JP5853589B2 - Driving assistance device - Google Patents

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本発明は、車線に沿った走行を支援するための運転支援装置に関する。   The present invention relates to a driving support device for supporting traveling along a lane.

特許文献1に記載の装置は、運転者の意図する走行ラインと実際の走行ラインとのずれからくる違和感を低減しつつ、走行車線逸脱を有効に防止することが可能な装置である。この特許文献1に記載の装置では、車線維持支援の制御と同期をとって、仮想反発力に応じたステアリングの操舵反力の変動をステアリングホイールに入力することによって、車線維持支援の制御を行ったことを運転者に報知する。   The device described in Patent Document 1 is a device that can effectively prevent a departure from a driving lane while reducing a sense of incongruity caused by a shift between a driving line intended by a driver and an actual driving line. In the device described in Patent Document 1, the lane keeping assist control is performed by inputting the steering reaction force variation of the steering according to the virtual repulsive force to the steering wheel in synchronization with the lane keeping assist control. This is notified to the driver.

特開2009−234560号公報JP 2009-234560 A

しかし、仮想反発力は車線に近づくほど漸増的に増えることで、運転者の性別や年齢、体調などによっては運転者は不要な操舵入力を行ってしまう可能性がある。これに対し、運転者は、目的とする走行ラインに沿って走行しようとして修正操舵を増やす必要が生じる場合がある。
本発明は、上記のような点に着目したもので、修正操舵を抑えつつ車線に沿った安定した走行を可能とする運転支援装置を提供することを目的としている。
However, the virtual repulsive force gradually increases as it approaches the lane, and the driver may perform unnecessary steering input depending on the gender, age, physical condition, and the like of the driver. On the other hand, the driver may need to increase the correction steering in an attempt to travel along the target travel line.
The present invention focuses on the above points, and an object of the present invention is to provide a driving support device that enables stable traveling along a lane while suppressing correction steering.

上記課題を解決するために、本発明は、ステアリングバイワイヤ方式の操舵装置を備えた運転支援装置において、付与操舵反力制御スイッチによって付与操舵反力を付与する制御の実施が設定されているときには、運転者が操舵する操作子の操舵量の変化に伴い周期的に付与操舵反力を操作子に入力する構成として、操舵入力を開始してから予め設定した単位時間あたりにおける、1方向に向けて連続した上記操舵入力中に上記付与操舵反力算出手段が算出し発生した上記付与操舵反力の数を検出する。そして、本発明は、検出した付与操舵反力の数が大きいほど、操舵方向に向けた上記付与操舵反力の数の分だけ、現在の自車走行位置から離れた位置の走行経路を選択し、選択した走行経路に沿って走行するように転舵輪の転舵を制御する。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a driving support device including a steering-by-wire steering device, and when the execution of the control for applying the applied steering reaction force is set by the applied steering reaction force control switch, As a configuration in which the applied steering reaction force is periodically input to the operating element in accordance with a change in the steering amount of the operating element that the driver steers, toward the one direction per unit time set in advance after the steering input is started. The number of applied steering reaction forces calculated and generated by the applied steering reaction force calculation means during the continuous steering input is detected. The present invention selects a travel route at a position away from the current host vehicle travel position by the number of the applied steering reaction forces toward the steering direction as the number of detected applied steering reaction forces increases. The steering of the steered wheels is controlled so as to travel along the selected travel route.

本発明によれば、運転者の操舵入力によって操舵量が変化すると、その操舵量の変化に沿って付与操舵反力を周期的に付加する。そして、本発明では、運転者の操舵入力を、付与操舵反力の検出数としてデジタルに検出し、検出した付与操舵反力の数が大きいほど、操舵方向に向けた上記付与操舵反力の数の分だけ、現在の自車走行位置から離れた位置の走行経路に沿って走行するように転舵制御する。
この結果、運転者は走行経路からのずれを微調整するために操作子を細かく修正操舵することをしなくても、車線に沿った安定した走行を行うことが可能となる。
According to the present invention, when the steering amount is changed by the driver's steering input, the applied steering reaction force is periodically added along with the change in the steering amount. In the present invention, the driver's steering input is digitally detected as the number of applied steering reaction forces detected, and the greater the number of applied steering reaction forces detected, the greater the number of applied steering reaction forces directed toward the steering direction. The steering control is performed so that the vehicle travels along a travel route at a position away from the current host vehicle travel position .
As a result, the driver can stably travel along the lane without finely correcting and manipulating the manipulator to finely adjust the deviation from the travel route.

本発明の実施形態に係る全体構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the whole structure which concerns on embodiment of this invention. センサ、コントローラ、アクチュエータにおけるシステム全体を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the whole system in a sensor, a controller, and an actuator. 反力装置用コントローラ、転舵装置用コントローラ、操舵制御コントローラ、走行制御コントローラの関係について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the controller for reaction force apparatuses, the controller for steering apparatuses, a steering control controller, and a travel control controller. ベース反力生成部の処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of a base reaction force production | generation part. 付与操舵反力の生成部の処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of the production | generation part of a provision steering reaction force. 合計反力の生成部の処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of the production | generation part of a total reaction force. 操舵角の自動調整部の処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of the automatic adjustment part of a steering angle. 走行経路変更方式部の処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of a driving route change system part. 付与操舵反力入力読取り部の処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of the provision steering reaction force input reading part. 経路変更にかかわる時定数の変更部の処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of the change part of the time constant in connection with a path | route change. 経路変更中の付与操舵反力入力処理部の処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of the provision steering reaction force input process part during a route change. ステアリングホイールの中立位置の自動復帰部の処理説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of the automatic return part of the neutral position of a steering wheel. 現在走行経路予測制御部の処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of a present travel route prediction control part. 付与反力走行経路予測制御部の処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of the provision reaction force driving | running route prediction control part. 広角カメラ(魚眼レンズ付カメラ)によって複数の車線を撮像し、撮像結果に基づき複数の走行予想軌跡を同時に算出する機能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function which images a some lane with a wide-angle camera (camera with a fisheye lens), and calculates a some driving | running | working estimated locus simultaneously based on an imaging result. 操舵制御コントローラの機能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function of a steering control controller. 付与操舵反力入力の数(≒操舵角速度)、方向指示器16にON/OFFなどの状態に応じて走行経路を切り替えることを説明する図である。It is a figure explaining switching a driving | running route according to the number of provision steering reaction force inputs (≒ steering angular velocity) and the direction indicator 16 according to states, such as ON / OFF. 経路変更後のステアリングホイールの中立位置を説明する図であり、(a)は直線路の場合を、(b)は曲路の場合を例示している。It is a figure explaining the neutral position of the steering wheel after a path change, (a) illustrates the case of a straight road and (b) illustrates the case of a curved road. ステアリングホイールの中立位置の自動復帰について説明する図である。It is a figure explaining the automatic return of the neutral position of a steering wheel. 経路変更中の付与操舵反力入力処理について説明する図である。It is a figure explaining the grant steering reaction force input processing under course change. 経路変更にかかわる時定数の変更に関する機能について説明する図である。It is a figure explaining the function regarding the change of the time constant in connection with a route change. 操作入力結果に基づき車両を制御する方法について説明する。A method for controlling the vehicle based on the operation input result will be described. 走行経路を変更する際の制御のモードについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the mode of control at the time of changing a driving | running route.

次に、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る運転支援装置を搭載した車両を説明する概念図である。
本実施形態の運転支援装置は、運転者が操舵する操作子としてのステアリングホイール1と転舵輪4の転舵とが機械的に非接続状態のステアリングバイワイヤ方式の操舵装置を備えた運転支援装置である。運転者が操舵する操作子は、ステアリングホイールである必要はなく、レバー状の操作子であっても良い。以下の例では、操作子としてステアリングホイール1を例に挙げて説明する。
Next, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a vehicle equipped with a driving support apparatus according to this embodiment.
The driving support device of the present embodiment is a driving support device including a steering-by-wire type steering device in which a steering wheel 1 as an operator to be steered by a driver and the turning of a steered wheel 4 are mechanically disconnected. is there. The operating element that the driver steers is not necessarily a steering wheel, and may be a lever-shaped operating element. In the following example, the steering wheel 1 will be described as an example of the operation element.

運転支援装置は、図1に示すように、操舵反力装置3と転舵装置7とを有する操舵装置を備える。その操舵反力装置3と転舵装置7とは、初期状態(通常状態)ではトルク伝達が遮断された非接続状態となっている。なお、ステアリングの故障時には、不図示のクラッチ装置によって操舵反力装置3と転舵装置7と間のトルク伝達が可能な状態となる。
上記操舵反力装置3は、操舵反力と操舵角を制御するための装置である。上記操舵反力装置3は、ステアリングホイール1と、ステアリングコラムシャフト8と、該ステアリングコラムシャフト8に対し減速ギヤ機構を介して設けられた操舵反力用アクチュエータ2と、を有する。
As shown in FIG. 1, the driving support device includes a steering device having a steering reaction force device 3 and a steering device 7. The steering reaction device 3 and the steering device 7 are in a disconnected state in which torque transmission is interrupted in the initial state (normal state). Note that when a steering failure occurs, torque transmission between the steering reaction device 3 and the steering device 7 is enabled by a clutch device (not shown).
The steering reaction force device 3 is a device for controlling the steering reaction force and the steering angle. The steering reaction force device 3 includes a steering wheel 1, a steering column shaft 8, and a steering reaction force actuator 2 provided to the steering column shaft 8 via a reduction gear mechanism.

ステアリングホイール1は、運転者が操舵することで操舵入力が行われると共に、操舵反力が伝達される操作子である。ステアリングコラムシャフト8は、ステアリングホイール1に連結して、ステアリングホイール1の操舵に応じた量だけ回転する。
操舵反力用アクチュエータ2は、ステアリングコラムシャフト8を介してステアリングホイール1に操舵反力を入力するアクチュエータである。操舵反力用アクチュエータ2は、例えばモータから構成されて、上記ステアリングコラムシャフト8の回転軸を連結する。操舵反力アクチュエータに対し操舵反力用モータ角センサ9が付設されている。操舵反力用モータ角センサ9は、操舵反力アクチュエータの回転数を検出する。
The steering wheel 1 is an operator that receives a steering input and transmits a steering reaction force when the driver steers. The steering column shaft 8 is connected to the steering wheel 1 and rotates by an amount corresponding to the steering of the steering wheel 1.
The steering reaction force actuator 2 is an actuator that inputs a steering reaction force to the steering wheel 1 via the steering column shaft 8. The steering reaction force actuator 2 is composed of, for example, a motor, and connects the rotating shaft of the steering column shaft 8. A steering reaction force motor angle sensor 9 is attached to the steering reaction force actuator. The steering reaction force motor angle sensor 9 detects the rotation speed of the steering reaction force actuator.

また転舵装置7は、転舵輪4を転舵させるための装置である。転舵装置7は、転舵用アクチュエータ6と、該転舵用アクチュエータ6により駆動されるステアリングギヤ機構14と、該ステアリングギヤ機構14の両端部に設けられた動作変換機構としてのタイロッド15とを備える。
転舵用アクチュエータ6は、操舵反力用アクチュエータ2と同様に、クラッチ付きのモータである。その転舵用アクチュエータ6には、転舵用モータ角センサ17が付設されている。転舵用モータ角センサ17は、転舵用アクチュエータ6の回転軸を検出することで、転舵角(車両前後方向に対する転舵輪4の傾き)を検出する。
The steering device 7 is a device for turning the steered wheels 4. The steering device 7 includes a steering actuator 6, a steering gear mechanism 14 driven by the steering actuator 6, and tie rods 15 as motion conversion mechanisms provided at both ends of the steering gear mechanism 14. Prepare.
The steering actuator 6 is a motor with a clutch, like the steering reaction force actuator 2. A steering motor angle sensor 17 is attached to the steering actuator 6. The steered motor angle sensor 17 detects the steered angle (inclination of the steered wheels 4 with respect to the vehicle longitudinal direction) by detecting the rotation axis of the steered actuator 6.

ステアリングギヤ機構14は、転舵用アクチュエータ6からの回転駆動力に応じて左右に変位し、その変位を、タイロッド15を介して左右の転舵輪4に伝達する構成となっている。
また、符号11は、車速センサ11であって、車速を検出する。
符号12は、車両前方を撮像するカメラであって、車両の前方風景を撮像する。カメラ12は、例えば広角レンズを備えることで、車両前方に位置する複数の車線の白線情報を検出可能となっている。
The steering gear mechanism 14 is displaced left and right in accordance with the rotational driving force from the steering actuator 6 and transmits the displacement to the left and right steered wheels 4 via the tie rod 15.
Reference numeral 11 denotes a vehicle speed sensor 11 that detects the vehicle speed.
Reference numeral 12 denotes a camera that images the front of the vehicle, and images a front landscape of the vehicle. The camera 12 includes, for example, a wide-angle lens, and can detect white line information of a plurality of lanes positioned in front of the vehicle.

符号11は、横加速度センサであって、横方向の加速度を検出する。
符号14は、方向指示器であって、運転者の車線変更の意図を検出する装置である。
符号5は、運転者が操作可能な各種のスイッチを表す。本実施形態に関わるスイッチ5としては、付与操舵反力付加制御の有無のスイッチ、ステアリングホイール零点維持制御の有無のスイッチ、現在の走行経路を記憶するかのスイッチなどがある。
Reference numeral 11 denotes a lateral acceleration sensor that detects lateral acceleration.
Reference numeral 14 denotes a direction indicator, which is a device that detects the driver's intention to change lanes.
Reference numeral 5 represents various switches that can be operated by the driver. Examples of the switch 5 according to this embodiment include a switch for presence / absence of applied steering reaction force addition control, a switch for presence / absence of steering wheel zero point maintenance control, and a switch for storing the current travel route.

符号19は、後述の転舵装置用コントローラ36と操舵反力装置用コントローラ35をつなぐ双方向通信線である。
また本装置の制御部として、反力制御装置10と転舵制御装置18とを備える。
反力制御装置10は、操舵反力アクチュエータ6を制御することで、ステアリングホイール1に付加する操舵反力を制御する装置である。その反力制御装置10は、操舵制御コントローラ20と操舵反力装置用コントローラ35とを備える。この2つのコントロールは排他的に作動する。
Reference numeral 19 denotes a bidirectional communication line that connects a steering device controller 36 and a steering reaction force device controller 35 described later.
Moreover, the reaction force control apparatus 10 and the steering control apparatus 18 are provided as a control part of this apparatus.
The reaction force control device 10 is a device that controls the steering reaction force applied to the steering wheel 1 by controlling the steering reaction force actuator 6. The reaction force control device 10 includes a steering control controller 20 and a steering reaction force device controller 35. These two controls operate exclusively.

操舵制御コントローラ20は、操舵量に応じた基本となる操舵反力であるベース反力に対し、操舵変化に沿って生成する付与操舵反力を操舵量の変化に応じて重畳した操舵反力をステアリングホールに入力する反力制御を行うコントロールである。また、付与操舵反力の状態に応じて転舵制御を行うためのコントローラである。
操舵反力装置用コントローラ35は、運転者に操舵量に応じた基本の操舵反力分の反力をステアリングホイール1に入力するように操舵アクチュエータを制御するためのコントローラである。このために、操舵反力装置用コントローラ35は、操舵角に応じた制御電流を反力トルクの指令値として出力する。
The steering control controller 20 generates a steering reaction force obtained by superimposing the applied steering reaction force generated along the steering change on the base reaction force that is a basic steering reaction force according to the steering amount in accordance with the change in the steering amount. This control is used to control the reaction force input to the steering hole. Moreover, it is a controller for performing steering control according to the state of the applied steering reaction force.
The steering reaction force device controller 35 is a controller for controlling the steering actuator so that the reaction force corresponding to the basic steering reaction force corresponding to the steering amount is input to the steering wheel 1 to the driver. For this purpose, the steering reaction force device controller 35 outputs a control current corresponding to the steering angle as a reaction force torque command value.

具体的には、操舵反力装置用コントローラ35には、操舵反力用モータ角センサ9と、車速センサ11と、横加速度センサ13と、から入力情報が供給される。操舵反力装置用コントローラ35には、車速Vや横加速度G等から路面μを推定する路面μ推定手段(路面摩擦係数推定手段)と、操舵入力相当分トルクTsと転舵出力相当分トルクTfと外乱相当分トルクToとを加えたモータ制御指令値Tmにリミッタ処理を施すことでモータ制御指令値Tmsを算出するモータ制御指令値算出手段と、モータ制御指令値Tmsを操舵反力用アクチュエータ2の指令電流に変換するモータ駆動回路によるモータ駆動手段と、を有する。これらの基本構成は、公知の構成を採用すればよい。   Specifically, the steering reaction force device controller 35 is supplied with input information from the steering reaction force motor angle sensor 9, the vehicle speed sensor 11, and the lateral acceleration sensor 13. The steering reaction force controller 35 includes a road surface μ estimating means (road surface friction coefficient estimating means) for estimating the road surface μ from the vehicle speed V, the lateral acceleration G, etc., a steering input equivalent torque Ts and a steering output equivalent torque Tf. And a motor control command value Tm for calculating a motor control command value Tms by applying a limiter process to the motor control command value Tm obtained by adding the disturbance equivalent torque To and the motor reaction command value Tms to the steering reaction force actuator 2 Motor drive means by a motor drive circuit that converts the current into a command current. A known configuration may be adopted as the basic configuration.

また転舵制御装置18は、走行制御コントローラ21と転舵装置用コントローラ36とを備える。この2つのコントロールは排他的に作動する。
走行制御コントローラ21は、操舵反力装置3からの入力、及び、前方撮像カメラ12からの入力に応じて転舵輪4を制御するためのコントローラである。
転舵装置用コントローラ36は、モデルマッチング補償器、外乱補償器、差分器、電流リミッタを設けたコントローラからなる。すなわち、上記転舵装置用コントローラ36は、ロバスト補償器による外乱推定手段と、モデルマッチング補償器と電流リミッタによりモータ制御指令値を算出するモータ制御指令値算出手段と、モータ制御指令値を転舵用アクチュエータ6の指令電流に変換するモータ駆動回路によるモータ駆動手段と、を有する。
The steering control device 18 includes a travel control controller 21 and a steering device controller 36. These two controls operate exclusively.
The travel control controller 21 is a controller for controlling the steered wheels 4 in accordance with an input from the steering reaction force device 3 and an input from the front imaging camera 12.
The steering device controller 36 includes a controller provided with a model matching compensator, a disturbance compensator, a differentiator, and a current limiter. That is, the steering device controller 36 includes disturbance estimation means using a robust compensator, motor control command value calculating means for calculating a motor control command value using a model matching compensator and a current limiter, and steering the motor control command value. Motor drive means by a motor drive circuit for converting into a command current of the actuator 6 for a motor.

上記操舵反力装置用コントローラ35及び転舵装置用コントローラ36の処理について、補足説明する。なお、この操舵反力装置用コントローラ35及び転舵装置用コントローラ36の処理は、例えば特開平2005−96725号公報などに記載される、公知の処理方式を採用すればよい。
上記操舵反力装置用コントローラ35は、転舵装置用コントローラ36からの外乱推定値のみを転舵側から操舵反力側にフィードバックし、転舵用アクチュエータ6からの実転舵角度と、操舵反力用アクチュエータ2からの実操舵角度と、を入力する。そして、指令電流を操舵反力用アクチュエータ2に対し出力すると共に、目標転舵角度を転舵制御装置18に出力する。
The processing of the steering reaction force controller 35 and the steering device controller 36 will be supplementarily described. In addition, what is necessary is just to employ | adopt the well-known processing system described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-96725 etc. for the process of this controller 35 for steering reaction force apparatuses, and the controller 36 for steered devices.
The steering reaction device controller 35 feeds back only the estimated disturbance value from the steering device controller 36 from the steering side to the steering reaction force side, and the actual steering angle from the steering actuator 6 and the steering reaction force. The actual steering angle from the force actuator 2 is input. Then, the command current is output to the steering reaction force actuator 2 and the target turning angle is output to the turning control device 18.

上記操舵反力用アクチュエータ2は、反力制御装置10からの指令電流と、運転者からの操舵力を入力する。そして、実操舵角度を反力制御装置10に出力する。
上記転舵装置用コントローラ36は、反力制御装置10からの目標転舵角度と、転舵用アクチュエータ6からの実転舵角度を入力する。そして、指令電流を転舵用アクチュエータ6に出力すると共に、外乱推定値を反力制御装置10に出力する。
上記転舵用アクチュエータ6は、転舵制御装置18からの指令電流を入力する。そして、反力制御装置10と転舵制御装置18に対し実転舵角度を出力する。
The steering reaction force actuator 2 inputs a command current from the reaction force control device 10 and a steering force from the driver. Then, the actual steering angle is output to the reaction force control device 10.
The steering device controller 36 inputs the target turning angle from the reaction force control device 10 and the actual turning angle from the steering actuator 6. Then, the command current is output to the steering actuator 6 and the estimated disturbance value is output to the reaction force control device 10.
The steering actuator 6 receives a command current from the steering control device 18. Then, the actual turning angle is output to the reaction force control device 10 and the turning control device 18.

操舵反力装置用コントローラ35は、操舵入力相当分トルクTsの算出部と、転舵出力相当分トルクTfの算出部と、外乱相当分トルクToの算出部と、第1リミッタ処理部と、第2リミッタ処理部と、を有して構成されている。上記操舵入力相当分トルクTsの算出部は、実操舵角度θsにゲインKaを乗じてトルクTaを得るゲイン設定器と、実操舵角度θsを時間微分する微分器と、実操舵角度θsの微分値にゲインKasを乗じてトルクTasを得るゲイン設定器と、トルクTaとトルクTasとを加算して操舵入力相当分トルクTsを算出する加算器と、を有する。上記転舵出力相当分トルクTfの算出部は、目標転舵角度θtaと実転舵角度θtとの転舵角度差分θtsをとる差分器と、転舵角度差分θtsにゲインKfaを乗じてトルクTfaを得るゲイン設定器と、転舵角度差分θtsを時間微分する微分器と、転舵角度差分θtsの微分値にゲインKfasを乗じてトルクTfasを得るゲイン設定器と、トルクTfaとトルクTfasとを加算して転舵出力相当分トルクTfを算出する加算器と、を有する。上記外乱相当分トルクToの算出部は、転舵側外乱推定値TgにゲインKoを乗じて外乱相当分トルクToを算出するゲイン設定器を有する。上記第1リミッタ処理部は、操舵入力相当分トルクTsにリミッタ処理を施して操舵入力相当分トルクリミッタ値Ts(lmit)を作成する。上記第2リミッタ処理部は、加算器により転舵出力相当分トルクTfと外乱相当分トルクToとを加算し、加算器により加算値(Tf+To)に操舵入力相当分トルクリミッタ値Ts(lmit)を加算した値(Ts+Tf+To)にリミッタ処理を施してモータ制御指令値Tmsを算出する。   The steering reaction force device controller 35 includes a steering input equivalent torque Ts calculation unit, a steering output equivalent torque Tf calculation unit, a disturbance equivalent torque To calculation unit, a first limiter processing unit, 2 limiter processing units. The calculation unit for the steering input equivalent torque Ts includes a gain setting unit that multiplies the actual steering angle θs by the gain Ka to obtain the torque Ta, a differentiator that differentiates the actual steering angle θs with respect to time, and a differential value of the actual steering angle θs. A gain setting unit for multiplying the gain Kas to obtain the torque Tas, and an adder for calculating the torque Ts corresponding to the steering input by adding the torque Ta and the torque Tas. The steering output equivalent torque Tf calculation unit includes a differencer that takes a turning angle difference θts between the target turning angle θta and the actual turning angle θt, and a torque Tfa by multiplying the turning angle difference θts by a gain Kfa. A gain setter for obtaining a steering angle difference θts, a gain differentiator for obtaining a torque Tfas by multiplying a differential value of the steering angle difference θts by a gain Kfas, a torque Tfa and a torque Tfas And an adder that calculates the torque Tf corresponding to the turning output. The disturbance equivalent torque To calculation unit includes a gain setting unit that calculates the disturbance equivalent torque To by multiplying the steered side disturbance estimated value Tg by a gain Ko. The first limiter processing unit applies a limiter process to the steering input equivalent torque Ts to generate a steering input equivalent torque limiter value Ts (lmit). The second limiter processing unit adds the steering output equivalent torque Tf and the disturbance equivalent torque To by the adder, and adds the steering input equivalent torque limiter value Ts (lmit) to the added value (Tf + To) by the adder. ) Is added to the value (Ts + Tf + To) to calculate a motor control command value Tms.

また、ロバストモデルマッチング手法を採用した転舵角制御を採用する。「ロバストモデルマッチング手法」とは、制御対象である車両の動特性を規範モデル(例えば、ヨーレートと横加速度の操舵応答特性)にて予め設定し、モデル化誤差や外乱の影響を最小限に抑制しながら、予め設定された規範モデルに一致するように制御する手法をいう。   In addition, the steering angle control using the robust model matching method is adopted. The “robust model matching method” is to set the dynamic characteristics of the vehicle to be controlled in advance using a reference model (for example, steering response characteristics of yaw rate and lateral acceleration) to minimize the effects of modeling errors and disturbances. On the other hand, it refers to a method of controlling to match a preset reference model.

まず、転舵装置用コントローラ36は、例えばモデルマッチング補償器と、ロバスト補償器(外乱補償器)と、差分器と、電流リミッタと、を有して構成されている。上記モデルマッチング補償器は、指令モータ角と実モータ角を入力し、予め与えた所望の応答特性に一致させるモータ指令電流を出力するフィードフォワード補償器である。上記ロバスト補償器は、制御対象への入力である指令電流と制御対象からの出力である実モータ角を取り込み、モデル化誤差を含む制御阻害要因を外乱として推定した外乱推定値を出力する外乱補償器である。なお、ロバスト補償器からの外乱推定値は、上記のように、操舵反力制御に使用される。上記差分器は、モデルマッチング補償器からのモータ指令電流からロバスト補償器からの外乱推定値を差し引き、外乱をキャンセルした指令電流を作り出す。上記電流リミッタは、差分器からの指令電流がリミット電流以下の場合は指令電流をそのまま制御対象の転舵用アクチュエータ6に出力し、リミッタ電流を超える場合にはリミッタ電流を制御対象の転舵用アクチュエータ6に出力する。   First, the steering device controller 36 includes, for example, a model matching compensator, a robust compensator (disturbance compensator), a difference unit, and a current limiter. The model matching compensator is a feedforward compensator that inputs a command motor angle and an actual motor angle and outputs a motor command current that matches a desired response characteristic given in advance. The robust compensator takes in the command current that is the input to the controlled object and the actual motor angle that is the output from the controlled object, and outputs disturbance compensation that estimates the disturbance of the control obstruction factor including modeling error as the disturbance. It is a vessel. Note that the estimated disturbance value from the robust compensator is used for steering reaction force control as described above. The subtracter subtracts the estimated disturbance value from the robust compensator from the motor command current from the model matching compensator to create a command current with the disturbance canceled. The current limiter outputs the command current as it is to the controlled steering actuator 6 when the command current from the subtractor is less than or equal to the limit current, and when the limiter current exceeds the limiter current, the limiter current is output to the controlled steering. Output to the actuator 6.

次に、本発明に基づく運転支援の処理をより具体的に説明する。
図2は、本実施形態の運転支援装置の操舵反力制御系および転舵角制御系の全体構成を示す図である。
上記操舵制御コントローラ20は、ベース反力生成部23,付与反力生成部24,合計反力生成部25、操舵角自動調整部26、走行経路変更方式部27、付与操舵反力入力読取り部28、経路変更にかかわる時定数の変更部29、経路変更中の付与操舵反力入力処理部30、ステアリングホイールの中立位置の自動復帰部31を備える。
上記操舵制御コントローラ20は、現在走行経路予測制御部34と付与反力走行経路予測制御部32とを備える。
図3は、上記操舵制御コントローラ20及び走行制御コントローラ21の処理例を示すフローチャートである。
Next, the driving assistance processing based on the present invention will be described more specifically.
FIG. 2 is a diagram illustrating the overall configuration of the steering reaction force control system and the turning angle control system of the driving support apparatus according to the present embodiment.
The steering control controller 20 includes a base reaction force generation unit 23, an applied reaction force generation unit 24, a total reaction force generation unit 25, an automatic steering angle adjustment unit 26, a travel route change method unit 27, and an applied steering reaction force input reading unit 28. , A time constant changing unit 29 related to the route change, an applied steering reaction force input processing unit 30 during the route change, and an automatic return unit 31 for the neutral position of the steering wheel.
The steering control controller 20 includes a current travel route prediction control unit 34 and an applied reaction force travel route prediction control unit 32.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing example of the steering control controller 20 and the travel control controller 21.

次に、上記操舵制御コントローラ20及び走行制御コントローラ21に関わる処理を、図3を参照しつつ説明する。
まず初期モード設定部22が、モードを1に設定して、ベース反力生成部23の処理及び現在走行経路予測制御部34の処理に移行する。
ここで、モードは1〜3であって、各モードは次の通りである。
モード1:手動操作(操舵角に応じた転舵角に制御)
モード2:レーン内の経路変更支援
モード3:レーン外に出るための車線変更支援
Next, processing related to the steering control controller 20 and the travel control controller 21 will be described with reference to FIG.
First, the initial mode setting unit 22 sets the mode to 1, and shifts to the processing of the base reaction force generation unit 23 and the processing of the current travel route prediction control unit 34.
Here, the modes are 1 to 3, and each mode is as follows.
Mode 1: Manual operation (control to steer angle according to steering angle)
Mode 2: Route change support in lane Mode 3: Lane change support to get out of lane

ベース反力生成部23は、操舵量に基づく基本の操舵反力としてのベース反力を生成する。また、付与操舵反力を付加するかどうかを判断する処理を行う。その後、付与反力生成部24の処理若しくは付与操舵反力入力読取り部28の処理に移行する。
付与反力生成部24は、操舵量変化に沿って周期的に発生させる付与操舵反力を生成し、ベース反力に付加する条件を決める処理を行う。その後、合計反力生成部25の処理に移行する。
The base reaction force generator 23 generates a base reaction force as a basic steering reaction force based on the steering amount. In addition, a process for determining whether to apply the applied steering reaction force is performed. Thereafter, the process proceeds to the process of the applied reaction force generation unit 24 or the process of the applied steering reaction force input reading unit 28.
The applied reaction force generator 24 generates an applied steering reaction force that is periodically generated along with the change in the steering amount, and performs a process of determining a condition to be added to the base reaction force. Thereafter, the process proceeds to the total reaction force generation unit 25.

合計反力生成部25は、ベース反力に付与操舵反力を重畳する処理を行う。その後、操舵角自動調整部26の処理に移行する。
操舵角自動調整部26は、転舵角に応じた操舵角にステアリングホイール1を回転させるかを判断し、判断結果に基づきステアリングホイール1の回転を制御する。その後、走行経路変更方式部27の処理に移行する。
走行経路変更方式部27は、経路変更が現在の車線内か、白線を跨いで隣の車線に車線変更するかによって制御方式を変更する。その後、付与操舵反力入力読取り部28の処理若しくは操舵反力装置用コントローラ35の処理に移行する。
The total reaction force generation unit 25 performs a process of superimposing the applied steering reaction force on the base reaction force. Thereafter, the process proceeds to the steering angle automatic adjustment unit 26.
The steering angle automatic adjustment unit 26 determines whether to rotate the steering wheel 1 to the steering angle corresponding to the turning angle, and controls the rotation of the steering wheel 1 based on the determination result. Thereafter, the process proceeds to the processing of the travel route changing method unit 27.
The travel route changing method unit 27 changes the control method depending on whether the route change is in the current lane or the lane is changed to the adjacent lane across the white line. Thereafter, the process proceeds to the process of the applied steering reaction force input reading unit 28 or the process of the steering reaction force device controller 35.

付与操舵反力入力読取り部28は、運転者の操舵状態を読み取る。その後、経路変更にかかわる時定数の変更部29若しくはベース反力生成部23に移行する。
経路変更にかかわる時定数の変更部29は、運転者の操作入力を完了するまでの時間を調整する。その後、経路変更中の付与操舵反力入力処理部30に移行する。
経路変更中の付与操舵反力入力処理部30は、運転者が入力した操作を完了する前に、運転者が操作入力をキャンセルしたときの処理と運転者が追加で操作入力したときの処理を行う。その後、ステアリングホイール1の中立位置の自動復帰部31,付与反力走行経路予測制御部32,ベース反力生成部23に移行する。
The applied steering reaction force input reading unit 28 reads the steering state of the driver. Thereafter, the process proceeds to the time constant changing unit 29 or the base reaction force generating unit 23 related to the path change.
The time constant changing unit 29 related to the route change adjusts the time until the driver's operation input is completed. Thereafter, the process proceeds to the applied steering reaction force input processing unit 30 during the path change.
The applied steering reaction force input processing unit 30 during the route change performs a process when the driver cancels the operation input and a process when the driver additionally inputs the operation before completing the operation input by the driver. Do. Thereafter, the process proceeds to the automatic return unit 31 at the neutral position of the steering wheel 1, the applied reaction force travel route prediction control unit 32, and the base reaction force generation unit 23.

ステアリングホイール1の中立位置の自動復帰部31は、運転者が操作した後、中立位置からずれたステアリングホイール1を中立位置に自動で戻す処理を行う。
経路変更中の付与操舵反力入力処理部30は、運転者が入力した操作を完了する前に、運転者が操作入力をキャンセルしたときの処理と運転者が追加で操作入力したときの処理を行う。
The steering wheel 1 neutral position automatic return unit 31 performs a process of automatically returning the steering wheel 1 shifted from the neutral position to the neutral position after being operated by the driver.
The applied steering reaction force input processing unit 30 during the route change performs a process when the driver cancels the operation input and a process when the driver additionally inputs the operation before completing the operation input by the driver. Do.

現在走行経路予測制御部34は、決められた走行経路を自動で走行する処理を行う。
付与反力走行経路予測制御部32は、付与操舵反力の情報に基づき走行経路を決定し走行する処理を行う。
なお、上記操舵制御コントローラ20は、上述のような、モデルマッチング補償器、外乱補償器、差分器、電流リミッタを設けた転舵制御の装置であり、転舵輪4を制御する。
The current travel route prediction control unit 34 performs processing for automatically traveling on the determined travel route.
The applied reaction force travel route prediction control unit 32 determines a travel route based on information on the applied steering reaction force and performs a process of traveling.
The steering control controller 20 is a steering control device provided with a model matching compensator, a disturbance compensator, a differentiator, and a current limiter as described above, and controls the steered wheels 4.

上記ベース反力生成部23の処理を、図4を参照して説明する。
ベース反力生成部23は、まずステップS37にて、付与操舵反力制御FLGがONになっているか判定する。付与操舵反力制御FLGがONで無い場合には、付与操舵反力制御を終了して、通常の反力制御となると共に、通常の操舵反力制御及び操舵量に応じた転舵制御に戻る。一方付与操舵反力制御FLGがONの場合には、ステップS38に移行する。
The processing of the base reaction force generator 23 will be described with reference to FIG.
The base reaction force generator 23 first determines in step S37 whether the applied steering reaction force control FLG is ON. When the applied steering reaction force control FLG is not ON, the applied steering reaction force control is terminated, the normal reaction force control is performed, and the normal steering reaction force control and the steering control according to the steering amount are returned. . On the other hand, if the applied steering reaction force control FLG is ON, the process proceeds to step S38.

付与操舵反力制御を実施するか否かは、運転席の周りに設置されている付与操舵反力制御スイッチ(不図示)によって設定される。すなわち、運転者による付与操舵反力制御スイッチの操作によって、付与操舵反力制御FLGが「ON」に設定される。
ステップS38では、一方向に向けた一連の操舵入力中に発生した付与操舵反力の数が2以下か否かを判定する。付与操舵反力の数が2以下の場合にはステップS39に移行する、付与操舵反力の数が2より大きい場合にはステップS66に移行する。
Whether or not to apply the applied steering reaction force control is set by an applied steering reaction force control switch (not shown) installed around the driver's seat. That is, the applied steering reaction force control FLG is set to “ON” by the driver operating the applied steering reaction force control switch.
In step S38, it is determined whether the number of applied steering reaction forces generated during a series of steering inputs in one direction is 2 or less. If the number of applied steering reaction forces is 2 or less, the process proceeds to step S39. If the number of applied steering reaction forces is greater than 2, the process proceeds to step S66.

ステップS39では、モードを2に設定して、走行制御コントローラ21にモードの情報を送る(ステップS88へ)と共に、ステップS40に移行する。
ステップS40では、付与操舵反力を付加する前に、車両・操舵状態からベースとなる操舵反力を算出するにあたり、必要なパラメータとして、車速、横G、転舵角、転舵角速度の情報を入力する。その後、ステップS41に移行する。
In step S39, the mode is set to 2, and mode information is sent to the travel controller 21 (to step S88), and the process proceeds to step S40.
In step S40, before adding the applied steering reaction force, the vehicle speed, lateral G, turning angle, and turning angular speed information are included as necessary parameters in calculating the base steering reaction force from the vehicle / steering state. input. Thereafter, the process proceeds to step S41.

ステップS41では、車両・操舵状態からベースとなる操舵反力を算出する。ベースとなる操舵反力は、下式のように、転舵角と転舵角のゲインの積と、転舵角速度と転舵角速度のゲインの積との和に、車速と横Gのゲインを乗算することによって求める。その後、付与反力生成部24のステップS42に移行する。
ベースとなる操舵反力 = k1×転舵角+k2×転舵速度×kv×kg
In step S41, a base steering reaction force is calculated from the vehicle / steering state. The base steering reaction force is calculated by adding the vehicle speed and lateral G gain to the sum of the product of the turning angle and the turning angle gain and the product of the turning angular velocity and the turning angular velocity gain, as shown in the following equation. Find by multiplying. Thereafter, the process proceeds to step S42 of the applied reaction force generator 24.
Steering reaction force as the base = k1 x turning angle + k2 x turning speed x kv x kg

次に、付与反力生成部24の処理を、図5を参照して説明する。
付与反力生成部24は、まずステップS42にて、付与操舵反力の算出に必要な初期パラメータを読み込む。まず、付与操舵反力のデフォルト波形設定を記録部から読み込む。この波形の周期と振幅は、後の処理で必要に応じて更新する。周期と振幅をかえるために、ステップS82の処理による前方撮像カメラ12の映像の画像処理情報に基づき、一車線内に設定する、予め設定された走行経路の数を求める。また、車両信号(車速・横G・転舵速度)を読み込む。その後、ステップS43に移行する。
Next, processing of the applied reaction force generation unit 24 will be described with reference to FIG.
First, in step S42, the applied reaction force generation unit 24 reads initial parameters necessary for calculating the applied steering reaction force. First, the default waveform setting of the applied steering reaction force is read from the recording unit. The period and amplitude of this waveform are updated as necessary in later processing. In order to change the period and the amplitude, the number of preset traveling routes set in one lane is obtained based on the image processing information of the video of the front imaging camera 12 in the process of step S82. Further, a vehicle signal (vehicle speed / lateral G / steering speed) is read. Thereafter, the process proceeds to step S43.

ステップS43では、前方撮像カメラ12から求めた各車線毎に、車線幅を予め設定した走行経路の数で割り、付与操舵反力を付与する間隔である単位操舵角の角度刻みを計算する。すなわち、単位操舵角の角度刻みは、車線幅に応じて変更し、車線幅が広いほど大きく設定する。その後、付与操舵反力波形の初期パラメータが計算結果よりも長い場合は短く、短い場合は長くなる様に周期を変更する。その後、ステップS44に移行する。付与操舵反力を付与する操舵角の間隔は一定であっても良い。
ステップS44では、付与操舵反力を運転者がしっかりと認識可能なように、車速・横G・転舵速度のいずれかが、予め設定した各設定値よりも大きい場合は、付与操舵反力の振幅が大きくなる様に振幅を変更する。その後、合計反力生成部25のステップS45に移行する。
In step S43, for each lane obtained from the front imaging camera 12, the lane width is divided by the preset number of travel routes, and the angle increment of the unit steering angle, which is the interval for applying the applied steering reaction force, is calculated. That is, the unit increment of the unit steering angle is changed according to the lane width, and is set to be larger as the lane width is wider. Thereafter, the cycle is changed so that the initial parameter of the applied steering reaction force waveform is shorter when the initial parameter is longer than the calculation result, and is longer when the initial parameter is shorter. Thereafter, the process proceeds to step S44. The interval between the steering angles for applying the applied steering reaction force may be constant.
In step S44, if any of the vehicle speed, the lateral G, and the turning speed is greater than each preset value so that the driver can recognize the applied steering reaction force firmly, The amplitude is changed so that the amplitude becomes larger. Thereafter, the process proceeds to step S45 of the total reaction force generator 25.

次に、合計反力生成部25の処理を、図6を参照して説明する。
合計反力生成部25では、まずステップS45にて、ベース反力と付与操舵反力の和を求める。求めた反力の和は、モータに指令値として送るため電流指令値に変換する。その後ステップS46に移行する。
ステップS46では、ステップS45にて求めた電流指令値が、予め設定したリミット値よりも大きい場合には、そのリミット値を電流指令値とする処理を行う。この処理は、電流指令値が大きいとモータが焼け付く恐れがあるため、リミッタを設け、予め決めた値以上は電流を流さない様にするための処理である。その後、操舵角自動調整部26のステップS47へ移行する。
Next, the process of the total reaction force generator 25 will be described with reference to FIG.
The total reaction force generation unit 25 first obtains the sum of the base reaction force and the applied steering reaction force in step S45. The sum of the obtained reaction forces is converted into a current command value to be sent as a command value to the motor. Thereafter, the process proceeds to step S46.
In step S46, when the current command value obtained in step S45 is larger than a preset limit value, processing is performed using the limit value as the current command value. This process is a process for providing a limiter so that current does not flow beyond a predetermined value because the motor may be burned if the current command value is large. Then, the process proceeds to step S47 of the steering angle automatic adjustment unit 26.

次に、操舵角自動調整部26の処理を、図7を参照して説明する。
操舵角自動調整部26は、まずステップS47にて、転舵角によって決まる操舵角指令値と実操舵によって決まる実操舵角の差を検出する。その後、ステップS48に移行する。
ステップS48では、ステアリングホイール零点維持制御FLGがOFFか否かを判定する。ステアリングホイール零点維持制御FLGがOFFの場合にはステップS49に移行する。ステアリングホイール零点維持制御FLGがOFFでない場合にはステップS50に移行する。
Next, the processing of the steering angle automatic adjustment unit 26 will be described with reference to FIG.
First, in step S47, the steering angle automatic adjustment unit 26 detects the difference between the steering angle command value determined by the turning angle and the actual steering angle determined by actual steering. Thereafter, the process proceeds to step S48.
In step S48, it is determined whether or not the steering wheel zero point maintenance control FLG is OFF. When the steering wheel zero point maintenance control FLG is OFF, the process proceeds to step S49. If the steering wheel zero point maintenance control FLG is not OFF, the process proceeds to step S50.

上記ステアリングホイール零点維持制御FLGは、運転者のスイッチ操作によって設定される。ステアリングホイール零点維持制御FLGは、ステアリングホイール零点維持制御を実行する場合にONとなり、ステアリングホイール零点維持制御を実行しない場合にOFFとなる。
ステップS49では、ステアリングホイール1の目標角度を、転舵角に基づく操舵角に設定する。その後、ステップS51に移行する。
The steering wheel zero point maintenance control FLG is set by a driver's switch operation. The steering wheel zero point maintenance control FLG is turned on when the steering wheel zero point maintenance control is executed, and is turned off when the steering wheel zero point maintenance control is not executed.
In step S49, the target angle of the steering wheel 1 is set to a steering angle based on the turning angle. Thereafter, the process proceeds to step S51.

ステップS50では、ステアリングホイール1の目標角度を0度に設定する。その後、ステップS51に移行する。
ステップS51では、ステアリングホイール1を目標角度まで戻すのに掛かる時間の情報(時定数)を、記憶部から読み込む。すなわち時定数として予め設定した値を設定する。その後、ステップS52に移行する。
ステップS52では、予め設定した時定数に基づき、ステップS30で求めた差分値が0になる方向にPID制御などを用い操舵角を修正する。その後、走行経路変更方式部27のステップS53に移行する。
In step S50, the target angle of the steering wheel 1 is set to 0 degree. Thereafter, the process proceeds to step S51.
In step S51, information (time constant) required for returning the steering wheel 1 to the target angle is read from the storage unit. That is, a preset value is set as the time constant. Thereafter, the process proceeds to step S52.
In step S52, based on a preset time constant, the steering angle is corrected using PID control or the like so that the difference value obtained in step S30 becomes zero. Thereafter, the process proceeds to step S53 of the travel route changing method unit 27.

次に、走行経路変更方式部27の処理を、図8を参照して説明する。
走行経路変更方式部27は、まずステップS53にて、運転者による車線変更の指示があるか否かを判定する、車線変更の指示があると判定した場合には付与操舵反力入力読取り部のステップS58に移行する。なおこの場合、モードは2のままである。一方、車線変更の指示が無いと判定した場合にはステップS54に移行する。
Next, the process of the travel route change method unit 27 will be described with reference to FIG.
In step S53, the travel route change method unit 27 first determines whether or not there is a lane change instruction from the driver. If it is determined that there is a lane change instruction, the travel route change method unit 27 Control goes to step S58. In this case, the mode remains at 2. On the other hand, if it is determined that there is no lane change instruction, the process proceeds to step S54.

車線変更の指示の判定は、例えば方向指示器16がOFFか否かで判定すればよい。
ステップS54では、モードを3に変更する。その後、ステップS55に移行する。
ステップS55では、車線変更前の走行位置記録の処理を行う制御がONか否かを判定する。ONと判定した場合にはステップS56に移行する。OFFと判定した場合にはステップS57に移行する。
The lane change instruction may be determined based on, for example, whether or not the direction indicator 16 is OFF.
In step S54, the mode is changed to 3. Thereafter, the process proceeds to step S55.
In step S55, it is determined whether or not the control for performing the travel position recording process before the lane change is ON. When it determines with ON, it transfers to step S56. When it determines with OFF, it transfers to step S57.

ステップS56では、車線変更する前における自車の走行位置(現在の車線における走行経路位置)を目標車両位置に設定する。その後、付与操舵反力入力読取り部のステップS58に移行する。
ステップS57では、車線変更する前における自車の走行位置の記録をリセットすると共に、新たに直近の走行経路を目標車両位置に再設定する。その後、付与操舵反力入力読取り部のステップS58に移行する。
In step S56, the travel position of the host vehicle (the travel route position in the current lane) before changing the lane is set as the target vehicle position. Thereafter, the process proceeds to step S58 of the applied steering reaction force input reading unit.
In step S57, the record of the travel position of the host vehicle before the lane change is reset, and the latest travel route is newly set as the target vehicle position. Thereafter, the process proceeds to step S58 of the applied steering reaction force input reading unit.

次に、付与操舵反力入力読取り部28の処理について、図9を参照して説明する。
付与操舵反力入力読取り部28は、ステップS58にて運転者の操作を読み取る。その後、ステップS59に移行する。
ステップS59では、予め設定した単位時間あたりにおける、1方向に向けた連続した操舵入力中に発生した付与操舵反力の数を数える。すなわち、ステップS59では、操舵入力中に発生した付与操舵反力の数を検出する。その後、ステップS60に移行する。本実施形態では、操舵量の変化に伴い、予め設定した操舵角の変化毎に付与操舵反力が発生し、その発生する付与操舵反力をいくつ乗り越えるように操舵したかを検出する。
Next, processing of the applied steering reaction force input reading unit 28 will be described with reference to FIG.
The applied steering reaction force input reading unit 28 reads the driver's operation in step S58. Thereafter, the process proceeds to step S59.
In step S59, the number of applied steering reaction forces generated during continuous steering input in one direction per unit time set in advance is counted. That is, in step S59, the number of applied steering reaction forces generated during steering input is detected. Thereafter, the process proceeds to step S60. In the present embodiment, with the change in the steering amount, an applied steering reaction force is generated for every change of a preset steering angle, and it is detected how many times the generated steering reaction force is overcome.

ステップS60では、操舵の方向を検出する。すなわち、右側への操舵か左側への操舵かを判定する。その後、ステップS61に移行する。
ステップS61では、検出した付与操舵反力の数が0か否かを判定する。付与操舵反力が0の場合にはベース反力生成部23に移行する。付与操舵反力が1以上の場合には、ステップS62に移行する。
In step S60, the steering direction is detected. That is, it is determined whether the steering is to the right side or the left side. Thereafter, the process proceeds to step S61.
In step S61, it is determined whether or not the detected number of applied steering reaction forces is zero. When the applied steering reaction force is zero, the process proceeds to the base reaction force generator 23. When the applied steering reaction force is 1 or more, the process proceeds to step S62.

ステップS62では、検出した付与操舵反力の数が1か否かを判定する。付与操舵反力が1の場合にはステップS63に移行する。付与操舵反力が2以上の場合にはステップS64に移行する。
ステップS63では、走行制御コントローラ21が、運転者が1走行経路分だけ走行経路を変更すると認識処理し、認識処理変数kに1を代入する。その後、経路変更にかかわる時定数の変更部29のステップS68に移行する。
In step S62, it is determined whether or not the detected number of applied steering reaction forces is one. When the applied steering reaction force is 1, the process proceeds to step S63. When the applied steering reaction force is 2 or more, the process proceeds to step S64.
In step S63, the travel controller 21 recognizes that the driver changes the travel route by one travel route, and substitutes 1 for the recognition processing variable k. Thereafter, the process proceeds to step S68 of the time constant changing unit 29 relating to the route change.

ステップS64では、付与操舵反力の数が2か否かを判定する。付与操舵反力が2の場合にはステップS65に移行する。付与操舵反力が3以上の場合にはステップS66に移行する。
ステップS65では、走行制御コントローラ21が、運転者が2走行経路分だけ走行経路を変更すると認識処理し、認識処理変数kに2を代入する。その後、経路変更にかかわる時定数の変更部29のステップS68に移行する。
In step S64, it is determined whether the number of applied steering reaction forces is two. When the applied steering reaction force is 2, the process proceeds to step S65. When the applied steering reaction force is 3 or more, the process proceeds to step S66.
In step S65, the travel controller 21 recognizes that the driver changes the travel route by two travel routes, and substitutes 2 for the recognition processing variable k. Thereafter, the process proceeds to step S68 of the time constant changing unit 29 relating to the route change.

ステップS66では、付与操舵反力の数が3以上であるので、操舵角速度が予め設定した設定操舵角速度以上と大きい場合とみなされ、そのように判定した場合には緊急回避とみなし、操舵角に応じた転舵角制御に切り替える。認識処理変数kに3を代入する。その後、ステップS67に移行する。
ステップS67では、モードを1に設定変更する。その後、ベース反力生成部23のステップS37に移行する。これによって、検出した付与操舵反力の数が2以上のときが続く場合に限り、ステップS37→ステップS38→ステップS67の処理を繰り返し実行する。この繰り返し処理の間、転舵角は操舵入力に応じて変更することとなる。
In step S66, since the number of applied steering reaction forces is 3 or more, it is considered that the steering angular velocity is greater than or equal to a preset steering angular velocity. Switch to the appropriate turning angle control. Substitute 3 for the recognition process variable k. Thereafter, the process proceeds to step S67.
In step S67, the mode is changed to 1. Thereafter, the process proceeds to step S37 of the base reaction force generator 23. Thus, only when the detected number of applied steering reaction forces continues to be 2 or more, the process of step S37 → step S38 → step S67 is repeatedly executed. During this repetitive process, the turning angle is changed according to the steering input.

次に、経路変更にかかわる時定数の変更部29の処理を図10を参照して説明する。
経路変更にかかわる時定数の変更部29は、まずステップS68にて、経路変更に要する時定数を読み込む。このとき、走行経路を2つ分だけ移動する場合には、時定数は、走行経路を1つ分移動する場合の2倍になるように設定する。その後、ステップS69に移行する。
Next, processing of the time constant changing unit 29 related to the route change will be described with reference to FIG.
In step S68, the time constant changing unit 29 related to the route change first reads the time constant required for the route change. At this time, when the travel route is moved by two travel times, the time constant is set to be twice that of the travel route by one travel. Thereafter, the process proceeds to step S69.

ステップS69では、下記式に基づき、走行経路に応じた時定数の逆数に操舵角速度を掛けて、新たな時定数を求める。これによって、運転者が早い操作を行った場合、車両を速やかに所定の走行経路に移動させるために、操舵角速度に応じた時定数を求める。その後、経路変更中の付与操舵反力入力処理部30のステップS70に移行する。
1/(新たな時定数) =操舵角速度 ×(1/(走行経路に応じた時定数))
In step S69, a new time constant is obtained by multiplying the reciprocal of the time constant corresponding to the travel route by the steering angular velocity based on the following equation. As a result, when the driver performs an early operation, a time constant corresponding to the steering angular velocity is obtained in order to quickly move the vehicle to a predetermined travel route. Thereafter, the process proceeds to step S70 of the applied steering reaction force input processing unit 30 during the path change.
1 / (new time constant) = steering angular velocity × (1 / (time constant according to travel route))

次に、経路変更中の付与操舵反力入力処理部30の処理を、図11を参照して説明する。
経路変更中の付与操舵反力入力処理部30は、まずステップS70にてカウンタが0か否かを判定する。カウンタが0の場合、ステップS71に移行する。一方、カウンタが0で無い場合にはステップS73に移行する。なお、カウンタは、初期値が0である。
ステップS71では、新たな時定数がカウンタの値と等しいか否かを判定する。等しいと判定した場合にはステップS72に移行する。一方、一致しない場合には、ステップS76に移行する。
Next, the process of the applied steering reaction force input processing unit 30 during the path change will be described with reference to FIG.
The applied steering reaction force input processing unit 30 during the route change first determines whether or not the counter is 0 in step S70. When the counter is 0, the process proceeds to step S71. On the other hand, if the counter is not 0, the process proceeds to step S73. Note that the counter has an initial value of 0.
In step S71, it is determined whether or not the new time constant is equal to the counter value. If it is determined that they are equal, the process proceeds to step S72. On the other hand, if they do not match, the process proceeds to step S76.

ステップS72では、走行経路の変更が終了したとものとみなし、カウンタを0に設定、つまりリセットを掛ける。その後、ベース反力生成部23に移行する。
ステップS73では、走行経路の変更方向と操舵方向とが同じ方向か否かを判定する。同じ方向と判定した場合にはステップS74に移行する。異なる方向と判定した場合にはステップS75に移行する。
In step S72, it is considered that the travel route has been changed, and the counter is set to 0, that is, reset. Thereafter, the base reaction force generation unit 23 is shifted to.
In step S73, it is determined whether or not the traveling route change direction and the steering direction are the same direction. If it is determined that the directions are the same, the process proceeds to step S74. If it is determined that the direction is different, the process proceeds to step S75.

ステップS74では、走行経路変更終了前に運転者が追加で経路変更するための操作入力を行っているかの検出処理を行う。その後、経路変更中の付与操舵反力処理部30のステップS100に移行する。本実施形態では、1以上の付与操舵反力を発生した後に操舵位置を維持する時間が予め設定した維持時間以上維持された場合に、追加の経路変更有りと判定する。   In step S74, a detection process is performed to determine whether the driver is making an operation input for changing the route before the travel route change is completed. Thereafter, the process proceeds to step S100 of the applied steering reaction force processing unit 30 during the path change. In the present embodiment, it is determined that there is an additional route change when the time for maintaining the steering position after generation of one or more applied steering reaction forces is maintained for a preset maintenance time or longer.

ステップS75では、走行経路終了前に運転者が直前の操作入力をキャンセルしようとしているかの検出処理を行う。その後ステップS76に移行する。経路変更方向とは反対側に1付与操舵反力分の操舵を検出するとキャンセルと判定する。
ステップS76では、キャンセル操作があったか否かを判定する。キャンセル操作があった場合にはステップS77に移行する。キャンセル操作が無い場合にはステップS78に移行する。
In step S75, detection processing is performed to determine whether the driver is about to cancel the previous operation input before the travel route ends. Thereafter, the process proceeds to step S76. If the steering for one applied steering reaction force is detected on the opposite side to the path changing direction, it is determined to be cancelled.
In step S76, it is determined whether or not a cancel operation has been performed. If there is a cancel operation, the process proceeds to step S77. If there is no cancel operation, the process proceeds to step S78.

ステップS77では、カウンタの値を1だけ減算する。その後、ステップS79及びS92の処理に移行する。これによって、経路変更数が1だけ小さくなる。
ステップS78では、カウンタの値を1だけ加算する。その後、ステップS79及びS92の処理に移行する。これによって、経路変更数が1だけ大きくなる。
ステップS100では、追加操作があったか否かを判定する。追加操作があったと判定した場合にはステップS101に移行する。追加操作が無かった場合にはステップS71に移行する。
ステップS101では、カウンタの値を0にリセットする。その後ステップS71に移行する。
In step S77, the counter value is decremented by one. Thereafter, the process proceeds to steps S79 and S92. This reduces the number of route changes by one.
In step S78, the counter value is incremented by one. Thereafter, the process proceeds to steps S79 and S92. This increases the number of route changes by one.
In step S100, it is determined whether or not an addition operation has been performed. If it is determined that an addition operation has been performed, the process proceeds to step S101. If there is no additional operation, the process proceeds to step S71.
In step S101, the counter value is reset to zero. Thereafter, the process proceeds to step S71.

次に、ステアリングホイール1の中立位置の自動復帰部31の処理を、図12を参照して説明する。
ステアリングホイール1の中立位置の自動復帰部31は、まずステップS79にて、転舵角によって決まる操舵角指令値と運転者による操作があるときの操舵角との間に差があるかを検出する。すなわち、ステップS79にて、転舵角に基づき操舵角(操舵角指令値)と実操舵角との差分を算出する。その後、ステップS80に移行する。
ステップS80では、予め決めた時定数に基づき、ステップS79で求めた差分が0になる方向に操舵角を制御する。本ステップの制御は、PID制御でも何でも良い。その後、ステップS100に移行する。
Next, processing of the automatic return unit 31 at the neutral position of the steering wheel 1 will be described with reference to FIG.
In step S79, the automatic return unit 31 at the neutral position of the steering wheel 1 first detects whether there is a difference between the steering angle command value determined by the turning angle and the steering angle when there is an operation by the driver. . That is, in step S79, the difference between the steering angle (steering angle command value) and the actual steering angle is calculated based on the turning angle. Thereafter, the process proceeds to step S80.
In step S80, the steering angle is controlled in such a direction that the difference obtained in step S79 becomes 0 based on a predetermined time constant. The control in this step may be PID control or anything. Thereafter, the process proceeds to step S100.

次に、現在走行経路予測制御部34の処理を、図13を参照して説明する。
現在走行経路予測制御部34は、カメラ12が撮像した車両前方の映像を取得する。その後、ステップS82に移行する。
ステップS82では、取得した映像に対し、車線検出するため前処理としての画像処理(グレースケール、2値化など)を施す。その後、ステップS83に移行する。この画像処理の情報は、ステップS42の処理でも使用される。
ステップS83では、上記前処理を施し映像データから、例えばカルマンフィルタを用いて白線を検出する。その後、ステップS84に移行する。
Next, the process of the current travel route prediction control unit 34 will be described with reference to FIG.
The current travel route prediction control unit 34 acquires an image in front of the vehicle imaged by the camera 12. Thereafter, the process proceeds to step S82.
In step S82, image processing (gray scale, binarization, etc.) is performed on the acquired video as preprocessing for lane detection. Thereafter, the process proceeds to step S83. This image processing information is also used in step S42.
In step S83, a white line is detected from the video data using the Kalman filter, for example. Thereafter, the process proceeds to step S84.

ステップS84では、ステップS83で検出した白線に基づき、車線数及び走行経路を検出する。
ステップS85では、車両を選択された走行経路に沿って走行させるための変数として、左右側方向に対する横変位差を算出する。その後、ステップS86に移行する。
ステップS86では、車両を走行経路に沿って走行させるための変数として、左右側方向に対するヨー角偏差を算出する。その後、ステップS87に移行する。
In step S84, the number of lanes and the travel route are detected based on the white line detected in step S83.
In step S85, a lateral displacement difference with respect to the left-right direction is calculated as a variable for causing the vehicle to travel along the selected travel route. Thereafter, the process proceeds to step S86.
In step S86, the yaw angle deviation with respect to the left-right direction is calculated as a variable for causing the vehicle to travel along the travel route. Thereafter, the process proceeds to step S87.

ステップS87では、走行路のカーブの曲率に応じた偏差の補正ゲインを求める。偏差の補正ゲインは、カーブの曲率が大きいほど大きく設定する。その後、ステップS88に移行する。
ステップS88では、左右輪の目標転舵角を算出する。その後ステップS90に移行する。
ステップS90では、転舵輪4を目標転舵角になる様に転舵制御を実行する。その後、付与操舵反力入力読取り部28のステップS58に移行する。
In step S87, a correction gain for deviation according to the curvature of the curve of the traveling road is obtained. The correction gain for the deviation is set to be larger as the curvature of the curve is larger. Thereafter, the process proceeds to step S88.
In step S88, the target turning angle of the left and right wheels is calculated. Thereafter, the process proceeds to step S90.
In step S90, steering control is performed so that the steered wheels 4 have the target turning angle. Thereafter, the process proceeds to step S58 of the applied steering reaction force input reading unit 28.

次に、付与反力走行経路予測制御部32の処理を図14を参照して説明する。
付与反力走行経路予測制御部32では、まずステップS91にて、認識処理変数kに応じて、車両の移動先である走行経路を決める。認識処理変数kが1のときは隣接する走行経路、認識処理変数kが2のときは2つとなりの走行経路とする。走行経路の変更方向は操舵方向側である。その後ステップS92に移行する。
Next, processing of the applied reaction force travel route prediction control unit 32 will be described with reference to FIG.
In step S91, the applied reaction force travel route prediction control unit 32 first determines a travel route that is the destination of the vehicle according to the recognition processing variable k. When the recognition process variable k is 1, it is an adjacent travel route, and when the recognition process variable k is 2, there are two travel routes. The change direction of the travel route is on the steering direction side. Thereafter, the process proceeds to step S92.

ステップS92では、操舵角速度に応じて決まるCをパラメータとするロジスティック関数とカルマンフィルタを元に、変更する走行経路への変更経路を求める。その後、ステップS93に移行する。
ステップS93では、映像などの自車両の周囲環境の情報に基づき、上記変更経路上に他車両などの障害物がないか判定する。障害物が存在する場合には、経路変更を中断若しくは遅らせるか、変更経路の再設定を行う。この場合には、運転者にその旨を報知することが好ましい。その後、ステップS94に移行する。
In step S92, a change route to the travel route to be changed is obtained based on a logistic function using C determined as a parameter according to the steering angular velocity and a Kalman filter. Thereafter, the process proceeds to step S93.
In step S93, it is determined whether there is an obstacle such as another vehicle on the changed route based on information about the surrounding environment of the host vehicle such as an image. If there is an obstacle, the route change is interrupted or delayed, or the changed route is reset. In this case, it is preferable to notify the driver accordingly. Thereafter, the process proceeds to step S94.

ステップS94では、車両を走行経路に沿って走行させるための変数として、左右側方向に対する横変位差を算出する。その後、ステップS95に移行する。
ステップS95では、車両を走行経路に沿って走行させるための変数として、左右側方向に対するヨー角偏差を算出する。その後、ステップS96に移行する。
ステップS96では、走行路のカーブの曲率に基づき偏差の補正ゲインを設定変更する。偏差の補正ゲインは、カーブの曲率が大きいほど、大きな値に設定する。その後、ステップS97に移行する。
In step S94, a lateral displacement difference with respect to the left-right direction is calculated as a variable for causing the vehicle to travel along the travel route. Thereafter, the process proceeds to step S95.
In step S95, the yaw angle deviation with respect to the left-right direction is calculated as a variable for causing the vehicle to travel along the travel route. Thereafter, the process proceeds to step S96.
In step S96, the deviation correction gain is set and changed based on the curvature of the curve of the travel path. The deviation correction gain is set to a larger value as the curvature of the curve is larger. Thereafter, the process proceeds to step S97.

ステップS97では、モードの値に応じて、偏差の補正ゲインを設定変更する。このとき、モード=3の場合には、モード=2に比べて偏差の補正ゲインを大きくする。その後、ステップS98に移行する。
ステップS98では、左右輪の目標転舵角を算出する。その後、ステップS99に移行する。
ステップS99では、転舵輪4を目標転舵角になる様に転舵制御する。そのステップS100に移行する。
In step S97, the deviation correction gain is set and changed in accordance with the mode value. At this time, in the case of mode = 3, the deviation correction gain is increased as compared with mode = 2. Thereafter, the process proceeds to step S98.
In step S98, target turning angles for the left and right wheels are calculated. Thereafter, the process proceeds to step S99.
In step S99, the turning control is performed so that the steered wheels 4 have the target turning angle. The process proceeds to step S100.

(動作その他)
本運転支援装置では、検出された各車線内にそれぞれ複数の走行経路を設定し、その設定された複数の走行経路から選択された1つの走行経路に沿って車両が走行するように転舵輪4の転舵制御を実行する。
ここで、各車線内にそれぞれ複数の走行経路を設定するために、図15のように、本実施形態の運転支援装置は、広角カメラ12で、自車線を含む複数の車線を撮像し、その撮像した画像を画像処理して、白線位置を検出すると共に、各白線間、つまり各車線内に複数の走行経路を設定する。図15では、運転支援装置は、各車線毎に3本の走行経路を設定する場合を例示している。例えば、運転支援装置は、魚眼レンズ付カメラ12(広角カメラ12)で進行方向にある複数の車線を検出し、その結果から自車が走行可能な走行経路(右下図の白い点線、車線中央だけとは限らない)を算出する。このとき、運転支援装置は、魚眼レンズ付カメラ12で映像を座標変換して、人のと同様な座標系にし、計算に必要な映像部分を切り出してグレースケール(or2値化)し、そして、カルマンフィルタを用いて白線検出を行い、予め定義した1車線内の走行経路の数に応じて自車が走行可能な走行経路(図中央では走行予想軌跡と表記、右下図では白い点線)を複数求める。
(Operation other)
In the present driving assistance device, a plurality of travel routes are set in each detected lane, and the steered wheels 4 so that the vehicle travels along one travel route selected from the set travel routes. The steering control is executed.
Here, in order to set a plurality of travel routes in each lane, as shown in FIG. 15, the driving support device of the present embodiment images a plurality of lanes including the own lane with the wide-angle camera 12, The captured image is subjected to image processing to detect the position of the white line, and a plurality of travel routes are set between the white lines, that is, in each lane. FIG. 15 illustrates the case where the driving support apparatus sets three travel routes for each lane. For example, the driving assistance device detects a plurality of lanes in the traveling direction with the camera 12 with a fisheye lens (wide-angle camera 12), and based on the result, the driving route (the white dotted line in the lower right diagram, the lane center only) Not necessarily). At this time, the driving support device performs coordinate conversion of the image with the camera 12 with the fisheye lens to make a coordinate system similar to that of the human eye , cuts out the image portion necessary for calculation, and performs gray scale (or binarization), and White line detection is performed using a Kalman filter, and a plurality of travel routes (indicated as a predicted travel track in the center of the figure and a white dotted line in the lower right diagram) where the vehicle can travel according to the number of travel routes in a predefined lane are obtained. .

このとき、運転者によるステアリングホイール1の操舵入力に伴い、運転支援装置は、操舵変化に応じて発生する付与操舵反力の数を検出し、その反力数が1以上の場合を走行経路変更と判定して、新たな走行経路に変更する。そして、その走行経路に沿って走行するように転舵制御を行う。
すなわち、図16,図17のように、運転者が操舵入力を行うと、その操舵入力に伴う操舵量の変化に沿って周期的な付与操舵反力が発生し、操舵を開始してから予め設定した設定操舵時間内において、運転支援装置は、一方向に向けた1回の連続した操舵入力によって乗り越えた付与操舵反力の数を検出する。そして運転支援装置は、検出した付与操舵反力の数に応じてデジタル的に走行経路が決定されて、その決定された走行経路に沿って転舵制御が実施される。
At this time, with the steering input of the steering wheel 1 by the driver, the driving support device detects the number of applied steering reaction forces generated according to the steering change, and changes the travel route when the reaction force number is 1 or more. And change to a new travel route. And steering control is performed so that it may drive | work along the driving | running route.
That is, as shown in FIGS. 16 and 17, when the driver performs a steering input, a periodic applied steering reaction force is generated along with a change in the steering amount accompanying the steering input. Within the set steering time that has been set, the driving assistance device detects the number of applied steering reaction forces that have been overcome by one continuous steering input in one direction. The driving support device digitally determines a travel route according to the detected number of applied steering reaction forces, and performs steering control along the determined travel route.

なお、本実施形態の運転支援装置では、予め設定した操舵角の変化が生じる度に付与操舵反力が発生する。このため、付与操舵反力の検出数によって操舵角速度を推定することが可能である。
ここで、本実施形態では、ステアリングホイール1は転舵輪4と切り離されている。運転支援装置は、付与操舵反力とステアリングホイール1が呈する角度(操舵停止角度)はモータに流す指令電流で制御する。操舵停止角度は、操舵入力に伴い発生する付与操舵反力によって、付与操舵反力の山と山の間の谷部分となる。付与操舵反力は、操舵角の変化に応じて予め設定した操舵角毎に周期的に起こる。付与操舵反力は車両挙動に応じて決まる反力(ベース反力)に付加される。ただし、ベース反力は車速や横Gに応じて増えるが転舵角、転舵角速度に応じて増えない様にする。付与操舵反力は、転舵角や転舵角速度、横G、車速に応じて変えるようにする。
Note that, in the driving assistance device of the present embodiment, the applied steering reaction force is generated every time a preset steering angle changes. For this reason, it is possible to estimate the steering angular velocity based on the detected number of applied steering reaction forces.
Here, in this embodiment, the steering wheel 1 is separated from the steered wheels 4. The driving support device controls the applied steering reaction force and the angle (steering stop angle) exhibited by the steering wheel 1 by a command current that flows to the motor. The steering stop angle becomes a valley portion between the peaks of the applied steering reaction force due to the applied steering reaction force generated by the steering input. The applied steering reaction force periodically occurs at each steering angle set in advance according to a change in the steering angle. The applied steering reaction force is added to a reaction force (base reaction force) determined according to the vehicle behavior. However, the base reaction force increases according to the vehicle speed and lateral G, but does not increase according to the turning angle and the turning angular speed. The applied steering reaction force is changed according to the turning angle, turning angular velocity, lateral G, and vehicle speed.

これによって、運転者がステアリングホイール1を操作しない場合には、つまりステアリングホイール1を操作しなくても、運転支援装置は、現在選択されている走行経路に沿って走行するように転舵輪4を転舵制御する。また運転者が無意識的にステアリングホイール1を小さく操舵しても、付与操舵反力が発生するだけの操舵が無いか、1つの付与操舵反力が発生するだけの操舵をしても、その付与操舵反力を乗り越えるだけの操舵入力をしなければ、現在選択されている走行経路に沿っての走行が維持される。   As a result, when the driver does not operate the steering wheel 1, that is, without operating the steering wheel 1, the driving support device moves the steered wheels 4 so as to travel along the currently selected travel route. Steering control. Further, even if the driver unconsciously steers the steering wheel 1 smallly, there is no steering enough to generate the applied steering reaction force, or even if the steering is performed so that one applied steering reaction force is generated. Unless a steering input for overcoming the steering reaction force is made, the traveling along the currently selected traveling route is maintained.

また運転支援装置は、運転者が操作入力しない状態での走行制御、または運転者が操作入力した情報に基づき所定の走行経路に向かうまでの経路変更に関する制御を自動で行う。
運転支援装置は、経路変更に要する時間と経路変更のための軌跡はロジスティック関数から算出する。すなわち、経路変更はロジスティック関数(ロジスティック曲線)で定義する。運転支援装置は、ロジスティック関数の引数であるCを操舵角速度と車速、横Gに応じてかえる。運転支援装置は、自車位置がロジスティック関数上のどこにあるかはカルマンフィルタなどを用い自車位置推定と次にあるべき自車位置を逐次計算しながら行う。
In addition, the driving support device automatically performs driving control in a state where the driver does not input an operation, or control related to a route change until a predetermined driving route is reached based on information input by the driver.
The driving support device calculates the time required for the route change and the locus for the route change from the logistic function. That is, the path change is defined by a logistic function (logistic curve). The driving support device changes C, which is an argument of the logistic function, according to the steering angular velocity, the vehicle speed, and the lateral G. The driving support device determines where the host vehicle position is on the logistic function by using a Kalman filter or the like while sequentially calculating the host vehicle position that should be next.

この際、運転支援装置は、走行経路の変更がなければ、ステアリングホイール1は走行経路を走行するように転舵制御される転舵輪4の転舵に応じた位置を中立位置とし、その中立位置に、ステアリングホイール1を維持するように制御する。
このため、車線がカーブしている場合には、カーブに応じた位置が中立位置となるように、つまりカーブに沿った方向にステアリングホイール1が操舵制御される。
At this time, if there is no change in the travel route, the driving assist device sets the position corresponding to the turning of the steered wheels 4 to be steered so as to travel along the travel route as a neutral position, and the neutral position. In addition, the steering wheel 1 is controlled to be maintained.
Therefore, when the lane is curved, the steering wheel 1 is steering-controlled so that the position corresponding to the curve becomes a neutral position, that is, in a direction along the curve.

例えば、図18(a)に示すように、新たな走行経路に移行した際、その走行経路が直進路であれば、ステアリングホイール1は0度の位置に戻る。また、図18(b)に示すように、新たな走行経路に移行した際、その走行経路がカーブ路であれば、ステアリングホイール1は、そのカーブに応じた角度を中立位置として、その中立位置に向かう復元力が当該ステアリングホイール1に付加される。   For example, as shown in FIG. 18A, when the travel route is a straight travel route when the travel route is changed, the steering wheel 1 returns to the 0 degree position. Further, as shown in FIG. 18B, when the travel route is a curved road when the vehicle travels to a new travel route, the steering wheel 1 sets the neutral position to an angle corresponding to the curve, and the neutral position. Restoring force toward is applied to the steering wheel 1.

すなわち、図19に示すように、転舵角に応じて自動で回転しているステアリングホイール1の角度を中立位置として左右に付与操舵反力による操作入力が行えるステアリングホイール1において、付与操舵反力入力を行ったのち、ステアリングホイール1を中立位置に自動で戻すことができる。これより、運転者自らステアリングホイール1を中立位置に戻す必要がない。付与操舵反力入力の始まりと終わりが認識し易い。   That is, as shown in FIG. 19, in the steering wheel 1 in which an operation input by the applied steering reaction force can be performed to the left and right with the angle of the steering wheel 1 automatically rotating according to the turning angle as a neutral position, the applied steering reaction force After the input, the steering wheel 1 can be automatically returned to the neutral position. Thus, the driver does not need to return the steering wheel 1 to the neutral position. It is easy to recognize the start and end of the applied steering reaction force input.

また、現在の車線内における走行経路を変更したい場合には、運転者は、1付与操舵反力分だけステアリングホイール1を操作するだけで良くその操舵によって、現在の走行経路から操舵方向側の隣の走行経路が選択され、選択された隣の走行経路に向けて自動的に経路変更と、その走行経路に沿って走行するように転舵制御される。このように、操舵量の変化に沿って周期的に入力される付与操舵反力を乗り越えるだけ操舵、つまりデジタル的に操舵入力をすることで、自動的に隣の走行経路に移動するように転舵制御する。なお、運転者は、操舵入力に伴い乗り越えた周期的な付与操舵反力を認知出来る。 When it is desired to change the traveling path of the current in the lane, the driver, only one grant steering reaction force it is only necessary to operate the steering wheel 1 by the steering, the current travel route of the steering direction side The adjacent travel route is selected, the route is automatically changed toward the selected adjacent travel route, and steering control is performed so as to travel along the travel route. In this way, the vehicle is automatically moved to the next travel route by steering, that is, digitally inputting the steering force, overcoming the applied steering reaction force that is periodically input along with the change in the steering amount. Rudder control. Note that the driver can recognize the cyclically applied steering reaction force that has been overcome with the steering input.

また、運転者が、1付与操舵反力分を乗り越えるだけステアリングホイール1を操作した後、ステアリングホイール1を放すと、ステアリングホイール1は、転舵輪4の転舵角に応じた操舵位置を中立位置として、その中立に戻る。
このとき、運転者が、1付与操舵反力分を乗り越えるだけステアリングホイール1を操作した後、その操舵状態を、予め設定した設定維持時間だけ維持したと判定した場合には、更に隣の走行経路が選択されたとして、その再選択された走行経路に沿って走行するように転舵輪4を転舵制御して、当該再選択された走行経路に自動的に移行する。
Further, when the driver operates the steering wheel 1 so as to get over the amount of the given steering reaction force and then releases the steering wheel 1, the steering wheel 1 sets the steering position according to the turning angle of the steered wheels 4 to the neutral position. And return to its neutrality.
At this time, if the driver operates the steering wheel 1 to overcome one applied steering reaction force and then determines that the steering state has been maintained for a preset set maintenance time, the driver can further Is selected, the steered wheel 4 is steered so as to travel along the reselected travel route, and the travel route is automatically re-selected.

但し、運転者が1付与操舵反力分ステアリングホイール1を回した後、予め設定したキャンセル時間以内に、運転者が、ステアリングホイール1を逆方向に向けて1付与操舵反力分だけ操舵したことを検出すると、走行経路の経路変更をキャンセルする。
すなわち、図20に示すように、1付与操舵反力入力分、経路変更している最中に逆に1付与操舵反力入力すると経路変更をキャンセルできる。1付与操舵反力入力分、経路変更している最中に、そのままステアリングホイール1を戻さないでいる、もしくは、ステアリングホイール1を同じ方向にきるとともに、もう1付与操舵反力分経路変更を行う。これより、運転者は誤操作をキャンセルできる。
However, after the driver turns the steering wheel 1 by 1 applied steering reaction force, the driver steers the steering wheel 1 in the reverse direction by the amount of 1 applied steering reaction force within the preset cancellation time. Is detected, the route change of the travel route is cancelled.
That is, as shown in FIG. 20, if the 1 applied steering reaction force is input while the route is being changed, the route change can be canceled. While changing the path by one applied steering reaction force input, the steering wheel 1 is not returned as it is, or the steering wheel 1 is moved in the same direction and another one applied steering reaction force is changed. . Thus, the driver can cancel the erroneous operation.

また図17に示すように、単位時間当たりの付与操舵反力入力の数(≒操舵角速度)、方向指示器16にON/OFFなどの状態に応じて経路変更の内容をきりかえることができる。付与操舵反力1つでは、上述のように隣の1経路だけ斜め前方に車両を移動する。また、1回の操舵入力によって乗り越えた付与操舵反力の数の場合には、2経路だけ斜め前方に車両を移動させる様に転舵制御の指令を出力する。ここで、本実施形態では、認識処理変数kを使用し、付与操舵反力1つでは認識処理変数k=1を、付与操舵反力2つでは認識処理変数k=2とする。また、予め設定された1車線内の走行経路の数が3以上の場合、付与操舵反力3つでは3経路だけ斜め前方に車両を移動できる様に指令を出す。   Further, as shown in FIG. 17, the contents of the route change can be changed according to the number of applied steering reaction force inputs per unit time (≈steering angular velocity) and the state of the direction indicator 16 such as ON / OFF. With one applied steering reaction force, the vehicle moves diagonally forward by one adjacent route as described above. In the case of the number of applied steering reaction forces that have been overcome by one steering input, a steering control command is output so that the vehicle is moved diagonally forward by two paths. In this embodiment, the recognition process variable k is used, and the recognition process variable k = 1 is set for one applied steering reaction force, and the recognition process variable k = 2 is set for two applied steering reaction forces. Further, when the preset number of travel routes in one lane is 3 or more, a command is issued so that the vehicle can be moved diagonally forward by three applied steering reaction forces by three routes.

一方、方向指示器16をONにしながら、付与操舵反力1つ操作入力すると(方向指示器16+1付与操舵反力)車線を横切って斜め前方に車両を移動させる様に指令を出す。この場合認識処理変数kに3を代入する。これによって、車線変更が実施される。
車線変更前の車線内における自車位置を記録するボタンをONにしている場合、方向指示器16+1付与操舵反力分の操舵で、車線変更した車線内における相対的に同じ位置に存在する走行経路を選択するようにして、隣の車線に自車を移動させる様に指令を出す(認識処理変数kに4を代入する)。車線変更前のレーンに対する自車位置を記録するボタンをOFFにしている場合、車線直近の走行経路に車両を移動させる様に指令を出す(認識処理変数kに5を代入する)。
On the other hand, if one applied steering reaction force is input while turning the direction indicator 16 (direction indicator 16 + 1 applied steering reaction force), a command is issued to move the vehicle diagonally forward across the lane. In this case, 3 is substituted into the recognition process variable k. Thereby, the lane change is performed.
When the button for recording the position of the vehicle in the lane before the lane change is turned ON, the travel route that exists at the same position in the lane changed in the lane by the steering of the direction indicator 16 + 1 applied steering reaction force Is selected and a command is issued to move the vehicle to the adjacent lane (4 is substituted for the recognition processing variable k). When the button for recording the vehicle position with respect to the lane before the lane change is OFF, a command is issued to move the vehicle to the travel route closest to the lane (5 is substituted into the recognition processing variable k).

このように、付与操舵反力入力の数、単位時間当たりの付与操舵反力入力の数(≒操舵角速度)、方向指示器16にON/OFFなどの状態に応じて経路変更の内容をきりかえることができる。これより、運転者は少ない操作で車両挙動を制御できる様になる。
また、図21に示すように、操舵角速度が大きいときに経路変更の時間を短くする。車速と横Gが大きいときは経路変更の時間を長くする。経路変更の時間を操舵状態に応じてかえることができる様になり、運転者が早く経路変更を終えたいというニーズを満たすことができる。
このとき図22に示すように、操舵角速度と現在の車両位置と移動先の走行経路から、ロジスティック曲線に応じて経路変更に要する時間と車両軌跡を決め、決められた情報を元に車線変更を行う。これより、付与操舵反力信号だけで車線変更できる様になる。
As described above, the content of the route change is changed according to the number of applied steering reaction force inputs, the number of applied steering reaction force inputs per unit time (≈ steering angular velocity), and the state of the direction indicator 16 such as ON / OFF. be able to. As a result, the driver can control the vehicle behavior with a small number of operations.
Further, as shown in FIG. 21, the route change time is shortened when the steering angular velocity is large. When the vehicle speed and the lateral G are large, the route change time is lengthened. The time for route change can be changed according to the steering state, and the driver's need to finish the route change quickly can be satisfied.
At this time, as shown in FIG. 22, the time required for the route change and the vehicle locus are determined according to the logistic curve from the steering angular velocity, the current vehicle position, and the travel route of the destination, and the lane change is performed based on the determined information. Do. Thus, the lane can be changed only by the applied steering reaction force signal.

図22を参照して、操作入力結果に基づき車両を制御する方法について説明する。付与操舵反力入力読取り部28の指令である認識処理変数kに応じて経路変更先を決める。認識処理変数kが1のときは隣接する走行経路、認識処理変数kが2のときは2つとなりの走行経路、認識処理変数kが4のときは隣のレーン、認識処理変数kが5のときは隣のレーンの自車よりの走行経路とする。経路変更の軌跡の生成にはロジスティック関数を用いる。横軸を時間、縦軸を移動量としたときの図でロジスティック関数を示した。ロジスティック関数の数式を図中に示した。分母のCによってロジスティック曲線が左右に移動することが分かる。Cを操舵角速度に応じてかわる様にすることにより、経路変更軌跡を操舵角速度でコントロールできる様になる。走行経路軌跡に自車位置が沿って走れそうかはカルマンフィルタを用いる。経路変更軌跡と車速&GPSからもとまる自車の横変異差およびヨー角偏差を最小にする様に転舵輪4をPID制御する。PID制御の偏差の補正ゲインについて、カーブの曲率が大きい場合は補正ゲインを大きくする方向に、モード3はモード2に比べてカーブの曲率が大きいので補正ゲインを大きくする。   A method for controlling the vehicle based on the operation input result will be described with reference to FIG. A route change destination is determined according to a recognition processing variable k which is a command of the applied steering reaction force input reading unit 28. When the recognition process variable k is 1, adjacent travel routes, when the recognition process variable k is 2, there are two travel routes, when the recognition process variable k is 4, the adjacent lane, and the recognition process variable k is 5. In some cases, the route is from the vehicle in the adjacent lane. A logistic function is used to generate a path change locus. The logistic function is shown as a graph with time on the horizontal axis and movement amount on the vertical axis. The formula of the logistic function is shown in the figure. It can be seen that the logistic curve moves to the left and right by the denominator C. By changing C according to the steering angular velocity, the path change trajectory can be controlled by the steering angular velocity. A Kalman filter is used to determine whether the vehicle position is likely to run along the travel path trajectory. The steered wheels 4 are subjected to PID control so as to minimize the lateral variation difference and yaw angle deviation of the own vehicle based on the route change locus, vehicle speed & GPS. As for the correction gain for the deviation of the PID control, when the curvature of the curve is large, the correction gain is increased in the direction in which the correction gain is increased. In Mode 3, the curvature of the curve is larger than that in Mode 2.

なお、操舵速度が予め設定した設定操舵速度よりも大きく、且つ予め設定した設定操舵角以上の大舵角(所定時間あたりの付与操舵反力数が一定数値以上)と判定すると、上記反力数の数による転舵制御を中断して、操舵入力された操舵角に応じた転舵角となるように転舵を調整する。すなわち、通常の操舵ゲインで操舵入力を可能とする。   If it is determined that the steering speed is greater than the preset set steering speed and the steering angle is greater than or equal to the preset set steering angle (the applied steering reaction force number per predetermined time is greater than or equal to a certain value), the reaction force number The steering control according to the number of the steering wheel is interrupted, and the steering is adjusted so that the steering angle becomes a steering angle corresponding to the steering angle inputted by the steering. That is, the steering input can be performed with a normal steering gain.

また、上述のように、自車の走行中の車線内の走行経路選択と隣りの車線の走行経路選択を異なるモードとして定義する。この結果、運転者が不意な付与操舵反力入力を行っても車両がレーン外に飛び出ない様にする。
モード2からモード3への遷移は、方向指示器16の指示を使用して行う。これより、レーン内とレーン外に操作の自由度をわけることにより、運転者にかかる行動選択の負荷を減らすことができる。
Further, as described above, the selection of the travel route in the lane during travel of the host vehicle and the travel route selection of the adjacent lane are defined as different modes. As a result, the vehicle is prevented from jumping out of the lane even if the driver unexpectedly inputs the applied steering reaction force.
Transition from mode 2 to mode 3 is performed using an instruction from the direction indicator 16. Thus, by dividing the degree of freedom of operation between the lane and the lane, it is possible to reduce the action selection load on the driver.

図23は走行経路を変更する際のモードについて説明するための図である。モード1では手動操作を、モード2ではレーン内の経路変更支援を、モード3ではレーン外に出るための車線変更支援を行う。モード1からモード2とその逆の切り替えは、運転席のステアリングホイール1上、もしくは、脇にあるプッシュスイッチで行うものとする。モード2からモード3への切り替えは、方向指示器16で行う。モード3からモード2への切り替えは、車線変更が終わると自動で行われる。モード2や3において早い操舵角速度の場合で付与操舵反力の数が3つ以上の場合、操舵制御コントローラ20は運転者が緊急回避を行おうとしていると判断し、モード1の手動操作となって、操舵角に応じた転舵角の制御に切り替える。   FIG. 23 is a diagram for explaining a mode when changing a travel route. In mode 1, manual operation is performed, in mode 2, route change support in the lane is performed, and in mode 3, lane change support for getting out of the lane is performed. Switching from mode 1 to mode 2 and vice versa is performed using a push switch on the steering wheel 1 or on the side of the driver's seat. Switching from mode 2 to mode 3 is performed by the direction indicator 16. Switching from mode 3 to mode 2 is automatically performed when the lane change is completed. When the number of applied steering reaction forces is three or more in the case of a fast steering angular velocity in modes 2 and 3, the steering controller 20 determines that the driver is trying to avoid emergency, and the mode 1 is manually operated. Then, the control is switched to the steering angle control according to the steering angle.

ここで、従来の修正操舵の算出方法の一つに、運転者がステアリングホイール1を切り返す回数をカウントする方法(Steering Reversal Rate、以下SRR)がある。SRRが小さいと、運転者のフィードバック制御が少ないことを意味する。フィードバック制御が少なくなると、運転者の運転に余裕ができ身体が疲労し難くなる。右側への自車位置の変更を例としてSRRを求めると、この従来技術では3回左右に操舵する必要がある。これに対し、本実施形態では、1方向に向けた1回の操舵入力で同様の作用を得ることが可能である。   Here, as one of the conventional methods for calculating the corrected steering, there is a method of counting the number of times the driver turns the steering wheel 1 (Steering Reverse Rate, hereinafter referred to as SRR). If the SRR is small, it means that there is little feedback control of the driver. When feedback control is reduced, the driver can afford to drive and the body is less likely to get tired. If the SRR is obtained by taking the change of the vehicle position to the right as an example, this conventional technique needs to steer left and right three times. On the other hand, in this embodiment, it is possible to obtain the same action with one steering input in one direction.

ここで、ステアリングホイール1は操作子を構成する。
ベース反力生成部23は基本操舵反力算出手段を構成する。付与反力生成部24は付与操舵反力算出手段を構成する。合計反力生成部25は操舵反力入力手段を構成する。
付与反力入力読取り部28は、反力数検出手段、経路選択手段を構成する。現在走行経路予測制御部34及び付与反力走行経路予測制御部32は、車線検出手段、走行経路設定手段、転舵制御手段を構成する。方向指示器16は、車線変更指示検出手段を構成する。
Here, the steering wheel 1 constitutes an operator.
The base reaction force generator 23 constitutes basic steering reaction force calculation means. The applied reaction force generator 24 constitutes applied steering reaction force calculation means. The total reaction force generator 25 constitutes a steering reaction force input means.
The applied reaction force input reading unit 28 constitutes reaction force number detection means and path selection means. The current travel route prediction control unit 34 and the applied reaction force travel route prediction control unit 32 constitute lane detection means, travel route setting means, and steering control means. The direction indicator 16 constitutes a lane change instruction detection means.

(本実施形態の効果)
本実施形態は、次の効果を奏する。
(1)操舵制御コントローラ20は、上記操作子の操舵量に応じた基本の操舵反力を算出する。操舵制御コントローラ20は、上記操作子の操舵量の変化に伴い周期的に付加する付与操舵反力を算出する。操舵制御コントローラ20は、上記算出した基本の操舵反力に対し上記算出した付与操舵反力を重畳した操舵反力を上記操作子に入力する。操舵制御コントローラ20は、1方向に向けた操舵入力に伴い発生した上記付与操舵反力の数を検出する。走行制御コントローラ21は、自車両の進行方向前方に存在する車線を検出する。走行制御コントローラ21は、上記検出した車線内に複数の走行経路を設定する。操舵制御コントローラ20は、上記検出した付与操舵反力の数に基づき、設定した複数の走行経路の一つを選択する。走行制御コントローラ21は、選択した走行経路に沿って走行するように、上記転舵輪4の転舵を制御する。
(Effect of this embodiment)
This embodiment has the following effects.
(1) The steering control controller 20 calculates a basic steering reaction force according to the steering amount of the operation element. The steering controller 20 calculates an applied steering reaction force that is periodically added as the steering amount of the operation element changes. The steering control controller 20 inputs a steering reaction force obtained by superimposing the calculated applied steering reaction force on the calculated basic steering reaction force to the operator. The steering controller 20 detects the number of the applied steering reaction forces generated with the steering input in one direction. The travel controller 21 detects a lane that exists ahead of the traveling direction of the host vehicle. The travel controller 21 sets a plurality of travel routes in the detected lane. The steering controller 20 selects one of the set travel routes based on the detected number of applied steering reaction forces. The travel controller 21 controls the turning of the steered wheels 4 so as to travel along the selected travel route.

上記構成によれば、運転者が1方向への操舵入力に向けて所定量だけ操舵することで、その操舵入力に伴い発生した付与操舵反力の数によって複数の走行経路の1つ走行経路が選択されて、その選択された走行経路に沿って走行するように転舵制御される。
このように、一方向に向けた操舵入力だけによって、デジタル的に、複数の走行経路の1つ走行経路が選択され、その選択された走行経路に沿って走行するように転舵制御される。この結果、走行経路変更のために要する修正操舵が抑制されて、運転者は、走行経路からのずれを微調整するために操作子を細かく修正操舵することをしなくても、車線に沿った安定した走行を行うことが可能となる。
According to the above configuration, when the driver steers a predetermined amount toward the steering input in one direction, one traveling route among the plurality of traveling routes is determined according to the number of applied steering reaction forces generated with the steering input. The steering control is performed so that the vehicle travels along the selected travel route.
As described above, one of the plurality of travel routes is digitally selected only by the steering input directed in one direction, and the turning control is performed so as to travel along the selected travel route. As a result, the correction steering required for changing the travel route is suppressed, and the driver can follow the lane without finely adjusting the control to finely adjust the deviation from the travel route. It becomes possible to perform stable running.

(2)操舵制御コントローラ20は、上記操作子が予め設定した設定操舵角分変化する毎に発生する。
これによって、付与操舵反力を、より簡易且つ確実に、操作子の操舵量の変化に伴い周期的に付加することが可能となる。
(3)走行制御コントローラ21は、車両前方を撮像するカメラ12が撮像した画像に基づき車線位置を検出する。
これによって、より確実に、車線毎に複数の走行経路を設定することが出来る。
(2) The steering controller 20 is generated every time the operation element changes by a preset steering angle set in advance.
As a result, the applied steering reaction force can be periodically and easily added with changes in the steering amount of the operation element.
(3) The travel controller 21 detects the lane position based on the image captured by the camera 12 that captures the front of the vehicle.
Thereby, a plurality of travel routes can be set for each lane more reliably.

(4)操舵制御コントローラ20は、上記反力数検出手段が検出した付与操舵反力の数が大きいほど、操舵方向に向けて、現在の自車走行位置から離れた位置の走行経路を選択する。
この構成によれば、操舵した方向に操舵量に応じたデジタル値だけ走行経路が変更される。このため、経路変更が容易に実施される。
(4) The steering controller 20 selects a travel route at a position away from the current vehicle travel position in the steering direction as the number of applied steering reaction forces detected by the reaction force number detection means increases. .
According to this configuration, the travel route is changed by a digital value corresponding to the steering amount in the steered direction. For this reason, a route change is easily implemented.

(5)方向指示器16は、運転者による車線変更の指示を検出する。操舵制御コントローラ20は、上記付与操舵反力の数が予め設定した数以上であって、且つ方向指示器16による検出に基づき車線変更の指示があると判定した場合に、現在走行中の車線とは異なる車線内の走行経路を選択する。
これによって、車線変更の選択が容易となる。又、現在の車線内での経路変更と車線変更とが、方向指示器16の指示で区別される別のモードとして定義される結果、不意な操舵入力によって複数の付与反力数が検出されても、レーン外に飛び出ることが防止される。
(5) The direction indicator 16 detects a lane change instruction from the driver. When the steering control controller 20 determines that the number of applied steering reaction forces is equal to or greater than a preset number and that there is an instruction to change lanes based on detection by the direction indicator 16, Choose a route in a different lane.
This facilitates selection of lane changes. In addition, as a result of the route change and the lane change in the current lane being defined as different modes that are distinguished by instructions from the direction indicator 16, a plurality of applied reaction force numbers are detected by an unexpected steering input. Is prevented from jumping out of the lane.

(6)走行制御コントローラ21は、選択した新たな走行経路への経路変更のための転舵制御中に、経路変更方向とは反対方向への操舵入力による1以上の付与操舵反力を検出すると、上記経路変更を中断する。
この構成によれば、誤操作や経路変更意図の思い直しなどについて、容易の対応可能となる。
(7)操舵制御コントローラ20は、付与操舵反力の数に応じて走行経路を選択したとき、その選択時の操舵位置が予め設定した設定維持時間以上維持されたと判定すると、現在選択した走行経路の隣の走行経路に選択を変更する。
この構成によれば、選択した経路選択の変更が容易となる。
(6) When the traveling control controller 21 detects one or more applied steering reaction forces due to a steering input in a direction opposite to the route changing direction during the steering control for changing the route to the selected new traveling route. The route change is interrupted.
According to this configuration, it is possible to easily cope with an erroneous operation, reconsideration of a route change intention, and the like.
(7) When the steering control controller 20 selects a travel route according to the number of applied steering reaction forces, and determines that the steering position at the time of selection has been maintained for a preset set maintenance time, the currently selected travel route Change the selection to the driving route next to.
According to this configuration, the selected route selection can be easily changed.

(8)転舵輪4の転舵角に応じた操作子の操舵角位置を中立位置とする。操舵制御コントローラ20は、選択した新たな走行経路への経路変更が終了すると、上記中立位置に向けた復元力を操作子に付与する。
この構成によれば、運転者が自らステアリングホイール1を、走行経路に応じた中立位置に戻す必要がない。また中立位置に自動復帰することで、経路選択のための操舵入力の終了を認識し易いという効果もある。
(9)操舵制御コントローラ20は、選択した新たな走行経路への経路変更に要する時間を、操舵角速度が大きいほど短くすると共に、車速若しくは横加速度が大きいほど長くする。
この構成によれば、走行状態に応じて経路変更の時間を適性に設定可能となる。
(8) The steering angle position of the operator according to the turning angle of the steered wheels 4 is set as a neutral position. When the change of the route to the selected new travel route is completed, the steering control controller 20 applies a restoring force toward the neutral position to the operator.
According to this configuration, the driver does not have to return the steering wheel 1 to the neutral position according to the travel route. Further, by automatically returning to the neutral position, there is an effect that it is easy to recognize the end of the steering input for route selection.
(9) The steering controller 20 shortens the time required to change the route to the selected new travel route as the steering angular velocity increases and increases as the vehicle speed or lateral acceleration increases.
According to this configuration, the route change time can be appropriately set according to the traveling state.

(10)走行制御コントローラ21は、選択した新たな走行経路への経路変更は、操舵角速度と現在の車両位置と移動先の走行経路に基づき、ロジスティック曲線とカルマンフィルタに応じて経路変更に要する時間と車両軌跡を決定し、決定した情報を元に車線変更を行う。
これによって、確実に新たな走行経路への移動が可能となる。
(11)走行制御コントローラ21は、操舵速度が予め設定した操舵速度以上で予め設定した操舵量以上の操舵を検出すると、付与操舵反力数に関係無く、その操舵角に応じた転舵角に制御する。
この構成によれば、緊急回避的な操舵が可能となる。
(10) The travel controller 21 changes the route to the selected new travel route based on the steering angular velocity, the current vehicle position, and the travel route of the destination, and the time required for the route change according to the logistic curve and the Kalman filter. The vehicle trajectory is determined, and the lane is changed based on the determined information.
This makes it possible to move to a new travel route with certainty.
(11) When the traveling controller 21 detects a steering with a steering speed equal to or higher than a preset steering speed and equal to or higher than a preset steering amount, the traveling control controller 21 sets the steering angle according to the steering angle regardless of the applied steering reaction force number. Control.
According to this configuration, emergency avoidance steering is possible.

1 ステアリングホイール(操作子)
2 操舵反力用アクチュエータ
3 操舵反力装置
4 転舵輪
6 転舵用アクチュエータ
7 転舵装置
9 操舵反力用モータ角センサ
10 反力制御装置
12 カメラ
16 方向指示器
17 転舵用モータ角センサ
18 転舵制御装置
20 操舵制御コントローラ
21 走行制御コントローラ
22 初期モード設定部
23 ベース反力生成部
24 付与反力生成部
25 合計反力生成部
26 操舵角自動調整部
27 走行経路変更方式部
28 付与反力入力読取り部
29 経路変更にかかわる時定数の変更部
30 経路変更中の付与操舵反力入力処理部
31 ステアリングホイールの中立位置の自動復帰部
32 付与反力走行経路予測制御部
34 現在走行経路予測制御部
35 操舵反力装置用コントローラ
36 転舵装置用コントローラ
1 Steering wheel (operator)
2 Steering reaction force actuator 3 Steering reaction force device 4 Steering wheel 6 Steering wheel 7 Steering device 7 Steering device 9 Steering reaction force motor angle sensor 10 Reaction force control device 12 Camera 16 Direction indicator 17 Steering motor angle sensor 18 Steering control device 20 Steering control controller 21 Travel control controller 22 Initial mode setting unit 23 Base reaction force generation unit 24 Applied reaction force generation unit 25 Total reaction force generation unit 26 Steering angle automatic adjustment unit 27 Travel route change method unit 28 Application reaction Force input reading unit 29 Time constant changing unit 30 relating to route change Applied steering reaction force input processing unit 31 during route change Steering wheel neutral position automatic return unit 32 Applied reaction force travel route prediction control unit 34 Current travel route prediction Controller 35 Steering reaction force controller 36 Steering device controller

Claims (8)

運転者が操舵する操作子と上記操作子の操舵量に応じて転舵される転舵輪とが機械的に非接続状態の操舵装置と、
上記操作子の操舵量に応じた基本の操舵反力を上記操作子に入力する操舵反力制御手段と、
自車両の進行方向前方に存在する車線を検出する車線検出手段と、
上記車線検出手段が検出した車線それぞれを複数に分割した複数の走行経路の一つを選択する経路選択手段と、
上記経路選択手段が選択した走行経路に沿って走行するように、上記転舵輪の転舵を制御する転舵制御手段と、
を備えた運転支援装置において、
上記運転者の操舵入力による上記操作子の操舵量の変化に伴い予め設定した操舵角毎に周期的に付加する付与操舵反力を算出する付与操舵反力算出手段と、
上記付与操舵反力を上記基本の操舵反力に付与する制御を実施するか否かを設定する付与操舵反力制御スイッチと、
上記付与操舵反力制御スイッチによって上記付与操舵反力を付与する制御の実施が設定されているときに上記付与操舵反力を上記基本の操舵反力に付与する付与操舵反力制御手段と、
上記操舵入力を開始してから予め設定した単位時間あたりにおける、1方向に向けて連続した上記操舵入力中に上記付与操舵反力算出手段が算出し発生した上記付与操舵反力の数を検出する反力数検出手段と、
を備えており、
上記経路選択手段は、上記反力数検出手段が検出した付与操舵反力の数が大きいほど、操舵方向に向けた上記付与操舵反力の数の分だけ、現在の自車走行位置から離れた位置の上記走行経路の一つを選択すことを特徴とする運転支援装置。
A steering device in which a driver steers and a steered wheel steered according to a steering amount of the operator are mechanically disconnected ; and
Steering reaction force control means for inputting a basic steering reaction force corresponding to the steering amount of the operation element to the operation element;
Lane detection means for detecting a lane present ahead of the traveling direction of the host vehicle;
Route selection means for selecting one of a plurality of travel routes obtained by dividing each of the lanes detected by the lane detection means;
Steering control means for controlling the turning of the steered wheels so as to travel along the travel route selected by the route selecting means;
In a driving support device equipped with
An applied steering reaction force calculating means for calculating an applied steering reaction force to be periodically added for each steering angle set in advance in accordance with a change in the steering amount of the operator by the driver's steering input ;
An applied steering reaction force control switch for setting whether or not to perform control for applying the applied steering reaction force to the basic steering reaction force;
An applied steering reaction force control means for applying the applied steering reaction force to the basic steering reaction force when execution of control for applying the applied steering reaction force is set by the applied steering reaction force control switch;
The number of applied steering reaction forces calculated and generated by the applied steering reaction force calculation means during the steering input continuous in one direction per unit time set in advance after starting the steering input is detected. Reaction force number detection means;
With
As the number of applied steering reaction forces detected by the reaction force number detection means increases , the route selection means moves away from the current host vehicle traveling position by the number of the applied steering reaction forces toward the steering direction. driving support device, characterized in that you select one of the travel path position.
上記車線検出手段は、車両前方を撮像するカメラが撮像した画像に基づき車線位置を検出することを特徴とする請求項1に記載した運転支援装置。 2. The driving assistance apparatus according to claim 1, wherein the lane detection unit detects a lane position based on an image captured by a camera that images the front of the vehicle. 運転者による車線変更の指示を検出する車線変更指示検出手段を備え、
上記経路選択手段は、上記反力数検出手段が検出した付与操舵反力の数が予め設定した数以上であって、且つ車線変更指示検出手段の検出に基づき車線変更の指示があると判定した場合にだけ、現在走行中の車線とは異なる車線内の走行経路を選択することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載した運転支援装置。
Lane change instruction detection means for detecting a lane change instruction by the driver,
The route selection means determines that the number of applied steering reaction forces detected by the reaction force number detection means is equal to or greater than a preset number and that there is a lane change instruction based on detection by the lane change instruction detection means. 3. The driving support apparatus according to claim 1, wherein a driving route in a lane different from the currently driving lane is selected only in the case.
上記転舵制御手段は、経路選択手段が選択した新たな走行経路への経路変更のための転舵制御中に、経路変更方向とは反対方向への操舵入力による1以上の付与操舵反力を反力数検出手段が検出すると、上記経路変更を中断することを特徴とする請求項1〜請求項のいずれか1項に記載した運転支援装置。 The steering control means generates one or more applied steering reaction forces by steering input in a direction opposite to the path change direction during the steering control for changing the path to the new travel route selected by the path selection means. The driving assistance device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the route change is interrupted when the reaction force number detecting means detects. 上記径路選択手段は、付与操舵反力の数に応じて走行経路を選択したとき、その選択時の操舵位置が予め設定した設定維持時間以上維持されたと判定すると、現在選択した走行経路の隣の走行経路に選択を変更することを特徴とする請求項1〜請求項のいずれか1項に記載した運転支援装置。 When the route selection means selects a travel route according to the number of applied steering reaction forces, and determines that the steering position at the time of selection has been maintained for a preset set maintenance time or longer, the next route next to the currently selected travel route The driving support device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the selection is changed to a travel route. 転舵輪の転舵角に応じた操作子の操舵角位置を中立位置とし、
経路選択手段が選択した新たな走行経路への経路変更が終了すると、上記中立位置に向けた復元力を操作子に付与することを特徴とする請求項1〜請求項のいずれか1項に運転支援装置。
The steering angle position of the operating element according to the turning angle of the steered wheels is set to the neutral position,
When the route changes to a new travel route path selection unit selects is completed, to any one of claims 1 to 5, characterized in that it imparts a restoring force toward the neutral position operator Driving assistance device.
転舵制御手段は、経路選択手段が選択した新たな走行経路への経路変更に要する時間を、操舵角速度が大きいほど短くすると共に、車速若しくは横加速度が大きいほど長くすることを特徴とする請求項1〜請求項のいずれか1項に記載した運転支援装置。 The steered control means shortens the time required for the route change to the new travel route selected by the route selecting means as the steering angular velocity increases and increases as the vehicle speed or lateral acceleration increases. The driving assistance device according to any one of claims 1 to 6 . 転舵制御手段は、操舵速度が予め設定した操舵速度以上で予め設定した操舵量以上の操舵を検出すると、付与操舵反力数に関係無く、その操舵角に応じた転舵角に転舵輪を制御することを特徴とする請求項1〜請求項のいずれか1項に記載した運転支援装置。 When the steering control means detects a steering with a steering speed equal to or higher than a preset steering speed and equal to or higher than a preset steering amount, the steered control means sets the steered wheel to the steered angle according to the steering angle regardless of the applied steering reaction force number. The driving support device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the driving support device is controlled.
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