JP6905367B2 - Vehicle travel control device - Google Patents

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Description

本発明は、自車両が走行する目標経路への追従走行を制御する車両の走行制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle travel control device that controls traveling following a target route on which the own vehicle travels.

自動車等の車両においては、自車両の走行車線及び自車両前方の先行車両をカメラやレーダ等により検知し、先行車両との車間距離を適正距離に制御すると共に、自車両が車線中央位置や先行車両の中心位置を軌跡とする目標経路に沿って走行するように制御する追従走行制御の技術が実用化されている。 In vehicles such as automobiles, the driving lane of the own vehicle and the preceding vehicle in front of the own vehicle are detected by a camera, radar, etc., the distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle is controlled to an appropriate distance, and the own vehicle is in the center position of the lane or ahead. A follow-up travel control technique that controls the vehicle to travel along a target route with the center position of the vehicle as a locus has been put into practical use.

この追従走行制御では、自車両の進行軌跡が目標経路と一致するように操舵角を制御しているが、横風等の外乱が自車両に急に加わると、この急な外乱に対する操舵修正が遅れてしまい、ドライバに不安感や違和感を与える虞がある。 In this follow-up driving control, the steering angle is controlled so that the traveling locus of the own vehicle matches the target path, but if a disturbance such as a crosswind suddenly is applied to the own vehicle, the steering correction for this sudden disturbance is delayed. This may give the driver a feeling of anxiety or discomfort.

このため、例えば、特許文献1には、自車前方の画像から先行車の横位置の変化パターンを検出し、先行車横位置の変化パターンから先行車の不安定度を判断して自車ドライバに報知したり、先行車に対する追従制御の制御状態を変更する技術が開示されている。 Therefore, for example, in Patent Document 1, the driver of the own vehicle detects the change pattern of the lateral position of the preceding vehicle from the image in front of the own vehicle and determines the instability of the preceding vehicle from the change pattern of the lateral position of the preceding vehicle. The technology for notifying the vehicle and changing the control state of the follow-up control for the preceding vehicle is disclosed.

特開2004−220348号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-220348

しかしながら、特許文献1に開示の技術は、先行車両に一定の車間距離で追従する追従制御に関して、先行車両自体の不安定な走行状態を検出した場合に、目標車間距離を長くする、又は減速制御のみを行う、又は追従制御をキャンセルするという状態に、追従制御状態を変更するものであり、自車両に急に加わる外乱に対処して円滑な走行を維持することは困難である。 However, the technique disclosed in Patent Document 1 increases the target inter-vehicle distance or decelerates control when the unstable running state of the preceding vehicle itself is detected with respect to the follow-up control that follows the preceding vehicle at a constant inter-vehicle distance. The follow-up control state is changed to a state in which only the follow-up control is performed or the follow-up control is canceled, and it is difficult to cope with the disturbance suddenly applied to the own vehicle and maintain smooth running.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、目標経路への追従走行中に自車両に急に加わる外乱の影響を緩和して安定した円滑な走行を維持することのできる車両の走行制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a vehicle travel control device capable of mitigating the influence of disturbances suddenly applied to the own vehicle during traveling following a target route and maintaining stable and smooth travel. Is intended to provide.

本発明の一態様による車両の走行制御装置は、自車両が走行する目標経路を生成し、前記目標経路への追従走行を制御する車両の走行制御装置であって、自車両前方の他車両の挙動変化を、前記他車両の車線中央位置に対する横位置の所定時間の平均値に対する変化量である横位置変動量として算出し、前記横位置変動量に基づいて自車両に加わる外乱を予測する外乱予測部と、前記外乱予測部で自車両に外乱が加わると予測された場合、自車両の進行軌跡を前記目標経路に追従させる目標操舵角の制御ゲインを、自車両に外乱が作用する前に前記目標経路の曲率に対するフィードフォーワード制御のゲインで補正する追従制御ゲイン補正部とを備える。 The vehicle travel control device according to one aspect of the present invention is a vehicle travel control device that generates a target route on which the own vehicle travels and controls the follow-up travel to the target route, and is a travel control device for a vehicle in front of the own vehicle. The behavior change is calculated as the amount of change in the lateral position with respect to the average value of the lateral position with respect to the center position of the lane of the other vehicle for a predetermined time, and the disturbance that predicts the disturbance applied to the own vehicle based on the amount of the lateral position fluctuation is predicted. When the prediction unit and the disturbance prediction unit predict that a disturbance will be applied to the own vehicle, the control gain of the target steering angle that causes the traveling locus of the own vehicle to follow the target path is set before the disturbance acts on the own vehicle. It is provided with a follow-up control gain correction unit that corrects with the feed-forward control gain with respect to the curvature of the target path.

本発明によれば、目標経路への追従走行中に自車両に急に加わる外乱の影響を緩和して安定した円滑な走行を維持することができる。 According to the present invention, it is possible to mitigate the influence of disturbances suddenly applied to the own vehicle during traveling following a target route and maintain stable and smooth traveling.

走行制御システムの構成図Configuration diagram of the driving control system 目標経路に対する追従走行制御の説明図Explanatory diagram of follow-up travel control for the target route 外乱による先行車両の挙動変化を示す説明図Explanatory drawing showing the behavior change of the preceding vehicle due to the disturbance 図3における先行車両の横位置変動量を示す説明図Explanatory drawing which shows the lateral position fluctuation amount of the preceding vehicle in FIG. 外乱による先行車両及び対向車両の挙動変化を示す説明図Explanatory drawing showing the behavior change of the preceding vehicle and the oncoming vehicle due to the disturbance 図5における先行車両及び対向車両の横位置変動量を示す説明図Explanatory drawing which shows the lateral position fluctuation amount of the preceding vehicle and the oncoming vehicle in FIG. 先行車両及び対向車両への外乱がない場合の挙動を示す説明図Explanatory drawing showing behavior when there is no disturbance to the preceding vehicle and the oncoming vehicle 図7における先行車両及び対向車両の横位置変動量を示す説明図Explanatory drawing which shows the lateral position fluctuation amount of the preceding vehicle and the oncoming vehicle in FIG. 走行制御処理のフローチャートFlowchart of driving control processing 目標操舵角設定処理のフローチャートFlowchart of target steering angle setting process

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1において、符号1は、自動車等の車両の走行制御システムであり、車両の自律的な自動運転を含む走行制御を実施する。この走行制御システム1は、走行制御装置100を中心として、外部環境認識装置10、測位装置20、地図情報処理装置30、エンジン制御装置40、変速機制御装置50、ブレーキ制御装置60、操舵制御装置70、警報制御装置80等が車内ネットワークを形成する通信バス150を介して互いに接続されて構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 is a travel control system for a vehicle such as an automobile, which implements travel control including autonomous automatic driving of the vehicle. The travel control system 1 is centered on the travel control device 100, and includes an external environment recognition device 10, a positioning device 20, a map information processing device 30, an engine control device 40, a transmission control device 50, a brake control device 60, and a steering control device. The 70, the alarm control device 80, and the like are connected to each other via a communication bus 150 forming an in-vehicle network.

外部環境認識装置10は、車載のカメラユニット11、ミリ波レーダやレーザレーダ等のレーダ装置12等の各種デバイスによる自車両周囲の物体の検出情報、路車間通信や車車間通信等のインフラ通信によって取得した交通情報、測位装置20で測位した自車両の位置情報、地図情報処理装置30からの地図情報等により、自車両周囲の外部環境を認識する。 The external environment recognition device 10 uses in-vehicle camera unit 11, detection information of objects around the own vehicle by various devices such as radar devices 12 such as millimeter wave radar and laser radar, and infrastructure communication such as road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication. The external environment around the own vehicle is recognized from the acquired traffic information, the position information of the own vehicle positioned by the positioning device 20, the map information from the map information processing device 30, and the like.

以下では、外部環境認識装置10における外部環境の認識処理として、カメラユニット11で撮像した画像を処理して外部環境を認識する処理を主として説明する。カメラユニット11は、例えば、同一対象物を異なる視点から撮像する2台のカメラで構成されるステレオカメラであり、CCDやCMOS等の撮像素子を有するシャッタ同期のカメラで構成されている。このカメラユニット11は、例えば、車室内上部のフロントウィンドウ内側のルームミラー近傍に2台のカメラが所定の基線長で車幅方向左右に配置されて構成されている。 Hereinafter, as the external environment recognition process in the external environment recognition device 10, a process of processing an image captured by the camera unit 11 to recognize the external environment will be mainly described. The camera unit 11 is, for example, a stereo camera composed of two cameras that image the same object from different viewpoints, and is composed of a shutter-synchronized camera having an image sensor such as a CCD or CMOS. The camera unit 11 is configured by, for example, two cameras arranged on the left and right in the vehicle width direction with a predetermined baseline length in the vicinity of the rear-view mirror inside the front window in the upper part of the vehicle interior.

ステレオカメラとしてのカメラユニット11で撮像された左右一対の画像は、例えば、ステレオマッチング処理により、左右画像の対応位置の画素ずれ量(視差)が求められ、画素ずれ量を輝度データ等に変換した距離画像が生成される。この距離画像上の点は、三角測量の原理から、自車両の車幅方向すなわち左右方向をX軸、車高方向をY軸、車長方向すなわち距離方向をZ軸とする実空間上の点に座標変換され、自車両が走行する道路の白線(車線)、障害物、自車両の前方を走行する車両等が3次元的に認識される。 For the pair of left and right images captured by the camera unit 11 as a stereo camera, for example, the amount of pixel shift (parallax) at the corresponding position of the left and right images is obtained by stereo matching processing, and the amount of pixel shift is converted into brightness data or the like. A distance image is generated. Based on the principle of triangular survey, the points on this distance image are points in real space with the vehicle width direction, that is, the left-right direction as the X-axis, the vehicle height direction as the Y-axis, and the vehicle length direction, that is, the distance direction as the Z-axis. The coordinates are converted to, and the white line (lane) of the road on which the own vehicle travels, obstacles, the vehicle traveling in front of the own vehicle, and the like are three-dimensionally recognized.

車線としての道路白線は、画像から白線の候補となる点群を抽出し、その候補点を結ぶ直線や曲線を算出することにより、認識することができる。例えば、画像上に設定された白線検出領域内において、水平方向(車幅方向)に設定した複数の探索ライン上で輝度が所定以上変化するエッジの検出を行って探索ライン毎に1組の白線開始点及び白線終了点を検出し、白線開始点と白線終了点との間の中間の領域を白線候補点として抽出する。 A road white line as a lane can be recognized by extracting a point cloud that is a candidate for a white line from an image and calculating a straight line or a curve connecting the candidate points. For example, in the white line detection area set on the image, an edge whose brightness changes by a predetermined value or more is detected on a plurality of search lines set in the horizontal direction (vehicle width direction), and one set of white lines is set for each search line. The start point and the white line end point are detected, and the region between the white line start point and the white line end point is extracted as a white line candidate point.

そして、単位時間当たりの車両移動量に基づく白線候補点の空間座標位置の時系列データを処理して左右の白線を近似するモデルを算出し、このモデルにより、白線を認識する。白線の近似モデルとしては、ハフ変換によって求めた直線成分を連結した近似モデルや、2次式等の曲線で近似したモデルを用いることができる。 Then, a model that approximates the left and right white lines is calculated by processing the time series data of the spatial coordinate positions of the white line candidate points based on the amount of vehicle movement per unit time, and the white lines are recognized by this model. As the approximate model of the white line, an approximate model in which the linear components obtained by the Hough transform are connected, or a model approximated by a curve such as a quadratic equation can be used.

測位装置20は、複数の衛星からの信号に基づいて自車位置を測位する衛星航法を主として測位を行い、衛星からの信号(電波)の捕捉状態化や電波の反射によるマルチパスの影響等で測位精度が悪化した場合には、自車両の方位と移動距離に基づいて自己位置を測位する自律航法によって測位を行う。尚、測位装置20は、路車間通信や車車間通信等のインフラ通信によって交通情報を取得する通信ユニットを一体的に備えるようにしても良い。 The positioning device 20 mainly performs positioning by satellite navigation that positions its own vehicle based on signals from a plurality of satellites, and is affected by multipath due to the capture state of signals (radio waves) from satellites and the reflection of radio waves. When the positioning accuracy deteriorates, positioning is performed by autonomous navigation in which the self-position is positioned based on the orientation and moving distance of the own vehicle. The positioning device 20 may be integrally provided with a communication unit that acquires traffic information by infrastructure communication such as road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication.

衛星航法による測位では、例えば、GPS衛星等の複数の航法衛星から送信される軌道及び時刻等に関する情報を含む信号を受信し、受信した信号に基づいて自車両の自己位置を3次元の絶対位置として測位する。また、自律航法による測位は、方位センサによって検出した自車両の進行方位と車速センサから出力される車速パルス等から算出した自車両の移動距離とに基づいて、算出位置(自車位置)の相対的な変化分としての自車位置を測位する。 In positioning by satellite navigation, for example, a signal including information on orbit and time transmitted from a plurality of navigation satellites such as GPS satellites is received, and the self-position of the own vehicle is set to a three-dimensional absolute position based on the received signal. Positioning as. In addition, positioning by autonomous navigation is relative to the calculated position (own vehicle position) based on the traveling direction of the own vehicle detected by the directional sensor and the moving distance of the own vehicle calculated from the vehicle speed pulse output from the vehicle speed sensor. Position your vehicle's position as a change.

地図情報処理装置30は、地図データベースDBを備え、測位装置20で測位した自車両の位置データから地図データベースDBの地図データ上での位置を特定して出力する。地図データベースDBには、例えば、主として車両走行の経路案内や車両の現在位置を表示する際に参照されるナビゲーション用の地図データと、この地図データよりも詳細な、自動運転を含む運転支援制御を行う際に参照される走行制御用の地図データとが保持されている。 The map information processing device 30 includes a map database DB, and identifies and outputs the position of the map database DB on the map data from the position data of the own vehicle positioned by the positioning device 20. In the map database DB, for example, map data for navigation, which is mainly referred to when displaying the route guidance of vehicle traveling and the current position of the vehicle, and driving support control including automatic driving, which is more detailed than this map data, are stored. The map data for driving control that is referred to when performing the operation is retained.

ナビゲーション用の地図データは、現在のノードに対して前のノードと次のノードとがそれぞれリンクを介して結びつけられており、各リンクには、信号機、道路標識、建築物等に関する情報が保存されている。一方、走行制御用の高精細の地図データは、ノードと次のノードとの間に、複数のデータ点を有している。このデータ点には、自車両が走行する道路の曲率、車線幅、路肩幅等の道路形状データや、道路方位角、道路白線種別、レーン数等の走行制御用データが、データの信頼度やデータ更新の日付け等の属性データと共に保持されている。 In the map data for navigation, the previous node and the next node are linked to the current node via links, and information on traffic lights, road signs, buildings, etc. is stored in each link. ing. On the other hand, the high-definition map data for travel control has a plurality of data points between one node and the next node. In this data point, road shape data such as the curvature of the road on which the own vehicle travels, lane width, road shoulder width, and driving control data such as road azimuth angle, road white line type, number of lanes, etc. are used as data reliability. It is retained together with attribute data such as the date of data update.

地図情報処理装置30は、自車両位置の測位結果と地図データとの照合を行い、その照合結果に基づく走行経路案内や交通情報を図示しない表示装置を介してドライバに提示する。また、地図情報処理装置30は、自車両が走行する道路の曲率、車線幅、路肩幅等の道路形状データや、道路方位角、道路白線種別、レーン数等の走行制御用の地図情報を通信バス150を介して送信する。尚、走行制御用の地図情報は、主として走行制御装置100に送信されるが、必要に応じて他の制御装置にも送信される。 The map information processing device 30 collates the positioning result of the position of the own vehicle with the map data, and presents the travel route guidance and traffic information based on the collation result to the driver via a display device (not shown). Further, the map information processing device 30 communicates road shape data such as the curvature, lane width, and road shoulder width of the road on which the own vehicle travels, and map information for travel control such as road azimuth angle, road white line type, and number of lanes. It is transmitted via the bus 150. The map information for travel control is mainly transmitted to the travel control device 100, but is also transmitted to other control devices as needed.

更に、地図情報処理装置30は、地図データベースDBの保守管理を行い、地図データベースDBのノード、リンク、データ点を検定して常に最新の状態に維持すると共に、データベース上にデータが存在しない領域についても新規データを作成・追加し、より詳細なデータベースを構築する。地図データベースDBのデータ更新及び新規データの追加は、測位装置20によって測位された位置データと、地図データベースDBに記憶されているデータとの照合によって行われる。 Further, the map information processing device 30 performs maintenance and management of the map database DB, tests nodes, links, and data points of the map database DB to always maintain the latest state, and also covers an area where no data exists in the database. Also create and add new data to build a more detailed database. The data update of the map database DB and the addition of new data are performed by collating the position data positioned by the positioning device 20 with the data stored in the map database DB.

エンジン制御装置40は、エンジン運転状態を検出する各種センサ類からの信号及び通信バス150を介して送信される各種制御情報に基づいて、エンジン(図示せず)の運転状態を制御する。エンジン制御装置40は、例えば、吸入空気量、スロットル開度、エンジン水温、吸気温度、空燃比、クランク角、アクセル開度、その他の車両情報に基づき、燃料噴射制御、点火時期制御、電子制御スロットル弁の開度制御等を主要とするエンジン制御を実行する。 The engine control device 40 controls the operating state of the engine (not shown) based on signals from various sensors that detect the operating state of the engine and various control information transmitted via the communication bus 150. The engine control device 40 includes fuel injection control, ignition timing control, and electronically controlled throttle based on, for example, intake air amount, throttle opening degree, engine water temperature, intake air temperature, air-fuel ratio, crank angle, accelerator opening degree, and other vehicle information. Engine control is performed mainly for valve opening control and the like.

変速機制御装置50は、変速位置や車速等を検出するセンサ類からの信号や通信バス150を介して送信される各種制御情報に基いて、自動変速機(図示せず)に供給する油圧を制御し、予め設定された変速特性に従って自動変速機を制御する。 The transmission control device 50 supplies the oil pressure to the automatic transmission (not shown) based on signals from sensors that detect the shift position, vehicle speed, etc. and various control information transmitted via the communication bus 150. It controls and controls the automatic transmission according to preset shifting characteristics.

ブレーキ制御装置60は、例えば、ブレーキスイッチ、4輪の車輪速、ハンドル角、ヨーレート、その他の車両情報に基づき、4輪のブレーキ装置(図示せず)をドライバのブレーキ操作とは独立して制御する。また、ブレーキ制御装置60は、各輪のブレーキ力に基づいて各輪のブレーキ液圧を算出して、アンチロック・ブレーキ・システムや横すべり防止制御等を行う。 The brake control device 60 controls the four-wheel brake device (not shown) independently of the driver's brake operation, based on, for example, a brake switch, four-wheel wheel speed, steering wheel angle, yaw rate, and other vehicle information. do. Further, the brake control device 60 calculates the brake fluid pressure of each wheel based on the braking force of each wheel, and performs anti-lock braking system, side slip prevention control, and the like.

操舵制御装置70は、例えば、車速、ドライバの操舵トルク、ハンドル角、ヨーレート、その他の車両情報に基づいて、操舵系に設けた電動パワーステアリングモータ(図示せず)による操舵トルクを制御する。後述するように、電動パワーステアリングモータを介した操舵制御においては、自車両を目標経路に追従して自動走行させる場合、所定の前方位置で加わると予想される外乱に対して、操舵制御の制御ゲインが予め調整される。 The steering control device 70 controls the steering torque by an electric power steering motor (not shown) provided in the steering system based on, for example, vehicle speed, driver steering torque, steering wheel angle, yaw rate, and other vehicle information. As will be described later, in the steering control via the electric power steering motor, when the own vehicle is automatically driven following the target path, the steering control is controlled against the disturbance expected to be applied at a predetermined forward position. The gain is adjusted in advance.

警報制御装置80は、車両の各種装置に異常が生じた場合、警報を発生する装置であり、例えば、モニタ、ディスプレイ、アラームランプ等の視覚的な出力と、スピーカ・ブザー等の聴覚的な出力との少なくとも一方を用いて、警告・報知を行う。また、ドライバの操作により自動運転を含む運転支援制御の休止時には、現在の運転状態をドライバに報知する。 The alarm control device 80 is a device that generates an alarm when an abnormality occurs in various devices of the vehicle. For example, a visual output of a monitor, a display, an alarm lamp, or the like, and an auditory output of a speaker, a buzzer, or the like. Warning / notification is given using at least one of. In addition, when the driving support control including automatic driving is suspended by the driver's operation, the current driving state is notified to the driver.

次に、走行制御システム1の中心となる走行制御装置100について説明する。走行制御装置100は、外部環境認識装置10による外部環境の認識結果、測位装置20及び地図情報処理装置30からの自車位置情報や交通情報に基づいて、自車両が走行する目標経路を生成し、この目標経路に沿って追従走行するよう、エンジン制御装置40、変速機制御装置50、ブレーキ制御装置60、及び操舵制御装置70を介した走行制御を実行する。 Next, the travel control device 100, which is the core of the travel control system 1, will be described. The travel control device 100 generates a target route on which the own vehicle travels based on the recognition result of the external environment by the external environment recognition device 10, the own vehicle position information and the traffic information from the positioning device 20 and the map information processing device 30. , The traveling control is executed via the engine control device 40, the transmission control device 50, the brake control device 60, and the steering control device 70 so as to follow the traveling along the target path.

この目標経路への追従走行制御においては、走行制御装置100は、自車両前方の他車両の走行状態の変化から自車両前方で発生している外乱の状態を判断し、これから自車両に加わるであろう外乱を予測する。そして、自車両への急激な外乱が予測される場合、自車両の進行軌跡を目標経路に追従させる操舵量の制御ゲインを予め補正しておき、予測される外乱に応じて目標経路への追従性を調整する。 In the follow-up travel control to the target route, the travel control device 100 determines the state of the disturbance occurring in front of the own vehicle from the change in the traveling state of the other vehicle in front of the own vehicle, and will join the own vehicle from now on. Predict possible disturbances. Then, when a sudden disturbance to the own vehicle is predicted, the control gain of the steering amount for following the traveling locus of the own vehicle to the target path is corrected in advance, and the following to the target path is followed according to the predicted disturbance. Adjust the sex.

自車両前方の他車両としては、自車両の走行車線を同一方向に走行する前方の先行車両を主として、先行車両の挙動を監視することで自車両に加わる外乱を予測する。また、先行車両が検出されない場合であっても、自車両の走行車線に隣接する対向車線を自車両に向かって走行してくる対向車両が前方に存在する場合には、対向車両の挙動を監視することにより、これから自車両に加わる外乱を予測することができる。 As other vehicles in front of the own vehicle, the disturbance to the own vehicle is predicted by monitoring the behavior of the preceding vehicle, mainly the preceding vehicle in front of the vehicle traveling in the same direction in the driving lane of the own vehicle. Even if the preceding vehicle is not detected, the behavior of the oncoming vehicle is monitored if there is an oncoming vehicle in front of the oncoming vehicle traveling in the oncoming lane adjacent to the driving lane of the own vehicle toward the own vehicle. By doing so, it is possible to predict the disturbance that will be applied to the own vehicle from now on.

このため、走行制御装置100は、目標経路への追従走行制御に係る機能部として、目標経路生成部101、目標操舵角設定部102、外乱予測部103、追従制御ゲイン補正部104、制御部105を備えている。これらの機能部により、これから自車両に加わる外乱に備えて自車両の走行状態を予め調整しておき、実際に自車両に外乱が加わったときの影響を緩和して安定した円滑な走行を維持することが可能となる。 Therefore, the travel control device 100 has a target route generation unit 101, a target steering angle setting unit 102, a disturbance prediction unit 103, a follow-up control gain correction unit 104, and a control unit 105 as functional units related to follow-up travel control to the target route. It has. With these functional parts, the running condition of the own vehicle is adjusted in advance in preparation for the disturbance that will be applied to the own vehicle in the future, and the influence when the disturbance is actually applied to the own vehicle is mitigated to maintain stable and smooth running. It becomes possible to do.

詳細には、目標経路生成部101は、外部環境認識装置10による外部環境の認識結果や高精細の地図データに基づいて、自車両の追従走行の対象となる目標点の軌跡を算出し、この目標点の軌跡を目標経路として設定する。追従走行の対象となる目標点は、例えば、図2に示すように、車線区画線としての左右の白線の道路幅方向の車線中央位置に設定され、自車両の走行位置が車線中央となるように制御される。 Specifically, the target route generation unit 101 calculates the trajectory of the target point to be followed by the own vehicle based on the recognition result of the external environment by the external environment recognition device 10 and the high-definition map data. The locus of the target point is set as the target route. As shown in FIG. 2, the target point to be followed is set at the center position of the left and right white lines as the lane marking line in the road width direction so that the traveling position of the own vehicle is in the center of the lane. Is controlled by.

ここでは、カメラユニット11の撮像画像から認識される左右白線の道路幅方向の中央位置を目標点とする経路を、2次の近似曲線で同定して目標経路とする例について説明する。白線情報に基づく目標経路を生成する場合、画像上で検出された白線の候補点は、それぞれ画像座標系に対して、実空間の座標系に写像される。この画像上の白線候補点は、例えば、手前側の約7〜8mから遠方側の100m位までの候補点であり、これらの全ての白線候補点が実空間に写像される。 Here, an example will be described in which a route whose target point is the center position of the left and right white lines recognized from the captured image of the camera unit 11 in the road width direction is identified by a quadratic approximate curve and used as the target route. When the target path based on the white line information is generated, the candidate points of the white line detected on the image are mapped to the coordinate system in the real space with respect to the image coordinate system. The white line candidate points on this image are, for example, candidate points from about 7 to 8 m on the front side to about 100 m on the distant side, and all these white line candidate points are mapped in the real space.

そして、画像上で検出できた白線候補点と、自車両の移動量に基づいて推定した過去の白線データとを合わせ、それらのデータ点群に対して、例えば最小二乗法を適用して2次曲線で表現した白線候補点の軌跡を求める。この白線候補点の軌跡は、左右の白線に対応して左右の曲線として求められ、以下の(1)式で示すように、左右の曲線から求められる中央位置の軌跡を目標経路とする。
X=A・Z2+B・Z+C …(1)
Then, the white line candidate points detected on the image and the past white line data estimated based on the movement amount of the own vehicle are combined, and for those data point groups, for example, the least squares method is applied to the second order. Find the locus of white line candidate points represented by a curve. The locus of the white line candidate points is obtained as a left and right curve corresponding to the left and right white lines, and as shown by the following equation (1), the locus at the center position obtained from the left and right curves is used as the target path.
X = A ・ Z 2 + B ・ Z + C… (1)

ここで、(1)式において、係数A,B,Cは目標経路を構成する経路成分を表している。係数Aは目標経路の曲率成分を表し、係数Bは自車両に対する目標経路のヨー角成分(自車両の前後方向軸と目標経路(接線)との間の角度成分)、係数Cは自車両に対する目標経路の横方向(X軸方向)の位置成分(横位置成分)を表している。 Here, in the equation (1), the coefficients A, B, and C represent the route components constituting the target route. The coefficient A represents the curvature component of the target path, the coefficient B is the yaw angle component of the target path with respect to the own vehicle (the angle component between the front-rear axis of the own vehicle and the target path (tangent line)), and the coefficient C is with respect to the own vehicle. It represents a position component (horizontal position component) in the lateral direction (X-axis direction) of the target path.

目標操舵角設定部102は、自車両の車幅方向の中心位置を目標経路上の目標点に一致させる追従制御の目標操舵角αrefを設定する。目標経路への目標操舵角αrefは、以下の(2)式に示すように、目標経路の曲率κに対応して経路をトレースするためのフィードフォワード(FF)制御の操舵角αffと、目標経路に対する自車両の横位置偏差及び目標経路に対する自車両のヨー角偏差を解消するためのフィードバック制御の操舵角αfbとを合算して算出される。
αref=αff+αfb …(2)
The target steering angle setting unit 102 sets the target steering angle αref of the follow-up control that matches the center position of the own vehicle in the vehicle width direction with the target point on the target path. As shown in the following equation (2), the target steering angle αref to the target path is the feedback (FF) controlled steering angle αff for tracing the path corresponding to the curvature κ of the target path and the target path. It is calculated by adding up the lateral position deviation of the own vehicle and the steering angle αfb of the feedback control for eliminating the yaw angle deviation of the own vehicle with respect to the target route.
αref = αff + αfb… (2)

詳細には、フィードフォワード制御の操舵角αffは、例えば、以下の(3)式により、目標経路の曲率κに、所定の係数Gff,Dhを乗算して算出される。
αff=Dh・Gff・κ …(3)
Specifically, the steering angle αff of the feedforward control is calculated by multiplying the curvature κ of the target path by predetermined coefficients Gff and Dh, for example, by the following equation (3).
αff = Dh ・ Gff ・ κ… (3)

(3)式における曲率κは、例えば、図2に示すように、(1)式で示す2次式で目標経路を近似した場合、係数Aの値を適用して求めることができる。(3)式における係数Gffは、フィードフォワード制御におけるゲインであり、予め実験やシミュレーション等によって曲率κに応じた最適なゲインを求めてマップを作成しておき、このマップを参照して設定される。 For example, as shown in FIG. 2, the curvature κ in the equation (3) can be obtained by applying the value of the coefficient A when the target path is approximated by the quadratic equation shown in the equation (1). The coefficient Gff in Eq. (3) is the gain in feedforward control, and a map is created in advance by obtaining the optimum gain according to the curvature κ by experiments, simulations, etc., and is set with reference to this map. ..

また、(3)式における係数Dhは、追従制御ゲイン補正部104で設定される補正係数であり、通常はDh=1.0に設定され、ゲインGffがマップ値で設定される。後述するように、所定時間後に自車両に外乱が加わると予想される場合には、Dh>1.0或いはDh<1.0に設定され、マップ設定のゲインGffが補正されて目標経路への追従性すなわち自車両の進行軌跡の目標経路への収束性が調整される。 Further, the coefficient Dh in the equation (3) is a correction coefficient set by the follow-up control gain correction unit 104, and is usually set to Dh = 1.0, and the gain Gff is set by the map value. As will be described later, when it is expected that a disturbance will be applied to the own vehicle after a predetermined time, Dh> 1.0 or Dh <1.0 is set, and the gain Gff of the map setting is corrected to the target route. The followability, that is, the convergence of the traveling locus of the own vehicle to the target path is adjusted.

一方、フィードバック制御の操舵角αfbは、以下の(4−1)〜(4−4)式に示すように、現在の操舵角で進行したときの所定距離ZLにおける自車両の目標経路に対する横位置偏差δ'(図2参照)に対する比例制御項αp、自車両の目標経路に対する横位置偏差δ(図2参照)の積分制御項αi、自車両の目標経路に対するヨー角偏差θy(図2参照)に対する比例制御項αy、自車両の目標経路に対するヨー角偏差θyの微分制御項αrを含む操舵角であり、以下の(5)式に示すように、これらの制御項αp,αi,αy,αrを合算した操舵角として設定される。
αp=Gp・δ' …(4−1)
αi=Gi・∫δdt …(4−2)
αy=Gy・θy …(4−3)
αr=Gr・dθy/dt …(4−4)
αfb=αp+αi+αy+αr
=Gp・δ'+Gi・∫δdt+Gy・θy+Gr・dθy/dt …(5)
但し、Gp:横位置偏差に対する比例ゲイン
Gi:横位置偏差に対する積分ゲイン
Gy:ヨー角偏差に対する比例ゲイン
Gr:ヨー角偏差に対する微分ゲイン
On the other hand, the steering angle αfb of the feedback control is a lateral position with respect to the target path of the own vehicle at a predetermined distance ZL when traveling at the current steering angle, as shown in the following equations (4-1) to (4-4). Proportional control term αp for deviation δ'(see FIG. 2), integral control term αi for lateral position deviation δ (see FIG. 2) with respect to the target path of the own vehicle, yaw angle deviation θy with respect to the target path of the own vehicle (see FIG. 2) It is a steering angle including the proportional control term αy with respect to and the differential control term αr of the yaw angle deviation θy with respect to the target path of the own vehicle, and as shown in the following equation (5), these control terms αp, αi, αy, αr. Is set as the total steering angle.
αp = Gp ・ δ'… (4-1)
αi = Gi ・ ∫δdt… (4-2)
αy = Gy ・ θy… (4-3)
αr = Gr · dθy / dt… (4-4)
αfb = αp + αi + αy + αr
= Gp ・ δ'+ Gi ・ ∫δdt + Gy ・ θy + Gr ・ dθy / dt… (5)
However, Gp: proportional gain with respect to lateral position deviation
Gi: Integral gain for lateral deviation
Gy: Proportional gain for yaw angle deviation
Gr: Derivative gain for yaw angle deviation

ここで、(4−1)式に示す比例制御項αpは、目標経路と自車両との横位置の偏差に比例して、偏差を0にするための制御項である。この比例制御項αpは、横位置偏差δ'に比例ゲインGpを乗算して算出される。 Here, the proportional control term αp shown in the equation (4-1) is a control term for making the deviation 0 in proportion to the deviation of the lateral position between the target route and the own vehicle. This proportional control term αp is calculated by multiplying the lateral position deviation δ'by the proportional gain Gp.

横位置偏差δ'は、現在の操舵角で進行したときの所定の距離における自車両の横位置を、車速、車両固有のスタビリティファクタ、ホイールベース、ステアリングギヤレシオ等から推定(或いはセンサによって検出した自車両のヨーレートから算出)し、この自車両の推定横位置と前方の目標経路の横位置との偏差として求めることができる。目標経路の横位置は、例えば、(1)式で示す2次式で目標経路を近似した場合、係数Cの値を適用して求めることができる。 The lateral position deviation δ'is estimated (or detected by a sensor) from the vehicle speed, the stability factor peculiar to the vehicle, the wheelbase, the steering gear ratio, etc., of the lateral position of the own vehicle at a predetermined distance when traveling at the current steering angle. It can be calculated from the yaw rate of the own vehicle) and obtained as the deviation between the estimated lateral position of the own vehicle and the lateral position of the target route ahead. The horizontal position of the target route can be obtained by applying the value of the coefficient C, for example, when the target route is approximated by the quadratic equation shown in the equation (1).

尚、比例制御項αpは、追従対象の種別や走行速度等の条件に応じて、現在の自車両の目標経路に対する横位置偏差δに比例する制御項としても良く、また、横位置偏差δに比例する制御量と横位置偏差δ'に比例する制御量との両方を含む制御項としても良い。 The proportional control term αp may be a control term proportional to the lateral position deviation δ with respect to the current target route of the own vehicle according to conditions such as the type of the tracking target and the traveling speed, and the lateral position deviation δ. It may be a control term including both a proportional control amount and a control amount proportional to the lateral position deviation δ'.

(4−2)式に示す積分制御項αiは、比例制御の出力と目標値との間に定常的に発生する偏差や、横風或いは路面の横断勾配(カント)等の外乱によって目標値との間に発生する偏差を補償するものであり、自車両が目標経路に対してオフセットして走行することを防止する。この積分制御項αiは、横位置偏差δを積分した積分値に、所定の積分ゲインGiを乗算して算出される。 The integral control term αi shown in Eq. (4-2) is different from the target value due to the deviation that constantly occurs between the output of proportional control and the target value, and the disturbance such as crosswind or cross slope (cant) of the road surface. It compensates for the deviation that occurs between them, and prevents the own vehicle from traveling at an offset with respect to the target route. This integral control term αi is calculated by multiplying the integral value obtained by integrating the lateral position deviation δ by a predetermined integral gain Gi.

(4−3)式に示す比例制御項αyは、自車両のヨー角を目標経路に沿ったヨー角にフィードバック制御するための制御項であり、ヨー角偏差θyに比例ゲインGyを乗算して算出される。ヨー角偏差θyは、例えば、(1)式で示す2次式で目標経路を近似した場合、係数Bの値を適用して求めることができる。また、(4−4)式に示す微分制御項αrは、自車両のヨー角を目標経路に沿ったヨー角に応答性良く収束させるための制御項であり、ヨー角偏差θyに微分ゲインGrを乗算して算出される。 The proportional control term αy shown in Eq. (4-3) is a control term for feedback-controlling the yaw angle of the own vehicle to the yaw angle along the target path, and is obtained by multiplying the yaw angle deviation θy by the proportional gain Gy. Calculated. The yaw angle deviation θy can be obtained by applying the value of the coefficient B, for example, when the target path is approximated by the quadratic equation shown in Eq. (1). Further, the differential control term αr shown in Eq. (4-4) is a control term for converging the yaw angle of the own vehicle to the yaw angle along the target path with good responsiveness, and the differential gain Gr is set to the yaw angle deviation θy. Is calculated by multiplying.

外乱予測部103は、自車両前方を走行する先行車両や対向車線を走行する対向車両等の自車両前方の他車両の挙動変化から、横風や道路の轍等による自車両前方の外乱の状態を推定して、これから自車両に加わるであろう外乱を予測する。先行車両や対向車両の挙動変化としては、車線幅方向の横位置の変動量を検出する。 The disturbance prediction unit 103 determines the state of disturbance in front of the own vehicle due to crosswinds, road ruts, etc., based on changes in the behavior of other vehicles in front of the own vehicle, such as a preceding vehicle traveling in front of the own vehicle and an oncoming vehicle traveling in the oncoming lane. Estimate and predict the disturbance that will be added to your vehicle. As a change in the behavior of the preceding vehicle or the oncoming vehicle, the amount of change in the lateral position in the lane width direction is detected.

先行車両や対向車両の横位置は、自車両の目標経路に対する横位置と同様、カメラユニット11で撮像した画像に基づいて算出することができ、例えば、車線中央位置に対する偏差として算出する。そして、先行車両や対向車両の車線中央位置に対する偏差を所定時間に渡ってサンプリングし、得られた時系列データの平均値に対する横位置の変化量を横位置変動量として算出する。 The lateral position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle can be calculated based on the image captured by the camera unit 11 as well as the lateral position of the own vehicle with respect to the target route, and is calculated as, for example, a deviation from the center position of the lane. Then, the deviation of the preceding vehicle or the oncoming vehicle with respect to the center position of the lane is sampled over a predetermined time, and the amount of change in the lateral position with respect to the average value of the obtained time series data is calculated as the amount of lateral position variation.

外乱予測部103は、自車両の横位置変動量に対して前方の他車両の横位置変動量が所定の設定値以上に乖離しており、且つ他車両の横位置変動量が所定の閾値を超えた場合、自車両前方で横風や道路の轍等による急な外乱が発生していると判断する。そして、所定時間後に該当位置を自車両が通過するときに自車両に急激に外乱が作用すると予測して、目標操舵角αrefの制御ゲインを補正する指示を、追従制御ゲイン補正部104に出力する。 In the disturbance prediction unit 103, the lateral position fluctuation amount of the other vehicle in front deviates from the lateral position fluctuation amount of the own vehicle by more than a predetermined set value, and the lateral position fluctuation amount of the other vehicle sets a predetermined threshold value. If it exceeds the limit, it is judged that a sudden disturbance due to a crosswind or a rut on the road has occurred in front of the vehicle. Then, it predicts that a disturbance will suddenly act on the own vehicle when the own vehicle passes the corresponding position after a predetermined time, and outputs an instruction to correct the control gain of the target steering angle αref to the follow-up control gain correction unit 104. ..

ここで、図3に示すように、道路RDに沿って所定の間隔で隣接する建築物D1,D2の間を吹き抜ける横風Wによる外乱を例に取って説明する。図3は、自車両CR1の走行車線P1に隣接する対向車線P2に対向車両は検出されず、走行車線P1の自車両CR1前方に先行車両CR2のみが検出されている状況を例示している。 Here, as shown in FIG. 3, a disturbance caused by a crosswind W that blows through between adjacent buildings D1 and D2 along the road RD at predetermined intervals will be described as an example. FIG. 3 illustrates a situation in which an oncoming vehicle is not detected in the oncoming lane P2 adjacent to the traveling lane P1 of the own vehicle CR1 and only the preceding vehicle CR2 is detected in front of the own vehicle CR1 in the traveling lane P1.

このような状況において、先行車両CR2が建築物D1の側方から建築物D2との間を通過すると、横風Wを受けてふらつき、車線内の横位置が変動する。この先行車両CR2の横位置変動量Δδ2は、図4に示すように、建築物D1と建築物D2との間を通過する時間帯で最大となり、その後、元の横位置に向かって収束していく。 In such a situation, when the preceding vehicle CR2 passes between the side of the building D1 and the building D2, it staggers due to the crosswind W and the lateral position in the lane fluctuates. As shown in FIG. 4, the lateral position fluctuation amount Δδ2 of the preceding vehicle CR2 becomes maximum in the time zone when passing between the building D1 and the building D2, and then converges toward the original lateral position. go.

従って、外乱予測部103は、先行車両CR2の横位置変動量Δδ2を監視し、また自車両の横位置変動量と比較することにより、自車両前方で急に発生する外乱の状態を推定し、所定時間後に自車両に作用する外乱を予測することができる。自車両前方に道路の轍がある場合も、同様に先行車両CR2の横位置の変動によって外乱の発生を推定することができるが、道路の轍による横位置の変動は、横風による横位置の変動に対して変動している時間が比較的長くなる。 Therefore, the disturbance prediction unit 103 monitors the lateral position fluctuation amount Δδ2 of the preceding vehicle CR2 and compares it with the lateral position fluctuation amount of the own vehicle to estimate the state of the disturbance that suddenly occurs in front of the own vehicle. It is possible to predict the disturbance acting on the own vehicle after a predetermined time. Even if there is a road rut in front of the own vehicle, it is possible to estimate the occurrence of disturbance by the lateral position change of the preceding vehicle CR2, but the lateral position change due to the road rut is the lateral position change due to the crosswind. The time it fluctuates is relatively long.

また、図5は、走行車線P1に先行車両CR2が検出されると共に、対向車線P2に対向車両CR3が検出され、先行車両CR2と対向車両CR3とがほぼ同時期に建築物D1と建築物D2との間を通過するような状況を示している。図5においては、対向車両の側から横風Wが吹き込むため、先行車両CR2と対向車両CR3とが横風Wの影響を同時に受けて同一方向に横位置が変動する。 Further, in FIG. 5, the preceding vehicle CR2 is detected in the traveling lane P1, the oncoming vehicle CR3 is detected in the oncoming lane P2, and the preceding vehicle CR2 and the oncoming vehicle CR3 are detected in the building D1 and the building D2 at about the same time. It shows a situation that passes between and. In FIG. 5, since the crosswind W is blown from the side of the oncoming vehicle, the preceding vehicle CR2 and the oncoming vehicle CR3 are simultaneously affected by the crosswind W, and the lateral positions change in the same direction.

この場合、図6に示すように、先行車両CR2の横位置変動量Δδ2は、対向車両CR3の横位置変動量Δδ3に対して若干小さくなるが、ほぼ同時期に同様の挙動変化が発生する。従って、外乱予測部103は、先行車両CR2と対向車両CR3とが同一方向からの横風等による外乱を受けており、所定の前方位置で自車両にも外乱が作用すると予測することができる。しかも、先行車両のみの場合に比較して、先行車両と対向車両との双方の挙動変化から外乱を判断するため、より信頼性高く外乱を予測することができる。 In this case, as shown in FIG. 6, the lateral position fluctuation amount Δδ2 of the preceding vehicle CR2 is slightly smaller than the lateral position fluctuation amount Δδ3 of the oncoming vehicle CR3, but the same behavior change occurs at about the same time. Therefore, the disturbance prediction unit 103 can predict that the preceding vehicle CR2 and the oncoming vehicle CR3 are subject to disturbance due to crosswinds or the like from the same direction, and that the disturbance also acts on the own vehicle at a predetermined forward position. Moreover, since the disturbance is determined from the behavior change of both the preceding vehicle and the oncoming vehicle as compared with the case of only the preceding vehicle, the disturbance can be predicted with higher reliability.

尚、先行車両と対向車両との横位置の変動方向が異なる場合や、先行車両の横位置が変動しても対向車両の横位置は変動しない場合には、横風以外の外乱、例えば自車両が走行する車線側の道路の轍等に起因する外乱と推測することができる。また、先行車両の横位置は変動せず、対向車両の横位置が変動する場合には、先行車両と対向車両との位置関係や変動方向、自車両前方の走行環境等の要因を考慮して自車両の走行に影響のある外乱か否かを判断することができる。 If the lateral position of the preceding vehicle and the oncoming vehicle change in different directions, or if the lateral position of the oncoming vehicle does not change even if the lateral position of the preceding vehicle changes, a disturbance other than the crosswind, for example, the own vehicle It can be inferred that the disturbance is caused by ruts on the road on the side of the driving lane. In addition, the lateral position of the preceding vehicle does not change, and if the lateral position of the oncoming vehicle fluctuates, factors such as the positional relationship between the preceding vehicle and the oncoming vehicle, the direction of fluctuation, and the driving environment in front of the own vehicle are taken into consideration. It is possible to determine whether or not the disturbance affects the running of the own vehicle.

一方、図7に示すように、走行車線P1に先行車両CR2が検出され、対向車線P2に対向車両CR3が検出されているが、道路RDの側方に建築物D3が連続的に配置されており、建築物D1と建築物D2との間のような隙間からの横風Wが発生しない場合には、先行車両CR2も対向車両CR3も特に異常がなければふらつくことはない。すなわち、図8に示すように、先行車両CR2の横位置変動量Δδ2及び対向車両CR3の横位置変動量Δδ3は、若干の変動はあるものの、通常走行の範囲内となる。 On the other hand, as shown in FIG. 7, the preceding vehicle CR2 is detected in the traveling lane P1 and the oncoming vehicle CR3 is detected in the oncoming lane P2, but the building D3 is continuously arranged on the side of the road RD. When the crosswind W does not occur from the gap between the building D1 and the building D2, neither the preceding vehicle CR2 nor the oncoming vehicle CR3 sways unless there is a particular abnormality. That is, as shown in FIG. 8, the lateral position fluctuation amount Δδ2 of the preceding vehicle CR2 and the lateral position fluctuation amount Δδ3 of the oncoming vehicle CR3 are within the range of normal traveling, although there are some fluctuations.

このように外乱予測部103は、先行車両や対向車両等の自車両前方の他車両の挙動変化を監視することにより、何れかの車両のドライバ操作か横風等の外乱かを判別することができる。本実施の形態においては、外乱予測部103は、他車両の横位置変動量が自車両の横位置変動量から設定値以上乖離して所定の閾値を超えたとき、自車両前方に、走行性に影響を与える外乱が発生していると判断する。そして、自車両前方の外乱に対処するため、目標操舵角αrefの制御ゲインを補正する指示を追従制御ゲイン補正部104に出力する。 In this way, the disturbance prediction unit 103 can determine whether it is a driver operation of any vehicle or a disturbance such as a crosswind by monitoring a change in the behavior of another vehicle in front of the own vehicle such as a preceding vehicle or an oncoming vehicle. .. In the present embodiment, when the lateral position fluctuation amount of the other vehicle deviates from the lateral position fluctuation amount of the own vehicle by a set value or more and exceeds a predetermined threshold value, the disturbance prediction unit 103 runs in front of the own vehicle. It is judged that a disturbance that affects the is occurring. Then, in order to deal with the disturbance in front of the own vehicle, an instruction for correcting the control gain of the target steering angle αref is output to the follow-up control gain correction unit 104.

この場合、外部環境認識装置10による自車両外部の走行環境の認識結果と他車両の横位置変動量とから積雪等による轍を起因とする外乱であると判断される場合には、横風による外乱のように目標操舵角αrefの制御ゲインを目標経路への追従性を強める方向には補正せず、目標経路への追従性を弱める方向に補正する。これにより、轍との干渉を回避して轍に倣って自車両を走行させること可能となる。 In this case, if it is determined from the recognition result of the driving environment outside the own vehicle by the external environment recognition device 10 and the amount of lateral position fluctuation of the other vehicle that the disturbance is caused by ruts due to snowfall or the like, the disturbance due to the crosswind As shown above, the control gain of the target steering angle αref is not corrected in the direction of strengthening the followability to the target path, but is corrected in the direction of weakening the followability to the target path. As a result, it is possible to avoid interference with the ruts and run the own vehicle following the ruts.

本実施の形態においては、横位置変動量に対する外乱判定の閾値を、認識される車両の高さに応じて設定し、例えば、車高の高い車両に対する外乱判定の閾値δHと車高の低い車両に対する外乱判定の閾値δLとの2段階に設定する。通常、車高の高い車両ほど外乱の影響を受けやすいため、δH>δLに設定する。車高の高低は、設定値よりも高いHと設定値よりも低いLの2段階に区分しても良いが、自車両との相対的な高さの比較により、H(高い)とL(低い)とを区分するようにしても良い。 In the present embodiment, the threshold value of the disturbance determination for the lateral position fluctuation amount is set according to the height of the recognized vehicle, for example, the threshold value δH of the disturbance determination for the vehicle having a high vehicle height and the vehicle having a low vehicle height. It is set in two stages with the threshold value δL for determining the disturbance. Normally, the taller the vehicle, the more susceptible it is to disturbances, so set δH> δL. The height of the vehicle may be divided into two stages, H, which is higher than the set value, and L, which is lower than the set value. However, by comparing the relative height with the own vehicle, H (high) and L ( It may be divided into (low) and.

追従制御ゲイン補正部104は、外乱予測部103で所定時間後に自車両に外乱が加わると予測され、目標操舵角αrefの制御ゲインの補正を指示された場合、目標操舵角αrefの制御ゲインを補正する。本実施の形態においては、目標操舵角αrefの制御ゲインとして、目標経路の曲率に対するフィードフォワード制御のゲインGffを補正する。このため、追従制御ゲイン補正部104は、前述の(3)式における補正係数DhをDh>1.0或いはDh<1.0に設定して目標操舵角設定部102に出力し、マップ設定のゲインGffを補正する。 The follow-up control gain correction unit 104 corrects the control gain of the target steering angle αref when the disturbance prediction unit 103 predicts that the disturbance will be applied to the own vehicle after a predetermined time and is instructed to correct the control gain of the target steering angle αref. do. In the present embodiment, the gain Gff of the feedforward control with respect to the curvature of the target path is corrected as the control gain of the target steering angle αref. Therefore, the follow-up control gain correction unit 104 sets the correction coefficient Dh in the above equation (3) to Dh> 1.0 or Dh <1.0 and outputs it to the target steering angle setting unit 102 to set the map. Correct the gain Gff.

尚、本実施の形態においては、目標操舵角αrefの制御ゲインとして、フィードフォワード制御の操舵角αffにおけるゲインGffを補正対象としているが、フィードバック制御の操舵角αfbにおける各ゲインGp,Gi,Gy,Grも適宜補正するようにしても良い。例えば、フィードフォワード制御のゲインGffを補正すると共に、目標経路に対するヨー角偏差θyの微分ゲインを予め補正しておき、外乱作用時に目標経路への追従応答性を調整するようにしても良い。 In the present embodiment, the gain Gff at the steering angle αff of the feedforward control is corrected as the control gain of the target steering angle αref, but the gains Gp, Gi, Gy at the steering angle αfb of the feedback control are corrected. Gr may also be corrected as appropriate. For example, the gain Gff of the feedforward control may be corrected, and the differential gain of the yaw angle deviation θy with respect to the target path may be corrected in advance to adjust the follow-up response to the target path at the time of disturbance.

制御部105は、目標操舵角設定部102で設定した目標操舵角αrefと操舵角センサ等によって検出した実舵角αrとの偏差Δα(Δα=αref−αr)を算出し、以下の(6−1),(6−2),(6−3)式に示すように、比例制御操舵トルクTp、微分制御操舵トルクTd、積分制御操舵トルクTiを算出する。
Tp=Kp・Δα …(6−1)
Td=Kd・dΔα/dt …(6−2)
Ti=Ki・∫Δαdt …(6−3)
The control unit 105 calculates the deviation Δα (Δα = αref−αr) between the target steering angle αref set by the target steering angle setting unit 102 and the actual steering angle αr detected by the steering angle sensor or the like, and calculates the following (6-−). As shown in the equations 1), (6-2), and (6-3), the proportional control steering torque Tp, the differential control steering torque Td, and the integral control steering torque Ti are calculated.
Tp = Kp · Δα… (6-1)
Td = Kd · dΔα / dt… (6-2)
Ti = Ki ・ ∫Δαdt… (6-3)

そして、以下の(7)式に示すように、これらの操舵トルクTp,Td,Tiを合算し、舵角偏差Δαに基づくフィードバック制御によって実操舵角αrを目標操舵角αrefに一致させるための目標操舵トルクTfbを算出する。この目標操舵トルクTfbは、操舵制御装置70に出力されて電動パワーステアリングモータの電流制御として実行され、ドライバのハンドル操作によるオーバーライドがない場合、予め実験やシミュレーション等によって最適に設定された比例ゲインKp、微分ゲインKd、及び積分ゲインKiによるPID制御で電動パワーステアリングモータの駆動電流が制御される。
Tfb=Tp+Ti+Td
=Kp・Δα+Kd・dΔα/dt+Ki・∫Δαdt …(7)
Then, as shown in the following equation (7), these steering torques Tp, Td, and Ti are added up, and the target for matching the actual steering angle αr with the target steering angle αref by feedback control based on the steering angle deviation Δα. Calculate the steering torque Tfb. This target steering torque Tfb is output to the steering control device 70 and executed as current control of the electric power steering motor. If there is no override by the driver's steering wheel operation, the proportional gain Kp optimally set in advance by experiments or simulations is performed. , The differential gain Kd, and the integrated gain Ki control the drive current of the electric power steering motor by PID control.
Tfb = Tp + Ti + Td
= Kp ・ Δα + Kd ・ dΔα / dt + Ki ・ ∫Δαdt… (7)

このとき、先行車両と対向車両との双方又は一方の走行状態の変動に基づいて所定の前方位置で自車両に外乱が作用すると予測されている場合には、該当位置に達する前に、目標操舵角αrefの制御ゲインが前もって補正されているため、実際に外乱が加わったときの車両挙動への影響を低減することができ、安定した走行を実現することができる。 At this time, if it is predicted that a disturbance will act on the own vehicle at a predetermined forward position based on the fluctuation of the traveling state of both or one of the preceding vehicle and the oncoming vehicle, the target steering is performed before reaching the corresponding position. Since the control gain of the angle αref is corrected in advance, it is possible to reduce the influence on the vehicle behavior when a disturbance is actually applied, and it is possible to realize stable driving.

次に、以上の各機能部による走行制御のプログラム処理について、図9,図10に示すフローチャートを用いて説明する。図9のフローチャートに示す走行制御処理は、走行制御のメイン処理であり、図10のフローチャートに示す目標操舵角設定処理は、走行制御処理におけるサブ処理である。 Next, the running control program processing by each of the above functional units will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 9 and 10. The travel control process shown in the flowchart of FIG. 9 is the main process of travel control, and the target steering angle setting process shown in the flowchart of FIG. 10 is a sub-process in the travel control process.

走行制御装置100は、走行制御のメイン処理の最初のステップS1において、外部環境認識装置10による外部環境の認識結果を読み込み、自車両前方に先行車両が有るか否か(検出されているか否か)を調べる。そして、先行車両無しの場合、ステップS2以降の処理へ進み、先行車両有りの場合には、ステップS10以降の処理に進む。 The travel control device 100 reads the recognition result of the external environment by the external environment recognition device 10 in the first step S1 of the main process of the travel control, and whether or not there is a preceding vehicle in front of the own vehicle (whether or not it is detected). ). Then, when there is no preceding vehicle, the process proceeds to the process after step S2, and when there is a preceding vehicle, the process proceeds to the process after step S10.

先行車両無しの場合、ステップS2では、更に、対向車両が有るか否かを調べ、対向車両無しの場合、ステップS3で目標操舵角の制御ゲインを補正するモード(補正無しのモードを含む)を示すフラグFLGをセットする。フラグFLGは、先行車両の有無、先行車両の車高の高低、対向車両の有無、対向車両の車高の高低を、例えばビットフィールドの各ビット毎に格納している。 In the case of no preceding vehicle, in step S2, it is further investigated whether or not there is an oncoming vehicle, and in the case of no oncoming vehicle, a mode (including a mode without correction) for correcting the control gain of the target steering angle is set in step S3. Set the indicated flag FLG. The flag FLG stores the presence / absence of the preceding vehicle, the height of the preceding vehicle, the presence / absence of the oncoming vehicle, and the height of the oncoming vehicle for each bit of the bit field, for example.

ステップS3でフラグFLGを先行車両及び対向車両無しにセットした後は、ステップS4ヘ進んで図10に示す目標操舵角設定処理をサブ処理として実行し、目標操舵角αrefを決定する。次にステップS4からステップS20へ進み、実舵角αrが目標操舵角αrefに一致するよう、操舵制御装置70を介してステアリング制御を実施する。このステアリング制御により、電動パワーステアリングモータが実操舵角αrを目標操舵角αrefに一致させる目標操舵トルクTfbで駆動される。 After the flag FLG is set without the preceding vehicle and the oncoming vehicle in step S3, the process proceeds to step S4 to execute the target steering angle setting process shown in FIG. 10 as a sub-process to determine the target steering angle αref. Next, the process proceeds from step S4 to step S20, and steering control is performed via the steering control device 70 so that the actual steering angle αr matches the target steering angle αref. By this steering control, the electric power steering motor is driven by the target steering torque Tfb that makes the actual steering angle αr match the target steering angle αref.

ここで、図10の目標操舵角設定のサブ処理について説明する。走行制御装置100は、目標操舵角設定処理の最初のステップS101において、フラグFLGの値を参照し、先行車両の有無、対向車両の有無、車高の高低に係る情報を読み込み、先行車両と対向車両との少なくとも一方が検出されているか否かを調べる。先行車両及び対向車両が共に検出されていない場合には、ステップS101からステップS106へ進んで目標操舵角の制御ゲインの補正は無しとし、ステップS107で目標操舵角αrefを設定する。 Here, the sub-processing for setting the target steering angle in FIG. 10 will be described. In the first step S101 of the target steering angle setting process, the travel control device 100 refers to the value of the flag FLG, reads information relating to the presence / absence of the preceding vehicle, the presence / absence of the oncoming vehicle, and the height of the vehicle, and faces the preceding vehicle. Check if at least one of the vehicles is detected. If neither the preceding vehicle nor the oncoming vehicle is detected, the process proceeds from step S101 to step S106 so that the control gain of the target steering angle is not corrected, and the target steering angle αref is set in step S107.

走行制御処理のステップS4で実行される目標操舵角設定のサブ処理では、先行車両も対向車両も検出されていないため、自車両の挙動から検知される外乱に対応する通常の目標操舵角αrefが設定されることになる。このときの制御ゲインは、追従制御ゲイン補正部104において前述の(3)式における補正係数DhがDh=1.0に設定されるため、ゲイン補正無しとされる。 In the sub-process of setting the target steering angle executed in step S4 of the travel control process, neither the preceding vehicle nor the oncoming vehicle is detected, so that the normal target steering angle αref corresponding to the disturbance detected from the behavior of the own vehicle is obtained. It will be set. The control gain at this time is set to no gain correction because the correction coefficient Dh in the above equation (3) is set to Dh = 1.0 in the follow-up control gain correction unit 104.

そして、目標操舵角設定部102において、目標経路の曲率κに応じたマップ設定のゲインGffによるフィードフォワード制御の操舵角αffと、(5)式で示すフィードバック制御の操舵角αfbとにより、目標操舵角αrefが設定される。この目標操舵角αrefによる操舵制御では、現在の横風や路面の横断勾配(カント)等による外乱は操舵角αfbにおける積分制御項αiによって補償される。 Then, in the target steering angle setting unit 102, the target steering is performed by the steering angle αff of the feedforward control by the gain Gff of the map setting according to the curvature κ of the target path and the steering angle αfb of the feedback control represented by the equation (5). The angle αref is set. In the steering control by the target steering angle αref, the disturbance due to the current crosswind and the cross slope (cant) of the road surface is compensated by the integral control term αi at the steering angle αfb.

一方、ステップS101において、先行車両と対向車両との双方又は一方が検出されている場合には、ステップS101からステップS102へ進み、該当する車両のX軸方向(車線幅方向)の横位置変動量を計算する。さらに、ステップS103で該当する車両の横位置変動量に対する外乱判定の閾値を、該当する車両の車高の高低に応じて設定する。前述したように、本実施の形態においては、車高が高い場合には閾値δH、車高が低い場合には閾値δLの2段階で設定される(δH>δL)。 On the other hand, if both or one of the preceding vehicle and the oncoming vehicle is detected in step S101, the process proceeds from step S101 to step S102, and the amount of lateral position fluctuation of the corresponding vehicle in the X-axis direction (lane width direction). To calculate. Further, in step S103, the threshold value for determining the disturbance with respect to the lateral position fluctuation amount of the corresponding vehicle is set according to the height of the corresponding vehicle. As described above, in the present embodiment, the threshold value δH is set when the vehicle height is high, and the threshold value δL is set when the vehicle height is low (δH> δL).

その後、ステップS104で横位置変動量が閾値以上か否かを調べる。横位置変動量が閾値未満の場合、自車両前方には特に外乱はないと判断してステップS104から前述のステップS106へ進で目標操舵角の制御ゲインの補正は無しとし、前述したステップS107で通常の目標操舵角αrefを設定する。一方、横位置変動量が閾値以上の場合には、ステップS104からステップS105へ進み、自車両前方の外乱に対応する目標操舵角の制御ゲインの補正量を設定し、ステップS107で前方の外乱に備えて補正した制御ゲインで目標操舵角αrefを設定する。 Then, in step S104, it is checked whether or not the amount of lateral position fluctuation is equal to or greater than the threshold value. When the lateral position fluctuation amount is less than the threshold value, it is determined that there is no particular disturbance in front of the own vehicle, and the control gain of the target steering angle is not corrected by proceeding from step S104 to the above-mentioned step S106, and in the above-mentioned step S107. Set the normal target steering angle αref. On the other hand, when the lateral position fluctuation amount is equal to or more than the threshold value, the process proceeds from step S104 to step S105, the correction amount of the control gain of the target steering angle corresponding to the disturbance in front of the own vehicle is set, and the disturbance in front is changed in step S107. The target steering angle αref is set with the control gain corrected in preparation.

次に、走行制御のメイン処理に戻ると、ステップS2において対向車両有りの場合、ステップS2からステップS5へ進み、対向車両の車高を設定値と比較してH(高い)か否かを調べる。そして、対向車両の車高がHの場合、ステップS6で、先行車両無し、対向車両有り、対向車両の車高H(高い)にフラグFLGをセットし、対向車両の車高がL(低い)の場合、ステップS7で、先行車両無し、対向車両有り、対向車両の車高L(低い)にフラグFLGをセットする。 Next, returning to the main process of the traveling control, if there is an oncoming vehicle in step S2, the process proceeds from step S2 to step S5, and the vehicle height of the oncoming vehicle is compared with the set value to check whether it is H (high) or not. .. When the vehicle height of the oncoming vehicle is H, in step S6, the flag FLG is set to the vehicle height H (high) of the oncoming vehicle with no preceding vehicle and the oncoming vehicle, and the vehicle height of the oncoming vehicle is L (low). In the case of, in step S7, the flag FLG is set to the vehicle height L (low) of the oncoming vehicle without the preceding vehicle and with the oncoming vehicle.

その後、ステップS8へ進み、自車両に対する対向車両の相対的な挙動から外乱の状態を検知し、図10の目標操舵角設定のサブ処理によって目標操舵角αrefを設定してステップS20でステアリング制御を行う。例えば、自車両と自車両前方の対向車両とが同一方向に横位置変動を生じ、対向車両の横位置変動量と自車両の横位置変動量とが設定値未満である場合には、横風等の外乱が現在位置から前方位置まで継続して発生しているものとして、特に前方での急な外乱に備えて制御ゲインを補正することなく、現在の外乱に応じた目標操舵角でステアリング制御を実施する。 After that, the process proceeds to step S8, the state of disturbance is detected from the relative behavior of the oncoming vehicle with respect to the own vehicle, the target steering angle αref is set by the sub-processing of the target steering angle setting in FIG. conduct. For example, when the own vehicle and the oncoming vehicle in front of the own vehicle cause lateral position fluctuation in the same direction, and the lateral position fluctuation amount of the oncoming vehicle and the lateral position fluctuation amount of the own vehicle are less than the set value, a crosswind or the like. Assuming that the disturbance of is continuously generated from the current position to the front position, steering control is performed at the target steering angle according to the current disturbance without correcting the control gain especially in preparation for a sudden disturbance in the front. implement.

これに対して、対向車両の横位置変動量と自車両の横位置変動量とが設定値以上乖離しており、且つ外乱判定の閾値(閾値δH又はδL)以上である場合には、外乱が前方位置で急激に自車両に加わると判断して目標操舵角の制御ゲインを補正し、前方位置での急な外乱に備える。このときの目標操舵角αrefは、横風による外乱と判断される場合には、前述の(3)式における補正係数DhをDh>1.0として、フィードフォワード制御のゲインGffを、通常よりも目標経路への追従性を強める方向に補正する。また、道路の轍による外乱と判断される場合には、補正係数DhをDh<1.0として、フィードフォワード制御のゲインGffを通常よりも目標経路への追従性を大幅に弱める方向に補正し、轍に倣った走行を可能とする。 On the other hand, when the lateral position fluctuation amount of the oncoming vehicle and the lateral position fluctuation amount of the own vehicle deviate from each other by the set value or more and are equal to or more than the threshold value for disturbance determination (threshold value δH or δL), the disturbance occurs. It judges that it will suddenly join the own vehicle at the front position and corrects the control gain of the target steering angle to prepare for sudden disturbance at the front position. When the target steering angle αref at this time is determined to be a disturbance due to a crosswind, the correction coefficient Dh in the above equation (3) is set to Dh> 1.0, and the gain Gff of the feedforward control is set to a target higher than usual. Correct in the direction of strengthening the followability to the route. If it is determined that the disturbance is caused by a rut on the road, the correction coefficient Dh is set to Dh <1.0, and the gain Gff of the feedforward control is corrected in a direction that greatly weakens the followability to the target route. , Enables driving that follows ruts.

一方、最初のステップS1において先行車両有りの場合には、ステップS1からステップS10へ進み、先行車両の車高を設定値と比較してH(高い)か否かを調べる。そして、先行車両の車高がHの場合、ステップS11で、先行車両有り、先行車両の車高H(高い)にフラグFLGをセットし、ステップS13へ進む。先行車両の車高がL(低い)の場合には、ステップS12で、先行車両有り、先行車両の車高L(低い)にフラグFLGをセットし、ステップS13へ進む。 On the other hand, if there is a preceding vehicle in the first step S1, the process proceeds from step S1 to step S10, and the vehicle height of the preceding vehicle is compared with the set value to check whether or not it is H (high). Then, when the vehicle height of the preceding vehicle is H, in step S11, the flag FLG is set to the vehicle height H (high) of the preceding vehicle with the preceding vehicle, and the process proceeds to step S13. When the vehicle height of the preceding vehicle is L (low), the flag FLG is set to the vehicle height L (low) of the preceding vehicle with the preceding vehicle in step S12, and the process proceeds to step S13.

ステップS13では、対向車両が有るか否かを調べ、対向車両無しの場合、ステップS14へ進んで、フラグFLGに対向車両無しの情報を追記してステップS15へ進む。ステップS15では、自車両に対する先行車両の相対的な挙動から外乱を検知し、図10の目標操舵角設定のサブ処理によって目標操舵角αrefを設定し、ステップS20でステアリング制御を実施する。このときの目標操舵角αrefは、先行車両有り、対向車両無しのモードであるため、自車両に対する先行車両の相対的な挙動のみから自車両前方の外乱を予測し、前方で自車両に急な外乱が加わると予測される場合には、前述のステップS8と同様、目標操舵角におけるフィードフォワード制御のゲインGffを補正係数Dhによって補正する。 In step S13, it is checked whether or not there is an oncoming vehicle, and if there is no oncoming vehicle, the process proceeds to step S14, and the flag FLG is added with the information that there is no oncoming vehicle, and the process proceeds to step S15. In step S15, the disturbance is detected from the relative behavior of the preceding vehicle with respect to the own vehicle, the target steering angle αref is set by the sub-processing of the target steering angle setting in FIG. 10, and the steering control is performed in step S20. Since the target steering angle αref at this time is a mode in which there is a preceding vehicle and there is no oncoming vehicle, the disturbance in front of the own vehicle is predicted only from the relative behavior of the preceding vehicle with respect to the own vehicle, and the vehicle is suddenly in front of the own vehicle. When it is predicted that a disturbance will be applied, the gain Gff of the feedforward control at the target steering angle is corrected by the correction coefficient Dh as in step S8 described above.

一方、ステップS13において、対向車両有りの場合には、ステップS13からステップS16へ進み、対向車両の車高を設定値と比較してH(高い)か否かを調べる。そして、対向車両の車高がHの場合、ステップS17で、先行車両有り、先行車両の車高H又はL、対向車両有り、対向車両の車高HにフラグFLGをセットし、対向車両の車高がLの場合、ステップS18で、先行車両有り、先行車両の車高H又はL、対向車両の車高LにフラグFLGをセットする。 On the other hand, in step S13, when there is an oncoming vehicle, the process proceeds from step S13 to step S16, and the vehicle height of the oncoming vehicle is compared with the set value to check whether or not it is H (high). When the vehicle height of the oncoming vehicle is H, in step S17, the flag FLG is set to the vehicle height H or L of the preceding vehicle, the vehicle height H or L of the preceding vehicle, the vehicle height H of the oncoming vehicle, and the vehicle of the oncoming vehicle. When the height is L, in step S18, the flag FLG is set to the vehicle height H or L of the preceding vehicle, the vehicle height L of the oncoming vehicle, and the vehicle height L of the preceding vehicle.

ステップS17或いはステップS18でフラグFLGにセットした後は、ステップS19へ進んで、自車両に対する先行車両及び対向車両の相対的な挙動から外乱を検知し、図10の目標操舵角設定のサブ処理によって目標操舵角αrefを設定する。そして、ステップS19からステップS20へ進み、ステアリング制御を実施する。 After setting the flag FLG in step S17 or step S18, the process proceeds to step S19 to detect disturbance from the relative behavior of the preceding vehicle and the oncoming vehicle with respect to the own vehicle, and by the sub-processing of setting the target steering angle in FIG. Set the target steering angle αref. Then, the process proceeds from step S19 to step S20 to perform steering control.

ステップS19における目標操舵角αrefは、先行車両と先行車両との双方が有りのモードであるため、ステップS8の対向車両のみのモード或いはステップS15の先行車両のみのモードに比較して外乱の状態をより信頼度性高く判断することができる。従って、ステップS19でフィードフォワード制御のゲインGffを補正する場合には、ステップS8,S15に比較してゲインGffの補正量をより大きくすることができる。 Since the target steering angle αref in step S19 is a mode in which both the preceding vehicle and the preceding vehicle are present, the state of disturbance can be compared with the mode of only the oncoming vehicle in step S8 or the mode of only the preceding vehicle in step S15. It is possible to judge with higher reliability. Therefore, when the gain Gff of the feedforward control is corrected in step S19, the correction amount of the gain Gff can be made larger than that of steps S8 and S15.

例えば、先行車両と対向車両との何れか一方の横位置変動量から横風による急な外乱が予測され、Dh=1.1としてフィードフォワード制御のゲインGffを補正した場合に比較して、先行車両と対向車両との双方の横位置変動量から横風による急な外乱が予測される場合には、Dh=1.2として、目標経路への追従性がより強くなるようにフィードフォワード制御のゲインGffを補正する。 For example, a sudden disturbance due to a crosswind is predicted from the lateral position fluctuation amount of either the preceding vehicle or the oncoming vehicle, and the preceding vehicle is compared with the case where the gain Gff of the feedforward control is corrected with Dh = 1.1. When a sudden disturbance due to a crosswind is predicted from the amount of lateral position fluctuation of both the vehicle and the oncoming vehicle, Dh = 1.2 and the gain Gff of the feedforward control is set so that the followability to the target path becomes stronger. To correct.

このように本実施の形態においては、自車両前方の他車両の挙動変化から自車両前方で発生している外乱の状態を判断し、車両に加わる外乱を予測する。そして、自車両への外乱が予測される場合、自車両の進行軌跡を目標経路に追従させる操舵量の制御ゲインを補正し、外乱に備えて自車両の走行状態を予め調整しておく。これにより、実際に自車両に外乱が加わったときの影響を緩和して安定した円滑な走行を維持することができ、違和感のない運転フィーリングをドライバに与えることが可能となる。 As described above, in the present embodiment, the state of the disturbance occurring in front of the own vehicle is determined from the behavior change of the other vehicle in front of the own vehicle, and the disturbance applied to the vehicle is predicted. Then, when a disturbance to the own vehicle is predicted, the control gain of the steering amount that causes the traveling locus of the own vehicle to follow the target path is corrected, and the traveling state of the own vehicle is adjusted in advance in preparation for the disturbance. As a result, it is possible to mitigate the influence when a disturbance is actually applied to the own vehicle and maintain stable and smooth running, and it is possible to give the driver a comfortable driving feeling.

1 走行制御システム
10 外部環境認識装置
70 操舵制御装置
100 走行制御装置
101 目標経路生成部
102 目標操舵角設定部
103 外乱予測部
104 追従制御ゲイン補正部
105 制御部
αref 目標操舵角
Gff フィードフォワード制御のゲイン
Dh 補正係数
1 Travel control system 10 External environment recognition device 70 Steering control device 100 Travel control device 101 Target route generation unit 102 Target steering angle setting unit 103 Disturbance prediction unit 104 Follow-up control gain correction unit 105 Control unit αref Target steering angle Gff Feedforward control Gain Dh correction coefficient

Claims (5)

自車両が走行する目標経路を生成し、前記目標経路への追従走行を制御する車両の走行制御装置であって、
自車両前方の他車両の挙動変化を、前記他車両の車線中央位置に対する横位置の所定時間の平均値に対する変化量である横位置変動量として算出し、前記横位置変動量に基づいて自車両に加わる外乱を予測する外乱予測部と、
前記外乱予測部で自車両に外乱が加わると予測された場合、自車両の進行軌跡を前記目標経路に追従させる目標操舵角の制御ゲインを、自車両に外乱が作用する前に前記目標経路の曲率に対するフィードフォーワード制御のゲインで補正する追従制御ゲイン補正部と、
を備えることを特徴とする車両の走行制御装置。
A vehicle travel control device that generates a target route on which the own vehicle travels and controls follow-up travel to the target route.
The change in the behavior of the other vehicle in front of the own vehicle is calculated as the amount of change in the lateral position with respect to the center position of the lane of the other vehicle with respect to the average value of the predetermined time, and the own vehicle is calculated based on the amount of the lateral position fluctuation. The disturbance prediction unit that predicts the disturbance that will be added to
When the disturbance prediction unit predicts that a disturbance will be applied to the own vehicle, the control gain of the target steering angle that causes the traveling locus of the own vehicle to follow the target path is set to the control gain of the target path before the disturbance acts on the own vehicle. A follow-up control gain correction unit that corrects with the feed-forward control gain for the curvature,
A vehicle travel control device comprising.
前記他車両は、自車両前方を同一方向に走行する先行車両のみならず自車両前方から自車両に向かって走行してくる対向車両も含むことを特徴とする請求項1に記載の車両の走行制御装置。 The traveling of the vehicle according to claim 1, wherein the other vehicle includes not only a preceding vehicle traveling in the same direction in front of the own vehicle but also an oncoming vehicle traveling from the front of the own vehicle toward the own vehicle. Control device. 前記外乱予測部は、前記先行車両と前記対向車両との少なくとも一方の前記横位置変動量に基づいて、自車両に加わる外乱を予測することを特徴とする請求項2に記載の車両の走行制御装置。 The vehicle travel control according to claim 2 , wherein the disturbance prediction unit predicts a disturbance applied to the own vehicle based on the lateral position fluctuation amount of at least one of the preceding vehicle and the oncoming vehicle. Device. 前記外乱予測部は、前記横位置変動量に対する外乱判定の閾値を、自車両前方の前記他車両の車高に応じて設定することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の車両の走行制御装置。 Any one of claims 1 to 3, wherein the disturbance prediction unit sets a threshold value for determining a disturbance with respect to the lateral position fluctuation amount according to the vehicle height of the other vehicle in front of the own vehicle. The vehicle travel control device according to. 前記追従制御ゲイン補正部は、前記目標操舵角の制御ゲインを、自車両の前記目標経路への追従性を強める方向に補正することを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の車両の走行制御装置。 Any one of claims 1 to 4, wherein the follow-up control gain correction unit corrects the control gain of the target steering angle in a direction that enhances the followability of the own vehicle to the target path. The vehicle travel control device according to.
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