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JP2020114710A - Vehicle control system - Google Patents

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JP2020114710A
JP2020114710A JP2019006329A JP2019006329A JP2020114710A JP 2020114710 A JP2020114710 A JP 2020114710A JP 2019006329 A JP2019006329 A JP 2019006329A JP 2019006329 A JP2019006329 A JP 2019006329A JP 2020114710 A JP2020114710 A JP 2020114710A
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JP
Japan
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steering
gain
vehicle
obstacle
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP2019006329A
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Japanese (ja)
Inventor
駿 溝尾
Shun Mizoo
駿 溝尾
洋司 国弘
Yoji Kunihiro
洋司 国弘
俊介 谷森
Shunsuke Tanimori
俊介 谷森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

To prevent a vehicle from coming into contact with an obstacle outside a traveling lane as a result of steering intervention by a driver when the steering intervention is performed during automatic steering control.SOLUTION: The vehicle control system performs the following operations: determining whether or not a lateral distance DL from a vehicle M to an obstacle OB is less than a first threshold TH1 (step S14); when this determination result is affirmative, determining whether or not a steering direction of a driver is a direction of the obstacle OB (step S18); when this determination result is affirmative, executing change processing of an assist torque gain Ga (step S20); in the change processing, when an absolute value of a vertical relative distance DRC from the vertical M to the obstacle OB is less than a second threshold value TH2, setting the assist torque gain Ga so that the value lowers more as the absolute value comes nearer to 0.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、車両制御システムに関する。 The present invention relates to a vehicle control system.

特開2016−107750号公報は、車両の自動操舵制御を行うシステムが開示されている。この従来システムは、自動操舵制御の最中、車両の走行状況に応じた操舵反力トルクを算出してステアリングホイールに付与する。この走行状況としては、車両が走行車線から逸脱するまでに要する時間(余裕時間)と、白線から車両までの距離(横位置偏差)と、が例示されている。 Japanese Patent Laying-Open No. 2016-107750 discloses a system for performing automatic steering control of a vehicle. This conventional system calculates the steering reaction torque according to the running condition of the vehicle and applies it to the steering wheel during the automatic steering control. Examples of the traveling situation include a time required for the vehicle to depart from the traveling lane (margin time) and a distance from the white line to the vehicle (lateral position deviation).

走行状況が余裕時間で表される場合、操舵反力トルクは、余裕時間が短いほど大きな値に設定される。走行状況が横位置偏差で表される場合、操舵反力トルクは、横位置偏差が設定値未満のときはこれが拡大するほど大きな値に設定される。したがって、従来システムによれば、車両が走行車線から逸脱しそうになるほど、より大きな操舵反力トルクがステアリングホイールに付与される。 When the traveling situation is represented by a margin time, the steering reaction force torque is set to a larger value as the margin time is shorter. When the traveling situation is represented by a lateral position deviation, the steering reaction force torque is set to a larger value as the lateral position deviation is smaller when the lateral position deviation is less than a set value. Therefore, according to the conventional system, a larger steering reaction torque is applied to the steering wheel as the vehicle is more likely to depart from the traveling lane.

特開2016−107750号公報JP, 2016-107750, A

しかしながら、従来システムは、自動操舵制御の最中にドライバによる手動操舵(操舵介入)が行われる場合を想定していない。操舵介入が行われるということは、現在の操舵状況がドライバにとって望ましい状況でない可能性がある。したがって、操舵介入が行われているにも関わらず、自動操舵制御に従って設定した操舵反力トルクをステアリングホイールに付与することは必ずしも適切でない。 However, the conventional system does not assume a case where the driver performs manual steering (steering intervention) during automatic steering control. The fact that steering intervention occurs may mean that the current steering situation is not a desirable situation for the driver. Therefore, it is not always appropriate to apply the steering reaction torque set according to the automatic steering control to the steering wheel, even though the steering intervention is performed.

その一方で、操舵介入が行われれば、走行車線の外側に存在する障害物に車両が接触するリスクが発生する。ただし、このような障害物が常に存在するとは限らない。したがって、このような障害物の存在が確認された場合にだけ操舵介入を控えさせるような工夫が必要となる。 On the other hand, if the steering intervention is performed, there is a risk that the vehicle comes into contact with an obstacle existing outside the traveling lane. However, such obstacles are not always present. Therefore, it is necessary to devise to refrain from steering intervention only when the presence of such an obstacle is confirmed.

本発明の1つの目的は、自動操舵制御の最中にドライバによる操舵介入が行われる場合において、該操舵介入の結果として走行車線の外側の障害物に車両が接触するのを未然に防止することを目的とする。 An object of the present invention is to prevent the vehicle from coming into contact with an obstacle outside the traveling lane as a result of the steering intervention when the driver performs the steering intervention during the automatic steering control. With the goal.

本発明は上述した課題を解決するための車両制御システムであり、次の特徴を有する。
前記車両制御システムは、電動パワーステアリング装置と、制御装置と、操舵情報取得装置と、を備える。
前記制御装置は、ドライバによる手動操舵を許容し、且つ、目標走行軌道に沿って車両が走行するように前記電動パワーステアリング装置を制御する自動操舵制御を行う。
前記操舵情報取得装置は、ドライバから入力される手動操舵トルクを取得する。
前記制御装置は、更に、
前記手動操舵トルクに基づいて、前記自動操舵制御の最中の前記手動操舵を検出し、
前記手動操舵を検出した場合、前記手動操舵をアシストするアシスト制御を実行し、
前記制御装置は、前記アシスト制御において、
前記手動操舵トルクと、可変ゲインとに基づいて、前記手動操舵をアシストするための操舵制御量を演算し、
前記周辺情報に基づいて、前記車両の走行車線の外側に前記車両と接触しうる障害物が存在するか否かを判定し、
前記障害物が存在しないと判定した場合、前記可変ゲインをデフォルト値に設定し、
前記障害物が存在すると判定した場合、前記障害物から前記車両までの横方向の距離が第1閾値未満であるか否かを判定し、
前記横方向の距離が前記第1閾値以上であると判定した場合、前記可変ゲインを前記デフォルト値以上の値に設定し、
前記横方向の距離が前記第1閾値未満であると判定した場合、前記障害物から前記車両までの縦方向の距離が第2閾値未満か否かを判定し、
前記縦方向の距離が前記第2閾値以上であると判定した場合、前記可変ゲインを前記デフォルト値以上の値に設定し、
前記縦方向の距離が前記第2閾値未満であると判定した場合、前記可変ゲインを前記デフォルト値未満の値に設定する。
The present invention is a vehicle control system for solving the above-mentioned problems and has the following features.
The vehicle control system includes an electric power steering device, a control device, and a steering information acquisition device.
The control device permits manual steering by a driver and performs automatic steering control for controlling the electric power steering device so that the vehicle travels along a target travel path.
The steering information acquisition device acquires a manual steering torque input from a driver.
The control device further comprises
Based on the manual steering torque, detects the manual steering during the automatic steering control,
When the manual steering is detected, an assist control for assisting the manual steering is executed,
The control device, in the assist control,
Based on the manual steering torque and the variable gain, calculate a steering control amount for assisting the manual steering,
Based on the peripheral information, it is determined whether or not there is an obstacle that can come into contact with the vehicle outside the traveling lane of the vehicle,
If it is determined that the obstacle does not exist, set the variable gain to a default value,
When it is determined that the obstacle is present, it is determined whether the lateral distance from the obstacle to the vehicle is less than a first threshold value,
When it is determined that the lateral distance is equal to or greater than the first threshold value, the variable gain is set to a value equal to or greater than the default value,
When it is determined that the lateral distance is less than the first threshold, it is determined whether the vertical distance from the obstacle to the vehicle is less than a second threshold,
When it is determined that the vertical distance is equal to or greater than the second threshold value, the variable gain is set to a value equal to or greater than the default value,
When it is determined that the vertical distance is less than the second threshold, the variable gain is set to a value less than the default value.

本発明によれば、自動操舵制御の最中に手動操舵が行われる場合、障害物から車両までの横方向および縦方向の距離に基づいて、手動操舵をアシストするための操舵制御量の演算に用いられる可変ゲインが設定される。横方向の距離が第1閾値未満であると判定され、且つ、縦方向の距離が第2閾値未満であると判定された場合、可変ゲインは、デフォルト値未満の値に設定される。可変ゲインがデフォルト値未満の値に設定されれば、可変ゲインがデフォルト値に設定される場合に比べて、手動操舵をアシストするための操舵制御量が小さくなる。そのため、操舵に違和感を覚えたドライバに、障害物への接触リスクの発生を認識させることが可能となる。したがって、手動操舵の結果として障害物に車両が接触するのを未然に防止することが可能となる。 According to the present invention, when the manual steering is performed during the automatic steering control, the steering control amount for assisting the manual steering is calculated based on the lateral and vertical distances from the obstacle to the vehicle. The variable gain used is set. When it is determined that the horizontal distance is less than the first threshold and the vertical distance is less than the second threshold, the variable gain is set to a value less than the default value. When the variable gain is set to a value less than the default value, the steering control amount for assisting the manual steering becomes smaller than when the variable gain is set to the default value. Therefore, it becomes possible for a driver who feels uncomfortable in steering to recognize the risk of contact with an obstacle. Therefore, it is possible to prevent the vehicle from coming into contact with the obstacle as a result of the manual steering.

本発明の実施の形態に係る車両制御システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of a vehicle control system concerning an embodiment of the invention. 自動操舵制御部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of an automatic steering control part. 操舵介入があった場合の問題点を説明する図である。It is a figure explaining a problem when there is steering intervention. 実施の形態に係るアシスト制御を説明する図である。It is a figure explaining the assist control which concerns on embodiment. 実施の形態に係る特徴的制御の処理の流れを説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a flow of a characteristic control process according to the embodiment. アシストトルクゲインの変更処理の第1の例を説明する図である。It is a figure explaining the 1st example of a change process of assist torque gain. アシストトルクゲインの変更処理の第2の例を説明する図である。It is a figure explaining the 2nd example of a change process of assist torque gain. アシストトルクゲインの変更処理の第3の例を説明する図である。It is a figure explaining the 3rd example of a change process of assist torque gain. アシストトルクゲインの変更処理の第4の例を説明する図である。It is a figure explaining the 4th example of a change process of assist torque gain.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, in the following embodiments, when reference is made to the number of each element, the number, the amount, the range, etc., the reference is made unless otherwise specified or in principle clearly specified by the number. The present invention is not limited to the number. Further, the structures, steps, and the like described in the following embodiments are not necessarily essential to the present invention, unless otherwise specified or clearly specified in principle.

1.車両制御システムの構成
1.1 システムの全体構成
図1は、本発明の実施の形態に係る車両制御システムの構成例を示すブロック図である。図1に示す車両制御システム100は、車両に搭載される。車両制御システム100が搭載される車両(以下、「車両M」とも称す。)は、例えば、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関を動力源とする自動車、電動機を動力源とする電気自動車、内燃機関と電動機を備えるハイブリッド自動車である。電動機は、二次電池、水素燃料電池、金属燃料電池、アルコール燃料電池などの電池により駆動される。
1. Configuration of Vehicle Control System 1.1 Overall Configuration of System FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a vehicle control system according to an embodiment of the present invention. The vehicle control system 100 shown in FIG. 1 is installed in a vehicle. A vehicle in which the vehicle control system 100 is mounted (hereinafter, also referred to as “vehicle M”) is, for example, a vehicle powered by an internal combustion engine such as a diesel engine or a gasoline engine, an electric vehicle powered by an electric motor, an internal combustion engine. It is a hybrid vehicle equipped with an engine and an electric motor. The electric motor is driven by a battery such as a secondary battery, a hydrogen fuel cell, a metal fuel cell, and an alcohol fuel cell.

図1には、車両制御システム100が有する種々の機能のうち、特に操舵機能に関係する機能が描かれている。図1に示すように、車両制御システム100は、EPS(Electronic Power Steering)装置10を備えている。EPS装置10は、ステアリングホイール12と、左右の転舵輪14,14と、ステアリング機構16と、電動モータ18と、モータドライバ20と、を備えている。 In FIG. 1, among the various functions of the vehicle control system 100, the functions particularly related to the steering function are illustrated. As shown in FIG. 1, the vehicle control system 100 includes an EPS (Electronic Power Steering) device 10. The EPS device 10 includes a steering wheel 12, left and right steered wheels 14, 14, a steering mechanism 16, an electric motor 18, and a motor driver 20.

ステアリング機構16は、ステアリングコラムシャフトと、ギヤ機構と、リンク機構と、を備える。ステアリングコラムシャフトには、ステアリングホイール12の回転操作が入力される。ギヤ機構は、ステアリングシャフトに入力された回転操作によって生じる操舵力を増大する。リンク機構は、ギヤ機構から伝達される操舵力を左右の転舵輪14,14に伝達する。 The steering mechanism 16 includes a steering column shaft, a gear mechanism, and a link mechanism. The rotation operation of the steering wheel 12 is input to the steering column shaft. The gear mechanism increases the steering force generated by the rotational operation input to the steering shaft. The link mechanism transmits the steering force transmitted from the gear mechanism to the left and right steered wheels 14, 14.

電動モータ18は、モータドライバ20からの指令電流を受けてトルクを発生させ、それをステアリング機構16に付与する。図1において、電動モータ18は、発生させたトルクをギヤ機構のラック軸に伝達する。つまり、EPS装置10は、ラックアシスト型のEPS装置として構成されている。ただし、EPS装置10は、発生させたトルクをステアリングコラムシャフトに伝達するコラムアシスト型のEPS装置として構成されてもよい。EPS装置10は、発生させたトルクをギヤ機構のピニオン軸に伝達するピニオンアシスト型のEPS装置として構成されてもよい。 The electric motor 18 receives a command current from the motor driver 20 to generate torque, and applies the torque to the steering mechanism 16. In FIG. 1, the electric motor 18 transmits the generated torque to the rack shaft of the gear mechanism. That is, the EPS device 10 is configured as a rack assist type EPS device. However, the EPS device 10 may be configured as a column assist type EPS device that transmits the generated torque to the steering column shaft. The EPS device 10 may be configured as a pinion assist type EPS device that transmits the generated torque to the pinion shaft of the gear mechanism.

車両制御システム100は、また、複数のセンサと、制御装置30と、を備えている。複数のセンサは、操舵制御に関連する物理量を計測する。複数のセンサには、トルクセンサ22が含まれる。トルクセンサ22は、ステアリングコラムシャフト内のトーションバーのねじれ量を計測し、それをトルクに変換する。トルクセンサ22は、操舵トルクに加えて操舵角も計測する。トルクセンサ22は、操舵トルクおよび操舵角情報を制御装置30に送信する。 The vehicle control system 100 also includes a plurality of sensors and a control device 30. The plurality of sensors measure physical quantities related to steering control. The torque sensor 22 is included in the plurality of sensors. The torque sensor 22 measures the amount of twist of the torsion bar in the steering column shaft and converts it into torque. The torque sensor 22 measures a steering angle in addition to the steering torque. The torque sensor 22 transmits steering torque and steering angle information to the control device 30.

複数のセンサには、更に、GPS(Global Positioning System)装置と、内部および外部センサと、が含まれる。GPS装置は、車両Mの位置情報を取得し、制御装置30に送信する。内部センサは、車両Mの走行状況に関する情報(つまり、内部センサ情報)を取得し、制御装置30に送信する。内部センサには、車速センサ、加速度センサおよびヨーレートセンサが含まれる。外部センサは、車両Mの周辺情報(つまり、外部センサ情報)を取得し、制御装置30に送信する。外部センサには、カメラ、レーダーおよびライダーが含まれる。 The plurality of sensors further includes a GPS (Global Positioning System) device and internal and external sensors. The GPS device acquires the position information of the vehicle M and transmits it to the control device 30. The internal sensor acquires information regarding the traveling state of the vehicle M (that is, internal sensor information) and transmits the information to the control device 30. The internal sensor includes a vehicle speed sensor, an acceleration sensor and a yaw rate sensor. The external sensor acquires the peripheral information of the vehicle M (that is, external sensor information) and transmits it to the control device 30. External sensors include cameras, radars and lidars.

制御装置30は、直接または車両Mの内部に構築された通信ネットワークを介して複数のセンサに接続されている。制御装置30は、少なくとも1つのメモリと、少なくとも1つのプロセッサと、を有するECU(Electronic Control Unit)である。メモリには、操舵制御に用いられる各種のプログラムやマップが記憶されている。プロセッサがメモリからプログラムを読み出して実行することにより、操舵制御に関係する各種の機能が実現される。なお、制御装置30は、複数のECUから構成されてもよい。 The control device 30 is connected to a plurality of sensors directly or via a communication network built inside the vehicle M. The control device 30 is an ECU (Electronic Control Unit) having at least one memory and at least one processor. Various programs and maps used for steering control are stored in the memory. Various functions related to steering control are realized by the processor reading out and executing the program from the memory. The control device 30 may be composed of a plurality of ECUs.

制御装置30は、モータドライバ20に対して制御量を与える。この制御量は、EPS装置10の制御量(以下、「EPS制御量」とも称す)である。EPS制御量は、電流またはトルクで表される。制御装置30は、モータドライバ20に与えるEPS制御量を調整することによって、電動モータ18からステアリング機構16に付与される操舵トルクを制御する。 The control device 30 gives a controlled variable to the motor driver 20. This control amount is a control amount of the EPS device 10 (hereinafter, also referred to as “EPS control amount”). The EPS control amount is represented by current or torque. The control device 30 controls the steering torque applied from the electric motor 18 to the steering mechanism 16 by adjusting the EPS control amount given to the motor driver 20.

1.2 制御装置の構成
図1にブロックで描かれているように、制御装置30は、情報取得部32と、アシスト制御部34と、自動操舵制御部36と、を備えている。アシスト制御部34は、基本アシスト制御量演算部34aと、アシストトルクゲイン設定部34bと、を備えている。
1.2 Configuration of Control Device As illustrated by a block in FIG. 1, the control device 30 includes an information acquisition unit 32, an assist control unit 34, and an automatic steering control unit 36. The assist control unit 34 includes a basic assist control amount calculation unit 34a and an assist torque gain setting unit 34b.

情報取得部32は、各種のセンサから信号を取り込む。情報取得部32は、これらの信号により、または、これらの信号を処理することによって、各種の情報を取得する。情報取得部32が取得する情報には、操舵トルク情報と、操舵角情報と、カメラ情報と、内部および外部センサ情報と、GPS情報(つまり、車両Mの位置情報)と、が含まれる。情報取得部32が取得する情報には、地図情報も含まれる。地図情報は、地図データベースから取得される。地図データベースは、所定の記憶装置(例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ)に格納されている。 The information acquisition unit 32 acquires signals from various sensors. The information acquisition unit 32 acquires various kinds of information by using these signals or by processing these signals. The information acquired by the information acquisition unit 32 includes steering torque information, steering angle information, camera information, internal and external sensor information, and GPS information (that is, position information of the vehicle M). The information acquired by the information acquisition unit 32 also includes map information. The map information is acquired from the map database. The map database is stored in a predetermined storage device (eg, hard disk, flash memory).

アシスト制御部34は、アシスト制御を実行する。アシスト制御とは、ドライバによるステアリングホイール12の操作(つまり、手動操舵)をアシストするようにEPS装置10を動作させる操舵制御である。アシスト制御を実行するための機能として、アシスト制御部34は、基本アシスト制御量演算部34aと、アシストトルクゲイン設定部34bと、を備えている。 The assist control unit 34 executes assist control. The assist control is a steering control that operates the EPS device 10 so as to assist the driver's operation of the steering wheel 12 (that is, manual steering). As a function for executing the assist control, the assist control unit 34 includes a basic assist control amount calculation unit 34a and an assist torque gain setting unit 34b.

基本アシスト制御量演算部34aは、基本アシスト制御量を演算する。基本アシスト制御量は、ドライバによる手動操舵をアシストするためのアシスト操舵トルクを電動モータ18に発生させるための基本制御量である。基本アシスト制御量の演算は、例えば、手動操舵トルクTDと、基本アシスト制御量との関係を規定した制御マップの参照により行われる。手動操舵トルクTDは、トルクセンサ22が検出したドライバの操舵トルクであり、操舵トルク情報に含まれている。 The basic assist control amount calculator 34a calculates the basic assist control amount. The basic assist control amount is a basic control amount for causing the electric motor 18 to generate assist steering torque for assisting the manual steering by the driver. The calculation of the basic assist control amount is performed, for example, by referring to a control map that defines the relationship between the manual steering torque TD and the basic assist control amount. The manual steering torque TD is the steering torque of the driver detected by the torque sensor 22 and is included in the steering torque information.

アシストトルクゲイン設定部34bは、アシストトルクゲインGa(以下、単に「ゲインGa」とも称す。)を設定する。ゲインGaは、基本アシスト制御量に乗算されるゲインである。ゲインGaは、ドライバによるステアリングホイール12の保舵の有無、障害物OBの検出の有無などに基づいて、可変に設定される。例えば、ドライバがステアリングホイール12を保舵していない場合、ゲインGaは0に設定される。ドライバがステアリングホイール12を保舵している場合、ゲインGaは1(デフォルト値)に設定される。ドライバがステアリングホイール12を保舵し、且つ、障害物OBが検出されていない場合も、ゲインGaは1に設定される。このようなゲインGaの変更処理の詳細については後述する。ゲインGaを乗じた基本アシスト制御量が、最終的な操舵制御量としてアシスト制御部34から出力される。 The assist torque gain setting unit 34b sets an assist torque gain Ga (hereinafter, also simply referred to as "gain Ga"). The gain Ga is a gain by which the basic assist control amount is multiplied. The gain Ga is variably set based on whether or not the driver holds the steering wheel 12, whether or not the obstacle OB is detected. For example, when the driver does not hold the steering wheel 12, the gain Ga is set to 0. When the driver is holding the steering wheel 12, the gain Ga is set to 1 (default value). The gain Ga is set to 1 also when the driver holds the steering wheel 12 and the obstacle OB is not detected. Details of such a process of changing the gain Ga will be described later. The basic assist control amount multiplied by the gain Ga is output from the assist control unit 34 as a final steering control amount.

自動操舵制御部36は、自動操舵制御を実行する。自動操舵制御とは、目標走行軌道に沿って車両Mが走行するようにEPS装置10を動作させる操舵制御である。自動操舵制御部36は、自動操舵制御量を演算する。自動操舵制御量は、目標走行軌道に沿って車両Mが走行するための自動操舵トルクを電動モータ18に発生させるための制御量である。自動操舵制御部36によって演算された自動操舵制御量は、アシスト制御部34から出力される基本アシスト制御量とゲインGaの乗算値に合算される。合算により得られた制御量は、EPS制御量としてモータドライバ20に与えられる。 The automatic steering control unit 36 executes automatic steering control. The automatic steering control is a steering control that operates the EPS device 10 so that the vehicle M travels along the target traveling track. The automatic steering control unit 36 calculates an automatic steering control amount. The automatic steering control amount is a control amount for causing the electric motor 18 to generate an automatic steering torque for the vehicle M to travel along the target traveling path. The automatic steering control amount calculated by the automatic steering control unit 36 is added to the multiplication value of the basic assist control amount output from the assist control unit 34 and the gain Ga. The control amount obtained by the summation is given to the motor driver 20 as an EPS control amount.

1.3 自動操舵制御部の構成
図2は、自動操舵制御部36の構成例を示すブロック図である。図2にブロックで描かれているように、自動操舵制御部36は、横偏差ゲイン乗算部36aと、ヨー角偏差ゲイン乗算部36bと、FF(Feedforward)制御部36cと、FB(Feedback)制御部36dと、システムゲイン乗算部36eと、を備えている。
1.3 Configuration of Automatic Steering Control Unit FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the automatic steering control unit 36. 2, the automatic steering control unit 36 includes a lateral deviation gain multiplication unit 36a, a yaw angle deviation gain multiplication unit 36b, an FF (Feedforward) control unit 36c, and an FB (Feedback) control. The unit 36d and the system gain multiplication unit 36e are provided.

横偏差ゲイン乗算部36aは、情報取得部32から目標走行軌道に対する車両Mの横偏差を受け取ると、それに所定のゲインを乗じることによって操舵角に変換する。横偏差とは、車両Mから目標走行軌道までの最短距離である。この最短距離は、カメラ情報、GPS情報、地図情報などを用いて演算される。 When the lateral deviation gain multiplication unit 36a receives the lateral deviation of the vehicle M with respect to the target traveling trajectory from the information acquisition unit 32, the lateral deviation gain multiplication unit 36a multiplies the lateral deviation by a predetermined gain to convert the lateral deviation into a steering angle. The lateral deviation is the shortest distance from the vehicle M to the target traveling track. This shortest distance is calculated using camera information, GPS information, map information, and the like.

ヨー角偏差ゲイン乗算部36bは、情報取得部32から目標走行軌道に対する車両Mのヨー角偏差を受け取ると、それに所定のゲインを乗じることによって操舵角に変換する。ヨー偏差とは、目標走行軌道上の車両Mからの距離が最も短い点を通る接線と、車両Mの進行方向とがなす角(偏角)である。この偏角は、カメラ情報、GPS情報、ヨーレートなどを用いて演算される。 When the yaw angle deviation gain multiplication unit 36b receives the yaw angle deviation of the vehicle M with respect to the target traveling trajectory from the information acquisition unit 32, the yaw angle deviation gain multiplication unit 36b multiplies the yaw angle deviation by a predetermined gain to convert the yaw angle deviation into a steering angle. The yaw deviation is an angle (declination angle) formed by a tangent line passing through a point on the target traveling path that is the shortest from the vehicle M and the traveling direction of the vehicle M. This argument is calculated using camera information, GPS information, yaw rate, and the like.

横偏差から変換された操舵角と、ヨー角偏差から変換された操舵角との和は、目標操舵角として設定される。FF制御部36cは、この目標操舵角を受け取ると、それに所定のゲインを乗じることによって制御量に変換する。FF制御部36cから出力される制御量は、自動操舵制御部36からモータドライバ20に与えられる自動操舵制御量のフィードフォワード項(以下、「FF制御量」とも称す。)である。 The sum of the steering angle converted from the lateral deviation and the steering angle converted from the yaw angle deviation is set as the target steering angle. When the FF control unit 36c receives the target steering angle, the FF control unit 36c multiplies the target steering angle by a predetermined gain to convert the target steering angle into a control amount. The control amount output from the FF control unit 36c is a feedforward term (hereinafter, also referred to as “FF control amount”) of the automatic steering control amount given to the motor driver 20 from the automatic steering control unit 36.

FB制御部36dは、目標操舵角と実操舵角との差分を受け取ると、この差分に対するPID制御を行う。実操舵角は、操舵角情報に含まれている。PID制御によって得られる制御量は、自動操舵制御部36からモータドライバ20に与えられる自動操舵制御量のフィードバック項(以下、「FB制御量」とも称す。)である。 Upon receiving the difference between the target steering angle and the actual steering angle, the FB control unit 36d performs PID control on this difference. The actual steering angle is included in the steering angle information. The control amount obtained by the PID control is a feedback term (hereinafter, also referred to as “FB control amount”) of the automatic steering control amount given from the automatic steering control unit 36 to the motor driver 20.

FF制御部36cから出力されたFF制御量と、FB制御部36dから出力されたFB制御量とは合算される。この合算された制御量が、自動操舵制御量である。システムゲイン乗算部36eは、この自動操舵制御量を受け取ると、それにシステムゲインGs(以下、単に「ゲインGs」とも称す。)を乗じる。ゲインGsは、ドライバの操舵介入の有無に基づいて可変に設定される。操舵介入が無い場合、ゲインGsは1に設定される。操舵介入が有る場合、ゲインGsは0に設定される。ゲインGsを乗じた自動操舵制御量が、最終的な自動操舵制御量として自動操舵制御部36から出力される。 The FF control amount output from the FF control unit 36c and the FB control amount output from the FB control unit 36d are added together. This summed control amount is the automatic steering control amount. Upon receiving this automatic steering control amount, the system gain multiplication unit 36e multiplies it by the system gain Gs (hereinafter, also simply referred to as "gain Gs"). The gain Gs is variably set based on the presence or absence of driver's steering intervention. The gain Gs is set to 1 when there is no steering intervention. If there is steering intervention, the gain Gs is set to zero. The automatic steering control amount obtained by multiplying the gain Gs is output from the automatic steering control unit 36 as the final automatic steering control amount.

2.実施の形態の特徴的制御
2.1 操舵介入時の問題点
制御装置30の機能によれば、アシスト制御と自動操舵制御が協調的に行われる。すなわち、ドライバがステアリングホイール12を保舵している場合はアシスト制御が行われ、自動操舵制御は行われない。反対に、ドライバがステアリングホイール12を保舵していない場合は自動操舵制御が行われ、アシスト制御が行われない。自動操舵制御の最中にドライバによる操舵介入があった場合は、自動操舵制御が終了してアシスト制御が開始される。この操舵介入が終了すると、アシスト制御が終了し自動操舵制御が開始される。
2. Characteristic Control of Embodiment 2.1 Problems during Steering Intervention According to the function of the control device 30, assist control and automatic steering control are cooperatively performed. That is, when the driver holds the steering wheel 12, assist control is performed and automatic steering control is not performed. On the contrary, when the driver does not hold the steering wheel 12, the automatic steering control is performed and the assist control is not performed. When there is steering intervention by the driver during the automatic steering control, the automatic steering control ends and the assist control starts. When this steering intervention ends, the assist control ends and the automatic steering control starts.

ただし、操舵介入があった場合は、次の問題が生じる。図3は、操舵介入があった場合の問題点を説明する図である。図3の例において、車両Mは、左白線LWLと右白線RWLとで区画される車線上を速度Vで走行している。この走行車線の左隣には、別の車線が存在している。ステアリングホイール12は、自動操舵制御に従って操作されている。目標走行軌道(破線)は、走行車線の中央に沿って設定されている。 However, the following problems occur when steering intervention is performed. FIG. 3 is a diagram illustrating a problem when steering intervention is performed. In the example of FIG. 3, the vehicle M are traveling on the lane which is defined by the left white line LWL and the right white line RWL at a speed V M. Another lane exists to the left of this driving lane. The steering wheel 12 is operated according to automatic steering control. The target travel track (broken line) is set along the center of the travel lane.

図3の例では、目標走行軌道を逸脱する操舵介入が行われている。時刻t0においてドライバがステアリングホイール12の保舵を開始する。そうすると、ゲインGaが0から1に変更され、これに伴いアシスト制御が開始される。アシスト制御の開始に伴い、自動操舵制御が終了する。ドライバが時刻t1においてステアリングホイール12を左に切ると、手動操舵トルクTDが上昇し、少し遅れて操舵角が増加する。なお、手動操舵トルクTDおよび操舵角の符号は、左方向を「正」で表す。 In the example of FIG. 3, steering intervention that deviates from the target travel path is performed. At time t0, the driver starts steering the steering wheel 12. Then, the gain Ga is changed from 0 to 1, and the assist control is started accordingly. The automatic steering control ends with the start of the assist control. When the driver turns the steering wheel 12 to the left at time t1, the manual steering torque TD increases and the steering angle increases with a slight delay. The signs of the manual steering torque TD and the steering angle are represented by “positive” in the left direction.

図3の例では、走行車線の外側に障害物OBが存在している。障害物OBには、走行車線の隣の車線上の車両、バイクおよび自転車が含まれる。障害物OBには、走行車線の隣の歩道上の歩行者も含まれる。障害物OBには、走行車線に隣接して設置される路側物も含まれる。なお、図3の例では、障害物OBが、車両Mの進行方向と同じ方向に相対速度VRで移動しているものとする。相対速度VRは、障害物OBの速度VOBから車両Mの速度Vを減算した速度である(VR=VOB−V)。 In the example of FIG. 3, the obstacle OB exists outside the traveling lane. The obstacle OB includes vehicles, motorcycles and bicycles on the lane next to the driving lane. The obstacle OB also includes a pedestrian on the sidewalk next to the driving lane. The obstacle OB also includes a roadside object installed adjacent to the traveling lane. In the example of FIG. 3, it is assumed that the obstacle OB is moving at the relative speed VR in the same direction as the traveling direction of the vehicle M. Relative velocity VR is a speed obtained by subtracting the velocity V M of the vehicle M from the velocity V OB obstacle OB (VR = V OB -V M ).

図3の例では、障害物OBの認識前に手動操舵を開始したドライバが、手動操舵の開始直後に障害物OBを認識するものとする。ドライバが手動操舵を開始すると、アシスト制御の開始に伴い、手動操舵トルクTDの大きさに応じたアシスト操舵トルクが発生する。時刻t1の直後に障害物OBへの急接近を認識すると、ドライバは、障害物OBへの異常接近を避けるための切り戻し操舵を時刻t2以降に行う。更に、ドライバは、走行車線の中央に戻るための操舵を時刻t3以降に行う。 In the example of FIG. 3, it is assumed that the driver who started the manual steering before recognizing the obstacle OB recognizes the obstacle OB immediately after the start of the manual steering. When the driver starts the manual steering, the assist steering torque corresponding to the magnitude of the manual steering torque TD is generated with the start of the assist control. Upon recognizing the sudden approach to the obstacle OB immediately after the time t1, the driver performs the turning-back steering for avoiding the abnormal approach to the obstacle OB after the time t2. Further, the driver performs steering for returning to the center of the traveling lane after time t3.

2.2 アシストトルクゲインの変更
このように、操舵介入があった場合は、障害物OBに車両Mが接触するリスクが発生する。そこで、本実施の形態では、自動操舵制御の最中に操舵介入が行われる場合、障害物OBの情報に基づいてゲインGaを変更する。この「障害物OBの情報」には、車両Mから障害物OBまでの横方向の距離DL、および、車両Mから障害物OBまでの縦方向の相対距離DRCが含まれる。相対距離DRCの符号は、障害物OBが車両Mの前方に位置する場合を「正」で表す。「障害物OBの情報」には、更に、相対速度VR、車両Mの速度Vおよび障害物OBの速度VOBが含まれてもよい。
2.2 Change in Assist Torque Gain As described above, when steering intervention is performed, there is a risk that the vehicle M contacts the obstacle OB. Therefore, in the present embodiment, when the steering intervention is performed during the automatic steering control, the gain Ga is changed based on the information of the obstacle OB. This "obstacle OB information" includes the lateral distance DL from the vehicle M to the obstacle OB and the vertical relative distance DRC from the vehicle M to the obstacle OB. The sign of the relative distance DRC represents “positive” when the obstacle OB is located in front of the vehicle M. "Information obstacle OB" further relative velocity VR, may include the speed V OB speed V M and the obstacle OB of the vehicle M.

図4は、本実施の形態に係るアシスト制御を説明する図である。なお、図4の例において、時刻t0以降の操舵角および車両Mの走行軌道と、障害物OBの軌道とは、図3の例と同じである。 FIG. 4 is a diagram explaining the assist control according to the present embodiment. In the example of FIG. 4, the steering angle after the time t0, the traveling path of the vehicle M, and the path of the obstacle OB are the same as those in the example of FIG.

図3の例では、ゲインGaが時刻t0において0から1に変更され、その後は1に維持されていた。これに対し、図4の例では、ゲインGaが時刻t1において1から0に変更され、時刻t4まで0に維持される。また、ゲインGaは、時刻t4において0から1に変更され、時刻t5まで1に維持される。更に、ゲインGaは、時刻t5において1から0に変更され、時刻t3まで0に維持される。更に、ゲインGaは、時刻t3において0から1に変更され、その後は1に維持される。 In the example of FIG. 3, the gain Ga was changed from 0 to 1 at the time t0, and was maintained at 1 after that. On the other hand, in the example of FIG. 4, the gain Ga is changed from 1 to 0 at the time t1, and is maintained at 0 until the time t4. Further, the gain Ga is changed from 0 to 1 at time t4 and is maintained at 1 until time t5. Further, the gain Ga is changed from 1 to 0 at time t5 and is maintained at 0 until time t3. Further, the gain Ga is changed from 0 to 1 at the time t3, and is maintained at 1 thereafter.

図4に示すように、時刻t1〜t4では、手動操舵トルクTD(実線)が手動操舵トルクTD(破線)よりも大きくなる。この理由は、時刻t1〜t4では、ゲインGaが1よりも小さな値に変更されているためである(実線)。ゲインGaが1よりも小さな値に変更された場合(実線)は、ゲインGaが1に維持される場合(破線)に比べて、アシスト制御部34から出力される操舵制御量が小さくなる。つまり、時刻t1〜t4では、通常時よりも多くの操舵力の入力がドライバに求められることになる。 As shown in FIG. 4, at times t1 to t4, the manual steering torque TD (solid line) becomes larger than the manual steering torque TD (broken line). The reason is that the gain Ga is changed to a value smaller than 1 at times t1 to t4 (solid line). When the gain Ga is changed to a value smaller than 1 (solid line), the steering control amount output from the assist control unit 34 is smaller than when the gain Ga is maintained at 1 (broken line). That is, at times t1 to t4, the driver is required to input more steering force than in the normal time.

時刻t1〜t4と同様に、時刻t5〜t3でも、手動操舵トルクTD(実線)が手動操舵トルクTD(破線)よりも大きくなる。したがって、時刻t5〜t3でも、通常時よりも多くの操舵力の入力がドライバに求められることになる。よって、時刻t1〜t4の間、および、時刻t5〜t3の間は、ドライバが操舵に違和感を覚えることになる。そうすると、操舵に違和感を覚えたドライバが、障害物OBに車両Mが接触するリスクが上昇していることを認識し易くなる。 Similar to the times t1 to t4, the manual steering torque TD (solid line) becomes larger than the manual steering torque TD (broken line) also at the times t5 to t3. Therefore, even at times t5 to t3, the driver is required to input more steering force than in the normal state. Therefore, the driver feels uncomfortable in steering during time t1 to t4 and during time t5 to t3. This makes it easier for the driver who feels uncomfortable in steering to recognize that the risk that the vehicle M contacts the obstacle OB is increased.

時刻t0〜t1の間、および、時刻t4〜t5の間は、手動操舵トルクTD(実線)が手動操舵トルクTD(破線)と一致している。この理由は、時刻t0〜t1の間は車両Mが障害物OBに接触するリスクがそれほど上昇していないためである。また、時刻t4〜t5の間は切り戻し方向への操舵が行われており、車両Mが障害物OBに接触するリスクが低下しているためである。なお、切り戻し方向への操舵は、操舵角の符号の反転に基づいて判別される。 During times t0 to t1 and during times t4 to t5, the manual steering torque TD (solid line) matches the manual steering torque TD (broken line). The reason for this is that the risk of the vehicle M coming into contact with the obstacle OB has not increased so much between times t0 and t1. This is also because steering is performed in the return direction between times t4 and t5, and the risk that the vehicle M contacts the obstacle OB is reduced. The steering in the turning-back direction is determined based on the inversion of the sign of the steering angle.

2.3 特徴的制御の具体的処理
図5は、本実施の形態に係る特徴的制御の処理の流れを説明するフローチャートである。なお、図5に示す処理ルーチンは、自動操舵制御の最中に、所定の制御周期で繰り返し実行される。
2.3 Specific Process of Characteristic Control FIG. 5 is a flowchart illustrating a flow of a process of the characteristic control according to the present embodiment. The processing routine shown in FIG. 5 is repeatedly executed at a predetermined control cycle during the automatic steering control.

図5に示す処理ルーチンでは、先ず、操舵介入が行われたか否かが判定される(ステップS10)。ステップS10の判定は、手動操舵トルクTDに基づいて行われる。手動操舵トルクTDが規定値未満の場合、操舵介入は無いと判定される。この規定値は、例えば、ドライバによるステアリングホイール12の保舵の開始を判定できる値に設定される。 In the processing routine shown in FIG. 5, first, it is determined whether steering intervention has been performed (step S10). The determination in step S10 is made based on the manual steering torque TD. When the manual steering torque TD is less than the specified value, it is determined that there is no steering intervention. This specified value is set to, for example, a value with which it is possible to determine the start of holding the steering wheel 12 by the driver.

ステップS10の判定結果が肯定的な場合、障害物OBの情報が取得される(ステップS12)。上述したように、障害物OBの情報には、距離DL、相対距離DRCおよび相対速度VRが含まれる。障害物OBの情報は、カメラ情報、内部および外部センサ情報、GPS情報、地図情報などを用いた演算を通じて取得される。 When the determination result of step S10 is affirmative, the information of the obstacle OB is acquired (step S12). As described above, the information on the obstacle OB includes the distance DL, the relative distance DRC, and the relative speed VR. The information on the obstacle OB is acquired through calculation using camera information, internal and external sensor information, GPS information, map information and the like.

ステップS12に続いて、距離DLが第1閾値TH1未満であるか否かが判定される(ステップS14)。この第1閾値TH1は、例えば、自動操舵制御時における目標走行軌道から、障害物OBが検出された側おいて走行車線を区画する白線(つまり、左白線LWLまたは右白線RWL)までの最短距離である。この最短距離は、カメラ情報、GPS情報、地図情報などを用いて演算される。 Following step S12, it is determined whether the distance DL is less than the first threshold TH1 (step S14). The first threshold TH1 is, for example, the shortest distance from the target travel trajectory during automatic steering control to the white line (that is, the left white line LWL or the right white line RWL) that divides the travel lane on the side where the obstacle OB is detected. Is. This shortest distance is calculated using camera information, GPS information, map information, and the like.

ステップS14の判定結果が否定的な場合、つまり、距離DLが第1閾値TH1以上であると判定された場合、ゲインGaが1に設定される(ステップS16)。この理由は、距離DLが第1閾値TH1以上の場合は、車両Mが障害物OBに接触するリスクがそれほど高くないと推定できるためである。 If the determination result of step S14 is negative, that is, if it is determined that the distance DL is equal to or greater than the first threshold value TH1, the gain Ga is set to 1 (step S16). The reason is that it can be estimated that the risk of the vehicle M contacting the obstacle OB is not so high when the distance DL is equal to or greater than the first threshold value TH1.

ステップS14の判定結果が肯定的な場合、ドライバの操舵方向が障害物OBの方向であるか否かが判定される(ステップS18)。ステップS18の判定処理は、操舵角の符号に基づいて行われる。例えば、障害物OBが車両Mに対して左側に位置する場合において、操舵角の符号が正であるときは、操舵方向が障害物OBの方向と一致すると判定される。操舵角の符号が負であるときは、切り返し方向の操舵であると判定される。 When the determination result of step S14 is affirmative, it is determined whether the steering direction of the driver is the direction of the obstacle OB (step S18). The determination process of step S18 is performed based on the sign of the steering angle. For example, when the obstacle OB is located on the left side of the vehicle M, when the sign of the steering angle is positive, it is determined that the steering direction matches the direction of the obstacle OB. When the sign of the steering angle is negative, it is determined that the steering is in the turning direction.

ステップS18の判定結果が否定的な場合、つまり、ドライバの操舵方向が障害物OBの方向でないと判定された場合、ゲインGaが1に設定される(ステップS16)。この理由は、切り戻し方向への操舵が行われていれば、車両Mが障害物OBに接触するリスクが低下していると推定できるためである。 If the determination result of step S18 is negative, that is, if it is determined that the driver's steering direction is not the direction of the obstacle OB, the gain Ga is set to 1 (step S16). The reason is that it can be estimated that the risk of the vehicle M coming into contact with the obstacle OB is reduced if steering is performed in the return direction.

ステップS18の判定結果が肯定的な場合、ゲインGaの変更処理が行われる(ステップS20)。図6は、ゲインGaの変更処理の第1の例を説明する図である。この第1の処理例では、相対距離DRCを用いたゲインマップ40の参照により、第1のゲインGa(以下、「ゲインGa1」とも称す。)が求められる。ゲインマップ40は、相対距離DRCと、ゲインGa1との関係を規定したマップである。 If the determination result of step S18 is affirmative, the process of changing the gain Ga is performed (step S20). FIG. 6 is a diagram illustrating a first example of a process of changing the gain Ga. In the first processing example, the first gain Ga (hereinafter, also referred to as “gain Ga1”) is obtained by referring to the gain map 40 using the relative distance DRC. The gain map 40 is a map that defines the relationship between the relative distance DRC and the gain Ga1.

ゲインマップ40に示すゲインGa1は、0から1までの値を取るように設定される。相対距離DRCの絶対値が第2閾値TH2未満の場合、車両Mが障害物OBに接触するリスクが高まる。そのため、この場合は、絶対値が0に近づくほどその値が低下するようにゲインGa1が設定される。反対に、絶対値が第2閾値TH2以上の場合は、このリスクが低下する。そのため、この場合は、ゲインGa1が1(デフォルト値)に設定される。 The gain Ga1 shown in the gain map 40 is set to take a value from 0 to 1. When the absolute value of the relative distance DRC is less than the second threshold value TH2, the risk that the vehicle M contacts the obstacle OB increases. Therefore, in this case, the gain Ga1 is set so that the value decreases as the absolute value approaches 0. On the contrary, when the absolute value is the second threshold value TH2 or more, this risk is reduced. Therefore, in this case, the gain Ga1 is set to 1 (default value).

第1の処理例では、ゲインGa1に加え、第2のゲインGa(以下、「ゲインGa2」とも称す。)および第3のゲインGa(以下、「ゲインGa3」とも称す。)が求められる。ゲインGa2は、速度VOBを用いたゲインマップ42の参照により求められる。ゲインマップ42では、速度VOBが0よりも大きい場合(つまり、障害物OBが移動している場合)、ゲインGa2が値Aに設定される。反対に、速度VOBが0の場合は、ゲインGa2が値Bに設定される。ゲインGa3は、速度Vを用いたゲインマップ44の参照により求められる。ゲインマップ44では、速度Vが所定範囲内の場合は速度Vに応じて増加し、速度Vが所定値以上の場合は最大値となるようにゲインGa3が設定される。 In the first processing example, in addition to the gain Ga1, the second gain Ga (hereinafter, also referred to as “gain Ga2”) and the third gain Ga (hereinafter, also referred to as “gain Ga3”) are obtained. The gain Ga2 is obtained by referring to the gain map 42 using the velocity V OB . In the gain map 42, the gain Ga2 is set to the value A when the speed V OB is larger than 0 (that is, when the obstacle OB is moving). On the contrary, when the speed V OB is 0, the gain Ga2 is set to the value B. Gain Ga3 is determined by reference to the gain map 44 using the velocity V M. In gain map 44, if the speed V M is within a predetermined range increases with velocity V M, the speed V M is the gain Ga3 such that the maximum value equal to or larger than the predetermined value is set.

第1の処理例では、ゲインGa1と、ゲインGa2と、ゲインGa3との乗算値がゲインGaの最終的な値として求められる。この最終ゲインGaが基本アシスト制御量に乗算される。 In the first processing example, the multiplication value of the gain Ga1, the gain Ga2, and the gain Ga3 is obtained as the final value of the gain Ga. This final gain Ga is multiplied by the basic assist control amount.

図7は、ゲインGaの変更処理の第2の例を説明する図である。この第2の処理例では、図6に示したゲインマップ40の代わりに、ゲインマップ50が用いられる。ゲインマップ50は、相対距離DRCおよび相対速度VRと、ゲインGa1との関係を規定したマップである。図6には、相対速度VRが0の場合(実線)と、相対速度VRが0以上の場合(一点鎖線)と、相対速度VRが0未満の場合(破線)と、が描かれている。 FIG. 7 is a diagram illustrating a second example of the process of changing the gain Ga. In this second processing example, a gain map 50 is used instead of the gain map 40 shown in FIG. The gain map 50 is a map that defines the relationship between the relative distance DRC and the relative velocity VR and the gain Ga1. FIG. 6 illustrates a case where the relative speed VR is 0 (solid line), a case where the relative speed VR is 0 or more (dashed line), and a case where the relative speed VR is less than 0 (broken line).

ゲインマップ50に示すゲインGa1は、相対速度VRが0の場合を基準として、0から1までの値を取るように設定される。相対速度VRが0の場合、相対距離DRCの絶対値が第3閾値TH3から0に近づくほどその値が低下するようにゲインGa1が設定される。相対速度VRが0未満の場合(つまり、速度Vが速度VOBよりも速い場合)、車両Mが障害物OBに接触するリスクが高まる。そのため、この場合は、相対距離DRCが第4閾値TH4(>TH3)からその値が低下するようにゲインGa1が設定される。反対に、相対速度VRが0以上の場合は、このリスクがそれほど高くない。そのため、この場合は、相対距離DRCが第5閾値TH5(<TH3)のときからその値が低下するようにゲインGa1が設定される。 The gain Ga1 shown in the gain map 50 is set so as to take a value from 0 to 1 with reference to the case where the relative speed VR is 0. When the relative speed VR is 0, the gain Ga1 is set so that the absolute value of the relative distance DRC decreases as the absolute value approaches 0 from the third threshold value TH3. If the relative speed VR is less than 0 (i.e., when the velocity V M is faster than the speed V OB), increase the risk that the vehicle M comes into contact with the obstacle OB. Therefore, in this case, the gain Ga1 is set so that the relative distance DRC decreases from the fourth threshold value TH4 (>TH3). On the contrary, when the relative velocity VR is 0 or more, this risk is not so high. Therefore, in this case, the gain Ga1 is set so that the relative distance DRC decreases from the fifth threshold value TH5 (<TH3).

図8は、ゲインGaの変更処理の第3の例を説明する図である。この第3の処理例では、図6に示したゲインマップ40の代わりに、ゲインマップ60が用いられる。ゲインマップ60は、相対距離DRCおよび相対速度VRと、ゲインGa1との関係を規定したマップである。 FIG. 8 is a diagram illustrating a third example of the process of changing the gain Ga. In this third processing example, a gain map 60 is used instead of the gain map 40 shown in FIG. The gain map 60 is a map that defines the relationship between the relative distance DRC and the relative velocity VR and the gain Ga1.

ゲインマップ60に示すゲインGa1の値は、基本的にはゲインマップ50に示したゲインGa1の値と同じである。ただし、ゲインマップ60では、相対速度VRが0未満であり、且つ、相対距離DRCが0未満の場合(つまり、速度Vが速度VOBよりも速く、且つ、障害物OBが車両Mの後方に位置する場合)は、ゲインGa1が1に設定される。この理由は、相対的に高速で移動する車両Mが障害物OBを追い越したような場合は、車両Mが障害物OBに接触するリスクが低下するためである。 The value of the gain Ga1 shown in the gain map 60 is basically the same as the value of the gain Ga1 shown in the gain map 50. However, the gain map 60, the relative speed VR is less than 0, and, when the relative distance DRC is less than 0 (i.e., the speed V M is faster than the speed V OB, and, behind the obstacle OB is the vehicle M (When it is located at), the gain Ga1 is set to 1. The reason is that when the vehicle M moving at a relatively high speed overtakes the obstacle OB, the risk of the vehicle M contacting the obstacle OB is reduced.

図9は、ゲインGaの変更処理の第4の例を説明する図である。この第4の処理例では、図6に示したゲインマップ40の代わりに、ゲインマップ70が用いられる。ゲインマップ60は、相対距離DRCおよび相対速度VRと、ゲインGa1との関係を規定したマップである。 FIG. 9 is a diagram illustrating a fourth example of the process of changing the gain Ga. In this fourth processing example, a gain map 70 is used instead of the gain map 40 shown in FIG. The gain map 60 is a map that defines the relationship between the relative distance DRC and the relative velocity VR and the gain Ga1.

ゲインマップ70に示すゲインGa1の値は、基本的にはゲインマップ50に示したゲインGa1の値と同じである。ただし、ゲインマップ70では、相対距離DRCが、相対速度VRの閾値(つまり、第3閾値TH3、第4閾値TH4または第5閾値TH5)以上の場合、ゲインGa1が1以上の値に設定される。この理由は、障害物OBの間の距離がそれなりに離れているような場合は、車両Mが障害物OBに接触するリスクがそもそも低いためである。そのため、車線変更を意図した操舵介入をドライバが行うような場合において、車両Mが障害物OBを追い越す前に車線変更を完了することが可能となる。 The value of the gain Ga1 shown in the gain map 70 is basically the same as the value of the gain Ga1 shown in the gain map 50. However, in the gain map 70, when the relative distance DRC is equal to or greater than the threshold value of the relative speed VR (that is, the third threshold value TH3, the fourth threshold value TH4, or the fifth threshold value TH5), the gain Ga1 is set to a value of 1 or more. .. This is because the risk of the vehicle M contacting the obstacle OB is low if the distance between the obstacles OB is large. Therefore, when the driver performs steering intervention intended to change lanes, the lane change can be completed before the vehicle M overtakes the obstacle OB.

図5に戻り、特徴的制御の処理の流れを説明する。ステップS20に続いて、アシスト操舵トルクが決定される(ステップS22)。アシスト操舵トルクの決定は、ステップS18またはS20において設定等されたゲインGaに、別途演算した基本アシスト制御量を乗算することにより行われる。 Returning to FIG. 5, the flow of the characteristic control processing will be described. Subsequent to step S20, the assist steering torque is determined (step S22). The assist steering torque is determined by multiplying the gain Ga set or the like in step S18 or S20 by the separately calculated basic assist control amount.

2.4 特徴的制御による効果
以上説明した特徴的制御によれば、自動操舵制御の最中に操舵介入が行われる場合、距離DLおよび相対距離DRCに基づいてゲインGaが変更される。具体的に、距離DLが第1閾値以上の場合は、ゲインGaが1に設定される。距離DLが第1閾値未満の場合は、ゲインGaが1未満の値に設定される。ゲインGaが1未満の値に設定されれば、ゲインGaが1に設定される場合に比べて、手動操舵をアシストするためのアシスト操舵トルクが小さくなる。したがって、操舵に違和感を覚えたドライバに、障害物OBへの接触リスクの上昇を認識させることができる。
2.4 Effect of Characteristic Control According to the characteristic control described above, when the steering intervention is performed during the automatic steering control, the gain Ga is changed based on the distance DL and the relative distance DRC. Specifically, when the distance DL is equal to or greater than the first threshold, the gain Ga is set to 1. When the distance DL is less than the first threshold value, the gain Ga is set to a value less than 1. When the gain Ga is set to a value less than 1, the assist steering torque for assisting the manual steering becomes smaller than when the gain Ga is set to 1. Therefore, the driver who feels uncomfortable in steering can recognize the increased risk of contact with the obstacle OB.

3.実施の形態と本発明の対応関係
上記実施の形態においては、トルクセンサ22が本発明の「操舵情報取得装置」に相当している。外部センサが本発明の「周辺情報取得装置」に相当している。ゲインGa1が本発明の「可変ゲイン」に相当している。
3. Correspondence between Embodiment and Present Invention In the above embodiment, the torque sensor 22 corresponds to the “steering information acquisition device” of the present invention. The external sensor corresponds to the “peripheral information acquisition device” of the present invention. The gain Ga1 corresponds to the "variable gain" of the present invention.

4.その他の実施の形態
上記実施の形態においては、図5のステップS18において、ドライバの操舵方向が障害物OBの方向であるか否が判定された。しかしながら、ステップS18の判定処理を省略してもよい。すなわち、ステップS14の判定結果が肯定的な場合に、ステップS20に進んでゲインGaの変更処理を行ってもよい。
4. Other Embodiments In the above embodiment, it is determined in step S18 of FIG. 5 whether or not the steering direction of the driver is the direction of the obstacle OB. However, the determination process of step S18 may be omitted. That is, if the determination result of step S14 is affirmative, the process may proceed to step S20 and the gain Ga changing process may be performed.

上記実施の形態においては、ゲインGaの変更処理例において3種類のゲインGa1〜Ga3を算出し、これらの乗算値を最終ゲインGaとした。しかしながら、少なくともゲインGa1の算出が完了していれば、ゲインGa2およびGa3の算出を省略してゲインGa1を最終ゲインGaとしてもよい。 In the above embodiment, three types of gains Ga1 to Ga3 are calculated in the example of the process of changing the gain Ga, and the multiplication value of these is set as the final gain Ga. However, if at least the calculation of the gain Ga1 is completed, the calculation of the gains Ga2 and Ga3 may be omitted and the gain Ga1 may be set as the final gain Ga.

10 EPS装置
22 トルクセンサ
30 制御装置
32 情報取得部
34 アシスト制御部
34a 基本アシスト制御量演算部
34b アシストトルクゲイン設定部
36 自動操舵制御部
40、42、44、50,60、70 ゲインマップ
100 車両制御システム
Ga アシストトルクゲイン
M 車両
OB 障害物
LWL 左白線
RWL 右白線
10 EPS device 22 Torque sensor 30 Control device 32 Information acquisition unit 34 Assist control unit 34a Basic assist control amount calculation unit 34b Assist torque gain setting unit 36 Automatic steering control unit 40, 42, 44, 50, 60, 70 Gain map 100 Vehicle Control system Ga Assist torque gain M Vehicle OB Obstacle LWL Left white line RWL Right white line

Claims (1)

電動パワーステアリング装置と、
ドライバによる手動操舵を許容し、且つ、目標走行軌道に沿って車両が走行するように前記電動パワーステアリング装置を制御する自動操舵制御を行う制御装置と、
ドライバから入力される手動操舵トルクを取得する操舵情報取得装置と、
前記車両の周辺情報を取得する周辺情報取得装置と、
を備える車両制御システムであって、
前記制御装置は、更に、
前記手動操舵トルクに基づいて、前記自動操舵制御の最中の前記手動操舵を検出し、
前記手動操舵を検出した場合、前記手動操舵をアシストするアシスト制御を実行し、
前記制御装置は、前記アシスト制御において、
前記手動操舵トルクと、可変ゲインとに基づいて、前記手動操舵をアシストするための操舵制御量を演算し、
前記周辺情報に基づいて、前記車両の走行車線の外側に前記車両と接触しうる障害物が存在するか否かを判定し、
前記障害物が存在しないと判定した場合、前記可変ゲインをデフォルト値に設定し、
前記障害物が存在すると判定した場合、前記障害物から前記車両までの横方向の距離が第1閾値未満であるか否かを判定し、
前記横方向の距離が前記第1閾値以上であると判定した場合、前記可変ゲインを前記デフォルト値以上の値に設定し、
前記横方向の距離が前記第1閾値未満であると判定した場合、前記障害物から前記車両までの縦方向の距離が第2閾値未満か否かを判定し、
前記縦方向の距離が前記第2閾値以上であると判定した場合、前記可変ゲインを前記デフォルト値以上の値に設定し、
前記縦方向の距離が前記第2閾値未満であると判定した場合、前記可変ゲインを前記デフォルト値未満の値に設定する
ことを特徴とする車両制御システム。
An electric power steering device,
A control device that allows automatic steering by a driver, and that performs automatic steering control to control the electric power steering device so that the vehicle travels along a target travel path;
A steering information acquisition device that acquires a manual steering torque input from a driver,
A peripheral information acquisition device that acquires peripheral information of the vehicle,
A vehicle control system comprising:
The control device further comprises
Based on the manual steering torque, detects the manual steering during the automatic steering control,
When the manual steering is detected, an assist control for assisting the manual steering is executed,
The control device, in the assist control,
Based on the manual steering torque and the variable gain, calculate a steering control amount for assisting the manual steering,
Based on the peripheral information, it is determined whether or not there is an obstacle that can come into contact with the vehicle outside the traveling lane of the vehicle,
If it is determined that the obstacle does not exist, set the variable gain to a default value,
When it is determined that the obstacle is present, it is determined whether the lateral distance from the obstacle to the vehicle is less than a first threshold value,
When it is determined that the lateral distance is equal to or greater than the first threshold value, the variable gain is set to a value equal to or greater than the default value,
When it is determined that the lateral distance is less than the first threshold, it is determined whether the vertical distance from the obstacle to the vehicle is less than a second threshold,
When it is determined that the vertical distance is equal to or greater than the second threshold value, the variable gain is set to a value equal to or greater than the default value,
The vehicle control system, wherein when the vertical distance is determined to be less than the second threshold, the variable gain is set to a value less than the default value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7537462B2 (en) 2022-03-31 2024-08-21 トヨタ自動車株式会社 Driving assistance device, driving assistance method, and program

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