、当該第2車線に沿った車両走行を実現すべく当該操向手段に付与する第2誘導力を当該第2目標経路(帯)からの自車の偏位の大きさおよび方向に応じて設定する手段と、車線変更時に基準誘導力を時間経過に応じて順次弱小化するとともに第2誘導力を時間経過に応じて順次増大化する手段とを含むことを特徴とするAccording to a second aspect of the present invention, there is provided steering means connected to the steering wheel and capable of transmitting torque from the steering handle, connected to the steering handle, driving means for operating the steering means, and a road ahead. Based on the information, at least the reference lane that is currently running is detected, a reference target route (band) is set in the reference lane, and the deviation and the direction of the own vehicle from the reference target route (band) are set. And a control unit for controlling the operation of the driving means to apply the reference guiding force determined in the above to the steering means and realize the vehicle traveling along the reference lane. , Means for setting a second target route (band) in the second lane that travels after the lane change, and second guidance given to the steering means to realize vehicle travel along the second lane Is set according to the magnitude and direction of the deviation of the host vehicle from the second target route (band), and the reference guidance force is gradually reduced as time elapses when the lane is changed, and the second guidance force And a means for sequentially increasing the value as time elapses .

請求項3記載の発明は、上記請求項1または2記載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、ドライバーの車線変更意志を察知する意志察知手段を備えることを特徴とする。 The invention described in claim 3 is characterized in that, in addition to the configuration of the invention described in claim 1 or 2 , the control unit includes a determination unit for detecting a driver's intention to change lanes .

請求項4記載の発明は、上記請求項1または2記載の発明に加えて、制御ユニットが、車線変更時に基準誘導力を弱めるにあたって、基準目標経路(帯)からの自車の偏位に応じて基準誘導力を変更すべく構成されることを特徴とする。 In addition to the invention described in claim 1 or 2, the control unit according to the present invention responds to the deviation of the host vehicle from the reference target route (band) when the control unit weakens the reference guidance force when the lane is changed. And is configured to change the reference induction force .

請求項5記載の発明は、上記請求項1または2記載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、基準目標経路からの自車の偏位が基準値を超えた領域で該偏位に応じて基準誘導力を決定するとともに、車線変更時に基準誘導力を弱めるにあたって前記基準値を増大せしめるべく構成されることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, the control unit responds to the deviation in a region where the deviation of the own vehicle from the reference target route exceeds the reference value. The reference guidance force is determined, and the reference value is increased in order to weaken the reference guidance force when the lane is changed .

請求項6記載の発明は、上記請求項記載の発明の構成に加えて、前記意志察知手段の判断基準がドライバーのウインカー操作であることを特徴とする。 The invention described in claim 6 is characterized in that, in addition to the configuration of the invention described in claim 3 , the judgment criterion of the determination means is a winker operation of a driver.

請求項7記載の発明は、上記請求項記載の発明の構成に加えて、前記基準目標経路(帯)からの自車の偏位が第1の所定値以上であること、もしくは前記基準目標経路(帯)からの自車の偏位が第1の所定値以上である状態が所定時間以上継続することを、前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the invention, in addition to the configuration of the third aspect of the invention, the deviation of the host vehicle from the reference target route (band) is equal to or greater than a first predetermined value, or the reference target The determination criterion of the willingness detection means is that the state in which the deviation of the vehicle from the route (band) is equal to or greater than a first predetermined value continues for a predetermined time or longer.

請求項8記載の発明は、上記請求項記載の発明の構成に加えて、前記第2車線に自車の少なくとも一部が存在していることを、前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴とする。 In the invention described in claim 8, in addition to the configuration of the invention described in claim 3 above, the determination criterion of the determination means is that at least a part of the own vehicle exists in the second lane. It is characterized by.

請求項9記載の発明は、上記請求項記載の発明の構成に加えて、操舵力を検出する操舵力検出手段を備えるとともに、該操舵力検出手段の検出値が所定値以上であること、もしくは前記操舵力検出手段の検出値が所定時間以上継続して所定値以上であることを、前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴とする。 The invention according to claim 9 is provided with a steering force detection means for detecting a steering force in addition to the configuration of the invention according to claim 3 , and the detection value of the steering force detection means is a predetermined value or more. Alternatively, the determination value of the intention detection means is that the detection value of the steering force detection means continues for a predetermined time or more and is a predetermined value or more.

請求項10記載の発明は、上記請求項記載の発明の構成に加えて、操舵速度を検出する操舵速度検出手段を備えるとともに、該操舵速度検出手段の検出値が所定値以上であることを前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention includes, in addition to the configuration of the third aspect of the present invention, a steering speed detecting means for detecting a steering speed, and the detected value of the steering speed detecting means is not less than a predetermined value. It is used as a judgment standard of the above-mentioned willingness detection means.

請求項11記載の発明は、上記請求項記載の発明の構成に加えて、前記基準車線および自車の相対位置関係を維持するのに必要な操舵角度を算出する経路維持操舵角度算出手段と、現在の操舵角度を検出する操舵角度検出手段とを備えるとともに、前記経路維持操舵角度算出手段および操舵角度検出手段の出力の差が所定値以上であること、もしくは前記経路維持操舵角度算出手段および操舵角度検出手段の出力の差が所定時間以上継続して所定値以上であることを、前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect of the present invention, a route maintaining steering angle calculating means for calculating a steering angle necessary for maintaining the relative positional relationship between the reference lane and the host vehicle; And a steering angle detection means for detecting the current steering angle, and a difference between outputs of the route maintenance steering angle calculation means and the steering angle detection means is a predetermined value or more, or the route maintenance steering angle calculation means and It is characterized in that a determination criterion of the intention detection means is that the difference in the output of the steering angle detection means continues for a predetermined time or more and is a predetermined value or more.

請求項12記載の発明は、上記請求項記載の発明の構成に加えて、前記基準目標経路(帯)からの自車の偏位が増大していること、もしくは減少していないことを、前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴とする。 In addition to the configuration of the invention described in claim 3 , the invention described in claim 12 indicates that the deviation of the own vehicle from the reference target route (band) is increasing or not decreasing. It is used as a judgment standard of the above-mentioned willingness detection means.

請求項1記載の発明によれば、基準車線に沿った車両の自動走行を可能とするとともに、車線変更時に基準誘導力を時間経過に応じて順次弱小化するとともに車線変更から所定時間経過後には第2誘導力を時間経過に応じて順次増大化するので、ドライバーが感じ取る操舵力が車線変更の前後で自然に元の車線を維持するものから第2車線を維持するものに連続的に切り替わるようにして自然な車線変更を約束することができ、ドライバーの介入による車線変更を容易に行なうことができる。 According to the first aspect of the present invention, the vehicle can automatically travel along the reference lane, and the reference guidance force is gradually reduced in accordance with the passage of time when the lane is changed, and after a predetermined time has elapsed since the lane change. As the second guidance force increases sequentially over time, the steering force felt by the driver is continuously switched from the one that naturally maintains the original lane before and after the lane change to the one that maintains the second lane. Thus, a natural lane change can be promised, and the lane change by the driver's intervention can be easily performed.

また請求項2記載の発明によれば、基準車線に沿った車両の自動走行を可能とするとともに、車線変更時には、基準誘導力を時間経過に応じて順次弱めるとともに第2誘導力を時間経過に応じて順次増大するようにし、システムと人間の間の葛藤がより少なくなるような柔軟性をシステムに持たせて、ドライバーに操舵力を感じ取らせつつ車線変更を実現することができる。 According to the invention described in claim 2, the vehicle can automatically travel along the reference lane, and when the lane is changed, the reference induction force is gradually weakened with the passage of time and the second induction force is made to have elapsed over time. Accordingly, the lane change can be realized while making the driver feel the steering force by giving the system the flexibility so that the conflict between the system and humans is reduced.

請求項記載の発明によれば、ドライバーの車線変更意志に適切に対応することができる。 According to invention of Claim 3, it can respond appropriately to a driver's will to change lanes.

請求項または記載の発明によれば、基準誘導力を弱める手法を簡略化することができる。 According to the invention described in claim 4 or 5, it is possible to simplify the technique of weakening the reference induction force.

請求項6ないし12のいずれかに記載の発明によれば、ドライバーの車線変更意志表示を確実にかつ容易に察知することができる。   According to the invention of any one of claims 6 to 12, the driver's lane change intention display can be detected reliably and easily.

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.

図1ないし図11は本発明の第1実施例を示すものであり、図1は車両用操舵支援装置の全体構成図、図2は制御ブロック図、図3は制御アルゴリズムの一部を示すフローチャート、図4は制御アルゴリズムの一部を示すフローチャート、図5は制御アルゴリズムの残部を示すフローチャート、図6は制御アルゴリズムでの処理を説明するための図、図7はゲインの時間的な変化を示す図、図8は車線変更時の動作説明を補足するための道路の断面図、図9は図5の道路での通常時の操舵力の分布を示す図、図10は車線変更の意志が判別された後の基準目標経路上の操舵力の変化を示す図、図11は車線変更の意志が判別された後の第2目標経路上の操舵力の変化を示す図である。   FIGS. 1 to 11 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vehicle steering assist device, FIG. 2 is a control block diagram, and FIG. 3 is a flowchart showing a part of a control algorithm. FIG. 4 is a flowchart showing a part of the control algorithm, FIG. 5 is a flowchart showing the remainder of the control algorithm, FIG. 6 is a diagram for explaining processing by the control algorithm, and FIG. 7 is a diagram showing a change in gain over time. FIG. 8, FIG. 8 is a cross-sectional view of the road for supplementing the explanation of the operation at the time of lane change, FIG. 9 is a diagram showing the distribution of steering force at the normal time on the road of FIG. 5, and FIG. FIG. 11 is a diagram showing a change in the steering force on the second target route after the intention to change the lane is determined.

先ず図1において、この車両用操舵支援装置は、ドライバーが回転操作するステアリングハンドル1と、該ステアリングハンドル1の操作に応じて回転作動するステアリングシャフト2と、操向輪としての前輪5を作動せしめる操向手段3と、該操向手段3を作動せしめる駆動手段4と、駆動手段4を制御する制御ユニットとしてのCPU15とを備える。   First, in FIG. 1, this vehicle steering assist device operates a steering handle 1 that is rotated by a driver, a steering shaft 2 that is rotated according to the operation of the steering handle 1, and a front wheel 5 as a steering wheel. The steering means 3, the drive means 4 which operates this steering means 3, and CPU15 as a control unit which controls the drive means 4 are provided.

ステアリングシャフト2は、ステアリングハンドル1に一端が連結される伝動軸2aの他端と、伝動軸2cの一端とがトーションバー2bを介して連結されて成るものであり、伝動軸2cの他端が操向手段3に連結される。また操向手段3は、前記伝動軸2cの他端に設けられたピニオン8と、該ピニオン8に噛合するラック9とでラックアンドピニオン型に構成されるものであり、ラック9の両端がタイロッド10を介して左、右の前輪5にそれぞれ連結される。而してピニオン8の回転によりラック9が図1で上下に駆動され、そのラック9の作動に応じて両前輪5がその回転軸まわりに転向せしめられ、それにより所望の操舵を得ることができる。   The steering shaft 2 is formed by connecting the other end of a transmission shaft 2a, one end of which is connected to the steering handle 1, and one end of a transmission shaft 2c via a torsion bar 2b. It is connected to the steering means 3. The steering means 3 is configured in a rack-and-pinion type with a pinion 8 provided at the other end of the transmission shaft 2c and a rack 9 meshing with the pinion 8, and both ends of the rack 9 are tie rods. 10 are connected to the left and right front wheels 5 respectively. Thus, the rack 9 is driven up and down in FIG. 1 by the rotation of the pinion 8, and both front wheels 5 are turned around the rotation axis in accordance with the operation of the rack 9, whereby the desired steering can be obtained. .

駆動手段4は、ステアリングシャフト2における伝動軸2cの一端に連結されるものであり、モータ11と、該モータ11の出力を倍力してステアリングシャフト2の伝動軸2cに入力するためのウォームギヤ機構12とを備え、該ウォームギヤ機構12は、モータ11の出力に連なるねじ歯車13と、伝動軸2cに設けられたウォーム歯車14とが相互に噛合されて成る。   The drive means 4 is connected to one end of the transmission shaft 2c in the steering shaft 2, and a worm gear mechanism for boosting the output of the motor 11 and inputting the output of the motor 11 to the transmission shaft 2c of the steering shaft 2. The worm gear mechanism 12 includes a screw gear 13 connected to the output of the motor 11 and a worm gear 14 provided on the transmission shaft 2c.

駆動手段4におけるモータ11の作動は、CPU15により制御されるものであり、該CPU15には、ステアリングシャフト2上にあって操舵力を検出する操舵力検出手段としての操舵力センサ16、モータ11の回転角度を検出するエンコーダである操舵角度検出手段としての操舵角度センサ17、車両の速度を電気的に検出する車速センサ18、車両の垂直軸まわりの回転速度を電気的に検出するヨーレイトセンサ19、ならびに車両の前方道路状況を撮像するCCDカメラ20でそれぞれ得られた情報が入力される。また車線誘導制御を実行するか否かを運転席で切替え操作可能なSAS(Steer Assist System)スイッチ21と、車線誘導機能が作動中であることを表示する表示灯22と、ドライバーの車線変更の意思を確認するためのウインカー(方向指示器)40とがCPU15にそれぞれ接続される。   The operation of the motor 11 in the driving means 4 is controlled by the CPU 15. The CPU 15 includes a steering force sensor 16 as a steering force detection means that is on the steering shaft 2 and detects the steering force, and the motor 11. A steering angle sensor 17 as a steering angle detection means which is an encoder for detecting a rotation angle, a vehicle speed sensor 18 for electrically detecting the speed of the vehicle, a yaw rate sensor 19 for electrically detecting the rotation speed around the vertical axis of the vehicle, In addition, information obtained by the CCD camera 20 that captures the road condition ahead of the vehicle is input. In addition, a SAS (Steer Assist System) switch 21 that can be switched at the driver's seat to perform lane guidance control, an indicator light 22 that indicates that the lane guidance function is in operation, and a driver's lane change A blinker (direction indicator) 40 for confirming the intention is connected to the CPU 15.

ここで例示の駆動手段4について言及すると、ステアリングシャフト2上にウォームギヤ機構12が設けられたアクチュエータは、主として軽量車両のパワーステアリングで公知公用に供されているものである。このような形式のパワーステアリングでは、操舵力の検出を行う操舵力センサ16がウォームギヤ機構12の近くでかつステアリングハンドル1側に設けられており、この実施例では、該駆動手段4および操舵力センサ16の両方を車線誘導制御のシステムと共用している。而して該操舵力センサ16の原理は、トーションバー2bが操舵力を受けて捩じれるのを、カム等の機構で軸方向の直線偏位に変換し、これをポテンショメータ等で電気信号に変換して取出すようにしたもので、公知公用に供されている。   Here, referring to the driving means 4 as an example, the actuator provided with the worm gear mechanism 12 on the steering shaft 2 is mainly used for public and public use in power steering of lightweight vehicles. In this type of power steering, a steering force sensor 16 for detecting a steering force is provided near the worm gear mechanism 12 and on the steering handle 1 side. In this embodiment, the driving means 4 and the steering force sensor are provided. Both 16 are shared with the lane guidance control system. Thus, the principle of the steering force sensor 16 is that the torsion bar 2b is twisted by receiving the steering force is converted into a linear displacement in the axial direction by a mechanism such as a cam and converted into an electric signal by a potentiometer or the like. It is used for publicly known public use.

図2において、CCDカメラ20で撮像された画像には、画像処理部23において特徴点抽出およびハフ変換等の処理が施され、画像処理部23での画像処理後の画像に基づいて走行可能領域認識部24で走行可能領域が探索され、その結果に基づき目標経路設定部25でこれから走行しようとしているコースの計画が策定されて、CPU15に入力される。   In FIG. 2, the image captured by the CCD camera 20 is subjected to processing such as feature point extraction and Hough transform in the image processing unit 23, and a travelable area based on the image after image processing in the image processing unit 23. The recognizable unit 24 searches for a travelable area, and based on the result, the target route setting unit 25 formulates a plan of a course that is about to be traveled and is input to the CPU 15.

エンコーダ形式である操舵角度センサ17の出力はCPU15に直接入力され、操舵力センサ16の出力はアナログ信号であるのでA/D変換器26を介してCPU15に入力され、車速センサ18およびヨーレイトセンサ19の出力もCPU15に直接入力される。   The output of the steering angle sensor 17 in the form of an encoder is directly input to the CPU 15, and the output of the steering force sensor 16 is an analog signal, and thus is input to the CPU 15 via the A / D converter 26, and the vehicle speed sensor 18 and the yaw rate sensor 19. Are also directly input to the CPU 15.

CPU15でのモータ11の作動量算出結果に対応したデジタル信号がD/ A変換器27でアナログ信号に変換され、さらにその微弱なアナログ信号がモータアンプ28で電流値に変えられてモータ11に与えられる。   A digital signal corresponding to the operation amount calculation result of the motor 11 in the CPU 15 is converted into an analog signal by the D / A converter 27, and the weak analog signal is converted into a current value by the motor amplifier 28 and given to the motor 11. It is done.

なお、CPU15は、計算に必要な各種のゲインや定数等を記憶しておく記憶装置(ROM)29を内部に備えており、必要に応じてROM29の情報が読み出される。   Note that the CPU 15 includes a storage device (ROM) 29 for storing various gains and constants necessary for calculation, and information in the ROM 29 is read as necessary.

而してCPU15は、後述するアルゴリズムに従い、モータ11を作動せしめることで車線に追従する操舵力を発生させてドライバーを誘導するとともに、ステアリングハンドル1に加えられるドライバーの操舵力に応じて前輪5を誘導コースから適正量、偏向させ、ドライバーはその偏向量に応じた反力を路面情報として受け取るようになる。   Thus, the CPU 15 operates the motor 11 to generate a steering force that follows the lane to guide the driver in accordance with an algorithm that will be described later, and the front wheel 5 is moved according to the driver's steering force applied to the steering handle 1. An appropriate amount is deflected from the guidance course, and the driver receives a reaction force corresponding to the deflection amount as road surface information.

ここに例示した図1および図2の構成は、後述の第2ないし第7実施例まで基本的には共通であり、些細な相違がある場合には、その都度説明する。   The configurations of FIGS. 1 and 2 illustrated here are basically the same in the second to seventh embodiments described later, and will be described each time there is a slight difference.

図3ないし図5はCPU15で設定される制御アルゴリズムを示すものであり、以下の実施例では、このシステムの起動サイクルを全て5ミリ秒とした場合について述べている。システムはエンジンがかかっているなどの所定の条件が満たされたときに起動せしめられるものであり、図3のステップS111で各種センサからの情報を読みだす。次のステップS112で、フラグFlag-SASが「1」であるか否か、すなわち車線誘導機能を発揮させる条件が揃っていて起動中なのかどうかを判別し、未だ起動していなければ、ステップS113でSASスイッチ21が押されたかどうかを判別し、押されていなければステップS114(図5)に進み、モータ11への出力トルクを「0」と決定する。すなわちモータ11は何らのトルクを発生することなく、ドライバーによる通常の操舵が行われることになる。   FIGS. 3 to 5 show control algorithms set by the CPU 15. In the following embodiment, the case where all the startup cycles of this system are set to 5 milliseconds is described. The system is activated when a predetermined condition such as the engine running is satisfied, and information from various sensors is read in step S111 in FIG. In the next step S112, it is determined whether or not the flag Flag-SAS is “1”, that is, whether or not the conditions for exhibiting the lane guidance function are met and the vehicle is in operation. In step S114 (FIG. 5), the output torque to the motor 11 is determined to be “0”. That is, the motor 11 is normally steered by the driver without generating any torque.

ステップS113で、SASスイッチ21が押されたことを確認したときにはステップS115に進み、システムが起動中であることを示すフラグFlag-SASを「1」にするとともに表示灯22を点灯し、ステップS118に進む。また先のステップS112で既にフラグFlag-SASが「1」となっていた場合にはステップS116に進み、このステップS116でSASスイッチ21が消されたかどうかを判別し、消されたときはステップS117に進んでフラグFlag-SASを「0」にするとともに表示灯22を消灯してステップS114に進む。またステップS116で、SASスイッチ21が消されていないことを確認した場合にはステップS118に進む。   When it is confirmed in step S113 that the SAS switch 21 has been pressed, the process proceeds to step S115, the flag Flag-SAS indicating that the system is being activated is set to “1”, the indicator lamp 22 is turned on, and step S118. Proceed to If the flag Flag-SAS has already been set to “1” in the previous step S112, the process proceeds to step S116. In step S116, it is determined whether the SAS switch 21 has been turned off. Then, the flag Flag-SAS is set to “0”, the indicator lamp 22 is turned off, and the process proceeds to step S114. If it is confirmed in step S116 that the SAS switch 21 has not been turned off, the process proceeds to step S118.

ステップS118では、以後の計算式で使う記号の符号を取り決める。すなわち操舵力τsが正のとき( 時計方向のとき )は定数Eを「+1」とし、操舵力τsが負のとき(反時計方向のとき)は定数Eを「−1」としておく。定数Eはこのように操舵力の正負によって符号を変えるが、定数Eだけではなく、以下のフローで定数Eを添字として付した定数、たとえばゲインKE 等はこの取決めに従うものとする。 In step S118, the sign of the symbol used in the following calculation formula is decided. That is, when the steering force τs is positive (clockwise), the constant E is set to “+1”, and when the steering force τs is negative (counterclockwise), the constant E is set to “−1”. Constant E changes sign by sign of the thus steering force, but instead by a constant E, the following flow constant denoted by the constant E as a subscript, for example the gain K E and the like shall be in accordance with this arrangement.

ステップS118に続くステップS119〜ステップS123では、先の出願(特開平5−197423号公報)に詳述されたものと同じ処理を実行し、これから車両を誘導するための目標点Pi を設定するとともに、後に用いる補正係数Kmiを求める。その詳細は前記公報に詳述されているので、ここでは簡潔に述べるに留める。   In step S119 to step S123 following step S118, the same processing as that described in detail in the previous application (Japanese Patent Laid-Open No. 5-197423) is executed, and a target point Pi for guiding the vehicle is set from now on. Then, a correction coefficient Kmi used later is obtained. The details are described in the above publication, and will be described briefly here.

すなわち図6で示すX−Y固定座標系において、車両Wを原点とし、車両Wの前後方向をx軸、車両Wの車幅方向をy軸とするx−y相対座標が設定され、CCDカメラ20、画像処理部23、操向可能領域認識部24および目標経路設定部25による画像情報に基づく目標経路Mがx−y相対座標系上に設定されており、ステップS119では車両Wの傾斜角度ΘW を求め、ステップS120では車両Wの現在位置のX−Y固定座標系上の位置(XW ,YW )を算出し、さらにステップS121では目標経路M上の目標点Pi を設定する。 That is, in the XY fixed coordinate system shown in FIG. 6, xy relative coordinates are set with the vehicle W as the origin, the longitudinal direction of the vehicle W as the x axis, and the vehicle width direction of the vehicle W as the y axis. 20, the target route M based on the image information by the image processing unit 23, the steerable region recognition unit 24, and the target route setting unit 25 is set on the xy relative coordinate system. In step S119, the inclination angle of the vehicle W is set. seeking theta W, the current position of the X-Y fixed position on the coordinate system (X W, Y W) of the vehicle W in step S120 is calculated, and further sets a target point Pi on the target course in step S121 M.

またステップS119〜S121の処理と平行してステップS122,S123の割り込み処理が行なわれるものであり、ステップS122においては、画像情報から車両の走行可能経路Ai を求めるとともに走行可能経路Ai の曲率ρi と、車線幅Li とを求める。またステップS123で、曲率ρi 、車線幅Li 、および現在の車速Vからファジー推論により補正係数Kmiを求める。これは、走行経路の曲率などによっては目標経路Mに滑らかに収束するのが困難であることに鑑み、前記曲率ρi や車線幅Li 等の状態量に応じて補正係数Kmiを求めるようにしたものである。   In parallel with the processing of steps S119 to S121, the interruption processing of steps S122 and S123 is performed. In step S122, the travelable route Ai of the vehicle is obtained from the image information and the curvature ρi of the travelable route Ai is obtained. The lane width Li is obtained. In step S123, a correction coefficient Kmi is obtained by fuzzy inference from the curvature ρi, the lane width Li, and the current vehicle speed V. In view of the fact that it is difficult to smoothly converge to the target route M depending on the curvature of the travel route, etc., the correction coefficient Kmi is obtained according to the state quantities such as the curvature ρi and the lane width Li. It is.

ここで添字記号i は前方の車線が複数ある場合であってその車線ごとの数値を表すものとする。たとえば現在走行中のものについてはi=0とし、右側の車線に関する数値にはi=+1、左側車線に関する数値にはi=−1を与える。先に定義した定数Eを使えば、隣接車線に関する数値にはi=Eと置くことで左右を統一的に扱えるようになる。車線変更に際しては一気に2車線を変更する、所謂ダブルレーンチェンジはここでは扱わないものとする。したがって4車線以上ある道路であってもiは「0」か「E」の2つのみである。   Here, the subscript symbol i represents a numerical value for each lane when there are a plurality of lanes ahead. For example, i = 0 is set for a vehicle currently traveling, i = + 1 is assigned to a numerical value relating to the right lane, and i = -1 is assigned to a numerical value relating to the left lane. If the constant E defined above is used, the left and right can be handled uniformly by placing i = E in the numerical value related to the adjacent lane. When changing lanes, the so-called double lane change, which changes two lanes at once, is not treated here. Therefore, even if the road has four or more lanes, i is only “0” or “E”.

ステップS121,S123の処理後には、図4で示すステップS130に進むが、この図4において、一点鎖線で囲んだフロー部分は第1実施例を特徴付けるフローであり、以下、第7実施例まで多くの実施例を例示するが、この一点鎖線で囲んだ部分が各実施例で相互に異なるものとなっている。   After the processing of steps S121 and S123, the process proceeds to step S130 shown in FIG. 4. In this FIG. 4, the flow part surrounded by the alternate long and short dash line is the flow that characterizes the first embodiment. However, the portions surrounded by the alternate long and short dash line are different from each other.

ステップS130では、フラグFlag-L/Cが「1」となっているかどうかを判別し、「1」ではなかったときにはステップS131に進み、このステップS131でフラグFlag-Dが「1」かどうかを判定する。これも否定されるとステップS132に進み、現在の走行車線中心からの偏位ΔLo が車線幅Lの40%を超えたかどうかを判別する。偏位ΔLo が車線幅Lの40%以内であるならば車線の変更を行う意志がドライバーにはないものと見なして、ステップS133に進み、第1のタイマーCt を「0」に設定してステップS134に進み、自車車線(基準車線)に関するゲインKO を所定の大きさのゲインKに、また隣接車線(第2車線)に関するゲインKE を0にしておく。 In step S130, it is determined whether or not the flag Flag-L / C is “1”. If it is not “1”, the process proceeds to step S131. In step S131, it is determined whether or not the flag Flag-D is “1”. judge. If this is also denied, the process proceeds to step S132, and it is determined whether or not the deviation ΔLo from the current travel lane center exceeds 40% of the lane width L. If the deviation ΔLo is within 40% of the lane width L, it is assumed that the driver is not willing to change the lane, and the process proceeds to step S133, the first timer Ct is set to “0” and the step advances to S134, the gain K O regarding vehicle lane (the reference lane) to a predetermined magnitude of the gain K, also the gain K E on the neighboring lane (second lane) keep the 0.

ここでゲインKE は定数Eが「+1」と「−1」の2つを取ることからKE も2つあることになるが、議論したいのは、操舵力τs の方向に関するゲインKE だけであり、この例では操舵力τs と反対方向のゲインKE を常に「0」としておく。 Here, since the gain K E has two constants E of “+1” and “−1”, there are also two K E. However, only the gain K E relating to the direction of the steering force τs is to be discussed. , and the in this example keep always "0" in the opposite direction gain K E and the steering force .tau.s.

先のステップS132で、偏位ΔLo が車線幅Lの40%を超えていると判断したときには、ステップS135において、車線変更の意志判別のためのフラグFlag-Dを「1」に設定し、次のステップS136で第2のタイマーDt を200(サイクルタイムが5ミリ秒であるから1秒の判別時間を設けたことになる)に設定する。さらにステップS137で、前述のステップS134と同じくゲインKO ,KE を設定し、ステップS138に進む。このステップS138では、第2のタイマーDt が「0」となったかどうかを判定するが、上記ステップS136でDt =200と設定したので、始めはステップS138での判定結果は否定となり、ステップS133に戻ることになる。また後述するように1秒経って第2のタイマーDt が「0」となってしまえばドライバーの車線変更の意志が確認できたので、ステップS139においてフラグFlag-Dを「0」に設定するとともに、フラグFlag-L/Cを「1」に設定し、続いてステップS140で、第1のタイマーCt を「1000」に設定する。この数字「1000」は、上述の第2のタイマーDt と同じ理由で5秒に相当するものである。 When it is determined in the previous step S132 that the deviation ΔLo exceeds 40% of the lane width L, the flag Flag-D for determining the intention to change the lane is set to “1” in step S135. In step S136, the second timer Dt is set to 200 (since the cycle time is 5 milliseconds, a determination time of 1 second is provided). In step S137, the gains K O and K E are set in the same manner as in step S134 described above, and the process proceeds to step S138. In this step S138, it is determined whether or not the second timer Dt has become “0”. However, since Dt = 200 is set in the above step S136, the determination result in step S138 is initially negative and the process returns to step S133. Will return. As will be described later, if the second timer Dt becomes “0” after 1 second, the driver's intention to change the lane has been confirmed, so the flag Flag-D is set to “0” in step S139. Then, the flag Flag-L / C is set to “1”, and then in step S140, the first timer Ct is set to “1000”. This number “1000” corresponds to 5 seconds for the same reason as the second timer Dt described above.

ステップS141では、第1のタイマーCt のカウント値に応じて前記のゲインKo ,KE を次のように変更する。すなわち、最初の2秒間(600<カウント値≦1000)ではサイクルが回る度にKo を前回の数字よりも微小量δKだけ小さくして新たにKo と置く。このδKは400回サイクルが回ると丁度「0」になるようにその大きさが選ばれる。この間KE は一貫して「0」である。また第1のタイマーCt の次の1秒間(400<カウント値≦600)では2つのゲインKo ,KE のいずれも「0」としておく。最後の2秒間(0<カウント値≦400)では、ゲインKo が一貫して「0」であるが、ゲインKE は各サイクルごとに前回の量にδK′だけ大きい数字を更新適用している。そしてこのδK′も400回サイクル回ったときKE が丁度Kとなるような量に選ばれる。この例では、たまたまδK=δK′=K/400となっているが、一般にゲインKo がKから「0」になる時間と、ゲインKE が「0」からKになる時間とは違う場合が想定されるため、δKとδK′とは異なる数字が選べるようにアルゴリズムが設定されている。 In step S141, the gain Ko, the K E modified as follows according to the count value of the first timer Ct. That is, in the first 2 seconds (600 <count value ≦ 1000), Ko is set to a new value by making Ko smaller than the previous number by a minute amount δK each time the cycle is turned. The magnitude of δK is selected so that it is exactly “0” after 400 cycles. During this time, K E is consistently “0”. The next second the first timer Ct in (400 <counted value ≦ 600) 2 two gains Ko, none of K E keep a "0". The last two seconds in (0 <counted value ≦ 400), but the gain Ko is consistently "0", the gain K E is applied updating large numbers only .delta.K 'on the amount of the previous every cycle . And this .delta.K 'is also selected in an amount such that K E is exactly K when turned 400 cycles. In this example, but by chance a δK = δK '= K / 400 , generally in time and the gain Ko becomes "0" from the K, is when the gain K E is different from the time at which the K from "0" It is assumed that the algorithm is set so that numbers different from δK and δK ′ can be selected.

図7には、こうして定義したときの2つのゲインKo ,KE の時間的な変化の様子が右側に車線変更したときを例にして明示されている。すなわち図7(a)で示すように、ゲインKo は、第2のタイマーDt が200をカウントした後、第1のタイマーCt のカウント開始に応じて減小し始め、第1のタイマーCt が「600」となったときすなわち400回サイクルが回った後は「0」となる。一方、図7(b)で示すように、ゲインKE は、第2のタイマーDt のカウント値が「0」となった後に第1のタイマーCt のカウント値が「400」となるまでは「0」であるが、その後、増大することになる。この図7から明らかなように、2つのゲインKo ,KE は連続的に減少と増加を見せ、互いに主役を交替する格好になる。左側に車線変更するときのゲインK-1はこの場合には「0」に固定されている。 7 are thus two gains Ko upon definition, a state of temporal changes in the K E are expressly as an example when the lane change to the right. That is, as shown in FIG. 7 (a), after the second timer Dt has counted 200, the gain Ko starts to decrease in response to the start of counting by the first timer Ct. When it becomes “600”, that is, after 400 cycles, it becomes “0”. On the other hand, as shown in FIG. 7 (b), the gain K E is, until the count value of the first timer Ct after the count value of the second timer Dt is set to "0" is "400", " 0 ", but will increase thereafter. As apparent from FIG. 7, two gains Ko, K E is shown a increased continuously reduced, and dressed alternates protagonist each other. In this case, the gain K −1 when changing to the left lane is fixed to “0”.

また先のステップS131でフラグFlag-Dが「1」となっていたときには、ステップS142に進み、今度は前記偏位ΔLo が車線幅Lの40%を超えているかどうかを再び検証する。これは車線変更を一度試みたが、何らかの理由で車線変更を中止したかも知れないからである。ステップS142で40%を割り込んでいると判断したときには、例え車線変更の意志を確認している最中であってもステップS143においてフラグFlag-Dを「0」にしてステップS133に進み、第1のタイマーCt を「0」にしてステップS134でゲインKo ,KE を当初の設定値に戻す。上述とは逆にステップS142での検証の結果、偏位ΔLo が車線幅Lの40%を超えた状態が続いているならば、ステップS144で意志判断に要する第2のタイマーDt を「1」だけ減じてステップS138に進む。このステップS144で第2のタイマーDt を減じて行く結果、前記のように何時かはDt =0が生じることになるのである。 If the flag Flag-D is “1” in the previous step S131, the process proceeds to step S142, where it is verified again whether or not the deviation ΔLo exceeds 40% of the lane width L. This is because the lane change was attempted once, but the lane change may be canceled for some reason. If it is determined in step S142 that 40% has been interrupted, the flag Flag-D is set to “0” in step S143 even if the intention to change lanes is being confirmed, and the process proceeds to step S133. return of the timer Ct in step S134 in the "0" gain Ko, the K E the initial settings. On the contrary, if the deviation ΔLo continues to exceed 40% of the lane width L as a result of the verification in step S142, the second timer Dt required for determination in step S144 is set to “1”. The process proceeds to step S138. As a result of decrementing the second timer Dt in step S144, Dt = 0 occurs at some time as described above.

先のステップS130でフラグFlag-L/Cが既に「1」となっていれば、ステップS145に進んで第1のタイマーCt を「1」だけ減ずる操作を行う。こうして第1のタイマーCt がサイクル毎に1つずつ減少するのである。   If the flag Flag-L / C is already “1” in the previous step S130, the process proceeds to step S145 to perform an operation of reducing the first timer Ct by “1”. Thus, the first timer Ct is decremented by 1 every cycle.

このようにしてゲインKo ,KE が全て定義されたあとは、図5のステップS170に進む。このステップS170からステップS172までの処理は、先の出願(特開平5−197423号公報)に詳述されている。以下、簡単に述べれば、ステップS170では、目標ヨーレイトγmiを算出するのであるが、その算出にあたっては、先ず車両Wが目標点Pi に到達するまでの仮想経路Sp(図6参照)に沿う走行時に生じる目標点到達ヨーレイトγpiを先ず求め、このヨーレイトγpiで目標点Pi に到達した場合の目標点Pi での車両Wと目標経路Mi との角度偏差Δθpiを算出し、角度偏差Δθpiを解消するヨーレイトの補正分Δγpiを求め、この補正分Δγpiで先に求めたヨーレイトγpiを下記式に基づいて補正し、補正後のヨーレイトを以て目標ヨーレイトγmiとする。 After the gain Ko, is K E are all defined in this manner, the process proceeds to step S170 in FIG. The processing from step S170 to step S172 is described in detail in the previous application (Japanese Patent Laid-Open No. 5-197423). Hereinafter, in brief, in step S170, the target yaw rate γmi is calculated. In calculating the target yaw rate γmi, first, when the vehicle W travels along the virtual route Sp (see FIG. 6) until it reaches the target point Pi. First, a target point reaching yaw rate γpi is obtained, and an angular deviation Δθpi between the vehicle W and the target route Mi at the target point Pi when the target point Pi is reached at this yaw rate γpi is calculated, and the yaw rate of the yaw rate for eliminating the angular deviation Δθpi is calculated. A correction amount Δγpi is obtained, and the yaw rate γpi previously obtained with the correction amount Δγpi is corrected based on the following equation, and the corrected yaw rate is used as a target yaw rate γmi.

γmi=γpi−Kmi・Δγpi 上記式において補正係数Kmiは、上述のステップS123で得られたものを用いる。                             [gamma] mi = [gamma] pi-Kmi. [Delta] [gamma] pi In the above equation, the correction coefficient Kmi used is that obtained in step S123.

引き続いてステップS171では、ステップS170で得た目標ヨーレイトγmiを生ぜしめるのに必要な前輪5の目標舵角δmiを求め、さらにステップS172で、その目標舵角δmiに前輪5の舵角を一致させるためのモータ11の偏位角度の目標値θdiを、操向手段3および駆動手段4のギヤレシオに基づいて算出する。ステップS173では、該モータ11の偏位角度が実現するように、現在のモータの偏位角度θt と目標偏位角度θdiとの差分に、先に決定したゲインKo ,KE を乗じたものをモータトルクの指令値として計算する。ここで計算式が2つあるのは、もし現在走行中の車線に沿って継続的に走行するには上の式でKo =Kと考えて算出されたモータトルクTO を使うのが適当であり、逆にもし隣接車線内の目標経路に沿って継続的に走行するならば、KE =Kと考えて算出されたモータトルクTE を使うことが適当であることを意味している。 Subsequently, in step S171, the target rudder angle δmi of the front wheel 5 necessary for generating the target yaw rate γmi obtained in step S170 is obtained, and in step S172, the rudder angle of the front wheel 5 is made coincident with the target rudder angle δmi. The target value θdi of the deviation angle of the motor 11 is calculated based on the gear ratio of the steering means 3 and the drive means 4. In step S173, as offset angle of the motor 11 is realized, the difference between the current motor deviation angle θt and the target offset angle Shitadi, gain Ko previously determined, are multiplied by K E Calculate as a command value for motor torque. Here, there are two calculation formulas. For continuous running along the currently running lane, it is appropriate to use the motor torque T O calculated with Ko = K in the above formula. On the other hand, if the vehicle continuously travels along the target route in the adjacent lane, it means that it is appropriate to use the motor torque T E calculated with K E = K.

ところで、図5においてステップS173を点線で囲んで表示したのは、後述する第6実施例でこのステップS173と同じ目的でモータトルクを算出するのであるが、その第6実施例でのモータトルク算出処理に該当する部分であることを意味するためであり、第1実施例では意味を持たない。   In FIG. 5, step S173 is surrounded by a dotted line and displayed in the sixth embodiment to calculate motor torque for the same purpose as that in step S173. The motor torque calculation in the sixth embodiment is described below. This is to mean that the portion corresponds to the process, and has no meaning in the first embodiment.

上記ステップS173で得たモータトルクの指令値TO ,TE を、次のステップS174で算術的に足した量をモータトルクとして決定し、ステップS175でその決定量をモータアンプ28に出力する。但し、ゲインKo ,KE は先のステップS141で定義したように、少なくともいずれか一方が「0」である点、すなわちモータトルク指令値TO ,TE の少なくともいずれか一方が「0」である点に注意する必要がある。 The motor torque command values T O and T E obtained in step S173 are determined as the motor torque by the arithmetic addition in the next step S174, and the determined amount is output to the motor amplifier 28 in step S175. However, the gain Ko, K E is as defined in the previous step S141, a point at least one is "0", i.e. the motor torque command value T O, at least one of T E is "0" It is necessary to note a certain point.

モータアンプ28への出力後、ステップS176で第1のタイマーCt が「0」になったかどうかを判別し、「0」となっていなければ再び元に戻って同じサイクルの処理を実行するが、「0」ならばステップS177でフラグFlag-L/Cを「0」と置き、続いてステップS178で車線の更新を行う処置を取る。すなわち車線変更後の車線を改めて現在走行中の車線として登録更新する作業を行う。これによって新しい車線には「0」が割り振られ、隣接車線には「E」が割り振られる。この処置を行ったあとは元のフローに戻り、以下同じことが繰り返される。   After the output to the motor amplifier 28, it is determined in step S176 whether or not the first timer Ct has become “0”. If it has not become “0”, the process returns to the original and executes the same cycle. If it is “0”, the flag Flag-L / C is set to “0” in step S177, and then the lane is updated in step S178. In other words, the lane after the lane change is renewed and registered as a currently running lane. As a result, “0” is assigned to the new lane, and “E” is assigned to the adjacent lane. After performing this procedure, the process returns to the original flow, and the same is repeated thereafter.

次にこの第1実施例の作用について説明するが、その前に、図8により走行中の道路の構造を簡単に説明しておく。図8では3車線が示されていて、中央の車線を現在の車両が走行しているものとする。各々の車線には、先の出願(特開平5−197423号公報)に開示された手法で、目標経路が設定される。この目標経路は前記公報開示の技術を用いるだけではなく、他の手法で構築しても良いし、あるいはハード的に道路設備側に用意されたものでも良い。このような道路設備側の事例としては地中に埋設した磁力線などが公知である。しかしここでは前記公報開示の技術で設定されたものとして説明を続ける。   Next, the operation of the first embodiment will be described. Before that, the structure of the road that is running will be briefly described with reference to FIG. In FIG. 8, three lanes are shown, and it is assumed that the current vehicle is traveling in the center lane. A target route is set for each lane by the method disclosed in the previous application (Japanese Patent Laid-Open No. 5-197423). This target route is not limited to the technique disclosed in the above publication, but may be constructed by another method, or may be prepared on the road facility side in hardware. As an example of such a road equipment side, a magnetic field line buried in the ground is known. However, the description will be continued here assuming that it is set by the technique disclosed in the publication.

上述の図8で示した道路において、車線変更前の操舵力τsは、図9で示すように設定される。すなわち現在の走行車線の目標経路上を走行しているときには操舵力τs は「0」であるが当該目標経路から外れると、操舵力τsはその偏差に応じて車両を中央の目標経路に戻すような方向に働く。このときの操舵力τs と、経路からの偏差との間の関係は車両の足回りのジオメトリ(幾何学的な構成)によって複雑な曲線となるが、以下では説明を分かりやすくするために単純化して、図9で示すように直線で近似させている。操舵力τsの上限はモータ11の容量で物理的に決まるため、目標経路から遠く離れても操舵力τsはそのまま直線的に増加するのではなく、所定値以上には増加しない。またモータ11に余裕がある場合でも、本出願人が別に出願(特願平8−21322号)しているように、操舵力τsの増加の割合を目標経路から離れるにつれて低減させ、比較的容易に車線変更を行えるようにすることもできる。しかしこれらは本発明とは直接に関係しないためにここでは言及しない。いずれにせよこの操舵力τsが以下に言う基準誘導力である。   On the road shown in FIG. 8, the steering force τs before the lane change is set as shown in FIG. That is, the steering force τs is “0” when traveling on the target route of the current driving lane, but when the vehicle deviates from the target route, the steering force τs returns the vehicle to the central target route according to the deviation. Work in any direction. The relationship between the steering force τs and the deviation from the route at this time becomes a complex curve depending on the geometry of the undercarriage of the vehicle (geometric configuration), but in the following, it will be simplified for the sake of clarity. Thus, it is approximated by a straight line as shown in FIG. Since the upper limit of the steering force τs is physically determined by the capacity of the motor 11, the steering force τs does not increase linearly as it is far from the target route, but does not increase beyond a predetermined value. Even when the motor 11 has a margin, the rate of increase in the steering force τs is reduced as the distance from the target route is reduced, as is filed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 8-21322). It is also possible to change the lane. However, they are not mentioned here because they are not directly related to the present invention. In any case, the steering force τs is a reference induction force described below.

この基準誘導力は、図3〜図5の制御アルゴリズムにおけるステップS141で定義したゲインKo によって、図10で示すように変化するものであり、第2のタイマーDt のカウント終了後、第1のタイマーCt のカウント値が減少する(時間が経過する)につれて、基準誘導力が順次低減を続け、終には基準誘導力が消滅する。この誘導力が消滅した結果、ドライバーは通常の車両と同じ感覚で操舵できるようになる。また消滅していく最中にも車線変更の操舵によって増大した誘導力が時間の経過とともに低減するので、自然な感覚を取り戻すことができる。 This reference induction force changes as shown in FIG. 10 according to the gain Ko defined in step S141 in the control algorithm of FIGS. 3 to 5, and after the second timer Dt has been counted, the first timer As the count value of Ct decreases (time elapses), the reference induction force continues to decrease sequentially, and eventually the reference induction force disappears. As a result of the disappearance of this guidance force, the driver can steer with the same feeling as a normal vehicle. In addition, since the guidance force increased by the steering of the lane change is reduced with the lapse of time while disappearing, a natural feeling can be regained.

車両が、たとえば右側の車線に移ったときに、第1のタイマーCt のカウント値が減少する(時間が経過する)のに応じて誘導力が再び増大する様子が図11に示される。この際、その車両の原点は元の車線(基準車線)には無く、第2車線の第2目標経路に置かれている。したがって、この場合には時間と共にドライバーが感じる操舵力の方向は第2目標経路に向かっている。もし車両が第2目標経路上にあるならば、この誘導力は「0」となる。誘導力は第2目標経路から離れるに比例して増大する。これが第2誘導力である。   FIG. 11 shows that the guidance force increases again as the count value of the first timer Ct decreases (time elapses) when the vehicle moves to the right lane, for example. At this time, the origin of the vehicle is not in the original lane (reference lane) but is placed on the second target route of the second lane. Therefore, in this case, the direction of the steering force felt by the driver with time is toward the second target route. If the vehicle is on the second target route, the guidance force is “0”. The guidance force increases in proportion to the distance from the second target path. This is the second induction force.

このようにドライバーが感じ取る操舵力は、車線変更の前後で自然に元の車線を維持するものから第2車線を維持するものに連続的に切り替わることになり、自然な車線変更を約束できる。   Thus, the steering force felt by the driver is continuously switched from the one that naturally maintains the original lane before and after the lane change to the one that maintains the second lane, and a natural lane change can be promised.

また途中で車線変更を何らかの理由から中止した場合でも、システムはこれを察知して元の車線に沿って走行するのに適した基準誘導力を回復するので、ドライバーは煩わしい操作を必要とせず、継続して元の車線を追従走行できる。   Even if the lane change is canceled for some reason on the way, the system detects this and restores the standard guidance force suitable for traveling along the original lane, so the driver does not need troublesome operation, You can continue to follow the original lane.

この第1実施例では、フラグFlag-L/Cが一旦「1」になったあとは車線変更中止の場合はないものとして説明したが、フラグFlag-L/Cが「1」のときでも車線変更中止の事態に対応したければ、ステップS130で肯定された後、いきなりステップS145に進むのではなく、その中間にステップS142と同じ判断プロセスを設けて、その判断結果が否定されたときにはフラグFlag-L/Cを「0」に戻したあとステップS143に進むように構成し直せばよい。   In the first embodiment, it has been described that the lane change is not canceled after the flag Flag-L / C once becomes “1”, but the lane even when the flag Flag-L / C is “1”. If it is desired to deal with the situation of change cancellation, the result of affirmation in step S130 is not abruptly advanced to step S145, but the same determination process as in step S142 is provided in the middle, and flag flag is flagged when the determination result is negative -L / C may be reconfigured to return to "0" and then proceed to step S143.

図12および図13は本発明の第2実施例を示すものであり、図12は制御アルゴリズムの要部を示すフローチャート、図13は図5の道路上での操舵力の移動の状況説明図である。   FIGS. 12 and 13 show a second embodiment of the present invention, FIG. 12 is a flowchart showing the main part of the control algorithm, and FIG. 13 is an explanatory diagram of the state of movement of the steering force on the road of FIG. is there.

この第2実施例の制御アルゴリズムは、前述の第1実施例の制御アルゴリズムにおいてその図4で示された部分(一点鎖線で囲まれた部分)を、図12の一点鎖線で囲まれた部分で置換することにより構成されるものであり、その他は第1実施例と同じであるものとする。   In the control algorithm of the second embodiment, the portion shown in FIG. 4 (the portion surrounded by the one-dot chain line) in the control algorithm of the first embodiment described above is the portion surrounded by the one-dot chain line in FIG. It is configured by replacement, and the other is the same as the first embodiment.

図12において、ステップS230でフラグFlag-L/Cが「1」であるかどうかを判別し、「1」でなかったときにはステップS231において、現在走行中の車線の目標経路からの偏位ΔLo が車線幅Lの50%を超えているかどうかを判別する。ここで車線幅Lの50%とは事実上車両が白線上を走行している場合に相当している。この場合も、|ΔLo |≦0.5Lであったときには、ステップS232においてタイマーCt を「0」にセットした後、ステップS232でゲインKo をKに、またゲインKE を「0」にそれぞれ設定する。 In FIG. 12, it is determined whether or not the flag Flag-L / C is “1” in step S230. If it is not “1”, in step S231, the deviation ΔLo from the target route of the currently traveling lane is calculated. It is determined whether or not it exceeds 50% of the lane width L. Here, 50% of the lane width L corresponds to the case where the vehicle is actually traveling on the white line. Again, | .DELTA.Lo | when was ≦ 0.5 L is respectively set after setting the timer Ct to "0" in step S232, the gain Ko to K in step S232, also the gain K E to "0" To do.

また先のステップS231で50%を超えていると判断したときには、ステップS234に進み、フラグFlag-L/Cを「1」にした後、ステップS235でタイマーCt を「1000」(5秒)に設定する。またステップS236では、タイマーCt が減少していく間のゲインKo ,KE を定義する。すなわちゲインKo に関しては前回の数値から微小量δKを減じた量を新たにKo とするが、ゲインKE に関しては逆に前回の数値に微小量δKを足して新規のKE に更新する。つまり、ゲインKo の減少とゲインKE の増加とを並行して進めることになる。ここで微小量δKは、タイマーCt が切れる5秒後にゲインKo が丁度「0」となるように設定されるものであり、換言すればδK=0.001Kである。5秒後のKE は逆にKとなっている。 If it is determined in step S231 that it exceeds 50%, the process proceeds to step S234, the flag Flag-L / C is set to “1”, and then the timer Ct is set to “1000” (5 seconds) in step S235. Set. The step S236, defines the gain Ko, K E between the timer Ct is decreased. I.e. amounts of newly Ko minus a small amount δK from the previous figures with respect to the gain Ko, update by adding a small amount δK to the previous numerical Conversely the new K E with respect to the gain K E. That is, the proceeding in parallel with the increase in loss and gain K E of the gain Ko. Here, the minute amount δK is set so that the gain Ko becomes just “0” 5 seconds after the timer Ct expires, in other words, δK = 0.001K. 5 seconds after the K E has a K in reverse.

先のステップS230でフラグFlag-L/Cが「1」であった場合にはステップS237に進み、現在の前記偏位ΔLo が先の判別基準より小さな量40%を割り込んでいるかどうかを検証する。これは車線変更中止の事態が起きているかも知れないことに対する検証である。40%を依然として超えていればステップS238でタイマーCt を「1」だけ減ずる措置を行う。こうしてフラグFlag-L/Cが「1」であって偏位ΔLo も第2基準値(40%)を割り込んでいなければ、タイマーCt は「0」に向かって減少を続ける。ステップS237で偏位ΔLo が第2の基準値40%を割り込むようなことが生じていれば、ステップS239に進んで、今度はタイマーCt を「1」だけ増加させ、当初設定した初期値「1000」に向かって増加させる処置を行う。そしてステップS240で「1000」に到達したかどうかを検証し、「1000」未満の間はゲインKo ,KE の変化を先のステップS236とは逆にする。すなわちゲインKo を各サイクルごとにδKだけ増加させ、逆にゲインKE を同量減少させる。タイマーCt のカウント値が1000となった時点では、ステップS240からステップS242に進み、フラグFlag-L/Cを「0」に設定した後、第1実施例のステップS114(図5参照)に進んでモータトルク指令値を0にする。 If the flag Flag-L / C is “1” in the previous step S230, the process proceeds to step S237, and it is verified whether or not the current deviation ΔLo has cut an amount 40% smaller than the previous criterion. . This is a verification that a lane change suspension may have occurred. If it still exceeds 40%, the timer Ct is reduced by "1" in step S238. Thus, if the flag Flag-L / C is “1” and the deviation ΔLo does not fall below the second reference value (40%), the timer Ct continues to decrease toward “0”. If the deviation ΔLo has fallen below the second reference value 40% in step S237, the process proceeds to step S239, this time the timer Ct is increased by “1”, and the initial value “1000” initially set is increased. To increase. And verify whether reached the "1000" in step S240, for less than "1000" is the gain Ko, it is contrary to the previous step S236 the change in K E. That is increased by δK gain Ko for each cycle, contrary to the gain K E decreases the same amount. When the count value of the timer Ct reaches 1000, the process proceeds from step S240 to step S242. After setting the flag Flag-L / C to “0”, the process proceeds to step S114 (see FIG. 5) of the first embodiment. To set the motor torque command value to zero.

而してステップS233,S236,S241の処理は、第1実施例のステップS170以下のフロー(図5参照)と同じものとする。   Thus, the processing in steps S233, S236, and S241 is the same as the flow after step S170 in the first embodiment (see FIG. 5).

この第2実施例が第1実施例と異なる点は、ドライバーの車線変更の意志の確認にタイマーを用いること無く、偏位ΔLo に第1の基準値(50%)および第2の基準値(40%)を設定しておいて、第1の基準値を超えたときに車線変更の意志ありと判断し、これより小さな第2の基準値を割り込んだときに車線変更を中止したと判断するようにしたことである。その結果、判断に要した時間を節約することができ、第1実施例よりもシステムの応答性が向上する。   The second embodiment is different from the first embodiment in that the first reference value (50%) and the second reference value (the second reference value) are used for the deviation ΔLo without using a timer to confirm the driver's intention to change lanes. 40%), it is determined that there is a willingness to change the lane when the first reference value is exceeded, and it is determined that the lane change is canceled when a second reference value smaller than this is interrupted. This is what I did. As a result, the time required for the determination can be saved, and the responsiveness of the system is improved as compared with the first embodiment.

また2つのゲインKo ,KE の変更において基準誘導力のゲインを減少させるのと同時に第2誘導力のゲインを同じ率で増加させている。この結果、何が起きるかと言えば、トルク指令値の計算値To とTE との和τsは図13に示すように傾きは同じでありながら、基準車線から第2車線に向けて平行に移動することになる。操舵力をそれぞれ示す線が地平線と交わる点では誘導力が「0」であるから、これをドライバーから見れば誘導力がほぼ「0」であるような点が基準目標経路から第2目標経路に向けて移動していくように感じる。その移動の間、車両もまた前進しているので、誘導力がほぼ「0」である架橋経路が基準目標経路から右斜め前方に第2目標経路に向けて一直線状に伸びて架橋されるように見えるはずである。而して前記架橋経路から自車が外れたときには、該架橋経路からの距離に応じた誘導力が自車を架橋経路側に戻そうとする方向に働くので、上手に操舵力を感じ取りながら運転すれば、第1実施例とは異なり、フラグFlag-L/Cが一旦「1」になった後は、この架橋経路を伝わって第2目標経路に車線変更することができるから、システムと人間の間の葛藤がより少ない柔軟性をシステムに持たせることができる。 The two gains Ko, has increased at the same rate simultaneously gain of the second induction force and reduce the gain of the reference induction force in changing the K E. As a result, Speaking what happens while the sum τs of the calculated values To and T E of the torque command value are the same inclination as shown in FIG. 13, parallel to the movement from the reference lane toward the second lane Will do. Since the guidance force is “0” at the point where each line indicating the steering force intersects the horizon, the point where the guidance force is almost “0” when viewed from the driver is changed from the reference target route to the second target route. I feel like moving towards. During the movement, the vehicle is also moving forward, so that the bridge route having a guidance force of almost “0” extends straight from the reference target route to the second target route in a straight line toward the second target route. Should be visible. Thus, when the vehicle deviates from the bridge route, the guidance force according to the distance from the bridge route works in a direction to return the vehicle to the bridge route side, so driving while feeling the steering force well. Thus, unlike the first embodiment, once the flag Flag-L / C is set to “1”, the lane can be changed to the second target route through this bridge route. The system can be made more flexible with less conflict.

さらにまた車線変更が中止されたときに第1実施例では元の基準誘導力に直接戻したのであるが、第2実施例では時間とともに元の基準誘導力に戻るように、架橋そのものが基準目標経路に向けて縮退していくことになる。その縮退に経時性を持たせたので、このような中止の場合にもより自然な感覚で運転を継続できるようになる。   Furthermore, when the lane change is stopped, the first embodiment directly returns to the original reference guidance force in the first embodiment, but in the second embodiment, the bridge itself is the reference target so that it returns to the original reference guidance force with time. It will degenerate towards the route. Since the degeneration is given with time, the driving can be continued with a more natural feeling even in the case of such suspension.

上記第1および第2実施例では、基準目標経路との偏位ΔLo がかなりの量になるまで車線変更は判断されないから、この間ドライバーは大きな誘導力で基準車線側に戻されそうになる。そこで、そのような不都合を改善する第3実施例について図14を参照しながら説明する。   In the first and second embodiments, since the lane change is not determined until the deviation ΔLo from the reference target route becomes a considerable amount, the driver is likely to return to the reference lane side with a large guidance force during this time. A third embodiment for improving such inconvenience will be described with reference to FIG.

この第3実施例もまた、図14の一点鎖線で囲む部分が第1実施例における図4の一点鎖線で囲む部分と互換性を持つように描かれている。この第3実施例では、ドライバーの車線変更意志を確認する手段として、基準目標経路に沿って走行するのに適したモータ11の偏位角度θdoと現在の舵角θt との差異を使うために最初に先ず偏位角度θdoを算出する必要があり、SASスイッチ21(図1および図2参照)が押された直後の1サイクルのみは車線変更のことを考慮せずに車線追従フローに直接いかなくてはいけない。そのためにステップS324において、フラグFlag-iniが「1」かどうかを判別し、「1」でなければ(今回が最初の1サイクル目であるならば)ステップS325に進み、フラグFlag-iniを「1」にした後、ステップS332でタイマーCt を「0」に設定し、ステップS333では基準誘導力のゲインKo を「K」に、第2誘導力のゲインKE を「0」に設定して、第1実施例におけるステップS170(図5参照)に進む。ここで始めて基準目標経路に沿って走行するのに適したモータの目標偏位角度θdoが算出されることになる。 This third embodiment is also drawn so that the portion surrounded by the one-dot chain line in FIG. 14 is compatible with the portion surrounded by the one-dot chain line in FIG. 4 in the first embodiment. In this third embodiment, in order to use the difference between the deviation angle θdo of the motor 11 suitable for traveling along the reference target route and the current steering angle θt as means for confirming the driver's intention to change lanes. First, it is necessary to calculate the deviation angle θdo. Only one cycle immediately after the SAS switch 21 (see FIGS. 1 and 2) is pressed can be directly applied to the lane following flow without considering the lane change. It must be. Therefore, in step S324, it is determined whether or not the flag Flag-ini is “1”. If it is not “1” (if this time is the first first cycle), the process proceeds to step S325 to set the flag Flag-ini to “ after the 1 ", set the timer Ct" 0 "at step S332, the gain Ko of the reference induction force at step S333 to" K ", and set the second induction force gain K E to" 0 " The process proceeds to step S170 (see FIG. 5) in the first embodiment. For the first time, the target deviation angle θdo of the motor suitable for traveling along the reference target route is calculated.

次回からはステップS324ではフラグFlag-iniが「1」となっているので、ステップS330でフラグFlag-L/Cが「1」かどうかを判別し、否定されたときはステップS331に進んで基準目標経路に沿って走行するのに適したモータの偏位角度θdoと現在の舵角θt との開きが基準値θ1 より大きいかどうかを検証する。ここで偏位角度θdoは1サイクル前に算出された数値を使うので、正確に書けばθdoはθdo(t-1) となるが煩雑さを避けるために単にθdoとだけ表示している。この開きが大きいときはドライバーがシステムの決めた値とは違った値を入力しているので、車線変更の意志があるものと見なし、基準値に満たないときはその意志がないものと見なす。すなわち車線変更の意志がないものとみなしたときはステップS332に進んでタイマーCt を「0」と置き、ステップS333では基準誘導力のゲインKo を「K」に、第2誘導力のゲインKE を「0」にして、上記ステップS170(図5参照)に進む。 Since the flag Flag-ini is “1” in step S324 from the next time, it is determined whether or not the flag Flag-L / C is “1” in step S330. If the result is negative, the process proceeds to step S331. It is verified whether or not the difference between the deviation angle θdo of the motor suitable for traveling along the target route and the current steering angle θt is larger than the reference value θ1. Here, since the deviation angle θdo uses a numerical value calculated one cycle before, θdo becomes θdo (t−1) if written correctly, but is simply displayed as θdo in order to avoid complication. When this gap is large, the driver inputs a value different from the value determined by the system. Therefore, it is considered that there is a willingness to change lanes, and when the standard value is not met, it is considered that there is no willingness. In other words, when it is determined that there is no intention to change the lane, the routine proceeds to step S332, where the timer Ct is set to "0", and in step S333, the reference induction gain Ko is set to "K" and the second induction force gain KE. Is set to “0”, and the process proceeds to step S170 (see FIG. 5).

先のステップS331で車線変更の意志ありと判断したときにはステップS334に進み、その意志の確信度を増すためにステップS335で判別の為のタイマーDt を100(0.5秒)に設定する。つまりステップS331の肯定状態が少なくとも0.5秒は続かないと本当に車線変更が行われるとは判断しないわけである。これは路面の凹凸によって前輪がとられるようなことがたまたま生じて、前記の基準目標経路に沿って走行するのに適したモータの偏位角度θdoと現在の舵角θt との開きが基準値θ1 より大きくなっても、その現象は一過性であり、車線変更が行われるわけではないからである。この0.5秒はその確認のために使われる。この目的でステップS336に進み、フラグFlag-Dを「1」にした後、ステップS332に進んで前回と同じゲインを与える。次のサイクルではフラグFlag-Dが「1」となっているので、ステップS334からステップS337に進むことになる。   When it is determined in step S331 that there is an intention to change lanes, the process proceeds to step S334, and in order to increase the certainty of the intention, a timer Dt for determination is set to 100 (0.5 seconds) in step S335. That is, if the affirmative state of step S331 does not continue for at least 0.5 seconds, it is not determined that the lane change is really performed. This happens when the front wheels are taken off by unevenness on the road surface, and the difference between the motor deviation angle θdo and the current steering angle θt suitable for traveling along the reference target route is the reference value. This is because even if it becomes larger than θ1, the phenomenon is transient and the lane change is not performed. This 0.5 second is used for confirmation. For this purpose, the process proceeds to step S336, the flag Flag-D is set to “1”, and then the process proceeds to step S332 to give the same gain as the previous time. Since the flag Flag-D is “1” in the next cycle, the process proceeds from step S334 to step S337.

ステップS337では、タイマーDt の量を「1」だけ引いた量をタイマーDt と置き換え、次のステップS338では、タイマーDt が「0」になったかどうかを検証し、「0」になっていなければステップS332に進んで前回と同じゲインを選ぶが、「0」となったときには、これでドライバーの意志が確認できたとしてステップS339に進み、フラグFlag-Dを「0」にすると同時にフラグFlag-L/Cを「1」とし、次にステップS340で架橋を行うためのタイマーCt を「1000」に設定する。その後は、ステップS341に進み、第2実施例と同じく基準誘導力のゲインKo をδKだけ減少させ、同時に第2誘導力のゲインKE をδKだけ増大させる作業を行う。 In step S337, the amount obtained by subtracting the amount of the timer Dt by “1” is replaced with the timer Dt. In the next step S338, it is verified whether the timer Dt has become “0”. Proceeding to step S332, the same gain as the previous time is selected, but when it becomes “0”, it is determined that the driver's will is confirmed, and the process proceeds to step S339, and the flag Flag-D is set to “0” and the flag Flag- L / C is set to “1”, and then a timer Ct for performing crosslinking in step S340 is set to “1000”. Thereafter, the process proceeds to step S341. At step S341, the gain Ko of the same reference induction force and the second embodiment is decreased by .delta.K, to work to increase the second induction force gain K E only .delta.K simultaneously.

このようにしてフラグFlag-L/Cが「1」となった後には、ステップS330からステップS342に進み、ここで前記の基準目標経路に沿って走行するのに適したモータの偏位角度θdoと現在の舵角θt との開きが第2の基準値θ2 より大きいかどうかを検証する。ここでも同じ理由でθdo(t-1) と書くべきところを単にθdoとだけ表示してある。この第2の基準値θ2 は前記基準値θ1 より小さな数値であるものとする。即ち継続してドライバーが第2目標経路の方に操舵しているのか、それとも基準目標経路側に舵を戻しているのかを検証することになる。   After the flag Flag-L / C becomes “1” in this way, the process proceeds from step S330 to step S342, where the deviation angle θdo of the motor suitable for traveling along the reference target route is set. And whether the difference between the current steering angle θt and the current steering angle θt is larger than the second reference value θ2. Again, for the same reason, θdo (t-1) should be written simply as θdo. It is assumed that the second reference value θ2 is a numerical value smaller than the reference value θ1. That is, it is verified whether the driver is continuously steering toward the second target route or whether the driver is returning to the reference target route.

ステップS342において依然として舵が第2目標経路の方に切られているものと判断したときには、ステップS343に進み、第2目標経路からの自車の偏差ΔLE が充分に小さな量である0.1L以下になったかどうかを検証する。つまり車線変更が完了したかどうかを検証するのである。まだ充分に小さな値とはなっていないならば、ステップS344でタイマーCt を「1」だけ減じた後、ステップS341に戻り、更にゲインを増減しておく。しかしステップS343で第2目標経路に充分な距離近づいていると判別されれば、ステップS345に進み、フラグFlag-L/Cを「0」にした後、ステップS346で現在走行している車線を基準車線に置き換えて認識するべく「E」の代わりに「0」を代入してフローの最初に戻る。 Still rudder in step S342 is when it is determined that what is cut toward the second target course, the process proceeds to step S343, the vehicle deviation [Delta] L E from the second target course is a small amount sufficient 0.1L Verify whether the following is true: In other words, it is verified whether the lane change is completed. If the value is not yet sufficiently small, the timer Ct is decreased by “1” in step S344, and then the process returns to step S341 to further increase or decrease the gain. However, if it is determined in step S343 that the second target route is sufficiently close, the process proceeds to step S345, the flag Flag-L / C is set to “0”, and then the lane that is currently traveling is determined in step S346. Substitute “0” in place of “E” for recognition by replacing with the reference lane, and return to the beginning of the flow.

またステップS342で前記の基準目標経路に沿って走行するのに適したモータの偏位角度θdoと現在の舵角θt との開きが第2の基準値θ2 より小さくなったと判断したときには、車線変更が中止になったものと見なしてステップS347に進み、フラグFlag-L/Cを「0」にした後、ステップS348でタイマーCt を「0」とし、ステップS349で基本誘導力のゲインKo を「K」に、第2誘導力のゲインKE を「0」にそれぞれ設定して、上記ステップS170(図5参照)に進む。 When it is determined in step S342 that the difference between the motor deviation angle θdo suitable for traveling along the reference target route and the current steering angle θt is smaller than the second reference value θ2, the lane change is performed. In step S347, the flag Flag-L / C is set to “0”, the timer Ct is set to “0” in step S348, and the basic induction gain K o is set to “0” in step S349. the K ", and set respectively the second induction force gain K E to" 0 ", the flow proceeds to step S170 (see FIG. 5).

この第3実施例では、基準目標経路に沿って継続的に走行するために最適化された操舵角度に対して現在の操舵角度が基準値以上の乖離を示した場合に、ドライバー側に車線変更の意志があるものとしたから、前記第1および第2実施例に比べてシステムの応答性を一段と高めることができる。なぜならば、操舵角度は車線変更のための最初のトリガーであり、制御で言うところの微分項に該当する。この微分項をトリガーに用いればそれだけ位相の進んだ制御が可能となることは、当該技術分野の常識とされる。尚、この第3実施例では上記の基準値以上の乖離が生じたあとも0.5秒間の確認期間を設けたが、これは必須条件ではなく、更に応答性を高めたければこれを省略できることは言うまでもない。そのときの基準値を少し大きく設定すれば実用上問題が生じないものである。   In this third embodiment, when the current steering angle shows a deviation greater than or equal to the reference value with respect to the steering angle optimized to continuously travel along the reference target route, the lane is changed to the driver side. Therefore, the responsiveness of the system can be further improved as compared with the first and second embodiments. This is because the steering angle is the first trigger for changing the lane and corresponds to the differential term in terms of control. It is common knowledge in this technical field that if this differential term is used as a trigger, control with an advanced phase can be achieved. In the third embodiment, a confirmation period of 0.5 seconds is provided even after the deviation above the reference value occurs. However, this is not an essential condition, and this can be omitted if the responsiveness is to be further improved. Needless to say. If the reference value at that time is set a little large, there will be no practical problem.

また第3実施例では車線変更の中止の検出にも、前記の基準目標経路に沿って継続的に走行するために最適化された操舵角度と現在の操舵角度の乖離状態を利用するように構成したから、同じ理由でシステムの応答性が高められる。   Further, the third embodiment is configured to use a deviation state between the steering angle optimized for continuously traveling along the reference target route and the current steering angle for detection of lane change cancellation. Therefore, the responsiveness of the system is improved for the same reason.

しかも車線変更の完了を、第2目標経路からの自車位置偏差が微小な量となったことで判別したから、確実に車線変更完了を確認できるようになる。   In addition, since the completion of the lane change is determined by the vehicle position deviation from the second target route being a minute amount, the completion of the lane change can be reliably confirmed.

また車線変更の完了ではタイマーCt が「0」となっているか否かにかかわらず、現在の走行中車線を新たに基本車線と認識しなおす更新作業を行うようにしたから、ドライバーは車線変更が終了したと同時に新しい車線に沿った誘導力を享受できるようになる効果もある。   In addition, when the lane change is completed, the driver is allowed to update the lane because the current lane is newly recognized as the basic lane regardless of whether the timer Ct is “0” or not. There is also an effect that you can enjoy the guidance force along the new lane at the same time.

図15は本発明の第4実施例を示すものであり、この第4実施例でも図15の一点鎖線で囲む部分が第1実施例における図4の一点鎖線で囲む部分と互換性を持つように描かれている。   FIG. 15 shows a fourth embodiment of the present invention. In this fourth embodiment as well, the portion surrounded by the one-dot chain line in FIG. 15 is compatible with the portion surrounded by the one-dot chain line in FIG. 4 in the first embodiment. It is drawn in.

この第4実施例は、操舵角度よりも更に位相の進んだ操舵角速度を検出して、システムの応答性を一層高めようとするものであり、図15においてステップS424、S425で操舵角度θd を求めるための初期ルーチンを通したあと、ステップS430でフラグFlag-L/Cが「1」かどうかを検証し、否定されたときにはステップS431に進んで現在の操舵角度θt と前回の操舵角度θ(t-1) との差分を求め、この差分が既定の操舵速度Δθよりも大きいか否かを検証する。この差分{θt −θ(t-1) }はフローが一定速度ごとに起動される事実から一種の微分と同じ効果を持つので、この差分を以て速度と考えてよいことになる。操舵には右と左の2通りあるので、絶対値で比較することにすれば統一的に扱うことができる。ステップS431で否定結果がでたときには、上述の第3実施例と同じく、ステップS432に進んでタイマーCt を「0」にし、ステップS433でゲインKo ,KE を定義して、次の処理(図5のステップS170)に進むことになる。 In the fourth embodiment, the steering angular velocity whose phase is further advanced than the steering angle is detected to further improve the responsiveness of the system. In FIG. 15, the steering angle θd is obtained in steps S424 and S425. In step S430, whether or not the flag Flag-L / C is “1” is verified. If the result is negative, the process proceeds to step S431, where the current steering angle θt and the previous steering angle θ (t -1) is obtained, and it is verified whether or not the difference is larger than a predetermined steering speed Δθ. Since this difference {θt−θ (t−1)} has the same effect as a kind of differentiation from the fact that the flow is started at every constant speed, this difference can be considered as speed. Since there are two types of steering, right and left, if they are compared with absolute values, they can be handled uniformly. When a negative result comes out at step S431, as in the third embodiment described above, the timer Ct to "0" the process proceeds to step S432, defines the gain Ko, K E at step S433, the next process (FIG. The process proceeds to step S170).

ステップS431で肯定結果がでたときには、ステップS434でフラグFlag-L/Cを「1」にし、ステップS435でタイマーCt を1000(5秒)に設定し、ステップS436でゲインの減少と増大を行う。   If an affirmative result is obtained in step S431, the flag Flag-L / C is set to “1” in step S434, the timer Ct is set to 1000 (5 seconds) in step S435, and the gain is decreased and increased in step S436. .

またステップS430で肯定結果がでたときには、ステップS437に進み、第3実施例と同じく基準目標経路に沿って継続的に走行するために最適化された操舵角度に対して現在の操舵角度が小さな基準値θ2 よりも大きいことを検証する。検証の結果が肯定されればステップS438に進み、今度は基準目標経路からの自車位置偏位ΔLo が車線幅Lの90%を超えたかどうかを検証する。検証の結果、未だ超えていなければステップS439に進んでタイマーCt を「1」だけ減じて、ステップS436に戻る。   If a positive result is obtained in step S430, the process proceeds to step S437, and the current steering angle is smaller than the steering angle optimized to continuously travel along the reference target route as in the third embodiment. Verify that it is larger than the reference value θ2. If the result of the verification is affirmative, the process proceeds to step S438, and this time, it is verified whether or not the vehicle position deviation ΔLo from the reference target route exceeds 90% of the lane width L. As a result of the verification, if not yet exceeded, the process proceeds to step S439, the timer Ct is decremented by "1", and the process returns to step S436.

またステップS438で自車位置偏位ΔLo が車線幅Lの90%を超えたと判断したときには、車線変更が完了したものと認識してステップS443に進み、フラグFlag-L/Cを「0」にした後、ステップS444で現在走行中の車線を新たに基準車線として登録更新する作業を行う。   If it is determined in step S438 that the vehicle position deviation ΔLo has exceeded 90% of the lane width L, the vehicle recognizes that the lane change has been completed, and proceeds to step S443 to set the flag Flag-L / C to “0”. After that, in step S444, an operation for newly registering and updating the currently running lane as the reference lane is performed.

先のステップS437で最適化された操舵角度に対して現在の操舵角度が小さな基準値θ2 以下であると判定したときには、車線変更が中止されたものとしてステップS440に進んでフラグFlag-L/Cを「0」にした後、ステップS441でタイマーCt を「0」にし、さらにステップS442でゲインを定義し直す。   When it is determined that the current steering angle is smaller than the reference value θ2 that is smaller than the steering angle optimized in the previous step S437, it is determined that the lane change has been stopped, and the process proceeds to step S440 and the flag Flag-L / C Is set to “0”, the timer Ct is set to “0” in step S441, and the gain is redefined in step S442.

この第4実施例によれば、操舵角速度と言う位相の進んだ情報に基づいて車線変更の意志の確認を行うので、システムの応答性は格段によくなる。またステップS438で用いた判別基準は、第3実施例の第2目標経路からの偏差の代替情報として基準目標経路からの偏差を用いてもよいことを示した。   According to the fourth embodiment, since the intention to change the lane is confirmed based on the information of the advanced phase called the steering angular velocity, the responsiveness of the system is remarkably improved. The discrimination criterion used in step S438 indicates that the deviation from the reference target path may be used as alternative information for the deviation from the second target path of the third embodiment.

図16は本発明の第5実施例を示すものであり、この第5実施例でも図16の一点鎖線で囲む部分が第1実施例における図4の一点鎖線で囲む部分と互換性を持つように描かれている。   FIG. 16 shows a fifth embodiment of the present invention. In this fifth embodiment as well, the portion surrounded by the one-dot chain line in FIG. 16 is compatible with the portion surrounded by the one-dot chain line in FIG. 4 in the first embodiment. It is drawn in.

この第5実施例は、操舵角速度に代えて操舵力τs によっても車線変更の意志を確認することができることを示すものであり、操舵力τs が既定のτo を超えたかどうかをステップS531で判別し、その結果が肯定されれば車線変更の意志があるものと見なしている。この例ではステップS531の結果を以て直ちに車線変更の意志があると判断するのではなく、第3実施例と同じく所定の時間(0.5秒)継続して操舵力が前記の基準値をこえたとき、始めて意志が確認されるように構成した。この理由は操舵力が相当な量に達し、その量が有意のあいだ継続していれば、それはドライバーが車線変更の意志を強くもっているからに他ならないからである。勿論、この所定の時間、判断を保留することは発明の必須条件ではなく、応答性を高めたければこのプロセスを省略できることは第3実施例と同じである。   This fifth embodiment shows that the intention to change lanes can be confirmed by the steering force τs instead of the steering angular velocity, and it is determined in step S531 whether the steering force τs exceeds a predetermined τo. If the result is affirmed, it is considered that there is a willingness to change lanes. In this example, the result of step S531 does not immediately determine that the vehicle intends to change lanes, but the steering force exceeds the reference value continuously for a predetermined time (0.5 seconds) as in the third embodiment. When configured for the first time, will will be confirmed. The reason for this is that if the steering force reaches a considerable amount and continues for a significant amount, it is because the driver has a strong intention to change lanes. Of course, holding the judgment for this predetermined time is not an essential condition of the invention, and this process can be omitted if the responsiveness is to be improved, as in the third embodiment.

また車線変更完了の確認のためにこの第5実施例ではステップS543で第2目標経路に沿って走行を継続するのに最適化された操舵角度θdE と現在の操舵角度θt との乖離が非常に小さな角度基準値θ3 よりも小さくなったことを以て判断している。この理由は本出願人による先の出願(特開平5−197423号公報)の記述内容から容易に理解できるだろう。 In order to confirm the completion of the lane change, in this fifth embodiment, the difference between the steering angle θd E optimized to continue traveling along the second target route in step S543 and the current steering angle θt is very large. It is determined that the angle is smaller than the small angle reference value θ3. The reason for this can be easily understood from the description of the previous application (Japanese Patent Laid-Open No. 5-197423) by the present applicant.

その他の処理手順については、ステップS530,S532〜S542,S544〜S549が、図14で示した第3実施例のステップS330,S332〜S342,S344〜S349と同一であり、説明を省略する。   Regarding other processing procedures, steps S530, S532 to S542, and S544 to S549 are the same as steps S330, S332 to S342, and S344 to S349 of the third embodiment shown in FIG.

この第5実施例によるときには、直接計測できる操舵力τs を判断基準に使っているので、計算の処理時間が節約でき、間違いもそれだけ少ない等の効果がある。また車線変更に際しては最初に基準車線に沿って継続的に走行するのに最適化された操舵角度θdoを求める必要がないので、第3実施例が必要としたステップS324、S325に対応する処理ステップを省略できて簡略なアルゴリズムとなる。   According to the fifth embodiment, since the steering force τs that can be directly measured is used as a judgment criterion, the calculation processing time can be saved, and errors can be reduced. In addition, when changing lanes, it is not necessary to first obtain the steering angle θdo optimized to continuously travel along the reference lane, so processing steps corresponding to steps S324 and S325 required by the third embodiment are required. Is a simple algorithm.

尚、ここに開示した技術では操舵力の値が相当な量に達し、しかもそれがある所定の時間継続したときにドライバーに車線変更の意志があるものと考えるのであるが、これに限定される必要はなく、操舵力の基準値が大きければ所定の時間、判断を待つ必要はなく、直ちに車線変更の意志があるものと判断して良いことは容易に理解できるだろう。   In addition, in the technique disclosed here, the value of the steering force reaches a considerable amount, and it is considered that the driver is willing to change the lane when it continues for a certain predetermined time. It is not necessary, and it is easy to understand that if the reference value of the steering force is large, it is not necessary to wait for a predetermined time, and it may be immediately determined that the vehicle intends to change lanes.

上述の第4および第5実施例によってシステムの応答性はかなり良くなったのであるが、更に応答性を高める為の技術とドライバーが車線変更を容易に行える技術とを、次の第6実施例で説明する。   Although the responsiveness of the system is considerably improved by the fourth and fifth embodiments described above, a technique for further improving the responsiveness and a technique by which the driver can easily change the lane are described in the following sixth embodiment. I will explain it.

図17ないし図20は本発明の第1参考例を示すものであり、図17は図3に対応した制御アルゴリズムを示すフローチャート、図18は図4の制御アルゴリズムに対応した制御アルゴリズムの一部を示すフローチャート、図19は図4の制御アルゴリズムに対応した制御アルゴリズムの残部を示すフローチャート、図20は誘導力の時間的な変化を示す図である。 FIGS. 17 to 20 show a first reference example of the present invention, FIG. 17 is a flowchart showing a control algorithm corresponding to FIG. 3, and FIG. 18 shows a part of the control algorithm corresponding to the control algorithm of FIG. FIG. 19 is a flowchart showing the remainder of the control algorithm corresponding to the control algorithm shown in FIG. 4, and FIG. 20 is a diagram showing changes in the induced force over time.

先ず図17において、ステップS611〜S613,S615〜S623は、図3で示したステップS111〜S113,S115〜S123に対応するが、図3の点線で囲まれたステップS118において定数Eを定義する処理ステップは、後述する理由から定義を変更するとともにその処理も後のステップ(図18のステップS626)に移動している。   First, in FIG. 17, steps S611 to S613 and S615 to S623 correspond to steps S111 to S113 and S115 to S123 shown in FIG. 3, but the process of defining a constant E in step S118 surrounded by a dotted line in FIG. In the step, the definition is changed for the reason described later, and the processing is also moved to the subsequent step (step S626 in FIG. 18).

図18および図19において、図17のステップS621,623に継続するステップS624ではフラグFlag-iniが「1」かどうかを検証する。このフラグFlag-iniは最初は「1」ではないのでステップS625に進み、このステップS625でフラグFlag-iniを「1」にするとともに、ステップS632に進んで各種のゲインを定義し、以下、第1実施例におけるステップS170(図5参照)以下のステップに進み、基準目標経路に沿って走行するのに適したモータの目標偏位角度θdoが算出されることになる。   In FIG. 18 and FIG. 19, it is verified whether or not the flag Flag-ini is “1” in step S624, which is continued from steps S621 and 623 of FIG. Since the flag Flag-ini is not “1” at first, the process proceeds to step S625. In step S625, the flag Flag-ini is set to “1”, and the process proceeds to step S632 to define various gains. Step S170 (see FIG. 5) in one embodiment proceeds to the following steps, and the target deviation angle θdo of the motor suitable for traveling along the reference target route is calculated.

次のサイクルではフラグFlag-iniが「1」になっているために、ステップS624の結果は肯定されてステップS626に進むことができる。ここで先のサイクルで算出されたモータの目標偏位角度θdoが用いられる。つまり、厳密に言えばステップS626の目標偏位角度θdoはθdo(t -1)であるが、先の実施例と同じ理由で単にθdoとだけ表示してある。このプロセスで定数Eを新しく定義する。すなわち現在のモータ偏位角度θt が目標偏位角度θdoよりも符号も含めて大きければE=+1とし、小さければE=−1と定義する。Eが「+1」のときと言うのは基準目標経路に沿って走行するのに必要なモータ偏位角度θdoに対して現在のモータ偏位角度θt が時計方向に偏差を持っていることを示している。これは基準目標経路から右に反れて進行しようとしている状態を表している。逆にEが「−1」と言うのは基準目標経路から左に反れて進行しようとしている状態を表している。   Since the flag Flag-ini is “1” in the next cycle, the result of step S624 is affirmed and the process can proceed to step S626. Here, the target deviation angle θdo of the motor calculated in the previous cycle is used. That is, strictly speaking, the target deviation angle θdo in step S626 is θdo (t −1), but is simply displayed as θdo for the same reason as in the previous embodiment. This process defines a new constant E. That is, if the current motor deviation angle θt is larger than the target deviation angle θdo including the sign, E = + 1, and if it is smaller, E = −1. When E is “+1”, it indicates that the current motor deviation angle θt has a deviation in the clockwise direction with respect to the motor deviation angle θdo necessary for traveling along the reference target route. ing. This represents a state in which the vehicle is going to move to the right from the reference target route. On the other hand, when E is “−1”, it represents a state in which the vehicle is going to deviate to the left from the reference target route.

このように定数Eの定義をわざわざ難しくした理由は、本参考例では車線変更の架橋経路が幅を持っており、この架橋経路帯内では基本的に誘導力が発生しないため、操舵力τs では単純にドライバーの操舵方向を特定できなくなるからである。例えば左にカーブをしている道路で車線変更を右に行う場合を想定すると、ハンドルを僅かに左に操舵していても( このときはτs はマイナス)車線変更が可能であり、τs の符号ではドライバーの車線変更方向を特定できない。また定数Eを定義するプロセスをここに移した理由はモータの目標偏位角度θdoが算出されるまではEが定義できないからである。 The reason why the definition of the constant E is made difficult in this way is that the bridge route for changing lanes has a width in this reference example , and basically no inductive force is generated in this bridge route zone. This is because the steering direction of the driver cannot be specified simply. For example, assuming a lane change to the right on a road that curves to the left, the lane change is possible even if the steering wheel is slightly steered to the left (in this case τs is minus), and the sign of τs Then the driver's lane change direction cannot be specified. The reason for moving the process of defining the constant E to this point is that E cannot be defined until the target deviation angle θdo of the motor is calculated.

上記ステップS626に続くステップS630でフラグFlag-L/Cが「1」かどうかを検証し、「1」でなければステップS631に進んでウインカーが作動しているかどうかを検証する。このとき同時にウインカーの方向も読み取られるものとする。ウインカーも非作動状態のときはステップS632に進み、基準誘導力に関する左右のゲイン EKo ,-EKo を共にKに、また第2誘導力に関する左右のゲイン oKE EE は共に0にそれぞれ設定して、第1実施例におけるステップS170(図5参照)以下のステップに進む。ここで、これらのゲイン EKo ,-EKo , oKE EE について簡潔に述べれば、第5実施例までのゲインは基準目標経路および第2目標経路に関してそれぞれ1つのゲインを当てていたが、本参考例では各々の目標経路に関して左右を別々に管理して、独立したゲインを当てることにしている。例えばゲイン+1Ko ,-1Ko はそれぞれ基準目標経路に関して右側及び左側のゲインを表し、右転舵のときはゲイン+1Ko によるものとしている。同様に第2目標経路に関するゲインも基準目標経路側のゲインを oKE 、それと反対側のゲインを EE として管理する。 In step S630 following step S626, whether or not the flag Flag-L / C is “1” is verified. If not “1”, the process proceeds to step S631 to verify whether or not the winker is operating. At this time, the direction of the blinker is also read. Winker also proceeds to step S632 when the non-operating state, the reference induction force related to the left and right gains E Ko, the -E Ko K in both also left and right gain oK E for the second induction force, E K E are both zero The respective steps are set, and the process proceeds to step S170 (see FIG. 5) and subsequent steps in the first embodiment. Here, if these gains E Ko, -E Ko, oK E , and E K E are briefly described, the gains up to the fifth embodiment are applied to each of the reference target path and the second target path. However, in this reference example , left and right are managed separately for each target route, and independent gains are applied. For example, gains +1 Ko and -1 Ko represent the right and left gains with respect to the reference target route, respectively, and the gain is +1 Ko when turning right. Similarly manage gain oK E gain also reference target course side with respect to the second target course, the same gain on the opposite side as E K E.

ステップS631でウインカーが作動中であるときにはステップS633に進んでフラグFlag-L/Cを「1」にし、次のステップS634で基準目標経路上および第2目標経路上の目標点の座標移動量δXo ,δXE をそれぞれ「0」に設定しておく。 When the winker is operating in step S631, the process proceeds to step S633 to set the flag Flag-L / C to “1”, and in the next step S634, the coordinate movement amount δXo of the target point on the reference target route and the second target route. , ΔX E are set to “0”.

これでフラグFlag-L/Cが「1」となったために次回からはステップS630の結果が肯定に変わり、ステップS630からステップS635に進むことになる。ステップS635では、ウインカーがキャンセルされたかどうかを検証し、キャンセルされた場合にはステップS636で、現在の基準目標経路からの自車の偏差ΔLo が車線幅の20%を超えているかどうかをさらに検証する。超えていれば、その偏差の時間的な変化が増大中かどうかをステップS637で検証し、増大中の場合にはステップS638に進んでフラグFlag-Ro が「1」かどうかを検証する。ここでフラグFlag-Ro について簡潔に述べれば、基準目標経路側から第2目標経路側に架橋経路が縮退を始めているときにフラグFlag-Ro を「1」とするものである。   Since the flag Flag-L / C is now “1”, the result of step S630 is changed to affirmative from the next time, and the process proceeds from step S630 to step S635. In step S635, it is verified whether or not the blinker has been canceled. If it has been canceled, in step S636, it is further verified whether or not the deviation ΔLo of the vehicle from the current reference target route exceeds 20% of the lane width. To do. If exceeded, it is verified in step S637 whether the temporal change in the deviation is increasing, and if it is increasing, the process proceeds to step S638 to verify whether the flag Flag-Ro is “1”. Briefly describing the flag Flag-Ro, the flag Flag-Ro is set to “1” when the bridge route starts to degenerate from the reference target route side to the second target route side.

最初はフラグFlag-Ro が「1」ではないため、ステップS638からステップS639に進み、先の偏位ΔLo が車線幅Lの60%を超えたかどうかを検証する。超えていなければそのままステップS649に進み、また超えていればステップS640で基準目標経路上の目標点の横方向の座標δXo を車線幅Lの50%だけ横にずらす作業を行い、その方向をEの方向と一致させる。   At first, since the flag Flag-Ro is not “1”, the process proceeds from step S638 to step S639, and it is verified whether or not the previous deviation ΔLo exceeds 60% of the lane width L. If not, the process proceeds to step S649, and if it exceeds, the horizontal coordinate δXo of the target point on the reference target route is shifted to the side by 50% of the lane width L, and the direction is changed to E Match the direction of.

ここでステップS637を設けた理由をさらに補足説明する。高速道路を走行中にウインカーがどのように使われるかを述べると、通常、車線の変更に際してウインカーを出すが、車線変更の途中でもウインカーをキャンセルする場合が非常に多い。これは高速道路上では操舵角度が小さくても大きな経路変更ができるために、ウインカーに設けられて自動的にウインカーをキャンセルする機構が作動することは殆どなく、一般にキャンセルは手動で行われるためである。つまりドライバーのその時々の判断で任意にキャンセルを行うことになるために、人によっては車線の変更を行っている最中にキャンセルを行うことがあるのである。したがってステップS637を設けることで、そのような場合にも基準目標経路からの偏位ΔLo がなお有意の量δLだけ増大しつつあれば、引き続き車線変更の意志を保持しているものと考えて制御を継続させることができるようになる。   Here, the reason why step S637 is provided will be further described. To describe how the turn signal is used while traveling on a highway, the turn signal is usually issued when the lane is changed, but there are many cases where the turn signal is canceled even during the lane change. This is because on a highway, a large route can be changed even if the steering angle is small, so the mechanism that is provided in the winker and automatically cancels the winker rarely operates, and in general, the cancellation is performed manually. is there. In other words, because the driver arbitrarily cancels at the time of judgment, some people may cancel while changing lanes. Therefore, by providing step S637, even in such a case, if the deviation ΔLo from the reference target route is still increasing by a significant amount δL, it is assumed that the intention to change lanes is still maintained. Can be continued.

再び図18に戻って、ステップS640に続くステップS641ではフラグFlag-Ro を「1」にし、その後、ステップS649に進む。これでFlag-Ro =1となったので、次回からはステップS638の結果は肯定され、図19のステップS642に進むことができる。   Returning to FIG. 18 again, in step S641 following step S640, the flag Flag-Ro is set to “1”, and then the process proceeds to step S649. Since Flag-Ro = 1 now, the result of step S638 is affirmed from the next time, and the process can proceed to step S642 of FIG.

ステップS642では、基準目標経路上の目標点のX座標のずれ量δXo を前回のずれ量に微小量δLだけ更にずらす作業を行う。そのずれの方向はEの方向と一致させる。次にステップS643に進み、こうしてずらした結果の目標点のずれの蓄積量が車線幅の95%を超えたかどうかを検証し、まだ超えていなければ、そのずれ量のままステップS649に進む。   In step S642, an operation of further shifting the X coordinate shift amount δXo of the target point on the reference target path by a minute amount δL from the previous shift amount is performed. The direction of the shift is matched with the direction of E. Next, the process proceeds to step S643, where it is verified whether or not the accumulated amount of deviation of the target point as a result of the deviation exceeds 95% of the lane width, and if not, the process proceeds to step S649 with the deviation.

さらにまた先のステップS636(図18)でウインカーキャンセル時の自車の偏位ΔLo が車線幅Lの20%を割っていれば、これは車線変更が中止されたものと考えて図19のステップS644に進む。このステップS644では、フラグFlag-RE が「1」かどうかを検証するが、初回なのでFlag-RE =0である。ここでフラグFlag-RE について簡潔に述べれば、第2目標経路側から基準目標経路側に架橋経路が縮退を始めているときにFlag-RE =1である。ここではFlag-RE =0であったからステップ644からステップS645に進んでフラグFlag-RE を「1」にする。次にステップS646では、前記の基準目標経路上と第2目標経路上の目標点のX座標のずれ量δXo,δXE の双方を「0」に設定し、ステップS649に進む。次回からはフラグFlag-RE が「1」のため、ステップS644の結果は肯定され、ステップS644からステップS647に進むことになる。このステップS647では、第2目標経路上の目標点のX座標のずれ量δXE を前回の量よりδLだけ横にずらす作業を行い、その方向をEの方向とは反対の方向とする。次のステップS648では、こうしてずらした結果のずれ量の蓄積量が車線幅の95%を超えたかどうかを検証し、まだ95%に満たなければ、そのままステップS649に進む。 Furthermore, if in step S636 (FIG. 18) the deviation ΔLo of the own vehicle at the time of canceling the blinker is less than 20% of the lane width L, this is considered that the lane change has been canceled and the step of FIG. The process proceeds to S644. In this step S644, it is verified whether or not the flag Flag-R E is “1”, but since it is the first time, Flag-R E = 0. Briefly describing the flag Flag-R E , Flag-R E = 1 when the bridge route starts to degenerate from the second target route side to the reference target route side. Here, since Flag-R E = 0, the process proceeds from step 644 to step S645 to set the flag Flag-R E to “1”. In step S646, it sets the reference target course on the shift amount of the X coordinate of the target point on the second target course DerutaXo, both [delta] X E to "0", the flow proceeds to step S649. Since the flag Flag-R E is "1" from the next time, the result of step S644 is affirmative, the process proceeds from step S644 to step S647. In this step S647, an operation of shifting the X coordinate shift amount δX E of the target point on the second target route to the side by δL from the previous amount is performed, and the direction is set to the direction opposite to the E direction. In the next step S648, it is verified whether or not the accumulation amount of the deviation amount as a result of the deviation in this way exceeds 95% of the lane width, and if not yet 95%, the process proceeds to step S649 as it is.

ステップS649では、基準誘導力の左右のゲインについて、E方向のゲイン EKo を「0」とし、Eと反対方向のゲイン-EKo を「K」とおく。また同時に第2誘導力の左右のゲインについて、E方向のゲイン EE を「K」とし、Eと反対方向のゲイン-EE を「0」とおく。次にステップS650に進み、基準目標経路上の目標点の座標Xpoに上記のずれ量δXo を加える作業を行い、その後は、第1実施例におけるステップS170(図5参照)以下のステップに進む。 In step S649, the gain E Ko in the E direction is set to “0” and the gain −E Ko in the direction opposite to E is set to “K” for the left and right gains of the reference induction force. As for the left and right gains of the second induction force at the same time, the E direction of the gain E K E is "K", put "0" and E in the opposite direction of the gain -E K E. Next, the process proceeds to step S650, where an operation of adding the deviation δXo to the coordinate Xpo of the target point on the reference target path is performed, and thereafter, the process proceeds to step S170 (see FIG. 5) and subsequent steps in the first embodiment.

またステップS648で肯定の場合には、車線変更が中止された後で実質的に元の車線に戻ることが終了したものと考えてステップS651に進み、これまで移動させてきた第2目標経路上の目標点の座標を当初の第2目標経路上に戻す。また同時にフラグFlag-RE ,Flag-L/Cを共に「0」にしておく。続いてステップS652に進み、基準誘導力のゲイン EKo ,-EKo を左右とも「K」に戻し、第2誘導力のゲイン EE -EKo を「0」にしておく。このステップS652の操作によって第2目標経路上の目標点の座標を当初の第2目標経路上に戻したことが実質的には何の害ももたらすことがなく、車両は基準目標経路に沿った走行を継続することができる。 If the determination in step S648 is affirmative, the process proceeds to step S651 on the assumption that the return to the original lane has substantially ended after the lane change is stopped, and the second target route that has been moved so far Return the coordinates of the target point to the original second target route. At the same time, both Flag-R E and Flag-L / C are set to “0”. Subsequently, the process proceeds to step S652, and the gains E Ko and -E Ko of the reference induction force are returned to "K" on both the left and right sides, and the gains E K E and -E Ko of the second induction force are set to "0". Returning the coordinates of the target point on the second target route to the original second target route by the operation of step S652 does not cause any harm, and the vehicle is in line with the reference target route. Traveling can be continued.

さらにまたステップS643で肯定されたときは車線変更が事実上完了したのでステップS653に進み、これまで移動させてきた基準目標経路上の目標点の座標を元の基準目標経路上に戻すとともに、フラグFlag-Ro ,Flag-L/Cを共に「0」にしてステップS654に進み、該ステップS654で、基準誘導力のゲイン EKo ,-EKo を左右とも「0」とし、第2誘導力のゲイン EE -EKo を「K」とする。この作業によって基準誘導力は消滅し、第2誘導力が左右とも確立されることになる。 Furthermore, when the determination in step S643 is affirmative, the lane change is substantially completed, and the process proceeds to step S653. The coordinates of the target point on the reference target route that has been moved so far are returned to the original reference target route, and the flag Both Flag-Ro and Flag-L / C are set to “0” and the process proceeds to step S654. In step S654, the gains E Ko and −E Ko of the reference induction force are set to “0” on both the left and right sides , and the second induction force The gains E K E and -E Ko are set to “K”. By this work, the reference guiding force disappears and the second guiding force is established on both the left and right sides.

ところで、この第1参考例では、第1実施例の図5で示した制御アルゴリズムにおけるステップS173の処理に代えて、次のような計算手法で、モータトルクTo ,TE を演算する。 By the way, in the first reference example , the motor torques To and TE are calculated by the following calculation method instead of the process of step S173 in the control algorithm shown in FIG. 5 of the first embodiment.

Figure 0004030535
Figure 0004030535

すなわち、現在のモータの偏位角度θt と基準車線に沿って走行するのに最適化された目標偏位角度θdoとの差分にEを乗じた量が正のときは、モータトルクTo の計算のゲインに EKo を使い、モータトルクTE の計算にはゲイン oKE を使うことにする。これに対して現在のモータの偏位角度θt と基準車線に沿って走行するのに最適化された目標偏位角度θdoとの差分にEを乗じた量が負のときには、モータトルクTo の計算のゲインに-EKo を使い、モータトルクTE の計算にはゲイン EE を使うことにする。この計算式を使うとき2つの誘導力は次のように定義されることになる。 That is, when the difference between the current deviation angle θt of the motor and the target deviation angle θdo optimized for traveling along the reference lane is multiplied by E, the calculation of the motor torque To use E Ko gain, the calculation of the motor torque T E to the use of gain oK E. On the other hand, when the difference between the current deviation angle θt of the motor and the target deviation angle θdo optimized for traveling along the reference lane is multiplied by E, the motor torque To is calculated. -E Ko is used for the gain of the motor, and the gain E K E is used for the calculation of the motor torque T E. When this calculation formula is used, the two induction forces are defined as follows.

E=+1のとき(すなわち右に車線変更を行う場合): 基準誘導力の右半分は消滅して左半分のみが有効となり、第2誘導 力は逆に右半分が有効で左半分は消滅する。   When E = +1 (ie when changing lanes to the right): The right half of the standard guidance force disappears and only the left half is effective, while the second guidance force is effective in the right half and the left half disappears. .

E=−1のとき(すなわち左に車線変更を行う場合): 基準誘導力の左半分は消滅して右半分のみが有効となり、第2誘導 力は逆に左半分が有効で右半分は消滅する。   When E = -1 (ie, when changing lane to the left): The left half of the standard guidance force disappears and only the right half is valid, while the second guidance force is conversely valid for the left half and the right half disappears. To do.

この結果、基準目標経路と第2目標経路の間に誘導力が「0」の架橋経路帯が出現して、この領域で走行するときにはドライバーはシステムからいかなる誘導力も受けることがない。(もっとも操舵角に応じて、前輪のアライメントから生ずる路面反力は当然生じている。)
ところで、車線変更が実質的に行われたことを確認するステップS637の出力を受けて縮退が始まるが、その縮退の様子が図20に示される。この図20は、右転舵のときの縮退を例示したもので、図20(a)にはウインカーが操作される直前の誘導力が基準目標経路上に関連づけて示され、図20(b)にはウインカーが操作された直後の誘導力が示され、図20(c)には自車の基準目標経路からの偏差ΔLo が60%を超えたとき以降の誘導力が示される。図20(b)で明示されるように、ウインカー操作直後には基準誘導力の右半分が消滅し、代わりに第2誘導力の右半分が確立されることになる。これはドライバーから見れば、基準誘導力の右半分があたかも車線幅Lだけ瞬時に右に移動したように感じるものであり、その移動した車線幅の分だけ、誘導力が働かず自由に操舵できる領域が広がったことになる。また図20(c)で示されるように、自車の基準目標経路からの偏差ΔLo が60%を超えたときには、自車位置は白線を超えているので基準目標経路上の目標点の座標を車線幅の半分まで右にずらすことで、先ず基準誘導力の左半分が0.5Lだけ右に移動し、その後は1サイクルごとにδLだけ右に移動していくことになり、最後にはステップS643の条件を満たして左右が完全な第2誘導力が確立される。
As a result, a bridge route zone having a guidance force of “0” appears between the reference target route and the second target route, and the driver does not receive any guidance force from the system when traveling in this region. (Of course, depending on the steering angle, the road surface reaction force resulting from the alignment of the front wheels naturally occurs.)
By the way, the degeneration starts in response to the output of step S637 for confirming that the lane change has been substantially performed. The state of the degeneration is shown in FIG. FIG. 20 exemplifies degeneracy at the time of right steering. FIG. 20A shows the guidance force immediately before the turn signal is operated in association with the reference target route, and FIG. Shows the guidance force immediately after the turn signal is operated, and FIG. 20 (c) shows the guidance force after the deviation ΔLo from the reference target route of the own vehicle exceeds 60%. As clearly shown in FIG. 20B, immediately after the winker operation, the right half of the reference guiding force disappears, and instead, the right half of the second guiding force is established. From the point of view of the driver, the right half of the reference guidance force feels as if it has moved to the right instantly by the lane width L, and the steering force can be freely steered by the amount of the moved lane width. The area has expanded. As shown in FIG. 20 (c), when the deviation ΔLo of the own vehicle from the reference target route exceeds 60%, the vehicle position exceeds the white line, so the coordinates of the target point on the reference target route are By shifting to the right to half the lane width, the left half of the reference guidance force will first move to the right by 0.5L, then move to the right by δL every cycle, and finally the step The second inductive force that satisfies the condition of S643 and is completely left and right is established.

このような第1参考例によれば、ウインカー40の操作によって瞬時に架橋経路(帯)を基準目標経路から拡幅して第2目標経路まで架橋することになる。ウインカー操作はドライバーの明確な車線変更の意志表示手段であるから、第1〜第5実施例で開示した技術よりもシステムの応答性が向上し、瞬時に架橋構築が完了する。これによってドライバーは操舵力の反抗を実質的に経験することなく車線の変更を容易に行える利点がある。 According to the first reference example as described above, the bridge route (band) is instantaneously widened from the reference target route and bridged to the second target route by the operation of the blinker 40. Since the winker operation is a driver's clear intention to change lanes, the responsiveness of the system is improved as compared with the techniques disclosed in the first to fifth embodiments, and the bridge construction is completed instantly. This has the advantage that the driver can easily change lanes without substantially experiencing steering force resistance.

また車線の変更が実質的に行われたことを、基準目標経路からの自車の偏差が車線幅の60%を超えたことで確認し、その車線変更確認を受けてステップS640で架橋経路(帯)をいきなり車線幅の半分だけ縮めるようにし、その後はステップS642で微小量δLづつ縮めるようにしている。この結果、ドライバーが享受すべき第2誘導力が時間的に短い時間で得られることになる。つまり架橋経路幅の第2車線側への縮退を早く行いたいが、全体を粗く早く縮退させればドライバーの車線変更よりも速い速度で誘導力が強まり、強制的に第2目標経路に寄せられる欠点を有することになるが、かと言って全体をゆっくりと縮退させたのでは、いつまで経っても誘導力が回復せず、システムの恩恵に預かれない、と言った欠点をもつことになる。しかるに上述のように制御することにより、早く縮退させても害のないときには早く縮退させ、害が予想される範囲ではゆっくりと縮退させることができ、上記のような欠点を示すことなく車線変更後には速やかに第2目標経路に沿って走行するための誘導力を享受できる。   In addition, it is confirmed that the lane change has been substantially made when the deviation of the host vehicle from the reference target route exceeds 60% of the lane width, and in response to the lane change confirmation, the bridge route ( The band) is suddenly reduced by half the lane width, and thereafter, in step S642, it is reduced by a minute amount δL. As a result, the second guidance force that the driver should enjoy can be obtained in a short time. In other words, I want to quickly degenerate the bridge route width to the second lane, but if I degenerate the whole rough and quickly, the guiding force will increase at a faster speed than the driver's lane change, and it will be forced to the second target route However, if the entire system is slowly degenerated, the inductive force will not be recovered and the system will not be saved. However, by controlling as described above, even if it is degenerated quickly, it can be degenerated quickly when there is no harm, and it can be slowly degenerated in a range where harm is expected, and after the lane change without showing the above drawbacks Can promptly enjoy the guidance force for traveling along the second target route.

またウインカーがキャンセルされた場合にもそれが車線変更を中止した結果なのか、そうではなくて車線変更を継続実行しているのにドライバーが早めにキャンセルしたのかを判定するステップS637を設けていることにより、システムはより知的なものとなり、実用上の利便性が著しく高められる。   Further, step S637 is provided for determining whether the turn signal is canceled as a result of canceling the lane change or whether the driver cancels the lane change even though the lane change is continuously executed. As a result, the system becomes more intelligent and the practical convenience is remarkably enhanced.

さらに、車線変更が中止されたときにも第2目標経路側から基準目標経路側に架橋経路を経時的に縮退させるようにしており、この技術によって車線変更が中止された場合にも車両を基準目標経路に沿って走行させる基準誘導力が徐々にその幅を狭めて強まることになる。そしてS648,S651,S652の各ステップによって、架橋経路の幅が元の基準目標経路上に事実上一致したとき、元の基準誘導力が回復するように構成されている。その結果、ドライバーは最初自由であった操舵力が次第に希望する目標経路に引き締められてくるような感覚を覚え、スムースに再び基準誘導力の恩恵を受けることができるようになる。尚この場合には縮退の速度を一定としたが、これは車線変更が中止されるような場合には一般に自車位置から基準目標経路までの偏差がそれほど大きくない状態で行われるので、敢えて縮退の速度を変える必要がないためである。無論、2段階にまたは多段階に速度を変えるように構成しても良い。   Furthermore, when the lane change is canceled, the bridge route is degenerated over time from the second target route side to the reference target route side, and even if the lane change is canceled by this technology, the vehicle is used as a reference. The reference guiding force that travels along the target route gradually narrows and increases. The steps S648, S651, and S652 are configured such that the original reference guiding force is restored when the width of the bridging route substantially matches the original reference target route. As a result, the driver feels that the steering force, which was initially free, is gradually tightened to the desired target route, and can smoothly benefit from the reference guidance force again. In this case, the speed of degeneration is constant, but this is generally done in a state where the deviation from the vehicle position to the reference target route is not so large when the lane change is stopped. This is because there is no need to change the speed. Of course, the speed may be changed in two stages or in multiple stages.

上記第1参考例以外にも、架橋経路幅の縮退を最初は早く行い、その後はゆっくりと行うようにすることができ、以下の第2参考例はそのことを示すために用意されたものである。 In addition to the first reference example , the bridge path width can be degenerated early and then slowly, and the following second reference example is prepared to show that. is there.

図21および図22は、本発明の第2参考例を示すものであり、図21は図4の制御アルゴリズムに対応した制御アルゴリズムの一部を示すフローチャート、図22は図4の制御アルゴリズムに対応した制御アルゴリズムの残部を示すフローチャートである。 21 and 22 show a second reference example of the present invention. FIG. 21 is a flowchart showing a part of the control algorithm corresponding to the control algorithm of FIG. 4, and FIG. 22 corresponds to the control algorithm of FIG. It is a flowchart which shows the remainder of the performed control algorithm.

ところで、図21および図22で示したフローチャートの大半は、図18および図19で示した第1参考例のものと同一であり、説明を簡略化するために異なる部分にのみステップ番号を付して図21および図22に示し、ステップ番号のないステップは第1参考例と同じであると理解してほしい。 By the way, most of the flowcharts shown in FIGS. 21 and 22 are the same as those of the first reference example shown in FIGS. 18 and 19, and step numbers are given only to different parts to simplify the explanation. 21 and FIG. 22, it should be understood that the steps without step numbers are the same as those in the first reference example .

1参考例のステップS639に代わるステップS739では、自車位置と基準目標経路との偏位ΔLo が車線幅Lの95%を超えたかどうかを判断し、超えたときに始めて縮退が行われるようにしている。つまり縮退のタイミングが第1参考例に限定されることなく、実質的に車線変更が完了したときにこれを検知して縮退が行われるように構成しても同等の効果が得られるのである。 In step S739 instead of step S639 of the first reference example , it is determined whether or not the deviation ΔLo between the vehicle position and the reference target route exceeds 95% of the lane width L, and the degeneration is performed only when it exceeds. I have to. That is, the degeneration timing is not limited to that of the first reference example, and the same effect can be obtained even if the degeneration is performed by detecting this when the lane change is substantially completed.

また縮退の手法についても、始めに所定の大きな量で縮退させ、以後は小刻みに縮退させるのが第1参考例の手法であったが、第2参考例では縮退速度をエキスポーネンシャル曲線で行うことが提案されている。すなわちステップS740で先ず車線幅Lの10%を縮退させた後、図22のステップS742で縮退の速度が残りの架橋経路幅の所定割合( 開示の技術ではαで表示 )ずつ行われるようにしている。この操作によって架橋経路の幅が縮まるのであるが、いつも残りの幅のαだけ縮退が続けられるので、最後には幅は実質的に消滅することになる。その速度は架橋幅が縮まるにつれて次第に遅くなり、数学的にはエキスポーネンシャル特性を示すことになる。ここでαは当初の速度10%と違えて設定できるようにした例を例示したが、αを0.1 とすれば、始めから同じ割合のエキスポーネンシャル特性で縮退が行われることになる。 As for the method of degeneration, the method of the first reference example was to degenerate by a predetermined large amount first and then degenerate in small increments, but in the second reference example , the degeneration speed was expressed by an exponential curve. It has been proposed to do. That is, in step S740, first, 10% of the lane width L is degenerated, and then in step S742 of FIG. 22, the degeneration speed is performed by a predetermined ratio (represented by α in the disclosed technique) for each remaining bridge path width. Yes. By this operation, the width of the cross-linking route is reduced, but since the degeneration is always continued by the remaining width α, the width is finally eliminated. The speed gradually decreases as the cross-linking width decreases, and mathematically exhibits exponential characteristics. Here, an example is shown in which α can be set differently from the initial speed of 10%. However, if α is set to 0.1, degeneration is performed from the beginning with the same characteristic characteristic.

この第2参考例によれば、縮退を開始するタイミングを、車線変更が確認されたときでも車線変更の完了が確認されたときでも自由に設定することが可能である。しかもその確認の時期については事例にこだわることなく所定の基準値を入れ換えるだけで自由に設定し得るものである。 According to the second reference example , it is possible to freely set the timing for starting the degeneration even when the lane change is confirmed or when the completion of the lane change is confirmed. In addition, the timing of the confirmation can be freely set by replacing a predetermined reference value without being particular about the case.

また縮退の速度設定も第2参考例によって自由に設定ができることが明確になった。数式を変えるだけで望みの縮退モードを実現できるものである。 The degeneracy of the speed setting became clear that can be freely set by the second reference example. The desired degeneration mode can be realized simply by changing the mathematical formula.

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. Is possible.

たとえば、上記第1ないし第実施例ならびに第1および第2参考例では、車線に沿った走行を実現する技術として先に本出願人が出願した特開平5−197423号に基づいた技術を開示したが、これに限定される必要はなく、たとえば先行技術として引用した特開平6−255514号公報による技術で車線に沿った走行をしてもよいことは自明である。後者の技術によるときはポテンシャル法で構築された土手の高さを車線変更に際して低減、若しくは消去する手法の他に、当該土手を他車線側に移動する手法もここに開示した技術から容易に行えるものである。 For example, in the first to fifth embodiments and the first and second reference examples , a technique based on Japanese Patent Laid-Open No. 5-197423 filed by the present applicant is disclosed as a technique for realizing traveling along the lane. However, the present invention is not limited to this. For example, it is obvious that the vehicle may travel along the lane with the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-255514 cited as the prior art. When the latter technique is used, in addition to the technique of reducing or eliminating the height of the bank constructed by the potential method when changing lanes, the technique of moving the bank to the other lane side can be easily performed from the technique disclosed herein. Is.

第1実施例の車両用操舵支援装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a vehicle steering assist device according to a first embodiment. 制御ブロック図である。It is a control block diagram. 第1実施例の制御アルゴリズムの一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of control algorithm of 1st Example. 第1実施例の制御アルゴリズムの一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of control algorithm of 1st Example. 第1実施例の制御アルゴリズムの残部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the remainder of the control algorithm of 1st Example. 制御アルゴリズムでの処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process by a control algorithm. ゲインの時間的な変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of a gain. 車線変更時の動作説明を補足するための道路の断面図である。It is sectional drawing of the road for supplementing operation | movement description at the time of a lane change. 図5の道路での通常時の操舵力の分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of the steering force at the normal time on the road of FIG. 車線変更の意志が判別された後の基準目標経路上の操舵力の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the steering force on the reference | standard target path | route after the will of a lane change was discriminate | determined. 車線変更の意志が判別された後の第2目標経路上の操舵力の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the steering force on the 2nd target path | route after the will of a lane change was discriminate | determined. 第2実施例の制御アルゴリズムの要部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the principal part of the control algorithm of 2nd Example. 図5の道路上での操舵力の移動の状況説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of the state of movement of the steering force on the road of FIG. 5. 第3実施例の制御アルゴリズムの要部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the principal part of the control algorithm of 3rd Example. 第4実施例の制御アルゴリズムの要部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the principal part of the control algorithm of 4th Example. 第5実施例の制御アルゴリズムの要部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the principal part of the control algorithm of 5th Example. 1参考例の図3に対応した制御アルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control algorithm corresponding to FIG. 3 of a 1st reference example . 1参考例の図4に対応した制御アルゴリズムの一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of control algorithm corresponding to FIG. 4 of a 1st reference example . 1参考例の図4に対応した制御アルゴリズムの残部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the remainder of the control algorithm corresponding to FIG. 4 of a 1st reference example . 誘導力の時間的な変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of induction force. 2参考例の図4に対応した制御アルゴリズムの一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of control algorithm corresponding to FIG. 4 of a 2nd reference example . 2参考例の図4に対応した制御アルゴリズムの残部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the remainder of the control algorithm corresponding to FIG. 4 of a 2nd reference example .

符号の説明Explanation of symbols

1・・・ステアリングハンドル
3・・・操向手段
4・・・駆動手段
5・・・操向輪としての前輪
15・・・制御ユニットとしてのCPU
16・・・操舵力検出手段としての操舵力センサ
17・・・操舵角度検出手段としての操舵角度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering handle 3 ... Steering means 4 ... Driving means 5 ... Front wheel 15 as steering wheel ... CPU as control unit
16 ... Steering force sensor as steering force detection means 17 ... Steering angle sensor as steering angle detection means

Claims (12)

操向輪(5)に連結されるとともにステアリングハンドル(1)からのトルク伝達を可能として該ステアリングハンドル(1)に連結される操向手段(3)と、該操向手段(3)を作動せしめる駆動手段(4)と、前方道路情報に基づき少なくとも現在走行中の基準車線を検知して当該基準車線内に基準目標経路(帯)を設定するとともに当該基準目標経路(帯)からの自車の偏位の大きさおよび方向に応じて定めた基準誘導力を前記操向手段(3)に付与して当該基準車線に沿った車両走行を実現すべく前記駆動手段(4)の作動を制御する制御ユニット(15)とを備える車両用操舵支援装置において、制御ユニット(15)が、車線変更後に走行する第2車線での第2目標経路(帯)を設定する手段と、当該第2車線に沿った車両走行を実現すべく当該操向手段(3)に付与する第2誘導力を当該第2目標経路(帯)からの自車の偏位の大きさおよび方向に応じて設定する手段と、車線変更時に基準誘導力を時間経過に応じて順次弱小化するとともに前記車線変更から所定時間経過後には第2誘導力を時間経過に応じて順次増大化する手段とを含むことを特徴とする車両用操舵支援装置。 Steering means (3) coupled to the steering wheel (5) and capable of transmitting torque from the steering handle (1) and coupled to the steering handle (1), and operating the steering means (3) Based on the driving means (4) and the forward road information, at least a reference lane currently being traveled is detected, a reference target route (band) is set in the reference lane, and the vehicle from the reference target route (band) The driving means (4) is controlled so as to realize vehicle travel along the reference lane by applying to the steering means (3) a reference guiding force determined according to the magnitude and direction of the displacement of In the vehicle steering assist device, the control unit (15) includes a means for setting a second target route (band) in the second lane that travels after the lane change, and the second lane. Vehicle travel along Means for setting the second guidance force to be applied to the steering means (3) to be realized according to the magnitude and direction of the deviation of the own vehicle from the second target route (band), and a reference when changing the lane A steering assist device for a vehicle, comprising: a means for sequentially weakening the guidance force with the passage of time, and a means for sequentially increasing the second guidance force with the passage of time after a lapse of a predetermined time from the lane change. . 操向輪(5)に連結されるとともにステアリングハンドル(1)からのトルク伝達を可能として該ステアリングハンドル(1)に連結される操向手段(3)と、該操向手段(3)を作動せしめる駆動手段(4)と、前方道路情報に基づき少なくとも現在走行中の基準車線を検知して当該基準車線内に基準目標経路(帯)を設定するとともに当該基準目標経路(帯)からの自車の偏位の大きさおよび方向に応じて定めた基準誘導力を前記操向手段(3)に付与して当該基準車線に沿った車両走行を実現すべく前記駆動手段(4)の作動を制御する制御ユニット(15)とを備える車両用操舵支援装置において、制御ユニット(15)が、車線変更後に走行する第2車線での第2目標経路(帯)を設定する手段と、当該第2車線に沿った車両走行を実現すべく当該操向手段(3)に付与する第2誘導力を当該第2目標経路(帯)からの自車の偏位の大きさおよび方向に応じて設定する手段と、車線変更時に基準誘導力を時間経過に応じて順次弱小化するとともに第2誘導力を時間経過に応じて順次増大化する手段とを含むことを特徴とする車両用操舵支援装置。 Steering means (3) coupled to the steering wheel (5) and capable of transmitting torque from the steering handle (1) and coupled to the steering handle (1), and operating the steering means (3) Based on the driving means (4) and the forward road information, at least a reference lane currently being traveled is detected, a reference target route (band) is set in the reference lane, and the vehicle from the reference target route (band) The driving means (4) is controlled so as to realize vehicle travel along the reference lane by applying to the steering means (3) a reference guiding force determined according to the magnitude and direction of the displacement of In the vehicle steering assist device, the control unit (15) includes a means for setting a second target route (band) in the second lane that travels after the lane change, and the second lane. Vehicle travel along Means for setting the second guidance force to be applied to the steering means (3) to be realized according to the magnitude and direction of the deviation of the own vehicle from the second target route (band), and a reference when changing the lane A steering assist device for a vehicle , comprising: means for sequentially weakening the guiding force with the passage of time and increasing the second guiding force with the passage of time . 制御ユニット(15)が、ドライバーの車線変更意志を察知する意志察知手段を備えることを特徴とする請求項1または2記載の車両用操舵支援装置。 The vehicle steering assist device according to claim 1 or 2, wherein the control unit (15) is provided with a means for detecting a driver's intention to change lanes . 制御ユニット(15)が、車線変更時に基準誘導力を弱めるにあたって、基準目標経路(帯)からの自車の偏位に応じて基準誘導力を変更すべく構成されることを特徴とする請求項1または2記載の車両用操舵支援装置。 The control unit (15) is configured to change the reference guidance force according to the deviation of the vehicle from the reference target route (band) when the reference guidance force is weakened when the lane is changed. 3. A steering assist device for a vehicle according to 1 or 2 . 制御ユニット(15)が、基準目標経路(帯)からの自車の偏位が基準値を超えた領域で該偏位に応じて基準誘導力を決定するとともに、車線変更時に基準誘導力を弱めるにあたって前記基準値を増大せしめるべく構成されることを特徴とする請求項1または2記載の車両用操舵支援装置。 The control unit (15) determines the reference guidance force according to the deviation in the region where the deviation of the host vehicle from the reference target route (band) exceeds the reference value, and weakens the reference guidance force when the lane is changed. 3. The vehicle steering assist device according to claim 1 , wherein the vehicle steering assist device is configured to increase the reference value . 前記意志察知手段の判断基準がドライバーのウインカー操作であることを特徴とする請求項記載の車両用操舵支援装置。 The vehicle steering assist device according to claim 3, wherein the determination criterion of the determination means is a winker operation of a driver. 前記基準目標経路(帯)からの自車の偏位が第1の所定値以上であること、もしくは前記基準目標経路(帯)からの自車の偏位が第1の所定値以上である状態が所定時間以上継続することを、前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴とする請求項記載の車両用操舵支援装置。 The deviation of the own vehicle from the reference target route (band) is not less than a first predetermined value, or the deviation of the own vehicle from the reference target route (band) is not less than a first predetermined value. 4. The vehicle steering assist device according to claim 3 , wherein a determination criterion of the intention detection means is that the operation continues for a predetermined time or more. 前記第2車線に自車の少なくとも一部が存在していることを、前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴とする請求項記載の車両用操舵支援装置。 4. The vehicle steering assist device according to claim 3 , wherein at least a part of the host vehicle is present in the second lane as a criterion for determination by the determination means. 操舵力を検出する操舵力検出手段(16)を備えるとともに、該操舵力検出手段(16)の検出値が所定値以上であること、もしくは前記操舵力検出手段(16)の検出値が所定時間以上継続して所定値以上であることを、前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴とする請求項記載の車両用操舵支援装置。 Steering force detection means (16) for detecting the steering force is provided, and the detection value of the steering force detection means (16) is equal to or greater than a predetermined value, or the detection value of the steering force detection means (16) is a predetermined time. 4. The vehicle steering assist device according to claim 3 , wherein the determination criterion of the determination means is that it is continuously greater than or equal to a predetermined value. 操舵速度を検出する操舵速度検出手段を備えるとともに、該操舵速度検出手段の検出値が所定値以上であることを前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴とする請求項記載の車両用操舵支援装置。 4. The vehicle according to claim 3 , further comprising a steering speed detecting means for detecting a steering speed, wherein the determination value of the determination means is that the detected value of the steering speed detecting means is a predetermined value or more. Steering support device. 前記基準車線および自車の相対位置関係を維持するのに必要な操舵角度を算出する経路維持操舵角度算出手段と、現在の操舵角度を検出する操舵角度検出手段(17)とを備えるとともに、前記経路維持操舵角度算出手段および操舵角度検出手段(17)の出力の差が所定値以上であること、もしくは前記経路維持操舵角度算出手段および操舵角度検出手段(17)の出力の差が所定時間以上継続して所定値以上であることを、前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴とする請求項記載の車両用操舵支援装置。 A route maintaining steering angle calculating means for calculating a steering angle required to maintain a relative positional relationship between the reference lane and the host vehicle, and a steering angle detecting means (17) for detecting a current steering angle. The difference between the outputs of the route maintenance steering angle calculation means and the steering angle detection means (17) is a predetermined value or more, or the difference between the outputs of the route maintenance steering angle calculation means and the steering angle detection means (17) is a predetermined time or more. 4. The steering assist device for a vehicle according to claim 3 , wherein the determination criterion of the determination means is that it is continuously a predetermined value or more. 前記基準目標経路(帯)からの自車の偏位が増大していること、もしくは減少していないことを、前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴とする請求項記載の車両用操舵支援装置。 4. The vehicle according to claim 3 , wherein whether the deviation of the own vehicle from the reference target route (band) is increasing or not decreasing is used as a determination criterion of the determination means. Steering support device.
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