JP7065649B2 - Vehicle driving control device - Google Patents

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JP7065649B2 JP2018043441A JP2018043441A JP7065649B2 JP 7065649 B2 JP7065649 B2 JP 7065649B2 JP 2018043441 A JP2018043441 A JP 2018043441A JP 2018043441 A JP2018043441 A JP 2018043441A JP 7065649 B2 JP7065649 B2 JP 7065649B2
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Description

本発明は、自車両が目標経路に沿って走行するよう操舵装置を介して制御する車両の走行制御装置に関する。 The present invention relates to a travel control device for a vehicle that controls the own vehicle to travel along a target route via a steering device.

自動車等の車両においては、自車両の後部に被牽引車両(トレーラ)を連結して牽引走行する場合、走行速度、道路状態、横風等の外的要因により、トレーラが連結部を支点として周期的に横揺れする場合があり、この横揺れが発生すると、自車両及びトレーラを含む連結車両全体の挙動が不安定となる虞がある。 In vehicles such as automobiles, when a towed vehicle (trailer) is connected to the rear of the own vehicle and towed, the trailer periodically uses the connecting part as a fulcrum due to external factors such as traveling speed, road conditions, and crosswinds. When this rolling occurs, the behavior of the entire connected vehicle including the own vehicle and the trailer may become unstable.

このため、例えば、特許文献1には、トレーラの振動横揺れ量が閾値を超えた場合に、牽引車両の操舵とブレーキによる制御介入を行い、挙動を安定化させる技術が開示されている。 Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a technique for stabilizing the behavior by steering the towing vehicle and performing control intervention by the brake when the vibration rolling amount of the trailer exceeds the threshold value.

特表2016-502953号公報Special Table 2016-502953

しかしながら、自車両が進行する目標経路を設定し、自車両の走行軌跡が目標経路に一致するように電動パワーステアリング装置等の操舵装置を介して操舵制御しながら追従走行させる場合、外的要因によるトレーラの横揺れが発生してもドライバが気付かない場合があり、トレーラの横揺れ振動が共振して挙動が不安定になる虞がある。 However, when the target route on which the own vehicle travels is set and the vehicle is driven according to the steering control via a steering device such as an electric power steering device so that the traveling locus of the own vehicle matches the target route, it depends on an external factor. Even if the trailer rolls, the driver may not notice it, and the trailer roll vibration may resonate and the behavior may become unstable.

これに対して、特許文献1に開示の技術は、目標経路に対しての制御を考慮したものではなく、曲線路を含む様々な形状の目標経路への追従走行に対応することはできない。このため、トレーラを連結した状態で目標経路に追従走行させようとする場合、トレーラの横揺れ振動に起因する挙動不安化を防止するための対策が必要となる。 On the other hand, the technique disclosed in Patent Document 1 does not consider the control for the target path, and cannot cope with the follow-up running to the target path having various shapes including the curved road. Therefore, when trying to follow the target path with the trailers connected, it is necessary to take measures to prevent behavior anxiety caused by the rolling vibration of the trailers.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自車両の後部に被牽引車両を連結した状態で目標経路に追従走行させる際、被牽引車両に横揺れ振動が発生しても、この横揺れ振動を減少させて挙動を安定化させ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. It is an object of the present invention to provide a vehicle travel control device capable of reducing vibration and stabilizing behavior.

本発明の第1の態様による車両の走行制御装置は、自車両が目標経路に沿って走行するよう操舵装置を介して制御する車両の走行制御装置であって、自車両の後部に被牽引車両を連結して走行する牽引走行時に、前記被牽引車両の周期的な横揺れ振動を検出する横揺れ振動検出部と、前記目標経路を走行するための目標操舵角を基点として、前記横揺れ振動を減少させるための修正操舵角を算出する修正操舵角算出部と、前記目標操舵角を前記横揺れ振動の有無に応じて前記修正操舵角で修正し、制御操舵角を出力する制御操舵角出力部と、前記制御操舵角に基づいて前記操舵装置に操舵指示値を出力する操舵指示値出力部とを備え、前記横揺れ振動検出部は、自車両を基準とする前記被牽引車両の横揺れを前記目標経路に対する横揺れに変換して前記横揺れ振動を検出する。
本発明の第2の態様による車両の走行制御装置は、自車両が目標経路に沿って走行するよう操舵装置を介して制御する車両の走行制御装置であって、自車両の後部に被牽引車両を連結して走行する牽引走行時に、前記被牽引車両の周期的な横揺れ振動を検出する横揺れ振動検出部と、前記目標経路を走行するための目標操舵角を基点として、前記横揺れ振動を減少させるための修正操舵角を算出する修正操舵角算出部と、前記目標操舵角を前記横揺れ振動の有無に応じて前記修正操舵角で修正し、制御操舵角を出力する制御操舵角出力部と、前記制御操舵角に基づいて前記操舵装置に操舵指示値を出力する操舵指示値出力部とを備え、前記修正操舵角算出部は、カーブ走行時の前記修正操舵角を、カーブ外側方向よりもカーブ内側方向で相対的に小さくする
本発明の第3の態様による車両の走行制御装置は、自車両が目標経路に沿って走行するよう操舵装置を介して制御する車両の走行制御装置であって、自車両の後部に被牽引車両を連結して走行する牽引走行時に、前記被牽引車両の周期的な横揺れ振動を検出する横揺れ振動検出部と、前記目標経路を走行するための目標操舵角を基点として、前記横揺れ振動を減少させるための修正操舵角を算出する修正操舵角算出部と、前記目標操舵角を前記横揺れ振動の有無に応じて前記修正操舵角で修正し、制御操舵角を出力する制御操舵角出力部と、前記制御操舵角に基づいて前記操舵装置に操舵指示値を出力する操舵指示値出力部とを備え、前記制御操舵角出力部は、走行駆動力を低下させた状態で前記目標操舵角を前記修正操舵角で修正する
The vehicle travel control device according to the first aspect of the present invention is a vehicle travel control device that controls the vehicle to travel along a target route via a steering device, and is a towed vehicle at the rear of the vehicle. The rolling vibration is based on the rolling vibration detecting unit that detects the periodic rolling vibration of the towed vehicle and the target steering angle for traveling on the target path during the towing running in which the vehicles are connected to each other. A modified steering angle calculation unit that calculates a modified steering angle to reduce A steering instruction value output unit that outputs a steering instruction value to the steering device based on the control steering angle is provided , and the rolling vibration detection unit is a rolling vibration of the towed vehicle based on the own vehicle. Is converted into rolling with respect to the target path, and the rolling vibration is detected.
The vehicle travel control device according to the second aspect of the present invention is a vehicle travel control device that controls the vehicle to travel along a target route via a steering device, and is a towed vehicle at the rear of the vehicle. The rolling vibration is based on the rolling vibration detecting unit that detects the periodic rolling vibration of the towed vehicle and the target steering angle for traveling on the target path during the towing running in which the vehicles are connected to each other. A modified steering angle calculation unit that calculates a modified steering angle to reduce The unit includes a steering instruction value output unit that outputs a steering instruction value to the steering device based on the control steering angle, and the correction steering angle calculation unit sets the correction steering angle during curve traveling toward the outside of the curve. Make it relatively smaller in the direction of the inside of the curve .
The vehicle travel control device according to the third aspect of the present invention is a vehicle travel control device that controls the vehicle to travel along a target route via a steering device, and is a towed vehicle at the rear of the vehicle. The rolling vibration is based on the rolling vibration detecting unit that detects the periodic rolling vibration of the towed vehicle and the target steering angle for traveling on the target path during the towing running in which the vehicles are connected to each other. A modified steering angle calculation unit that calculates a modified steering angle to reduce The control steering angle output unit includes a steering instruction value output unit that outputs a steering instruction value to the steering device based on the control steering angle, and the control steering angle output unit has the target steering angle in a state where the traveling driving force is reduced. Is corrected by the corrected steering angle .

本発明によれば、自車両の後部に被牽引車両を連結した状態で目標経路に追従走行させる際に、被牽引車両に横揺れ振動が発生しても、この横揺れ振動を減少させて挙動を安定化させることができる。 According to the present invention, even if rolling vibration occurs in the towed vehicle when the towed vehicle is connected to the rear part of the own vehicle and the towed vehicle is driven to follow the target path, the rolling vibration is reduced and the behavior is reduced. Can be stabilized.

車両走行制御系の構成図Configuration diagram of vehicle driving control system 車両走行制御系の機能構成を示すブロック図Block diagram showing the functional configuration of the vehicle driving control system 目標経路への追従走行を示す説明図Explanatory diagram showing follow-up running to the target route トレーラの対車線ヨー角が右向きの場合の操舵方向を示す説明図Explanatory drawing showing the steering direction when the yaw angle of the trailer to the lane is facing right. トレーラの対車線ヨー角が左向きの場合の操舵方向を示す説明図Explanatory drawing showing the steering direction when the yaw angle of the trailer to the lane is facing left. 目標経路への追従走行制御を示すフローチャートFlow chart showing follow-up driving control to the target route

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は自動車等の車両であり、車体後部に被牽引車両(トレーラ)100を連結するためのヒッチ2を備えている。車両(自車両)1は、ヒッチ2のヒッチボール2aにトレーラ100のジョイント101を連結することにより、トレーラ100を牽引しながら走行することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 is a vehicle such as an automobile, and a hitch 2 for connecting a towed vehicle (trailer) 100 is provided at the rear portion of the vehicle body. The vehicle (own vehicle) 1 can travel while towing the trailer 100 by connecting the joint 101 of the trailer 100 to the hitch ball 2a of the hitch 2.

自車両1の走行は、複数の装置によって構成される走行制御装置としての走行制御系によって制御され、トレーラ100の牽引走行時においても、ドライバに対する運転支援を行う。車両1の走行制御系を構成する各装置は、それぞれマイクロコンピュータを中心として構成され、主として、外部環境認識装置11、被牽引車両検知装置12、ナビゲーション装置13、駆動制御装置14、操舵支援制御装置15が車内ネットワークを形成する通信バス50を介して双方向通信可能に接続されている。 The traveling of the own vehicle 1 is controlled by a traveling control system as a traveling control device composed of a plurality of devices, and driving support is provided to the driver even when the trailer 100 is towed. Each device constituting the travel control system of the vehicle 1 is configured around a microcomputer, and is mainly composed of an external environment recognition device 11, a towed vehicle detection device 12, a navigation device 13, a drive control device 14, and a steering support control device. 15 is connected so as to be capable of bidirectional communication via a communication bus 50 forming an in-vehicle network.

外部環境認識装置11は、カメラやレーダ装置等の自車両周囲の物体を検出する各種センサ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、GPS衛星等からの信号に基づく自車両位置の測位情報、ナビゲーション装置13からの地図情報、例えば、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、車線を区画する区画線の種別、車線数等の走行制御用データを含む高精細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 11 includes detection information of objects around the own vehicle by various sensors that detect objects around the own vehicle such as a camera and a radar device, and traffic information acquired by infrastructure communication such as road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication. Positioning information of own vehicle position based on signals from GPS satellites and the like, map information from the navigation device 13, for example, road shape data such as road curvature, lane width, road shoulder width, road azimuth angle, section for dividing lanes. The external environment around the own vehicle is recognized by high-definition map information including driving control data such as the type of line and the number of lanes.

本実施の形態においては、外部環境認識装置11は、車載のカメラによる画像認識処理を主として、ナビゲーション装置13からの地図情報や交通情報等を加えて自車両周囲の外部環境を認識する。この外部環境認識装置11による自車両外部の認識情報は、駆動制御装置14に送信され、経路に沿った自動走行や追従走行等の操舵制御や障害物との衝突防止のためのブレーキ制御用の制御データとして用いられる。 In the present embodiment, the external environment recognition device 11 recognizes the external environment around the own vehicle mainly by performing image recognition processing by an in-vehicle camera and adding map information, traffic information, and the like from the navigation device 13. The recognition information outside the own vehicle by the external environment recognition device 11 is transmitted to the drive control device 14, and is used for steering control such as automatic running and following running along the route and brake control for preventing collision with obstacles. It is used as control data.

車載のカメラとして、自車両1には、車外の前方領域を撮像する前方カメラ3と自車両1の後方領域を撮像する後方カメラ4が搭載されている。前方カメラ3及び後方カメラ4で撮像した各画像は、外部環境認識装置11及び被牽引車両検知装置12に送られて処理される。 As an in-vehicle camera, the own vehicle 1 is equipped with a front camera 3 that captures a front region outside the vehicle and a rear camera 4 that captures a rear region of the own vehicle 1. Each image captured by the front camera 3 and the rear camera 4 is sent to the external environment recognition device 11 and the towed vehicle detection device 12 for processing.

前方カメラ3は、本実施の形態においては、同一対象物を異なる視点から撮像する2台のカメラ3a,3bで構成されるステレオカメラである(以下では、前方カメラ3は、適宜、ステレオカメラ3と記載する)。ステレオカメラ3を構成する2台のカメラ3a,3bは、CCDやCMOS等の撮像素子を有するシャッタ同期のカメラであり、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、所定の基線長で固定されて配置されている。 In the present embodiment, the front camera 3 is a stereo camera composed of two cameras 3a and 3b that capture images of the same object from different viewpoints (hereinafter, the front camera 3 is appropriately referred to as a stereo camera 3). To be described). The two cameras 3a and 3b constituting the stereo camera 3 are shutter-synchronized cameras having an image pickup element such as a CCD or CMOS. For example, a predetermined baseline length is provided in the vicinity of the rear-view mirror inside the front window in the upper part of the vehicle interior. It is fixed and arranged with.

外部環境認識装置11は、ステレオカメラ3で撮像した自車両1の進行方向の1組のステレオ画像対に対し、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)を求め、画素ずれ量を輝度データ等に変換して距離画像を生成する。距離画像上の点は、三角測量の原理から、自車両1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1が走行する車線を形成する左右の区画線としての白線、道路側方のガードレールや側壁等の障害物、自車両1の前方を走行する先行車両等が3次元的に認識される。 The external environment recognition device 11 obtains the amount of pixel shift (parallax) at the corresponding positions of the left and right images by stereo matching processing for a set of stereo image pairs in the traveling direction of the own vehicle 1 captured by the stereo camera 3, and pixels. A distance image is generated by converting the amount of deviation into brightness data or the like. Based on the principle of triangular survey, points on the distance image are points in real space where the vehicle width direction, that is, the left-right direction is the X axis, the vehicle height direction is the Y axis, and the vehicle length direction, that is, the distance direction is the Z axis. The white lines as left and right lane markings that form the lane in which the own vehicle 1 travels, obstacles such as guard rails and side walls on the side of the road, and the preceding vehicle traveling in front of the own vehicle 1 are three-dimensional. Is recognized by.

車線を形成する区画線としての白線は、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。 The white line as a dividing line forming a lane can be recognized by extracting a point cloud that is a candidate for the white line from the 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 in the middle 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 linear components obtained by Hough transform are connected or a model approximated by a curve such as a quadratic equation can be used.

被牽引車両検知装置12は、後方カメラ4で撮像した自車両1の後方の画像に基づいて、自車両1の後部にトレーラ100が連結されているか否かを検知し、トレーラ100が連結された状態で走行しているか否かを判断する。例えば、後方カメラ4によって撮像された画像中に所定以上の大きさの物体の存在が認識され、且つ、自車両1の走行中に画像中の物体の領域が操舵角に対して所定以上に変化しない場合、自車両1の後部にトレーラ100を連結して牽引走行していると判断することができる。 The towed vehicle detection device 12 detects whether or not the trailer 100 is connected to the rear part of the own vehicle 1 based on the image behind the own vehicle 1 captured by the rear camera 4, and the trailer 100 is connected. Judge whether or not the vehicle is running in the state. For example, the presence of an object of a predetermined size or larger is recognized in the image captured by the rear camera 4, and the region of the object in the image changes to a predetermined value or more with respect to the steering angle while the own vehicle 1 is traveling. If not, it can be determined that the trailer 100 is connected to the rear part of the own vehicle 1 and the trailer 100 is towed.

ナビゲーション装置13は、地図データベース13aを備え、GPS衛星等の複数の航法衛星からの信号や車載センサ(ジャイロセンサや車速センサ等)からの信号に基づいて自車両1の位置を測位し、地図データベース13aと照合する。そして、地図上の位置情報、及び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に基づいて、走行経路案内や交通情報を表示装置(図示省略)に表示してドライバに提示する。 The navigation device 13 includes a map database 13a, and positions the position of its own vehicle 1 based on signals from a plurality of navigation satellites such as GPS satellites and signals from in-vehicle sensors (gyro sensor, vehicle speed sensor, etc.), and maps database. Check with 13a. Then, based on the position information on the map and the traffic information acquired by infrastructure communication such as road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication, the travel route guidance and traffic information are displayed on the display device (not shown) and presented to the driver. ..

また、地図データベース13aには、ドライバに対する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に加え、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高精細の地図データが格納されている。 Further, in the map database 13a, in addition to the map data for navigation referred to when the route guidance to the driver and the current position of the vehicle are displayed, the driving control is referred to when performing driving support control including automatic driving. High-definition map data is stored.

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、道路に設置された信号機、道路標識、建築物等に関する情報が保存されている。 In the map data for navigation, the previous node and the next node are linked to the current node via links, and each link includes traffic lights, road signs, buildings, etc. installed on the road. Information about is stored.

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1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、道路の白線の種別、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。 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. At this data point, road shape data such as the curvature, lane width, and road shoulder width of the road on which the own vehicle 1 travels, and travel control data such as the road azimuth angle, the type of white line on the road, and the number of lanes are included in the data. It is retained together with attribute data such as reliability and data update date.

駆動制御装置14は、各種センサ類からの信号及び通信バス50を介して送信される各種制御情報に基づいて、エンジン、自動変速機、ブレーキ装置等を制御する。尚、ここでの駆動制御装置14は、エンジン、自動変速機、ブレーキ装置を個別に制御する装置群を総称するものとする。 The drive control device 14 controls an engine, an automatic transmission, a brake device, and the like based on signals from various sensors and various control information transmitted via the communication bus 50. The drive control device 14 here is a general term for a group of devices that individually control an engine, an automatic transmission, and a brake device.

エンジン制御としては、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の制御を主要として実行する。 Engine control includes, for example, fuel injection control, ignition timing control, and electronically controlled throttle valve based on intake air amount, throttle opening, engine water temperature, intake temperature, air-fuel ratio, crank angle, accelerator opening, and other vehicle information. The control such as the opening control of the above is mainly executed.

また、変速機制御として、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50を介して送信される各種制御情報に基づいて、自動変速機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。 Further, as transmission control, the hydraulic pressure supplied to the automatic transmission is controlled and set in advance based on signals from sensors that detect the shift position, vehicle speed, etc. and various control information transmitted via the communication bus 50. The automatic transmission is controlled according to the shift characteristics.

また、ブレーキ制御として、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。さらに、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・ブレーキ制御や横すべり防止制御等を行う。 As brake control, for example, the four-wheel brake device (not shown) is controlled independently of the driver's brake operation based on the brake switch, four-wheel wheel speed, steering wheel angle, yaw rate, and other vehicle information. do. Further, the brake fluid pressure of each wheel is calculated based on the braking force of each wheel, and anti-lock braking control, side slip prevention control, and the like are performed.

操舵支援制御装置15は、自車両1の走行制御系の中心となる装置であり、自車両1の自動運転やドライバの運転を支援する運転支援制御を実行する。例えば、外部環境の認識結果から自車両1が走行する目標コースを設定し、この目標コースに追従して走行するよう操舵制御し、ドライバの操舵操作をアシストするアシストトルク、更には自動走行の操舵トルクを、電動パワーステアリング(EPS;Electric Power Steering)装置30を介して出力する。 The steering support control device 15 is a central device of the travel control system of the own vehicle 1, and executes driving support control that supports the automatic driving of the own vehicle 1 and the driving of the driver. For example, a target course on which the own vehicle 1 travels is set based on the recognition result of the external environment, steering control is performed so as to follow this target course, assist torque for assisting the steering operation of the driver, and steering for automatic driving. The torque is output via the electric power steering (EPS) device 30.

尚、EPS装置30は、ラックアンドピニオン式等の操舵機構に連設される電動モータと、この電動モータを駆動制御する制御部を有する周知の装置であり、その詳細な説明は省略する。 The EPS device 30 is a well-known device having an electric motor connected to a steering mechanism such as a rack and pinion type and a control unit for driving and controlling the electric motor, and detailed description thereof will be omitted.

操舵支援制御装置15の操舵制御における目標経路は、外部環境認識装置11による外部環境の認識結果に基づいて設定される。例えば、自車両1を車線中央に維持する車線維持制御では、自車両1の左右の白線の幅方向の中央位置が目標経路として設定される。操舵支援制御装置15は、自車両1の車幅方向の中心位置を目標経路に一致させる目標操舵角を設定し、操舵制御の舵角が目標操舵角となるよう、EPS装置30のモータ駆動電流を制御する。 The target path in the steering control of the steering support control device 15 is set based on the recognition result of the external environment by the external environment recognition device 11. For example, in the lane keeping control for maintaining the own vehicle 1 in the center of the lane, the center position in the width direction of the left and right white lines of the own vehicle 1 is set as the target route. The steering support control device 15 sets a target steering angle that matches the center position of the own vehicle 1 in the vehicle width direction with the target path, and the motor drive current of the EPS device 30 so that the steering angle of the steering control becomes the target steering angle. To control.

ここで、自車両1の後部にトレーラ100を連結しての牽引走行時には、走行速度、道路状態、横風等の外的要因によりトレーラ100がヒッチボール2aを支点として周期的に横揺れする場合がある。トレーラ100の横揺れが発生すると、自車両1及びトレーラ100を含む連結車両全体の挙動が不安定となる虞がある。 Here, when the trailer 100 is connected to the rear part of the own vehicle 1 and towed, the trailer 100 may sway periodically with the hitch ball 2a as a fulcrum due to external factors such as traveling speed, road condition, and crosswind. be. When the trailer 100 rolls, the behavior of the entire connected vehicle including the own vehicle 1 and the trailer 100 may become unstable.

このため、操舵支援制御装置15は、トレーラ100を連結した状態で目標経路への追従走行制御中にトレーラ100の横揺れ振動を検知した場合、目標経路を走行するための操舵角を基点にしてトレーラ100横揺れ振動を減少させるための操舵修正を行い、車両挙動を安定させる。この牽引走行時の目標経路への追従走行制御に係る機能部として、操舵支援制御装置15は、図2に示すように、目標経路設定部16、目標操舵角算出部17、横揺れ振動検出部18、修正操舵角算出部19、制御操舵角出力部20、操舵指示値出力部21を備えている。 Therefore, when the steering support control device 15 detects the rolling vibration of the trailer 100 during the follow-up travel control to the target path with the trailer 100 connected, the steering angle for traveling on the target path is used as a base point. Trailer 100 Steering correction is performed to reduce rolling vibration, and vehicle behavior is stabilized. As a functional unit related to follow-up travel control during traction travel, the steering support control device 15 includes a target route setting unit 16, a target steering angle calculation unit 17, and a rolling vibration detection unit, as shown in FIG. 18. The modified steering angle calculation unit 19, the control steering angle output unit 20, and the steering instruction value output unit 21 are provided.

詳細には、目標経路設定部16は、外部環境認識装置11による外部環境の認識結果に基づいて、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、車線区画線としての左右の白線の道路幅方向の中央位置に設定され、この中央位置を目標点とする軌跡を算出して目標経路とする。 Specifically, the target route setting unit 16 calculates the locus 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 11, and targets the locus of the target point. Set as a route. The target point to be followed is set, for example, at the center position in the road width direction of the left and right white lines as the lane marking line, and the locus with this center position as the target point is calculated and used as the target route.

本実施の形態においては、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。 In the present embodiment, an example will be described in which a route whose target point is the center position of the left and right white lines 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 of these white line candidate points are mapped in 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 the least squares method is applied to those data point groups to obtain a quadratic order. Find the locus of the white line candidate points expressed 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.

尚、目標経路は、操舵支援制御装置15ではなく、外部環境認識装置11等の他の制御装置で設定するようにしても良い。また、本実施の形態においては、車線を形成する区画線として道路の白線を画像から認識する例について説明するが、区画線は、白線に限定されることなく、地図データから取得した車線情報や自車両1の位置情報等に基づいて設定されるラインとしても良い。 The target route may be set by another control device such as the external environment recognition device 11 instead of the steering support control device 15. Further, in the present embodiment, an example of recognizing a white line of a road as a lane forming lane line from an image will be described, but the lane marking is not limited to the white line, and lane information acquired from map data or the like. The line may be set based on the position information of the own vehicle 1.

目標操舵角算出部17は、自車両1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ための目標操舵角θrefを設定する。この目標操舵角θrefは、例えば、以下の(2)式に示すように、目標経路の曲率κに対するフィードフォワード制御の操舵角θffと、目標経路に対する自車両1の横位置偏差や目標経路に対する自車両1のヨー角偏差に対するフィードバック制御の操舵角θfbとを合算して算出される。目標経路の曲率κ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Aの値を適用して求めることができる。
θref=θff+θfb …(2)
The target steering angle calculation unit 17 sets a target steering angle θref for matching the center position of the own vehicle 1 in the vehicle width direction with the target point on the target path. The target steering angle θref is, for example, as shown in the following equation (2), the steering angle θff of the feed forward control with respect to the curvature κ of the target path, the lateral position deviation of the own vehicle 1 with respect to the target path, and the self with respect to the target path. It is calculated by adding up the steering angle θfb of the feedback control with respect to the yaw angle deviation of the vehicle 1. The curvature κ of the target path can be obtained by applying the value of the coefficient A, for example, when the target path is approximated by the quadratic equation shown in Eq. (1).
θref = θff + θfb… (2)

横揺れ振動検出部18は、被牽引車両検知装置12によって自車両1の後部にトレーラ100が連結されていることが検知され、牽引走行状態であると判断されている場合、牽引走行中のトレーラ100の挙動を監視し、トレーラ100に発生する周期的な横揺れ振動を検出する。 The roll vibration detection unit 18 detects that the trailer 100 is connected to the rear part of the own vehicle 1 by the towed vehicle detection device 12, and when it is determined that the trailer 100 is in a towed traveling state, the trailer during towing traveling. The behavior of the 100 is monitored, and the periodic rolling vibration generated in the trailer 100 is detected.

トレーラ100の横揺れ振動は、本実施の形態においては、後方カメラ4で撮像した画像から検出される。具体的には、横揺れ振動検出部18は、後方カメラ4の画像から例えばオプティカルフローによってトレーラ100の横方向の動きを取得する。このトレーラ100の横方向の動きは、自車両1を基準とする相対的な動きとして取得される。 The rolling vibration of the trailer 100 is detected from the image captured by the rear camera 4 in the present embodiment. Specifically, the roll vibration detection unit 18 acquires the lateral movement of the trailer 100 from the image of the rear camera 4, for example, by optical flow. The lateral movement of the trailer 100 is acquired as a relative movement with respect to the own vehicle 1.

さらに、横揺れ振動検出部18は、自車両1の目標経路に対する横位置偏差を取得し、この自車両1の横位置偏差から、トレーラ100の自車両1に対する横方向の動きを、目標経路に対する横方向の動きに変換する。そして、トレーラ100の目標経路に対する横方向の動きが設定周期以下で設定値以上の振幅となったとき、トレーラ100に横揺れ振動が発生していると判断する。 Further, the rolling vibration detection unit 18 acquires the lateral position deviation of the own vehicle 1 with respect to the target path, and from the lateral position deviation of the own vehicle 1, the lateral movement of the trailer 100 with respect to the own vehicle 1 is obtained with respect to the target path. Convert to lateral movement. Then, when the lateral movement of the trailer 100 with respect to the target path has an amplitude equal to or greater than the set value within the set cycle, it is determined that the trailer 100 is subject to rolling vibration.

修正操舵角算出部19は、横揺れ振動検出部18でトレーラ100に横揺れ振動が発生していると判断された場合、この横揺れ振動を減少させるための修正操舵角αを算出し、制御操舵角出力部20に送る。この修正操舵角αは、以下の(3)式に示すように、目標経路に対するトレーラ100の対車線ヨー角φに所定のゲインGを乗算して算出される。尚、(3)式においては、時間tによって変化する対車線ヨー角φをφ(t)と記載している。
α=G・φ(t) …(3)
When the rolling vibration detection unit 18 determines that the trailer 100 is causing rolling vibration, the corrected steering angle calculation unit 19 calculates and controls a corrected steering angle α for reducing the rolling vibration. It is sent to the steering angle output unit 20. This modified steering angle α is calculated by multiplying the anti-lane yaw angle φ of the trailer 100 with respect to the target path by a predetermined gain G, as shown in the following equation (3). In the equation (3), the anti-lane yaw angle φ that changes with time t is described as φ (t).
α = G ・ φ (t)… (3)

(3)式におけるゲインGは、例えば目標経路の曲率κと目標経路に対するトレーラの対車線ヨー角φ(t)とに基づいて設定される。ゲインGは、曲率κが大きくなるほど大きくされる。また、対車線ヨー角φ(t)がカーブの外側方向を示す場合のゲインをGout、対車線ヨー角φ(t)がカーブの内側方向を示す場合のゲインをGinとする場合、後述するように、カーブ内側方向で操舵角の切り込み過ぎを防止するため、Gin<Goutとなるように設定される。 The gain G in the equation (3) is set based on, for example, the curvature κ of the target path and the yaw angle φ (t) of the trailer with respect to the target path. The gain G increases as the curvature κ increases. Further, when the gain when the anti-lane yaw angle φ (t) indicates the outer direction of the curve is Gout and the gain when the anti-lane yaw angle φ (t) indicates the inner direction of the curve is Gin, it will be described later. In addition, Gin <Gout is set in order to prevent the steering angle from being cut too much in the inner direction of the curve.

尚、横揺れ振動検出部18でトレーラ100に横揺れ振動が発生していないと判断された場合には、修正操舵角αはα=0とされる。 When the roll vibration detection unit 18 determines that the trailer 100 does not generate roll vibration, the corrected steering angle α is set to α = 0.

制御操舵角出力部20は、目標操舵角算出部17で算出された目標操舵角θrefを、横揺れ振動の有無に応じて修正操舵角αで修正し、制御操舵角θfを操舵指示値出力部21に出力する。すなわち、横揺れ振動が検出された場合、目標操舵角θrefを修正操舵角αで修正した操舵角が制御操舵角θfとして出力され、横揺れ振動が検出されない場合(α=0)には、目標操舵角θrefが制御操舵角θfとして出力される。以下、横揺れ振動無しの場合と、横揺れ振動有りの場合とに分けて説明する。 The control steering angle output unit 20 corrects the target steering angle θref calculated by the target steering angle calculation unit 17 with a correction steering angle α according to the presence or absence of rolling vibration, and sets the control steering angle θf to the steering instruction value output unit. Output to 21. That is, when rolling vibration is detected, the steering angle obtained by correcting the target steering angle θref with the corrected steering angle α is output as the control steering angle θf, and when rolling vibration is not detected (α = 0), the target. The steering angle θref is output as the control steering angle θf. Hereinafter, the case without rolling vibration and the case with rolling vibration will be described separately.

[横揺れ振動無しの場合]
横揺れ振動検出部18でトレーラ100に横揺れ振動が発生していないと判断され、修正操舵角αが0の場合には、制御操舵角出力部20は、図3に示すように、左右の区画線Lin,Loutの中央に設定される目標経路Lcに自車両1の中心位置を一致させるための目標操舵角θrefを、制御操舵角θfとして操舵指示値出力部21に出力する。
[Without rolling vibration]
When it is determined by the rolling vibration detection unit 18 that rolling vibration has not occurred in the trailer 100 and the corrected steering angle α is 0, the control steering angle output unit 20 is left and right as shown in FIG. The target steering angle θref for matching the center position of the own vehicle 1 with the target path Lc set at the center of the lane markings Lin and Lout is output to the steering instruction value output unit 21 as the control steering angle θf.

制御操舵角出力部20からの制御操舵角θfが目標経路への目標操舵角θrefである場合、操舵指示値出力部21は、EPS装置30のステアリング機構におけるステアリングホイール31(図3参照)の実舵角θrを舵角センサ6によって検出し、実舵角θrを目標操舵角θrefに収束させるための舵角追従トルクTfbを算出する。この舵角追従トルクTfbは、実舵角θrと目標操舵角θrefとの偏差に対して、例えば所定のトルク変換ゲインによる比例微分積分制御で算出される。 When the control steering angle θf from the control steering angle output unit 20 is the target steering angle θref to the target path, the steering instruction value output unit 21 is the actual steering wheel 31 (see FIG. 3) in the steering mechanism of the EPS device 30. The steering angle θr is detected by the steering angle sensor 6, and the steering angle following torque Tfb for converging the actual steering angle θr to the target steering angle θref is calculated. This steering angle following torque Tfb is calculated by proportional differential integration control with, for example, a predetermined torque conversion gain with respect to the deviation between the actual steering angle θr and the target steering angle θref.

そして、操舵指示値出力部21は、以下の(4)式に示すように、舵角追従トルクTfbにドライバの操舵操作に応じたアシストトルクTastを合算して指示トルクTtgtを算出し、この指示トルクTtgtを、現在の操舵角を目標操舵角θrefとするための操舵指示値として、EPS装置30に出力する。
Ttgt=Tfb+Tast …(4)
Then, as shown in the following equation (4), the steering instruction value output unit 21 calculates the instruction torque Ttgt by adding the steering angle follow-up torque Tfb and the assist torque Tast corresponding to the steering operation of the driver to calculate this instruction. The torque Ttgt is output to the EPS device 30 as a steering instruction value for setting the current steering angle as the target steering angle θref.
Ttgt = Tfb + Tast… (4)

EPS装置30は、ステアリング機構の操舵トルクが指示トルクTtgtとなるよう、電動モータの駆動電流を制御する。その結果、図3に示すように、自車両1のステアリングホイール31の操舵角が目標操舵角θrefに収束するように制御され、自車両1の走行軌跡が目標経路Lcに一致するように制御される。 The EPS device 30 controls the drive current of the electric motor so that the steering torque of the steering mechanism becomes the indicated torque Ttgt. As a result, as shown in FIG. 3, the steering angle of the steering wheel 31 of the own vehicle 1 is controlled to converge to the target steering angle θref, and the traveling locus of the own vehicle 1 is controlled to match the target path Lc. Rudder.

[横揺れ振動有りの場合]
一方、横揺れ振動検出部18でトレーラ100に横揺れ振動が発生していると判断され、トレーラ100の対車線ヨー角φ(t)に応じた修正操舵角αが修正操舵角算出部19から送られている場合には、制御操舵角出力部20は、横揺れ振動の周期及び位相に合わせて、修正操舵角αによる操舵修正を目標操舵角θrefを基点として実行する。
[When there is rolling vibration]
On the other hand, it is determined by the rolling vibration detection unit 18 that rolling vibration is generated in the trailer 100, and the corrected steering angle α according to the anti-lane yaw angle φ (t) of the trailer 100 is determined by the corrected steering angle calculation unit 19. When sent, the control steering angle output unit 20 executes steering correction by the correction steering angle α with the target steering angle θref as a base point in accordance with the cycle and phase of the rolling vibration.

例えば、自車両1の進行方向左側への操舵方向を正、右側への操舵方向を負とする場合、トレーラ100の対車線ヨー角φ(t)の向きに応じて、以下のように目標操舵角θrefが修正される。 For example, when the steering direction to the left of the traveling direction of the own vehicle 1 is positive and the steering direction to the right is negative, the target steering is as follows according to the direction of the yaw angle φ (t) with respect to the trailer 100. The angle θref is modified.

トレーラ100の対車線ヨー角φ(t)が右向きの場合、制御操舵角θfは、以下の(5-1)式に示すように、操舵角の切り戻し方向の修正として、目標操舵角θrefから修正操舵角αを減算した値となる。
θf=θref-α …(5-1)
When the yaw angle φ (t) of the trailer 100 is to the right, the control steering angle θf is set from the target steering angle θref as a correction of the steering angle turning back direction as shown in the following equation (5-1). It is the value obtained by subtracting the corrected steering angle α.
θf = θref-α… (5-1)

逆に、トレーラ100の対車線ヨー角φ(t)が左向きの場合は、制御操舵角θfは、以下の(5-2)式に示すように、操舵角の切り増し方向の修正として、目標操舵角θrefに修正操舵角αを加算した値となる。
θf=θref+α …(5-2)
On the contrary, when the yaw angle φ (t) of the trailer 100 is to the left, the control steering angle θf is a target as a correction of the steering angle turning direction as shown in the following equation (5-2). It is the value obtained by adding the modified steering angle α to the steering angle θref.
θf = θref + α… (5-2)

尚、トレーラ100に横揺れ振動が発生している場合の目標操舵角θrefの修正は、エンジンのスロットル弁を閉とするスロットルオフの指令を駆動制御装置14に送信し、エンジンによる走行駆動力を低下させて走行抵抗よりも小さくした状態、すなわちエンジンブレーキをかけた状態で実施する。 To correct the target steering angle θref when the trailer 100 is subject to rolling vibration, a throttle-off command for closing the throttle valve of the engine is transmitted to the drive control device 14, and the driving force of the engine is applied. It is carried out in a state where it is lowered to be smaller than the running resistance, that is, in a state where the engine brake is applied.

操舵指示値出力部21は、(5-1)式或いは(5-2)式による制御操舵角θfをステアリング機構及び電動モータの特性に基づいてトルク変換し、現在の操舵舵角を制御操舵角θfとするための操舵指示値としての指示トルクTtgtを算出し、EPS装置30に出力する。EPS装置30は、ステアリング機構の操舵トルクが指示トルクTtgtとなるよう、電動モータの駆動電流を制御する。 The steering instruction value output unit 21 converts the control steering angle θf according to the equation (5-1) or (5-2) into torque based on the characteristics of the steering mechanism and the electric motor, and controls the current steering angle. The instruction torque Ttgt as the steering instruction value for setting θf is calculated and output to the EPS device 30. The EPS device 30 controls the drive current of the electric motor so that the steering torque of the steering mechanism becomes the indicated torque Ttgt.

この場合、図4,図5に示すように、目標経路Lcが進行方向に対して左側に曲がるカーブを描いている場合、トレーラ100の対車線ヨー角φ(t)が右向きすなわちカーブ外側方向を向いている場合の修正操舵角をαout、トレーラ100の対車線ヨー角φ(t)が左向きすなわちカーブ内側方向を向いている場合の修正操舵角をαinとすると、前述の(3)式は、以下の(3-1)式、(3-2)式で表すことができる。Gin<Goutであるため、対車線ヨー角φ(t)が同じであれば、αin<αoutとなる。
αout=Gout・φ(t) …(3-1)
αin=Gin・φ(t) …(3-2)
In this case, as shown in FIGS. 4 and 5, when the target path Lc draws a curve that turns to the left with respect to the traveling direction, the anti-lane yaw angle φ (t) of the trailer 100 faces to the right, that is, toward the outside of the curve. Assuming that the corrected steering angle when facing is αout and the corrected steering angle when the trailer 100's anti-lane yaw angle φ (t) is facing left, that is, facing the inside of the curve, the above equation (3) is as follows. It can be expressed by the following equations (3-1) and (3-2). Since Gin <Gout, if the yaw angle φ (t) with respect to the lane is the same, αin <αout.
αout = Gout ・ φ (t)… (3-1)
αin = Gin ・ φ (t)… (3-2)

従って、図4に示すように、トレーラ100が横揺れ振動によってカーブ外側となる右側の区画線Loutの方向を向いている場合には、左方向に向かう目標経路Lcへの目標操舵角θrefを、修正操舵角αoutで逆方向に切り戻すように修正した制御操舵角θf(θf=θref-αout)により、自車両1のステアリングホイール31の操舵角を修正する。 Therefore, as shown in FIG. 4, when the trailer 100 is facing the direction of the right lane marking Lout which is outside the curve due to rolling vibration, the target steering angle θref to the target path Lc toward the left is set. The steering angle of the steering wheel 31 of the own vehicle 1 is corrected by the control steering angle θf (θf = θref−αout) modified so as to switch back in the reverse direction at the modified steering angle αout.

逆に、図5に示すように、トレーラ100が横揺れ振動によってカーブ内側となる左側の区画線Linの方向を向いている場合には、左方向に向かう目標経路Lcへの目標操舵角θrefを、修正操舵角αinで切り増す方向に修正した制御操舵角θf(θf=θref+αin)により、自車両1のステアリングホイール31の操舵角を修正する。 On the contrary, as shown in FIG. 5, when the trailer 100 faces the direction of the left lane marking Lin inside the curve due to rolling vibration, the target steering angle θref to the target path Lc heading to the left is set. The steering angle of the steering wheel 31 of the own vehicle 1 is corrected by the control steering angle θf (θf = θref + αin) corrected in the direction of increasing by the corrected steering angle αin.

このような自車両1の目標操舵角θrefを基点する操舵修正を、トレーラ100の横揺れ振動の位相に合わせてほぼ同じ周期で実施することにより、トレーラ100の横揺れ振動に対して逆位相となるヨーモーメントを周期的に発生させることができる。この自車両1の目標経路Lcからの操舵修正によって発生するヨーモーメントにより、自車両1の後部に連結されるトレーラ100の向きを、目標経路Lcの方向に戻すことが可能となる。 By performing such steering correction based on the target steering angle θref of the own vehicle 1 in substantially the same cycle according to the phase of the rolling vibration of the trailer 100, the phase is opposite to the rolling vibration of the trailer 100. The yaw moment can be generated periodically. The yaw moment generated by the steering correction from the target path Lc of the own vehicle 1 makes it possible to return the direction of the trailer 100 connected to the rear part of the own vehicle 1 to the direction of the target path Lc.

しかも、目標操舵角θrefを基点とした場合、カーブ内側方向への操舵角をカーブ外側方向への操舵角に比較して小さくすることで、舵角修正速度を遅くすることができる。これにより、カーブ内側方向に向かう場合の操舵角の切り込み過ぎを回避して、自車両1とトレーラ100がヒッチボール2aを支点としてジャックナイフ状に折れ曲がる、所謂ジャックナイフ現象の発生を防止することができる。 Moreover, when the target steering angle θref is used as the base point, the steering angle correction speed can be slowed down by making the steering angle toward the inside of the curve smaller than the steering angle toward the outside of the curve. As a result, it is possible to prevent the so-called jackknifing phenomenon, in which the own vehicle 1 and the trailer 100 bend like a jackknife with the hitch ball 2a as a fulcrum, by avoiding excessive cutting of the steering angle when heading toward the inside of the curve. can.

次に、操舵支援制御装置15を中心として実行される目標経路への追従走行制御について、図6のフローチャートを用いて説明する。 Next, the follow-up travel control to the target path executed centering on the steering support control device 15 will be described with reference to the flowchart of FIG.

最初のステップS1において、操舵支援制御装置15は、自車両1が追従走行する目標経路を取得し、ステップS2で目標操舵角θrefを取得する。前述したように、本実施の形態においては、ステレオカメラ3の撮像画像から認識した左右の白線の中央位置を目標経路として設定する。そして、自車両1の中心位置を目標経路に一致させるための目標操舵角θrefを、目標経路の曲率κ、目標経路に対する自車両1の横位置偏差、目標経路に対する自車両1のヨー角偏差等に基づいて算出する。 In the first step S1, the steering support control device 15 acquires the target path on which the own vehicle 1 follows and travels, and acquires the target steering angle θref in step S2. As described above, in the present embodiment, the center positions of the left and right white lines recognized from the captured image of the stereo camera 3 are set as the target path. Then, the target steering angle θref for matching the center position of the own vehicle 1 with the target path is set to the curvature κ of the target path, the lateral position deviation of the own vehicle 1 with respect to the target path, the yaw angle deviation of the own vehicle 1 with respect to the target path, and the like. Calculated based on.

次に、ステップS3へ進み、操舵支援制御装置15は、自車両1の後部に連結されているトレーラ100の状態を取得する。トレーラ100の状態は、後方カメラ4の画像からトレーラ100の自車両1に対する横方向の動きを検出し、目標経路に対する横方向の動きに変換して取得する。 Next, the process proceeds to step S3, and the steering support control device 15 acquires the state of the trailer 100 connected to the rear portion of the own vehicle 1. The state of the trailer 100 is acquired by detecting the lateral movement of the trailer 100 with respect to the own vehicle 1 from the image of the rear camera 4 and converting it into the lateral movement with respect to the target path.

ステップS3に続くステップS4では、操舵支援制御装置15は、トレーラ100の目標経路に対する横方向の動きが設定周期以下で設定値以上の振幅となり、トレーラ100が周期的に横揺れ振動している否かを調べる。 In step S4 following step S3, in step S4, whether or not the lateral movement of the trailer 100 with respect to the target path has an amplitude equal to or greater than the set value within the set cycle and the trailer 100 periodically rolls and vibrates. Find out.

トレーラ100に横揺れ振動が発生していない場合、ステップS4からステップS5へ進み、操舵支援制御装置15は、現在の操舵角を目標操舵角θrefに一致させるための指示トルクをEPS装置30に送信する。これにより、自車両1の中心位置が目標経路に一致するよう操舵され、自車両1が目標経路に追従して走行する。 If no rolling vibration is generated in the trailer 100, the process proceeds from step S4 to step S5, and the steering support control device 15 transmits an instruction torque for matching the current steering angle with the target steering angle θref to the EPS device 30. do. As a result, the center position of the own vehicle 1 is steered so as to match the target path, and the own vehicle 1 travels following the target path.

一方、トレーラ100に横揺れ振動が発生している場合には、ステップS4からステップS6へ進み、操舵支援制御装置15は、駆動制御装置14にスロットルオフ指令を送信して自車両1をエンジンブレーキで減速させ、ステップS7へ進む。ステップS7では、目標操舵角θrefを基点としてトレーラ100の横揺れ振動の位相に合わせた操舵修正を行う。これにより、トレーラ100に横揺れ振動の逆位相のヨーモーメントを発生させ、トレーラ100の横揺れ振動を減少させることができる。 On the other hand, when the trailer 100 is subject to rolling vibration, the process proceeds from step S4 to step S6, and the steering support control device 15 transmits a throttle-off command to the drive control device 14 to brake the own vehicle 1 by engine braking. Decelerate with and proceed to step S7. In step S7, steering correction is performed according to the phase of the rolling vibration of the trailer 100 with the target steering angle θref as a base point. As a result, it is possible to generate a yaw moment of the opposite phase of the rolling vibration in the trailer 100 and reduce the rolling vibration of the trailer 100.

このように本実施の形態においては、トレーラ100の横揺れ振動を検出した場合、目標経路を基点とする修正操舵角αを算出し、この修正操舵角αにより、目標経路に追従走行するための目標操舵角θrefを横揺れ振動の周期及び位相に合わせて修正する。これにより、自車両1の後部にトレーラ100を連結した状態で目標経路への追従走行中に、トレーラ100に横揺れ振動が発生しても、この横揺れ振動を減少させて挙動を安定化させることができ、カーブを含む様々な形状の目標経路に対する追従走行の制御安定性を向上することができる。 As described above, in the present embodiment, when the rolling vibration of the trailer 100 is detected, the corrected steering angle α with the target path as the base point is calculated, and the corrected steering angle α is used to follow the target path. Correct the target steering angle θref according to the period and phase of the rolling vibration. As a result, even if rolling vibration occurs in the trailer 100 while following the target path with the trailer 100 connected to the rear portion of the own vehicle 1, the rolling vibration is reduced and the behavior is stabilized. This makes it possible to improve the control stability of follow-up travel with respect to target paths having various shapes including curves.

1 自車両
2 ヒッチ
3 前方カメラ
4 後方カメラ
6 舵角センサ
11 外部環境認識装置
12 被牽引車両検知装置
13 ナビゲーション装置
14 駆動制御装置
15 操舵支援制御装置
16 目標経路設定部
17 目標操舵角算出部
18 横揺れ振動検出部
19 修正操舵角算出部
20 制御操舵角出力部
21 操舵指示値出力部
30 電動パワーステアリング装置
100 トレーラ
1 Own vehicle 2 Hitch 3 Front camera 4 Rear camera 6 Steering angle sensor 11 External environment recognition device 12 Towed vehicle detection device 13 Navigation device 14 Drive control device 15 Steering support control device 16 Target route setting unit 17 Target steering angle calculation unit 18 Rolling vibration detection unit 19 Corrected steering angle calculation unit 20 Control steering angle output unit 21 Steering instruction value output unit 30 Electric power steering device 100 Trailer

Claims (4)

自車両が目標経路に沿って走行するよう操舵装置を介して制御する車両の走行制御装置であって、
自車両の後部に被牽引車両を連結して走行する牽引走行時に、前記被牽引車両の周期的な横揺れ振動を検出する横揺れ振動検出部と、
前記目標経路を走行するための目標操舵角を基点として、前記横揺れ振動を減少させるための修正操舵角を算出する修正操舵角算出部と、
前記目標操舵角を前記横揺れ振動の有無に応じて前記修正操舵角で修正し、制御操舵角を出力する制御操舵角出力部と、
前記制御操舵角に基づいて前記操舵装置に操舵指示値を出力する操舵指示値出力部とを備え
前記横揺れ振動検出部は、自車両を基準とする前記被牽引車両の横揺れを前記目標経路に対する横揺れに変換して前記横揺れ振動を検出することを特徴とする車両の走行制御装置。
It is a travel control device for a vehicle that controls the own vehicle to travel along a target route via a steering device.
A rolling vibration detection unit that detects periodic rolling vibration of the towed vehicle during towing traveling with the towed vehicle connected to the rear of the own vehicle.
A modified steering angle calculation unit that calculates a modified steering angle for reducing the rolling vibration with the target steering angle for traveling on the target route as a base point.
A control steering angle output unit that corrects the target steering angle with the modified steering angle according to the presence or absence of the rolling vibration and outputs the control steering angle.
A steering instruction value output unit that outputs a steering instruction value to the steering device based on the control steering angle is provided .
The roll vibration detection unit is a vehicle traveling control device that detects the roll vibration by converting the roll of the towed vehicle with respect to the own vehicle into the roll with respect to the target path .
自車両が目標経路に沿って走行するよう操舵装置を介して制御する車両の走行制御装置であって、
自車両の後部に被牽引車両を連結して走行する牽引走行時に、前記被牽引車両の周期的な横揺れ振動を検出する横揺れ振動検出部と、
前記目標経路を走行するための目標操舵角を基点として、前記横揺れ振動を減少させるための修正操舵角を算出する修正操舵角算出部と、
前記目標操舵角を前記横揺れ振動の有無に応じて前記修正操舵角で修正し、制御操舵角を出力する制御操舵角出力部と、
前記制御操舵角に基づいて前記操舵装置に操舵指示値を出力する操舵指示値出力部とを備え、
前記修正操舵角算出部は、カーブ走行時の前記修正操舵角を、カーブ外側方向よりもカーブ内側方向で相対的に小さくすることを特徴とする車両の走行制御装置。
It is a travel control device for a vehicle that controls the own vehicle to travel along a target route via a steering device.
A rolling vibration detection unit that detects periodic rolling vibration of the towed vehicle during towing traveling with the towed vehicle connected to the rear of the own vehicle.
A modified steering angle calculation unit that calculates a modified steering angle for reducing the rolling vibration with the target steering angle for traveling on the target route as a base point.
A control steering angle output unit that corrects the target steering angle with the modified steering angle according to the presence or absence of the rolling vibration and outputs the control steering angle.
A steering instruction value output unit that outputs a steering instruction value to the steering device based on the control steering angle is provided.
The modified steering angle calculation unit is a traveling control device for a vehicle , characterized in that the modified steering angle at the time of traveling on a curve is made relatively smaller in the direction inside the curve than in the direction outside the curve .
自車両が目標経路に沿って走行するよう操舵装置を介して制御する車両の走行制御装置であって、
自車両の後部に被牽引車両を連結して走行する牽引走行時に、前記被牽引車両の周期的な横揺れ振動を検出する横揺れ振動検出部と、
前記目標経路を走行するための目標操舵角を基点として、前記横揺れ振動を減少させるための修正操舵角を算出する修正操舵角算出部と、
前記目標操舵角を前記横揺れ振動の有無に応じて前記修正操舵角で修正し、制御操舵角を出力する制御操舵角出力部と、
前記制御操舵角に基づいて前記操舵装置に操舵指示値を出力する操舵指示値出力部とを備え、
前記制御操舵角出力部は、走行駆動力を低下させた状態で前記目標操舵角を前記修正操舵角で修正することを特徴とする車両の走行制御装置。
It is a travel control device for a vehicle that controls the own vehicle to travel along a target route via a steering device.
A rolling vibration detection unit that detects periodic rolling vibration of the towed vehicle during towing traveling with the towed vehicle connected to the rear of the own vehicle.
A modified steering angle calculation unit that calculates a modified steering angle for reducing the rolling vibration with the target steering angle for traveling on the target route as a base point.
A control steering angle output unit that corrects the target steering angle with the modified steering angle according to the presence or absence of the rolling vibration and outputs the control steering angle.
A steering instruction value output unit that outputs a steering instruction value to the steering device based on the control steering angle is provided.
The control steering angle output unit is a travel control device for a vehicle , characterized in that the target steering angle is corrected by the corrected steering angle in a state where the traveling driving force is reduced .
前記制御操舵角出力部は、前記横揺れ振動の周期及び位相に合わせて前記目標操舵角を前記修正操舵角で修正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。 The control steering angle output unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the control steering angle output unit corrects the target steering angle with the modified steering angle according to the cycle and phase of the rolling vibration. Vehicle driving control device.
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