JP5682840B2 - Steering support device - Google Patents
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Description
本発明は、操舵支援装置に関し、より特定的には、車両のドライバーの操舵力を補助する操舵支援装置に関する。 The present invention relates to a steering assist device, and more particularly to a steering assist device that assists the steering force of a driver of a vehicle.
従来、車両を運転するドライバーの負担を軽減するべく、車両の走行状態に応じてドライバーの操舵力を補助するための補助トルクをステアリングに付与する操舵支援装置が開発されている。このような操舵支援装置の一種として、自車両の位置を当該車線内に維持するように、ステアリングに補助トルクを付与する操舵支援装置が開発されている。このような操舵支援装置は、所謂、LKAシステム(Lane Keeping Assist System)として知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in order to reduce the burden on a driver who drives a vehicle, a steering assist device has been developed that applies an assist torque for assisting the steering force of the driver to the steering according to the traveling state of the vehicle. As one type of such a steering assist device, a steering assist device has been developed that applies an assist torque to the steering so as to maintain the position of the host vehicle in the lane. Such a steering assist device is known as a so-called LKA system (Lane Keeping Assist System).
上記のような操舵支援装置の一例が、特許文献1に開示されている。特許文献1に開示される操舵制御装置は、車両が走行車線の中心を走行するために必要な車両の横方向の目標加速度を算出する。そして、操舵制御装置は、車両の横方向の加速度が当該目標加速度に達するために必要な補助トルクをステアリングに付与する。操舵制御装置は、上述の目標加速度を算出する際に、車両が走行する車線の曲率に基づいたフィードフォワード制御によって当該目標加速度を制御する。また、操舵制御装置は、車両の走行車線の中心線から当該車両までの距離等に基づいたフィードバック制御によって目標加速度を制御する。このようなフィードフォワード制御、およびフィードバック制御によれば、車両が走行車線の中心を当該車線に沿って走行するようステアリングのトルクが制御される。
An example of the steering assist device as described above is disclosed in
なお、上述した操舵支援装置の制御によれば、車両の車線変更中、すなわち、車両が現在の走行車線から意図的に離脱しようとしている際にも、車両を車線中央に戻す方向へ補助トルクが発生してしまう場合がある。そこで、一般的には、上記のような操舵支援装置は、車両に搭載された方向指示器が動作している間、補助トルクの発生を停止する。 According to the control of the steering assist device described above, the auxiliary torque is applied in the direction of returning the vehicle to the center of the lane even when the lane of the vehicle is being changed, that is, when the vehicle is intentionally leaving the current driving lane. May occur. Therefore, in general, the steering assist device as described above stops the generation of the auxiliary torque while the direction indicator mounted on the vehicle is operating.
しかしながら、従来の操舵支援装置の制御処理では、ドライバーにとって補助トルクが必要な状況においても補助トルクの発生が停止してしまう場合があった。 However, in the conventional control process of the steering assist device, the generation of the auxiliary torque may stop even in a situation where the driver needs the auxiliary torque.
例えば、車両がカーブ区間を走行している状況を想定する。通常、車両がカーブ区間を走行している間、操舵支援装置は、ドライバーの操舵負荷を軽減するべくカーブに応じた補助トルクを発生させる。ここで、ドライバーがカーブ区間を走行中に車線変更を行うために方向指示器を操作すると、操舵支援装置は、当該時点まで出力していた補助トルクを停止してしまう。そして、補助トルクの発生が急に停止すると、ドライバーの操舵負荷が急激に増加してしまう場合があった。このような場合、操舵負荷の増加によってドライバーがストレスを感じる可能性があった。 For example, assume a situation where the vehicle is traveling in a curve section. Normally, while the vehicle is traveling in a curve section, the steering assist device generates an auxiliary torque corresponding to the curve in order to reduce the driver's steering load. Here, when the driver operates the direction indicator to change the lane while traveling in the curve section, the steering assist device stops the auxiliary torque that has been output until that time. When the generation of auxiliary torque stops suddenly, the steering load on the driver may increase rapidly. In such a case, the driver may feel stress due to an increase in the steering load.
本発明は上記の課題を鑑みて成されたものであり、適切にドライバーの操舵負荷を低減可能な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 the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a steering assist device that can appropriately reduce a driver's steering load.
上記の課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、本発明の第1の局面は、車両を運転するドライバーの操舵操作を支援する操舵支援装置であって、ドライバーの操舵力を補助する補助トルクを車両の操舵装置に発生させる補助トルク発生手段と、車両が走行車線の曲率に応じた旋回走行をするよう補助トルクを制御する第1トルク制御手段と、車両の走行位置を走行車線の中央線へ近づけるよう補助トルクを制御する第2トルク制御手段と、車両が車線変更中であるか否かを判定する車線変更判定手段と、車両が車線変更中であると判定された場合、第2トルク制御手段による補助トルクの制御を抑制する制御抑制手段とを備える操舵支援装置である。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration. That is, the first aspect of the present invention is a steering assist device that assists a steering operation of a driver who drives a vehicle, and an assist torque generating means for generating an assist torque that assists the steering force of the driver in the vehicle steering device. And a first torque control means for controlling the auxiliary torque so that the vehicle turns in accordance with the curvature of the traveling lane, and a second torque control for controlling the auxiliary torque so that the traveling position of the vehicle approaches the center line of the traveling lane. Control restraint that suppresses control of auxiliary torque by the second torque control means when it is determined that the vehicle, the lane change determination means that determines whether the vehicle is changing lanes, and the vehicle is changing lanes And a steering assist device.
第2の局面は、第1の局面において、車両の前方の画像を撮像する撮像手段と、車両の走行車線の曲率を画像に基づいて算出する曲率算出手段と、走行車線の中央線から車両までのオフセット距離を算出するオフセット距離算出手段と、車両の進行方向を示す直線と走行車線の中央線とが成す偏向角を算出する偏向角算出手段とを備え、第1トルク制御手段は、車両が当該曲率に応じた旋回走行をするよう曲率算出手段によって算出された曲率に応じて補助トルクを制御し、第2トルク制御手段は、車両の走行位置を車線の中央線へ近づけるよう補助トルクをオフセット距離および偏向角の少なくとも何れか1つに応じて制御することを特徴とする。 According to a second aspect, in the first aspect, from an imaging unit that captures an image in front of the vehicle, a curvature calculation unit that calculates a curvature of the traveling lane of the vehicle based on the image, and a center line of the traveling lane to the vehicle Offset distance calculating means for calculating the offset distance of the vehicle, and deflection angle calculating means for calculating a deflection angle formed by a straight line indicating the traveling direction of the vehicle and a center line of the traveling lane. The auxiliary torque is controlled according to the curvature calculated by the curvature calculating means so as to make a turn according to the curvature, and the second torque control means offsets the auxiliary torque so as to bring the traveling position of the vehicle closer to the center line of the lane. Control is performed according to at least one of the distance and the deflection angle.
第3の局面は、第1および第2の局面の何れか1つにおいて、車両が車線変更中である場合、当該車両の車線変更方向が左右何れであるかを判別する車線変更方向判別手段と、第2トルク制御手段による補助トルクによって車両が旋回する際の旋回方向が左右何れであるかを判別する補助トルク作用方向判別手段とを備え、制御抑制手段は、車両が車線変更中であると判定され、且つ車線変更方向と旋回方向とが一致しない場合にのみ、第2トルク制御手段による補助トルクの制御を抑制することを特徴とする。 According to a third aspect, in any one of the first and second aspects, a lane change direction determining unit that determines whether the lane change direction of the vehicle is right or left when the vehicle is changing lanes. The auxiliary torque acting direction discriminating means for discriminating whether the turning direction when the vehicle turns by the auxiliary torque by the second torque control means is left or right, and the control suppressing means is that the vehicle is changing lanes The control of the auxiliary torque by the second torque control means is suppressed only when it is determined and the lane change direction does not coincide with the turning direction.
第4の局面は、第1の局面において、車線変更判定手段は、車両に備えられた方向指示器が操作されている場合、車両が車線変更中であると判定し、方向指示器が操作されていない場合、車両が車線変更中でないと判定することを特徴とする。 According to a fourth aspect, in the first aspect, the lane change determination means determines that the vehicle is changing lanes when the direction indicator provided in the vehicle is operated, and the direction indicator is operated. If not, it is determined that the vehicle is not changing lanes.
第5の局面は、第1の局面において、車両のドライバーの操作による操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段をさらに備え、車線変更判定手段は、操舵トルクが所定の操舵トルク閾値以上である場合、車両が車線変更中であると判定し、操舵トルクが操舵トルク閾値未満である場合、車両が車線変更中でないと判定することを特徴とする。 In a first aspect, the fifth aspect further comprises steering torque detection means for detecting steering torque by the operation of the driver of the vehicle, and the lane change determination means has a lane change determination means when the steering torque is greater than or equal to a predetermined steering torque threshold value. It is determined that the vehicle is changing lanes, and if the steering torque is less than the steering torque threshold, it is determined that the vehicle is not changing lanes.
第6の局面は、第5の局面において、操舵トルク閾値を車両の走行車線の曲率に応じて算出する操舵トルク閾値算出手段をさらに備えることを特徴とする。 A sixth aspect is characterized in that, in the fifth aspect, steering torque threshold value calculating means for calculating the steering torque threshold value according to the curvature of the traveling lane of the vehicle is further provided.
第7の局面は、第1の局面において、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段をさらに備え、車線変更判定手段は、操舵角が所定の操舵角閾値以上である場合、車両が車線変更中であると判定し、操舵角が操舵角閾値未満である場合、車両が車線変更中でないと判定することを特徴とする。 A seventh aspect further includes steering angle detection means for detecting the steering angle of the vehicle in the first aspect, and the lane change determination means is configured to change the lane when the steering angle is equal to or greater than a predetermined steering angle threshold. When the steering angle is less than the steering angle threshold, it is determined that the vehicle is not changing lanes.
第8の局面は、第7の局面において、操舵角閾値を車両の走行車線の曲率に応じて算出する操舵角閾値算出手段をさらに備えることを特徴とする。 An eighth aspect is characterized in that, in the seventh aspect, a steering angle threshold value calculating means for calculating the steering angle threshold value according to the curvature of the traveling lane of the vehicle is further provided.
第9の局面は、第2の局面において、車線変更判定手段は、オフセット距離が所定の距離閾値以上である場合、車両が車線変更中であると判定し、オフセット距離が距離閾値未満である場合、車両が車線変更中でないと判定することを特徴とする。 In a ninth aspect, in the second aspect, the lane change determination means determines that the vehicle is changing lanes when the offset distance is equal to or greater than a predetermined distance threshold, and the offset distance is less than the distance threshold. It is determined that the vehicle is not changing lanes.
第10の局面は、第9の局面において、走行車線の幅を算出する車線幅算出手段と、距離閾値を車両の走行車線の幅に応じて算出する閾値算出手段とをさらに備えることを特徴とする。 A tenth aspect further includes, in the ninth aspect, lane width calculating means for calculating the width of the traveling lane, and threshold calculating means for calculating a distance threshold according to the width of the traveling lane of the vehicle. To do.
第11の局面は、第1の局面において、車線変更判定手段は、車両に備えられたハザードランプが操作されている場合、車両が車線変更中であると判定し、ハザードランプが操作されていない場合、車両が車線変更中でないと判定することを特徴とする。 In an eleventh aspect, in the first aspect, the lane change determination means determines that the vehicle is changing lanes when the hazard lamp provided in the vehicle is operated, and the hazard lamp is not operated. In this case, it is determined that the vehicle is not changing lanes.
第12の局面は、第2の局面において、第2トルク制御手段は、オフセット距離および偏向角に所定のゲイン値を乗じて算出した値が大きいほど、補助トルクが大きくなるよう当該補助トルクを制御し、制御抑制手段は、車両が車線変更中であると判定された場合、ゲイン値を、車両が車線変更中でないと判定された場合に比べて小さな値に変更することによって第2トルク制御手段による補助トルクの制御を抑制することを特徴とする。 In a twelfth aspect according to the second aspect, the second torque control means controls the auxiliary torque so that the auxiliary torque increases as the value calculated by multiplying the offset distance and the deflection angle by a predetermined gain value increases. Then, the control suppression means changes the gain value to a smaller value when it is determined that the vehicle is changing lanes than when it is determined that the vehicle is not changing lanes. It is characterized in that the control of the auxiliary torque by is suppressed.
第13の局面は、第2の局面において、第2トルク制御手段は、オフセット距離および偏向角が大きいほど、補助トルクが大きくなるよう当該補助トルクを制御し、制御抑制手段は、車両が車線変更中であると判定された場合、第2トルク制御手段に入力されるオフセット距離および偏向角の値を、車両が車線変更中でないと判定された場合に比べて小さな値に補正することによって第2トルク制御手段による補助トルクの制御を抑制することを特徴とする。 According to a thirteenth aspect, in the second aspect, the second torque control means controls the auxiliary torque so that the auxiliary torque increases as the offset distance and the deflection angle increase, and the control suppression means changes the lane of the vehicle. When it is determined that the vehicle is in the second state, the offset distance and the deflection angle value input to the second torque control means are corrected to values smaller than those determined when the vehicle is not changing the lane. The control of the auxiliary torque by the torque control means is suppressed.
第1の局面によれば、適切にドライバーの操舵負荷を低減することができる。具体的には、第1の局面によれば、車両が車線変更中であると判定された場合、車両の走行位置を走行車線の中央線へ近づけるための補助トルクの制御が抑制され、車線の曲率に応じた旋回走行をするための補助トルクの制御のみが実行される。したがって、車線変更時等のドライバーが意図的に現在の走行車線から離脱しようとする際に、車両を走行車線の中央線へ戻そうとする補助トルクの発生は抑制される。一方、カーブ走行等に必要な補助トルクは車線変更の前後を通して継続的に発生する。したがって、ドライバーは少ない操舵負荷で快適に車両を操作することができる。 According to the first aspect, the driver's steering load can be appropriately reduced. Specifically, according to the first aspect, when it is determined that the vehicle is changing lanes, the control of the auxiliary torque for bringing the traveling position of the vehicle closer to the center line of the traveling lane is suppressed. Only the control of the auxiliary torque for making a turn according to the curvature is executed. Therefore, when the driver intentionally leaves the current travel lane when changing lanes, the generation of auxiliary torque that attempts to return the vehicle to the center line of the travel lane is suppressed. On the other hand, the auxiliary torque required for curve driving and the like is continuously generated before and after the lane change. Therefore, the driver can comfortably operate the vehicle with a small steering load.
第2の局面によれば、補助トルクを走行車線の形状、および走行車線の中央線に対する車両の相対位置に基づいて適切に制御することができる。 According to the second aspect, the auxiliary torque can be appropriately controlled based on the shape of the traveling lane and the relative position of the vehicle with respect to the center line of the traveling lane.
第3の局面によれば、車両が車線変更している間、第2トルク制御手段による補助トルクの作用方向と、車両の車線変更方向とが異なる場合にのみ第2トルク制御手段の制御が抑制される。言い換えれば、車両が車線変更中であっても、第2トルク制御手段による補助トルクの作用方向と、車両の車線変更方向とが同方向である場合には第2トルク制御手段の制御が通常通り実行される。すなわち、ドライバーの意図に沿う作用方向については第2トルク制御手段による補助トルクの増加制御が可能となる。したがって、例えば、横風等の外乱によって車両がドライバーの意図に反する方向へ動いた際などにおいて、第1トルク制御手段だけでなく第2トルク制御手段によりドライバーの意図する方向へ補助トルクを増加させることができる。そのため、ドライバーは第2トルク制御手段の制御が抑制されている場合に比べて小さな操舵負荷で意図する方向へ操舵操作を行うことができる。 According to the third aspect, while the vehicle is changing lanes, the control of the second torque control means is suppressed only when the direction in which the auxiliary torque is applied by the second torque control means differs from the lane change direction of the vehicle. Is done. In other words, even if the vehicle is changing lanes, the control of the second torque control means is normal as long as the direction of operation of the auxiliary torque by the second torque control means is the same as the lane change direction of the vehicle. Executed. In other words, the auxiliary torque increase control by the second torque control means is possible for the direction of action along the driver's intention. Therefore, for example, when the vehicle moves in a direction contrary to the driver's intention due to a disturbance such as a cross wind, the auxiliary torque is increased in the direction intended by the driver by the second torque control means as well as the first torque control means. Can do. Therefore, the driver can perform the steering operation in the intended direction with a smaller steering load than when the control of the second torque control unit is suppressed.
第4の局面によれば、車両が車線変更中であるか否かを、方向指示器が操作されているか否かに応じて簡単な処理で判定することができる。 According to the fourth aspect, whether or not the vehicle is changing lanes can be determined by a simple process depending on whether or not the direction indicator is operated.
第5の局面によれば、車両が車線変更中であるか否かを、操舵トルクの大きさに応じて簡単な処理で判定することができる。 According to the fifth aspect, whether or not the vehicle is changing lanes can be determined by a simple process according to the magnitude of the steering torque.
第6の局面によれば、操舵トルク閾値を走行車線の曲率に応じて適切な値に設定することができる。したがって、車両が車線変更中であるか否かを正確に判定することができる。 According to the sixth aspect, the steering torque threshold value can be set to an appropriate value according to the curvature of the traveling lane. Therefore, it can be accurately determined whether or not the vehicle is changing lanes.
第7の局面によれば、車両が車線変更中であるか否かを、操舵角の大きさに応じて簡単な処理で判定することができる。 According to the seventh aspect, whether or not the vehicle is changing lanes can be determined by a simple process according to the magnitude of the steering angle.
第8の局面によれば、操舵角閾値を走行車線の曲率に応じて適切な値に設定することができる。したがって、車両が車線変更中であるか否かを正確に判定することができる。 According to the eighth aspect, the steering angle threshold value can be set to an appropriate value according to the curvature of the travel lane. Therefore, it can be accurately determined whether or not the vehicle is changing lanes.
第9の局面によれば、車両が車線変更中であるか否かを、走行車線の中央線から車両までのオフセット距離に応じて簡単な処理で判定することができる。 According to the ninth aspect, whether or not the vehicle is changing the lane can be determined by a simple process according to the offset distance from the center line of the traveling lane to the vehicle.
第10の局面によれば、オフセット距離閾値を走行車線の幅に応じて適切な値に設定することができる。したがって、車両が車線変更中であるか否かを正確に判定することができる。 According to the tenth aspect, the offset distance threshold can be set to an appropriate value according to the width of the traveling lane. Therefore, it can be accurately determined whether or not the vehicle is changing lanes.
第11の局面によれば、ハザードランプが操作されている間、第2トルク制御手段による補助トルクの制御を抑制することができる。例えば、緊急時において、ドライバーがハザードランプを点灯させて車両を路肩へ移動させる場合がある。このような場合において、第11の局面によれば、車両を車線の中央へ戻す補助トルクの発生が抑制されるため、ドライバーは容易に車両を操作することができる。 According to the eleventh aspect, it is possible to suppress the control of the auxiliary torque by the second torque control means while the hazard lamp is being operated. For example, in an emergency, a driver may turn on a hazard lamp to move a vehicle to the shoulder. In such a case, according to the eleventh aspect, since the generation of auxiliary torque that returns the vehicle to the center of the lane is suppressed, the driver can easily operate the vehicle.
第12の局面によれば、ゲイン値を変更する簡単な処理で第2トルク制御手段による補助トルクの制御を容易に抑制することができる。また、ゲイン値の大きさを任意に調整することによって、第2トルク制御手段の制御の抑制具合を任意に調整することが可能である。 According to the twelfth aspect, the control of the auxiliary torque by the second torque control means can be easily suppressed by a simple process of changing the gain value. In addition, it is possible to arbitrarily adjust the degree of suppression of the control of the second torque control means by arbitrarily adjusting the magnitude of the gain value.
第13の局面によれば、第2トルク制御手段が補助トルクの値を決定する際に各種パラメータ(オフセット距離および偏向角)の値を補正する簡単な処理によって、当該第2トルク制御手段による補助トルクの制御を容易に抑制することができる。 According to the thirteenth aspect, when the second torque control means determines the value of the auxiliary torque, the assistance by the second torque control means is performed by a simple process of correcting the values of various parameters (offset distance and deflection angle). Torque control can be easily suppressed.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係る操舵支援装置1について説明する。操舵支援装置1は、ドライバーの操舵力を補助する装置である。以下に示す実施形態では、操舵支援装置1が車両100に搭載される例について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a
先ず、図1を参照して操舵支援装置の構成について説明する。なお、図1は、第1の実施形態に係る操舵支援装置の構成を示すブロック図の一例である。図1に示すように、操舵支援装置は、前方監視カメラ10、画像処理ECU11、車速センサ20、ヨーレートセンサ30、方向指示器40、車線維持支援ECU50、および操舵装置60を備える。
First, the configuration of the steering assist device will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an example of a block diagram illustrating the configuration of the steering assist device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the steering assist device includes a
前方監視カメラ10は、車両100の前方の画像(以下、前方画像と呼称する)を撮像装置である。前方監視カメラ10は、典型的には、CCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等のイメージセンサを備えた撮像装置である。前方監視カメラ10は、前方画像を撮像すると、当該前方画像を示すデータを画像処理ECU11へ送信する。
The
画像処理ECU11は、典型的には、CPU(Central Processing Unit)などの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える画像処理装置である。画像処理ECU11は、車両100が現在走行している車線(以下、走行車線と呼称する)の曲率Rを前方監視カメラ10から受信した前方画像に基づいて算出する。なお、画像処理ECU11は従来周知の任意の手法を用いて道路曲率Rを算出して良い。画像処理ECU11は、曲率Rを算出すると、当該曲率Rを示すデータを車線維持支援ECU50へ送信する。
The
車速センサ20は、車両100の車速Vを検出するセンサ装置である。なお、車速センサ20は従来周知の任意の手法を用いて車速Vを検出して良い。車速センサ20は、車速Vを検出すると、当該車速Vを示すデータを車線維持支援ECU50へ送信する。
The
ヨーレートセンサ30は、車両100のヨーレートωを検出するセンサ装置である。なお、ヨーレートセンサ30は従来周知の任意の手法を用いてヨーレートωを検出して良い。ヨーレートセンサ30は、ヨーレートωを検出すると、当該ヨーレートωを示すデータを車線維持支援ECU50へ送信する。なお、ヨーレートωの値は、図2に示すように、左方向の回転については正の値、右方向の回転については負の値で各々表されるものとする。なお、図2は、車線維持支援ECU50の制御に用いられる各種パラメータの定義を示す図である。
The
方向指示器40は、車両100のドライバーの操作を受け付け、当該操作に応じて車両100の進行方向を車外へ表示する装置である。方向指示器40は、ドライバーの操作を受け付ける操作レバーを備える。当該操作レバーは、ドライバーの操作によって左指示位置、原位置、右指示位置の何れかの位置に移動可能であり、通常は原位置に配置される。方向指示器40は、ドライバーの操作によって操作レバーが左指示位置および右指示位置の何れかに移動されている間、ドライバーにより方向指示器40が操作されている旨を示す指示器操作信号を車線維持支援ECU50へ送信する。
The
車線維持支援ECU50は、典型的には、CPUなどの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える処理装置である。車線維持支援ECU50は、上述各デバイスから入力された情報に基づいて、車両100が走行車線に沿った走行を維持するために必要な目標横加速度Gtを算出する。そして、車線維持支援ECU50は、算出した目標横加速度Gtを示すデータを操舵装置60が備える操舵制御ECU62へ送信する。なお、車線維持支援ECU50の処理の詳細については後述図3において説明する。
The lane keeping assist
操舵装置60は、ドライバーの操舵操作および車線維持支援ECU50からの制御情報に応じて車両100の進行方向を変更する装置である。操舵装置60は、ステアリングセンサ61、操舵制御ECU62、および操舵アクチュエータ63を備える。
The
ステアリングセンサ61は、ドライバーのステアリング操作に関する情報を検出するセンサ装置である。ステアリングセンサ61が検出する情報には、ドライバーの操作によりステアリングに加えられている操舵トルクTM等が含まれる。ステアリングセンサ61は、検出した操舵トルクTM等の情報を操舵制御ECU62へ出力する。操舵制御ECU62は、典型的には、CPUなどの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える処理装置である。操舵制御ECU62は、車線維持支援ECU50およびステアリングセンサ61から受信した情報に応じて操舵アクチュエータ63を制御する。具体的には、操舵制御ECU62は、車両100の横方向の加速度が目標横加速度Gtを満たすために必要となる目標ステアリングトルク量を計算する。そして、操舵制御ECU62は、目標ステアリングトルク量に応じて補助トルクTAの値を算出する。操舵アクチュエータ63は、典型的には、車両100のステアリングシャフト(図示せず)に補助トルクTAを付与する電動モータである。
The
次いで、図3を参照して、車線維持支援ECU50が実行する処理について説明する。図3は、第1の実施形態に係る車線維持支援ECU50が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。車線維持支援ECU50は、車両100のIG電源がオン状態に設定されている場合、図3に示す処理を実行する。車線維持支援ECU50は、図3のフローチャートの処理を開始すると、先ず、ステップA1の処理を実行する。
Next, a process executed by the lane keeping assist
ステップA1において、車線維持支援ECU50は、LKAシステムがオンか否か判定する。LKAシステムは、走行車線を維持するべく車両100の走行を制御するシステムである。本発明に係る操舵支援装置1はLKAシステムの一部として動作する。LKAシステムの動作状態のオン/オフはドライバーが車両100に搭載されたスイッチ等のインターフェース(図示せず)を操作することによって任意に切り替え可能である。車線維持支援ECU50は、LKAシステムがオンであると判定した場合、処理をステップA2へ進める。一方、車線維持支援ECU50は、LKAシステムがオンでないと判定した場合、処理をステップA8へ進める。
In step A1, the lane keeping assist
ステップA2において、車線維持支援ECU50は、FF制御加速度Gffを算出する。具体的には、図4に示すように、先ず、車線維持支援ECU50は、画像処理ECU11から走行車線の曲率Rを、車速センサ20から車速Vを、各々取得する。そして、車線維持支援ECU50は、曲率Rに車速Vの二乗した値、およびゲイン値kRを順次乗じてFF制御加速度Gffを算出する。すなわち、FF制御加速度Gffは、現在の走行車線の曲率に沿って車両100が走行を継続するために必要な横方向の目標加速度を示す値である。なお、図4は、車線維持支援ECU50が実行する演算処理の内容を示す制御ブロック図の一例である。ゲイン値kRは、車線維持支援ECU50に予め記憶された任意の定数である。車線維持支援ECU50は、ステップA2の処理を完了すると、処理をステップA3へ進める。
In step A2, the lane keeping assist
ステップA3において、車線維持支援ECU50は、FB制御加速度Gfbを算出する。具体的には、図4に示すように、先ず、車線維持支援ECU50は、ヨーレートセンサ30からヨーレートωを取得する。次いで、車線維持支援ECU50は、ヨーレートωの時間積分値を車両100のヨー角θとして算出する。ヨー角θは、図2に示すように、走行車線の中央線LCに対する、車両100の進行方向を示す軸線CCの偏向角である。また、車線維持支援ECU50は、ヨー角θに車速Vを乗じた値を時間積分してオフセット距離Dを算出する。オフセット距離Dは、図2に示すように、走行車線の中央線LCから車両100までの距離である。そして、車線維持支援ECU50は、ヨー角θにゲイン値kθを、オフセット距離Dにゲイン値kDを各々乗じた値を加算してFB制御加速度Gfbを算出する。すなわち、FB制御加速度Gfbは、車両100を走行車線の中央に戻すために必要な横方向の目標加速度を示す値である。ゲイン値kθおよびゲイン値kDは、車線維持支援ECU50に予め記憶された任意の定数である。車線維持支援ECU50は、ステップA3の処理を完了すると、処理をステップA4へ進める。
In step A3, the lane keeping assist
なお、上記ステップA3の処理では、車線維持支援ECU50が偏向角θをヨーレートωに基づいて算出する例について説明したが、車線維持支援ECU50は、前方画像に基づいて偏向角θを算出しても構わない。また、上記ではオフセット距離Dを偏向角θおよび車速Vに基づいて算出する例について説明したが、車線維持支援ECU50は、前方画像に基づいてオフセット距離Dを算出しても構わない。また、車線維持支援ECU50は、上記に限らず、従来周知の任意の手法を用いて偏向角θおよびオフセット距離Dを算出して良い。
In the process of step A3, the example in which the lane keeping assist
また、上記ステップA2およびステップA3の処理の順序は逆であっても構わない。また、車線維持支援ECU50が上記ステップA2およびステップA3の処理を同時に実行可能である場合、これらの処理を同時に実行して構わない。
In addition, the order of the processes in step A2 and step A3 may be reversed. In addition, when the lane keeping assist
ステップA4において、車線維持支援ECU50は、車両100が車線変更中か否か判定する。具体的には、車線維持支援ECU50は、方向指示器40が操作されているか否かを、方向指示器40から送信される指示器操作信号に基づいて判定する。車線維持支援ECU50は、指示器操作信号を受信している場合、車両100が車線変更中であると判定し、処理をステップA6へ進める。一方、車線維持支援ECU50は、指示器操作信号を受信していない場合、車両100が車線変更中でないと判定し、処理をステップA5へ進める。
In step A4, the lane keeping assist
ステップA5において、車線維持支援ECU50は、FF制御加速度GffとFB制御加速度Gfbとを加算した値を目標横加速度Gtの値として算出する。車線維持支援ECU50は、ステップA5の処理を完了すると、処理をステップA7へ進める。
In step A5, the lane keeping assist
ステップA6において、車線維持支援ECU50は、FF制御加速度Gffの値をそのまま目標横加速度Gtの値として設定する。車線維持支援ECU50は、ステップA6の処理を完了すると、処理をステップA7へ進める。
In step A6, the lane keeping assist
ステップA7において、車線維持支援ECU50は、目標横加速度Gtを操舵制御ECU62へ出力する。車線維持支援ECU50は、ステップA7の処理を完了すると、処理をステップA8へ進める。
In step A7, the lane keeping assist
ステップA8において、車線維持支援ECU50は、車両100のIG電源がオフ状態に設定されたか否か判定する。車線維持支援ECU50は、IG電源がオフ状態に設定されたと判定した場合、図3のフローチャートの処理を完了する。一方、車線維持支援ECU50は、IG電源がオン状態であると判定した場合、処理をステップA1へ戻す。
In step A8, the lane keeping assist
上述図3および図4に示した車線維持支援ECU50の処理によれば、車線維持支援ECU50は、FF制御加速度Gffに基づいて目標横加速度Gtを算出することによって、車両100が走行車線の曲率Rに応じた旋回走行をするよう補助トルクTAを制御する。また、車線維持支援ECU50は、FB制御加速度Gfbに基づいて目標横加速度Gtを算出することによって、車両100の走行位置を走行車線の中央線へ近づけるよう補助トルクTAを制御する。以下、FF制御加速度Gffに基づいた補助トルクTAの制御をフィードフォワード制御と呼称する。また、FB制御加速度Gfbに基づいた補助トルクTAの制御をフィードバック制御と呼称する。
According to the processing of the lane keeping assist
車線維持支援ECU50は、車両100が車線変更をしていない場合、FB制御加速度GfbおよびFF制御加速度Gffの双方に基づいて目標横加速度Gtを算出する。すなわち、車線維持支援ECU50は、車両100が車線変更をしていない間、フィードバック制御およびフィードフォワード制御の双方の制御によって補助トルクTAを制御する。一方、車線維持支援ECU50は、車両100が車線変更をしている間、FB制御加速度Gfbを考慮せず、FF制御加速度Gffのみに基づいて目標横加速度Gtを算出する。すなわち、車線維持支援ECU50は、車両100が車線変更をしている間、フィードバック制御による補助トルクTAの制御を停止し、フィードフォワード制御によってのみ補助トルクTAを制御する。
When the
このような制御処理によれば、車両100が車線変更している間、フィードバック制御が停止するため、車両100を変更元の車線に引き戻す方向へ補助トルクが発生することがない。一方、フィードフォワード制御は車両100が車線変更中においても実行されるため、カーブ走行に必要な補助トルクは発生する。したがって、操舵支援装置1によれば、ドライバーの操舵を妨げることなく、必要な補助トルクTAを操舵装置60において発生させることができる。
According to such a control process, the feedback control is stopped while the
次いで、操舵支援装置1によって適切な補助トルクTAが発生し、ドライバーの操舵負荷が好適に軽減される様子について具体的に説明する。以下、車両100がカーブ区間において車線変更を行っている状況を例に説明する。図5は、カーブ区間において車線変更を行う車両100の走行軌跡を示す図である。
Next, how the steering assist
図5において、位置P1、位置P2、位置P3、および位置P4は、時刻t1、時刻t2、時刻t3、および時刻t4における車両100の位置を示す。時刻t1において、車両100は、カーブ区間内に進入し、カーブ走行を開始する。次いで、時刻t2において、車両100は、カーブの外側車線から内側車線へと車線変更を開始する。次いで、時刻t3において、車両100は、車線変更を完了する。そして、時刻t4においてカーブ区間を抜けて直線道路を走行する。
In FIG. 5, a position P1, a position P2, a position P3, and a position P4 indicate positions of the
車両100が図5に示した経路を走行した場合における、補助トルクTAおよびドライバーの操舵負荷の変化について図6および図7を参照して説明する。なお、図6は、操舵支援装置が出力する補助トルクTAの値を示す図である。図7は、ドライバーがステアリングに加える操舵トルクTMの値を示す図である。図7に示す操舵トルクTMの値は、ドライバーの操舵負荷に比例するものと考えられる。
Changes in the auxiliary torque TA and the driver's steering load when the
図6において、点線で示す値は従来の操舵支援装置により出力される補助トルクの値である。また、図7において、点線で示す値は従来の操舵支援装置による支援を受けたドライバーがステアリングに加える操舵トルクの値である。従来の操舵支援装置は、上述した通り、車両が車線変更をしている間、補助トルクを発生させる制御を停止する。そのため、図6に示す通り、時刻t2から時刻t3までの間、補助トルクの値が小さくなっている。その結果、図7に示す通り、時刻t2から時刻t3までの間、ドライバーがステアリングに加える操舵トルクが急激に増加してしまう。 In FIG. 6, the value indicated by the dotted line is the value of the assist torque output by the conventional steering assist device. In FIG. 7, the value indicated by the dotted line is the value of the steering torque applied to the steering wheel by the driver who receives assistance from the conventional steering assistance device. As described above, the conventional steering assist device stops the control for generating the auxiliary torque while the vehicle is changing the lane. Therefore, as shown in FIG. 6, the value of the auxiliary torque is small from time t2 to time t3. As a result, as shown in FIG. 7, the steering torque that the driver applies to the steering is abruptly increased from time t2 to time t3.
一方、本発明に係る操舵支援装置1によれば、車両100が車線変更をしている間、ヨー角θおよびオフセット距離Dに応じた補助トルクTAの制御が抑制されるが、曲率Rに応じた補助トルクTAの制御は継続的に実行される。そのため、図6に示す通り、時刻t2から時刻t3までの間においても補助トルクTAの値が極端に低減されることがない。なお、図6において、実線で示す値は操舵支援装置1により出力される補助トルクTAの値である。したがって、図7に示す通り、時刻t2から時刻t3までの間、ドライバーがステアリングに加える操舵トルクTMが増加することがない。なお、図7において、実線で示す値は操舵支援装置1による支援を受けたドライバーがステアリングに加える操舵トルクTMの値である。すなわち、操舵支援装置1によれば、ドライバーは、従来に比べ小さな操舵負荷で車両100を操作することができる。
On the other hand, according to the steering assist
以上に示した通り、本発明第1の実施形態に係る操舵支援装置1によれば、車線変更を妨げる補助トルクの発生を抑制しつつ、必要な補助トルクを出力することができる。すなわち、操舵支援装置1によれば、適切にドライバーの操舵負荷を低減することができる。
As described above, according to the steering assist
(第2の実施形態)
上記第1の実施形態では、車両100が車線変更を行っている間、常に、車線維持支援ECU50がフィードバック制御による補助トルクTAの制御を停止する例について説明したが、車線維持支援ECU50は、車両100が車線変更中であり、尚且つフィードバック制御による補助トルクがドライバーの操作を妨げると判定した場合に限り、フィードバック制御を停止しても構わない。具体的には、車線維持支援ECU50は、フィードバック制御による補助トルクによって車両100が旋回する方向、すなわちFB制御加速度Gfbの作用方向が、車両100の車線変更方向と異なる場合、フィードバック制御による補助トルクがドライバーの操作を妨げると判定する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the example in which the lane keeping assist
以下、第2の実施形態に係る操舵支援装置について説明する。なお、第2の実施形態に係る操舵支援装置の構成は、車線維持支援ECU50が実行する処理、および方向指示器40が出力する情報を除き、上述第1の実施形態と同様であるため、当該構成についての詳細な説明は省略する。
Hereinafter, a steering assist device according to the second embodiment will be described. The configuration of the steering assist device according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment except for the processing executed by the lane keeping assist
第2の実施形態に係る方向指示器40は、操作レバーが操作されている間、左右何れの方向を指示しているかを示す指示方向信号を上述指示器操作信号とともに車線維持支援ECU50へ送信する。
The
次いで、第2の実施形態に係る車線維持支援ECU50が実行する処理について図8を参照して説明する。図8は、第2の実施形態に係る車線維持支援ECU50が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。図8において、上述第1の実施形態と同様の処理を行うステップについては同様の符号を付し、詳細な説明は省略する。第2の実施形態に係る車線維持支援ECU50は、図8のフローチャートの処理を開始すると、上述第1の実施形態と同様にしてステップA1からステップA3の処理を実行する。
Next, processing executed by the lane keeping assist
第2の実施形態に係る車線維持支援ECU50は、ステップA4において、車両100が車線変更中であると判定した場合、処理をステップB1へ進める。一方、車線維持支援ECU50は、ステップA4において、車両100が車線変更中でないと判定した場合、処理をステップB3へ進める。
If the lane keeping assist
ステップB1において、車線維持支援ECU50は、車両100の車線変更方向が左であるか否か判定する。具体的には、車線維持支援ECU50は、方向指示器40から左方向を示す指示方向信号を受信しているか否か判定する。車線維持支援ECU50は、方向指示器40から左方向を示す指示方向信号を受信している場合、車両100の車線変更方向が左であると判定し、処理をステップB2へ進める。一方、車線維持支援ECU50は、方向指示器40から左方向を示す指示方向信号を受信していない場合、車両100の車線変更方向が右であると判定し、処理をステップB3へ進める。
In step B1, the lane keeping assist
ステップB2において、車線維持支援ECU50は、車両100のFB制御加速度Gfbの作用方向が左であるか否か判定する。具体的には、車線維持支援ECU50は、FB制御加速度Gfbの値が正の値であるか否か判定する。車線維持支援ECU50は、FB制御加速度Gfbの値が正の値である場合、車両100のFB制御加速度Gfbの作用方向が左であると判定し、処理をステップA5へ進める。一方、車線維持支援ECU50は、FB制御加速度Gfbの値が負の値である場合、車両100のFB制御加速度Gfbの作用方向が右であると判定し、処理をステップA6へ進める。
In step B2, the lane keeping assist
ステップB3において、車線維持支援ECU50は、車両100のFB制御加速度Gfbの作用方向が右であるか否か判定する。具体的には、車線維持支援ECU50は、FB制御加速度Gfbの値が負の値であるか否か判定する。車線維持支援ECU50は、FB制御加速度Gfbの値が負の値である場合、車両100のFB制御加速度Gfbの作用方向が右であると判定し、処理をステップA5へ進める。一方、車線維持支援ECU50は、FB制御加速度Gfbの値が正の値である場合、車両100のFB制御加速度Gfbの作用方向が左であると判定し、処理をステップA6へ進める。
In step B3, the lane keeping assist
第2の実施形態に係る車線維持支援ECU50は、ステップA5からステップA8までの処理については上述第1の実施形態と同様の処理を行う。
The lane keeping assist
上述の通り、第2の実施形態に係る車線維持支援ECU50は、車両100が車線変更中であり、尚且つ車両100の車線変更方向および加速度Gfbの作用方向が左右同じ方向である場合、FF制御加速度GffとFB制御加速度Gfbとを加算した値を目標横加速度Gtの値として設定する。すなわち、車線維持支援ECU50は、車両100が車線変更中であり、尚且つ車線変更方向および加速度Gfbの作用方向が左右異なる方向である場合、フィードバック制御による補助トルクTAの制御を停止し、フィードフォワード制御のみにより補助トルクTAを制御する。
As described above, the lane keeping assist
一方、車線維持支援ECU50は、車両100が車線変更中であり、車両100の車線変更方向および加速度Gfbの作用方向が左右異なる方向である場合、FF制御加速度Gffの値をそのまま目標横加速度Gtの値として設定する。すなわち、車線維持支援ECU50は、車両100が車線変更中であり、尚且つ車線変更方向および加速度Gfbの作用方向が左右同方向である場合は、フィードフォワード制御およびフィードバック制御により補助トルクTAを制御する。
On the other hand, when the
上記第2の実施形態に係る車線維持支援ECU50の処理によれば、車両100が車線変更している間、フィードバック制御による補助トルクの作用方向がドライバーの意図に沿わない場合には、フィードフォワード制御による補助トルクTAの制御が停止される。したがって、第2の実施形態に係る操舵支援装置によれば、第1の実施形態に係る操舵支援装置と同様に、車線変更を妨げる補助トルクの発生を停止しつつ、カーブ走行等に必要な補助トルクを出力することができる。
According to the processing of the lane keeping assist
さらに、上記車線維持支援ECU50の処理によれば、車線変更方向、すなわちドライバーの意図に沿う方向については、車線変更中であってもフィードバック制御による補助トルクの増加を許可することができる。したがって、例えば、車線変更時に横風等の外乱によって車両100が、元の走行車線へ押し戻された際などに、フィードフォワード制御だけでなくフィードバック制御により車線変更方向への補助トルクを増加させることができる。故に、第2の実施形態に係る操舵支援装置によれば、車両100のドライバーは、上記のような状況において、より少ない操舵負荷で車両100の車線変更操作をすることができる。
Further, according to the processing of the lane keeping assist
なお、上記第2の実施形態では、車線維持支援ECU50が、車両100の車線変更方向を指示方向信号に基づいて判別する例について説明したが、車線維持支援ECU50は他の任意の手法によって車両100の車線変更方向を判別して構わない。例えば、車線維持支援ECU50は、車両100の操舵角や操舵トルクに基づいて車両100の車線変更方向を判別しても良い。
In the second embodiment, the example in which the lane keeping assist
(第3の実施形態)
上記第1および第2の実施形態では、車両100の車線変更中において車線維持支援ECU50がフィードバック制御を停止する例について説明したが、車線維持支援ECU50は、フィードバック制御を完全に停止することなく当該制御を抑制する制御を行っても構わない。具体的には、車線維持支援ECU50は、フィードバック制御に係るゲイン値kDおよびゲイン値kθを制御することによって、当該制御を抑制しても良い。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the example in which the lane keeping assist
以下、第3の実施形態に係る操舵支援装置について説明する。なお、第3の実施形態に係る操舵支援装置の構成は、車線維持支援ECU50が実行する処理を除き、上述第1の実施形態と同様であるため、当該構成についての詳細な説明は省略する。
Hereinafter, a steering assist device according to a third embodiment will be described. Note that the configuration of the steering assist device according to the third embodiment is the same as that of the above-described first embodiment except for the processing executed by the lane keeping assist
図9は、第3の実施形態に係る車線維持支援ECU50が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。車線維持支援ECU50は、車両100のIG電源がオン状態に設定されている場合、図9に示す処理を実行する。車線維持支援ECU50は、図3のフローチャートの処理を開始すると、先ず、ステップC1の処理を実行する。
FIG. 9 is an example of a flowchart showing details of processing executed by the lane keeping assist
ステップC1において、車線維持支援ECU50は、上述ステップA1の処理と同様にしてLKAシステムがオンであるか否か判定する。車線維持支援ECU50は、LKAシステムがオンであると判定した場合、処理をステップC2へ進める。一方、車線維持支援ECU50は、LKAシステムがオンでないと判定した場合、処理をステップC7へ進める。
In Step C1, the lane keeping assist
ステップC2において、車線維持支援ECU50は、ゲイン設定処理を実行する。ゲイン設定処理は、フィードバック制御に係るゲイン値kDおよびゲイン値kθを制御する処理である。以下、図10を参照してゲイン設定処理の詳細について説明する。なお、図10は、第3の実施形態に係る車線維持支援ECU50が実行するゲイン設定処理を示すフローチャートの一例である。車線維持支援ECU50は、ゲイン設定処理を開始すると、先ず、ステップC21の処理を実行する。
In step C2, the lane keeping assist
ステップC21において、車線維持支援ECU50は、上述ステップA4と同様にして車両100が車線変更中か否か判定する。車線維持支援ECU50は、車両100が車線変更中であると判定した場合、処理をステップC22へ進める。一方、車線維持支援ECU50は、指示器操作信号を受信していない場合、車両100が車線変更中でないと判定し、処理をステップC24へ進める。
In step C21, the lane keeping assist
ステップC22において、車線維持支援ECU50は、ゲイン値kθの値を通常値α1に設定する。通常値α1は、予め定められた任意の定数である。通常値α1は、車線維持支援ECU50の記憶装置に予め記憶される。車線維持支援ECU50は、ステップC22の処理を完了すると、処理をステップC23に進める。
In step C22, the lane keeping assist
ステップC23において、車線維持支援ECU50は、ゲイン値kDの値を通常値β1に設定する。通常値β1は、予め定められた任意の定数である。通常値β1は、車線維持支援ECU50の記憶装置に予め記憶される。車線維持支援ECU50は、ステップC23の処理を完了すると、ゲイン設定処理を完了し、処理を図9のステップC3へ進める。
In step C23, the lane keeping assist
ステップC24において、車線維持支援ECU50は、ゲイン値kθの値を補正値α2に設定する。補正値α2は、通常値α1より小さい任意の定数である。補正値α2は、車線維持支援ECU50の記憶装置に予め記憶される。車線維持支援ECU50は、ステップC24の処理を完了すると、処理をステップC25に進める。
In step C24, the lane keeping assist
ステップC25において、車線維持支援ECU50は、ゲイン値kDの値を補正値β2に設定する。補正値β2は、通常値β1より小さい任意の定数である。補正値β2は、車線維持支援ECU50の記憶装置に予め記憶される。車線維持支援ECU50は、ステップC25の処理を完了すると、ゲイン設定処理を完了し、処理を図9のステップC3へ進める。
In step C25, the lane keeping assist
ステップC3において、車線維持支援ECU50は、上述ステップA2と同様にしてFF制御加速度Gffを算出する。車線維持支援ECU50は、ステップC3の処理を完了すると、処理をステップC4へ進める。
In step C3, the lane keeping assist
ステップC4において、車線維持支援ECU50は、上述ステップA3と同様にしてFB制御加速度Gfbを算出する。車線維持支援ECU50は、ステップC4の処理を完了すると、処理をステップC5へ進める。
In step C4, the lane keeping assist
なお、上記ステップC3およびステップC4の処理の順序は逆であっても構わない。また、車線維持支援ECU50が上記ステップC3およびステップC4の処理を同時に実行可能である場合、これらの処理を同時に実行して構わない。
Note that the order of the processes in steps C3 and C4 may be reversed. Further, when the lane keeping assist
ステップC5において、車線維持支援ECU50は、FF制御加速度GffとFB制御加速度Gfbとを加算した値を目標横加速度Gtの値として設定する。車線維持支援ECU50は、ステップC5の処理を完了すると、処理をステップC6へ進める。
In step C5, the lane keeping assist
ステップC6において、車線維持支援ECU50は、目標横加速度Gtを操舵制御ECU62へ出力する。車線維持支援ECU50は、ステップC6の処理を完了すると、処理をステップC7へ進める。
In step C6, the lane keeping assist
ステップC7において、車線維持支援ECU50は、車両100のIG電源がオフ状態に設定されたか否か判定する。車線維持支援ECU50は、IG電源がオフ状態に設定されたと判定した場合、図9のフローチャートの処理を完了する。一方、車線維持支援ECU50は、IG電源がオン状態であると判定した場合、処理をステップC1へ戻す。
In step C7, the lane keeping assist
上記第3の実施形態に係る車線維持支援ECU50の処理によれば、車両100が車線変更している間、車両100が車線変更していない場合に比べてゲイン値kDおよびゲイン値kθの値が小さな値に設定される。すなわち、車両100が車線変更している間、フィードバック制御による補助トルクの増加を抑制することができる。したがって、第3の実施形態に係る操舵支援装置によれば、第1の実施形態に係る操舵支援装置と同様に、車両100が車線変更をしている間、車線変更を妨げる補助トルクの発生を抑制しつつ、必要な補助トルクTAを出力することができる。
According to the processing of the lane keeping assist
また、第3の実施形態に係る操舵支援装置によれば、補正値α2および補正値β2の設定値を変更することによって、フィードバック制御の抑制の度合いを任意に調整することができる。なお、補正値α2および補正値β2の値を各々0に予め設定した場合、車両100が車線変更をしている間、FB制御加速度Gfbの値も0となる。すなわち、補正値α2および補正値β2の値を各々0に予め設定した場合、車両100が車線変更をしている間、フィードバック制御による補助トルクTAの制御を実質的に停止することができる。
Further, according to the steering assist device according to the third embodiment, the degree of suppression of feedback control can be arbitrarily adjusted by changing the set values of the correction value α2 and the correction value β2. When the correction value α2 and the correction value β2 are each set to 0 in advance, the value of the FB control acceleration Gfb is also 0 while the
なお、上記第3の実施形態では、ゲイン値kDおよびゲイン値kθの値を変更することによって、フィードバック制御による補助トルクTAの制御を抑制する例について説明したが、車線維持支援ECU50は、フィードバック制御の入力値であるヨー角θおよびオフセット距離Dの値を減少させることによって補助トルクTAの増減制御を抑制しても構わない。
In the third embodiment, the example in which the control of the auxiliary torque TA by the feedback control is suppressed by changing the gain value kD and the gain value kθ has been described. However, the lane keeping assist
なお、上記各実施形態では、車線維持支援ECU50が、車両100が車線変更中であるか否かを方向指示器40が操作されているか否かに応じて判定する例について説明したが、車線維持支援ECU50は、他の手法によって車両100が車線変更しているか否かを判定して構わない。
In each of the above embodiments, an example has been described in which the lane keeping assist
例えば、車線維持支援ECU50は、車両100が車線変更中であるか否かをドライバーの操舵トルクTMの大きさに基づいて判定しても良い。具体的には、車線維持支援ECU50は、上述ステップA4、およびステップC21において、ステアリングセンサ61から取得した操舵トルクTMの値が操舵トルク閾値TMth以上であるか否か判定する。そして、車線維持支援ECU50は、操舵トルクTMの値が操舵トルク閾値TMth以上である場合、車両100が車線変更中であると判定する。一方、車線維持支援ECU50は、操舵トルクTMの値が操舵トルク閾値TMth未満である場合、車両100が車線変更中でないと判定する。
For example, the lane keeping assist
なお、操舵トルク閾値TMthの値は、車線維持支援ECU50によって曲率Rの値に応じて随時変更されることが好ましい。具体的には、車線維持支援ECU50は、ステップA4、およびステップC21の処理を開始すると、先ず、曲率Rに所定の係数を乗じた値を操舵トルク閾値TMthとして算出し、その後に上述の判定処理を実行すると良い。操舵トルクTMは、車両100が車線変更をしている場合だけでなく、カーブ走行時にも比較的大きな値となる。ここで、上記のように操舵トルク閾値TMthを曲率Rに応じて設定すれば、カーブ走行に必要な操舵トルク以上の操舵トルクTMが発生している場合にのみ、車両100が車線変更中であると推定することができる。すなわち、上記車線維持支援ECU50の処理によれば、車両100が車線変更中であるか否かを操舵トルクTMに基づいて正確に判定可能となる。
Note that the value of the steering torque threshold value TMth is preferably changed as needed by the lane keeping assist
また、車線維持支援ECU50は、車両100が車線変更中であるか否かを車両100の操舵角φの大きさに基づいて判定しても良い。具体的には、車線維持支援ECU50は、上述ステップA4、およびステップC21において、ステアリングセンサ61から取得した操舵角φの値が操舵角閾値φth以上であるか否か判定する。そして、車線維持支援ECU50は、操舵角φの値が操舵角閾値φth以上である場合、車両100が車線変更中であると判定する。一方、車線維持支援ECU50は、操舵角φの値が操舵角閾値φth未満である場合、車両100が車線変更中でないと判定する。
The lane keeping assist
なお、操舵角閾値φthの値は、車線維持支援ECU50によって曲率Rの値に応じて随時変更されることが好ましい。具体的には、車線維持支援ECU50は、ステップA4、およびステップC21の処理を開始すると、先ず、曲率Rに所定の係数を乗じた値を操舵角閾値φthとして算出し、その後に上述の判定処理を実行すると良い。操舵角φは、車両100が車線変更をしている場合だけでなく、カーブ走行時にも比較的大きな値となる。ここで、上記のように操舵角閾値φthを曲率Rに応じて設定すれば、カーブ走行に必要な操舵角以上にステアリングがきられている場合にのみ、車両100が車線変更中であると推定することができる。すなわち、上記車線維持支援ECU50の処理によれば、車両100が車線変更中であるか否かを操舵角φに基づいて正確に判定可能となる。
Note that the value of the steering angle threshold φth is preferably changed as needed by the lane keeping assist
また、車線維持支援ECU50は、車両100が車線変更中であるか否かをオフセット距離Dの大きさに基づいて判定しても良い。具体的には、車線維持支援ECU50は、上述ステップA4、およびステップC21において、オフセット距離Dの値がオフセット距離閾値Dth以上であるか否か判定する。そして、車線維持支援ECU50は、オフセット距離Dの値がオフセット距離閾値Dth以上である場合、車両100が車線変更中であると判定する。一方、車線維持支援ECU50は、オフセット距離Dの値がオフセット距離閾値Dth未満である場合、車両100が車線変更中でないと判定する。
The lane keeping assist
なお、オフセット距離閾値Dthの値は、走行車線の車線幅Wの値に応じて設定されることが好ましい。具体的には、画像処理ECU11は、前方画像に基づいて車線幅Wを検出し、当該車線幅Wを示すデータを車線維持支援ECU50へ送信する。車線維持支援ECU50は、ステップA4、およびステップC21の処理を開始すると、先ず、画像処理ECU11から受信した車線幅Wに、例えば1/2など所定の係数を乗じた値をオフセット距離閾値Dthとして算出し、その後に上述の判定処理を実行すると良い。このようにオフセット距離閾値Dthを設定することにより、車両100が車幅の半分を隣接する車線に進入させた時点で、車線維持支援ECU50は車両100が車線変更中であると判定することができる。
Note that the value of the offset distance threshold Dth is preferably set according to the value of the lane width W of the traveling lane. Specifically, the
また、車線維持支援ECU50は、車両100が車線変更中であるか否かを方向指示器40の操作状況だけでなく車両100のハザードランプ装置の操作状況に応じて判定しても構わない。具体的には、車線維持支援ECU50は、車両100のハザードランプ装置と電気的に接続される。そして、ハザードランプ装置は、ドライバーからの入力操作に応じて点滅動作をしている間、ハザード操作信号を車線維持支援ECU50へ送信する。そして、車線維持支援ECU50は、上述ステップA4、およびステップC21において、ハザード操作信号を受信しているか否か判定する。車線維持支援ECU50は、ハザード操作信号を受信している場合、車両100が車線変更中であると判定する。一方、車線維持支援ECU50は、ハザード操作信号を受信していない場合、車両100が車線変更中でないと判定する。例えば、緊急時において、車両100のドライバーがハザードランプを点灯させて車両100を路肩へ移動させる場合がある。このような場合、車両を車線の中央へ戻す補助トルクの発生を抑制することが好ましい。したがって、上記のような車線維持支援ECU50の処理によれば、ドライバーはハザードランプの操作時においても従来に比べ少ない負荷で車両100の操舵操作を行うことができる。
Further, the lane keeping assist
本発明に係る操舵支援装置は、適切にドライバーの操舵負荷を低減可能な操舵支援装置などとして有用である。 The steering assist device according to the present invention is useful as a steering assist device that can appropriately reduce the steering load of the driver.
1 操舵支援装置
10 前方監視カメラ
11 画像処理ECU
20 車速センサ
30 ヨーレートセンサ
40 方向指示器
50 車線維持支援ECU
60 操舵装置
61 ステアリングセンサ
62 操舵制御ECU
63 操舵アクチュエータ
100 車両
DESCRIPTION OF
20
63
Claims (3)
ドライバーの操舵力を補助する補助トルクを前記車両に発生させる補助トルク発生手段と、
前記車両が備える方向指示器の操作の有無に基づいて前記車両の車線変更を検出する検出手段とを備え、
前記補助トルク発生手段は、前記方向指示器が操作される前に発生させていた前記車両を走行車線の曲率に応じて旋回走行させるために必要な補助トルクを、前記方向指示器が操作された後も続けて発生させることを特徴とする、車線維持支援装置。 A lane keeping assist device that assists a driver in operating a vehicle so that the vehicle keeps traveling along the lane,
Auxiliary torque generating means for generating auxiliary torque for assisting the steering force of the driver in the vehicle;
Detecting means for detecting a lane change of the vehicle based on presence or absence of operation of a direction indicator provided in the vehicle;
The assist torque generating means, the auxiliary torque required to turning the vehicle which has been allowed to occur before the direction indicator is operated in accordance with the curvature of the traffic lane, the direction indicator is operated A lane keeping assist device characterized in that the lane keeping assist device is generated continuously after a while.
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