JP6621179B2 - Automatic steering device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の自動操舵装置に関する。 The present invention relates to an automatic steering apparatus for a vehicle.
例えば特開2005−343184号公報に開示されているように、車両が走行中の道路形状等を認識して車両の操舵を自動的に行う自動操舵装置が知られている。また、車両の自動操舵装置において、特開2005−343184号公報に開示されているように、自動操舵の実行中における運転者によるステアリングホイールの操作(オーバーライド操作)の有無を判定し、オーバーライド操作が行われたと判定した場合には、自動操舵を停止して運転者の操作を優先する技術が知られている。自動操舵装置は、オーバーライド操作が終了したと判定した場合には、自動操舵の制御を再開する。 For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-343184, an automatic steering apparatus that automatically recognizes the shape of a road on which the vehicle is traveling and automatically steers the vehicle is known. Further, in an automatic steering device for a vehicle, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-343184, it is determined whether or not a steering wheel is operated (override operation) by a driver during execution of automatic steering. When it is determined that it has been performed, a technique is known in which automatic steering is stopped to give priority to a driver's operation. If the automatic steering device determines that the override operation has ended, the automatic steering device resumes automatic steering control.
オーバーライド操作の終了時点における車両の進路は、自動操舵装置が定めた進路と異なる場合がある。この場合、自動操舵装置は、自動操舵の制御の再開ととともに、進路を元に戻すために比較的大きな舵角を車両に与えてしまう場合があり、運転者や同乗者に不快感を与えてしまう可能性がある。 The course of the vehicle at the end of the override operation may be different from the course determined by the automatic steering device. In this case, the automatic steering device may give a relatively large rudder angle to the vehicle to restore the course together with the resumption of the automatic steering control. There is a possibility.
本発明は前述した問題を解決するものであり、オーバーライド操作の後の自動操舵再開時において運転者が受ける不快感を低減することのできる自動操舵装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an automatic steering device that can reduce discomfort experienced by a driver when automatic steering is resumed after an override operation.
本発明の一態様の自動操舵装置は、運転者によるステアリングホイールへの入力トルクを検出するトルクセンサ、電動パワーステアリング装置、車両が走行中の道路の形状を認識し、当該道路の形状に沿って前記車両が走行するために必要な舵角の情報である指示舵角を算出して出力する自動操舵指示装置、および前記指示舵角に応じて前記電動パワーステアリング装置が備えるモータに舵角制御電流を出力し、実舵角を前記指示舵角に追従させるフィードバック制御を実行する操舵制御部、を備え、前記操舵制御部は、前記フィードバック制御の実行時において、前記入力トルクが所定の第1閾値以上となったことを検出した時点で前記フィードバック制御を一時停止し、前記入力トルクが前記第1閾値よりも低い所定の第2閾値未満となったことを検出した時点で前記フィードバック制御を再開する自動操舵装置であって、前記操舵制御部は、前記フィードバック制御の一時停止後に前記入力トルクが前記第2閾値未満となったことを検出した時点から所定の期間中において、前記実舵角の角速度および角加速度の上限値を、上記所定の期間外における前記実舵角の角速度および角加速度の上限値よりも低く設定して、前記舵角制御電流を出力する。 An automatic steering device according to one aspect of the present invention recognizes the shape of a road on which a torque sensor, an electric power steering device, and a vehicle are running to detect input torque to a steering wheel by a driver, and follows the shape of the road. An automatic steering instruction device that calculates and outputs an instruction steering angle, which is information of a steering angle necessary for the vehicle to travel, and a steering angle control current in a motor included in the electric power steering device according to the instruction steering angle And a steering control unit that executes feedback control for causing the actual steering angle to follow the commanded steering angle, and the steering control unit is configured such that when the feedback control is executed, the input torque is a predetermined first threshold value. The feedback control is temporarily stopped when it is detected that the above is reached, and the input torque becomes less than a predetermined second threshold value that is lower than the first threshold value. The automatic steering apparatus that resumes the feedback control when detecting that the steering control unit detects that the input torque is less than the second threshold after the feedback control is temporarily stopped. During the predetermined period, the upper limit values of the angular speed and angular acceleration of the actual steering angle are set lower than the upper limits of the angular speed and angular acceleration of the actual steering angle outside the predetermined period, and the steering angle control Output current.
本発明によれば、オーバーライド操作の後の自動操舵再開時において運転者が受ける不快感を低減することのできる自動操舵装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the automatic steering device which can reduce the discomfort which a driver | operator receives at the time of automatic steering resumption after override operation can be provided.
以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings used for the following description, the scale of each component is made different in order to make each component recognizable on the drawing. It is not limited only to the quantity of the component described in (1), the shape of the component, the ratio of the size of the component, and the relative positional relationship of each component.
図1に示す本実施形態の自動操舵装置1は、車両の自動運転動作時において操舵を行う装置である。自動操舵装置1は、車両の舵角を変更する機構を備える電動パワーステアリング装置(以下ではEPSと称する)10と、自動運転動作時においてEPS10に操舵の指示を与える自動操舵指示装置2と、を備える。
An automatic steering apparatus 1 according to this embodiment shown in FIG. 1 is an apparatus that performs steering during an automatic driving operation of a vehicle. The automatic steering device 1 includes an electric power steering device (hereinafter referred to as EPS) 10 having a mechanism for changing the steering angle of the vehicle, and an automatic
車両の運転者の入力によるステアリングホイール9の回動は、EPS10が備える転舵機構部15を介して転舵輪20の転舵方向への回動に変換される。本実施形態では一例として、転舵機構部15は、ラック&ピニオン機構を有している。転舵機構部15のラック&ピニオン機構のピニオンギヤが設けられたピニオン軸15aは、ステアリングホイール9にユニバーサルジョイント等を介して連結されており、ピニオン軸15aはステアリングホイール9と共に回動する。
The rotation of the steering wheel 9 by the input of the driver of the vehicle is converted into the rotation of the steered
EPS10は、電動アクチュエータであるモータ14を備え、運転者によるステアリングホイール9への入力に応じて、モータ14が出力するトルクをピニオン軸15aに加えることにより運転者がステアリングホイール9に加える操作力を軽減する、いわゆるパワーアシスト動作を行う。また、EPS10は、車両の自動運転動作時において、運転者によるステアリングホイール9への入力とは独立して、自動操舵指示装置2から出力される指示に応じて、モータ14によりピニオン軸15aを回動させて転舵輪20を転舵方向に回動させる。EPS10の機械的な構成については公知であるため、詳細な説明は省略する。
The
自動操舵指示装置2は、車両の周囲の外部環境を認識する外部環境認識装置3、車両が走行中の道路の形状を認識するナビゲーション装置4、および車両の走行速度、前後方向加速度、ヨーレート等の車両の挙動を検知する車両挙動検知装置5を備える。
The automatic
外部環境認識装置3は、車両の外部環境を認識するセンサーからの情報に基づいて車両前方の走行路の形状や、走行路上および走行路の周囲に存在する物体の存在を認識する。外部環境認識装置3は、例えば車両前方を視野内に収めるステレオカメラを備え、ステレオカメラによって撮像された画像に既知の画像処理等を施すことによって、車両前方の道路の形状や、進行方向に存在する物体の位置や動きを認識する。
The external
ナビゲーション装置4は、衛星測位システム、慣性航法装置および路車間通信の少なくとも一つを用いて車両の現在位置(緯度、経度)を検出する測位装置と、地図情報を記憶する地図情報記憶部と、を備える。地図情報には、道路の曲率、縦断面勾配、他の道路との交差の様子等の道路の形状を示す情報が含まれる。ナビゲーション装置4は、測位装置により検出された車両の現在位置と、地図情報記憶部が記憶している地図情報と、に基づいて、車両前方の道路の形状を認識する。 The navigation device 4 includes a positioning device that detects the current position (latitude, longitude) of the vehicle using at least one of a satellite positioning system, an inertial navigation device, and road-to-vehicle communication, a map information storage unit that stores map information, Is provided. The map information includes information indicating the shape of the road such as the curvature of the road, the gradient of the longitudinal section, and the state of intersection with another road. The navigation device 4 recognizes the shape of the road ahead of the vehicle based on the current position of the vehicle detected by the positioning device and the map information stored in the map information storage unit.
自動操舵指示装置2は、外部環境認識装置3およびナビゲーション装置4により認識される道路の形状等の情報と、車両の現在の挙動の情報と、車両の運動モデルの情報と、に基づいて、車両を現在走行中である道路に沿って走行させるために必要となるピニオン軸8aの角度である指示舵角θcを算出し、EPS10に出力する。ステレオカメラ等の外部環境認識装置を用いた自動操舵指示装置は公知であるため、詳細な構成の説明を省略する。
The automatic
EPS10は、転舵機構部15、操舵制御部11、入力トルクセンサ12、ピニオン軸角度センサ13、およびモータ14を備える。転舵機構部15は、ピニオン軸15aを回動させる力を、転舵輪20を転舵方向に回動させる力に変換する機構を有する。本実施形態のようなラック&ピニオン機構を用いた転舵機構部は公知の技術である。
The
操舵制御部11は、CPU、ROM、RAM、入出力装置等がバスに接続されたコンピュータより構成されており、EPS10の動作を所定のプログラムに基づいて制御する。
The
入力トルクセンサ12は、運転者によりステアリングホイール9を介してピニオン軸15aに入力されたトルクである入力トルクTmを検出する。ピニオン軸角度センサ13は、ピニオン軸15aの回動の角度θを検出する。
The
モータ14は、ピニオン軸15aを軸周りに回動するトルクであるモータ出力トルクToを出力する電動モータである。すなわち、ピニオン軸15aには、運転者からステアリングホイール9を介して入力される入力トルクTmと、モータ14から入力されるモータトルクToが入力される。
The motor 14 is an electric motor that outputs a motor output torque To that is a torque for rotating the
図2は、EPS10の自動運転動作時における操舵制御のブロック図である。図2に示すように、EPS10には、自動操舵指示装置2により算出された指示舵角θcの情報が入力される。
FIG. 2 is a block diagram of the steering control during the automatic driving operation of the
車両の自動運転動作時において、EPS10の操舵制御部11は、指示舵角θcを目標値として、モータ14に与える舵角制御電流Isを変化させることにより、制御量であるピニオン軸15aの角度θを指示舵角θcに追従させるフィードバック制御を実行する。
During the automatic driving operation of the vehicle, the
本実施形態の操舵制御部11は、フィードバック制御の方法として一般的なPID制御を用いて、舵角制御電流Isを算出するPID制御部11aを有する。PID制御部11aは、舵角制御および舵角速度制御について、それぞれの比例ゲインKp、微分ゲインKd、および積分ゲインKiの値を変化させることができる。
The
また、EPS10の操舵制御部11は、入力トルクTmとピニオン軸角度θとが所定の関係となるように、モータ14に与えるアシスト電流Iaを算出し、運転者によるステアリングホイール9への入力を補助するパワーアシスト動作を実行する。操舵制御部11は、入力トルクTmからアシスト電流値Iaを算出する際のゲインであるパワーアシストゲインの値を変化させることができる。
Further, the
以上に説明したように、自動運転動作時において、モータ14に入力される指令電流Icは、舵角制御電流Isにアシスト電流Iaを加えた値となる。モータ14は、指令電流Icに応じたモータトルクToを出力する。 As described above, the command current Ic input to the motor 14 during the automatic operation is a value obtained by adding the assist current Ia to the steering angle control current Is. The motor 14 outputs a motor torque To corresponding to the command current Ic.
運転者がステアリングホイール9に力を加えていない場合であれば、PID制御部11aが出力する舵角制御電流Isと、モータ14に入力される指令電流Icとは等しい。また、自動運転動作時において、運転者がステアリングホイール9に入力トルクTmを加えた場合、入力トルクTmおよびアシスト電流Iaは外乱としてEPS10に作用する。また、ピニオン軸15aには、路面に対する転舵輪20の移動に伴い発生する路面反力トルクTrも入力される。
If the driver is not applying force to the steering wheel 9, the steering angle control current Is output from the PID control unit 11a and the command current Ic input to the motor 14 are equal. Further, when the driver applies the input torque Tm to the steering wheel 9 during the automatic driving operation, the input torque Tm and the assist current Ia act on the
次に、以上に説明した構成を有する自動操舵装置1の自動運転動作時におけるオーバーライド判定処理の動作について説明する。 Next, the operation of the override determination process during the automatic driving operation of the automatic steering device 1 having the above-described configuration will be described.
オーバーライドとは、車両の自動運転動作中に、運転者がステアリングホイール9を操作することである。オーバーライドは、例えば運転者が自動運転動作の走行経路とは異なる経路で車両を走行させようとした場合に行われる。オーバーライド判定処理は、運転者によるステアリングホイール9の操作を検出した場合に、一時的に自動運転動作を停止して運転者による手動運転に切り替える処理である。 Overriding means that the driver operates the steering wheel 9 during the automatic driving operation of the vehicle. The overriding is performed, for example, when the driver tries to drive the vehicle on a route different from the traveling route of the automatic driving operation. The override determination process is a process for temporarily stopping the automatic driving operation and switching to the manual driving by the driver when the operation of the steering wheel 9 by the driver is detected.
概略的には、本実施形態の自動操舵装置1の操舵制御部11は、入力トルクセンサ12により検出する入力トルクTmが、所定の値である第1閾値Tth1以上となった場合に、運転者によるオーバーライド操作が行われたと判定する。また、操舵制御部11は、運転者によるオーバーライド操作が行われたと判定した後に、入力トルクセンサ12により検出する入力トルクTmが、第1の閾値Tth1よりも低い所定の値である第2閾値Tth2未満となった場合に、運転者によるオーバーライド操作が終了したと判定する。
Schematically, the
操舵制御部11は、運転者によるオーバーライド操作が行われていると判定している期間中は、自動操舵装置1による操舵のフィードバック制御を一時的に停止する。
The
図3は、オーバーライド操作が終了したと判定した時点における、EPS10の制御を説明するためのブロック図である。図3に示すように、オーバーライド操作が終了したと判定した時点におけるEPS10の制御は、図2に示した通常の自動運転動作時におけるEPS10の制御に対し、舵角速度リミッター11bが追加される点が異なる。
FIG. 3 is a block diagram for explaining the control of the
ここで、図3に示すようにEPS10の制御に舵角速度リミッター11bが適用される期間は、オーバーライド操作が行われたと判定した後であって、かつ入力トルクTmが第2閾値Tth2未満となったことを検出した時点から所定の時間t1が経過するまでの期間である。
Here, as shown in FIG. 3, the period during which the steering angular speed limiter 11b is applied to the control of the
舵角速度リミッター11bは、自動操舵装置1による操舵のフィードバック制御においてモータ14に与える舵角制御電流Isに作用し、後述するように、ピニオン軸15aの角速度および角加速度の最大値を制限する。
The rudder angular velocity limiter 11b acts on the rudder angle control current Is applied to the motor 14 in the steering feedback control by the automatic steering device 1, and limits the maximum values of the angular velocity and angular acceleration of the
以下の説明では、オーバーライド操作が行われたと判定した後であって、かつ入力トルクTmが第2閾値Tth2未満となったことを検出した時点からの経過時間を復帰後時間tと称し、入力トルクTmが第2閾値Tth2未満となったことを検出した時点をt=0[秒]とする。また、復帰後時間の値が0≦t≦t1の期間(図3に示すEPS10の制御が行われる期間)を、リミッター有効期間と称する。
In the following description, the elapsed time from when it is determined that the override operation has been performed and the input torque Tm is less than the second threshold value Tth2 is referred to as a post-return time t, and the input torque A time point when it is detected that Tm is less than the second threshold value Tth2 is t = 0 [seconds]. In addition, a period in which the value of the time after return is 0 ≦ t ≦ t1 (period in which the
図3に示すように、舵角速度リミッター11bには、ピニオン軸15aの角速度であるピニオン軸角速度ω、およびピニオン軸15aの角加速度であるピニオン軸角加速度αの値が入力される。
As shown in FIG. 3, the value of the pinion shaft angular velocity ω which is the angular velocity of the
ピニオン軸角速度ωは、ピニオン軸角度センサ13により検出されるピニオン軸角度θを時間で微分することにより算出される。またピニオン軸角加速度αは、ピニオン軸角速度ωを時間で微分することにより算出される。
The pinion shaft angular velocity ω is calculated by differentiating the pinion shaft angle θ detected by the pinion
また、舵角速度リミッター11bは、リミッター有効期間において許容する最大のピニオン軸角速度である限界角速度ω1と、リミッター有効期間において許容する最大のピニオン軸角加速度である限界角加速度α1と、を記憶している。限界角速度ω1および限界角加速度α1の値は、リミッター有効期間外である通常の自動運転動作時におけるピニオン軸15aの限界角速度および限界角加速度よりも低い値に設定される。
Further, the rudder angular velocity limiter 11b stores a limit angular velocity ω1 that is the maximum pinion shaft angular velocity allowed during the limiter effective period and a limit angular acceleration α1 that is the maximum pinion shaft angular acceleration permitted during the limiter effective period. Yes. The values of the critical angular velocity ω1 and critical angular acceleration α1 are set to values lower than the critical angular velocity and critical angular acceleration of the
また、舵角速度リミッター11bは、舵角制御電流Isに乗算されるゲインである舵角速度リミッターゲインGを有する。舵角速度リミッターゲインGの値は0以上1以下の範囲内で可変である。舵角速度リミッターゲインGの値が1未満である場合には、舵角速度リミッター11bの作用により、自動操舵装置1による操舵のフィードバック制御において舵角制御電流Isの値が減少する。 The steering angular speed limiter 11b has a steering angular speed limiter gain G that is a gain multiplied by the steering angle control current Is. The value of the steering angular speed limiter gain G is variable within the range of 0 to 1. When the value of the steering angular speed limiter gain G is less than 1, the steering angular control current Is decreases in the steering feedback control by the automatic steering device 1 by the action of the steering angular speed limiter 11b.
舵角速度リミッター11bは、リミッター有効期間中において、ピニオン軸角速度ωが、限界角速度ω1を超えないように、舵角速度リミッターゲインGの値を変化させ、舵角制御電流Isに作用する。 The steering angular speed limiter 11b changes the value of the steering angular speed limiter gain G so that the pinion shaft angular speed ω does not exceed the limit angular speed ω1 during the limiter effective period, and acts on the steering angle control current Is.
具体的には、舵角速度リミッターゲインGの値は、以下に説明する3つのゲインG1、G2およびG3を乗算したものである。すなわち、G=G1・G2・G3である。3つのゲインG1、G2およびG3のそれぞれは、0以上1以下の範囲内で可変の値である。 Specifically, the value of the steering angular speed limiter gain G is obtained by multiplying three gains G1, G2, and G3 described below. That is, G = G1, G2, and G3. Each of the three gains G1, G2, and G3 is a variable value within a range of 0 to 1.
ゲインG1は、ピニオン軸角速度ωの変化に応じて変化する値であり、ピニオン軸角速度ωの値が限界角速度ω1に近づくほど小さくなる。本実施形態では一例として、G1=1−(ω/ω1)である。 The gain G1 is a value that changes according to the change of the pinion shaft angular velocity ω, and decreases as the value of the pinion shaft angular velocity ω approaches the limit angular velocity ω1. In the present embodiment, as an example, G1 = 1− (ω / ω1).
ゲインG1の存在により、リミッター有効期間中は、ピニオン軸角速度ωの値が大きくなり限界角速度ω1に近づくほど、舵角速度リミッターゲインGの値が小さくなり舵角制御電流Isの値が減少する。したがって、本実施形態の自動操舵装置1では、リミッター有効期間中において、ピニオン軸角速度ωが限界角速度ω1を超えることがない。 Due to the presence of the gain G1, during the limiter effective period, the value of the pinion shaft angular velocity ω increases and approaches the limit angular velocity ω1, and the value of the steering angular velocity limiter gain G decreases and the value of the steering angle control current Is decreases. Therefore, in the automatic steering device 1 of the present embodiment, the pinion shaft angular velocity ω does not exceed the limit angular velocity ω1 during the limiter effective period.
ゲインG2は、リミッター有効期間中において復帰後時間tの値が大きくなるほど大きくなる値であり、リミッター有効期間外では値が1に固定される。ゲインG2は、復帰後時間t=0の時点では値が0であり、復帰後時間t=t1の時点で1となるように、時間の経過とともに大きくなる。本実施形態では一例として、リミッター有効期間中(0≦t≦t1)では、G2=t/t1である。また、リミッター有効期間外(t>t1)では、G2=1である。 The gain G2 is a value that increases as the post-return time t increases during the limiter effective period, and the value is fixed to 1 outside the limiter effective period. The gain G2 increases with time so that the value is 0 at the time t = 0 after the return and 1 at the time t = t1 after the return. In this embodiment, as an example, G2 = t / t1 during the limiter effective period (0 ≦ t ≦ t1). Further, G2 = 1 outside the limiter effective period (t> t1).
ゲインG2の存在により、リミッター有効期間中は、復帰後時間tの値が小さくなるほど、舵角速度リミッターゲインGの値が小さくなり舵角制御電流Isの値が減少する。したがって、運転者によるオーバーライド操作が行われた後にフィードバック制御に復帰した直後においては、舵角速度リミッターゲインGの値がほぼ0となるため、ピニオン軸角度θの急変が抑制される。 Due to the presence of the gain G2, during the limiter effective period, the value of the steering angular speed limiter gain G decreases and the value of the steering angle control current Is decreases as the value of the post-return time t decreases. Therefore, immediately after returning to the feedback control after the override operation by the driver, the value of the rudder angular speed limiter gain G becomes almost 0, so that a sudden change in the pinion shaft angle θ is suppressed.
ゲインG3は、ピニオン軸角加速度αの変化に応じて変化する値であり、ピニオン軸角加速度αの値が限界角加速度α1に近づくほど小さくなる。本実施形態では一例として、G3=1−(α/α1)である。 The gain G3 is a value that changes according to the change of the pinion shaft angular acceleration α, and decreases as the value of the pinion shaft angular acceleration α approaches the limit angular acceleration α1. In this embodiment, as an example, G3 = 1− (α / α1).
ゲインG3の存在により、リミッター有効期間中は、ピニオン軸角加速度αの値が大きくなり限界角加速度α1に近づくほど、舵角速度リミッターゲインGの値が小さくなり舵角制御電流Isの値が減少する。したがって、本実施形態の自動操舵装置1では、リミッター有効期間中において、ピニオン軸角加速度αが限界角加速度α1を超えることがない。 Due to the presence of the gain G3, during the limiter effective period, the value of the pinion shaft angular acceleration α increases, and as the limit angular acceleration α1 is approached, the value of the steering angular velocity limiter gain G decreases and the value of the steering angle control current Is decreases. . Therefore, in the automatic steering device 1 of the present embodiment, the pinion shaft angular acceleration α does not exceed the limit angular acceleration α1 during the limiter effective period.
以上に説明したように、本実施形態の自動操舵装置1は、自動操舵のフィードバック制御の実行時において、入力トルクTmが所定の第1閾値Tth1以上となったことを検出した時点でフィードバック制御を一時停止して、運転者によるオーバーライド操作による操舵を優先して実行する。その後、自動操舵装置1は、入力トルクTmが第1閾値Tth1よりも低い所定の第2閾値Tth2未満となったことを検出した時点(t=0)で、運転者によるオーバーライド操作が終了したと判定し、自動操舵のフィードバック制御を再開する。 As described above, the automatic steering apparatus 1 according to the present embodiment performs feedback control when it is detected that the input torque Tm is equal to or greater than the predetermined first threshold value Tth1 during execution of feedback control for automatic steering. Pause and give priority to steering by the override operation by the driver. Thereafter, when the automatic steering device 1 detects that the input torque Tm is less than a predetermined second threshold value Tth2 lower than the first threshold value Tth1 (t = 0), the override operation by the driver is completed. Determine and restart feedback control of automatic steering.
そして、運転者によるオーバーライド操作が行われた後に自動操舵のフィードバック制御の実行状態に復帰した後の所定の期間であるリミッター有効期間中(0≦t≦t1)において、操舵制御部11は、舵角速度リミッター11bにより、ピニオン軸角速度ωが限界角速度ω1を超えず、かつピニオン軸角加速度αが限界角加速度α1を超えないように、舵角制御電流Isの値を減少させる。
During the limiter effective period (0 ≦ t ≦ t1), which is a predetermined period after returning to the automatic steering feedback control execution state after the override operation by the driver, the
ここで、限界角速度ω1および限界角加速度α1は、リミッター有効期間外である通常の自動運転動作時におけるピニオン軸15aの限界角速度および限界角加速度よりも低い値に設定されていることから、本実施形態の自動操舵装置1では、オーバーライド操作の後の自動操舵再開時において急な舵角の変化が抑制され、運転者が受ける不快感を低減することができる。
Here, the limit angular velocity ω1 and the limit angular acceleration α1 are set to values lower than the limit angular velocity and the limit angular acceleration of the
また、本実施形態の自動操舵装置1では、ゲインG3の作用により、オーバーライド操作の後の自動操舵再開直後は、舵角速度リミッターゲインGの値がほぼ0となり、その後時間の経過とともに舵角速度リミッターゲインGの値が大きくなる。このため、本実施形態の自動操舵装置1では、オーバーライド操作の後の自動操舵再開直後におけるピニオン軸角度θの急変が抑制され、運転者が受ける不快感を低減することができる。 Further, in the automatic steering device 1 of the present embodiment, the value of the steering angular speed limiter gain G becomes almost 0 immediately after the automatic steering is resumed after the override operation due to the effect of the gain G3. The value of G increases. For this reason, in the automatic steering device 1 of the present embodiment, a sudden change in the pinion shaft angle θ immediately after resuming the automatic steering after the override operation is suppressed, and the discomfort experienced by the driver can be reduced.
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う自動操舵装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. An automatic steering apparatus that includes such a change is also applicable. Moreover, it is included in the technical scope of the present invention.
1 自動操舵装置、
2 自動操舵指示装置、
3 外部環境認識装置、
4 ナビゲーション装置、
5 車両挙動検知装置、
9 ステアリングホイール、
10 電動パワーステアリング装置(EPS)
11 操舵制御部、
11a PID制御部、
11b 舵角速度リミッター、
12 入力トルクセンサ、
13 ピニオン軸角度センサ、
14 モータ、
15 転舵機構部、
15a ピニオン軸、
20 転舵輪。
1 Automatic steering device,
2 automatic steering instruction device,
3 External environment recognition device,
4 navigation devices,
5 Vehicle behavior detection device,
9 Steering wheel,
10 Electric power steering system (EPS)
11 Steering control unit,
11a PID controller,
11b Rudder angular velocity limiter,
12 Input torque sensor,
13 Pinion shaft angle sensor,
14 motor,
15 steering mechanism,
15a pinion shaft,
20 steered wheels.
Claims (1)
電動パワーステアリング装置、
車両が走行中の道路の形状を認識し、当該道路の形状に沿って前記車両が走行するために必要な舵角の情報である指示舵角を算出して出力する自動操舵指示装置、および
前記指示舵角に応じて前記電動パワーステアリング装置が備えるモータに舵角制御電流を出力し、実舵角を前記指示舵角に追従させるフィードバック制御を実行する操舵制御部、
を備え、
前記操舵制御部は、前記フィードバック制御の実行時において、前記入力トルクが所定の第1閾値以上となったことを検出した時点で前記フィードバック制御を一時停止し、前記入力トルクが前記第1閾値よりも低い所定の第2閾値未満となったことを検出した時点で前記フィードバック制御を再開する
自動操舵装置であって、
前記操舵制御部は、前記フィードバック制御の一時停止後に前記入力トルクが前記第2閾値未満となったことを検出した時点から所定の期間中において、前記実舵角の角速度および角加速度の上限値を、上記所定の期間外における前記実舵角の角速度および角加速度の上限値よりも低く設定して、前記舵角制御電流を出力する
ことを特徴とする自動操舵装置。 A torque sensor that detects the input torque to the steering wheel by the driver,
Electric power steering device,
An automatic steering instruction device that recognizes the shape of a road on which the vehicle is traveling, calculates and outputs an instruction steering angle that is information on a steering angle necessary for the vehicle to travel along the shape of the road, and A steering control unit that outputs a steering angle control current to a motor included in the electric power steering device according to a commanded steering angle, and executes feedback control for causing the actual steering angle to follow the commanded steering angle;
With
The steering control unit temporarily stops the feedback control when detecting that the input torque is equal to or higher than a predetermined first threshold during execution of the feedback control, and the input torque is less than the first threshold. An automatic steering apparatus that resumes the feedback control when it is detected that the value is less than a predetermined second threshold value,
The steering control unit sets an upper limit value of the angular velocity and angular acceleration of the actual steering angle during a predetermined period from the time when the input torque is detected to be less than the second threshold after the feedback control is temporarily stopped. An automatic steering apparatus characterized in that the steering angle control current is set lower than the upper limit values of the angular velocity and angular acceleration of the actual steering angle outside the predetermined period.
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