JP7327223B2 - 自動操舵制御装置、自動操舵制御方法、および自動操舵プログラム - Google Patents
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Description
以下では、操舵量算出部205が有するフィードバック制御部206について説明する。フィードバック制御部206は、ある時点T1における車両100の横位置および方位角計測値の、横位置目標値および方位角目標値からの偏差を解消する(補正する)ための操舵角を、フィードバック制御により算出する。本開示において、フィードバック制御部206により算出される操舵角を、フィードバック制御量δFBと記載する。
次に、操舵量算出部205が有するフィードフォワード制御部207について説明する。フィードフォワード制御部207は、車両100の重心が目標軌道を通るように走行した場合の車両100のすべり角(スリップ角)を想定した運動モデルを用いて、車両100が走行する道路の形状による操舵角への影響を補正する第1操舵角成分を算出する。車両100のすべり角とは、車両100の重心位置を頂点とした、現在車両が向いている方向と目標軌道の接線方向とのなす角である。
本開示の実施の形態に係る自動操舵制御装置200は、車両100が目標軌道を追従するように車両100の操舵角の自動制御を行う自動操舵制御装置200であって、車両100の方位角の計測値である方位角計測値と、目標軌道を走行するための方位角目標値とに基づいて、方位角計測値と方位角目標値との偏差を補正する操舵角であるフィードバック制御量δFBを算出するフィードバック制御部206と、車両100の重心が目標軌道を通るように走行した場合の運動モデルを用いて、フィードバック制御量δFBの偏差を補正するためのフィードフォワード制御量δFFを算出し、算出した前記フィードフォワード制御量δFFを用いて、車両100の目標軌道からの横方向のずれ量による影響を補償した補償済みフィードフォワード制御量δFF_Cを算出するフィードフォワード制御部207と、フィードバック制御量およびフィードフォワード制御量に基づいて操舵制御を行う操舵制御部208と、を備える。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
101 キャブ
102 荷台
103 前輪
104 後輪
105 カメラ
200 自動操舵制御装置
201 横位置情報生成部
202 方位角計測値情報生成部
203 道路形状情報生成部
204 車速センサ
205 操舵量算出部
206 フィードバック制御部
207 フィードフォワード制御部
208 操舵制御部
Claims (10)
- 車両が目標軌道を追従するように前記車両の操舵角の自動制御を行う自動操舵制御装置であって、
前記車両の方位角の計測値である方位角計測値と、前記目標軌道を走行するための方位角目標値とに基づいて、前記方位角計測値と前記方位角目標値との偏差を補正する操舵角であるフィードバック制御量を算出するフィードバック制御部と、
前記車両の重心が前記目標軌道を通るように走行した場合の運動モデルを用いて前記フィードバック制御量の偏差を補正するためのフィードフォワード制御量に対し、前記運動モデルにおいて前記車両の運動を記述するための複数のパラメータのうち、少なくともいずれかのパラメータを取得する際の誤差の影響を補償した補償済みフィードフォワード制御量を算出するフィードフォワード制御部と、
前記フィードバック制御量および前記補償済みフィードフォワード制御量に基づいて操舵制御を行う操舵制御部と、
を備える、自動操舵制御装置。 - 前記フィードフォワード制御部は、
前記複数のパラメータのうち、少なくともいずれかのパラメータ毎に算出された成分を有する前記フィードフォワード制御量を算出し、
前記パラメータ毎に算出された、当該パラメータを取得する際の誤差の影響を補償するための補償値を、前記パラメータ毎に算出された前記成分に積算することで前記補償済みフィードフォワード制御量を算出する、
請求項1に記載の自動操舵制御装置。 - 前記複数のパラメータは、前記車両が走行する道路の曲率、前記曲率の変化量、または前記道路の横断勾配、の少なくともいずれか1つを含む、
請求項2に記載の自動操舵制御装置。 - 前記補償値は、前記車両の横方向のずれ量を前記パラメータ毎に積分した値である、
請求項2または3に記載の自動操舵制御装置。 - 前記フィードバック制御量の偏差は、前記方位角計測値と前記車両の重心が前記目標軌道を通るように走行した場合の前記車両のすべり角との偏差に起因して生じる、正しいフィードバック制御量からの偏差である、
請求項1から4のいずれか一項に記載の自動操舵制御装置。 - 前記フィードフォワード制御部は、前記フィードフォワード制御量を、前記方位角の頂点位置と前記重心の位置との距離に基づいて算出する、
請求項1から5のいずれか一項に記載の自動操舵制御装置。 - 前記フィードバック制御部は、前記方位角計測値と前記方位角目標値との偏差を、比例制御を用いて補正し、
前記フィードフォワード制御部は、前記フィードフォワード制御量を、前記方位角計測値の頂点位置と前記重心の位置との距離、および、前記比例制御の比例ゲインに基づいて算出する、
請求項1から6のいずれか一項に記載の自動操舵制御装置。 - 前記フィードバック制御部は、前方注視モデルを用いて前記フィードバック制御量を算出し、
前記フィードフォワード制御部は、前記フィードフォワード制御量を、前記方位角計測値の頂点位置と前記重心の位置との距離、前記比例制御の比例ゲイン、および、前記前方注視モデルにおける前方注視距離に基づいて算出する、
請求項7に記載の自動操舵制御装置。 - 車両が目標軌道を追従するように前記車両の操舵角の自動制御を行う自動操舵制御方法であって、
前記車両の方位角の計測値である方位角計測値と、前記目標軌道を走行するための方位角目標値とに基づいて、前記方位角計測値と前記方位角目標値との偏差を補正する操舵角であるフィードバック制御量を算出し、
前記車両の重心が前記目標軌道を通るように走行した場合の運動モデルを用いて前記フィードバック制御量の偏差を補正するためのフィードフォワード制御量を算出し、
算出した前記フィードフォワード制御量に対し、前記運動モデルにおいて前記車両の運動を記述するための複数のパラメータのうち、少なくともいずれかのパラメータを取得する際の誤差の影響を補償した補償済みフィードフォワード制御量を算出し、
前記フィードバック制御量および前記補償済みフィードフォワード制御量に基づいて操舵制御を行う、
自動操舵制御方法。 - 車両が目標軌道を追従するように前記車両の操舵角の自動制御を行う自動操舵制御プログラムであって、
前記車両の方位角の計測値である方位角計測値と、前記目標軌道を走行するための方位角目標値とに基づいて、前記方位角計測値と前記方位角目標値との偏差を補正する操舵角であるフィードバック制御量を算出する手順と、
前記車両の重心が前記目標軌道を通るように走行した場合の運動モデルを用いて前記フィードバック制御量の偏差を補正するためのフィードフォワード制御量を算出する手順と、
算出した前記フィードフォワード制御量に対し、前記運動モデルにおいて前記車両の運動を記述するための複数のパラメータのうち、少なくともいずれかのパラメータを取得する際の誤差の影響を補償した補償済みフィードフォワード制御量を算出する手順と、
前記フィードバック制御量および前記補償済みフィードフォワード制御量に基づいて操舵制御を行う手順と、
を前記車両のプロセッサに実行させる、自動操舵制御プログラム。
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