JP4967484B2 - Lane maintenance support device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操向輪を転舵する転舵機構に対し、車線との位置関係に基づいて車両を車線に維持する車線維持トルクと、運転者の操舵トルクに基づいて操舵を補助するアシストトルクとを付与する車線維持支援装置の技術分野に属する。 The present invention relates to a steering mechanism that steers steered wheels, a lane maintaining torque that maintains the vehicle in the lane based on the positional relationship with the lane, and an assist torque that assists steering based on the steering torque of the driver. Belongs to the technical field of lane keeping support devices.
従来の車線維持支援装置では、車線維持制御中に運転者による操舵介入がなされた場合には、運転者の操舵を優先するために、転舵機構に付与する車線維持トルクの出力を抑制している。(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来技術にあっては、運転者の操舵介入のタイミングや操舵方向によって操舵感が変化するため、運転者に違和感を与えるという問題があった。例えば、車線維持トルクの出力方向と運転者の操舵トルクの方向とが同一方向の場合、操舵開始直後はハンドルが軽く、操舵介入判断後はハンドルが重くなってしまう。逆に、車線維持トルクの出力方向と操舵トルクの方向とが異なる場合、操舵開始直後はハンドルが重く、操舵介入判断後はハンドルが軽くなってしまう。 However, the prior art has a problem in that the driver feels uncomfortable because the steering feeling changes depending on the timing and direction of steering intervention by the driver. For example, when the output direction of the lane keeping torque and the direction of the driver's steering torque are the same direction, the steering wheel is light immediately after the start of steering, and the steering wheel becomes heavy after the steering intervention is determined. Conversely, when the output direction of the lane keeping torque and the direction of the steering torque are different, the steering wheel is heavy immediately after the start of steering, and the steering wheel becomes light after the steering intervention is determined.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、車線維持制御中に運転者の操舵介入がなされたとき、操舵方向やタイミングにかかわらず、適切なアシストトルクを生成し、運転者に与える違和感を防止できる車線維持支援装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and the object of the present invention is to provide an appropriate assist torque regardless of the steering direction and timing when the driver's steering intervention is made during lane keeping control. An object of the present invention is to provide a lane keeping assist device that can generate and prevent the driver from feeling uncomfortable.
上述の目的を達成するため、本発明では、
操向輪を転舵する転舵機構にトルクを付与する転舵アクチュエータと、
車線との位置関係に基づいて車両を車線中央付近に維持する車線維持トルクを演算する車線維持トルク演算手段と、
運転者の操舵トルクに基づいて操舵を補助するアシストトルクを演算するアシストトルク演算手段と、
前記車線維持トルクと前記アシストトルクとを加算してトルク指令値を演算するトルク指令値演算手段と、
前記トルク指令値に基づいて前記転舵アクチュエータを駆動するアクチュエータ制御手段と、
前記車線維持トルクの方向と前記操舵トルクの方向とが異なる場合、前記アシストトルクを増加させる方向へ補正するトルク補正手段と、
を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A steering actuator that applies torque to a steering mechanism that steers steering wheels ;
Lane maintaining torque calculating means for calculating a lane maintaining torque for maintaining the vehicle near the center of the lane based on the positional relationship with the lane ;
An assist torque calculating means for calculating an assist torque for assisting steering based on the steering torque of the driver ;
Torque command value calculating means for calculating a torque command value by adding the lane keeping torque and the assist torque;
Actuator control means for driving the steering actuator based on the torque command value;
Torque correction means for correcting the assist torque in a direction to increase when the direction of the lane keeping torque is different from the direction of the steering torque ;
It is provided with.
本発明の車線維持支援装置では、車線維持トルクの方向と操舵トルクの方向とが異なる場合には、アシストトルクを増加させる補正を行うことで、従来は操舵に対して過大であった操舵反力を適切な値へ近づけることができる。さらに、操舵介入により車線維持トルクを抑制した際の操舵反力の抜けを抑制でき、車線維持制御からアシスト制御へとなめらかに移行することができる。
この結果、車線維持制御中に運転者の操舵介入がなされたとき、操舵方向やタイミングにかかわらず、適切なアシストトルクを生成し、運転者に与える違和感を防止できる。
In lane keeping assist device of the present invention, when the direction of the direction and the steering torque of the vehicle line maintenance torque is different, by performing the correction of increasing the assist torque, which has been conventionally excessive steering reactive with respect to the steering The force can be brought close to an appropriate value. Further, the steering reaction force can be prevented from being lost when the lane keeping torque is restrained by the steering intervention, and the lane keeping control can be smoothly shifted to the assist control.
As a result, when the driver intervenes during the lane keeping control, an appropriate assist torque is generated regardless of the steering direction and timing, and the uncomfortable feeling given to the driver can be prevented.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1〜5に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described based on Examples 1 to 5.
まず、構成を説明する。
図1は、実施例1の車線維持支援装置を適用した車両の操舵系を示すシステム構成図であり、実施例1の車線維持支援装置は、ハンドル1と、トルクセンサ2と、アシストモータ3と、モータ位置センサ4と、CCDカメラ5と、ヨーレートセンサ6と、車速センサ7と、EPSコントローラ8と、を備えている。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating a vehicle steering system to which the lane keeping assist device according to the first embodiment is applied. The lane keeping assist device according to the first embodiment includes a
EPSコントローラ8は、トルクセンサ2、車速センサ7、モータ位置センサ4からの情報(操舵トルク、車速、操舵角)に基づいて、運転者の操舵負担を軽減するアシストトルクを演算する。また、CCDカメラ5から得られる白線等の道路情報と、ヨーレートセンサ6から得た車両垂直軸(Z軸)回りの回転速度であるヨーレートを取得し、車線維持のための車線維持トルクを演算する。
The
実施例1では、車線維持制御中、アシストトルクと車線維持トルクとの合計をアシスト指令値とし、このアシスト指令値をアシストモータ3に入力する。アシストモータ3はアシスト指令値に対して、アシストモータ3を駆動させることで、ウォームギア等で構成される減速機3aおよび操舵軸9を介してラックギア(転舵機構)10に推力を発生させ、前輪(操向輪)11,11を転舵する。車線維持制御は、運転者のスイッチ操作等によりON/OFFすることができる。
In the first embodiment, during the lane keeping control, the sum of the assist torque and the lane keeping torque is used as an assist command value, and this assist command value is input to the
図2は、実施例1のEPSコントローラ8の制御ブロック図である。
EPSコントローラ8は、トルクセンサ2、モータ位置センサ4、車速センサ7の信号を読み込み、基本アシスト指令値演算部8aにて、通常の基本アシストトルクTaを算出する。基本アシストトルクTaの設定方法としては、例えば、操舵トルクが大きいほど大きくするとともに、車速が低いほど小さくする。
FIG. 2 is a control block diagram of the
The
車線維持トルク演算部8bは、車線維持制御中、カメラ画像から車両前方の画像を取得し、車速信号、ヨーレート、操舵トルク、操舵角等の信号に基づき、自車の走行する走行車線(自車線)の中央を自車が走行するための目標ヨーレートを求め、この目標ヨーレートを得るアシストモータ3の車線維持トルクTsupを演算するとともに、車線維持制御実施フラグFsupを出力する。
The lane keeping
アシストトルク補正演算部(トルク補正手段)8cは、大きく二つに分けられる。一つは逆アシストトルクTraを求める逆アシストトルク演算部8d、もう一つはトルク補正ゲインGtを演算するトルク補正ゲイン演算部8eである。
The assist torque correction calculation unit (torque correction means) 8c is roughly divided into two. One is a reverse
逆アシストトルク演算部8dは、操舵トルクTq、および車速V、操舵速度ωから、操舵トルクTqの微分値に比例する逆アシストトルクTraを算出する。この逆アシストトルクTraは、過渡的なトルク変化に対して、アシストトルクを減少させることで、操舵の安定性向上を図るものである。
トルク補正ゲイン演算部8eは、操舵トルク方向dに応じてトルク補正ゲインGtを算出、出力する。
The reverse
The torque
アシストトルク補正演算部8cの出力であるアシスト補正トルクTrevは、逆アシストトルクTraに補正ゲインGtを積算することにより算出する。
最後に基本アシストトルクTaと、車線維持トルクTsupを足し合わせ、それにアシスト補正トルクTrevを減算することで、モータトルク指令値Ta'を算出し、モータ制御部8fにおいてアシストモータ3を駆動させる。
The assist correction torque Trev, which is an output of the assist torque
Finally, the basic assist torque Ta and the lane keeping torque Tsup are added, and the assist correction torque Trev is subtracted from the sum to calculate the motor torque command value Ta ′, and the
[トルク補正ゲイン演算制御処理]
図3は、実施例1のトルク補正ゲイン演算部8eで実行される、トルク補正ゲイン演算制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
[Torque correction gain calculation control processing]
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of torque correction gain calculation control processing executed by the torque correction
ステップS1では、操舵トルクの方向d、車線維持制御実施フラグFsup、車線維持トルクTsupを読み込み、ステップS2へ移行する。 In step S1, the steering torque direction d, the lane keeping control execution flag Fsup, and the lane keeping torque Tsup are read, and the process proceeds to step S2.
ステップS2では、車線維持制御実施フラグFsupはONされているか否かを判定する。ONの場合にはステップS3へ移行し、OFF場合にはステップS8へ移行する。 In step S2, it is determined whether the lane keeping control execution flag Fsup is ON. If it is ON, the process proceeds to step S3. If it is OFF, the process proceeds to step S8.
ステップS3では、車線維持トルクTsupの方向は右(Tsup>0)か否かを判定する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS5へ移行する。 In step S3, it is determined whether the direction of the lane keeping torque Tsup is right (Tsup> 0). If YES, the process proceeds to step S4. If NO, the process proceeds to step S5.
ステップS4では、操舵トルクの方向dは右(d>0)か否かを判定する。右の場合にはステップS6へ移行し、NOの場合にはステップS7へ移行する。 In step S4, it is determined whether or not the steering torque direction d is right (d> 0). In the case of the right, the process proceeds to step S6, and in the case of NO, the process proceeds to step S7.
ステップS5では、操舵トルクの方向dは左(d<0)か否かを判定する。YESの場合にはステップS6へ移行し、NOの場合にはステップS7へ移行する。 In step S5, it is determined whether or not the steering torque direction d is left (d <0). If YES, the process proceeds to step S6, and if NO, the process proceeds to step S7.
ステップS6では、トルク補正ゲインGtを1.2とし、ステップS9へ移行する。 In step S6, the torque correction gain Gt is set to 1.2, and the process proceeds to step S9.
ステップS7では、トルク補正ゲインGtを-0.2とし、ステップS9へ移行する。 In step S7, the torque correction gain Gt is set to -0.2, and the process proceeds to step S9.
ステップS8では、トルク補正ゲインGtを1.0とし、ステップS9へ移行する。 In step S8, the torque correction gain Gt is set to 1.0, and the process proceeds to step S9.
ステップS9では、トルク補正ゲインGtを出力し、リターンへ移行する。 In step S9, the torque correction gain Gt is output, and the process proceeds to return.
図3のフローチャートにおいて、車線維持制御中、運転者が操舵介入を行った際、車線維持トルクと操舵トルクの方向が一致する場合には、アシストトルクを減少させる方向にを補正する。すなわち、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS6、またはステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS5→ステップS6へと進む流れとなり、ステップS6では、トルク補正ゲインGtを1.2とする。 In the flowchart of FIG. 3, when the driver performs steering intervention during the lane keeping control, if the lane keeping torque and the steering torque are in the same direction, the direction in which the assist torque is reduced is corrected. That is, the flow proceeds from step S1 → step S2 → step S3 → step S4 → step S6 or step S1 → step S2 → step S3 → step S5 → step S6. In step S6, the torque correction gain Gt is set to 1.2. .
一方、車線維持トルクと運転者の操舵トルクの方向が異なる場合には、アシストトルクを増加させる方向に補正する。すなわち、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS7、またはステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS5→ステップS7へと進み、ステップS7では、トルク補正ゲインGtを-0.2とする。 On the other hand, when the direction of the lane keeping torque and the driver's steering torque are different, the direction is corrected so as to increase the assist torque. That is, the process proceeds from step S1, step S2, step S3, step S4, step S7, or step S1, step S2, step S3, step S5, and step S7. In step S7, the torque correction gain Gt is set to -0.2.
車線維持制御を実施していない場合には、アシストトルクの補正を行わない。すなわち、ステップS1→ステップS2→ステップS8へと進み、トルク補正ゲインGtを1.0とする。 When the lane keeping control is not performed, the assist torque is not corrected. That is, the process proceeds from step S1 to step S2 to step S8, and the torque correction gain Gt is set to 1.0.
次に、作用を説明する。
[アシストトルクと車線維持トルクの干渉による操舵感の悪化について]
従来の車線維持支援装置では、車両前方をカメラなどで撮像し、撮像した画像や映像に基づいて自車線を検出し、自車線からの逸脱を回避するよう、転舵機構に車線維持トルクを付与し、前輪を転舵している。そして、車線維持制御中の操舵トルクがしきい値以上となった場合には、運転者の操舵介入有りと判定し、車線維持トルクを抑制することで運転者の操舵を優先している。
Next, the operation will be described.
[Deterioration of steering feeling due to interference between assist torque and lane keeping torque]
In the conventional lane keeping assist device, the front of the vehicle is imaged with a camera or the like, the own lane is detected based on the captured image or video, and the lane keeping torque is applied to the steering mechanism so as to avoid deviation from the own lane. And the front wheels are steered. When the steering torque during the lane keeping control becomes equal to or greater than the threshold value, it is determined that the driver has intervened in steering, and the driver's steering is prioritized by suppressing the lane keeping torque.
ここで、運転者の操舵介入は、操舵トルクセンサの検出値に基づいて判定しているため、特開2005−343184号公報に記載の運転支援装置では、車線維持トルクの出力方向と操舵トルクの方向とが一致する場合、操舵介入判断のしきい値を大きくする一方、車線維持トルクの出力方向と操舵トルクの方向とが異なる場合には、操舵介入判断のしきい値を小さくしている。 Here, since the driver's steering intervention is determined based on the detected value of the steering torque sensor, in the driving support device described in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-343184, the output direction of the lane keeping torque and the steering torque When the directions match, the threshold value for determining the steering intervention is increased. On the other hand, when the output direction of the lane keeping torque and the direction of the steering torque are different, the threshold value for determining the steering intervention is decreased.
すなわち、車線維持トルクと操舵トルクの方向が異なる場合は、運転者が車線維持制御とは反対の制御を欲しているということが比較的明確に検出できる。一方で、車線維持トルクと操舵トルクの方向が一致している場合は、車線維持制御が転舵している以上の転舵を運転者が欲しているということであるが、転舵(操舵)方向が同じであるため検出しにくい。 That is, when the directions of the lane keeping torque and the steering torque are different, it can be detected relatively clearly that the driver wants the control opposite to the lane keeping control. On the other hand, if the directions of the lane keeping torque and the steering torque coincide with each other, it means that the driver wants to steer more than the lane keeping control steers. It is difficult to detect because the direction is the same.
そこで、上記従来技術では、比較的検出が容易な前者の場合は、判定のためのしきい値を小さく、換言すれば、後者の場合のしきい値を大きく設定することで、両者の検出を確実に行うことを可能としている。このようにすることで、運転者の意向を正確に把握し、運転者よる操舵を車線維持制御よりも優先させるべきときに、より確実に運転者よる操舵を優先させることができる。 Therefore, in the above prior art, in the case of the former, which is relatively easy to detect, the threshold for determination is made small, in other words, by setting the threshold in the latter case large, both can be detected. It is possible to do it reliably. In this way, the driver's intention can be accurately grasped, and when the steering by the driver should be prioritized over the lane keeping control, the steering by the driver can be more surely prioritized.
ところが、図4(a)に示すように、操舵トルクと車線維持トルクの向きは、運転者による操舵のタイミングによって(i) 一致しない場合(図4(b))と(ii) 一致する場合(図4(c))とがあるため、操舵介入がなされた場合、操舵のタイミング、向きによって操舵感が変化し、運転者に違和感を与えてしまう。 However, as shown in FIG. 4 (a), the steering torque and lane keeping torque directions (i) do not coincide with each other depending on the timing of steering by the driver (FIG. 4 (b)) and (ii) coincide with each other ( 4 (c)), when a steering intervention is made, the steering feeling changes depending on the timing and direction of steering, giving the driver an uncomfortable feeling.
図5に示すように、操舵トルクと車線維持トルクの向きが一致する場合は、操舵トルクと同方向に車線維持トルクを出力しているため、切り増し操舵を行っているにもかかわらず、トルクセンサで検出される操舵トルクの立ち上がりは小さくなる。そして、操舵トルクがしきい値を超えたとき、操舵介入判断がなされ、車線維持トルクの出力が中止される。すなわち、操舵トルクと車線維持トルクの向きが一致する場合、操舵開始直後はハンドルが軽く、操舵介入判断後はハンドルが重くなるという操舵力変動を感じてしまう。 As shown in FIG. 5, when the steering torque and the lane keeping torque are in the same direction, the lane keeping torque is output in the same direction as the steering torque. The rise of the steering torque detected by the sensor becomes small. When the steering torque exceeds the threshold value, the steering intervention determination is made and the output of the lane keeping torque is stopped. That is, when the directions of the steering torque and the lane keeping torque match, the steering wheel feels that the steering wheel is light immediately after the start of steering and the steering wheel becomes heavy after the steering intervention is judged.
図6に示すように、操舵トルクと車線維持トルクの向きが不一致の場合は、操舵トルクと逆方向に車線維持トルクを出力しているため、車線維持トルクなしの場合よりもモータ出力が下がり、操舵反力が早期に立ち上がる。よって、早期に操舵介入判断がなされることで、車線維持トルクの出力が中止される。すなわち、操舵トルクと車線維持トルクの向きが不一致の場合は、操舵開始直後はハンドルが重く、操舵介入判断後はハンドルが軽くなるという操舵力の抜けを感じてしまう。 As shown in FIG. 6, when the directions of the steering torque and the lane keeping torque do not match, the lane keeping torque is outputted in the opposite direction to the steering torque, so the motor output is lower than the case without the lane keeping torque, Steering reaction force rises early. Therefore, the output of the lane keeping torque is stopped by making an early steering intervention determination. That is, if the directions of the steering torque and the lane keeping torque do not match, the steering wheel feels heavy immediately after the start of steering, and the steering wheel becomes light after the steering intervention is judged.
[アシストトルク補正ロジック]
これに対し、本発明の車線維持支援装置では、車線維持トルクの方向と操舵トルクの方向との関係に基づいて、アシストトルクを補正する。
[Assist torque correction logic]
On the other hand, in the lane keeping assist device of the present invention, the assist torque is corrected based on the relationship between the direction of the lane keeping torque and the direction of the steering torque.
図7は、車線維持トルクと操舵トルクの方向が一致する場合のアシストトルク補正ロジックを示すタイムチャートであり、時点t1では、車線維持トルクと同方向に運転者が操舵入力を開始したため、アシストトルクを減少方向に補正する。このとき、車線維持トルクは操舵トルク入力と同方向であるため、車線維持トルクなしの場合よりもモータ出力が上がり、操舵トルク入力は小さくなる。そして、実際の運転者操舵トルク(=操舵反力)は、アシストトルクの補正によって、補正なしの場合と比べて十分な反力が立ち上がっている。 FIG. 7 is a time chart showing the assist torque correction logic when the lane keeping torque and the steering torque are in the same direction. At time t1, the driver starts steering input in the same direction as the lane keeping torque. Is corrected in the decreasing direction. At this time, since the lane keeping torque is in the same direction as the steering torque input, the motor output is increased and the steering torque input is smaller than that without the lane keeping torque. The actual driver steering torque (= steering reaction force) has a sufficient reaction force due to the correction of the assist torque as compared to the case without correction.
時点t2では、操舵トルクがしきい値を超えたため、操舵介入判断により、車線維持制御を終了し、時点t3では、車線維持トルクがゼロとなるが、操舵トルクは、アシストトルクの補正によって補正なしに比べ十分に立ち上がっているため、車線維持制御終了に伴う操舵トルクの変動が抑制される。 At time t2, the steering torque has exceeded the threshold value, so the lane keeping control is terminated by the steering intervention determination. At time t3, the lane keeping torque becomes zero, but the steering torque is not corrected by correcting the assist torque. Therefore, the fluctuation of the steering torque accompanying the end of the lane keeping control is suppressed.
図8は、車線維持トルクと操舵トルクの方向が不一致の場合のアシストトルク補正ロジックを示すタイムチャートであり、時点t1では、車線維持トルクと異なる方向に運転者が操舵入力を開始したため、アシストトルクを増加させる補正が行われる。このとき、車線維持トルクは操舵トルク入力と逆方向であるため、車線維持トルクなしの場合よりもモータ出力が下がり、操舵トルク入力は大きくなる。そして、実際の運転者操舵トルクは、アシストトルクの補正によって、補正なしの場合と比べて小さくなり、適度な操舵反力が得られる。 FIG. 8 is a time chart showing the assist torque correction logic when the direction of the lane keeping torque and the steering torque do not match. At time t1, the driver starts the steering input in a direction different from the lane keeping torque. Correction to increase the value is performed. At this time, since the lane keeping torque is in the opposite direction to the steering torque input, the motor output decreases and the steering torque input becomes larger than in the case without the lane keeping torque. Then, the actual driver steering torque is reduced by the correction of the assist torque as compared with the case without the correction, and an appropriate steering reaction force can be obtained.
時点t2では、操舵トルクがしきい値を超えたため、操舵介入判断により、車線維持制御を終了し、時点t3では、車線維持トルクがゼロとなるが、操舵トルクは、アシストトルクの補正によって補正なしに比べ、車線維持制御終了に伴う操舵トルク抜けが抑制される。 At time t2, the steering torque has exceeded the threshold value, so the lane keeping control is terminated by the steering intervention determination. At time t3, the lane keeping torque becomes zero, but the steering torque is not corrected by correcting the assist torque. As compared with, steering torque loss due to the end of the lane keeping control is suppressed.
[アシストトルク補正作用]
図9は、実施例1のアシストトルク補正作用を示すタイムチャートであり、時点t1では、車線維持トルクと同方向に運転者が操舵入力を開始するが、アシストトルクは、操舵トルクの微分値に応じた逆アシストトルクの作用により、ハンドル1を重くする方向へ出力される。このとき、車線維持トルクは操舵トルク入力と同方向であるため、車線維持トルクなしの場合よりもモータ出力が立ち上がり、操舵トルク入力は小さくなる。そして、実際の運転者操舵トルクは、アシストトルクの補正によって、補正なしの場合と比べて十分な反力が立ち上がっている。
[Assist torque correction]
FIG. 9 is a time chart showing the assist torque correction operation of the first embodiment. At time t1, the driver starts steering input in the same direction as the lane keeping torque, but the assist torque is expressed as a differential value of the steering torque. Due to the action of the corresponding reverse assist torque, the
時点t2では、操舵トルクがしきい値を超えたため、操舵介入判断により、車線維持制御を終了し、時点t3では、車線維持トルクがゼロとなるが、操舵トルクは、アシストトルクの補正によって補正なしに比べて十分に立ち上がっているため、車線維持制御終了に伴う操舵トルクの変動を抑制することができる。また、操舵介入前の車線維持制御の性能を落とすことなく、運転者に適切な操舵反力を与えることができる。 At time t2, the steering torque has exceeded the threshold value, so the lane keeping control is terminated by the steering intervention determination. At time t3, the lane keeping torque becomes zero, but the steering torque is not corrected by correcting the assist torque. Therefore, the fluctuation of the steering torque accompanying the end of the lane keeping control can be suppressed. Further, an appropriate steering reaction force can be given to the driver without degrading the performance of the lane keeping control before the steering intervention.
[実施例1の変形例]
実施例1では、逆アシストトルク演算部8dにおいて、操舵トルクTqの微分値に比例する逆アシストトルクTraを算出したが、操舵トルクTqが中立位置付近でアシストトルクを出力しないトルク不感帯以上、かつ、ゼロ付近の第1設定トルク以下である場合に、操舵トルクに応じた逆アシストトルクを付与する構成としてもよい。
[Modification of Example 1]
In the first embodiment, the reverse assist
すなわち、この変形例では、操舵トルクTqがトルク不感帯以上、かつ、第1設定トルク以下の場合、操舵トルクに応じて操舵反力を発生させるため、操舵トルクがゼロとなるまで操舵反力の方向が変化しない。よって、運転者に違和感を与える中立位置での操舵反力方向の変動を防止できる。 That is, in this modification, when the steering torque Tq is equal to or greater than the torque dead zone and equal to or less than the first set torque, the steering reaction force is generated according to the steering torque. Therefore, the direction of the steering reaction force until the steering torque becomes zero. Does not change. Therefore, it is possible to prevent a change in the steering reaction force direction at the neutral position that gives the driver a sense of incongruity.
図10は、この変形例を適用した車線維持支援装置において、車線維持トルクと操舵トルクの方向が不一致の場合のアシストトルク補正作用を示すタイムチャートであり、時点t1では、車線維持トルクと異なる方向に運転者が操舵入力を開始したため、アシストトルクを増加させる補正が行われる。このとき、車線維持トルクは操舵トルク入力と逆方向であるため、車線維持トルクなしの場合よりもモータ出力が下がり、操舵トルク入力は大きくなる。そして、実際の運転者操舵トルクは、アシストトルクの補正によって、補正なしの場合と比べて小さくなり、適度な操舵反力が得られる。 FIG. 10 is a time chart showing an assist torque correction action when the directions of the lane keeping torque and the steering torque do not coincide with each other in the lane keeping assist device to which this modification is applied. At time t1, the direction is different from the lane keeping torque. Since the driver has started steering input, correction for increasing the assist torque is performed. At this time, since the lane maintaining torque is in the opposite direction to the steering torque input, the motor output decreases and the steering torque input increases compared to the case without the lane maintaining torque. Then, the actual driver steering torque is reduced by the correction of the assist torque as compared with the case without the correction, and an appropriate steering reaction force can be obtained.
時点t2では、操舵トルクがしきい値を超えたため、操舵介入判断により、車線維持制御を終了し、時点t3では、車線維持トルクがゼロとなるが、アシストトルクの補正によって補正なしに比べ、車線維持制御終了に伴う操舵トルクの急減、すなわち、操舵トルク抜けが抑制されている。また、操舵介入前の車線維持制御の性能を落とすことなく、運転者に適切な操舵反力を与えることができる。 At time t2, the steering torque has exceeded the threshold value, so the lane keeping control is terminated by the steering intervention judgment, and at time t3, the lane keeping torque becomes zero, but the lane keeping torque is corrected by the assist torque correction, compared with the case where there is no correction. The sudden decrease of the steering torque accompanying the end of the maintenance control, that is, the steering torque loss is suppressed. Further, an appropriate steering reaction force can be given to the driver without degrading the performance of the lane keeping control before the steering intervention.
次に、効果を説明する。
実施例1の車線維持支援装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
Next, the effect will be described.
The lane keeping assist device according to the first embodiment has the following effects.
(1) 前輪11,11を転舵するラックギア10に対し、車線との位置関係に基づいて車両を車線に維持する車線維持トルクTsupと、運転者の操舵トルクTqに基づいて操舵を補助するアシストトルクとを付与する車線維持支援装置において、車線維持トルクTsupの方向と操舵トルクTqの方向との関係に基づいて、アシストトルクを補正するアシストトルク補正演算部8cを設けた。これにより、車線維持制御中に運転者の操舵介入がなされたとき、操舵方向やタイミングにかかわらず、適切なアシストトルクを生成し、運転者に与える違和感を防止できる。
(1) Assist for assisting steering with respect to the
(2) アシストトルク補正演算部8cは、車線維持トルクTsupの方向と操舵トルクTqの方向とが同じ場合、アシストトルクを減少させる方向へ補正するため、従来は不足していた転舵時の操舵反力を適切な値へ近づけることができる。さらに、操舵介入判断により車線維持トルクTsupを抑制した際の操舵反力の変動を抑制でき、車線維持制御からアシスト制御へとなめらかに移行することができる。
(2) When the direction of the lane keeping torque Tsup and the direction of the steering torque Tq are the same, the assist torque
(3) アシストトルク補正演算部8cは、車線維持トルクTsupの方向と操舵トルクTqの方向とが異なる場合、アシストトルクを増加させる方向へ補正するため、従来は操舵に対して過大であった操舵反力を適切な値へ近づけることができる。さらに、操舵介入により車線維持トルクTsupを抑制した際の操舵反力の抜けを抑制でき、車線維持制御からアシスト制御へとなめらかに移行することができる。
(3) When the direction of the lane keeping torque Tsup is different from the direction of the steering torque Tq, the assist torque
(4) 操舵トルクを増加させる方向へ逆アシストトルクTraを付与する逆アシストトルク演算部8dを設け、アシストトルク補正演算部8cは、逆アシストトルクTraを補正するため、操舵介入前の車線維持制御の性能を落とすことなく、運転者に適切な操舵反力を与えることができる。
(4) A reverse assist
実施例2は、実施例1の逆アシストトルク演算を、トルク値に比例した値で演算し、トルク補正ゲイン算出部の入力に操舵速度ωを追加した例である。 The second embodiment is an example in which the reverse assist torque calculation of the first embodiment is calculated with a value proportional to the torque value, and the steering speed ω is added to the input of the torque correction gain calculation unit.
まず、構成を説明する。
図11は、実施例2のEPSコントローラ8の制御ブロック図であり、アシストトルク補正演算部8cは、操舵トルクTqを1次のローパスフィルタに通過させ、車速Vに応じたゲインを乗算することで、逆アシストトルク値Traを算出する。一方、トルク補正ゲイン演算部8eでは、トルク方向d、車線維持トルクTsup、および車線維持制御実施フラグFsupに加え、操舵速度ωも入力とし、操舵トルク方向と車線維持トルク方向の組み合わせと操舵速度ωの値とによって、トルク補正ゲインGtを算出する。
First, the configuration will be described.
FIG. 11 is a control block diagram of the
[トルク補正ゲイン演算制御処理]
図12は、実施例2のトルク補正ゲイン演算部8eで実行される、トルク補正ゲイン演算制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、図3に示した実施例1と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
[Torque correction gain calculation control processing]
FIG. 12 is a flowchart showing a flow of torque correction gain calculation control processing executed by the torque correction
ステップS11では、操舵トルク方向d、車線維持制御実施フラグFsup、車線維持トルクTsup、操舵速度ωを読み込み、ステップS2へ移行する。 In step S11, the steering torque direction d, the lane keeping control execution flag Fsup, the lane keeping torque Tsup, and the steering speed ω are read, and the process proceeds to step S2.
ステップS12では、操舵速度ωの方向は操舵トルク方向dの方向と同じか否かを判定する。YESの場合にはステップS13へ移行し、NOの場合にはステップS8へ移行する。 In step S12, it is determined whether or not the direction of the steering speed ω is the same as the direction of the steering torque direction d. If YES, the process proceeds to step S13. If NO, the process proceeds to step S8.
ステップS13では、操舵速度ωの方向は所定値以上であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS7へ移行し、NOの場合にはステップS8へ移行する。ここで、所定値は、保舵時、微小操舵時の転舵速度を示す値とし、例えば、5deg/sとする。 In step S13, it is determined whether or not the direction of the steering speed ω is equal to or greater than a predetermined value. If YES, the process proceeds to step S7, and if NO, the process proceeds to step S8. Here, the predetermined value is a value indicating the turning speed at the time of steering and at the time of minute steering, for example, 5 deg / s.
次に、作用を説明する。
[アシストトルク補正作用]
実施例2では、車線維持トルクTsupの方向と操舵トルクTqの方向とが異なる場合、操舵速度ωが所定値(5deg/s)以上のときにのみ、逆アシストトルクTraの補正を行う。すなわち、図12のフローチャートにおいて、ステップS11→ステップS2→ステップS3→ステップS5→ステップS12、または、ステップS11→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS12へと進む。続いて、ステップS12において、操舵速度ωの方向が操舵トルク方向dと同じ方向である場合、ステップS13へと進み、ωの絶対値が所定値(5deg/s)以上である場合、ステップS7へと進み、トルク補正ゲインGtが-0.2とされる。
Next, the operation will be described.
[Assist torque correction]
In the second embodiment, when the direction of the lane keeping torque Tsup is different from the direction of the steering torque Tq, the reverse assist torque Tra is corrected only when the steering speed ω is equal to or higher than a predetermined value (5 deg / s). That is, in the flowchart of FIG. 12, the process proceeds from step S11 → step S2 → step S3 → step S5 → step S12 or step S11 → step S2 → step S3 → step S4 → step S12. Subsequently, in step S12, if the direction of the steering speed ω is the same direction as the steering torque direction d, the process proceeds to step S13, and if the absolute value of ω is equal to or greater than a predetermined value (5 deg / s), the process proceeds to step S7. The torque correction gain Gt is set to -0.2.
図13は、運転者に車線変更の意志が有る場合のアシストトルク補正作用を示すタイムチャートである。運転者に車線変更の意志が有る場合、例えば、ハンドルの切り込み時等には、操舵時のトルク変動を抑制することが望ましい。実施例2では、操舵トルクの傾き→大、操舵速度ω≧所定値(5deg/s)、操舵トルク→大、に基づいて車線変更の意志有りと判定しており、時点t1で運転者の操舵開始後、操舵介入判断中の時点t2で操舵速度ωが所定値以上となった場合には、操舵トルクの変化量に対してアシストトルクの補正量を増加させることで、時点t3の車線維持制御を終了する前後における操舵力変動を抑制することができる。 FIG. 13 is a time chart showing the assist torque correction action when the driver is willing to change lanes. When the driver intends to change lanes, it is desirable to suppress torque fluctuation during steering, for example, when the steering wheel is cut. In the second embodiment, it is determined that there is an intention to change the lane based on the inclination of the steering torque → high, the steering speed ω ≧ predetermined value (5 deg / s), the steering torque → high, and the driver's steering at time t1 If the steering speed ω becomes equal to or greater than the predetermined value at time t2 during steering intervention determination after starting, the lane keeping control at time t3 is increased by increasing the assist torque correction amount relative to the steering torque change amount. Steering force fluctuation before and after ending can be suppressed.
図14は、保舵時のアシストトルク補正作用を示すタイムチャートである。運転者に車線変更の意志がない保舵時では、できるだけレーンキープ能力を維持するのが望ましい。実施例2では、操舵トルクの傾き→小、操舵速度ω<所定値(5deg/s)、操舵トルク→小、に基づいて車線変更の意志なしと判定しており、時点t1〜時点t2の操舵介入判断中に、操舵トルクが変動した際、操舵速度ωが所定値以上とならない場合には、アシストトルクの補正を実施しないため、車線維持トルクが保たれ、車線維持制御によるレーンキープ能力を維持することができる。 FIG. 14 is a time chart showing the assist torque correction action during steering. It is desirable to maintain the lane keeping ability as much as possible at the time of steering while the driver does not intend to change lanes. In the second embodiment, it is determined that there is no intention to change the lane based on the inclination of the steering torque → small, the steering speed ω <predetermined value (5 deg / s), and the steering torque → small, and the steering from time t1 to time t2 is determined. When the steering torque fluctuates during intervention judgment, if the steering speed ω does not exceed the predetermined value, the assist torque is not corrected, so the lane keeping torque is maintained and the lane keeping ability is maintained by the lane keeping control. can do.
次に、効果を説明する。
実施例2の車線維持支援装置にあっては、以下の効果を奏する。
Next, the effect will be described.
The lane keeping assist device of the second embodiment has the following effects.
(5) アシストトルク補正演算部8cは、車線維持トルクTsupの方向と操舵トルクTqの方向dとが異なる場合、ハンドル操舵速度ωが所定値(5deg/s)以上のときにのみ、アシストトルクの補正を行うため、保舵時等、微小なトルクが入る場合の、車線維持制御の能力低下を防止することができる。
(5) When the direction of the lane keeping torque Tsup is different from the direction d of the steering torque Tq, the assist torque
実施例3は、実施例1のトルク補正ゲイン演算を、車線維持トルクTsupに応じて変化させた例である。 The third embodiment is an example in which the torque correction gain calculation of the first embodiment is changed according to the lane keeping torque Tsup.
まず、構成を説明する。
図15は、実施例3のEPSコントローラ8の制御ブロック図であり、アシストトルク補正演算部8cでは、逆アシストトルクTraと、トルク補正ゲイン演算部8eで算出されたトルク補正ゲインGtを掛け合わせることで、アシスト補正トルクTrevを算出する。
First, the configuration will be described.
FIG. 15 is a control block diagram of the
トルク補正ゲイン演算部8eでは、トルク方向dと、車線維持トルクTsupの方向および大きさによって、図16に示すようなゲインマップに従い、トルク補正ゲインGtを算出する。
The torque correction
図16(a)は、車線維持トルクと運転者による操舵トルクの向きが一致する場合の車線維持トルクに応じたトルク補正ゲインマップであり、一致する場合は、操舵反力を増加させる必要があるため、1.0〜2.0の範囲内で、車線維持トルクが大きいほどトルク補正ゲインを高くする。 FIG. 16 (a) is a torque correction gain map according to the lane keeping torque when the lane keeping torque and the direction of the steering torque by the driver coincide with each other. If they coincide, it is necessary to increase the steering reaction force. Therefore, within the range of 1.0 to 2.0, the torque correction gain is increased as the lane keeping torque is increased.
図16(b)は、車線維持トルクと運転者による操舵トルクの向きが一致しない場合の車線維持トルクに応じたトルク補正ゲインマップであり、一致しない場合は、操舵反力を減らす必要があるため、-1.0〜1.0の範囲内で、車線維持トルクが大きいほどトルク補正ゲインを低くする。 FIG. 16B is a torque correction gain map according to the lane keeping torque when the lane keeping torque and the direction of the steering torque by the driver do not coincide. If they do not coincide, it is necessary to reduce the steering reaction force. In the range of -1.0 to 1.0, the torque correction gain is decreased as the lane keeping torque increases.
[トルク補正ゲイン演算制御処理]
図17は、実施例3のトルク補正ゲイン演算部8eで実行される、トルク補正ゲイン演算制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、図3に示した実施例1と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
[Torque correction gain calculation control processing]
FIG. 17 is a flowchart showing the flow of torque correction gain calculation control processing executed by the torque correction
ステップS21では、ステップS1で読み込んだ車線維持トルクTsupから、図16(a)のトルク補正ゲインマップを参照してトルク補正ゲインGtを算出し、ステップS9へ移行する。 In step S21, the torque correction gain Gt is calculated from the lane keeping torque Tsup read in step S1 with reference to the torque correction gain map of FIG. 16A, and the process proceeds to step S9.
ステップS22では、ステップS1で読み込んだ車線維持トルクTsupから、図16(b)のトルク補正ゲインマップを参照してトルク補正ゲインGtを算出し、ステップS9へ移行する。 In step S22, the torque correction gain Gt is calculated from the lane maintaining torque Tsup read in step S1 with reference to the torque correction gain map of FIG. 16B, and the process proceeds to step S9.
次に、作用を説明する。
[アシストトルク補正作用]
実施例3では、車線維持トルクTsupの大きさに応じてトルク補正ゲインGtの大きさを変更する。
Next, the operation will be described.
[Assist torque correction]
In the third embodiment, the magnitude of the torque correction gain Gt is changed according to the magnitude of the lane keeping torque Tsup.
車線維持トルクと運転者による操舵トルクの向きが一致する場合には、図17のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS21、または、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS5→ステップS21へと進み、ステップS21では、車線維持トルクTsupが大きいほどトルク補正ゲインGtを高くする。 If the lane keeping torque and the direction of the steering torque by the driver coincide with each other, in the flowchart of FIG. 17, in step S1, step S2, step S3, step S4, step S21, or step S1, step S2, step S3, The process proceeds from step S5 to step S21. In step S21, the torque correction gain Gt is increased as the lane keeping torque Tsup increases.
車線維持トルクと運転者による操舵トルクの向きが一致しない場合には、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS5→ステップS22、またはステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS22へと進み、ステップS22では、車線維持トルクTsupが大きいほどトルク補正ゲインGtを低くする。 If the direction of the lane keeping torque and the steering torque by the driver do not match, go to Step S1, Step S2, Step S3, Step S5, Step S22, or Step S1, Step S2, Step S3, Step S4, Step S22 In step S22, the torque correction gain Gt is lowered as the lane keeping torque Tsup increases.
図18は、車線維持トルクと操舵トルクの向きが一致する場合のアシストトルク補正作用を示すタイムチャートであり、時点t1では、車線維持トルクと同方向に運転者が操舵入力を開始するため、逆アシストトルクの作用によりハンドル1を重くする方向へアシストトルクが補正され、補正なしの場合と比べて十分な反力の立ち上がりが得られると共に、車線維持制御終了(時点t2)前後において、車線維持トルクをゼロとする際の操舵力変動が抑制されている。また、実施例2では、時点t1から時点t2の間、車線維持トルクが大きいほどハンドル1を重くする方向へアシストトルクが補正されるため、車線維持トルクの大小によって変化する路面反力を操舵反力へと適正に反映させることができ、より自然な操舵感を得ることができる。
FIG. 18 is a time chart showing the assist torque correction action when the lane keeping torque and the steering torque are in the same direction. At time t1, the driver starts steering input in the same direction as the lane keeping torque. The assist torque is corrected in the direction in which the
次に、効果を説明する。
実施例3の車線維持支援装置にあっては、以下の効果を奏する。
Next, the effect will be described.
The lane keeping assist device of
(6) アシストトルク補正演算部8cは、アシストトルクの補正量を車線維持トルクTsupの大きさに応じて変更するため、車線維持トルクTsupの大小によって変化する路面反力を操舵反力へと適正に反映させることができ、より自然な操舵感を得ることができる。
(6) Since the assist torque
実施例4は、実施例2のトルク補正ゲイン演算部8eを、操舵トルクTqと、車線維持制御実施フラグFsup、車線維持トルクTsup、逆アシストトルクTra、基本アシストトルクTaに応じて変化させた例である。
In the fourth embodiment, the torque correction
まず、構成を説明する。
図19は、実施例4のEPSコントローラ8の制御ブロック図であり、実施例4では、操舵トルク方向と車線維持トルク方向が一致する場合には、モータトルク指令値Ta'が車線維持トルクTsupと等しくなるように、アシスト補正トルクTrevを算出する。
First, the configuration will be described.
FIG. 19 is a control block diagram of the
すなわち、
(操舵トルク+基本アシストトルク)+車線維持トルク−補正トルク=車線維持トルク
Ta'=(Ta+Tq)+Tsup−Trev=Tsup,Trev=Ta+Tq
Trev=Tra(逆アシストトルク)×Gt(トルク補正ゲイン)より、
Gt=(Tq+Ta)/Tra
となるように演算を行う。
That is,
(Steering torque + Basic assist torque) + Lane maintenance torque-Correction torque = Lane maintenance torque
Ta '= (Ta + Tq) + Tsup-Trev = Tsup, Trev = Ta + Tq
From Trev = Tra (reverse assist torque) x Gt (torque correction gain)
Gt = (Tq + Ta) / Tra
The operation is performed so that
[トルク補正ゲイン演算制御処理]
図20は、実施例4のトルク補正ゲイン演算部8eで実行される、トルク補正ゲイン演算制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、図3に示した実施例1と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
[Torque correction gain calculation control processing]
FIG. 20 is a flowchart showing the flow of torque correction gain calculation control processing executed by the torque correction
ステップS31では、操舵トルク方向d、操舵トルクTq、基本アシストトルクTa、車線維持トルクTsup、逆アシストトルクTra、車線維持制御実施フラグFsupを読み込み、ステップS2へ移行する。 In step S31, the steering torque direction d, the steering torque Tq, the basic assist torque Ta, the lane keeping torque Tsup, the reverse assist torque Tra, and the lane keeping control execution flag Fsup are read, and the process proceeds to step S2.
ステップS32では、ステップS31で読み込んだ操舵トルクTq、基本アシストトルクTa、逆アシストトルクTraから、Gt=(Tq+Ta)/Traの式を用いてトルク補正ゲインGtを演算し、ステップS9へ移行する。 In step S32, a torque correction gain Gt is calculated from the steering torque Tq, basic assist torque Ta, and reverse assist torque Tra read in step S31 using the equation Gt = (Tq + Ta) / Tra, and the process proceeds to step S9.
次に、作用を説明する。
[アシストトルク補正作用]
実施例4では、車線維持トルクTsupとトルク方向dとが同じ方向である場合、車線維持トルクTsupが変化しないように逆アシストトルクTraを補正する。すなわち、図20のフローチャートにおいて、ステップS31→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS32、または、ステップS31→ステップS2→ステップS3→ステップS5→ステップS32へと進み、ステップS32では、車線維持トルクTsupが不変となるようにトルク補正ゲインGtが設定される。
Next, the operation will be described.
[Assist torque correction]
In the fourth embodiment, when the lane keeping torque Tsup and the torque direction d are the same direction, the reverse assist torque Tra is corrected so that the lane keeping torque Tsup does not change. That is, in the flowchart of FIG. 20, the process proceeds from step S31 → step S2 → step S3 → step S4 → step S32 or step S31 → step S2 → step S3 → step S5 → step S32. The torque correction gain Gt is set so that Tsup remains unchanged.
図21は、車線維持トルクと操舵トルクの向きが一致する場合のアシストトルク補正作用を示すタイムチャートであり、時点t1では、車線維持トルクと同方向に運転者が操舵入力を開始するため、ハンドル1を重くする方向へアシストトルクが補正される。このとき、実施例3では、システム全体の車線維持トルクが変化しないよう、操舵トルクが増大する分だけアシストトルクを小さく、すなわち、操舵トルク+アシスト量+アシストトルク補正量=0となるように、アシストトルクが補正される。よって、時点t1〜t2の操舵介入判断時において、車線維持制御によるレーンキープ能力を維持しつつ、車線維持制御からアシスト制御へとなめらかに移行することができる。 FIG. 21 is a time chart showing the assist torque correction action when the lane keeping torque and the steering torque are in the same direction. At time t1, the driver starts steering input in the same direction as the lane keeping torque. The assist torque is corrected in the direction of increasing 1. At this time, in the third embodiment, the assist torque is reduced by an amount corresponding to the increase of the steering torque so that the lane keeping torque of the entire system does not change, that is, the steering torque + the assist amount + the assist torque correction amount = 0. The assist torque is corrected. Therefore, at the time of steering intervention determination at time points t1 to t2, it is possible to smoothly shift from the lane keeping control to the assist control while maintaining the lane keeping ability by the lane keeping control.
次に、効果を説明する。
実施例4の車線維持支援装置にあっては、以下の効果を奏する。
Next, the effect will be described.
The lane keeping assist device according to the fourth embodiment has the following effects.
(7) アシストトルク補正演算部8cは、車線維持トルクTsupの方向と操舵トルクTqの方向とが同じ場合、車線維持トルクTsupが変化しないようにアシストトルクを補正するため、車線維持制御の能力を維持しつつ、適切な操舵反力を得ることができる。
(7) When the direction of the lane keeping torque Tsup is the same as the direction of the steering torque Tq, the assist torque
実施例5は、実施例1のアシストトルク補正演算部8cに、操舵トルク微分値Tq'と、車線維持制御実施フラグFsupを入力としたトルク補正実施判定部8gを設けた例である。
The fifth embodiment is an example in which the assist torque
まず、構成を説明する。
図22は、実施例5のEPSコントローラ8の制御ブロック図であり、トルク補正実施判定部8gは、車線維持制御実施フラグFsupがONになった瞬間に補正開始(ON)とし、車線維持制御実施フラグFsupがOFF、かつ、操舵トルク変化の方向が変わった場合に補正終了(OFF)するような、トルク補正実施フラグFjudgを出力する。
First, the configuration will be described.
FIG. 22 is a control block diagram of the
トルク補正ゲイン演算部8eは、トルク補正実施フラグFjudgに従い、トルク補正実施フラグFjudgがOFFの場合には補正を行わず、トルク補正実施フラグFjudgがONの場合にはトルク補正ゲインGtを逆アシストトルクTraに積算してアシストトルクを補正する。
According to the torque correction execution flag Fjudg, the torque correction
[トルク補正実施フラグ出力制御処理]
図23は、実施例5のトルク補正実施判定部8gで実行される、トルク補正実施フラグ出力制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
[Torque correction execution flag output control processing]
FIG. 23 is a flowchart illustrating the flow of torque correction execution flag output control processing executed by the torque correction
ステップS51では、トルク補正実施フラグFjudg、トルク微分方向反転フラグFrev、旧トルク微分方向反転フラグFrev_pre、旧操舵トルク微分値Tq'preをそれぞれ初期化し、ステップS52へ移行する。 In step S51, a torque correction execution flag Fjudg, a torque differential direction inversion flag Frev, an old torque differential direction inversion flag Frev_pre, and an old steering torque differential value Tq′pre are initialized, and the process proceeds to step S52.
ステップS52では、操舵トルク微分値Tq'、車線維持制御実施フラグFsupを読み込み、ステップS53へ移行する。 In step S52, the steering torque differential value Tq ′ and the lane keeping control execution flag Fsup are read, and the process proceeds to step S53.
ステップS53では、ステップS52で読み込んだ操舵トルク微分値Tq'と旧操舵トルク微分値Tq'preとを比較し、Tq'×Tq'pre<0であるか否かに基づいて、操舵方向が変化しているか否かを判定する。YESの場合にはステップS54へ移行し、NOの場合にはステップS56へ移行する。 In step S53, the steering torque differential value Tq ′ read in step S52 is compared with the old steering torque differential value Tq′pre, and the steering direction changes based on whether Tq ′ × Tq′pre <0. It is determined whether or not. If YES, the process moves to step S54, and if NO, the process moves to step S56.
ステップS54では、Frev_pre=Frevとして旧トルク微分方向反転フラグを更新し、ステップS55へ移行する。 In step S54, the old torque differential direction inversion flag is updated with Frev_pre = Frev, and the process proceeds to step S55.
ステップS55では、トルク微分方向反転フラグFrevを反転し、ステップS57へ移行する。 In step S55, the torque differential direction inversion flag Frev is inverted, and the process proceeds to step S57.
ステップS56では、トルク微分方向反転フラグFrevの前回値をキープし、ステップS57へ移行する。 In step S56, the previous value of the torque differential direction inversion flag Frev is kept, and the process proceeds to step S57.
ステップS57では、ステップS52で読み込んだ車線維持制御実施フラグFsupはONされているか否かを判定する。ONされている場合にはステップS60へ移行し、NOの場合にはステップS58へ移行する。 In step S57, it is determined whether the lane keeping control execution flag Fsup read in step S52 is ON. If it is ON, the process proceeds to step S60. If NO, the process proceeds to step S58.
ステップS58では、トルク補正実施フラグFjudgはONのままであるか否かを判定する。ONの場合にはS59へ移行し、NOの場合にはステップS61へ移行する。 In step S58, it is determined whether or not the torque correction execution flag Fjudg remains ON. If it is ON, the process proceeds to S59, and if it is NO, the process proceeds to Step S61.
ステップS59では、トルク微分方向反転フラグFrevは前回値と変わっているか否かを判定する。YESの場合にはステップS61へ移行し、NOの場合にはステップS60へ移行する。 In step S59, it is determined whether or not the torque differential direction reversal flag Frev has changed from the previous value. If YES, the process proceeds to step S61, and if NO, the process proceeds to step S60.
ステップS60では、トルク補正実施フラグFjudg=ONとし、ステップS62へ移行する。 In step S60, the torque correction execution flag Fjudg = ON is set, and the process proceeds to step S62.
ステップS61では、トルク補正実施フラグFjudg=OFFとし、ステップS62へ移行する。 In step S61, the torque correction execution flag Fjudg = OFF is set, and the process proceeds to step S62.
ステップS62では、ステップS60またはステップS61で設定されたトルク補正実施フラグFjudgを出力し、ステップS52へ移行する。 In step S62, the torque correction execution flag Fjudg set in step S60 or step S61 is output, and the process proceeds to step S52.
[トルク補正ゲイン演算制御処理]
図24は、実施例5のトルク補正ゲイン演算部8eで実行される、トルク補正ゲイン演算制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。このフローチャートは、トルク補正実施フラグFjudgがONされている間、所定の演算周期で繰り返し実施される。なお、図3に示した実施例1と同じ処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
[Torque correction gain calculation control processing]
FIG. 24 is a flowchart showing the flow of torque correction gain calculation control processing executed by the torque correction
ステップS41では、操舵トルク方向d、車線維持トルクTsupを読み込み、ステップS3へ移行する。 In step S41, the steering torque direction d and the lane keeping torque Tsup are read, and the process proceeds to step S3.
次に、作用を説明する。
[車線維持制御終了後のアシストトルク補正作用]
実施例5では、車線維持制御中に運転者の操舵介入がなされた場合、操舵トルクがしきい値以上となって車線維持制御を終了した場合であっても、操舵トルク変化の方向が変わるまでの間は、アシストトルクの補正を継続する。
Next, the operation will be described.
[Assist torque correction after lane keeping control]
In the fifth embodiment, when the driver's steering intervention is performed during the lane keeping control, even if the steering torque becomes equal to or greater than the threshold value and the lane keeping control is terminated, the direction of the steering torque change is changed. During this period, the assist torque correction is continued.
すなわち、図23のフローチャートにおいて、運転者の操舵が開始した場合、ステップS51→ステップS52→ステップS53→ステップS56→ステップS57→ステップS60へと進み、ステップS60では、トルク補正実施フラグFjudgがONされるため、車線維持制御を終了するまでの間、ステップS52→ステップS53→ステップS56→ステップS57→ステップS60→ステップS62へと進む流れが繰り返され、アシストトルクの補正が開始される。 That is, in the flowchart of FIG. 23, when the driver starts steering, the process proceeds from step S51 → step S52 → step S53 → step S56 → step S57 → step S60, and in step S60, the torque correction execution flag Fjudg is turned on. Therefore, until the lane keeping control is finished, the flow of steps S52 → step S53 → step S56 → step S57 → step S60 → step S62 is repeated, and the correction of the assist torque is started.
操舵介入判断により車線維持制御を終了した場合には、ステップS59においてトルク微分方向反転フラグFrevが反転するまでの間、ステップS52→ステップS53→ステップS56→ステップS57→ステップS58→ステップS59→ステップS60→ステップS62へと進む流れが繰り返されるため、アシストトルクの補正は継続して実施される。 When the lane keeping control is terminated by the steering intervention determination, the step S52 → the step S53 → the step S56 → the step S57 → the step S58 → the step S59 → the step S60 until the torque differential direction reversal flag Frev is reversed in the step S59. → Since the process of proceeding to step S62 is repeated, the assist torque is continuously corrected.
操舵トルク変化の方向が変化した場合は、ステップS52→ステップS53→ステップS54→ステップS55→ステップS57→ステップS58→ステップS59→ステップS61へと進み、ステップS61では、トルク補正実施フラグFjudgがOFFされるため、アシストトルクの補正を終了する。 If the direction of change in steering torque has changed, the process proceeds from step S52 → step S53 → step S54 → step S55 → step S57 → step S58 → step S59 → step S61. In step S61, the torque correction execution flag Fjudg is turned off. Therefore, the correction of the assist torque is finished.
図25は、実施例5の比較例として、車線維持制御終了と同時にアシストトルク補正を終了した場合の操舵力変動を示すタイムチャートである。時点t1の操舵介入によりアシストトルクの補正を開始した後、時点t2の車線維持制御終了と同時にアシストトルクの補正を終了した場合、アシストトルク補正量がゼロとなる時点t3の前後でアシスト補正量が急変するため、操舵反力変動が発生する。 FIG. 25 is a time chart showing the steering force fluctuation when the assist torque correction is completed simultaneously with the end of the lane keeping control as a comparative example of the fifth embodiment. After starting assist torque correction by steering intervention at time t1, if assist torque correction is completed at the same time as lane maintenance control at time t2, the assist correction amount is around before time t3 when the assist torque correction amount becomes zero. Because of sudden change, steering reaction force fluctuation occurs.
これに対し、実施例5では、図26に示すように、時点t2で操舵介入判断がなされ、時点t3で車線維持トルクがゼロとなった後であっても、時点t4でトルク微分方向が反転するまでの間は、ハンドル1を重くする方向へアシストトルクが補正される。これにより、アシストトルクの補正終了前後におけるトルク変動を抑制することができる。
On the other hand, in the fifth embodiment, as shown in FIG. 26, the steering intervention determination is made at time t2, and the torque differentiation direction is reversed at time t4 even after the lane keeping torque becomes zero at time t3. In the meantime, the assist torque is corrected in the direction in which the
次に、効果を説明する。
実施例5の車線維持支援装置にあっては、以下の効果を奏する。
Next, the effect will be described.
The lane keeping assist device according to the fifth embodiment has the following effects.
(8) アシストトルク補正演算部8cは、車線維持制御の終了後、運転者の操舵トルク変化の方向が反転するまでの間、アシストトルクの補正を継続するため、アシストトルクの補正終了前後における操舵反力の変動を抑制することができる。
(8) Since the assist torque
(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1〜5に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例1から5に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
(Other examples)
As mentioned above, although the best form for implementing this invention was demonstrated based on Examples 1-5, the specific structure of this invention is not limited to Examples 1-5, The invention of Design changes and the like within a range that does not depart from the gist are also included in the present invention.
例えば、実施例1〜5では、車線維持トルクを発生させるアクチュエータと、アシストトルクを発生させるアクチュエータを同一のモータ3としたが、それぞれ別のアクチュエータを用いた構成としてもよい。
For example, in the first to fifth embodiments, the actuator that generates the lane keeping torque and the actuator that generates the assist torque are the
実施例1では、トルク補正ゲインGtを逆アシストトルクTraに掛けたが、逆アシストトルク演算部8dの車速ゲインおよび角速度ゲインそのものを、トルク方向によって変化させても同じ効果を得ることができる。
In the first embodiment, the torque correction gain Gt is multiplied by the reverse assist torque Tra. However, the same effect can be obtained by changing the vehicle speed gain and the angular speed gain of the reverse assist
1 ハンドル
2 トルクセンサ
3 アシストモータ
3a 減速機
4 モータ位置センサ
5 カメラ
6 ヨーレートセンサ
7 車速センサ
8 コントローラ
8a 基本アシスト指令値演算部
8b 車線維持トルク演算部
8c アシストトルク補正演算部
8d 逆アシストトルク演算部
8e トルク補正ゲイン演算部
8f モータ制御部
8g トルク補正実施判定部
9 操舵軸
10 ラックギア
11,11 前輪
DESCRIPTION OF
Claims (7)
車線との位置関係に基づいて車両を車線中央付近に維持する車線維持トルクを演算する車線維持トルク演算手段と、
運転者の操舵トルクに基づいて操舵を補助するアシストトルクを演算するアシストトルク演算手段と、
前記車線維持トルクと前記アシストトルクとを加算してトルク指令値を演算するトルク指令値演算手段と、
前記トルク指令値に基づいて前記転舵アクチュエータを駆動するアクチュエータ制御手段と、
前記車線維持トルクの方向と前記操舵トルクの方向とが異なる場合、前記アシストトルクを増加させる方向へ補正するトルク補正手段と、
を備えたことを特徴とする車線維持支援装置。 A steering actuator that applies torque to a steering mechanism that steers steering wheels ;
Lane maintaining torque calculating means for calculating a lane maintaining torque for maintaining the vehicle near the center of the lane based on the positional relationship with the lane ;
An assist torque calculating means for calculating an assist torque for assisting steering based on the steering torque of the driver ;
Torque command value calculating means for calculating a torque command value by adding the lane keeping torque and the assist torque;
Actuator control means for driving the steering actuator based on the torque command value;
Torque correction means for correcting the assist torque in a direction to increase when the direction of the lane keeping torque is different from the direction of the steering torque ;
Lane keeping assist device characterized by comprising a.
前記トルク補正手段は、前記車線維持トルクの方向と前記操舵トルクの方向とが同じ場合、前記アシストトルクを減少させる方向へ補正することを特徴とする車線維持支援装置。 The lane keeping assist device according to claim 1,
The lane keeping assist device according to claim 1, wherein when the direction of the lane keeping torque is the same as the direction of the steering torque, the torque compensating means corrects the assist torque in a direction to decrease the assist torque.
前記操舵トルクの微分値に応じた逆アシストトルクを演算する逆アシストトルク演算手段を設け、
前記トルク指令値演算手段は、前記車線維持トルクと前記アシストトルクとの加算値から前記逆アシストトルクを減算して前記トルク指令値を演算し、
前記トルク補正手段は、前記車線維持トルクの方向と前記操舵トルクの方向とに基づいて前記逆アシストトルクを補正することを特徴とする車線維持支援装置。 In the lane keeping assist device according to claim 1 or 2,
A reverse assist torque calculating means for calculating a reverse assist torque according to a differential value of the steering torque;
The torque command value calculation means calculates the torque command value by subtracting the reverse assist torque from an addition value of the lane keeping torque and the assist torque,
The lane keeping assist device, wherein the torque correcting means corrects the reverse assist torque based on a direction of the lane keeping torque and a direction of the steering torque.
前記トルク補正手段は、前記車線維持トルクの方向と前記操舵トルクの方向とが異なる場合、ハンドル操舵速度が所定値以上のときにのみ、アシストトルクの補正を行うことを特徴とする車線維持支援装置。 The lane keeping assist device according to any one of claims 1 to 3,
The torque correction means corrects the assist torque only when the steering speed of the steering wheel is equal to or higher than a predetermined value when the direction of the lane maintaining torque is different from the direction of the steering torque. .
前記トルク補正手段は、前記アシストトルクの補正量を前記車線維持トルクの大きさに応じて変更することを特徴とする車線維持支援装置。 The lane keeping assist device according to any one of claims 1 to 4,
The lane keeping assist device, wherein the torque correcting means changes a correction amount of the assist torque according to a magnitude of the lane keeping torque.
前記トルク補正手段は、前記車線維持トルクの方向と前記操舵トルクの方向とが同じ場合、前記車線維持トルクが変化しないように前記アシストトルクを補正することを特徴とする車線維持支援装置。 The lane keeping assist device according to any one of claims 1 to 4 ,
The lane keeping assist device, wherein the torque correcting means corrects the assist torque so that the lane keeping torque does not change when the direction of the lane keeping torque and the direction of the steering torque are the same.
前記トルク補正手段は、前記車線維持制御の終了後、運転者の操舵トルク変化の方向が反転するまでの間、前記アシストトルクの補正を継続することを特徴とする車線維持支援装置。 In the lane keeping assist device according to any one of claims 1 to 5 ,
The lane keeping assist device is characterized in that the torque correcting means continues the assist torque correction after the lane keeping control is finished until the direction of the change of the steering torque of the driver is reversed.
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