JP6345225B1 - 車両用操舵システムおよびレーンキープシステム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明に係る実施の形態1の車両用操舵システム100の構成を示す機能ブロック図である。図1に示すように車両用操舵システム100は、車両用操舵装置1(以下「操舵装置1」と呼称する場合あり)と、操舵入力部2、操舵力検出部3および転舵用アクチュエータ20を備えている。なお、以下の説明では、操舵装置1を搭載した車両を「自車両」と呼称する。
θtg:目標操舵角(目標車両状態量)
k1〜k3:係数
yLd:前方注視点距離における横変位
eLd:前方注視点距離における目標走行ライン傾き
γs:ヨーレート
A:スタビリティファクタ
L:ホイールベース[m]
Vs:車速信号[m/s]
Kalign:規範路面反力勾配で、タイヤ特性の線形領域における「操舵角と路面反力の比率」である。
次に、操舵制御量補正係数演算部10において、マップを用いて操舵制御量補正係数を演算する動作について説明する。操舵制御量補正係数演算部10では、例えば、図4に示すようなマップに基づいて操舵制御量補正係数を演算する。なお、ここで演算した係数を操舵制御量補正予備係数α’と呼称する。
次に、操舵制御量補正係数演算部10において、時間経過による操舵制御量補正係数の増減量に基づいて操舵制御量補正係数を演算する動作を説明する。なお、ここで演算した係数を操舵制御量補正予備係数α’と呼称する。
図11は、実施の形態1の変形例の車両用操舵システム100Aの構成を示す機能ブロック図である。図11に示すように車両用操舵システム100Aは、実施の形態1の車両用操舵システム100に、自車両位置を検知する自車両位置検知部5と、車両が走行路に追従して走行するための目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定部6とをさらに備えている。そして、自車両位置および目標走行ラインの情報を操舵制御量補正係数演算部10に入力することで、自車両位置と目標走行ラインとの距離に応じた操舵制御量補正予備係数α’の時間変化率を演算する構成となっている。
図14は、本発明に係る実施の形態2の車両用操舵システム200の構成を示す機能ブロック図である。図14に示すように車両用操舵システム200は、実施の形態1の車両用操舵システム100に、自車両の車両状態量を検出する車両状態量検出部4をさらに備えた構成となっている。そして、車両状態量検出部4による検出結果は、第2の操舵制御量演算部12に入力される。
以上説明した実施の形態1および実施の形態2の車両用操舵システムは、レーンキープシステムに適用することが可能である。図15は、実施の形態1の車両用操舵システム100を適用したレーンキープシステム300の構成を示す機能ブロック図である。図15に示すようにレーンキープシステム300は、実施の形態1の車両用操舵システム100に、車両が走行路に追従して走行するための目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定部6と、車両が走行する走行路を認識する走行路認識部7とをさらに備えており、走行路認識部7による認識結果は、目標走行ライン設定部6に入力される。
Claims (13)
- 車両が目標走行ラインに追従して走行するように操舵操作を補助する車両用操舵システムであって、
運転者が操舵操作する操舵入力部と、
前記操舵入力部に入力された操舵力を検出する操舵力検出部と、
前記車両を前記目標走行ラインに近づけるための第1の操舵制御量を演算する第1の操舵制御量演算部と、
前記操舵力に基づいて操舵制御量を補正する操舵制御量補正係数を演算する操舵制御量補正係数演算部と、
前記第1の操舵制御量と前記操舵制御量補正係数とに基づいて第2の操舵制御量を演算する第2の操舵制御量演算部と、
前記第2の操舵制御量に基づいて前記車両を操舵制御する操舵制御部と、を備え、
前記操舵制御量補正係数演算部は、
前記操舵制御量補正係数を、前記操舵力の増加と共に減少し、前記操舵力の減少と共に増加する係数とし、前記操舵制御量補正係数の増加時の時間変化率を減少時の時間変化率より小さくするように演算する、車両用操舵システム。 - 前記第2の操舵制御量演算部は、
前記第1の操舵制御量と前記操舵制御量補正係数とを乗算して前記第2の操舵制御量を演算する、請求項1記載の車両用操舵システム。 - 前記車両の車両状態量を検出する車両状態量検出部を備え、
前記車両状態量検出部で検出された前記車両状態量は前記第2の操舵制御量演算部に入力され、
前記第2の操舵制御量演算部は、
前記操舵制御量補正係数を割合の値として扱い、前記第1の操舵制御量に前記割合の値を乗じた第1の値と、前記車両状態量に残りの割合の値を乗じた第2の値とを加算して前記第2の操舵制御量を演算する、請求項1記載の車両用操舵システム。 - 前記操舵制御量補正係数演算部は、
前記操舵力に対する前記操舵制御量補正係数との関係を予め定めたマップまたはテーブルに基づいて、前記操舵制御量補正係数を演算する、請求項1記載の車両用操舵システム。 - 前記操舵制御量補正係数演算部は、
前記操舵力が予め定めた設定値以上の場合に一定の減少率で減少し、前記設定値未満の場合に一定の増加率で増加するように前記操舵制御量補正係数を演算する、請求項1記載の車両用操舵システム。 - 前記操舵制御量補正係数演算部は、
前記操舵力の増加と共に減少し、前記操舵力の減少と共に増加する前記操舵制御量補正係数に対して遅延処理を施すことで、前記操舵制御量補正係数の増加時の時間変化率を減少時の時間変化率より小さくする、請求項1記載の車両用操舵システム。 - 前記遅延処理はローパスフィルタ処理または移動平均処理を含む、請求項6記載の車両用操舵システム。
- 前記遅延処理はレートリミッタ処理を含む、請求項6記載の車両用操舵システム。
- 前記操舵制御量補正係数演算部は、
予め定めた設定時間の間、前記操舵制御量補正係数の増加時の時間変化率を減少時の時間変化率より小さくするように演算する、請求項1記載の車両用操舵システム。 - 前記操舵制御量補正係数演算部は、
前記運転者の操舵状態量が予め定めたしきい値を超えた場合に、前記操舵制御量補正係数の増加時の時間変化率を減少時の時間変化率より小さくするように演算する、請求項1記載の車両用操舵システム。 - 前記操舵状態量は、舵角速度、操舵力変化量および操舵力絶対値の何れかを含む、請求項10記載の車両用操舵システム。
- 自車両位置を検知する自車両位置検知部と、
前記目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定部と、を備え、
前記操舵制御量補正係数演算部は、
前記自車両位置および前記目標走行ラインの情報を受け、
前記自車両位置が前記目標走行ラインに近くなるほど前記操舵制御量補正係数の増加時の時間変化率を小さくし、前記自車両位置が前記目標走行ラインに遠くなるほど前記操舵制御量補正係数の増加時の時間変化率を大きくするように演算する、請求項1記載の車両用操舵システム。 - 請求項1記載の車両用操舵システムと、
前記車両が走行する走行路を認識する走行路認識部と、
前記目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定部と、を備え、
前記目標走行ライン設定部は、
前記走行路認識部で認識された前記車両に対する左右の白線の相対位置に基づいて、前記目標走行ラインを前記走行路内に設定し、
前記操舵制御部は、
前記目標走行ラインに追従して走行するように操舵制御を行う、レーンキープシステム。
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