WO2023162786A1 - 車両制御装置 - Google Patents

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WO2023162786A1
WO2023162786A1 PCT/JP2023/005040 JP2023005040W WO2023162786A1 WO 2023162786 A1 WO2023162786 A1 WO 2023162786A1 JP 2023005040 W JP2023005040 W JP 2023005040W WO 2023162786 A1 WO2023162786 A1 WO 2023162786A1
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WO
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steering angle
vehicle
feedback
yaw rate
lateral position
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PCT/JP2023/005040
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English (en)
French (fr)
Inventor
駿甫 佃
Original Assignee
日野自動車株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D13/00—Steering specially adapted for trailers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • 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 vehicle control device that controls the steering angle of a vehicle.
  • Patent Literature 1 listed below describes a travel control device that is mounted on a vehicle that tows a trailer and that calculates a target steering angle for following a target route.
  • the cruise control device calculates a corrected steering angle for reducing the lateral vibration, and calculates a period of the lateral vibration of the trailer based on the target steering angle based on the calculated corrected steering angle. and in-phase steering corrections to reduce trailer roll vibrations.
  • the device described in Patent Document 1 adds the steering angle calculated from the curvature of the target path by feedforward control and the steering angle calculated from the lateral position deviation and the yaw angle deviation with respect to the target path by feedback control to obtain the target. Calculate the steering angle.
  • the feedback amount of the steering angle may vary greatly depending on the characteristics of the vehicle, causing the vehicle to wobble.
  • a coupled vehicle that tows a trailer behaves more complicatedly than a non-coupled vehicle such as a truck.
  • an object of the present disclosure is to provide a vehicle control device capable of suppressing the staggering of the vehicle.
  • a vehicle control device that is mounted on a vehicle having a yaw rate sensor that measures a yaw rate and a steering angle sensor that measures a steering angle, and controls the steering angle of the vehicle so that the yaw rate of the vehicle reaches a target yaw rate.
  • This vehicle control device includes a lateral position acquisition section that acquires the lateral position of the vehicle, a feedforward control section that determines a feedforward steering angle corresponding to a target yaw rate, and a yaw rate and steering angle sensor of the vehicle measured by a yaw rate sensor.
  • a feedback control unit that determines a feedback steering angle based on the steering angle of the vehicle measured by a target steering angle determination unit that determines a target steering angle of the vehicle based on the feedforward steering angle and the feedback steering angle;
  • a wobble determination unit that detects wobble of the vehicle based on changes in the lateral position of the vehicle over time, and a wobble determination unit that, when wobble of the vehicle is detected, reduces the amount of change in the average value of the feedback steering angle over the most recent fixed period.
  • a correction unit that corrects the feedback steering angle.
  • the feedback steering angle is corrected so that the amount of variation with respect to the average value of the feedback steering angle in the most recent fixed period is reduced when the vehicle stagger is detected.
  • the stagger determination unit may determine that the vehicle staggers when the number of times the lateral position variation exceeds the first threshold within a predetermined period is equal to or greater than the second threshold. . In this way, by determining whether the vehicle is swaying using the amount of change in the lateral position of the vehicle, it is possible to appropriately detect the swaying of the vehicle.
  • the correction unit may stop correcting the feedback steering angle when the amount of change in the curvature of the vehicle's traveling lane is greater than or equal to the third threshold.
  • the correction unit may stop correcting the feedback steering angle when the amount of change in the curvature of the vehicle's traveling lane is greater than or equal to the third threshold.
  • the correction unit may stop correcting the feedback steering angle when the amount of change in the inclination angle in the width direction of the vehicle's traffic lane is greater than or equal to the fourth threshold.
  • the average value of the feedback steering angle changes, making it difficult to appropriately correct the feedback steering angle.
  • appropriate steering angle control can be performed according to the driving environment.
  • the correction unit may stop correcting the feedback steering angle when the amount of change in the lateral position of the vehicle reaches or exceeds the fifth threshold.
  • the amount of change in the lateral position of the vehicle is large, there is a possibility that the steering angle control is not properly performed.
  • appropriate steering angle control can be performed.
  • swaying of the vehicle can be suppressed.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of a vehicle equipped with a vehicle control device according to one embodiment
  • FIG. FIG. 5 is a diagram showing an example of time-series data showing changes over time in the lateral position of a vehicle
  • 3 is a block diagram showing the functional configuration of a correction unit
  • FIG. It is a figure which shows an example of the feedback rudder angle before correction
  • 4 is a flow chart showing the flow of processing of the vehicle control device;
  • FIG. 1 is a block diagram showing the functional configuration of a vehicle equipped with a vehicle control device according to one embodiment.
  • a vehicle control device 10 shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle 1 and controls the steering angle of the vehicle 1 so that the vehicle 1 runs along the driving lane.
  • vehicle 1 equipped with the vehicle control device 10 is, for example, a cargo vehicle that loads cargo.
  • vehicle 1 may be an articulated vehicle comprising a tractor and a trailer coupled to the tractor at a coupling point.
  • the connection point is composed of, for example, a coupler provided on the tractor side and a pin provided on the trailer side.
  • the trailer of the vehicle 1 turns around the connection point as the yaw angle of the tractor changes.
  • the vehicle 1 includes an external sensor 2, a steering angle sensor 3, a yaw rate sensor 4, a vehicle speed sensor 5, a steering actuator 6, and a vehicle control device 10.
  • the external sensor 2 detects information on the external environment of the vehicle 1 .
  • a camera for example, is used as the external sensor 2 .
  • the camera captures an image in front of the vehicle 1 .
  • the camera may be a monocular camera or a stereo camera.
  • a stereo camera has two imaging units arranged to reproduce binocular parallax.
  • the imaging information of the stereo camera also includes information in the depth direction.
  • the steering angle sensor 3 measures the steering angle of the vehicle 1 (the amount of rotation of the steering shaft).
  • a yaw rate sensor 4 measures the yaw rate of the vehicle 1 .
  • the yaw rate is the rotational angular velocity of the vehicle 1 around the vertical axis.
  • a gyro sensor for example, is used as the yaw rate sensor 4 .
  • a vehicle speed sensor 5 detects the speed of the vehicle 1 .
  • the steering angle sensor 3 , yaw rate sensor 4 and vehicle speed sensor 5 output information indicating the measured steering angle, yaw rate and speed of the vehicle 1 to the vehicle control device 10 .
  • the steering actuator 6 controls driving of the electric power steering system according to control signals from the vehicle control device 10 .
  • the steering angle of the vehicle 1 is controlled by controlling the drive of the electric power steering system.
  • the vehicle control device 10 is an electronic control unit having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a CAN (Controller Area Network) communication circuit, and the like.
  • the vehicle control device 10 is connected to a network that communicates using, for example, a CAN communication circuit, and is communicably connected to each component of the vehicle 1 .
  • the vehicle control device 10 operates the CAN communication circuit based on the signal output by the CPU to input/output data, stores the data in the RAM, loads the program stored in the ROM into the RAM, Various functions to be described later are realized by executing the programs loaded in the RAM.
  • the vehicle control device 10 may be composed of a plurality of electronic control units.
  • the vehicle control device 10 controls the steering angle of the vehicle 1 so that the yaw rate of the vehicle 1 becomes the target yaw rate.
  • the vehicle control device 10 includes a lateral position acquisition unit 11, a feedforward control unit 12, a feedback control unit 13, a stagger determination unit 14, an average feedback steering angle calculation unit 15, and a correction unit. 16 and a target steering angle determination unit 17 .
  • the lateral position acquisition unit 11 acquires the lateral position of the vehicle 1 (the position in the width direction of the vehicle 1 within the driving lane) based on the information output from the external sensor 2 . For example, the lateral position acquisition unit 11 extracts lane markings (white lines) from the image captured by the camera, and detects the lateral position of the vehicle 1 based on the positional relationship between the vehicle and the marking lines.
  • lane markings white lines
  • the feedforward control unit 12 determines the feedforward steering angle ⁇ ff corresponding to the target yaw rate ⁇ t by performing feedforward control.
  • the feedforward control section 12 includes a target yaw rate setting section 21 and a feedforward steering angle determination section 22 .
  • the target yaw rate setting unit 21 detects the curvature of the driving lane ahead of the vehicle 1, for example, from an image captured by the external sensor 2, and determines the target yaw rate ⁇ t according to the curvature.
  • the target yaw rate ⁇ t is the yaw rate at which the vehicle 1 travels along the travel lane having the detected curvature.
  • a feedforward steering angle determination unit 22 determines a feedforward steering angle ⁇ ff corresponding to the target yaw rate ⁇ t .
  • the feedforward steering angle ⁇ ff is a steering angle that brings the yaw rate of the vehicle 1 to the target yaw rate ⁇ t .
  • the feedforward steering angle determining section 22 calculates the feedforward steering angle ⁇ ff by solving the following equation (1).
  • P is a conversion formula that converts the yaw rate into a steering angle.
  • the conversion formula P is represented, for example, by the following formula (2).
  • l represents the wheel base
  • Ks represents the stability factor
  • V represents the speed of the vehicle 1.
  • the wheelbase l and the stability factor Ks are predetermined set values.
  • the feedback control unit 13 determines a feedback steering angle ⁇ fb based on the yaw rate ⁇ m of the vehicle 1 measured by the yaw rate sensor 4 and the steering angle ⁇ m of the vehicle 1 measured by the steering angle sensor 3 .
  • the feedback control section 13 includes a filter 23, a steering angle conversion section 24 and a differentiator 25.
  • FIG. The filter 23 filters the steering angle ⁇ m of the vehicle 1 measured by the steering angle sensor 3 according to the following equation (3) to calculate the steering angle ⁇ 1 .
  • a represents the cutoff frequency
  • s represents the Laplace operator.
  • a steering angle converter 24 calculates a steering angle ⁇ 2 corresponding to the yaw rate ⁇ m of the vehicle 1 measured by the yaw rate sensor 4 .
  • the steering angle converter 24 converts the yaw rate ⁇ m into the steering angle ⁇ 2 according to the following equation (4).
  • ⁇ represents the response delay of the vehicle.
  • the term (1+ ⁇ s)/P in equation (4) corresponds to the inverse of the first-order lag plant model. That is, the feedback control unit 13 assumes that the plant model of the vehicle 1 is a first-order lag system and converts the yaw rate ⁇ m into the steering angle ⁇ 2 .
  • the differentiator 25 outputs the difference between the steering angle .delta.1 output from the filter 23 and the steering angle .delta.2 output from the steering angle converter 24 as a feedback steering angle .delta.fb .
  • the feedforward steering angle ⁇ ff determined by the feedforward control section 12 is the steering angle corresponding to the target yaw rate ⁇ t .
  • external disturbances such as cant (a gradient in the width direction) and crosswinds act on the vehicle 1. Therefore, if the steering angle of the vehicle 1 is set to the feedforward steering angle ⁇ ff , the difference between the yaw rate of the vehicle 1 and the target yaw rate will be deviation occurs.
  • the feedback steering angle ⁇ fb is a steering angle for suppressing disturbance acting on the vehicle 1 .
  • the vehicle combination has a complex movement as the tractor and trailer influence each other. Therefore, if the feedback steering angle ⁇ fb according to a general first-order lag plant model is fed back, the steering angle of the vehicle 1 may become excessively larger than the steering angle that should be applied to cancel out the disturbance. If feedback processing is performed using an excessively large feedback steering angle ⁇ fb , the vehicle 1 may stagger and the behavior of the vehicle 1 may become unstable.
  • the sway determination unit 14 detects sway of the vehicle based on changes in the lateral position of the vehicle 1 over time. For example, the sway determination unit 14 generates time-series data indicating temporal changes in the lateral position of the vehicle 1 acquired by the lateral position acquisition unit 11 .
  • FIG. 2 shows an example of time-series data showing changes in the lateral position of the vehicle 1 over time.
  • the stagger determination unit 14 measures the number of times the amplitude (fluctuation value between adjacent peaks) AMP of the time-series data in the horizontal position exceeds the first threshold, and the amplitude AMP exceeds the first threshold within a predetermined period. When the number of times becomes equal to or greater than the second threshold, it is determined that the vehicle 1 staggers.
  • the stagger determination unit 14 determines that the vehicle staggers when the number of times the lateral position variation amount of the vehicle 1 exceeds the first threshold value is equal to or greater than the second threshold value. On the other hand, the stagger determination unit 14 determines that the vehicle 1 is not staggering when the number of times the lateral position variation amount of the vehicle 1 exceeds the first threshold value is smaller than the second threshold value within the predetermined period. do. The stagger determination unit 14 outputs information indicating the presence or absence of stagger to the correction unit 16 .
  • the average feedback steering angle calculator 15 calculates an average value of the feedback steering angles ⁇ fb output from the feedback controller 13 .
  • the average feedback steering angle calculator 15 generates time-series data of the feedback steering angle ⁇ fb , and calculates the average value of the feedback steering angle ⁇ fb in the most recent fixed period. Then, the average value of the calculated feedback steering angles ⁇ fb is output to the correction unit 16 as the average feedback steering angle ⁇ avr .
  • the correcting unit 16 corrects the feedback steering angle ⁇ fb so that the amount of variation with respect to the average feedback steering angle ⁇ avr becomes smaller when the stabilizing determination unit 14 detects the staggering of the vehicle 1 .
  • FIG. 3 is a block diagram showing the functional configuration of the correction section 16. As shown in FIG. As shown in FIG. 3 , the corrector 16 includes a differentiator 31 , a yaw rate converter 32 , a corrected steering angle calculator 33 and an adder 34 .
  • the differentiator 31 outputs the difference between the feedback steering angle ⁇ fb determined by the feedback control section 13 and the average feedback steering angle ⁇ avr output from the average feedback steering angle calculating section 15 as the steering angle ⁇ .
  • the steering angle ⁇ is the variation of the feedback steering angle ⁇ fb with respect to the average feedback steering angle ⁇ avr .
  • the yaw rate converter 32 uses conversion formula P to convert the steering angle ⁇ into a yaw rate ⁇ . For example, the yaw rate converter 32 calculates the yaw rate ⁇ by the following formula (5).
  • the corrected steering angle calculator 33 multiplies the yaw rate ⁇ by a gain, and then converts the yaw rate into a steering angle again using the conversion formula P to calculate a corrected steering angle ⁇ c .
  • the corrected steering angle calculator 33 calculates the corrected steering angle ⁇ c using the following equation (6).
  • G represents gain.
  • the correction steering angle calculator 33 sets the gain G to a value smaller than 1 when correcting the feedback steering angle ⁇ fb .
  • the gain G is set to 0.3 or more and 0.7 or less.
  • Gain G may be set to 0.5.
  • the corrected steering angle ⁇ c becomes smaller than the steering angle ⁇ .
  • the corrected steering angle ⁇ c is the amount of variation in the steering angle with respect to the average feedback steering angle ⁇ avr . .
  • the corrected steering angle calculator 33 outputs the calculated corrected steering angle ⁇ c to the adder 34 .
  • the adder 34 adds (1 ⁇ G) ⁇ avr to the corrected steering angle ⁇ c output from the corrected steering angle calculator 33 and outputs the result as a corrected feedback steering angle ⁇ cfb .
  • the corrected feedback steering angle ⁇ cfb is the feedback steering angle corrected by the correction section 16 .
  • FIG. 4 is a diagram showing the uncorrected feedback steering angle ⁇ fb and the corrected feedback steering angle ⁇ cfb side by side on the same time axis. As shown in FIG. 4, by adding (1 ⁇ G) ⁇ ⁇ avr to the corrected steering angle ⁇ c , the average value of the corrected feedback steering angle ⁇ cfb becomes equal to the average feedback steering angle ⁇ avr . Since the average value of the corrected feedback steering angle ⁇ cfb matches the average value of the feedback steering angle ⁇ fb before correction, even if a disturbance such as cant acts on the vehicle 1, it is possible to cancel the disturbance. The steering angle can be fed back.
  • the corrected feedback steering angle ⁇ cfb is obtained by adding the corrected steering angle ⁇ c , which is the variation of the steering angle, to the average feedback steering angle ⁇ avr . Since the corrected steering angle ⁇ c is smaller than the uncorrected steering angle ⁇ , it can be said that the corrected feedback steering angle ⁇ cfb is a steering angle with a smaller variation with respect to the average feedback steering angle ⁇ avr than the feedback steering angle ⁇ fb . .
  • the corrected feedback steering angle ⁇ cfb calculated by the correction section 16 is output to the target steering angle determination section 17 .
  • the corrected feedback steering angle ⁇ cfb may be output to the target steering angle determining section 17 after saturation control is performed so that the steering angle does not fluctuate abruptly.
  • the correction unit 16 when the stagger determination unit 14 determines that the vehicle 1 does not wobble, the correction unit 16 outputs the feedback steering angle ⁇ fb to the target steering angle determination unit 17 without correcting it. For example, the correction unit 16 sets the gain G to 1 to output the uncorrected feedback steering angle ⁇ fb to the target steering angle determination unit 17 .
  • the correction unit 16 stops correcting the feedback steering angle ⁇ fb because there is a high possibility that the feedback steering angle ⁇ fb will greatly vary from the average feedback steering angle ⁇ avr .
  • the correction unit 16 provides feedback when the amount of change in the curvature of the driving lane, the amount of change in the cant angle of the driving lane (inclination angle in the width direction of the driving lane), or the amount of change in the lateral position of the vehicle exceeds a threshold value.
  • the correction of the steering angle ⁇ fb may be stopped and the feedback steering angle ⁇ fb may be output to the target steering angle determining section 17.
  • the amount of change in curvature is, for example, the difference between the curvature of the driving lane at the time when correction of the feedback steering angle ⁇ fb is started by the correction unit 16 and the curvature of the most recent driving lane.
  • the amount of change in the cant angle is, for example, the difference between the cant angle of the driving lane at the time when correction of the feedback steering angle ⁇ fb is started by the correction unit 16 and the cant angle of the most recent driving lane.
  • the amount of change in the lateral position is, for example, the difference between the lateral position of the vehicle at the time when the correcting unit 16 starts correcting the feedback steering angle ⁇ fb and the most recent lateral position of the vehicle.
  • a target steering angle determination unit 17 determines a target steering angle ⁇ t of the vehicle based on the feedforward steering angle ⁇ ff and the corrected feedback steering angle ⁇ cfb . For example, when the vehicle 1 wobbles, the target steering angle determination unit 17 sets the sum of the feedforward steering angle ⁇ ff and the corrected feedback steering angle ⁇ cfb to the steering actuator 6 as the target steering angle ⁇ t . Output.
  • the target steering angle ⁇ t is a steering angle that makes the yaw rate of the vehicle 1 the target yaw rate ⁇ t .
  • the target steering angle determining unit 17 sets the sum of the feedforward steering angle ⁇ ff and the feedback steering angle ⁇ fb before correction as the target steering angle ⁇ t . output to
  • the steering actuator 6 controls driving of the electric power steering system so that the steering angle of the vehicle 1 becomes the target steering angle ⁇ t .
  • the vehicle 1 can be driven along the driving lane.
  • the corrected feedback steering angle ⁇ cfb has a smaller amount of variation with respect to the average feedback steering angle ⁇ avr than the feedback steering angle ⁇ fb
  • the target steering angle ⁇ t is a steering angle with a small variation.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation flow of the vehicle control device 10.
  • the vehicle control device 10 first acquires various sensor information measured by the external sensor 2, the steering angle sensor 3, the yaw rate sensor 4, and the vehicle speed sensor 5 (step ST1).
  • the vehicle control device 10 acquires image information in front of the vehicle 1, the steering angle ⁇ m , the yaw rate ⁇ m , and the vehicle speed.
  • the feedforward control unit 12 of the vehicle control device 10 calculates the target yaw rate ⁇ t corresponding to the curvature of the traveling lane, and determines the feedforward steering angle ⁇ ff corresponding to the target yaw rate ⁇ t (step ST2 ).
  • the feedback control unit 13 of the vehicle control device 10 determines the feedback steering angle ⁇ fb based on the steering angle ⁇ m and the yaw rate ⁇ m of the vehicle 1 (step ST3).
  • the feedback steering angle ⁇ fb is determined, for example, based on the difference between the steering angle ⁇ 1 obtained from the steering angle ⁇ m of the vehicle 1 and the steering angle ⁇ 2 corresponding to the yaw rate ⁇ m of the vehicle 1 .
  • the stagger determination unit 14 determines whether or not the vehicle 1 is staggering (step ST4).
  • the sway determination unit 14 determines that the vehicle 1 is swaying when the number of times the amount of change in the lateral position of the vehicle 1 exceeds a first threshold within a predetermined period is equal to or greater than a second threshold. .
  • the correction unit 16 corrects the feedback steering angle ⁇ fb to the corrected feedback steering angle ⁇ cfb (step ST5).
  • the corrected feedback steering angle ⁇ cfb is a steering angle with a smaller variation with respect to the average feedback steering angle ⁇ avr than the feedback steering angle ⁇ fb .
  • the average value of the corrected feedback steering angle ⁇ cfb matches the average feedback steering angle ⁇ avr .
  • the correction unit 16 determines whether or not the amount of change in the curvature of the driving lane during a certain period of time is less than the third threshold (step ST6). When the amount of change in curvature is less than the third threshold, the correction unit 16 determines whether or not the amount of change in cant angle of the traveling lane during the fixed period is less than the fourth threshold (step ST7). If the amount of change in the cant angle is less than the fourth threshold, the correction unit 16 determines whether or not the amount of change in the lateral position of the vehicle 1 in the driving lane during the fixed period is less than the fifth threshold (step ST8).
  • the target steering angle determination unit 17 determines the target steering angle ⁇ t based on the feedforward steering angle ⁇ ff and the corrected feedback steering angle ⁇ cfb . is determined (step ST9).
  • the target steering angle ⁇ t is a steering angle obtained by adding the feedforward steering angle ⁇ ff and the corrected feedback steering angle ⁇ cfb .
  • the steering actuator 6 controls the steering device so that the steering angle of the vehicle 1 becomes the target steering angle ⁇ t (step ST10). Then, the processing of steps ST5 to ST10 is repeatedly executed at a predetermined cycle until the correction of the feedback steering angle ⁇ fb is stopped.
  • the correction unit 16 stops correcting the feedback steering angle ⁇ fb .
  • the target steering angle determination unit 17 determines the target steering angle ⁇ t based on the feedforward steering angle ⁇ ff and the uncorrected feedback steering angle ⁇ fb (step ST11).
  • the target steering angle ⁇ t is a steering angle obtained by adding the feedforward steering angle ⁇ ff and the feedback steering angle ⁇ fb .
  • the steering actuator 6 controls the steering device so that the steering angle of the vehicle 1 becomes the target steering angle ⁇ t (step ST12).
  • the average feedback steering angle ⁇ avr which is the average value of the feedback steering angles ⁇ fb in the most recent fixed period, varies.
  • the feedback steering angle ⁇ fb is corrected so that the amount becomes smaller.
  • the fluctuation of the feedback steering angle is reduced, and accordingly the fluctuation of the target steering angle ⁇ t of the vehicle 1 is also reduced. Therefore, it is possible to reduce the fluctuation of the vehicle 1 .
  • the average value of the corrected feedback steering angle ⁇ cfb matches the average feedback steering angle ⁇ avr , even if a disturbance such as cant acts on the vehicle 1, the vehicle can be driven along the driving lane. can be run.
  • vehicle control device 10 has been described above, it is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be configured without changing the gist of the invention.

Landscapes

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

一態様の車両制御装置は、車両の横位置を取得する横位置取得部と、目標ヨーレートに対応するフィードフォワード舵角を決定するフィードフォワード制御部と、ヨーレートセンサによって計測されたヨーレート及び舵角センサによって計測された舵角に基づいて、フィードバック舵角を決定するフィードバック制御部と、フィードフォワード舵角及びフィードバック舵角に基づいて、車両の舵角を決定する舵角決定部と、車両の横位置の経時変化に基づいて、車両のふらつきを検出するふらつき判定部と、ふらつき判定部によって車両のふらつきが検出されたときに、直近の一定期間におけるフィードバック舵角の平均値に対する変動量が小さくなるようにフィードバック舵角を補正する補正部と、を備える。

Description

車両制御装置
　本開示は、車両の舵角を制御する車両制御装置に関する。
　車両の舵角を制御する車両制御装置が知られている。例えば、下記特許文献１には、トレーラを牽引する車両に搭載され、目標経路に追従走行するための目標操舵角を算出する走行制御装置が記載されている。この走行制御装置は、トレーラの横揺れ振動を検出したときに、当該横揺れ振動を減少させる修正操舵角を算出し、算出した修正操舵角により目標操舵角を基点としてトレーラの横揺れ振動の周期及び位相に合わせて操舵修正を行って、トレーラの横揺れ振動を減少させる。
特開２０１９－１５６０６６号公報
　特許文献１に記載の装置は、フィードフォワード制御によって目標経路の曲率から算出される舵角と、フィードバック制御によって目標経路に対する横位置偏差及びヨー角偏差から算出される舵角とを合算して目標操舵角を算出する。このようなフィードバック制御では、車両の特性によっては舵角のフィードバック量が大きく変動し、車両にふらつきが発生することがある。特に、トレーラを牽引する連結車は、トラック等の非連結車に比べて挙動が複雑であるので、一般的なフィードバック制御では舵角のフィードバック量が過大になり、ふらつきが発生しやすい。
　そこで、本開示は、車両のふらつきを抑制することができる車両制御装置を提供することを目的とする。
　一態様では、ヨーレートを計測するヨーレートセンサと、舵角を計測する舵角センサとを有する車両に搭載され、車両のヨーレートが目標ヨーレートとなるように車両の舵角を制御する車両制御装置が提供される。この車両制御装置は、車両の横位置を取得する横位置取得部と、目標ヨーレートに対応するフィードフォワード舵角を決定するフィードフォワード制御部と、ヨーレートセンサによって計測された車両のヨーレート及び舵角センサによって計測された車両の舵角に基づいて、フィードバック舵角を決定するフィードバック制御部と、フィードフォワード舵角及びフィードバック舵角に基づいて、車両の目標舵角を決定する目標舵角決定部と、車両の横位置の経時変化に基づいて、車両のふらつきを検出するふらつき判定部と、車両のふらつきが検出されたときに、直近の一定期間におけるフィードバック舵角の平均値に対する変動量が小さくなるようにフィードバック舵角を補正する補正部と、を備える。
　本態様では、車両のふらつきが検出されたときに直近の一定期間におけるフィードバック舵角の平均値に対する変動量が小さくなるようにフィードバック舵角が補正される。このように、フィードバック舵角の変動量を小さくすることにより、目標舵角の変動も小さくなるので、車両のふらつきの抑制することができる。
　一実施形態では、ふらつき判定部は、所定の期間内に横位置の変動量が第１閾値を超えた回数が第２閾値以上であるときに、車両にふらつきが発生したと判定してもよい。このように、車両の横位置の変動量を用いて車両のふらつきを判定することにより、車両のふらつきを適切に検出することができる。
　一実施形態では、補正部は、車両の走行車線の曲率の変化量が第３閾値以上となったときに、フィードバック舵角の補正を停止してもよい。走行車線の曲率が変化すると、フィードバック舵角の平均値が変化するので、フィードバック舵角を適切に補正することが難しくなる。この実施形態では、走行車線の曲率の変化量が大きくなったときにフィードバック舵角の補正が停止されるので、走行環境に応じた適切な舵角制御を行うことができる。
　一実施形態では、補正部は、車両の走行車線の幅方向の傾斜角の変化量が第４閾値以上となったときに、フィードバック舵角の補正を停止してもよい。走行車線の幅方向の傾斜角が変化すると、フィードバック舵角の平均値が変化するので、フィードバック舵角を適切に補正することが難しくなる。この実施形態では、走行車線の幅方向の傾斜角の変化量が大きくなったときにフィードバック舵角の補正が停止されるので、走行環境に応じた適切な舵角制御を行うことができる。
　一実施形態では、補正部は、車両の横位置の変化量が第５閾値以上となったときに、フィードバック舵角の補正を停止してもよい。車両の横位置の変化量が大きいときには、舵角制御が適切に行われていない可能性がある。この実施形態では、車両の横位置の変化量が大きくなったときにフィードバック舵角の補正が停止されるので、適切な舵角制御を行うことができる。
　本発明の一態様及び種々の実施形態によれば、車両のふらつきを抑制することができる。
一実施形態に係る車両制御装置を搭載する車両の機能的構成を示すブロック図である。 車両の横位置の経時変化を示す時系列データの一例を示す図である。 補正部の機能的構成を示すブロック図である。 補正前のフィードバック舵角及び補正後のフィードバック舵角の一例を示す図である。 車両制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。
　以下、図面を参照して種々の実施形態に係る車両制御装置について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととし、同一又は相当の部分に対する重複した説明は省略する。
　図１は、一実施形態に係る車両制御装置を搭載する車両の機能的構成を示すブロック図である。図１に示す車両制御装置１０は、車両１に搭載され、車両１が走行車線に沿って走行するように車両１の舵角を制御する。
　車両制御装置１０を搭載する車両１は、例えば貨物を積載する貨物車である。一実施形態では、車両１は、トラクタと連結点において当該トラクタに連結されたトレーラと含む連結車であってもよい。連結点は、例えばトラクタ側に設けられたカプラと、トレーラ側に設けられたピンとによって構成される。車両１のトレーラは、トラクタのヨー角の変化に伴って、当該連結点を中心に旋回する。
　図１に示すように、車両１は、外部センサ２、舵角センサ３、ヨーレートセンサ４、車速センサ５、操舵アクチュエータ６、及び、車両制御装置１０を備えている。外部センサ２は、車両１の外部環境の情報を検出する。外部センサ２としては、例えばカメラが用いられる。カメラは、車両１の前方の画像を撮像する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有する。ステレオカメラの撮像情報には、奥行き方向の情報も含まれる。
　舵角センサ３は、車両１の舵角（操舵軸の回転量）を計測する。ヨーレートセンサ４は、車両１のヨーレートを計測する。ヨーレートは、車両１の鉛直軸周りの回転角速度である。ヨーレートセンサ４としては、例えばジャイロセンサが用いられる。車速センサ５は、車両１の速度を検出する。車速センサ５としては、例えば、車両１のドライブシャフトに設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。舵角センサ３、ヨーレートセンサ４及び車速センサ５は、計測された車両１の舵角、ヨーレート及び速度を示す情報を車両制御装置１０に出力する。
　操舵アクチュエータ６は、車両制御装置１０からの制御信号に応じて電動パワーステアリングシステムの駆動を制御する。電動パワーステアリングシステムの駆動が制御されることにより、車両１の舵角が制御される。
　車両制御装置１０は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＣＡＮ（Controller　Area　Network）通信回路などを有する電子制御ユニットである。車両制御装置１０は、例えばＣＡＮ通信回路を用いて通信するネットワークに接続され、車両１の各構成要素と通信可能に接続される。車両制御装置１０は、例えば、ＣＰＵが出力する信号に基づいて、ＣＡＮ通信回路を動作させてデータを入出力し、データをＲＡＭに記憶し、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムを実行することで、後述する各種機能を実現する。車両制御装置１０は、複数の電子制御ユニットから構成されてもよい。
　車両制御装置１０は、車両１のヨーレートが目標ヨーレートとなるように車両１の舵角を制御する。図１に示すように、車両制御装置１０は、機能的構成として、横位置取得部１１、フィードフォワード制御部１２、フィードバック制御部１３、ふらつき判定部１４、平均フィードバック舵角算出部１５、補正部１６及び目標舵角決定部１７を備えている。
　横位置取得部１１は、外部センサ２から出力された情報に基づいて、車両１の横位置（走行車線内の車両１の幅方向の位置）を取得する。例えば、横位置取得部１１は、カメラによって撮像された画像から走行車線の区画線（白線）を抽出し、車両と区画線との位置関係に基づいて、車両１の横位置を検出する。
　フィードフォワード制御部１２は、フィードフォワード制御を行うことで目標ヨーレートγｔに対応するフィードフォワード舵角δｆｆを決定する。図１に示すように、フィードフォワード制御部１２は、目標ヨーレート設定部２１及びフィードフォワード舵角決定部２２を含む。目標ヨーレート設定部２１は、例えば外部センサ２によって撮像された画像から車両１の前方の走行車線の曲率を検出し、当該曲率に応じた目標ヨーレートγｔを決定する。目標ヨーレートγｔは、検出された曲率を有する走行車線に沿って車両１を走行させるヨーレートである。
　フィードフォワード舵角決定部２２は、目標ヨーレートγｔに対応するフィードフォワード舵角δｆｆを決定する。フィードフォワード舵角δｆｆは、車両１のヨーレートを目標ヨーレートγｔにする舵角である。例えば、フィードフォワード舵角決定部２２は、下記式（１）を解くことにより、フィードフォワード舵角δｆｆを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　式（１）において、Ｐはヨーレートを舵角に変換する変換式である。変換式Ｐは、例えば下記式（２）のように表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　式（２）において、ｌはホイールベースを表しており、Ｋｓはスタビリティファクタを表しており、Ｖは車両１の速度を表している。ホイールベースｌ及びスタビリティファクタＫｓは、予め定められる設定値である。
　フィードバック制御部１３は、ヨーレートセンサ４によって計測された車両１のヨーレートγｍと舵角センサ３によって計測された車両１の舵角δｍとに基づいて、フィードバック舵角δｆｂを決定する。図１に示すように、フィードバック制御部１３は、フィルタ２３、舵角変換部２４及び差分器２５を含む。フィルタ２３は、下記式（３）に従って舵角センサ３によって計測された車両１の舵角δｍに対してフィルタ処理を実行し、舵角δ１を算出する。なお、式（３）において、ａはカットオフ周波数を表しており、ｓはラプラス演算子を表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　舵角変換部２４は、ヨーレートセンサ４によって計測された車両１のヨーレートγｍに対応する舵角δ２を算出する。例えば、舵角変換部２４は、下記式（４）に従ってヨーレートγｍを舵角δ２に変換する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　式（４）において、τは車両の応答遅れを表している。式（４）中の（１＋τｓ）／Ｐの項は、一次遅れ系のプラントモデルの逆数に対応している。すなわち、フィードバック制御部１３は、車両１のプラントモデルを一次遅れ系と仮定してヨーレートγｍを舵角δ２に変換する。
　差分器２５は、フィルタ２３から出力された舵角δ１と舵角変換部２４から出力された舵角δ２との差分をフィードバック舵角δｆｂとして出力する。上述したように、フィードフォワード制御部１２によって決定されたフィードフォワード舵角δｆｆは、目標ヨーレートγｔに対応する舵角である。しかしながら、実際にはカント（幅方向の勾配）や横風といった外乱が車両１に作用するので、車両１の舵角をフィードフォワード舵角δｆｆに設定すると車両１のヨーレートと目標ヨーレートとの間にずれが生じる。フィードバック舵角δｆｂは、車両１に作用する外乱を抑制するための舵角である。
　ここで、連結車は、トラクタ及びトレーラが相互に影響を与えるので複雑な動きをする。このため、一般的な一次遅れ系のプラントモデルに従ったフィードバック舵角δｆｂをフィードバックすると、車両１の舵角が外乱を打ち消すために付与されるべき舵角よりも過大になることがある。過大なフィードバック舵角δｆｂを用いてフィードバック処理が行われると、車両１にふらつきが発生し、車両１の挙動が不安定になることがある。
　ふらつき判定部１４は、車両１の横位置の経時変化に基づいて、車両のふらつきを検出する。例えば、ふらつき判定部１４は、横位置取得部１１によって取得された車両１の横位置の経時変化を示す時系列データを生成する。図２は、車両１の横位置の経時変化を示す時系列データの一例を示している。ふらつき判定部１４は、横位置の時系列データの振幅（隣接するピーク間の変動値）ＡＭＰが第１閾値を超えた回数を計測し、所定の期間内に振幅ＡＭＰが第１閾値を超えた回数が第２閾値以上となったときに、車両１にふらつきが発生したと判定する。
　すなわち、ふらつき判定部１４は、所定の期間内に車両１の横位置の変動量が第１閾値を超えた回数が第２閾値以上であるときに、車両にふらつきが発生したと判定する。一方、ふらつき判定部１４は、所定の期間内に車両１の横位置の変動量が第１閾値を超えた回数が第２閾値よりも小さいときに、車両１にふらつきが発生していないと判定する。ふらつき判定部１４は、ふらつきの有無を示す情報を補正部１６に出力する。
　平均フィードバック舵角算出部１５は、フィードバック制御部１３から出力されたフィードバック舵角δｆｂの平均値を算出する。例えば、平均フィードバック舵角算出部１５は、フィードバック舵角δｆｂの時系列データを生成し、直近の一定期間におけるフィードバック舵角δｆｂの平均値を算出する。そして、算出したフィードバック舵角δｆｂの平均値を平均フィードバック舵角δａｖｒとして補正部１６に出力する。
　補正部１６は、ふらつき判定部１４によって車両１のふらつきが検出されたときに、平均フィードバック舵角δａｖｒに対する変動量が小さくなるようにフィードバック舵角δｆｂを補正する。図３は、補正部１６の機能的構成を示すブロック図である。図３に示すように、補正部１６は、差分器３１、ヨーレート変換部３２、補正舵角算出部３３、及び加算器３４を含んでいる。
　差分器３１は、フィードバック制御部１３によって決定されたフィードバック舵角δｆｂと、平均フィードバック舵角算出部１５から出力された平均フィードバック舵角δａｖｒとの差を舵角Δδとして出力する。舵角Δδは、平均フィードバック舵角δａｖｒに対するフィードバック舵角δｆｂの変動量である。
　ヨーレート変換部３２は、変換式Ｐを用いて舵角ΔδをヨーレートΔγに変換する。例えば、ヨーレート変換部３２は、下記式（５）によりヨーレートΔγを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　補正舵角算出部３３は、ヨーレートΔγにゲインを乗じた上で、変換式Ｐを用いて再びヨーレートを舵角に変換することで補正舵角Δδｃを算出する。例えば、補正舵角算出部３３は、下記式（６）により補正舵角Δδｃを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　ここで、式（６）において、Ｇはゲインを表している。補正舵角算出部３３は、フィードバック舵角δｆｂを補正するときに、ゲインＧを１よりも小さな値に設定する。例えばゲインＧは、０．３以上０．７以下に設定される。ゲインＧは、０．５に設定されてもよい。ゲインＧを１よりも小さな値にすることにより、補正舵角Δδｃは舵角Δδより小さくなる。後述するように、補正舵角Δδｃは、平均フィードバック舵角δａｖｒに対する舵角の変動量であるので、ゲインＧを１よりも小さくすることにより、目標舵角δｔの変動量が小さくなる。補正舵角算出部３３は算出した補正舵角Δδｃを加算器３４に出力する。
　加算器３４は、補正舵角算出部３３から出力された補正舵角Δδｃに（１－Ｇ）・δａｖｒを加算し、補正フィードバック舵角δｃｆｂとして出力する。補正フィードバック舵角δｃｆｂは、補正部１６によって補正されたフィードバック舵角である。図４は、補正前のフィードバック舵角δｆｂと補正フィードバック舵角δｃｆｂとを同一時間軸に並べて示した図である。図４に示すように、補正舵角Δδｃに（１－Ｇ）・δａｖｒを加算することにより、補正フィードバック舵角δｃｆｂの平均値は、平均フィードバック舵角δａｖｒと等しくなる。補正フィードバック舵角δｃｆｂの平均値は、補正前のフィードバック舵角δｆｂの平均値に一致しているので、カント等の外乱が車両１に作用した場合であっても、外乱を打ち消すような舵角をフィードバックすることができる。
　上記のように、補正フィードバック舵角δｃｆｂは、舵角の変動量である補正舵角Δδｃが平均フィードバック舵角δａｖｒに加算されたものである。補正舵角Δδｃは、補正前の舵角Δδよりも小さいので、補正フィードバック舵角δｃｆｂは、フィードバック舵角δｆｂよりも平均フィードバック舵角δａｖｒに対する変動量が小さい舵角であるといえる。
　図１に示すように、補正部１６によって算出された補正フィードバック舵角δｃｆｂは、目標舵角決定部１７に出力される。なお、補正フィードバック舵角δｃｆｂは、急な舵角の変動が発生しないようにサチュレーション制御を行ってから、目標舵角決定部１７に出力されてもよい。
　一方、補正部１６は、ふらつき判定部１４によって車両１のふらつきが発生していないと判定された場合には、フィードバック舵角δｆｂを補正せずに目標舵角決定部１７に出力する。例えば、補正部１６は、ゲインＧを１に設定することにより、未補正のフィードバック舵角δｆｂを目標舵角決定部１７に出力する。
　また、補正部１６は、車両１の走行環境に変化が生じたときには、フィードバック舵角δｆｂが平均フィードバック舵角δａｖｒから大きく変動する可能性が高いので、フィードバック舵角δｆｂの補正を停止してもよい。例えば補正部１６は、走行車線の曲率の変化量、走行車線のカント角（走行車線の幅方向の傾斜角）の変化量又は車両の横位置の変化量が閾値以上となったときに、フィードバック舵角δｆｂの補正を停止し、フィードバック舵角δｆｂを目標舵角決定部１７に出力してもよい。なお、曲率の変化量とは、例えば補正部１６によってフィードバック舵角δｆｂの補正が開始された時点の走行車線の曲率と、直近の走行車線の曲率との差をいう。カント角の変化量とは、例えば補正部１６によってフィードバック舵角δｆｂの補正が開始された時点の走行車線のカント角と、直近の走行車線のカント角との差をいう。横位置の変化量とは、例えば補正部１６によってフィードバック舵角δｆｂの補正が開始された時点の車両の横位置と、直近の車両の横位置との差をいう。
　目標舵角決定部１７は、フィードフォワード舵角δｆｆ及び補正フィードバック舵角δｃｆｂに基づいて、車両の目標舵角δｔを決定する。例えば、車両１のふらつきが発生している場合には、目標舵角決定部１７は、フィードフォワード舵角δｆｆと補正フィードバック舵角δｃｆｂとの和を目標舵角δｔとして操舵アクチュエータ６に出力する。目標舵角δｔは、車両１のヨーレートを目標ヨーレートγｔにする舵角である。なお、車両１のふらつきが発生していない場合には、目標舵角決定部１７は、フィードフォワード舵角δｆｆと補正前のフィードバック舵角δｆｂの和を目標舵角δｔとして操舵アクチュエータ６に出力する。
　操舵アクチュエータ６は、車両１の舵角が目標舵角δｔになるように電動パワーステアリングシステムの駆動を制御する。車両１の舵角が目標舵角δｔに近づくように制御されることにより、車両１を走行車線に沿って走行させることができる。また、補正フィードバック舵角δｃｆｂは、フィードバック舵角δｆｂよりも平均フィードバック舵角δａｖｒに対する変動量が小さいので、目標舵角δｔは変動量の小さな舵角である。このような目標舵角δｔになるように車両１の舵角を制御することにより、車両１のふらつきを抑制することができる。
　次に、図５を参照して、車両制御装置１０の動作について説明する。図５は、車両制御装置１０の動作の流れを示すフローチャートである。図５に示すように、まず車両制御装置１０は、外部センサ２、舵角センサ３、ヨーレートセンサ４及び車速センサ５によって計測された各種センサ情報を取得する（ステップＳＴ１）。例えば、車両制御装置１０は、車両１の前方の画像情報、舵角δｍ、ヨーレートγｍ、及び車速を取得する。
　次に、車両制御装置１０のフィードフォワード制御部１２が、走行する車線の曲率に対応する目標ヨーレートγｔを算出し、目標ヨーレートγｔに対応するフィードフォワード舵角δｆｆを決定する（ステップＳＴ２）。
　次に、車両制御装置１０のフィードバック制御部１３が、車両１の舵角δｍ及びヨーレートγｍに基づいて、フィードバック舵角δｆｂを決定する（ステップＳＴ３）。フィードバック舵角δｆｂは、例えば、車両１の舵角δｍから求められる舵角δ１と、車両１のヨーレートγｍに対応する舵角δ２との差に基づいて決定される。
　次に、ふらつき判定部１４が、車両１にふらつきが発生しているか否かを判定する（ステップＳＴ４）。ふらつき判定部１４は、例えば所定の期間内に車両１の横位置の変動量が第１閾値を超えた回数が第２閾値以上であるときに、車両１にふらつきが発生していると判定する。
　車両１にふらつきが発生していると判定された場合には、補正部１６がフィードバック舵角δｆｂを補正フィードバック舵角δｃｆｂに補正する（ステップＳＴ５）。補正フィードバック舵角δｃｆｂは、フィードバック舵角δｆｂよりも平均フィードバック舵角δａｖｒに対する変動量が小さい舵角である。また、補正フィードバック舵角δｃｆｂの平均値は、平均フィードバック舵角δａｖｒに一致する。
　次に、補正部１６は、一定期間における走行車線の曲率の変化量が第３閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳＴ６）。曲率の変化量が第３閾値未満である場合には、補正部１６は、一定期間における走行車線のカント角の変化量が第４閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳＴ７）。カント角の変化量が第４閾値未満である場合には、補正部１６は、一定期間における走行車線内の車両１の横位置の変化量が第５閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳＴ８）。
　車両１の横位置の変化量が第５閾値未満である場合には、目標舵角決定部１７が、フィードフォワード舵角δｆｆと補正フィードバック舵角δｃｆｂとに基づいて、目標舵角δｔを決定する（ステップＳＴ９）。例えば、目標舵角δｔは、フィードフォワード舵角δｆｆと補正フィードバック舵角δｃｆｂとを加算した舵角となる。次に、操舵アクチュエータ６は、車両１の舵角が目標舵角δｔになるようにステアリング装置を制御する（ステップＳＴ１０）。そして、フィードバック舵角δｆｂの補正が停止されるまでステップＳＴ５～ＳＴ１０の処理が所定の周期で繰り返し実行される。
　一方、走行車線の曲率の変化量が第３閾値以上である場合、カント角の変化量が第４閾値以上である場合、又は、車両１の横位置の変化量が第５閾値以上である場合には、補正部１６は、フィードバック舵角δｆｂの補正を停止する。そして、目標舵角決定部１７が、フィードフォワード舵角δｆｆと未補正のフィードバック舵角δｆｂとに基づいて、目標舵角δｔを決定する（ステップＳＴ１１）。この場合には、目標舵角δｔは、フィードフォワード舵角δｆｆとフィードバック舵角δｆｂとを加算した舵角となる。次に、操舵アクチュエータ６は、車両１の舵角が目標舵角δｔになるようにステアリング装置を制御する（ステップＳＴ１２）。
　以上説明したように、一実施形態の車両制御装置１０では、車両１のふらつきが検出されたときに、直近の一定期間におけるフィードバック舵角δｆｂの平均値である平均フィードバック舵角δａｖｒに対する変動量が小さくなるようにフィードバック舵角δｆｂが補正される。これにより、フィードバック舵角の変動が小さくなり、これに伴って、車両１の目標舵角δｔの変動も小さくなる。したがって、車両１のふらつきを軽減することが可能となる。また、補正フィードバック舵角δｃｆｂの平均値は、平均フィードバック舵角δａｖｒに一致するので、例えばカント等の外乱が車両１に作用している場合であっても、車両を走行車線に沿って走行させることができる。
　以上、種々の実施形態に係る車両制御装置１０について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形態様を構成可能である。
　１…車両、３…舵角センサ、４…ヨーレートセンサ、１０…車両制御装置、１１…横位置取得部、１２…フィードフォワード制御部、１３…フィードバック制御部、１４…判定部、１６…補正部、１７…目標舵角決定部、γｔ…目標ヨーレート、δｆｂ…フィードバック舵角、δｆｆ…フィードフォワード舵角、δｔ…目標舵角。

 

Claims (5)

  1. 　ヨーレートを計測するヨーレートセンサと、舵角を計測する舵角センサとを有する車両に搭載され、前記車両のヨーレートが目標ヨーレートとなるように前記車両の舵角を制御する車両制御装置であって、
    　前記車両の横位置を取得する横位置取得部と、
    　前記目標ヨーレートに対応するフィードフォワード舵角を決定するフィードフォワード制御部と、
    　前記ヨーレートセンサによって計測された前記車両のヨーレート及び前記舵角センサによって計測された前記車両の舵角に基づいて、フィードバック舵角を決定するフィードバック制御部と、
    　前記フィードフォワード舵角及び前記フィードバック舵角に基づいて、前記車両の目標舵角を決定する目標舵角決定部と、
    　前記車両の横位置の経時変化に基づいて、前記車両のふらつきを検出するふらつき判定部と、
    　前記車両のふらつきが検出されたときに、直近の一定期間における前記フィードバック舵角の平均値に対する変動量が小さくなるように前記フィードバック舵角を補正する補正部と、
    を備える、車両制御装置。
  2. 　前記ふらつき判定部は、所定の期間内に前記横位置の変動量が第１閾値を超えた回数が第２閾値以上であるときに、前記車両にふらつきが発生したと判定する、請求項１に記載の車両制御装置。
  3. 　前記補正部は、前記車両の走行車線の曲率の変化量が第３閾値以上となったときに、前記フィードバック舵角の補正を停止する、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
  4. 　前記補正部は、前記車両の走行車線の幅方向の傾斜角の変化量が第４閾値以上となったときに、前記フィードバック舵角の補正を停止する、請求項１～３の何れか一項に記載の車両制御装置。
  5. 　前記補正部は、前記車両の横位置の変化量が第５閾値以上となったときに、前記フィードバック舵角の補正を停止する、請求項１～４の何れか一項に記載の車両制御装置。

     
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