WO2018025902A1 - 操舵補助装置及び操舵補助方法 - Google Patents

操舵補助装置及び操舵補助方法 Download PDF

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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits

Definitions

  • the present disclosure relates to a steering assist device and a steering assist method.
  • Patent Literature 1 discloses a device that generates a steering assist force so that a vehicle does not deviate from the traveling lane when the vehicle tends to deviate from the traveling lane, and the driver tries to change the lane.
  • a device for controlling the steering assist force so as not to be generated when it is detected is disclosed.
  • the steering play section in which the direction of the wheel does not change even when steered is larger than that of a normal vehicle such as a passenger car. And although a driver does not intend to change a lane, he may steer quickly in the angle range of the steering angle corresponding to a steering play area.
  • the driver is quickly operated in the steering play section even though the driver does not intend to change the driving lane of the vehicle. Therefore, the steering assist force is controlled not to be generated.
  • the present disclosure has been made in view of these points, and provides a steering assist device and a steering assist method that can prevent a vehicle lane departure that is not intended by the driver.
  • a steering assist device includes a steering angle detection unit that detects a steering angle of a vehicle, a steering speed measurement unit that measures the steering speed of the vehicle, and the vehicle traveling in a lane. And a steering assist unit that assists in steering the vehicle, and the detected steering angle is included in an angle range corresponding to a steering play section in which the direction of the wheel of the vehicle does not change even if steering is performed. Includes a steering control section that causes the steering assist section to perform the steering assist regardless of the measured steering speed.
  • the steering control unit stops the steering assist by the steering assist unit. Also good.
  • the steering assist device further includes a range detection unit that detects an angle range corresponding to the steering play section, and the steering control unit determines whether to stop the steering assist based on the detected angle range. May be controlled.
  • a steering assist method includes a step of detecting a steering angle of a vehicle, a step of measuring a steering speed of the vehicle, and the detected steering angle even if the detected steering angle is steered.
  • the vehicle is included in an angle range corresponding to a steering play section in which the direction of the wheels does not change, the vehicle is assisted in steering so that the vehicle travels in the lane regardless of the measured steering speed.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an overview of a steering assist device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of the steering assist device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining a flow of steering assist processing executed by the steering assist device according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an overview of a steering assist device according to an embodiment.
  • the steering assist device according to the embodiment is mounted on the vehicle V and is used to assist the steering of the vehicle V.
  • the steering assist device according to the embodiment is suitably used for a large vehicle V such as a bus or a truck having a large steering play section.
  • the steering play section is a section in which the direction of the wheels of the vehicle V does not change even when the steering ST of the vehicle V is steered.
  • the description will be made on the assumption that the vehicle V is a large vehicle V such as a bus or a truck.
  • the steering assist device analyzes a front image of the vehicle V captured by the imaging device I such as an in-vehicle camera, identifies the lane in which the vehicle V travels, and the vehicle V travels in the lane. Assist steering.
  • the steering assist device performs control so that the steering assist is not stopped regardless of the steering speed.
  • the steering assist device does not stop the steering assist when the driver performs the steering quickly in the steering play section without intention of the driver, so that it is possible to prevent the lane departure of the vehicle not intended by the driver. it can.
  • the functional configuration of the steering assist device will be described.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of the steering assist device 1 according to the embodiment.
  • the steering assist device 1 includes a control unit 10 and a steering assist unit 11.
  • the control unit 10 is a calculation resource including a processor such as a CPU (Central Processing Unit) (not shown), a memory, and the like.
  • the control unit 10 includes a steering angle detection unit 101, a steering speed measurement unit 102, and a steering control unit 103. Realize the function.
  • the steering assist unit 11 is an electric motor that applies torque (steering assist force) to a steering shaft connected to the steering ST via a gear or the like, for example.
  • the steering assist unit 11 performs steering assist of the vehicle V so that the vehicle V travels in the travel lane by applying torque to the steering shaft based on the control of the control unit 10.
  • the steering assist unit 11 is an electric motor that applies torque to the steering shaft, the present invention is not limited to this, and a power cylinder that assists the steering force by hydraulic pressure may be used.
  • the steering angle detector 101 detects the steering angle of the steering ST using a steering angle sensor provided on the steering shaft.
  • the steering angle value detected by the steering angle detector 101 is a positive value when the steering ST is turned to the right, and a negative value when the steering ST is turned to the left.
  • the steering speed measurement unit 102 measures the steering speed of the steering ST based on the time change of the steering angle detected by the steering angle detection unit 101.
  • the steering control unit 103 controls the steering assist unit 11 based on the steering angle detected by the steering angle detection unit 101 and the steering speed measured by the steering speed measurement unit 102 so that the vehicle V does not deviate from the travel lane. Realize lane departure suppression function.
  • the steering control unit 103 acquires an image captured by the imaging device I that captures the forward direction of the vehicle V including the lane in which the vehicle V travels, and the vehicle V travels based on the image. It is determined whether the lane is a straight line and whether the vehicle V is traveling in the lane.
  • the steering control unit 103 identifies the position in the image of the pixel corresponding to the lane in which the vehicle V travels by analyzing the acquired image, and determines the curvature of the lane based on the lateral change amount of the position. calculate. Then, the steering control unit 103 determines that the lane in which the vehicle V is traveling is a straight line when the calculated curvature is equal to or less than a predetermined value.
  • the steering control unit 103 analyzes the acquired image to identify the position of the lane and the center position of the vehicle V, and the vehicle V is determined based on the position of the lane and the center position of the vehicle V. Determine if you are driving in a lane.
  • the steering control unit 103 then detects the position of the lane, the center position of the vehicle V, and the detected steering when the lane in which the vehicle V is traveling is a straight line and the vehicle V is traveling in the lane.
  • the direction in which the vehicle V deviates from the center position of the traveling lane is specified based on the corner.
  • the steering control unit 103 controls the steering assist unit 11 to suppress the deviation of the vehicle V from the traveling lane by applying a torque corresponding to the direction toward the center position of the traveling lane to the steering shaft.
  • the steering control unit 103 determines whether or not to perform steering assistance using the steering assistance unit 11 based on the steering angle detected by the steering angle detection unit 101 and the steering speed measured by the steering speed measurement unit 102. Control. Specifically, when the detected steering angle is included in the angle range corresponding to the steering play section, the steering control unit 103 instructs the steering assist unit 11 to assist the steering regardless of the measured steering speed. To do.
  • the steering control unit 103 When the detected steering angle is not included in the angle range corresponding to the steering play section and the measured steering speed is equal to or higher than the predetermined speed, the steering control unit 103 performs the steering assist by the steering assist unit 11. Stop.
  • the control unit 10 may further include a range detection unit that detects an angle range corresponding to the steering play section. Then, the steering control unit 103 is based on the angle range detected by the range detection unit, the steering angle detected by the steering angle detection unit 101, and the steering speed measured by the steering speed measurement unit 102. It may be configured to control whether or not steering assistance is performed using.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the flow of the steering assist process executed by the steering assist device 1 according to the embodiment. The process in this flowchart is started when, for example, the traveling lane of the vehicle V is a straight line and the vehicle V is traveling in the lane.
  • the steering angle detector 101 detects the steering angle of the steering ST (S2).
  • the steering speed measuring unit 102 measures the steering speed of the steering ST (S4).
  • the steering control unit 103 determines whether or not the detected steering angle is included in the angle range of the steering play section (S6). When the steering angle is included in the angle range of the steering play section, the steering control unit 103 moves the process to S8, and when the steering angle is not included in the angle range of the steering play section, the process moves to S10. .
  • the steering control unit 103 causes the steering assist unit 11 to generate torque corresponding to the direction in which the vehicle V moves toward the center of the lane.
  • the steering control unit 103 determines whether the steering speed is equal to or higher than a predetermined speed.
  • the process according to the flowchart ends. Thereby, the steering control unit 103 stops the steering assistance by the steering assistance unit 11 when the measured steering speed is equal to or higher than a predetermined speed when the steering angle is not included in the angle range corresponding to the steering play section.
  • the process proceeds to S8.
  • the steering control unit 103 may cause a lane departure unintended by the driver when the steering angle is not included in the angle range corresponding to the steering play section and the steering speed is less than the predetermined speed.
  • the steering assist unit 11 can be made to assist the steering.
  • the steering assist device 1 continues the control related to the lane departure suppression function by repeating the processing according to the above flowchart while the vehicle V is traveling straight in the lane.
  • the steering angle detected by the steering angle detection unit 101 is an angle corresponding to the steering play section in which the direction of the wheel of the vehicle V does not change even if the steering is performed.
  • the steering assist unit 11 is made to assist the steering regardless of the steering speed measured by the steering speed measuring unit 102. In this way, the steering assist device 1 can be quickly operated in the steering play section even when the driver does not intend to change the traveling lane of the vehicle when the vehicle tends to depart from the traveling lane. Even so, since the steering assist is not stopped, it is possible to prevent lane departure of the vehicle that is not intended by the driver.
  • the steering assist device 1 when the detected steering angle is not included in the angle range corresponding to the steering play section and the measured steering speed is equal to or higher than the predetermined speed, the steering assist device 1 performs the steering assist by the steering assist unit 11. Stop. In this way, the steering assist device 1 can make the vehicle V easier to steer by stopping the steering assist when the driver intentionally turns the vehicle left or right or turns the vehicle.

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Abstract

操舵補助装置１は、車両Ｖの操舵角を検出する操舵角検出部１０１と、車両Ｖの操舵速度を測定する操舵速度測定部１０２と、車両Ｖが車線内を走行するように、車両Ｖの操舵補助を行う操舵補助部１１と、検出された操舵角が、操舵しても車両Ｖの車輪の向きが変化しない操舵遊び区間に対応する角度範囲に含まれている場合には、測定された操舵速度に関わらず、操舵補助部１１に操舵補助を行わせる操舵制御部１０３と、を備える。

Description

操舵補助装置及び操舵補助方法
　本開示は、操舵補助装置及び操舵補助方法に関する。
　従来、車両が車線内を走行するように、車両の操舵補助を行うことが行われている。例えば、特許文献１には、車両が走行車線に対して逸脱傾向にある場合に、走行車線から車両が逸脱しないように操舵補助力を発生させる装置であって、運転者が車線を変更しようとしていることを検出すると、操舵補助力が発生しないように制御する装置が開示されている。
日本国特開２０１０－３６８５２号公報
　ところで、車両がトラック等の大型車両である場合、乗用車等の普通車両に比べて、操舵しても車輪の向きが変化しない操舵遊び区間が大きい。そして、運転者は、車線を変更する意思がないにもかかわらず、操舵遊び区間に対応する操舵角の角度範囲で素早く操舵してしまうことがある。これに対して、従来の装置では、車両が走行車線を逸脱する傾向にある場合に、運転者が車両の走行車線を変更する意思がないにもかかわらず操舵遊び区間内で素早く操作されたことによって、操舵補助力を発生しないように制御してしまう。
　本開示はこれらの点に鑑みてなされたものであり、運転者が意図していない車両の車線逸脱を防止することができる操舵補助装置及び操舵補助方法を提供する。
　本開示の第１の態様に係る操舵補助装置は、車両の操舵角を検出する操舵角検出部と、前記車両の操舵速度を測定する操舵速度測定部と、前記車両が車線内を走行するように、前記車両の操舵補助を行う操舵補助部と、検出された前記操舵角が、操舵しても前記車両の車輪の向きが変化しない操舵遊び区間に対応する角度範囲に含まれている場合には、測定された前記操舵速度に関わらず、前記操舵補助部に前記操舵補助を行わせる操舵制御部と、を備える。
　前記操舵制御部は、検出された前記操舵角が前記角度範囲に含まれていない場合において、測定された前記操舵速度が所定速度以上であるときには、前記操舵補助部による前記操舵補助を停止させてもよい。
　前記操舵補助装置は、前記操舵遊び区間に対応する角度範囲を検出する範囲検出部を更に備え、前記操舵制御部は、検出された前記角度範囲に基づいて、前記操舵補助を停止させるか否かを制御してもよい。
　本開示の第２の態様に係る操舵補助方法は、車両の操舵角を検出するステップと、前記車両の操舵速度を測定するステップと、検出された前記操舵角が、操舵しても前記車両の車輪の向きが変化しない操舵遊び区間に対応する角度範囲に含まれている場合には、測定された前記操舵速度に関わらず、前記車両が車線内を走行するように前記車両の操舵補助を行う操舵補助部に前記操舵補助を行わせるステップと、を備える。
　本開示によれば、運転者が意図していない車両の車線逸脱を防止することができるという効果を奏する。
図１は、実施の形態に係る操舵補助装置の概要を説明するための図である。 図２は、実施の形態に係る操舵補助装置の構成を模式的に示す図である。 図３は、実施の形態に係る操舵補助装置が実行する操舵補助処理の流れを説明するためのフローチャートである。
＜実施の形態の概要＞
　図１は、実施の形態に係る操舵補助装置の概要を説明するための図である。実施の形態に係る操舵補助装置は車両Ｖに搭載され、車両Ｖの操舵を補助するために用いられる。限定はしないが、実施の形態に係る操舵補助装置は、操舵遊び区間が大きいバスやトラック等の大型の車両Ｖに好適に用いられる。ここで、操舵遊び区間とは、車両ＶのステアリングＳＴを操舵しても車両Ｖの車輪の向きが変化しない区間である。以下本明細書では、車両Ｖがバスやトラック等の大型の車両Ｖであることを前提に説明する。
　実施の形態に係る操舵補助装置は、車載カメラ等の撮像装置Ｉが撮像した車両Ｖの前方の画像を解析して、車両Ｖが走行する車線を特定し、車両Ｖが車線内を走行するように操舵補助を行う。操舵補助装置は、ステアリングＳＴの操舵角が、操舵遊び区間に対応する角度範囲ｒθに含まれている場合には、操舵速度に関わらず操舵補助を停止させないように制御する。これにより、操舵補助装置は、運転者が意図せずに操舵遊び区間内で素早く操舵を行った場合に操舵補助を停止させないので、運転者が意図していない車両の車線逸脱を防止することができる。
　続いて、操舵補助装置の機能構成について説明する。
＜操舵補助装置１の機能構成＞
　図２は、実施の形態に係る操舵補助装置１の構成を模式的に示す図である。操舵補助装置１は、制御部１０と操舵補助部１１とを備える。制御部１０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサやメモリ等を含む計算リソースであり、プログラムを実行することによって、操舵角検出部１０１、操舵速度測定部１０２及び操舵制御部１０３の機能を実現する。
　操舵補助部１１は、例えば、ギア等を介してステアリングＳＴに接続されているステアリングシャフトにトルク（操舵補助力）を付与する電動モータである。操舵補助部１１は、制御部１０の制御に基づいてステアリングシャフトにトルクを付与することにより、車両Ｖが走行車線内を走行するように車両Ｖの操舵補助を行う。なお、操舵補助部１１は、ステアリングシャフトにトルクを付与する電動モータであることとしたが、これに限らず、油圧によって操舵力をアシストするパワーシリンダであってもよい。
　操舵角検出部１０１は、ステアリングシャフトに設けられている操舵角センサを用いてステアリングＳＴの操舵角を検出する。例えば、操舵角検出部１０１が検出する操舵角の値は、ステアリングＳＴが右に切られる場合は正の値であり、ステアリングＳＴが左に切られる場合は負の値である。
　操舵速度測定部１０２は、操舵角検出部１０１が検出した操舵角の時間変化に基づいて、ステアリングＳＴの操舵速度を測定する。
　操舵制御部１０３は、操舵角検出部１０１が検出した操舵角と、操舵速度測定部１０２が測定した操舵速度とに基づいて、車両Ｖが走行車線から逸脱しないように操舵補助部１１を制御する車線逸脱抑制機能を実現する。
　まず、操舵制御部１０３は、車両Ｖが走行する車線を含む、車両Ｖの進行方向前方を撮像する撮像装置Ｉが撮像した画像を取得し、当該画像に基づいて、車両Ｖが走行している車線が直線であるか否か、及び車両Ｖが車線内を走行しているか否かを判定する。
　例えば、操舵制御部１０３は、取得した画像を解析することにより、車両Ｖが走行する車線に対応する画素の画像における位置を特定し、当該位置の横方向の変化量に基づいて車線の曲率を算出する。そして、操舵制御部１０３は、算出した曲率が所定値以下である場合に車両Ｖが走行している車線が直線であると判定する。
　また、操舵制御部１０３は、取得した画像を解析することにより、車線の位置と、車両Ｖの中心位置とを特定し、当該車線の位置と車両Ｖの中心位置とに基づいて、車両Ｖが車線内を走行しているか否かを判定する。
　そして、操舵制御部１０３は、車両Ｖが走行している車線が直線であり、車両Ｖが車線内を走行している場合に、車線の位置と、車両Ｖの中心位置と、検出された操舵角とに基づいて車両Ｖが走行車線の中央位置からずれる方向を特定する。そして、操舵制御部１０３は、操舵補助部１１を制御して、走行車線の中央位置に向かう方向に対応するトルクをステアリングシャフトに付与させることにより、車両Ｖの走行車線からの逸脱を抑制する。
　また、操舵制御部１０３は、操舵角検出部１０１が検出した操舵角と、操舵速度測定部１０２が測定した操舵速度とに基づいて、操舵補助部１１を用いた操舵補助を行うか否かを制御する。具体的には、操舵制御部１０３は、検出された操舵角が操舵遊び区間に対応する角度範囲に含まれている場合には、測定された操舵速度に関わらず、操舵補助部１１に操舵補助を行わせる。
　また、操舵制御部１０３は、検出された操舵角が操舵遊び区間に対応する角度範囲に含まれていない場合において、測定された操舵速度が所定速度以上であるときには、操舵補助部１１による操舵補助を停止させる。
　なお、制御部１０は、操舵遊び区間に対応する角度範囲を検出する範囲検出部を更に備えていてもよい。そして、操舵制御部１０３が、範囲検出部によって検出された角度範囲と、操舵角検出部１０１が検出した操舵角と、操舵速度測定部１０２が測定した操舵速度とに基づいて、操舵補助部１１を用いた操舵補助を行うか否かを制御するようにしてもよい。
　例えば、バスやトラック等の大型の車両Ｖは長期間にわたって使用されることが多く、時間の経過にしたがって操舵遊び区間が変化する。これに対して範囲検出部によって操舵遊び区間に対応する角度範囲を特定するので、時間が経過して操舵遊び区間が変化しても、当該角度範囲に基づいて操舵補助部１１を用いた操舵補助を行うか否かを正確に制御することができる。
＜操舵補助装置１が実行する操舵補助の処理フロー＞
　図３は、実施の形態に係る操舵補助装置１が実行する操舵補助処理の流れを説明するためのフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、例えば車両Ｖの走行車線が直線であり、車両Ｖが車線内を走行している場合に開始する。
　操舵角検出部１０１は、ステアリングＳＴの操舵角を検出する（Ｓ２）。
　操舵速度測定部１０２は、ステアリングＳＴの操舵速度を測定する（Ｓ４）。
　続いて、操舵制御部１０３は、検出された操舵角が操舵遊び区間の角度範囲に含まれるか否かを判定する（Ｓ６）。操舵制御部１０３は、操舵角が操舵遊び区間の角度範囲に含まれる場合には、Ｓ８に処理を移し、操舵角が操舵遊び区間の角度範囲に含まれない場合には、Ｓ１０に処理を移す。
　Ｓ８において、操舵制御部１０３は、車両Ｖが車線中央に向かう方向に対応するトルクを操舵補助部１１に発生させる。
　Ｓ１０において、操舵制御部１０３は、操舵速度が所定速度以上か否かを判定する。操舵制御部１０３は、操舵速度が所定速度以上であると判定すると、本フローチャートに係る処理を終了する。これにより、操舵制御部１０３は、操舵角が操舵遊び区間に対応する角度範囲に含まれていない場合において、測定された操舵速度が所定速度以上であるときには、操舵補助部１１による操舵補助を停止させる。
　また、操舵制御部１０３は、操舵速度が所定速度未満であると判定すると、Ｓ８に処理を移す。これにより、操舵制御部１０３は、操舵角が操舵遊び区間に対応する角度範囲に含まれていない場合において操舵速度が所定速度未満である場合に、運転者が意図しない車線逸脱が発生する可能性があるものとして、操舵補助部１１に操舵補助を行わせることができる。
　操舵補助装置１は車両Ｖが車線内を直線走行中に上記のフローチャートに係る処理を繰り返すことにより、車線逸脱抑制機能に係る制御を継続する。
　以上説明したように、実施の形態に係る操舵補助装置１は、操舵角検出部１０１によって検出された操舵角が、操舵しても車両Ｖの車輪の向きが変化しない操舵遊び区間に対応する角度範囲に含まれている場合には、操舵速度測定部１０２によって測定された操舵速度に関わらず、操舵補助部１１に操舵補助を行わせる。このようにすることで、操舵補助装置１は、車両が走行車線を逸脱する傾向にある場合に、運転者が車両の走行車線を変更する意思がないにもかかわらず操舵遊び区間内で素早く操作しても、操舵補助を停止させないので、運転者が意図していない車両の車線逸脱を防止することができる。
　また、操舵補助装置１は、検出された操舵角が操舵遊び区間に対応する角度範囲に含まれていない場合において、測定された操舵速度が所定速度以上であるときには、操舵補助部１１による操舵補助を停止させる。このようにすることで、操舵補助装置１は、運転者が意図的に車両を右左折させたり旋回させたりする場合に、操舵補助を停止させ、車両Ｖの操舵をしやすくすることができる。
　以上、本開示を実施の形態を用いて説明したが、本開示の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本開示の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
　本出願は、2016年8月2日付で出願された日本国特許出願（特願2016-152058）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本開示によれば、運転者が意図していない車両の車線逸脱を防止することができる。
１　操舵補助装置
１０　制御部
１１　操舵補助部
１０１　操舵角検出部
１０２　操舵速度測定部
１０３　操舵制御部
Ｉ　撮像装置
ＳＴ　ステアリング
Ｖ　車両

Claims (4)

  1. 　車両の操舵角を検出する操舵角検出部と、
    　前記車両の操舵速度を測定する操舵速度測定部と、
    　前記車両が車線内を走行するように、前記車両の操舵補助を行う操舵補助部と、
    　検出された前記操舵角が、操舵しても前記車両の車輪の向きが変化しない操舵遊び区間に対応する角度範囲に含まれている場合には、測定された前記操舵速度に関わらず、前記操舵補助部に前記操舵補助を行わせる操舵制御部と、
    　を備える操舵補助装置。
  2. 　前記操舵制御部は、検出された前記操舵角が前記角度範囲に含まれていない場合において、測定された前記操舵速度が所定速度以上であるときには、前記操舵補助部による前記操舵補助を停止させる、
    　請求項１に記載の操舵補助装置。
  3. 　前記操舵遊び区間に対応する角度範囲を検出する範囲検出部を更に備え、
    　前記操舵制御部は、検出された前記角度範囲に基づいて、前記操舵補助を停止させるか否かを制御する、
    　請求項１又は２に記載の操舵補助装置。
  4. 　車両の操舵角を検出するステップと、
    　前記車両の操舵速度を測定するステップと、
    　検出された前記操舵角が、操舵しても前記車両の車輪の向きが変化しない操舵遊び区間に対応する角度範囲に含まれている場合には、測定された前記操舵速度に関わらず、前記車両が車線内を走行するように前記車両の操舵補助を行う操舵補助部に前記操舵補助を行わせるステップと、
    　を備える操舵補助方法。
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