JP6384296B2 - 車両の操舵制御装置及び車両の操舵制御方法 - Google Patents
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Description
[操舵制御装置を搭載した車両の構成]
図1は、本実施形態に係る操舵制御装置を搭載した車両の構成を示すブロック図である。図1に示すように、車両100は、操舵制御装置1が実装されたコントロールユニット3と、車速センサ5と、カメラコントローラ7と、ヨーレートセンサ9と、フロントカメラ11と、舵角センサ13と、操舵トルクセンサ14とを備えている。また、車両100は、操舵機構として、前輪FL、FRと、後輪RL、RRと、ラック15と、ピニオン17と、ステアリングホイール19と、ステアリングシャフト21と、操舵アクチュエータ23とを備えている。
次に、本実施形態に係る操舵制御装置1による操舵制御処理の手順を図3のフローチャートを参照して説明する。この処理は、例えば10msec毎にタイマー割込処理によって実行される。
次に、第1、第2フィードバックゲインK1、K2の算出方法について説明する。まず、走行車線の曲率をρ、現在点における走行車線に対する自車両の横変位をy、現在点における走行車線に対する自車両のヨー角をφ、車速をVとすると、車両モデルは次の式(5)によって記述される。
次に、本実施形態に係る操舵制御装置1による効果を従来と比較して説明する。
次に、本発明の第2実施形態に係る車両の操舵制御装置について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に係る操舵制御装置及び操舵制御装置を搭載した車両の構成は、第1実施形態と同一なので、詳細な説明は省略する。
第1実施形態では図3のステップS30において安定性パラメータを設定していたが、本実施形態では、さらに設定された安定性パラメータを運転者による操舵介入の有無に応じて修正する。
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る車両の操舵制御装置1では、操舵トルクが所定値より大きい場合には、運転者による操舵介入が行われたと判定して安定性パラメータを増大させる。これにより、運転者による操舵介入後の自車両を目標走行ラインに復帰させる際に、自車両のオーバーシュートを抑制することができ、滑らかに自車両を目標走行ラインに復帰させることができる。
次に、本発明の第3実施形態に係る車両の操舵制御装置について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に係る操舵制御装置及び操舵制御装置を搭載した車両の構成は、第1実施形態と同一なので、詳細な説明は省略する。
図8は、図3に示した操舵制御処理のステップS20における前方注視点距離の設定処理を説明するための図である。第1実施形態では、自車両の車速Vや走行車線の形状に応じて前方注視点距離x1を設定する場合について説明したが、本実施形態では自車両が走行する道路の道路幅または車線幅に応じて前方注視点距離x1を設定する。
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る車両の操舵制御装置では、自車両が走行する道路の道路幅または車線幅に応じて前方注視点距離x1を設定する。これにより、道路幅が狭くて車線をはみ出すリスクの高い道路では操舵制御の応答性を高めて車線への追従性を上げ、道路幅が広くて自車両の横位置の自由度が大きい道路では操舵制御の応答性を下げてゆったりとした滑らかな操舵制御を実現することができる。
次に、本発明の第4実施形態に係る車両の操舵制御装置について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に係る操舵制御装置及び操舵制御装置を搭載した車両の構成は、第1実施形態と同一なので、詳細な説明は省略する。
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る車両の操舵制御装置では、現在点横変位Y(0)が所定値以上になった場合に第2フィードバックゲインK2を低下させる。これにより、例えば運転者の操舵介入によって自車両が目標走行ラインからずれてしまった場合でも、自車両を目標走行ラインへ復帰させる制御が過大となって急激な車両挙動が発生することを抑制できる。
次に、本発明の第5実施形態に係る車両の操舵制御装置について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に係る操舵制御装置及び操舵制御装置を搭載した車両の構成は、第1実施形態と同一なので、詳細な説明は省略する。
第1実施形態では図3のステップS50において第2フィードバックゲインを算出していたが、本実施形態では、操舵制御を開始した直後では、算出した第2フィードバックゲインを補正するようにしている。
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る操舵制御装置では、自車両の操舵制御を開始した後の所定時間内は第2フィードバックゲインを低下させる。これにより、操舵制御の開始直後または復帰直後において目標走行ラインからの偏差が十分に収束していない場合であっても、急に大きな目標ヨーレートが発生することを防止できる。したがって、目標走行ラインへ収束させる操舵制御を運転者の感覚に合った滑らかなものにすることができる。
3 コントロールユニット
5 車速センサ
7 カメラコントローラ
9 ヨーレートセンサ
11 フロントカメラ
13 舵角センサ
14 操舵トルクセンサ
15 ラック
17 ピニオン
19 ステアリングホイール
21 ステアリングシャフト
23 操舵アクチュエータ
31 走行車線情報検出部
33 走行状態検出部
35 前方注視点距離設定部
37 安定性パラメータ設定部
39 第1フィードバックゲイン算出部
41 第2フィードバックゲイン算出部
43 前方注視点横変位算出部
45 現在点横変位検出部
47 目標ヨーレート算出部
49 操舵角算出部
100 車両
FL、FR 前輪
RL、RR 後輪
Claims (9)
- 自車両の走行車線を検出し、検出した走行車線に沿って自車両を追従走行させる車両の操舵制御装置であって、
自車両の走行車線情報を検出する走行車線情報検出部と、
自車両の走行状態を検出する走行状態検出部と、
前記走行車線情報検出部で検出された走行車線情報と前記走行状態検出部で検出された自車両の走行状態とに応じて、自車両から前方注視点までの前方注視点距離を設定する前方注視点距離設定部と、
自車両の操舵制御における車両挙動の安定性を調整するための安定性パラメータを設定する安定性パラメータ設定部と、
前記前方注視点距離設定部で設定された前方注視点距離と前記走行状態検出部で検出された自車両の走行状態とに基づいて、自車両を走行車線に沿って追従走行させるための第1フィードバックゲインを算出する第1フィードバックゲイン算出部と、
前記第1フィードバックゲイン算出部で算出された第1フィードバックゲインと前記安定性パラメータとに基づいて、現在点における自車両の横変位を補正するための第2フィードバックゲインを算出する第2フィードバックゲイン算出部と、
前記走行車線情報に基づいて、前記前方注視点における自車両の横変位である前方注視点横変位を算出する前方注視点横変位算出部と、
前記走行車線情報から現在点における自車両の横変位である現在点横変位を検出する現在点横変位検出部と、
前記第1フィードバックゲインと前記第2フィードバックゲインと前記前方注視点横変位と前記現在点横変位とを用いて目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出部と、
前記目標ヨーレート算出部で算出された目標ヨーレートに応じて自車両の操舵角を算出する操舵角算出部と
を備えたことを特徴とする車両の操舵制御装置。 - 前記目標ヨーレート算出部は、前記前方注視点横変位と前記現在点横変位との差に前記第1フィードバックゲインを乗じた値と、前記現在点横変位に前記第2フィードバックゲインを乗じた値との和から前記目標ヨーレートを算出することを特徴とする請求項1に記載の車両の操舵制御装置。
- 前記第1フィードバックゲインは前記第2フィードバックゲインより大きいことを特徴とする請求項1または2に記載の車両の操舵制御装置。
- 前記第1フィードバックゲインは、前記走行状態検出部によって自車両の走行状態として検出された自車両の速度に比例し、前記前方注視点距離の二乗に反比例することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両の操舵制御装置。
- 前記走行状態検出部は自車両の走行状態として自車両の操舵トルクを検出し、
前記安定性パラメータ設定部は、前記走行状態検出部によって検出された自車両の操舵トルクが所定値より大きい場合には、運転者による操舵介入が行われたと判定して前記安定性パラメータを増大させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両の操舵制御装置。 - 前記前方注視点距離設定部は、前記走行車線情報検出部によって検出された自車両が走行する道路の道路幅または車線幅に応じて前記前方注視点距離を設定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両の操舵制御装置。
- 前記第2フィードバックゲイン算出部は、前記現在点横変位検出部によって検出された現在点横変位が所定値以上の場合には、前記第2フィードバックゲインを低下させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の車両の操舵制御装置。
- 前記第2フィードバックゲイン算出部は、自車両の操舵制御が開始された後の所定時間内では前記第2フィードバックゲインを低下させることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の車両の操舵制御装置。
- 自車両の走行車線を検出し、検出した走行車線に沿って自車両を追従走行させる操舵制御装置による車両の操舵制御方法であって、
前記操舵制御装置は、
自車両の走行車線情報と自車両の走行状態とを検出し、
検出された前記走行車線情報と前記自車両の走行状態とに応じて自車両から前方注視点までの前方注視点距離を設定し、
自車両の操舵制御における車両挙動の安定性を調整するための安定性パラメータを設定し、
設定された前記前方注視点距離と前記自車両の走行状態とに基づいて、自車両を走行車線に沿って追従走行させるための第1フィードバックゲインを算出し、
算出された前記第1フィードバックゲインと前記安定性パラメータとに基づいて、現在点における自車両の横変位を補正するための第2フィードバックゲインを算出し、
前記走行車線情報に基づいて前記前方注視点における自車両の横変位である前方注視点横変位を算出し、
前記走行車線情報から現在点における自車両の横変位である現在点横変位を検出し、
前記第1フィードバックゲインと前記第2フィードバックゲインと前記前方注視点横変位と前記現在点横変位とを用いて目標ヨーレートを算出し、
算出された前記目標ヨーレートに応じて自車両の操舵角を算出する
ことを特徴とする車両の操舵制御方法。
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