JP6419671B2 - Vehicle steering apparatus and vehicle steering method - Google Patents

Vehicle steering apparatus and vehicle steering method Download PDF

Info

Publication number
JP6419671B2
JP6419671B2 JP2015202895A JP2015202895A JP6419671B2 JP 6419671 B2 JP6419671 B2 JP 6419671B2 JP 2015202895 A JP2015202895 A JP 2015202895A JP 2015202895 A JP2015202895 A JP 2015202895A JP 6419671 B2 JP6419671 B2 JP 6419671B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lateral displacement
vehicle
value
travel
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015202895A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017074838A (en
Inventor
貴寛 占部
貴寛 占部
俊介 中嶋
俊介 中嶋
田中 貴之
貴之 田中
田中 英之
英之 田中
敏英 佐竹
敏英 佐竹
考平 森
考平 森
堀 保義
保義 堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2015202895A priority Critical patent/JP6419671B2/en
Publication of JP2017074838A publication Critical patent/JP2017074838A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6419671B2 publication Critical patent/JP6419671B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、車両の転舵輪を制御する車両用操舵装置および車両用操舵方法に関するものである。   The present invention relates to a vehicle steering apparatus and a vehicle steering method for controlling steered wheels of a vehicle.

従来のレーンキープアシスト機能を備えた車両用操舵装置(例えば、特許文献1参照)では、さまざまな方法によって、目標走行ラインを自動的に設定し、設定された目標走行ラインを車両が追従して走行するよう操舵補助を行うように構成されている。   In a conventional vehicle steering apparatus having a lane keeping assist function (see, for example, Patent Document 1), a target travel line is automatically set by various methods, and the vehicle follows the set target travel line. It is comprised so that steering assistance may be performed so that it may drive | work.

特開2001−001921号公報JP 2001-001921 A

ここで、車両用操舵装置によって自動的に設定された目標走行ラインと、実際に運転者の好む走行ラインとは異なる可能性がある。例えば、車両の運転者が走行車線を走行する際、走行車線の中央、右寄りおよび左寄りのいずれの走行位置を好むかは、運転者の特性に応じて変化する傾向がある。また、同じ運転者であっても、車両が走行する走行環境に応じて、走行位置の好みが異なる傾向がある。   Here, there is a possibility that the target travel line automatically set by the vehicle steering device is different from the travel line actually preferred by the driver. For example, when a driver of a vehicle travels in a travel lane, which of the travel positions of the center, right side, and left side of the travel lane tends to change according to the characteristics of the driver. Moreover, even if it is the same driver | operator, there exists a tendency for the preference of a driving | running | working position to differ according to the driving | running | working environment where a vehicle drive | works.

したがって、従来の車両用操舵装置のように、運転者の好みによらず目標走行ラインを車両が追従して走行するよう操舵補助が行われた場合、運転者の好みの走行位置での車両の走行を継続することができない可能性があり、その結果、運転者が違和感を持つという可能性がある。   Therefore, when steering assistance is performed so that the vehicle travels following the target travel line regardless of the driver's preference as in a conventional vehicle steering device, the vehicle at the travel position desired by the driver is reduced. There is a possibility that the driving cannot be continued, and as a result, the driver may feel uncomfortable.

また、車両用操舵装置による操舵補助が行われているタイミングで、運転者の好みの走行位置での車両の走行を継続するために運転者が操舵を行うと、車両用操舵装置による操舵補助と運転者による操舵とが対立し、その結果、走行安定性が低下する可能性がある。   In addition, when the driver steers the vehicle at the travel position desired by the driver at the timing when the steering assist by the vehicle steering device is performed, the steering assist by the vehicle steering device This may conflict with the steering by the driver, and as a result, traveling stability may be reduced.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、運転者の好みを考慮して転舵輪を制御することのできる車両用操舵装置および車両用操舵方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus and a vehicle steering method capable of controlling steered wheels in consideration of the driver's preference. And

本発明における車両用操舵装置は、車両が走行する走行路を認識することで前方走行路情報を生成する走行路認識部と、前方走行路情報から、車両を走行路に追従走行させる際の目標となる目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定部と、前方走行路情報と、目標走行ラインとから、車両の前方注視点距離に対応する横変位を算出する横変位算出部と、車両の走行状態量を検出する走行状態量検出部と、走行状態量から、運転者の好む走行ラインを車両が走行しているか否かを判定し、判定結果に応じて、横変位から横変位学習値を算出し、横変位と横変位学習値との偏差を横変位補正値として算出する横変位補正値算出部と、横変位補正値が減少するように横変位の変化速度である横速度に基づいて、目標舵角を算出する目標舵角算出部と、目標舵角から、車両の舵角を制御する操舵制御部と、を備えたものである。 The vehicle steering apparatus according to the present invention includes a travel path recognition unit that generates front travel path information by recognizing a travel path on which the vehicle travels, and a target when the vehicle travels following the travel path from the forward travel path information. A target travel line setting unit that sets a target travel line, a lateral travel calculation unit that calculates a lateral displacement corresponding to the forward gaze distance of the vehicle, and a travel of the vehicle Based on the running state quantity detection unit that detects the state quantity and the running state quantity, it is determined whether or not the vehicle is traveling on the driving line preferred by the driver, and the lateral displacement learning value is calculated from the lateral displacement according to the determination result. calculated, based on the deviation between the lateral displacement and lateral displacement learned value and the lateral displacement correction value calculating unit for calculating a lateral displacement correction value, the lateral speed, which is the rate of change of lateral displacement as lateral displacement correction value decreases , the target steering angle calculating for calculating a target steering angle If, from the target steering angle, in which and a steering control unit that controls the steering angle of the vehicle.

また、本発明における車両用操舵方法は、車両が走行する走行路を認識することで前方走行路情報を生成する走行路認識ステップと、前方走行路情報から、車両を走行路に追従走行させる際の目標となる目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定ステップと、前方走行路情報と、目標走行ラインとから、車両の前方注視点距離に対応する横変位を算出する横変位算出ステップと、車両の走行状態量を検出する走行状態量検出ステップと、走行状態量から、運転者の好む走行ラインを車両が走行しているか否かを判定し、判定結果に応じて、横変位から横変位学習値を算出し、横変位と横変位学習値との偏差を横変位補正値として算出する横変位補正値算出ステップと、横変位補正値が減少するように横変位の変化速度である横速度に基づいて、目標舵角を算出する目標舵角算出ステップと、目標舵角から、車両の舵角を制御する操舵制御ステップと、を備えたものである。 The vehicle steering method according to the present invention includes a travel path recognition step for generating a forward travel path information by recognizing a travel path on which the vehicle travels, and when the vehicle travels following the travel path from the forward travel path information. A target travel line setting step for setting a target travel line to be a target of the vehicle, a lateral displacement calculation step for calculating a lateral displacement corresponding to the forward gaze distance of the vehicle from the forward travel path information and the target travel line, a vehicle From the driving state quantity detecting step for detecting the driving state quantity and the driving state quantity, it is determined whether or not the vehicle is traveling on the driving line preferred by the driver, and the lateral displacement is learned from the lateral displacement according to the determination result. It calculates a value, a deviation between the lateral displacement and lateral displacement learned value and the lateral displacement correction value calculating step of calculating a lateral displacement correction value, the lateral speed, which is the rate of change of lateral displacement as lateral displacement correction value decreases Base Te, a target steering angle calculating step of calculating a target steering angle, the target steering angle is obtained by including a steering control step of controlling the steering angle of the vehicle, a.

本発明によれば、車両の走行状態量から運転者の好む走行ラインを車両が走行しているか否かを判定し、その判定結果に応じて、横変位学習値を算出し、横変位と横変位学習値との偏差に相当する横変位補正値が減少するように横変位の変化速度である横速度を制御することで、目標舵角を算出するように構成されている。これにより、運転者の好みを考慮して転舵輪を制御することのできる車両用操舵装置および車両用操舵方法を得ることができる。   According to the present invention, it is determined whether or not the vehicle is traveling on a travel line preferred by the driver from the travel state quantity of the vehicle, and the lateral displacement learning value is calculated according to the determination result, and the lateral displacement and the lateral displacement are calculated. The target rudder angle is calculated by controlling the lateral speed, which is the changing speed of the lateral displacement, so that the lateral displacement correction value corresponding to the deviation from the displacement learning value decreases. Thereby, the vehicle steering device and the vehicle steering method that can control the steered wheels in consideration of the driver's preference can be obtained.

本発明の実施の形態1における車両用操舵装置を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a vehicle steering apparatus in Embodiment 1 of the present invention. 図1のコントロールユニットのハードウェア構成の一例を概略的に示す構成図である。It is a block diagram which shows roughly an example of the hardware constitutions of the control unit of FIG. 図1のコントロールユニットの構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the control unit of FIG. 図3の走行路認識部によって生成される前方走行路情報を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the front travel path information produced | generated by the travel path recognition part of FIG. 本発明の実施の形態1における車両用操舵装置の二輪モデルを示す図である。It is a figure which shows the two-wheel model of the steering apparatus for vehicles in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における車両用操舵装置を説明するための車両固定座標系および地上固定座標系の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the vehicle fixed coordinate system and the ground fixed coordinate system for demonstrating the steering apparatus for vehicles in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における車両用操舵装置の一連の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a series of operation | movement of the steering apparatus for vehicles in Embodiment 1 of this invention. 図3の横変位補正値算出部によって実行される横変位補正値算出処理の一連の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a series of processes of the lateral displacement correction value calculation process performed by the lateral displacement correction value calculation part of FIG. 図3の目標舵角算出部によって実行される目標舵角算出処理の一連の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a series of processes of the target rudder angle calculation process performed by the target rudder angle calculation part of FIG.

以下、本発明による車両用操舵装置および車両用操舵方法を、好適な実施の形態にしたがって図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一部分または相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, a vehicle steering apparatus and a vehicle steering method according to the present invention will be described with reference to the drawings according to a preferred embodiment. In the description of the drawings, the same portions or corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における車両用操舵装置を示す構成図である。図1の車両用操舵装置は、ハンドル2およびタイヤ5を備えた車両1に適用される。また、図1の車両用操舵装置は、モータ3、操舵機構4、車速検出部6、ヨーレート検出部7、操舵トルク検出部8、カメラ9およびコントロールユニット10を備える。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a vehicle steering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The vehicle steering apparatus shown in FIG. 1 is applied to a vehicle 1 including a handle 2 and a tire 5. 1 includes a motor 3, a steering mechanism 4, a vehicle speed detection unit 6, a yaw rate detection unit 7, a steering torque detection unit 8, a camera 9, and a control unit 10.

車両1のハンドル2に連結された操舵機構4によって前輪左右のタイヤ5が転舵される。操舵機構4には、一般的な電動パワーステアリング装置と同様に、モータ3が連結されており、モータ3が発生するトルクを操舵機構4に付与することができる。モータ3は、コントロールユニット10から入力された駆動信号に含まれる目標電流Imtr_tgに従って駆動する。   The left and right tires 5 are steered by a steering mechanism 4 connected to the handle 2 of the vehicle 1. A motor 3 is connected to the steering mechanism 4 in the same manner as a general electric power steering apparatus, and torque generated by the motor 3 can be applied to the steering mechanism 4. The motor 3 is driven according to the target current Imtr_tg included in the drive signal input from the control unit 10.

車速検出部6は、車両1の車速を検出し、ヨーレート検出部7は、車両1のヨーレートを検出し、操舵トルク検出部8は、車両1の操舵トルクを検出する。カメラ9は、車両1内のルームミラー周辺に設置され、車両1のフロントガラスを通じて車両1の前方画像を撮影し、撮影結果を前方画像データとして出力する。   The vehicle speed detector 6 detects the vehicle speed of the vehicle 1, the yaw rate detector 7 detects the yaw rate of the vehicle 1, and the steering torque detector 8 detects the steering torque of the vehicle 1. The camera 9 is installed in the vicinity of the rearview mirror in the vehicle 1, captures a front image of the vehicle 1 through the windshield of the vehicle 1, and outputs the captured result as front image data.

コントロールユニット10には、車速検出部6、ヨーレート検出部7、操舵トルク検出部8、カメラ9およびモータ3のそれぞれが接続される。また、コントロールユニット10には、車速検出部6、ヨーレート検出部7、操舵トルク検出部8の各検出部による検出結果が検出信号として入力され、カメラ9から前方画像データが入力される。さらに、コントロールユニット10は、モータ3に駆動信号を出力する。なお、コントロールユニット10に、モータ3の駆動を制御する機能だけでなく、一般的な電動パワーステアリング装置の制御機能を持たせていてもよい。   The control unit 10 is connected to each of the vehicle speed detection unit 6, the yaw rate detection unit 7, the steering torque detection unit 8, the camera 9, and the motor 3. In addition, detection results from the detection units of the vehicle speed detection unit 6, the yaw rate detection unit 7, and the steering torque detection unit 8 are input to the control unit 10 as detection signals, and forward image data is input from the camera 9. Further, the control unit 10 outputs a drive signal to the motor 3. Note that the control unit 10 may have not only a function of controlling driving of the motor 3 but also a control function of a general electric power steering apparatus.

図2は、図1のコントロールユニット10のハードウェア構成の一例を概略的に示す構成図である。コントロールユニット10は、インタフェース101、プロセッサ102およびメモリ103を備える。   FIG. 2 is a block diagram schematically showing an example of the hardware configuration of the control unit 10 of FIG. The control unit 10 includes an interface 101, a processor 102, and a memory 103.

インタフェース101は、車速検出部6、ヨーレート検出部7、操舵トルク検出部8、カメラ9およびモータ3等の外部装置との信号の入出力制御を行う。プロセッサ102は、メモリ103に格納されたプログラムに従って各種処理を実行する。メモリ103は、上述のプログラムとともに、さらに各処理で使用するデータおよび処理結果等を格納する。また、インタフェース101、プロセッサ102およびメモリ103は、バス接続されている。   The interface 101 performs input / output control of signals with external devices such as the vehicle speed detection unit 6, the yaw rate detection unit 7, the steering torque detection unit 8, the camera 9, and the motor 3. The processor 102 executes various processes according to programs stored in the memory 103. The memory 103 further stores data used in each processing, processing results, and the like together with the above-described program. The interface 101, the processor 102, and the memory 103 are connected by a bus.

図3は、図1のコントロールユニット10の構成を示す機能ブロック図である。なお、図3には、コントロールユニット10に接続される走行状態量検出部26、走行環境検出部27および車両状態量検出部28を併せて図示している。   FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the control unit 10 of FIG. In FIG. 3, the traveling state amount detection unit 26, the traveling environment detection unit 27, and the vehicle state amount detection unit 28 connected to the control unit 10 are illustrated together.

コントロールユニット10は、走行路認識部21、目標走行ライン設定部22、横変位算出部23、横変位補正値算出部24、目標舵角算出部25および操舵制御部29を有する。   The control unit 10 includes a travel path recognition unit 21, a target travel line setting unit 22, a lateral displacement calculation unit 23, a lateral displacement correction value calculation unit 24, a target rudder angle calculation unit 25, and a steering control unit 29.

ここで、コントロールユニット10を構成する各機能ブロックの処理は、図2に示すメモリ103に格納されたプログラムに従ってプロセッサ102によって実行される。なお、コントロールユニット10のハードウェア構成として、図2に示す構成の代わりに、各機能ブロックの処理を行うASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のディジタル回路で構成してもよく、そのハードウェア構成は問わない。   Here, the processing of each functional block constituting the control unit 10 is executed by the processor 102 in accordance with a program stored in the memory 103 shown in FIG. The hardware configuration of the control unit 10 may be configured by a digital circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) that performs processing of each functional block instead of the configuration shown in FIG. It doesn't matter.

走行路認識部21は、車両1が走行する走行路を認識することで、カメラ9から入力された前方画像データから、前方走行路情報を生成し、その前方走行路情報を出力する。   The travel path recognition unit 21 recognizes the travel path on which the vehicle 1 travels, thereby generating front travel path information from the front image data input from the camera 9 and outputting the front travel path information.

ここで、走行路認識部21による前方走行路情報の生成について、図4を参照しながら説明する。図4は、図3の走行路認識部21によって生成される前方走行路情報を説明するための説明図である。なお、以下では、車両固定座標系を定義し、車両1の前方方向をx方向、車両1の横方向であってx方向に垂直な方向をy方向とする。また、車両1の車両重心P0の位置を車両1の位置と定義する。   Here, generation of forward travel path information by the travel path recognition unit 21 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram for describing the forward travel path information generated by the travel path recognition unit 21 in FIG. 3. In the following, a vehicle fixed coordinate system is defined, and a forward direction of the vehicle 1 is an x direction, and a lateral direction of the vehicle 1 and a direction perpendicular to the x direction is a y direction. Further, the position of the vehicle center of gravity P0 of the vehicle 1 is defined as the position of the vehicle 1.

図4に示すように、走行路認識部21は、カメラ9から入力された前方画像データから、公知の技術を適用することで、走行路の左右両側に存在する白線等の車線境界ラインline_bを検出する。   As shown in FIG. 4, the travel path recognition unit 21 applies a known technique from the front image data input from the camera 9 to obtain a lane boundary line line_b such as a white line that exists on both the left and right sides of the travel path. To detect.

続いて、走行路認識部21は、車両1の現在位置である車両重心P0からx方向へ前方注視点距離Ldだけ離れた前方注視位置P1を求め、その前方注視位置P1を通るy方向の直線である前方注視基準線と車線境界ラインline_bの内側とが交わる車線境界ライン位置P2を求める。   Subsequently, the travel path recognition unit 21 obtains a front gaze position P1 that is separated from the vehicle center of gravity P0, which is the current position of the vehicle 1, by a front gaze distance Ld in the x direction, and a straight line in the y direction passing through the front gaze position P1. A lane boundary line position P2 where the forward gaze reference line and the inside of the lane boundary line line_b intersect is obtained.

走行路認識部21は、前方注視位置P1と車線境界ライン位置P2との距離を、前方注視点距離Ldに対応するレーン距離yLd_laneを算出する。また、走行路認識部21は、車線境界ラインline_bの車線境界ライン位置P2における曲率を算出し、その曲率から、車線境界ラインline_bの車線境界ライン位置P2における接線とx方向とがなす角を、前方注視点距離Ldに対応する車線境界ライン傾き角として算出する。   The travel path recognition unit 21 calculates the lane distance yLd_lane corresponding to the front gaze point distance Ld, based on the distance between the front gaze position P1 and the lane boundary line position P2. Further, the travel path recognition unit 21 calculates the curvature of the lane boundary line line_b at the lane boundary line position P2, and based on the curvature, the angle between the tangent line at the lane boundary line position P2 of the lane boundary line line_b and the x direction is Calculated as the lane boundary line inclination angle corresponding to the forward gazing point distance Ld.

続いて、走行路認識部21は、前方注視点距離Ldに対応する車線境界ライン傾き角から、前方注視点距離Ldに対応する目標走行ライン傾き角eLdを算出する。ここで、目標走行ライン傾き角eLdの具体的な算出方法としては、例えば、次のような方法が挙げられる。   Subsequently, the travel path recognition unit 21 calculates a target travel line inclination angle eLd corresponding to the forward gazing distance Ld from the lane boundary line inclination angle corresponding to the forward gazing distance Ld. Here, as a specific method of calculating the target travel line inclination angle eLd, for example, the following method can be cited.

すなわち、両側の車線境界ラインline_bのいずれについても、前方注視点距離Ldに対応する車線境界ライン傾き角が算出されている場合、例えば、平均化等による処理で1つの値にし、その値を目標走行ライン傾き角eLdとすればよい。一方、両側の車線境界ラインline_bの片方のみ前方注視点距離Ldに対応する車線境界ライン傾き角が算出されている場合、その車線境界ライン傾き角の値を目標走行ライン傾き角eLdとすればよい。   That is, when the lane boundary line inclination angle corresponding to the forward gazing distance Ld is calculated for both lane boundary lines line_b, for example, the value is set to one value by processing such as averaging. The travel line inclination angle eLd may be used. On the other hand, when the lane boundary line inclination angle corresponding to the forward gazing distance Ld is calculated on only one of the lane boundary lines line_b on both sides, the value of the lane boundary line inclination angle may be set as the target travel line inclination angle eLd. .

走行路認識部21は、検出された両側の車線境界ラインline_bから、走行路幅を算出する。なお、両側の車線境界ラインline_bの片方のみ検出されている場合には、走行路認識部21は、一般的な走行路幅の値、例えば、3.5mを、走行路幅として算出する。   The travel path recognition unit 21 calculates the travel path width from the detected lane boundary line line_b on both sides. When only one of the lane boundary lines line_b on both sides is detected, the travel path recognition unit 21 calculates a general travel path width value, for example, 3.5 m as the travel path width.

走行路認識部21は、上記で求められた各位置および上記で算出された各値を、前方走行路情報として出力する。   The travel path recognition unit 21 outputs each position obtained above and each value calculated above as forward travel path information.

目標走行ライン設定部22は、目標走行ライン設定処理として、走行路認識部21から入力された前方走行路情報から、車両1を走行路に追従走行させる際の目標となる目標走行ラインline_tgを走行路内に設定する。また、目標走行ライン設定部22は、設定された目標走行ラインline_tgを出力する。   The target travel line setting unit 22 travels the target travel line line_tg as a target when the vehicle 1 travels following the travel path from the front travel path information input from the travel path recognition unit 21 as the target travel line setting process. Set in the road. Further, the target travel line setting unit 22 outputs the set target travel line line_tg.

なお、目標走行ライン設定部22は、例えば、右側の車線境界ラインline_bを基準として、その右側の車線境界ラインline_bから例えば走行路幅の1/2の設定距離だけ離れた位置に目標走行ラインline_tgを設定する。また、設定された目標走行ラインline_tgは、車線境界ライン位置P2から設定距離だけ離れた前方注視基準線上の目標走行ライン位置P3において、目標走行ライン傾き角eLdを持つ。   For example, the target travel line setting unit 22 sets the target travel line line_tg at a position separated from the right lane boundary line line_b by, for example, a setting distance that is ½ of the travel road width with reference to the right lane boundary line line_b. Set. The set target travel line line_tg has a target travel line inclination angle eLd at the target travel line position P3 on the forward gaze reference line that is a set distance away from the lane boundary line position P2.

横変位算出部23は、横変位算出処理として、走行路認識部21から入力された前方走行路情報と、目標走行ライン設定部22から入力された目標走行ラインline_tgとから、車両1の前方注視点距離Ldに対応する横変位yLdを算出する。また、横変位算出部23は、算出された横変位yLdを出力する。ここで、横変位yLdの具体的な算出方法としては、例えば、次のような方法が挙げられる。   As the lateral displacement calculation process, the lateral displacement calculation unit 23 calculates the forward note of the vehicle 1 from the forward travel path information input from the travel path recognition unit 21 and the target travel line line_tg input from the target travel line setting unit 22. A lateral displacement yLd corresponding to the viewpoint distance Ld is calculated. Further, the lateral displacement calculation unit 23 outputs the calculated lateral displacement yLd. Here, as a specific method for calculating the lateral displacement yLd, for example, the following method can be cited.

すなわち、右側の車線境界ラインline_bが検出されている場合には、横変位算出部23は、前方注視位置P1と右側の車線境界ラインline_b上の車線境界ライン位置P2とから算出されたレーン距離yLd_laneを第1の距離とする。また、横変位算出部23は、目標走行ラインline_tgと右側の車線境界ラインline_bとの距離を、第2の距離として算出する。そして、横変位算出部23は、第1の距離から第2の距離を引いた値を、横変位yLdとする。この場合、目標走行ラインline_tgに対して、車両1が左側にあるときには、横変位yLdが+側の値となり、車両1が右側にあるときには、横変位yLdが−側の値となる。   That is, when the right lane boundary line line_b is detected, the lateral displacement calculation unit 23 calculates the lane distance yLd_lane calculated from the forward gaze position P1 and the lane boundary line position P2 on the right lane boundary line line_b. Is the first distance. Further, the lateral displacement calculation unit 23 calculates the distance between the target travel line line_tg and the right lane boundary line line_b as the second distance. Then, the lateral displacement calculation unit 23 sets the value obtained by subtracting the second distance from the first distance as the lateral displacement yLd. In this case, when the vehicle 1 is on the left side with respect to the target travel line line_tg, the lateral displacement yLd has a positive value, and when the vehicle 1 is on the right side, the lateral displacement yLd has a negative value.

一方、左側の車線境界ラインline_bのみが検出されている場合には、横変位算出部23は、前方注視位置P1と左側の車線境界ラインline_b上の車線境界ライン位置P2とから算出されたレーン距離yLd_laneを第3の距離とする。また、横変位算出部23は、目標走行ラインline_tgと左側の車線境界ラインline_bとの距離を、第4の距離として算出する。ここで、走行路幅から第3の距離を引いた値が上記の第1の距離に相当する。また、走行路幅から第4の距離を引いた値が上記の第2の距離に相当する。したがって、横変位算出部23は、第4の距離から第3の距離を引いた値を、横変位yLdとする。   On the other hand, when only the left lane boundary line line_b is detected, the lateral displacement calculation unit 23 calculates the lane distance calculated from the forward gaze position P1 and the lane boundary line position P2 on the left lane boundary line line_b. Let yLd_lane be the third distance. Further, the lateral displacement calculation unit 23 calculates the distance between the target travel line line_tg and the left lane boundary line line_b as the fourth distance. Here, a value obtained by subtracting the third distance from the travel path width corresponds to the first distance. Further, a value obtained by subtracting the fourth distance from the travel path width corresponds to the second distance. Accordingly, the lateral displacement calculation unit 23 sets the value obtained by subtracting the third distance from the fourth distance as the lateral displacement yLd.

走行状態量検出部26は、車両1の走行状態を示す走行状態量を検出し、その検出結果を横変位補正値算出部24に出力する。具体的には、走行状態量検出部26は、操舵トルク検出部8を含む構成となっており、車両1の操舵トルクを車両1の走行状態量として横変位補正値算出部24に出力する。   The travel state amount detection unit 26 detects a travel state amount indicating the travel state of the vehicle 1 and outputs the detection result to the lateral displacement correction value calculation unit 24. Specifically, the travel state amount detection unit 26 includes the steering torque detection unit 8 and outputs the steering torque of the vehicle 1 to the lateral displacement correction value calculation unit 24 as the travel state amount of the vehicle 1.

走行環境検出部27は、車両1の走行環境を検出し、その検出結果を横変位補正値算出部24に出力する。具体的には、走行環境検出部27は、車速検出部6を含む構成となっており、車両1の車速を車両1の走行環境として横変位補正値算出部24に出力する。   The travel environment detection unit 27 detects the travel environment of the vehicle 1 and outputs the detection result to the lateral displacement correction value calculation unit 24. Specifically, the travel environment detection unit 27 includes the vehicle speed detection unit 6 and outputs the vehicle speed of the vehicle 1 to the lateral displacement correction value calculation unit 24 as the travel environment of the vehicle 1.

横変位補正値算出部24は、横変位補正値算出処理として、横変位算出部23から入力された横変位yLdから横変位学習値yLd_lrnを算出し、横変位yLdと横変位学習値yLd_lrnとの偏差を横変位補正値yLd_cとして算出する。   The lateral displacement correction value calculation unit 24 calculates a lateral displacement learning value yLd_lrn from the lateral displacement yLd input from the lateral displacement calculation unit 23 as a lateral displacement correction value calculation process, and calculates the lateral displacement yLd and the lateral displacement learning value yLd_lrn. The deviation is calculated as a lateral displacement correction value yLd_c.

具体的には、横変位補正値算出部24は、横変位算出部23から入力された横変位yLdと、走行状態量検出部26から入力された走行状態量とから、車両1が運転者の好む走行ラインを走行しているか否かを判定する。横変位補正値算出部24は、その判定結果に応じて、横変位学習値yLd_lrnを算出し、横変位yLdと横変位学習値yLd_lrnとの偏差を横変位補正値yLd_cとして算出する。また、横変位補正値算出部24は、算出された横変位補正値yLd_cを出力する。   Specifically, the lateral displacement correction value calculation unit 24 determines that the vehicle 1 is the driver's driver from the lateral displacement yLd input from the lateral displacement calculation unit 23 and the travel state amount input from the travel state amount detection unit 26. It is determined whether or not the vehicle is traveling on a preferred travel line. The lateral displacement correction value calculation unit 24 calculates a lateral displacement learning value yLd_lrn according to the determination result, and calculates a deviation between the lateral displacement yLd and the lateral displacement learning value yLd_lrn as a lateral displacement correction value yLd_c. Further, the lateral displacement correction value calculation unit 24 outputs the calculated lateral displacement correction value yLd_c.

なお、上記の横変位学習値yLd_lrnは、前方注視点距離Ldに対応した、目標走行ラインline_tgと運転者の好む走行ラインとの変位に相当する。   The lateral displacement learning value yLd_lrn described above corresponds to the displacement between the target travel line line_tg and the travel line preferred by the driver, corresponding to the forward gaze distance Ld.

車両状態量検出部28は、車両1の車両状態を示す車両状態量を検出し、その検出結果を目標舵角算出部25に出力する。具体的には、車両状態量検出部28は、車速検出部6およびヨーレート検出部7を含む構成となっており、車両1の車速およびヨーレートを、車両1の車両状態量として目標舵角算出部25に出力する。   The vehicle state quantity detection unit 28 detects a vehicle state quantity indicating the vehicle state of the vehicle 1 and outputs the detection result to the target rudder angle calculation unit 25. Specifically, the vehicle state quantity detection unit 28 includes a vehicle speed detection unit 6 and a yaw rate detection unit 7, and the target steering angle calculation unit uses the vehicle speed and yaw rate of the vehicle 1 as the vehicle state quantity of the vehicle 1. To 25.

目標舵角算出部25は、目標舵角算出処理として、横変位補正値算出部24から入力された横変位補正値yLd_cが減少するように横変位yLdの変化速度である横速度を制御することで、目標舵角を算出する。   The target rudder angle calculation unit 25 controls the lateral speed, which is the change speed of the lateral displacement yLd, so that the lateral displacement correction value yLd_c input from the lateral displacement correction value calculation unit 24 decreases as the target rudder angle calculation process. Then, the target rudder angle is calculated.

具体的には、目標舵角算出部25は、横変位補正値算出部24から入力された横変位補正値yLd_cと、車両状態量検出部28から入力された車両状態量とから、横変位補正値yLd_cが0に収束するような目標舵角を算出する。   Specifically, the target rudder angle calculation unit 25 corrects the lateral displacement from the lateral displacement correction value yLd_c input from the lateral displacement correction value calculation unit 24 and the vehicle state quantity input from the vehicle state quantity detection unit 28. A target steering angle is calculated such that the value yLd_c converges to zero.

このように、目標舵角算出部25は、運転者の好む走行ラインを車両1が走行するように制御するための目標舵角を算出する。また、目標舵角算出部25は、算出された目標舵角を出力する。   Thus, the target rudder angle calculation unit 25 calculates a target rudder angle for controlling the vehicle 1 to travel along a travel line preferred by the driver. Moreover, the target rudder angle calculation part 25 outputs the calculated target rudder angle.

操舵制御部29は、操舵制御処理として、目標舵角算出部25から入力された目標舵角から、車両1の舵角を制御する。具体的には、操舵制御部29は、目標舵角算出部25から入力された目標舵角から、目標操舵トルクを算出し、その目標操舵トルクを実現するようにモータ3に駆動信号を出力する。ここで、目標操舵トルクは、予め取得しておいた操舵角に対する操舵トルク特性を使用して、目標舵角に対応するトルクとして求めればよい。また、駆動信号は、モータ3のモータ特性から、目標操舵トルクを発生させる目標電流Imtr_tgとして求めたものである。これらの操舵機構4の操舵角に対する操舵トルク特性およびモータ3のモータ特性は、記憶部に予め格納しておく。   The steering control unit 29 controls the steering angle of the vehicle 1 from the target steering angle input from the target steering angle calculation unit 25 as steering control processing. Specifically, the steering control unit 29 calculates a target steering torque from the target steering angle input from the target steering angle calculation unit 25, and outputs a drive signal to the motor 3 so as to realize the target steering torque. . Here, the target steering torque may be obtained as a torque corresponding to the target steering angle using the steering torque characteristic with respect to the steering angle acquired in advance. The drive signal is obtained from the motor characteristics of the motor 3 as the target current Imtr_tg for generating the target steering torque. The steering torque characteristic with respect to the steering angle of the steering mechanism 4 and the motor characteristic of the motor 3 are stored in advance in the storage unit.

なお、目標操舵トルクは、目標舵角と検出された舵角との偏差に対して、その偏差が0に収束するようなゲインを乗算して算出するようにしてもよく、目標舵角から目標操舵トルクを算出する方法は問わない。   The target steering torque may be calculated by multiplying the deviation between the target rudder angle and the detected rudder angle by a gain such that the deviation converges to zero. There is no limitation on the method for calculating the steering torque.

ここで、目標走行ラインline_tgが運転者の好む走行ラインではなく、運転者の好む走行ラインを車両1が走行するように運転者自身が操舵を継続して行っている場合、横変位補正値算出部24によって算出される横変位学習値yLd_lrnは、目標走行ラインline_tgと運転者の好む走行ラインとの変位となる。   Here, when the driver continues to steer so that the vehicle 1 travels on the travel line preferred by the driver instead of the travel line preferred by the driver, the lateral displacement correction value calculation is performed. The lateral displacement learning value yLd_lrn calculated by the unit 24 is a displacement between the target travel line line_tg and the travel line preferred by the driver.

したがって、目標舵角算出部25によって算出された目標舵角に従って、操舵制御部29が転舵輪を制御することで、目標走行ラインline_tgに対して横変位学習値yLd_lrn分だけ変位した走行ライン、すなわち、運転者の好む走行ラインを車両1が走行するようにすることが可能となる。   Therefore, the steering control unit 29 controls the steered wheels according to the target rudder angle calculated by the target rudder angle calculation unit 25, so that the travel line displaced by the lateral displacement learning value yLd_lrn with respect to the target travel line line_tg, that is, Thus, the vehicle 1 can travel along the travel line preferred by the driver.

次に、目標舵角算出部25が横変位補正値yLd_cを0に収束させるような目標舵角を算出する原理について説明する。   Next, the principle by which the target rudder angle calculation unit 25 calculates a target rudder angle that converges the lateral displacement correction value yLd_c to 0 will be described.

目標舵角の算出については、前方注視基準線上での目標走行ラインline_tgと車両1の位置との変位が横変位学習値yLd_lrnとなるように、横変位補正値yLd_cが0に収束するような舵角を目標舵角として求めればよい。   Regarding the calculation of the target rudder angle, the lateral displacement correction value yLd_c converges to 0 so that the displacement between the target travel line line_tg on the forward gaze reference line and the position of the vehicle 1 becomes the lateral displacement learning value yLd_lrn. What is necessary is just to obtain | require an angle as a target rudder angle.

ここで、横変位補正値yLd_cに対して、横変位yLdの変化速度である横速度y’Ldを考える。横変位補正値yLd_cが減少するよう横速度y’Ldの制御を行えば、横変位補正値yLd_cが0に近づくので、以下の式(1)を満たすよう横速度y’Ldの制御を行えばよい。   Here, a lateral speed y′Ld, which is a changing speed of the lateral displacement yLd, is considered with respect to the lateral displacement correction value yLd_c. If the lateral velocity y′Ld is controlled so that the lateral displacement correction value yLd_c decreases, the lateral displacement correction value yLd_c approaches 0. Therefore, if the lateral velocity y′Ld is controlled so as to satisfy the following equation (1), Good.

y’Ld=−λ・yLd_c (1)     y′Ld = −λ · yLd_c (1)

ただし、式(1)において、y’Ldは前方注視位置P1における横速度、yLd_cは横変位補正値、λは正の値をとるyLd減衰特性パラメータであり、大きくするほど制御の応答性は速くなるが不安定となる傾向にある。   However, in Equation (1), y′Ld is a lateral velocity at the forward gaze position P1, yLd_c is a lateral displacement correction value, and λ is a yLd attenuation characteristic parameter that takes a positive value. However, it tends to be unstable.

ここで、横速度y’Ldを求めるために、車両に固定した座標系による二輪モデルの運動方程式を考える。図5は、本発明の実施の形態1における車両用操舵装置の二輪モデルを示す図である。図5に示す二輪モデルの運動方程式は、以下の式(2)で与えられる。   Here, in order to obtain the lateral velocity y′Ld, an equation of motion of a two-wheel model based on a coordinate system fixed to the vehicle is considered. FIG. 5 is a diagram showing a two-wheel model of the vehicle steering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The equation of motion of the two-wheel model shown in FIG. 5 is given by the following equation (2).

Figure 0006419671
Figure 0006419671

ここで、mは車両重量、vx0およびvy0は車両重心における車両縦速度および車両横速度、v’y0,は車両重心における車両横加速度、γ’はヨーレート、Lfは重心−前車輪軸間距離、Lrは重心−後車輪軸間距離、Cfは前輪サイドフォース・スティフネス、Crは後輪サイドフォース・スティフネス、θは舵角である。   Here, m is the vehicle weight, vx0 and vy0 are the vehicle longitudinal speed and the vehicle lateral speed at the vehicle center of gravity, v′y0, the vehicle lateral acceleration at the vehicle center of gravity, γ ′ is the yaw rate, Lf is the center-to-front wheel axle distance, Lr is the distance between the center of gravity and the rear wheel axle, Cf is the front wheel side force stiffness, Cr is the rear wheel side force stiffness, and θ is the steering angle.

なお、車両横速度vy0および舵角θは左方向を正、ヨーレートγ’は反時計回りを正としている。また、式中の「’」は微分による時間変化を示し、例えば変位の微分は速度、速度の微分は加速度となる。   The vehicle lateral speed vy0 and the steering angle θ are positive in the left direction, and the yaw rate γ ′ is positive in the counterclockwise direction. Further, “′” in the equation represents a time change due to differentiation, for example, the differentiation of displacement is speed and the differentiation of speed is acceleration.

一方、前方注視点距離Ldに対応する目標走行ライン位置P3、および車両重心P0の車両固定座標系の座標成分をそれぞれ[x1,y1]および[x0,y0]とすると、これらは、以下の式(3)のようにあらわすことができる。 On the other hand, if the coordinate components of the vehicle fixed coordinate system of the target travel line position P3 corresponding to the forward gazing point distance Ld and the vehicle gravity center P0 are [x1, y1] T and [x0, y0] T , respectively, (3) can be expressed as follows.

Figure 0006419671
Figure 0006419671

ここで、地上固定座標系を考える。図6は、本発明の実施の形態1における車両用操舵装置を説明するための車両固定座標系および地上固定座標系の関係を示す図である。図6において、車両固定座標系[x,y]は、破線で示され、地上固定座標系[X,Y]は、実線で示されている。   Here, a ground fixed coordinate system is considered. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the vehicle fixed coordinate system and the ground fixed coordinate system for explaining the vehicle steering apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 6, the vehicle fixed coordinate system [x, y] is indicated by a broken line, and the ground fixed coordinate system [X, Y] is indicated by a solid line.

なお、図4の一点鎖線で示された目標走行ラインline_tgは、例えば道路の幅の中心に沿って延びている。したがって、図4において、現在の車両1が道路の右側(例えば右側車線)を走行している状態を示している。また、横変位yLdは、前方注視位置P1と、前方注視点距離Ldに対応する目標走行ライン位置P3との距離である。   Note that the target travel line line_tg indicated by the one-dot chain line in FIG. 4 extends, for example, along the center of the width of the road. Accordingly, FIG. 4 shows a state where the current vehicle 1 is traveling on the right side of the road (for example, the right lane). Further, the lateral displacement yLd is the distance between the front gaze position P1 and the target travel line position P3 corresponding to the front gaze point distance Ld.

車両1のヨーレートγ’は、反時計まわりを正と定義しているので、地上固定座標系に対して、車両固定座標系がδだけ反時計回りに回転した位置にあるとすると、このときのδの方向が正となる。すなわち、車両1のヨーレートγ’は、地上に対して車両1が反時計回りに回転したときを正としている。   Since the yaw rate γ ′ of the vehicle 1 is defined as positive in the counterclockwise direction, if the vehicle fixed coordinate system is at a position rotated counterclockwise by δ with respect to the ground fixed coordinate system, The direction of δ is positive. That is, the yaw rate γ 'of the vehicle 1 is positive when the vehicle 1 rotates counterclockwise with respect to the ground.

したがって、式(3)を車両固定座標系から地上固定座標系に変換して、地上固定座標系の座標成分をそれぞれ[X1,Y1]および[X0,Y0]とすると、これらは、以下の式(4)のようにあらわすことができる。 Therefore, when Expression (3) is converted from the vehicle fixed coordinate system to the ground fixed coordinate system, and the coordinate components of the ground fixed coordinate system are [X1, Y1] T and [X0, Y0] T , respectively, (4) can be expressed as follows.

Figure 0006419671
Figure 0006419671

また、目標走行ライン位置P3の移動速度について、車両固定座標系の座標成分を[vx1,vy1]として地上固定座標系の[X1,Y1]で表わすと、これらは、以下の式(5)のようにあらわすことができる。 Further, regarding the moving speed of the target travel line position P3, when the coordinate component of the vehicle fixed coordinate system is [vx1, vy1] T and is expressed by [X1, Y1] T of the ground fixed coordinate system, these are expressed by the following formula (5 ).

Figure 0006419671
Figure 0006419671

式(4)を式(5)に代入するため、式(4)を微分すると、以下の式(6)となる。   In order to substitute the formula (4) into the formula (5), the following formula (6) is obtained by differentiating the formula (4).

Figure 0006419671
Figure 0006419671

式(6)の地上固定座標系[X’0,Y’0]を車両固定座標系[vx0,vy0]で表すと、以下の式(7)となる。 When the ground fixed coordinate system [X′0, Y′0] T of Expression (6) is represented by the vehicle fixed coordinate system [vx0, vy0] T , the following Expression (7) is obtained.

Figure 0006419671
Figure 0006419671

式(6)および式(7)を式(5)に代入すると、目標走行ライン位置P3の移動速度[vx1,vy1]は、座標系にかかわらず車両1のヨーレートは等しいので、δ’=γ’であることを考慮して車両固定座標系で以下の式(8)のように表される。 Substituting Equation (6) and Equation (7) into Equation (5), the moving speed [vx1, vy1] T of the target travel line position P3 is equal to the yaw rate of the vehicle 1 regardless of the coordinate system. Considering that γ ′, the following expression (8) is expressed in the vehicle fixed coordinate system.

Figure 0006419671
Figure 0006419671

また、目標走行ライン傾き角eLdと目標走行ライン位置P3の速度との関係を車両固定座標系で表すと、以下の式(9)となる。   Further, when the relationship between the target travel line inclination angle eLd and the speed of the target travel line position P3 is expressed in the vehicle fixed coordinate system, the following equation (9) is obtained.

Figure 0006419671
Figure 0006419671

式(8)の2行目のvy1に式(9)を代入して整理し、車両走行路の曲率は緩やかとして|eLd|<<1からtan(eLd)≒eLdとすると、目標走行ラインline_tgに対する横速度y’Ldは、車両固定座標系で以下の式(10)のように表される。   By substituting Equation (9) into vy1 of the second row of Equation (8) and making the curvature of the vehicle travel path moderate and | eLd | << 1 to tan (eLd) ≈eLd, the target travel line line_tg The lateral velocity y′Ld with respect to is expressed by the following equation (10) in the vehicle fixed coordinate system.

Figure 0006419671
Figure 0006419671

式(10)を式(2)に代入するため、式(10)をvy0について解くと、以下の式(11)が得られ、さらに微分し車速の急変がないとしてv’x1≒0を考慮すると、以下の式(12)が得られる。   When substituting equation (10) into equation (2), solving equation (10) with respect to vy0 yields the following equation (11), which is further differentiated and v′x1≈0 is considered as there is no sudden change in vehicle speed Then, the following formula (12) is obtained.

Figure 0006419671
Figure 0006419671

式(11)および式(12)を式(2)に代入する。ここで、車両1の縦速度>>横速度、車両1の速度に対するヨーレートの影響も微小と考えると車両固定座標系と地上固定座標系における車両1の速度は等しいとみなせる。また、車両速度変化も微小と考えるとvx0=vx1および地上固定座標系における車両縦方向速度も一定とできる。そこで、地上固定座標系における車速、すなわち、車速検出部6によって検出された車速をVとおくと、V=vx0=vx1と考えることができるので、前方注視点距離Ldを基準とした二輪モデルである以下の式(13)が得られる。   Expressions (11) and (12) are substituted into Expression (2). Here, if the vertical speed of the vehicle 1 >> the lateral speed and the influence of the yaw rate on the speed of the vehicle 1 are considered to be minute, the speed of the vehicle 1 in the vehicle fixed coordinate system and the ground fixed coordinate system can be regarded as equal. If the change in the vehicle speed is considered to be minute, vx0 = vx1 and the vehicle longitudinal speed in the ground fixed coordinate system can be made constant. Therefore, if the vehicle speed in the fixed ground coordinate system, that is, the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit 6 is V, it can be considered that V = vx0 = vx1, and therefore, it is a two-wheel model based on the front gaze distance Ld. The following formula (13) is obtained.

Figure 0006419671
Figure 0006419671

式(13)を横速度y’Ldについて解くと、以下の式(14)が得られる。   When Expression (13) is solved for the lateral velocity y′Ld, the following Expression (14) is obtained.

Figure 0006419671
Figure 0006419671

ここで、式(14)におけるy’’Ldは車両左右方向の加速度なので、スリップ等の極端な横すべり角が生じていないとして、y’’Ldが発生している状態をカーブ走行状態と同一視できるとする。この場合、y’’Ldは円運動の加速度となるので、以下の式(15)のように考えることができる。また、式(15)を式(14)に代入すると、(式(14)の一部の項を相殺することができる。   Here, since y ″ Ld in the equation (14) is acceleration in the lateral direction of the vehicle, assuming that an extreme side slip angle such as slip does not occur, the state in which y ″ Ld is generated is regarded as the curve running state. Suppose you can. In this case, since y ″ Ld is the acceleration of the circular motion, it can be considered as the following formula (15). Further, by substituting equation (15) into equation (14), some terms in equation (14) can be canceled.

Figure 0006419671
Figure 0006419671

また、微分項であるe’Ldおよびγ’’は、カーブ突入または離脱の際の、曲率変化およびそれに応じた舵角変化によるヨーレート変化時のみ値が発生するもので、これらの項は、若干のタイミングずれはあるが打ち消しあう方向の値になる。   The differential terms e′Ld and γ ″ are generated only when the curvature changes and the yaw rate changes due to the change in the steering angle in response to entering or leaving the curve. Although there is a timing deviation, the value is in the direction of canceling.

そのため、e’Ldおよびγ’’の項をまとめて省略すれば影響は少ないと考えられ、またこれらの項を省略することで、y’Ldの急変防止、すなわち、最終的には目標舵角の急変防止につながり、式を簡素化することが可能となる。よって、式(15)を式(14)に代入し、e’Ldおよびγ’’の項を省略すると、式(14)は、以下の式(16)とすることができる。   For this reason, if the terms of e′Ld and γ ″ are omitted together, it is considered that the influence is small, and by omitting these terms, y′Ld is prevented from sudden change, that is, the target rudder angle is finally set. It is possible to simplify the formula. Therefore, when Expression (15) is substituted into Expression (14) and the terms e′Ld and γ ″ are omitted, Expression (14) can be expressed as Expression (16) below.

Figure 0006419671
Figure 0006419671

よって、横速度を示す式(16)を式(1)に代入して、θを目標舵角と考えて、θで整理すると、以下の式(17)が得られる。   Therefore, substituting equation (16) indicating the lateral speed into equation (1), considering θ as the target rudder angle, and organizing with θ, the following equation (17) is obtained.

Figure 0006419671
Figure 0006419671

最後に、式(17)において、係数k1〜k3を以下の式(18)〜式(20)のようにおくと、以下の式(21)が得られる。   Finally, in the equation (17), when the coefficients k1 to k3 are set as the following equations (18) to (20), the following equation (21) is obtained.

Figure 0006419671
Figure 0006419671

θ=k1・yLd_c+k2・eLd−k3・γ’ (21)     θ = k1 · yLd_c + k2 · eLd−k3 · γ ′ (21)

ただし、式(21)において、θは目標舵角、k1〜k3は係数、yLd_cは横変位補正値、eLdは目標走行ライン傾き角、γ’はヨーレートである。   In equation (21), θ is a target steering angle, k1 to k3 are coefficients, yLd_c is a lateral displacement correction value, eLd is a target travel line inclination angle, and γ ′ is a yaw rate.

このように、目標舵角算出部25は、車両状態量に含まれるヨーレートおよび前方走行路情報に含まれる目標走行ライン傾き角eLdから、横変位補正値yLd_cが0に収束するような目標舵角を算出することができる。   Thus, the target rudder angle calculation unit 25 makes the target rudder angle such that the lateral displacement correction value yLd_c converges to 0 from the yaw rate included in the vehicle state quantity and the target travel line inclination angle eLd included in the forward travel path information. Can be calculated.

次に、本実施の形態1における車両用操舵装置の動作について、図7を参照しながら説明する。図7は、本発明の実施の形態1における車両用操舵装置の一連の動作を示すフローチャートである。なお、図7のフローチャートの処理は、予め設定された一定周期、例えば、0.01秒の周期ごとに実行される。   Next, the operation of the vehicle steering apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a series of operations of the vehicle steering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Note that the processing of the flowchart of FIG. 7 is executed at a preset constant period, for example, every 0.01 seconds.

図6において、まず、ステップS101では、目標走行ライン設定部22は、目標走行ライン設定処理を実行することで、目標走行ラインline_tgを設定し、ステップS102へと進む。   In FIG. 6, first, in step S101, the target travel line setting unit 22 sets the target travel line line_tg by executing the target travel line setting process, and proceeds to step S102.

ステップS102では、横変位算出部23は、横変位算出処理を実行することで、横変位yLdを算出し、ステップS103へと進む。   In step S102, the lateral displacement calculation unit 23 calculates lateral displacement yLd by executing a lateral displacement calculation process, and proceeds to step S103.

ステップS103では、横変位補正値算出部24は、横変位補正値算出処理を実行することで、横変位補正値yLd_cを算出し、ステップS104へと進む。なお、横変位補正値算出処理の詳細については後述する。   In step S103, the lateral displacement correction value calculation unit 24 calculates a lateral displacement correction value yLd_c by executing a lateral displacement correction value calculation process, and proceeds to step S104. Details of the lateral displacement correction value calculation process will be described later.

ステップS104では、目標舵角算出部25は、目標舵角算出処理を実行することで、目標舵角ang_tgを算出し、ステップS105へと進む。なお、目標舵角算出処理の詳細については後述する。   In step S104, the target rudder angle calculation unit 25 calculates the target rudder angle ang_tg by executing the target rudder angle calculation process, and proceeds to step S105. Details of the target rudder angle calculation process will be described later.

最後に、ステップS105では、操舵制御部29は、操舵制御処理を実行することで、モータ3へ駆動信号を出力し、一連の処理を終了する。   Finally, in step S105, the steering control unit 29 executes a steering control process to output a drive signal to the motor 3, and ends a series of processes.

次に、ステップS103における横変位補正値算出部24による横変位補正値算出処理の詳細について、図8を参照しながら説明する。図8は、図3の横変位補正値算出部24によって実行される横変位補正値算出処理の一連の処理を示すフローチャートである。   Next, details of the lateral displacement correction value calculation processing by the lateral displacement correction value calculation unit 24 in step S103 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing a series of processes of the lateral displacement correction value calculation process executed by the lateral displacement correction value calculation unit 24 of FIG.

ステップS201では、横変位補正値算出部24は、横変位学習記憶値更新判定を実行し、その実行結果に従って、ステップS202またはS204へと進む。   In step S201, the lateral displacement correction value calculation unit 24 executes lateral displacement learning storage value update determination, and proceeds to step S202 or S204 according to the execution result.

具体的には、横変位補正値算出部24は、横変位算出部23から入力された横変位yLdと、走行状態量検出部26から入力された操舵トルクとから、運転者の好む走行ラインを車両1が走行しているか否かを判定する。   Specifically, the lateral displacement correction value calculation unit 24 selects a travel line preferred by the driver from the lateral displacement yLd input from the lateral displacement calculation unit 23 and the steering torque input from the travel state amount detection unit 26. It is determined whether or not the vehicle 1 is traveling.

横変位補正値算出部24は、運転者の好む走行ラインを車両1が走行していると判定した場合には、横変位学習記憶値更新フラグとして、「1」を出力し、ステップS202へと進む。   When the lateral displacement correction value calculation unit 24 determines that the vehicle 1 is traveling on the travel line preferred by the driver, the lateral displacement correction value calculation unit 24 outputs “1” as the lateral displacement learning storage value update flag, and the process proceeds to step S202. move on.

一方、横変位補正値算出部24は、運転者の好む走行ラインを車両1が走行していないと判定した場合には、横変位学習記憶値更新フラグとして、「0」を出力し、ステップS204へと進む。   On the other hand, if the lateral displacement correction value calculation unit 24 determines that the vehicle 1 is not traveling on the travel line preferred by the driver, the lateral displacement correction value calculation unit 24 outputs “0” as the lateral displacement learning stored value update flag, and step S204. Proceed to

なお、横変位学習記憶値更新フラグとは、後述するステップS204の横変位学習値確定処理の動作の内容を、「0」および「1」の2値によって示すものである。横変位学習値更新フラグが「1」の場合には、横変位学習値確定処理において、記憶部に記憶されている横変位学習記憶値を更新することを示す。一方、横変位学習記憶値更新フラグが「0」の場合には、横変位学習値確定処理において、記憶部に記憶されている横変位学習記憶値を更新しないことを示す。   The lateral displacement learning storage value update flag indicates the contents of the lateral displacement learning value determination process in step S204, which will be described later, by binary values "0" and "1". When the lateral displacement learning value update flag is “1”, this indicates that the lateral displacement learning stored value stored in the storage unit is updated in the lateral displacement learning value determination process. On the other hand, when the lateral displacement learning memory value update flag is “0”, it indicates that the lateral displacement learning memory value stored in the storage unit is not updated in the lateral displacement learning value determination process.

このように、横変位補正値算出部24は、運転者の好む走行ラインを車両1が走行していると判定した場合には、記憶部に記憶されている横変位学習記憶値を更新するようにするために、横変位学習記憶値更新フラグとして、「1」を出力するように構成されている。一方、横変位補正値算出部24は、運転者の好む走行ラインを車両1が走行していないと判定した場合には、横変位学習記憶値を更新しないようにするために、横変位学習記憶値更新フラグとして、「0」を出力するように構成されている。   As described above, when the lateral displacement correction value calculation unit 24 determines that the vehicle 1 is traveling on the travel line preferred by the driver, the lateral displacement correction value calculation unit 24 updates the lateral displacement learning storage value stored in the storage unit. Therefore, “1” is output as the lateral displacement learning stored value update flag. On the other hand, when the lateral displacement correction value calculation unit 24 determines that the vehicle 1 is not traveling on the travel line preferred by the driver, the lateral displacement learning storage value is stored so as not to update the lateral displacement learning memory value. “0” is output as the value update flag.

また、横変位yLdと、操舵トルクとから、運転者の好む走行ラインを車両1が走行しているか否かを判定する判定方法の具体例としては、次の方法が挙げられる。   Moreover, the following method is mentioned as a specific example of the determination method which determines whether the vehicle 1 is drive | working the driving | running | working line which a driver | operator likes from lateral displacement yLd and steering torque.

すなわち、操舵トルクの絶対値が操舵トルク設定値よりも大きい設定範囲内に収まっている期間が例えば3秒間の設定時間以上継続し、かつ、その期間内の横変位yLdの最大値と最小値との偏差が偏差設定値以下である特定条件が成立した場合、運転者の好む走行ラインを車両1が走行していると判定する。なお、操舵トルク設定値、設定時間および偏差設定値の各値は、予め設定しておけばよい。   That is, a period in which the absolute value of the steering torque is within a setting range larger than the steering torque setting value continues for a set time of, for example, 3 seconds, and the maximum value and minimum value of the lateral displacement yLd within that period When the specific condition that the deviation is equal to or less than the deviation set value is satisfied, it is determined that the vehicle 1 is traveling on the travel line preferred by the driver. The steering torque set value, set time, and deviation set value may be set in advance.

ここで、特定条件が成立している場合、転舵輪は、車両用操舵装置による操舵補助のみでなく、運転者自身が付与する操舵トルクによっても制御されている。また、この場合、横変位yLdが変動せずに特定のラインを車両1が走行している状態、すなわち、運転者の好む走行ラインを車両1が継続して走行するように運転者自身による操舵が継続されていると考えられる。   Here, when the specific condition is satisfied, the steered wheels are controlled not only by the steering assist by the vehicle steering device but also by the steering torque applied by the driver himself. Further, in this case, the steering by the driver himself so that the vehicle 1 travels on a specific line without the lateral displacement yLd changing, that is, the vehicle 1 continuously travels on the travel line preferred by the driver. Is considered to be continuing.

そこで、横変位補正値算出部24は、上記の特定条件が成立した場合、運転者の好む走行ラインを車両1が走行していると判定する。一方、横変位補正値算出部24は、上記の特定条件が成立していない場合、運転者の好む走行ラインを車両1が走行していないと判定する。また、操舵トルクの絶対値が操舵トルク設定値よりも大きい期間が設定時間以上継続することを、特定条件が成立する要件としているので、一時的な運転者による操舵に起因した誤判定を回避することができる。   Therefore, the lateral displacement correction value calculation unit 24 determines that the vehicle 1 is traveling on a travel line preferred by the driver when the specific condition is satisfied. On the other hand, the lateral displacement correction value calculation unit 24 determines that the vehicle 1 is not traveling on the travel line preferred by the driver when the specific condition is not satisfied. In addition, since it is a requirement that the specific condition is satisfied that a period in which the absolute value of the steering torque is larger than the steering torque setting value is longer than the setting time, an erroneous determination due to temporary steering by the driver is avoided. be able to.

なお、横変位補正値算出部24は、操舵トルクとは別の走行状態量を用いて、走行状態量から、運転者の好む走行ラインを車両1が走行しているか否かを判定するように構成されてもよい。   The lateral displacement correction value calculation unit 24 determines whether or not the vehicle 1 is traveling on a travel line preferred by the driver from the travel state amount using a travel state amount different from the steering torque. It may be configured.

具体的には、例えば、横変位補正値算出部24は、走行状態量検出部26から入力された操舵角またはヨーレートから、運転者の好む走行ラインを車両1が走行しているか否かを判定するように構成されてもよい。なお、この場合、走行状態量検出部26は、車両1の操舵角またはヨーレートを、車両1の走行状態量として横変位補正値算出部24に出力するように構成される。   Specifically, for example, the lateral displacement correction value calculation unit 24 determines whether or not the vehicle 1 is traveling on a travel line preferred by the driver from the steering angle or yaw rate input from the travel state amount detection unit 26. It may be configured to. In this case, the travel state amount detection unit 26 is configured to output the steering angle or yaw rate of the vehicle 1 to the lateral displacement correction value calculation unit 24 as the travel state amount of the vehicle 1.

ここで、運転者の好む走行ラインを車両1が継続して走行するような場合、その走行の間、車両1の操舵角およびヨーレートのそれぞれは、大きく変動しない。   Here, when the vehicle 1 continues to travel on the travel line preferred by the driver, the steering angle and the yaw rate of the vehicle 1 do not vary greatly during the travel.

そこで、横変位補正値算出部24は、設定時間以上、操舵角またはヨーレートの大きさが設定範囲内に収まっている特定条件が成立した場合、運転者の好む走行ラインを車両1が走行していると判定する。一方、その特定条件が成立していない場合、運転者の好む走行ラインを車両1が走行していないと判定する。   Therefore, the lateral displacement correction value calculation unit 24 causes the vehicle 1 to travel on the travel line preferred by the driver when a specific condition is satisfied that the steering angle or the yaw rate is within the set range for the set time or longer. It is determined that On the other hand, when the specific condition is not satisfied, it is determined that the vehicle 1 is not traveling on the travel line preferred by the driver.

また、横変位補正値算出部24は、走行状態量検出部26から入力された横加速度から、運転者の好む走行ラインを車両1が走行しているか否かを判定するように構成されてもよい。なお、この場合、走行状態量検出部26は、車両1の横加速度を、車両1の走行状態量として横変位補正値算出部24に出力するように構成される。   Further, the lateral displacement correction value calculation unit 24 may be configured to determine whether or not the vehicle 1 is traveling on a travel line preferred by the driver from the lateral acceleration input from the travel state amount detection unit 26. Good. In this case, the travel state amount detection unit 26 is configured to output the lateral acceleration of the vehicle 1 to the lateral displacement correction value calculation unit 24 as the travel state amount of the vehicle 1.

ここで、車両横方向に横風またはカントといった外乱が加わっている場合、車両1が横方向に変位するので、現在、車両1が走行している走行ラインが運転者の好む走行ラインであるとは保証されない。   Here, when a disturbance such as a crosswind or a cant is applied in the lateral direction of the vehicle, the vehicle 1 is displaced in the lateral direction. Therefore, the travel line on which the vehicle 1 is currently traveling is the travel line preferred by the driver. Not guaranteed.

そこで、横変位補正値算出部24は、走行状態量検出部26から入力された横加速度から、車両横方向に外乱が加わっているか否かを判定する。続いて、横変位補正値算出部24は、車両横方向に外乱が加わっていると判定した場合には、運転者の好む走行ラインを車両1が走行していないと判定する。一方、横変位補正値算出部24は、車両横方向に外乱が加わっていないと判定した場合には、運転者の好む走行ラインを車両1が走行していると判定する。   Therefore, the lateral displacement correction value calculation unit 24 determines whether or not a disturbance is applied in the lateral direction of the vehicle from the lateral acceleration input from the travel state amount detection unit 26. Subsequently, when the lateral displacement correction value calculation unit 24 determines that a disturbance is applied in the lateral direction of the vehicle, the lateral displacement correction value calculation unit 24 determines that the vehicle 1 is not traveling on the travel line preferred by the driver. On the other hand, when it is determined that no disturbance is applied in the lateral direction of the vehicle, the lateral displacement correction value calculation unit 24 determines that the vehicle 1 is traveling along a travel line preferred by the driver.

なお、カントを車両1が走行している場合、車両1が旋回中であるか否かに関わらず、車両1には横加速度が加わる。したがって、車両1の横加速度が横加速度設定値よりも大きい設定範囲内に収まっている期間が設定時間以上継続する場合、車両横方向に外乱が加わっていると判定すればよい。また、横加速度設定値は、予め設定しておけばよい。   In addition, when the vehicle 1 is traveling on a cant, a lateral acceleration is applied to the vehicle 1 regardless of whether the vehicle 1 is turning. Therefore, when the period during which the lateral acceleration of the vehicle 1 is within the set range larger than the lateral acceleration set value continues for a set time or longer, it may be determined that a disturbance is applied in the lateral direction of the vehicle. Further, the lateral acceleration set value may be set in advance.

このように、横変位補正値算出部24は、走行状態量検出部26から入力された走行状態量が、設定時間以上、設定範囲内に収まっているとき、運転者の好む走行ラインを車両1が走行していると判定する。   As described above, the lateral displacement correction value calculation unit 24 sets the travel line preferred by the driver to the vehicle 1 when the travel state amount input from the travel state amount detection unit 26 is within the set range for the set time or longer. Is determined to be traveling.

なお、上記の判定方法を組み合わせることで、横変位補正値算出部24は、複数の走行状態量から、運転者の好む走行ラインを車両1が走行しているか否かを判定するように構成されてもよい。このように、複数の走行状態量を用いて、横変位補正値算出部24による判定が実行されるように構成することで、誤判定を回避することができ、その結果、判定精度を向上させることができる。   By combining the above-described determination methods, the lateral displacement correction value calculation unit 24 is configured to determine whether or not the vehicle 1 is traveling on a travel line preferred by the driver from a plurality of travel state quantities. May be. As described above, the determination by the lateral displacement correction value calculation unit 24 is performed using a plurality of travel state quantities, so that erroneous determination can be avoided, and as a result, determination accuracy is improved. be able to.

ステップS202では、横変位補正値算出部24は、横変位学習候補値を算出し、ステップS203へと進む。   In step S202, the lateral displacement correction value calculation unit 24 calculates a lateral displacement learning candidate value and proceeds to step S203.

具体的には、横変位補正値算出部24は、横変位算出部23から入力された横変位yLdに加え、現時点よりも例えば3秒間の設定時間だけ遡った過去の期間に入力された横変位yLdも考慮して、これらの横変位yLdの平均値を算出する平均化処理を行い、その平均値を横変位学習候補値とする。   Specifically, the lateral displacement correction value calculating unit 24 adds the lateral displacement yLd input from the lateral displacement calculating unit 23 and the lateral displacement input during a past period that is, for example, 3 seconds earlier than the current time. Considering yLd, an averaging process for calculating an average value of these lateral displacements yLd is performed, and the average value is set as a lateral displacement learning candidate value.

このように、横変位補正値算出部24は、横変位算出部23から過去から現時点にかけて入力された横変位yLdの平均値を横変位学習候補値としている。したがって、運転者の一時的な操舵による横変位学習候補値の変動を抑制することができる。なお、横変位補正値算出部24は、平均化処理を行わずに、横変位算出部23から入力された横変位yLdをそのまま横変位学習候補値とするように構成されてもよい。   As described above, the lateral displacement correction value calculation unit 24 uses the average value of the lateral displacement yLd input from the past displacement to the present time as the lateral displacement learning candidate value. Therefore, fluctuations in the lateral displacement learning candidate value due to the driver's temporary steering can be suppressed. Note that the lateral displacement correction value calculation unit 24 may be configured to directly use the lateral displacement yLd input from the lateral displacement calculation unit 23 as a lateral displacement learning candidate value without performing the averaging process.

ステップS203では、横変位補正値算出部24は、横変位学習候補値を制限し、ステップS204へと進む。   In step S203, the lateral displacement correction value calculation unit 24 limits the lateral displacement learning candidate value, and proceeds to step S204.

具体的には、横変位補正値算出部24は、横変位学習候補値の上下限値を設定し、設定された上下限値に従って、横変位学習候補値を修正する。   Specifically, the lateral displacement correction value calculation unit 24 sets the upper and lower limit values of the lateral displacement learning candidate value, and corrects the lateral displacement learning candidate value according to the set upper and lower limit values.

ここで、ステップS202で算出された横変位学習候補値について、少なくとも車両1が走行車線から逸脱するような絶対値の大きな横変位学習候補値は望ましくない。   Here, with respect to the lateral displacement learning candidate value calculated in step S202, a lateral displacement learning candidate value having a large absolute value so that at least the vehicle 1 deviates from the traveling lane is not desirable.

そこで、横変位補正値算出部24は、横変位学習候補値の上下限値を設定する。上下限値の設定方法について、例えば、走行路幅の1/2の値と、車両1の車両幅の1/2の値との差を上限値とし、上限値の逆符号値を下限値とすればよい。   Therefore, the lateral displacement correction value calculation unit 24 sets the upper and lower limit values of the lateral displacement learning candidate value. With regard to the setting method of the upper and lower limit values, for example, the difference between the half value of the traveling road width and the half value of the vehicle width of the vehicle 1 is set as the upper limit value, and the reverse sign value of the upper limit value is set as the lower limit value do it.

また、横変位補正値算出部24は、設定された下限値から上限値までの範囲に横変位学習候補値が含まれている場合には、横変位学習候補値を修正しない。   Further, when the lateral displacement learning candidate value is included in the range from the set lower limit value to the upper limit value, the lateral displacement correction value calculation unit 24 does not correct the lateral displacement learning candidate value.

一方、設定された下限値から上限値までの範囲に横変位学習候補値が含まれていない場合には、横変位学習候補値がその範囲に含まれるように横変位学習候補値を修正する。例えば、横変位補正値算出部24は、横変位学習候補値が下限値未満であれば、横変位学習候補値がその下限値となるように修正し、横変位学習候補値が上限値よりも大きければ、横変位学習候補値がその上限値となるように修正する。   On the other hand, when the lateral displacement learning candidate value is not included in the range from the set lower limit value to the upper limit value, the lateral displacement learning candidate value is corrected so that the lateral displacement learning candidate value is included in the range. For example, if the lateral displacement learning candidate value is less than the lower limit value, the lateral displacement correction value calculation unit 24 corrects the lateral displacement learning candidate value to be the lower limit value, and the lateral displacement learning candidate value is greater than the upper limit value. If it is larger, the lateral displacement learning candidate value is corrected so as to be the upper limit value.

このように、横変位補正値算出部24は、横変位学習候補値の上下限値を設定し、設定された上下限値から、横変位学習候補値を修正する。つまり、ステップS202で算出された横変位学習候補値に対して、任意の制限を設けている。したがって、車両1の走行車線からの逸脱を回避するとともに、車両1の走行車線または隣接車両への接近を回避することができる。   As described above, the lateral displacement correction value calculation unit 24 sets the upper and lower limit values of the lateral displacement learning candidate value, and corrects the lateral displacement learning candidate value from the set upper and lower limit values. That is, an arbitrary restriction is provided for the lateral displacement learning candidate value calculated in step S202. Therefore, deviation from the travel lane of the vehicle 1 can be avoided and approach of the vehicle 1 to the travel lane or an adjacent vehicle can be avoided.

ステップS204では、横変位補正値算出部24は、横変位学習値yLd_lrnを確定し、ステップS205へ進む。   In step S204, the lateral displacement correction value calculation unit 24 determines the lateral displacement learning value yLd_lrn, and proceeds to step S205.

具体的には、横変位補正値算出部24は、ステップS201で決定された横変位学習記憶値更新フラグの値に従って動作する。   Specifically, the lateral displacement correction value calculation unit 24 operates according to the value of the lateral displacement learning storage value update flag determined in step S201.

まず、横変位学習記憶値更新フラグが「1」である場合の横変位補正値算出部24の動作について説明する。   First, the operation of the lateral displacement correction value calculation unit 24 when the lateral displacement learning storage value update flag is “1” will be described.

ここで、記憶部には、車速と横変位学習記憶値とが関連付けられたテーブルが記憶されている。このテーブルは、例えば、車速の速度領域として、低速領域、中速領域および高速領域の3段階の領域に分け、その領域ごとに、横変位学習記憶値が関連付けられている。   Here, a table in which the vehicle speed and the lateral displacement learning storage value are associated is stored in the storage unit. This table is divided into, for example, three stages of a low speed area, a medium speed area, and a high speed area as the speed area of the vehicle speed, and a lateral displacement learning storage value is associated with each area.

横変位学習記憶値更新フラグが「1」である場合、横変位補正値算出部24は、走行環境検出部27から入力された車速の速度領域に対応した横変位学習記憶値を、テーブルから選択する。例えば、走行環境検出部27から入力された車速の速度領域が中速領域であれば、横変位補正値算出部24は、中速領域に対応した横変位学習記憶値をテーブルから選択する。   When the lateral displacement learning storage value update flag is “1”, the lateral displacement correction value calculation unit 24 selects a lateral displacement learning storage value corresponding to the speed region of the vehicle speed input from the traveling environment detection unit 27 from the table. To do. For example, if the speed region of the vehicle speed input from the traveling environment detection unit 27 is a medium speed region, the lateral displacement correction value calculation unit 24 selects a lateral displacement learning storage value corresponding to the medium speed region from the table.

続いて、横変位補正値算出部24は、その選択された横変位学習記憶値を、横変位学習候補値に置き換えて更新する。つまり、車速の速度領域に対応した既存の横変位学習記憶値に代わり、ステップS203を実行後の横変位学習候補値が新たな横変位学習記憶値となる。   Subsequently, the lateral displacement correction value calculation unit 24 updates the selected lateral displacement learning storage value by replacing it with a lateral displacement learning candidate value. That is, instead of the existing lateral displacement learning stored value corresponding to the speed region of the vehicle speed, the lateral displacement learning candidate value after executing step S203 becomes a new lateral displacement learning stored value.

また、横変位補正値算出部24は、更新後の横変位学習記憶値、すなわち、横変位学習候補値を横変位学習値yLd_lrnとする。   Further, the lateral displacement correction value calculation unit 24 sets the lateral displacement learning storage value after update, that is, the lateral displacement learning candidate value as the lateral displacement learning value yLd_lrn.

次に、横変位学習記憶値更新フラグが「0」である場合の横変位補正値算出部24の動作について説明する。   Next, the operation of the lateral displacement correction value calculation unit 24 when the lateral displacement learning storage value update flag is “0” will be described.

横変位学習記憶値更新フラグが「0」である場合、横変位補正値算出部24は、走行環境検出部27から入力された走行環境に含まれる車速の速度領域に対応した横変位学習記憶値を、テーブルから選択する。   When the lateral displacement learning stored value update flag is “0”, the lateral displacement correction value calculating unit 24 stores the lateral displacement learning stored value corresponding to the speed region of the vehicle speed included in the traveling environment input from the traveling environment detecting unit 27. From the table.

続いて、横変位補正値算出部24は、その選択された横変位学習記憶値を、横変位学習値yLd_lrnとする。   Subsequently, the lateral displacement correction value calculation unit 24 sets the selected lateral displacement learning storage value as the lateral displacement learning value yLd_lrn.

ここで、車両1の車速が高速領域である場合には、その車速が低速領域である場合と比較して、運転者のわずかな力で転舵輪が大きく変動し、その結果、車両1が走行車線から逸脱しやすい状態となる。したがって、車速が高速領域である場合、車速が低速領域である場合と比較して、走行車線の中央付近を走行することが好まれる傾向にある。   Here, when the vehicle speed of the vehicle 1 is in the high speed region, the steered wheels fluctuate greatly with a slight driver's force as compared with the case where the vehicle speed is in the low speed region. As a result, the vehicle 1 travels. It will be easy to deviate from the lane. Therefore, when the vehicle speed is in the high speed region, it tends to be preferred to travel near the center of the travel lane compared to the case where the vehicle speed is in the low speed region.

そこで、上記のとおり、走行環境検出部27から入力された走行環境、すなわち車速に応じて横変位学習値yLd_lrnを確定するように構成している。このように構成することで、車速の変化に伴う運転者の嗜好の変化に対応することができ、その結果、運転者の好む走行ラインを車両1が走行するように転舵輪を制御することができる。   Therefore, as described above, the lateral displacement learning value yLd_lrn is determined according to the travel environment input from the travel environment detection unit 27, that is, the vehicle speed. By configuring in this way, it is possible to cope with changes in the driver's preference accompanying changes in the vehicle speed, and as a result, the steered wheels can be controlled so that the vehicle 1 travels on the driving line preferred by the driver. it can.

なお、横変位補正値算出部24は、車速とは別の走行環境を用いて、上記と同様に、横変位学習記憶値更新フラグの値に従って動作するように構成されてもよい。   Note that the lateral displacement correction value calculation unit 24 may be configured to operate according to the value of the lateral displacement learning storage value update flag using a traveling environment different from the vehicle speed, as described above.

具体的には、例えば、走行路認識部21は、カメラ9から入力された前方画像データから、走行路の曲率を算出し、その曲率を走行環境として横変位補正値算出部24に出力する。つまり、走行路認識部21は、走行路の曲率を走行環境として検出する走行環境検出部27として機能する。また、記憶部には、曲率と横変位学習記憶値とが関連付けられたテーブルを記憶しておく。横変位補正値算出部24は、車速の代わりに、走行路認識部21から入力された曲率に応じて横変位学習値yLd_lrnを確定する。   Specifically, for example, the travel path recognition unit 21 calculates the curvature of the travel path from the front image data input from the camera 9 and outputs the curvature to the lateral displacement correction value calculation unit 24 as the travel environment. That is, the travel path recognition unit 21 functions as the travel environment detection unit 27 that detects the curvature of the travel path as the travel environment. The storage unit stores a table in which the curvature and the lateral displacement learning storage value are associated with each other. The lateral displacement correction value calculation unit 24 determines the lateral displacement learning value yLd_lrn according to the curvature input from the travel path recognition unit 21 instead of the vehicle speed.

ここで、運転者によって、直線走行時と旋回走行時とでは、運転者の好む走行ラインが異なる場合がある。そこで、走行路の曲率の変化に伴う嗜好の変化に対応することができるように、上記のように構成することは、効果的である。   Here, depending on the driver, the driving line preferred by the driver may differ between the straight traveling and the turning traveling. Therefore, it is effective to configure as described above so as to cope with a change in preference accompanying a change in the curvature of the travel path.

このように、横変位補正値算出部24は、走行環境検出部27から入力された走行環境に対応する横変位学習記憶値をテーブルから選択する。また、車両1が運転者の好む走行ラインを走行していると判定した場合には、選択された横変位学習記憶値を横変位学習候補値に置き換えて更新するとともに、更新後の横変位学習記憶値を横変位学習値yLd_lrnとする。一方、車両1が運転者の好む走行ラインを走行していないと判定した場合には、選択された横変位学習記憶値を横変位学習値yLd_lrnとする。   As described above, the lateral displacement correction value calculation unit 24 selects a lateral displacement learning storage value corresponding to the travel environment input from the travel environment detection unit 27 from the table. Further, when it is determined that the vehicle 1 is traveling on a driving line preferred by the driver, the selected lateral displacement learning memory value is replaced with the lateral displacement learning candidate value and updated, and the updated lateral displacement learning is performed. The stored value is set as a lateral displacement learning value yLd_lrn. On the other hand, when it is determined that the vehicle 1 is not traveling on the driving line preferred by the driver, the selected lateral displacement learning memory value is set as the lateral displacement learning value yLd_lrn.

なお、横変位補正値算出部24は、運転者の好む走行ラインを車両1が走行していると判定したとき、横変位学習候補値を横変位学習値yLd_lrnとするとともに、その横変位学習候補値を記憶部に記憶するように構成されてもよい。この場合、横変位補正値算出部24は、運転者の好む走行ラインを車両1が走行していないと判定したとき、今回の横変位学習候補値ではなく、記憶部に記憶された最新の横変位学習候補値を、横変位学習値yLd_lrnとする。このように構成することで、走行環境検出部27から走行環境を入力しなくても、横変位学習値yLd_lrnを算出することができる。   When the lateral displacement correction value calculation unit 24 determines that the vehicle 1 is traveling on the travel line preferred by the driver, the lateral displacement learning value is set as the lateral displacement learning value yLd_lrn and the lateral displacement learning candidate. The value may be stored in the storage unit. In this case, when the lateral displacement correction value calculation unit 24 determines that the vehicle 1 is not traveling on the travel line preferred by the driver, the lateral displacement correction value calculation unit 24 is not the current lateral displacement learning candidate value but the latest lateral displacement stored in the storage unit. Let the displacement learning candidate value be the lateral displacement learning value yLd_lrn. With this configuration, the lateral displacement learning value yLd_lrn can be calculated without inputting the travel environment from the travel environment detection unit 27.

ステップS205では、横変位補正値算出部24は、横変位学習値yLd_lrnの時間当たりの変化量を制限し、ステップS206へと進む。   In step S205, the lateral displacement correction value calculation unit 24 limits the amount of change per hour in the lateral displacement learning value yLd_lrn, and proceeds to step S206.

具体的には、横変位補正値算出部24は、ステップS204での横変位学習値yLd_lrnに対して、フィルタ処理を適用して、ステップS206へと進む。   Specifically, the lateral displacement correction value calculation unit 24 applies a filter process to the lateral displacement learning value yLd_lrn in step S204, and proceeds to step S206.

ここで、ステップS204で確定された横変位学習値yLd_lrnによって、横変位補正値yLd_cが急激に変化し、その結果、車両1の挙動が急変する可能性がある。そこで、車両1の挙動が急変することを抑制するために、横変位学習値yLd_lrnの時間当たりの変化量の急変を抑制するフィルタ処理が適用される。   Here, the lateral displacement correction value yLd_c changes abruptly according to the lateral displacement learning value yLd_lrn determined in step S204, and as a result, the behavior of the vehicle 1 may change suddenly. Therefore, in order to suppress a sudden change in the behavior of the vehicle 1, a filter process is applied to suppress a sudden change in the amount of change per hour of the lateral displacement learning value yLd_lrn.

なお、フィルタとして、例えば一般的な一次ローパスフィルタを使用すればよく、フィルタの交差周波数は、車両1の変動が不快とならないような十分低い周波数、例えば、1Hzに設定すればよい。   For example, a general primary low-pass filter may be used as the filter, and the crossover frequency of the filter may be set to a sufficiently low frequency, for example, 1 Hz, so that fluctuations in the vehicle 1 are not uncomfortable.

このように、横変位補正値算出部24は、横変位学習値yLd_lrnの時間当たりの変化量の急変を抑制するフィルタ処理を行う。   In this way, the lateral displacement correction value calculation unit 24 performs a filter process that suppresses a sudden change in the amount of change per hour of the lateral displacement learning value yLd_lrn.

ステップS206では、横変位補正値算出部24は、横変位yLdから横変位学習値yLd_lrnを減算することで、横変位補正値yLd_cを算出する。   In step S206, the lateral displacement correction value calculation unit 24 calculates the lateral displacement correction value yLd_c by subtracting the lateral displacement learning value yLd_lrn from the lateral displacement yLd.

次に、ステップS104における目標舵角算出部25による目標舵角算出処理の詳細について、図9を参照しながら説明する。図9は、図3の目標舵角算出部25によって実行される目標舵角算出処理の一連の処理を示すフローチャートである。   Next, details of the target rudder angle calculation process by the target rudder angle calculation unit 25 in step S104 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing a series of processing of the target rudder angle calculation process executed by the target rudder angle calculation unit 25 of FIG.

ステップS301では、目標舵角算出部25は、式(18)、(19)および(20)に従って、係数k1、k2およびk3を算出し、ステップS302へと進む。   In step S301, the target rudder angle calculation unit 25 calculates the coefficients k1, k2, and k3 according to equations (18), (19), and (20), and proceeds to step S302.

なお、係数k1〜k3のそれぞれに含まれるパラメータについて、LfおよびLrは、重心−車輪軸間距離のため車両毎に決まった値である。一方、CfおよびCrは、タイヤの摩擦力に関する値であって路面状態またはタイヤ等によって変化し、λも制御応答に関する値である。したがって、Cf、Crおよびλは、状況に応じて変更することが望ましい。   For the parameters included in each of the coefficients k1 to k3, Lf and Lr are values determined for each vehicle because of the distance between the center of gravity and the wheel axis. On the other hand, Cf and Cr are values related to the frictional force of the tire and change depending on the road surface condition or the tire, and λ is also a value related to the control response. Therefore, it is desirable to change Cf, Cr, and λ according to the situation.

また、係数k1およびk3には、車速が含まれており、Ldも車速に応じて変更するとよいので、係数k1〜k3は、車両状態量に応じて変更することが望ましい。特に、操舵角変化に対する車両挙動変化への影響が大きい車速、または路面摩擦係数が低い走行路では、操舵角制御の応答を抑える必要があるので、係数k1〜k3は、CfおよびCrへの影響が大きい路面摩擦係数に応じて変更することが望ましい。このように、係数k1〜k3を状況に応じて変更すれば、適切な制御が可能となる。   In addition, since the vehicle speed is included in the coefficients k1 and k3, and Ld may be changed according to the vehicle speed, the coefficients k1 to k3 are preferably changed according to the vehicle state quantity. In particular, the response to the steering angle control needs to be suppressed in a vehicle speed having a large influence on the vehicle behavior change with respect to the steering angle change or on a traveling road with a low road surface friction coefficient. Therefore, the coefficients k1 to k3 have an influence on Cf and Cr. It is desirable to change according to a road surface friction coefficient with large. Thus, if the coefficients k1 to k3 are changed according to the situation, appropriate control can be performed.

ステップS302では、式(21)に従って、目標舵角算出部25は、目標舵角基本値ang_bsを算出し、ステップS303へと進む。なお、式(21)におけるθが目標舵角基本値ang_bsに相当する。   In step S302, the target rudder angle calculation unit 25 calculates the target rudder angle basic value ang_bs according to the equation (21), and proceeds to step S303. In Equation (21), θ corresponds to the target rudder angle basic value ang_bs.

具体的には、目標舵角算出部25は、ステップS301で算出した係数k1〜k3と、ステップS103で算出した横変位補正値yLd_cと、走行路認識部21によって算出された目標走行ライン傾き角eLdと、車両状態量検出部28から入力されたヨーレートγ’とを、式(21)に代入することで、目標舵角基本値ang_bsを算出する。   Specifically, the target rudder angle calculation unit 25 calculates the coefficients k1 to k3 calculated in step S301, the lateral displacement correction value yLd_c calculated in step S103, and the target travel line inclination angle calculated by the travel path recognition unit 21. The target rudder angle basic value ang_bs is calculated by substituting eLd and the yaw rate γ ′ input from the vehicle state quantity detection unit 28 into the equation (21).

ステップS303では、目標舵角算出部25は、ステップS302で算出した目標舵角基本値ang_bsに対して、制限処理を施すことで、制限後目標舵角基本値ang_clpを算出する。   In step S303, the target rudder angle calculation unit 25 calculates a post-limit target rudder angle basic value ang_clp by performing a restriction process on the target rudder angle basic value ang_bs calculated in step S302.

ここで、目標舵角ang_tgが過大な値になると、先の図5に示す二輪モデルを適用可能な条件を逸脱する恐れがあるとともに、CfおよびCr特性も大きく変化する。   Here, when the target rudder angle ang_tg becomes an excessive value, there is a risk of deviating from the conditions under which the two-wheel model shown in FIG. 5 can be applied, and Cf and Cr characteristics also change greatly.

そこで、目標舵角ang_tgが過大な値とならないように、目標舵角基本値ang_bsに対して、制限処理を施す。また、車両1の高速走行時に舵角が大きくなると、遠心力が大きくなるので、横方向加速度を抑制するためにも、このような制限処理を施す必要がある。   Therefore, a restriction process is performed on the target rudder angle basic value ang_bs so that the target rudder angle ang_tg does not become an excessive value. Further, since the centrifugal force increases when the steering angle increases during high speed traveling of the vehicle 1, it is necessary to perform such a limiting process in order to suppress lateral acceleration.

具体的には、目標舵角算出部25は、車速に応じて、横方向加速度が横方向加速度設定値以下となるように目標舵角基本値ang_bsを制限した値を、制限後目標舵角基本値ang_clpとして算出する。なお、横方向加速度設定値は、予め設定しておけばよく、例えば、0.2Gとすればよい。   Specifically, the target rudder angle calculation unit 25 sets a value obtained by restricting the target rudder angle basic value ang_bs so that the lateral acceleration is equal to or lower than the lateral acceleration set value according to the vehicle speed. Calculated as the value ang_clp. The lateral acceleration set value may be set in advance, for example, 0.2G.

最後に、ステップS304では、目標舵角算出部25は、ステップS303で算出した制限後目標舵角基本値ang_clpから、目標舵角ang_tgを算出し、一連の処理を終了する。   Finally, in step S304, the target rudder angle calculation unit 25 calculates the target rudder angle ang_tg from the post-limit target rudder angle basic value ang_clp calculated in step S303, and ends the series of processes.

ここで、車両挙動が急変することは望ましくないので、目標舵角ang_tgの単位時間当たりの変化量を制限することが望ましく、高車速になるほど舵角変化に対する車両挙動は大きくなる。そこで、ステップS304では、車速上昇に従ってその変化量が小さくなるように、目標舵角ang_tgを制限する。   Here, since it is not desirable that the vehicle behavior changes suddenly, it is desirable to limit the amount of change per unit time of the target rudder angle ang_tg, and the vehicle behavior with respect to the rudder angle change increases as the vehicle speed increases. Therefore, in step S304, the target rudder angle ang_tg is limited so that the amount of change decreases as the vehicle speed increases.

目標舵角算出部25は、記憶部に記憶されている前回の目標舵角ang_tg_oldと、車速に応じて設定した変化量制限値dlt_angとを用いて、制限後目標舵角基本値ang_clpに対して、制限処理を施すことで、目標舵角ang_tgを算出する。具体的には、目標舵角算出部25は、制限後目標舵角基本値ang_clpがang_tg_old−dlt_angからang_tg_old+dlt_angの範囲に含まれるように、制限後目標舵角基本値ang_clpを制限した値を、目標舵角ang_tgとして算出する。   The target rudder angle calculation unit 25 uses the previous target rudder angle ang_tg_old stored in the storage unit and the change amount limit value dlt_ang set according to the vehicle speed, to the post-restriction target rudder angle basic value ang_clp. The target rudder angle ang_tg is calculated by performing the restriction process. Specifically, the target rudder angle calculation unit 25 sets the target rudder angle basic value ang_clp after the restriction so that the after-restricted target rudder angle basic value ang_clp is included in the range of ang_tg_old-dlt_ang to ang_tg_old + dlt_ang. Calculated as the steering angle ang_tg.

次に、本発明の車両用操舵装置によって実現される効果について詳細に説明する。ここで、本発明との比較例として、運転者の好む走行ラインではなく、目標走行ライン設定部22によって設定された目標走行ラインline_tgを車両1が走行するように操舵制御部29が転舵輪を制御する場合を考える。   Next, the effects realized by the vehicle steering apparatus of the present invention will be described in detail. Here, as a comparative example with the present invention, the steering control unit 29 uses the steered wheels so that the vehicle 1 travels the target travel line line_tg set by the target travel line setting unit 22 instead of the travel line preferred by the driver. Consider the case of control.

この場合、運転者の好みによらず目標走行ラインline_tgを車両1が追従して走行するよう操舵補助が行われていることとなるので、運転者の好みの走行位置での車両の走行を継続することができない可能性があり、その結果、運転者が違和感を持つという可能性がある。   In this case, since the steering assist is performed so that the vehicle 1 follows the target travel line line_tg regardless of the driver's preference, the vehicle continues to travel at the driver's favorite travel position. As a result, the driver may feel uncomfortable.

また、車両用操舵装置による操舵補助が行われているタイミングで、運転者の好みの走行位置での車両の走行を継続するために運転者が操舵を行うと、車両用操舵装置による操舵補助と運転者による操舵とが対立し、その結果、走行安定性が低下する可能性がある。   In addition, when the driver steers the vehicle at the travel position desired by the driver at the timing when the steering assist by the vehicle steering device is performed, the steering assist by the vehicle steering device This may conflict with the steering by the driver, and as a result, traveling stability may be reduced.

これに対して、本発明の車両用操舵装置では、目標走行ラインline_tgに対して、運転者の特性に応じて設定される横変位学習値yLd_lrn分だけ変位した運転者の好む走行ラインを車両1が走行するよう操舵補助が行われる。したがって、運転者の好みを考慮して転舵輪を制御することができる。   On the other hand, in the vehicle steering apparatus of the present invention, the travel line preferred by the driver displaced by the lateral displacement learning value yLd_lrn set according to the driver's characteristics with respect to the target travel line line_tg Steering assistance is performed so that the vehicle travels. Accordingly, the steered wheels can be controlled in consideration of the driver's preference.

以上、本実施の形態1によれば、前方走行路情報と目標走行ラインとから、車両の前方注視点距離に対応する横変位を算出し、車両1の走行状態量から、車両が運転者の好む走行ラインを走行しているか否かを判定するように構成されている。また、その判定結果に応じて、横変位から横変位学習値を算出し、横変位と横変位学習値との偏差に相当する横変位補正値が減少するように横変位の変化速度である横速度を制御することで、目標舵角を算出するように構成されている。   As described above, according to the first embodiment, the lateral displacement corresponding to the forward gazing distance of the vehicle is calculated from the forward travel path information and the target travel line, and the vehicle is It is comprised so that it may determine whether it is drive | working the driving line which it likes. In addition, a lateral displacement learning value is calculated from the lateral displacement according to the determination result, and the lateral displacement changing speed is calculated so that the lateral displacement correction value corresponding to the deviation between the lateral displacement and the lateral displacement learning value decreases. The target rudder angle is calculated by controlling the speed.

これにより、運転者の好む走行ラインを車両が走行するように転舵輪を制御することができる。また、運転者の好む走行ラインを車両が走行するので、運転者による転舵輪の操舵と車両用操舵装置による操舵補助とが対立することなく、その結果、安定した車両の走行が可能となる。   Thus, the steered wheels can be controlled so that the vehicle travels on the travel line preferred by the driver. Further, since the vehicle travels on the travel line preferred by the driver, the steering of the steered wheels by the driver does not conflict with the steering assist by the vehicle steering device, and as a result, the vehicle can travel stably.

なお、本実施の形態1では、横変位補正値算出部24は、横変位算出部23によって算出された前方注視点距離Ldに対応する横変位yLdから、横変位学習値yLd_lrnを算出し、横変位yLdと横変位学習値yLd_lrnとの偏差を横変位補正値yLd_cとして、目標舵角算出部25に提供するように構成されている。しかしながら、現在の車両位置に対応した横変位、すなわち、現在の車両位置と目標走行ラインline_tgとの変位である車両位置横変位を算出する車両位置横変位算出部を備えて構成してもよい。この場合、横変位補正値算出部24は、その車両位置横変位から横変位学習値yLd_lrnを算出し、横変位yLdと横変位学習値yLd_lrnとの偏差を横変位補正値yLd_cとして、目標舵角算出部25に提供するように構成される。このように構成した場合であっても、運転者の好む走行ラインを車両が走行するように転舵輪を制御することができ、本実施の形態1に示す車両用操舵装置と同様の効果を得ることができる。   In the first embodiment, the lateral displacement correction value calculation unit 24 calculates the lateral displacement learning value yLd_lrn from the lateral displacement yLd corresponding to the forward gazing distance Ld calculated by the lateral displacement calculation unit 23, A deviation between the displacement yLd and the lateral displacement learning value yLd_lrn is provided to the target rudder angle calculation unit 25 as a lateral displacement correction value yLd_c. However, a vehicle position lateral displacement calculator that calculates a lateral displacement corresponding to the current vehicle position, that is, a vehicle position lateral displacement that is a displacement between the current vehicle position and the target travel line line_tg, may be provided. In this case, the lateral displacement correction value calculation unit 24 calculates the lateral displacement learning value yLd_lrn from the vehicle position lateral displacement, and sets the deviation between the lateral displacement yLd and the lateral displacement learning value yLd_lrn as the lateral displacement correction value yLd_c, and the target steering angle The calculation unit 25 is configured to be provided. Even in such a configuration, the steered wheels can be controlled so that the vehicle travels on the travel line preferred by the driver, and the same effect as the vehicle steering apparatus shown in the first embodiment can be obtained. be able to.

また、図2はコントロールユニットの機能ブロック図として説明したが、車両用操舵装置全体の機能ブロック図としてもよい。この場合、走行路認識部21は、カメラ9をさらに含み、走行路を認識するために前方画像を撮影する。また、走行路認識部21は、目標走行ライン設定部22、横変位算出部23、横変位補正値算出部24および目標舵角算出部25に前方走行路情報を提供する。   Moreover, although FIG. 2 demonstrated as a functional block diagram of a control unit, it is good also as a functional block diagram of the whole vehicle steering device. In this case, the travel path recognition unit 21 further includes a camera 9 and captures a front image in order to recognize the travel path. The travel path recognition unit 21 provides front travel path information to the target travel line setting unit 22, the lateral displacement calculation unit 23, the lateral displacement correction value calculation unit 24, and the target rudder angle calculation unit 25.

走行状態量検出部26は、操舵トルク検出部8および横変位算出部23をさらに含み、操舵トルクを検出するとともに横変位yLdを算出し、横変位補正値算出部24に提供する。走行環境検出部27は、車速検出部6をさらに含み、車両の車速を検出し、その検出結果を横変位補正値算出部24に提供する。車両状態量検出部28は、車速検出部6およびヨーレート検出部7をさらに含み、車両の車速およびヨーレートを検出し、その検出結果を目標舵角算出部25に提供する。   The travel state amount detection unit 26 further includes a steering torque detection unit 8 and a lateral displacement calculation unit 23, detects the steering torque, calculates the lateral displacement yLd, and provides the lateral displacement correction value calculation unit 24 with it. The travel environment detection unit 27 further includes a vehicle speed detection unit 6, detects the vehicle speed of the vehicle, and provides the detection result to the lateral displacement correction value calculation unit 24. The vehicle state quantity detection unit 28 further includes a vehicle speed detection unit 6 and a yaw rate detection unit 7, detects the vehicle speed and yaw rate of the vehicle, and provides the detection result to the target rudder angle calculation unit 25.

本実施の形態1では、操舵制御部29として、電動パワーステアリング装置をベースとしているが、操舵を制御できるものであればよく、例えばハンドルと転舵輪との間の機械的リンクを廃したステアリングバイワイヤと称される操舵装置をベースとしてもよい。   In the first embodiment, the steering control unit 29 is based on an electric power steering device. However, any steering control unit 29 may be used as long as it can control steering. For example, a steering-by-wire that eliminates a mechanical link between a steering wheel and a steered wheel. It may be based on a steering device called.

また、走行路認識部21は、カメラ9から入力された前方画像データを用いて、前方走行路情報を生成しているが、これに限らない。例えばGPS(Global Positioning System)を使用したカーナビゲーションシステムから得られる地図情報および車両位置情報を用いて、前方走行路情報を生成してもよい。また、ヨー角の検出は、ヨーレートの積分または目標走行ラインと実際の走行軌跡との比較などから行えばよい。   Moreover, although the traveling path recognition part 21 has produced | generated forward traveling path information using the front image data input from the camera 9, it is not restricted to this. For example, the forward travel route information may be generated using map information and vehicle position information obtained from a car navigation system using GPS (Global Positioning System). The yaw angle may be detected by integrating the yaw rate or comparing the target travel line with the actual travel locus.

本実施の形態1では、レーンキープアシストを想定したシステムに対して本発明を適用する場合について述べたが、これに限らず、駐車支援システムおよび自動運転システム等に本発明を適用してもよい。本発明は、各システムにおいて設定される目標走行ラインを追従するよう転舵輪を操舵する際に適用可能である。   In this Embodiment 1, although the case where this invention was applied with respect to the system which assumed lane keep assistance was described, this invention may be applied not only to this but a parking assistance system, an automatic driving system, etc. . The present invention is applicable when steering steered wheels so as to follow a target travel line set in each system.

1 車両、2 ハンドル、3 モータ、4 操舵機構、5 タイヤ、6 車速検出部、7 ヨーレート検出部、8 操舵トルク検出部、9 カメラ、10 コントロールユニット、21 走行路認識部、22 目標走行ライン設定部、23 横変位算出部、24 横変位補正値算出部、25 目標舵角算出部、26 走行状態量検出部、27 走行環境検出部、28 車両状態量検出部、29 操舵制御部、101 インタフェース、102 プロセッサ、103 メモリ。   1 vehicle, 2 handle, 3 motor, 4 steering mechanism, 5 tires, 6 vehicle speed detection unit, 7 yaw rate detection unit, 8 steering torque detection unit, 9 camera, 10 control unit, 21 travel path recognition unit, 22 target travel line setting Unit, 23 lateral displacement calculation unit, 24 lateral displacement correction value calculation unit, 25 target rudder angle calculation unit, 26 travel state amount detection unit, 27 travel environment detection unit, 28 vehicle state amount detection unit, 29 steering control unit, 101 interface , 102 processor, 103 memory.

Claims (12)

車両が走行する走行路を認識することで前方走行路情報を生成する走行路認識部と、
前記前方走行路情報から、前記車両を前記走行路に追従走行させる際の目標となる目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定部と、
前記前方走行路情報と、前記目標走行ラインとから、前記車両の前方注視点距離に対応する横変位を算出する横変位算出部と、
前記車両の走行状態量を検出する走行状態量検出部と、
前記走行状態量から、運転者の好む走行ラインを前記車両が走行しているか否かを判定し、判定結果に応じて、前記横変位から横変位学習値を算出し、前記横変位と前記横変位学習値との偏差を横変位補正値として算出する横変位補正値算出部と、
前記横変位補正値が減少するように前記横変位の変化速度である横速度に基づいて、目標舵角を算出する目標舵角算出部と、
前記目標舵角から、前記車両の舵角を制御する操舵制御部と、
を備えた車両用操舵装置。
A travel path recognition unit that generates front travel path information by recognizing a travel path on which the vehicle travels;
A target travel line setting unit that sets a target travel line that is a target when the vehicle follows the travel path from the front travel path information;
A lateral displacement calculation unit that calculates a lateral displacement corresponding to a forward gazing distance of the vehicle from the forward travel path information and the target travel line;
A running state amount detection unit for detecting a running state amount of the vehicle;
From the travel state quantity, it is determined whether or not the vehicle is traveling on a travel line preferred by the driver, and a lateral displacement learning value is calculated from the lateral displacement according to a determination result, and the lateral displacement and the lateral displacement are calculated. A lateral displacement correction value calculation unit for calculating a deviation from the displacement learning value as a lateral displacement correction value;
A target rudder angle calculation unit that calculates a target rudder angle based on a lateral speed that is a change speed of the lateral displacement so that the lateral displacement correction value decreases;
A steering control unit for controlling the steering angle of the vehicle from the target steering angle;
A vehicle steering apparatus comprising:
前記車両の現在位置に対応する車両位置横変位を算出する車両位置横変位算出部をさらに備え、
前記横変位補正値算出部は、前記横変位の代わりに、前記車両位置横変位から前記横変位学習値を算出する
請求項1に記載の車両用操舵装置。
A vehicle position lateral displacement calculating unit that calculates a vehicle position lateral displacement corresponding to the current position of the vehicle;
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the lateral displacement correction value calculation unit calculates the lateral displacement learning value from the vehicle position lateral displacement instead of the lateral displacement.
前記車両の車両状態量を検出する車両状態量検出部をさらに備え、
前記前方走行路情報は、前記前方注視点距離に対応する目標走行ライン傾き角を含み、
前記目標舵角算出部は、
前記車両状態量、前記目標走行ライン傾き角および前記横変位補正値から、前記目標舵角を算出する
請求項1または2に記載の車両用操舵装置。
A vehicle state quantity detection unit for detecting a vehicle state quantity of the vehicle;
The front travel path information includes a target travel line inclination angle corresponding to the front gaze distance,
The target rudder angle calculation unit
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the target steering angle is calculated from the vehicle state quantity, the target travel line inclination angle, and the lateral displacement correction value.
前記車両状態量は、前記車両のヨーレートを含み、
前記目標舵角をθ、係数をk1、k2およびk3、前記横変位補正値をyLd_c、前記目標走行ライン傾き角をeLd、前記ヨーレートをγ’と表記したとき、
前記目標舵角算出部は、以下の式に従って、前記目標舵角を算出する
θ=k1・yLd_c+k2・eLd−k3・γ’
請求項3に記載の車両用操舵装置。
The vehicle state quantity includes a yaw rate of the vehicle,
When the target rudder angle is expressed as θ, the coefficients are k1, k2 and k3, the lateral displacement correction value is expressed as yLd_c, the target travel line inclination angle is expressed as eLd, and the yaw rate is expressed as γ ′,
The target rudder angle calculation unit calculates the target rudder angle according to the following equation: θ = k1 · yLd_c + k2 · eLd−k3 · γ ′
The vehicle steering device according to claim 3.
前記横変位補正値算出部は、設定時間以上、前記走行状態量が設定範囲内に収まっているとき、前記運転者の好む走行ラインを前記車両が走行していると判定する
請求項1から4までのいずれか1項に記載の車両用操舵装置。
The lateral displacement correction value calculation unit determines that the vehicle is traveling on a travel line preferred by the driver when the travel state amount is within a set range for a set time or longer. The vehicle steering device according to any one of the above.
前記走行状態量は、操舵トルク、操舵角、ヨーレートおよび横加速度の少なくとも1つを含む
請求項1から5までのいずれか1項に記載の車両用操舵装置。
The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the travel state quantity includes at least one of a steering torque, a steering angle, a yaw rate, and a lateral acceleration.
前記横変位補正値算出部は、
前記横変位算出部から過去から現時点にかけて入力された前記横変位の平均値を横変位学習候補値とし、前記横変位学習候補値から前記横変位学習値を算出する
請求項1から6までのいずれか1項に記載の車両用操舵装置。
The lateral displacement correction value calculation unit
7. The lateral displacement learning value is calculated from the lateral displacement learning candidate value using an average value of the lateral displacement input from the lateral displacement calculating unit from the past to the present time, and the lateral displacement learning value is calculated from the lateral displacement learning candidate value. The vehicle steering device according to claim 1.
前記車両の走行環境を検出する走行環境検出部と、
前記走行環境と横変位学習記憶値とを関連付けたテーブルを記憶する記憶部と、
をさらに備え、
前記横変位補正値算出部は、
前記走行環境に対応する前記横変位学習記憶値を前記テーブルから選択し、
前記運転者の好む走行ラインを前記車両が走行していると判定した場合には、選択された前記横変位学習記憶値を前記横変位学習候補値に置き換えて更新するとともに、更新後の前記横変位学習記憶値を前記横変位学習値とし、
前記運転者の好む走行ラインを前記車両が走行していないと判定した場合には、選択された前記横変位学習記憶値を前記横変位学習値とする
請求項7に記載の車両用操舵装置。
A traveling environment detection unit for detecting the traveling environment of the vehicle;
A storage unit that stores a table that associates the travel environment and the lateral displacement learning storage value;
Further comprising
The lateral displacement correction value calculation unit
Select the lateral displacement learning stored value corresponding to the traveling environment from the table,
When it is determined that the vehicle is traveling on the travel line preferred by the driver, the selected lateral displacement learning stored value is replaced with the lateral displacement learning candidate value and updated, and the updated lateral displacement is stored. The displacement learning memory value is the lateral displacement learning value,
The vehicle steering apparatus according to claim 7, wherein when it is determined that the vehicle is not traveling on a travel line preferred by the driver, the selected lateral displacement learning memory value is used as the lateral displacement learning value.
前記走行環境は、前記車両の車速または前記走行路の曲率である
請求項8に記載の車両用操舵装置。
The vehicle steering apparatus according to claim 8, wherein the travel environment is a vehicle speed of the vehicle or a curvature of the travel path.
前記横変位補正値算出部は、前記横変位学習候補値の上下限値を設定し、設定された前記上下限値から、前記横変位学習候補値を修正する
請求項7から9までのいずれか1項に記載の車両用操舵装置。
The lateral displacement correction value calculation unit sets upper and lower limit values of the lateral displacement learning candidate value, and corrects the lateral displacement learning candidate value from the set upper and lower limit values. The vehicle steering device according to claim 1.
前記横変位補正値算出部は、前記横変位学習値の時間当たりの変化量の急変を抑制するフィルタ処理を行う
請求項1から10までのいずれか1項に記載の車両用操舵装置。
The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the lateral displacement correction value calculation unit performs a filter process that suppresses a sudden change in an amount of change per hour of the lateral displacement learning value.
車両が走行する走行路を認識することで前方走行路情報を生成する走行路認識ステップと、
前記前方走行路情報から、前記車両を前記走行路に追従走行させる際の目標となる目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定ステップと、
前記前方走行路情報と、前記目標走行ラインとから、前記車両の前方注視点距離に対応する横変位を算出する横変位算出ステップと、
前記車両の走行状態量を検出する走行状態量検出ステップと、
前記走行状態量から、運転者の好む走行ラインを前記車両が走行しているか否かを判定し、判定結果に応じて、前記横変位から横変位学習値を算出し、前記横変位と前記横変位学習値との偏差を横変位補正値として算出する横変位補正値算出ステップと、
前記横変位補正値が減少するように前記横変位の変化速度である横速度に基づいて、目標舵角を算出する目標舵角算出ステップと、
前記目標舵角から、前記車両の舵角を制御する操舵制御ステップと、
を備えた車両用操舵方法。
A travel path recognition step for generating forward travel path information by recognizing a travel path on which the vehicle travels;
A target travel line setting step for setting a target travel line that is a target when the vehicle follows the travel path from the front travel path information;
A lateral displacement calculating step of calculating a lateral displacement corresponding to a forward gazing distance of the vehicle from the forward travel path information and the target travel line;
A running state amount detecting step for detecting a running state amount of the vehicle;
From the travel state quantity, it is determined whether or not the vehicle is traveling on a travel line preferred by the driver, and a lateral displacement learning value is calculated from the lateral displacement according to a determination result, and the lateral displacement and the lateral displacement are calculated. A lateral displacement correction value calculating step for calculating a deviation from the displacement learning value as a lateral displacement correction value;
A target rudder angle calculating step of calculating a target rudder angle based on a lateral speed that is a change speed of the lateral displacement so that the lateral displacement correction value decreases;
A steering control step for controlling the steering angle of the vehicle from the target steering angle;
A vehicle steering method comprising:
JP2015202895A 2015-10-14 2015-10-14 Vehicle steering apparatus and vehicle steering method Active JP6419671B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015202895A JP6419671B2 (en) 2015-10-14 2015-10-14 Vehicle steering apparatus and vehicle steering method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015202895A JP6419671B2 (en) 2015-10-14 2015-10-14 Vehicle steering apparatus and vehicle steering method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017074838A JP2017074838A (en) 2017-04-20
JP6419671B2 true JP6419671B2 (en) 2018-11-07

Family

ID=58549854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015202895A Active JP6419671B2 (en) 2015-10-14 2015-10-14 Vehicle steering apparatus and vehicle steering method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6419671B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10343685B2 (en) * 2016-09-28 2019-07-09 Baidu Usa Llc Physical model and machine learning combined method to simulate autonomous vehicle movement
JP6440795B1 (en) * 2017-09-22 2018-12-19 三菱電機株式会社 Vehicle steering apparatus and steering control method
JP6548095B2 (en) * 2017-12-28 2019-07-24 マツダ株式会社 Vehicle control device
KR102528232B1 (en) * 2018-10-08 2023-05-03 현대자동차주식회사 Vehicle, and control method for the same
JP6599037B1 (en) * 2019-02-15 2019-10-30 三菱電機株式会社 VEHICLE CONTROL DEVICE AND VEHICLE CONTROL METHOD
CN114537265B (en) * 2020-11-24 2024-02-20 上海汽车集团股份有限公司 Steering lamp control method, device and equipment
CN112428986B (en) * 2020-11-26 2023-04-28 重庆长安汽车股份有限公司 Automatic driving control corner deviation rectifying method, system, vehicle and storage medium

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3740787B2 (en) * 1997-04-28 2006-02-01 日産自動車株式会社 Automatic vehicle steering system
JP3529037B2 (en) * 1999-08-02 2004-05-24 日産自動車株式会社 Lane tracking device
JP4539244B2 (en) * 2004-09-06 2010-09-08 日産自動車株式会社 Front and rear wheel steering control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017074838A (en) 2017-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6419671B2 (en) Vehicle steering apparatus and vehicle steering method
JP6076394B2 (en) Vehicle steering apparatus and vehicle steering control method
CN105774801B (en) Method and device for guiding a vehicle on a lane
CN110361013B (en) Path planning system and method for vehicle model
KR20130130951A (en) Lane keeping assist system and method
WO2017064981A1 (en) Vehicle control device
JPWO2014064805A1 (en) Vehicle travel support device
CN112703539B (en) Travel route generation device and vehicle control device
JP5299756B2 (en) vehicle
WO2018189912A1 (en) Vehicle control method and vehicle control device
CN111629943B (en) Driving support device, driving support method, and driving support system
JP5790401B2 (en) Vehicle travel support device
JP2018030410A (en) Driving support control device
JP6012824B1 (en) Vehicle steering apparatus and vehicle steering control method
CN113830174B (en) Steering angle correction method, device and equipment and readable storage medium
JP2019014381A (en) Parking support method and parking control device
US11939015B2 (en) Vehicle control device and vehicle control method
WO2020021817A1 (en) Steering control device for vehicle
JP6675354B2 (en) Vehicle steering control device
JP5483194B2 (en) Sliding mode control device and vehicle automatic steering control device
JP2018199458A (en) Reverse parking assist device of combination vehicle
JP2005170327A (en) Automatic steering control device for vehicle
JP2019038475A (en) Brake power control device and automatic steering system
JP3635244B2 (en) Curve R correction method and apparatus
JP6423190B2 (en) Vehicle behavior control apparatus and vehicle behavior control method

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170328

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180801

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181010

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6419671

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250