JP5233371B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、走行中の車線に対する相対的な車両の位置と前方情報に基づいて、車両を車線内の所定位置に維持する車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device that maintains a vehicle at a predetermined position in a lane based on a vehicle position relative to a traveling lane and forward information.
従来、走行中の車線中央に対するオフセット距離、曲線半径、車両の偏向角等の前方情報をカメラモジュールにより測定し、その前方情報を用いて車両を車線中央に維持するよう操舵支援を行う車両制御装置(LKA:Lane Keep Assist)においては以下のような制御が行われている。すなわち、車両を車線中央に維持するための旋回加速度を、転舵トルクに換算して、EPS(Electric Power Steering:電動パワーステアリング装置)の転舵トルクを制御している。 Conventionally, a vehicle control device that performs steering assistance to measure front information such as an offset distance, a curve radius, a vehicle deflection angle, and the like with respect to a running lane center using a camera module and maintain the vehicle at the lane center using the front information. In (LKA: Lane Keep Assist), the following control is performed. That is, the turning acceleration for maintaining the vehicle in the center of the lane is converted into the turning torque to control the turning torque of an EPS (Electric Power Steering).
ところが、運転者が車線中央に対してどの程度のオフセット距離を有して車両を位置させるかは運転者の嗜好により異なる事項であり、常に車両を車線中央に位置させる制御を行っていては、運転者の嗜好と制御との間に乖離が生じて、運転者に違和感を与えてしまう事態に陥る。このような事態が頻発すると、運転者が車両制御装置を利用しなくなり装置としての有用性や商品性が低下する可能性が高い。 However, how much offset distance the driver has with respect to the center of the lane to position the vehicle is a matter that varies depending on the preference of the driver, and always performing control to position the vehicle in the center of the lane, A discrepancy occurs between the driver's preference and control, and the driver feels uncomfortable. If such a situation occurs frequently, it is highly possible that the driver does not use the vehicle control device and the usefulness and merchandise of the device are reduced.
このような不都合を回避するため、例えば特許文献1に記載されているように、運転者が車線中央に対して任意のオフセット距離を有して車両を位置させて、車線内における車両の車線中央に対して垂直な方向の位置すなわちトレースラインを、運転者の意思に基づいて選択することが提案されている。
しかしながら、このような従来技術においては、運転者がトレースラインを選択する意思の有無を、操舵装置の操舵輪、すなわちステアリングホイールにより入力される操舵トルクのみに基づいて判定していたため、例えば定常旋回時において運転者がステアリングホイールを単に操舵している場合や、車線の横勾配すなわちロードキャンバや横風等の外乱に対抗して運転者が操舵している場合等の、運転者がトレースラインを選択する意思を有していない場合においても、運転者がトレースラインを選択する意思を有していると判定してしまい、運転者の意思を正確に反映した車線維持制御が実現できていないという問題があった。 However, in such a conventional technique, the driver's intention to select the trace line is determined based only on the steering wheel of the steering device, that is, the steering torque input by the steering wheel. Sometimes the driver selects the trace line, such as when the driver is simply steering the steering wheel, or when the driver is steering against a lane gradient, i.e. a road camber or crosswind disturbance. Even if you do not have the intention to do so, it is determined that the driver has the intention to select the trace line, and the lane maintenance control that accurately reflects the driver's intention is not realized was there.
本発明は、上記問題に鑑み、運転者の意思を正確に反映した車線維持制御を実現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。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of realizing lane keeping control that accurately reflects the driver's intention.
上記の問題を解決するため、本発明による車両制御装置は、
車両の前方の車線の車線中央からの前記車両の距離を含む前方情報を取得する前方情報取得手段と、前記距離を所定距離に維持するように操舵装置の転舵トルクを制御する転舵トルク制御手段と、前記操舵装置に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記操舵装置に入力される操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、前記操舵トルクが所定操舵トルクより大きく、かつ、前記操舵速度が所定操舵速度よりも小さい状態である場合に、前記転舵トルク制御手段による前記転舵トルクの制御を停止する停止手段を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problem, a vehicle control device according to the present invention provides:
Forward information acquisition means for acquiring forward information including the distance of the vehicle from the center of the lane of the lane ahead of the vehicle, and turning torque control for controlling the turning torque of the steering device so as to maintain the distance at a predetermined distance Means, steering torque detection means for detecting steering torque input to the steering device, steering speed detection means for detecting steering speed input to the steering device, and the steering torque is greater than a predetermined steering torque, and And a stop means for stopping the control of the turning torque by the turning torque control means when the steering speed is lower than a predetermined steering speed.
ここで、前記転舵トルクとは前記操舵装置が実際に車輪を転舵する転舵トルクであり、EPS(Electronic Power Steering)においては、アシスト力発生部内の電動モータの発生する転舵トルクに該当する。 Here, the steering torque is a steering torque at which the steering device actually steers the wheel. In EPS (Electronic Power Steering), the steering torque corresponds to the steering torque generated by the electric motor in the assist force generator. To do.
また、前記操舵トルクとは前記操舵装置において運転者がステアリングホイール等の操舵輪により入力した操舵トルクを示し、前記操舵トルク検出手段は例えば前記操舵装置のトーションバーの近傍に設けられた操舵トルクセンサとその出力を受信するEPSECU(Electronic Control Unit)に該当する。 The steering torque indicates a steering torque input by a driver using a steering wheel such as a steering wheel in the steering device, and the steering torque detecting means is, for example, a steering torque sensor provided in the vicinity of a torsion bar of the steering device. And EPSEC (Electronic Control Unit) that receives the output.
さらに、前記操舵速度とは前記操舵装置において運転者がステアリングホイール等の操舵輪により入力した操舵角の速度を示し、前記操舵速度検出手段は例えば前記操舵装置のステアリングシャフトのいずれかの箇所に設けられたエンコーダ等のセンサとその出力を受信するEPSECUに該当する。 Further, the steering speed indicates a speed of a steering angle input by a driver using a steering wheel such as a steering wheel in the steering apparatus, and the steering speed detecting means is provided at any location on a steering shaft of the steering apparatus, for example. This corresponds to an EPS ECU that receives a sensor such as an encoder and its output.
なお、前記距離とは、前記車線中央から前記車両の上方視における中心までの前記車線中央に垂直な方向のオフセット距離である。また、前記前方情報は、車両前方の車線の曲線半径、車両の前後方向軸の車線中央に対する偏向角等を含んでいて良い。 The distance is an offset distance in a direction perpendicular to the center of the lane from the center of the lane to the center of the vehicle as viewed from above. The forward information may include a curve radius of the lane ahead of the vehicle, a deflection angle with respect to the lane center of the longitudinal axis of the vehicle, and the like.
ここで、前記車両制御装置においては、前記距離は、前記車両が前記車線中央から右側にオフセットした場合に正値となり、左側にオフセットした場合に負値となる。また、前記偏向角は前記車両の前後方向軸が車線中央に対して右側に傾斜している場合に正値となり、左側に傾斜している場合に負値となる。なお、この正負関係は適宜逆としても良い。 Here, in the vehicle control device, the distance becomes a positive value when the vehicle is offset to the right side from the center of the lane, and becomes a negative value when the vehicle is offset to the left side. The deflection angle is positive when the longitudinal axis of the vehicle is tilted to the right with respect to the center of the lane, and is negative when tilted to the left. This positive / negative relationship may be reversed as appropriate.
ここで、前記車両制御装置において、
前記操舵トルクが前記所定操舵トルクより大きく、かつ、前記操舵速度が前記所定操舵速度よりも小さい状態が終了した場合に、前記状態が終了した時点の前記距離に基づいて前記所定距離を設定する設定手段を備えることが好ましい。
Here, in the vehicle control device,
Setting that sets the predetermined distance based on the distance at the time when the state ends when the state in which the steering torque is larger than the predetermined steering torque and the steering speed is lower than the predetermined steering speed ends. Preferably means are provided.
これによれば、前記操舵トルクが前記所定操舵トルクより大きく、かつ前記操舵速度が前記所定操舵速度よりも小さい状態が終了した場合には、運転者が前記操舵輪を操作して、前記車線の前記車線中央から運転者が所望する距離の位置に前記車両を移動させて、車両のトレースラインを選択したとみなせるので、前記終了した時点において前記前方情報取得手段により取得された前記距離を、新たな前記所定距離として設定して、運転者の選択意思に基づいて、トレースラインを運転者の所望する位置に設定することができる。 According to this, when the state where the steering torque is larger than the predetermined steering torque and the steering speed is smaller than the predetermined steering speed is finished, the driver operates the steering wheel to Since the vehicle is moved from the center of the lane to the position of the distance desired by the driver and the trace line of the vehicle is selected, the distance acquired by the front information acquisition means at the time of the completion is newly set. Therefore, the trace line can be set at a position desired by the driver based on the driver's intention of selection.
加えて、前記操舵トルクが前記所定操舵トルクより大きく、かつ前記操舵速度が前記所定操舵速度よりも小さい状態である場合には、前記車線の前記車線中央から運転者が所望する距離の位置に前記車両を移動させて、車両のトレースラインを選択する操作を運転者が行っている期間であるとみなせるので、その期間においては、前記停止手段により前記転舵トルク制御手段による前記転舵トルクの制御を停止することとしている。 In addition, when the steering torque is greater than the predetermined steering torque and the steering speed is lower than the predetermined steering speed, the driver is located at a position desired by the driver from the lane center of the lane. Since it can be regarded as a period during which the driver performs an operation of moving the vehicle and selecting the trace line of the vehicle, during that period, the turning torque control means controls the turning torque by the turning means. Trying to stop.
これによれば、前記転舵トルク制御手段により前記距離を所定距離に維持するように操舵装置の転舵トルクを制御すること、つまりは、車線維持制御を、運転者がトレースラインを選択する意思を有している期間においては停止して、運転者の意思を正確に反映した車線維持制御を実現することができる。 According to this, the driver intends to control the steering torque of the steering device so as to maintain the distance at the predetermined distance by the steering torque control means, that is, the driver selects the trace line. It is possible to stop the vehicle during the period having the lane and realize the lane keeping control that accurately reflects the driver's intention.
また、運転者がトレースラインを選択する意思の有無を、前記操舵トルクと前記操舵速度の二つのパラメータを用いて判定しているので、前記操舵トルクのみを用いて判定することに比べて、例えば定常旋回時において運転者がステアリングホイールを単に操舵している場合や、車線の横勾配すなわちロードキャンバや横風等の外乱に対抗して運転者が操舵している場合等の、運転者がトレースラインを選択する意思を有していない場合を、運転者がトレースラインを選択する意思がある場合に含めてしまうことを防止することができる。 In addition, since the driver's intention to select the trace line is determined using the two parameters of the steering torque and the steering speed, compared with the determination using only the steering torque, for example, When the driver is simply steering the steering wheel during steady turning, or when the driver is steering against a disturbance such as a lateral lane gradient, that is, a road camber or a crosswind, It is possible to prevent the case where the driver does not have the intention to select the vehicle from being included when the driver has the intention to select the trace line.
すなわち、定常旋回時や外乱に対抗している場合においては、前記操舵速度は運転者がトレースラインを選択する意思を有している場合においてよりも一般に大きくなることを利用して、前記判定に用いるパラメータに前記操舵速度を追加して、前記操舵トルクが前記所定操舵トルクより大きい場合でも、前記操舵速度が前記所定操舵速度以上である場合には、運転者がトレースラインを選択する意思を有していないと判定して、継続して車線維持制御を行い、運転者の意思を正確に反映した車線維持制御を実現することができる。 That is, in the case of steady turning or in the case of countering disturbance, the steering speed is generally higher than that in the case where the driver has an intention to select a trace line. Even if the steering speed is greater than the predetermined steering torque by adding the steering speed to the parameter to be used, the driver has an intention to select the trace line if the steering speed is equal to or higher than the predetermined steering speed. It is determined that the vehicle has not been operated, lane keeping control is continuously performed, and lane keeping control that accurately reflects the driver's intention can be realized.
ここで、前記車両制御装置において、
前記距離の絶対値が増加する場合の前記所定操舵トルクを、前記距離の絶対値が減少する場合の前記所定操舵トルクよりも大きくする変更手段を備えることが好ましい。さらに、前記変更手段が、前記距離の絶対値が増加する場合の前記所定操舵速度を、前記距離の絶対値が減少する場合の前記所定操舵速度よりも小さくすることが好ましい。
Here, in the vehicle control device,
It is preferable to provide a changing means for making the predetermined steering torque when the absolute value of the distance increases larger than the predetermined steering torque when the absolute value of the distance decreases. Further, it is preferable that the changing means makes the predetermined steering speed when the absolute value of the distance increases smaller than the predetermined steering speed when the absolute value of the distance decreases.
これによれば、運転者がトレースラインを選択する意思の有無を判定するにあたり用いる前記所定操舵トルクを、運転者が前記車両を前記車線中央から離隔する方向に移動させて前記距離の絶対値が増加する場合においては、接近する方向に移動させて前記距離の絶対値が減少する場合よりも大きくし、かつ、前記所定操舵速度を、運転者が前記車両を前記車線中央から離隔する方向に移動させて前記距離の絶対値が増加する場合においては、接近する方向に移動させて前記距離の絶対値が減少する場合よりも小さくすることができる。 According to this, when the driver moves the predetermined steering torque used to determine whether or not he / she intends to select a trace line in a direction in which the driver moves the vehicle away from the lane center, the absolute value of the distance is In the case of increase, the absolute value of the distance is increased when moving in the approaching direction and the predetermined steering speed is moved in the direction in which the driver moves the vehicle away from the center of the lane. When the absolute value of the distance increases, the distance can be made smaller than when the absolute value of the distance decreases by moving in the approaching direction.
すなわち、運転者が前記車両を前記車線中央から離隔させて、前記車線の両側に位置する白線に対して車両が接近する場合においては、運転者がトレースラインを選択するにあたりより細心の注意を払うべき場面であることから、運転者が前記操舵トルクをより大きくしかつ前記操舵速度をより小さくすること、すなわち前記トレースラインを選択するにあたっての前記操舵輪の操作をより丁寧に行うことを促すことができる。 That is, when the driver separates the vehicle from the center of the lane and the vehicle approaches the white line located on both sides of the lane, the driver pays more attention when selecting the trace line. Since this is a situation, the driver is encouraged to increase the steering torque and reduce the steering speed, that is, to more carefully perform the operation of the steering wheel when selecting the trace line. Can do.
これとは逆に、運転者が前記車両を前記車線中央に接近させて、前記車線の両側に位置する白線に対して車両が離隔する場合においては、車両がより安全な走行を実現できる場面への移行であり、運転者がトレースラインを選択するにあたり車両が白線に接近する場合に比べると細心の注意を払うべき場面ではない。 On the other hand, when the driver brings the vehicle closer to the center of the lane and the vehicle is separated from the white line located on both sides of the lane, the vehicle can achieve safer driving. This is not a scene that requires more attention than when the driver approaches the white line when selecting the trace line.
このことから、運転者が前記操舵トルクをより大きくしかつ前記操舵速度をより小さくすること、すなわち前記トレースラインを選択するにあたっての前記操舵輪の操作をより丁寧に行うことは促さないとともに、運転者のトレースラインを選択する意思があることを判定しやすくして、運転者のより安全な側へのトレースラインの選択を促すことができる。 Therefore, it is not urged for the driver to increase the steering torque and to reduce the steering speed, that is, to more carefully perform the operation of the steered wheels when selecting the trace line. This makes it easier to determine that the driver is willing to select a trace line, and prompts the driver to select a trace line on the safer side.
あるいは、前記車両制御装置において、
前記前方情報が前記車両の前記車線中央に対する偏向角を含み、前記距離が正値であって前記偏向角が正値である場合又は前記距離が負値であって前記偏向角が負値である場合の前記所定操舵トルクを、前記距離が正値であって前記偏向角が負値である場合又は前記距離が負値であって前記偏向角が正値である場合の前記所定操舵トルクよりも大きくする変更手段を備えることとしてもよい。
Alternatively, in the vehicle control device,
The forward information includes a deflection angle of the vehicle with respect to the lane center, and the distance is a positive value and the deflection angle is a positive value, or the distance is a negative value and the deflection angle is a negative value. The predetermined steering torque in the case where the distance is a positive value and the deflection angle is a negative value, or the predetermined steering torque when the distance is a negative value and the deflection angle is a positive value. It is good also as providing the change means to enlarge.
この場合においては、前記変更手段が、前記距離が正値であって前記偏向角が正値である場合又は前記距離が負値であって前記偏向角が負値である場合の前記所定操舵速度を、前記距離が正値であって前記偏向角が負値である場合又は前記距離が負値であって前記偏向角が正値である場合の前記所定操舵速度よりも小さくすることが好ましい。 In this case, the changing means has the predetermined steering speed when the distance is a positive value and the deflection angle is a positive value, or when the distance is a negative value and the deflection angle is a negative value. It is preferable that the predetermined steering speed is smaller than the predetermined steering speed when the distance is a positive value and the deflection angle is a negative value or when the distance is a negative value and the deflection angle is a positive value.
これによっても、運転者がトレースラインを選択する意思の有無を判定するにあたり用いる前記所定操舵トルクを、運転者が前記車両を前記車線中央から離隔する方向に移動させて、前記距離と前記偏向角の正負が同じとなる場合においては、接近する方向に移動させて前記距離と前記偏向角が正負逆となる場合よりも大きくし、かつ、前記所定操舵速度を、運転者が前記車両を前記車線中央から離隔する方向に移動させて前記距離と前記偏向角の正負が同じとなる場合においては、接近する方向に移動させて前記距離と前記偏向角が正負逆となる場合よりも小さくすることができる。 This also allows the driver to move the predetermined steering torque used in determining whether or not the driver intends to select the trace line in a direction in which the driver moves the vehicle away from the center of the lane, and the distance and the deflection angle. When the sign is the same, the distance and the deflection angle are made larger than when the distance and the deflection angle are reversed, and the predetermined steering speed is set by the driver to the lane. When the distance and the deflection angle are the same when moved away from the center, the distance and the deflection angle may be made smaller than when the distance and the deflection angle are reversed positive and negative. it can.
つまり、運転者が前記車両を前記車線中央から離隔させて、前記車線の両側に位置する白線に対して車両が接近する場合においては、運転者がトレースラインを選択するにあたりより細心の注意を払うべき場面であることから、運転者が前記操舵トルクをより大きくしかつ前記操舵速度をより小さくすること、すなわち前記トレースラインを選択するにあたっての前記操舵輪の操作をより丁寧に行うことを促すことができる。 That is, when the driver moves the vehicle away from the center of the lane and the vehicle approaches the white line located on both sides of the lane, the driver pays more attention when selecting the trace line. Since this is a situation, the driver is encouraged to increase the steering torque and reduce the steering speed, that is, to more carefully perform the operation of the steering wheel when selecting the trace line. Can do.
これとは逆に、運転者が前記車両を前記車線中央に接近させて、前記車線の両側に位置する白線に対して車両が離隔する場合においては、車両がより安全な走行を実現できる場面への移行であり、運転者がトレースラインを選択するにあたり車両が白線に接近する場合に比べると細心の注意を払うべき場面ではない。 On the other hand, when the driver brings the vehicle closer to the center of the lane and the vehicle is separated from the white line located on both sides of the lane, the vehicle can achieve safer driving. This is not a scene that requires more attention than when the driver approaches the white line when selecting the trace line.
このため、運転者が前記操舵トルクをより大きくしかつ前記操舵速度をより小さくすること、すなわち前記トレースラインを選択するにあたっての前記操舵輪の操作をより丁寧に行うことは促さないとともに、運転者のトレースラインを選択する意思があることを判定しやすくして、運転者のより安全な側へのトレースラインの選択を促すことができる。 Therefore, it is not urged for the driver to increase the steering torque and to decrease the steering speed, that is, to more carefully perform the operation of the steered wheels when selecting the trace line. This makes it easy to determine that there is an intention to select the trace line, and prompts the driver to select the trace line on the safer side.
本発明によれば、運転者の意思を正確に反映した車線維持制御を実現することができる車両制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle control apparatus which can implement | achieve lane maintenance control which reflected a driver | operator's intention correctly can be provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係る車両制御装置の一実施形態を示すブロック図であり、図2は、本発明に係わる車両制御装置の一実施形態において用いられる前方情報を示す模式図である。図3は、本発明に係わる車両制御装置の一実施形態において用いられる制御パラメータを示す模式図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a vehicle control device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing forward information used in an embodiment of the vehicle control device according to the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram showing control parameters used in one embodiment of the vehicle control apparatus according to the present invention.
図1に示すように、本実施例1の車両制御装置1は、カメラモジュール2と、EPS3(Electronic Power Steering)と、EPSECU4(Electronic Power Steering Electronic Control Unit)と、LKAECU5とを備えて構成される。EPSECU4とLKAECU5はCAN(Controller Area Network)等の通信規格により接続される。EPS3とEPSECU4とは直接的に接続される。
As shown in FIG. 1, the
カメラモジュール2は、前方認識カメラと画像処理ECU(Electronic Control Unit)を備え、この前方認識カメラは、例えばCCDカメラあるいはCMOSカメラであり、例えば車両室内のウインドシールド中央上部に、車両前方に光軸が合致するように配設され、車両の前方の路面を撮像する。
The
なお、画像処理ECUは例えばCPU、ROM、RAMおよびそれらを接続するデータバスから構成され、ROMに格納されたプログラムに従い、CPUが所定の処理を行うものであり、前方認識カメラにより撮像された画像内の図2に示すような路面の、車両Xが位置する車線の両側に位置する白線W1、W2を、二植化処理等を行って検知して、両側の白線W1、W2から車線中央Cを演算する。 The image processing ECU includes, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and a data bus connecting them, and the CPU performs predetermined processing according to a program stored in the ROM, and is an image captured by a front recognition camera. The white lines W1 and W2 located on both sides of the lane where the vehicle X is located on the road surface as shown in FIG. 2 are detected by performing a two-planting process or the like, and the lane center C is determined from the white lines W1 and W2 on both sides. Is calculated.
これとともに、画像処理ECUは前方の車線の曲線半径R、車両の車線中央Cからのオフセット距離D、偏向角θ等の前方情報を取得する。すなわち、カメラモジュール2は前方情報を取得する前方情報取得手段2aを構成する。
At the same time, the image processing ECU acquires forward information such as the curve radius R of the front lane, the offset distance D from the lane center C of the vehicle, and the deflection angle θ. That is, the
ここで図2に示すように、オフセット距離Dは特許請求の範囲に記載の距離に該当し、車線中央Cから車両の上方視における中心までの車線中央に垂直な方向のオフセット距離である。また、オフセット距離Dは、車両Xが車線中央Cから右側にオフセットした場合に正値となり、左側にオフセットした場合に負値となる。また、偏向角θは車両の前後方向軸が車線中央Cに対して右側に傾斜している場合に正値となり、左側に傾斜している場合に負値となる。 Here, as shown in FIG. 2, the offset distance D corresponds to the distance described in the claims, and is an offset distance in a direction perpendicular to the center of the lane from the center C of the lane to the center of the vehicle as viewed from above. The offset distance D takes a positive value when the vehicle X is offset to the right side from the lane center C, and takes a negative value when the vehicle X is offset to the left side. Further, the deflection angle θ is a positive value when the longitudinal axis of the vehicle is tilted to the right with respect to the lane center C, and is a negative value when the vehicle is tilted to the left.
EPS3は、例えばラックアンドピニオン式かつピニオンアシスト式のものであり、運転者がステアリングホイールにより入力した操舵トルクに基づいてEPSECU4が演算した目標転舵トルク又は後述するLKAECU5が演算した目標転舵トルクに、EPS3のアシスト力発生部の電動モータの発生する転舵トルクを合致させるように電動モータを駆動する操舵装置を構成するものである。
The
また、EPS3は内蔵するトーションバー近傍に操舵トルクTd(Nm)を検出する図示しない操舵トルクセンサを備え、操舵トルクセンサはEPSECU4に検出結果を出力する。ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトのトーションバーよりもステアリングホイール側においては、図示しないエンコーダが設けられ運転者がステアリングホイールにより入力した操舵速度φ(rad/s)を検出して、検出結果をEPSECU4に出力する。
The
これとともに、EPS3はステアリングシャフトに連結されるピニオン軸と車幅方向に延びるラック軸とを備え、ピニオン軸とラック軸とは相互に噛み合わされており、アシスト力発生部の電動モータの発生した転舵トルクをピニオン軸からラック軸に伝達し、ラック軸は車幅方向にストロークされる。
At the same time, the
さらに、ラック軸の両端にはタイロッドが接続され、ラック軸の車幅方向のストロークにより、タイロッドに接続された図示しない前輪が操舵される。なお、操舵トルクTdもピニオン軸からラック軸に伝達されEPS3又はEPSECU4の制御系統がフェールした場合でも運転者の操舵力Tdのみによる転舵が可能となっている。
Further, tie rods are connected to both ends of the rack shaft, and a front wheel (not shown) connected to the tie rod is steered by the stroke of the rack shaft in the vehicle width direction. The steering torque Td is also transmitted from the pinion shaft to the rack shaft, and even when the control system of the
EPSECU4は例えばCPU、ROM、RAMおよびそれらを接続するデータバスから構成され、ROMに格納されたプログラムに従い、CPUが所定の処理を行うものであり、操舵装置のステアリングホイールに運転者により入力された操舵トルクTdに基づいた目標転舵トルク、又はLKAECU5が演算した目標転舵トルクを発生させるように、EPS3のアシスト力発生部の電動モータを駆動して制御する。
The EPS ECU 4 is composed of, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and a data bus connecting them, and the CPU performs predetermined processing according to a program stored in the ROM, and is input to the steering wheel of the steering device by the driver. The electric motor of the assist force generation unit of the
また、EPSECU4は、EPS3に内蔵された操舵トルクセンサの出力に基づいて、操舵トルクTdを検出する操舵トルク検出手段4aを構成するとともに、EPS3に内蔵されたエンコーダの出力に基づいて、操舵速度φを検出する操舵速度検出手段4bを構成する。
The EPS ECU 4 constitutes a steering torque detecting means 4a for detecting the steering torque Td based on the output of the steering torque sensor built in the
LKAECU5(Lane Keep Assist Electronic Control Unit)も例えばCPU、ROM、RAMおよびそれらを接続するデータバスから構成され、ROMに格納されたプログラムに従い、CPUが以下に述べる所定の処理を行うものである。 An LKA ECU 5 (Lane Keep Assist Electronic Control Unit) is also composed of, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and a data bus connecting them, and the CPU performs predetermined processing described below in accordance with a program stored in the ROM.
すなわち、LKAECU5は、カメラモジュール2により取得した前方情報すなわち、曲線半径R、車線中央からのオフセット距離D、車両の偏向角θと、CAN上で取得した車速から、車両を車線中央から所定距離DCに維持するための目標旋回加速度を求め、その目標旋回加速度から右又は左の転舵方向を演算し、図示しないトルクマップから目標転舵トルクを演算する。なお、右操舵と左操舵とでは目標転舵トルクを異ならせており、タイヤの路面との摩擦及びにEPS3内部の電動モータを始めとするアクチュエータ内部の摩擦に起因する制御誤差を解消している。
That is, the
さらに、LKAECU5は、目標転舵トルクを、EPSECU4に出力し、EPSECU4は、EPS3の電動モータの発生する転舵トルクが目標転舵トルクとなるようにEPS3をPID制御する。つまり、LKAECU5は、前方情報に基づいて車両を車線中央から所定距離DCの位置に維持するようにEPS3の転舵トルクを制御する転舵トルク制御手段5aを構成する。
Further, the
加えて、LKAECU5は、EPS3に入力される操舵トルクTdを検出する操舵トルク検出手段4aすなわちEPSECU4から操舵トルクTdをCANにより取得し、EPS3に入力される操舵速度φを検出する操舵速度検出手段4bすなわちEPSECU4から操舵速度φを取得して、操舵トルクTdが所定操舵トルクMより大きく、かつ、操舵速度φが所定操舵速度αよりも小さい状態である場合に、転舵トルク制御手段5aによる転舵トルクの制御を停止する停止手段5bを構成する。
In addition, the
さらに、LKAECU5は、操舵トルクTdが所定操舵トルクMより大きく、かつ、操舵速度φが所定操舵速度αよりも小さい状態が終了した場合に、状態が終了した時点TEのオフセット距離DTをカメラモジュール2から受信し取得して、状態が終了した時点つまりは運転者による新たな所望のトレースラインを選択する操作が終了した時点TEのオフセット距離DTに基づいて所定距離DCを設定する設定手段5cを構成する。ここでは、所定距離DCを前回値からオフセット距離DTとする。
Furthermore, when the steering torque Td is larger than the predetermined steering torque M and the steering speed φ is smaller than the predetermined steering speed α, the
加えて、LKAECU5は、オフセット距離Dの絶対値ABS(D)が増加する所定操舵トルクM2を、オフセット距離Dの絶対値ABS(D)が減少する場合の所定操舵トルクM1よりも大きくする変更手段5dを構成する。つまり所定操舵トルクMは、図3に示すように二つの値をとり、時間微分値ΔABS(D)が正値である場合にはM2の値をとり、時間微分値ΔABS(D)が負値である場合にはM1の値をとり、M2>M1に設定される。
In addition, the
さらに、変更手段5dは、オフセット距離Dの絶対値ABS(D)が増加する場合の所定操舵速度α2を、オフセット距離Dの絶対値ABS(D)が減少する場合の所定操舵速度α1よりも小さくする。つまり所定操舵速度αは、図3に示すように二つの値をとり、ΔABS(D)が正値である場合にはα2の値をとり、ΔABS(D)が負値である場合にはα1の値をとり、α2<α1に設定される。
Further, the changing
以下に本実施例1の車両制御装置1の詳細な制御内容についてフローチャートを用いて説明する。図4は、本実施例1の車両制御装置1の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
Hereinafter, detailed control contents of the
図4のS1に示すように、本実施例1の車両制御装置1のLKAECU5は、車室内に位置するLKAスイッチを運転者がオンとして、車線維持制御を選択しているかを判定し、肯定であればS2以下の処理を実行し、否定であればS1の手前に戻る。
As shown in S1 of FIG. 4, the
つづいて、S2に示すように、カメラモジュール2により構成される前方情報取得手段2aは、前方認識カメラにより撮像された車両前方の画像を画像処理ECUにより主に二植化処理することにより、図2に示した車両Xの位置する車線の両側の白線W1、W2と車線中央Cを認識し、曲線半径R、オフセット距離D、偏向角θを取得する。
Subsequently, as shown in S2, the front information acquisition means 2a configured by the
さらに、S3において、EPSECU4の操舵トルク検出手段4dは操舵トルクセンサの出力から操舵トルクTdを検出し、EPSECU4の操舵速度検出手段4bは、エンコーダの出力から操舵速度φを検出して、検出結果をCAN送信し、LKAECU5の変更手段5dは、操舵トルクTdと操舵速度φの検出結果をCAN受信により取得する。
Further, in S3, the steering torque detecting means 4d of the EPS ECU 4 detects the steering torque Td from the output of the steering torque sensor, and the steering speed detecting means 4b of the EPS ECU 4 detects the steering speed φ from the output of the encoder, and the detection result is obtained. The CAN transmission is performed, and the changing
つづいて、S4において、LKAECU5の変更手段5dは、S1でカメラモジュール2が取得したオフセット距離Dを取得して、絶対値ABS(D)及びその微分値ΔABS(D)を演算する。
Subsequently, in S4, the changing
次に、S5においてLKAECU5の変更手段5dは、微分値ΔABS(D)>0であるかを判定し、肯定である場合にはS6にすすみ、所定操舵トルクMをM2とし、所定操舵速度αをα2とし、否定である場合には、S7にすすみ、所定操舵トルクMをM1とし、所定操舵速度αをα1とする。
Next, in S5, the changing
さらに、S8において、LKAECU5の転舵トルク制御手段5aは、操舵トルクTdの絶対値ABS(Td)と、操舵速度φの絶対値ABS(φ)を演算して、ABS(Td)>Mであり、かつ、ABS(φ)<αであるかどうかを判定し、肯定であればS12にすすみ、否定であればS9にすすむ。
Further, in S8, the turning torque control means 5a of the
つづいてS9において、LKAECU5の設定手段5cは、カメラモジュール2からS8において否定と判定された時点TEのオフセット距離DTを新たに取得し、S10にすすんで、制御に用いる所定距離DCを前回値からこのオフセット距離DTとして新たに設定する。
Subsequently, in S9, the
さらに、S11において、LKAECU5の転舵トルク制御手段5aは通常の車線維持制御を行う。すなわち、LKAECU5の転舵トルク制御手段5aは、カメラモジュール2により取得した前方情報すなわち、曲線半径R、車線中央からのオフセット距離D、車両の偏向角θと、CAN上で取得した車速から、車両を車線中央から所定距離DC=オフセット距離DTに維持するための目標旋回加速度を求め、その目標旋回加速度から右又は左の転舵方向を演算し、トルクマップから目標転舵トルクを演算する。
Further, in S11, the turning torque control means 5a of the
さらに、LKAECU5は、目標転舵トルクをEPSECU4にCANにより送信し、EPSECU4は、EPS3の電動モータの発生する転舵トルクが目標転舵トルクとなるようにEPS3をPID制御する。つまり、LKAECU5の転舵トルク制御手段5aは、前方情報に基づいて車両を車線中央から所定距離DC=オフセット距離DTの位置に維持するようにEPS3の転舵トルクを制御する車線維持制御を行う。
Further, the
S8において肯定と判定された場合には、S12にすすみ、LKAECU5の停止手段5bは、上述した転舵トルク制御手段5aによる車線維持制御を停止して、運転者がステアリングホイールを、所定操舵トルクMより大きい操舵トルクTdで、かつ、所定操舵速度αよりも小さい操舵速度φで操作して、運転者が車両を車線中央から自分の所望する新たな所定距離DCにおいて位置させて、新たなトレースラインを選択する意思を有している期間においては、車線維持制御を行わないことにより、運転者の意思に反した転舵トルクを発生させることを回避する。
If it is determined affirmative in S8, the process proceeds to S12, and the stop means 5b of the
以上述べた制御内容により実現される本実施例1の車両制御装置1によれば、以下のような作用効果を得ることが出来る。すなわち、操舵トルクTdが所定操舵トルクMより大きく、かつ操舵速度φが所定操舵速度αよりも小さい状態が終了した場合、つまり、図4のS8において否定と判定された場合には、運転者がステアリングホイールを操作して、車線の車線中央から運転者が新たに所望する距離の位置に車両を移動させて、車両のトレースラインを選択する操作が終了したとみなせるので、終了した時点TEにおいて、カメラモジュール2により取得されたオフセット距離DTを、所定距離DCの前回値に換えて新たな所定距離DCとして設定して、運転者の選択意思に基づいて、トレースラインを運転者の所望する位置に設定することができる。
According to the
加えて、操舵トルクTdが所定操舵トルクMより大きく、かつ操舵速度φが所定操舵速度αよりも小さい状態である場合には、車線の車線中央から運転者が所望するオフセット距離Dの位置に車両を移動させて、車両のトレースラインを選択する操作を運転者が行っている期間であるとみなせるので、その期間においては、LKAECU5の停止手段5bにより転舵トルク制御手段5aによる転舵トルクの制御を停止して、車線維持制御を停止している。
In addition, when the steering torque Td is larger than the predetermined steering torque M and the steering speed φ is smaller than the predetermined steering speed α, the vehicle is located at the offset distance D desired by the driver from the lane center of the lane. Can be regarded as a period during which the driver performs the operation of selecting the vehicle trace line. During this period, the steering torque control means 5a controls the steering torque by the stop means 5b of the
これによれば、LKAECU5の転舵トルク制御手段5aによりオフセット距離Dを所定距離DCに維持するようにEPS3のアシスト力発生部の電動モータの転舵トルクを制御すること、つまりは、車線維持制御を、運転者がトレースラインを選択する意思を有して操舵を行っている期間においては停止して、運転者の意思を正確に反映した車線維持制御を実現することができる。
According to this, the turning torque control means 5a of the
また、運転者がトレースラインを選択する意思の有無を、操舵トルクTdと操舵速度φの二つのパラメータを用いて判定しているので、操舵トルクTdのみを用いて判定することに比べて、例えば定常旋回時において運転者がステアリングホイールを単に操舵している場合や、車線の横勾配すなわちロードキャンバや横風等の外乱に対抗して運転者が操舵している場合等の、運転者がトレースラインを選択する意思を有していない場合を、運転者がトレースラインを選択する意思がある場合に含めてしまうことを防止することができる。 In addition, since the presence or absence of the driver's intention to select the trace line is determined using two parameters of the steering torque Td and the steering speed φ, for example, compared with the determination using only the steering torque Td, for example When the driver is simply steering the steering wheel during steady turning, or when the driver is steering against a disturbance such as a lateral lane gradient, that is, a road camber or a crosswind, It is possible to prevent the case where the driver does not have the intention to select the vehicle from being included when the driver has the intention to select the trace line.
すなわち、定常旋回時や外乱に対抗している場合においては、操舵速度φは運転者がトレースラインを選択する意思を有している場合においてよりも一般に大きくなると考えられることから、これを利用して、選択意思の有無の判定に用いるパラメータに操舵速度φを追加して、操舵トルクTdが所定操舵トルクMより大きい場合でも、操舵速度φが所定操舵速度α以上である場合には、運転者がトレースラインを選択する意思を有していないと判定して、LKAECU5の転舵トルク制御手段5aにより継続して車線維持制御を行い、運転者の意思を正確に反映した車線維持制御を実現することができる。
In other words, the steering speed φ is considered to be generally larger when the driver is willing to select the trace line during steady turning or against disturbances. Thus, even if the steering speed φ is added to the parameter used to determine whether or not there is a selection intention and the steering torque Td is greater than the predetermined steering torque M, Is determined not to have the intention to select the trace line, the lane keeping control is continuously performed by the steering torque control means 5a of the
また、LKAECU5の変更手段5dにより、オフセット距離Dの絶対値ABS(D)が増加する場合の所定操舵トルクM2を、オフセット距離Dの絶対値ABS(D)が減少する場合の所定操舵トルクM1よりも大きくして、オフセット距離Dの絶対値ABS(D)が増加する場合の所定操舵速度α2を、オフセット距離Dの絶対値ABS(D)が減少する場合の所定操舵速度α1よりも小さくすることにより、以下のような作用効果を得ることができる。
The predetermined steering torque M2 when the absolute value ABS (D) of the offset distance D is increased by the changing
すなわち、運転者がトレースラインを選択する意思の有無を判定するにあたり用いる所定操舵トルクMを、運転者が車両を車線中央から離隔する方向に移動させてオフセット距離Dの絶対値ABS(D)が増加する場合においては、接近する方向に移動させてオフセット距離Dの絶対値ABS(D)が減少する場合よりも大きくし、かつ、所定操舵速度αを、運転者が車両を車線中央から離隔する方向に移動させてオフセット距離Dの絶対値ABS(D)が増加する場合においては値α2とし、接近する方向に移動させてオフセット距離Dの絶対値ABS(D)が減少する場合の値α1よりも値α2を小さくすることができる。 That is, the absolute value ABS (D) of the offset distance D is calculated by moving the predetermined steering torque M used for determining whether or not the driver intends to select the trace line in a direction in which the driver moves the vehicle away from the center of the lane. In the case of increasing, the absolute value ABS (D) of the offset distance D is increased by moving in the approaching direction, and the predetermined steering speed α is separated from the center of the lane by the driver. When the absolute value ABS (D) of the offset distance D is increased by moving in the direction, the value is α2, and from the value α1 when the absolute value ABS (D) of the offset distance D is decreased by moving in the approaching direction. Can also reduce the value α2.
以下この場合の運転者のトレースラインの選択操作について図を用いて説明する。図5は、本発明に係わる車両制御装置の一実施形態の制御結果を示す模式図である。つまり、図5に示すように、運転者が車両Xを車線中央Cから右側に離隔させて、車線の右側に位置する白線W2に対して車両が接近する場合においては、運転者がトレースラインを選択するにあたりより細心の注意を払うべき場面であることから、運転者が操舵トルクTdをより大きくしかつ操舵速度φをより小さくすること、すなわち新たに所望するトレースラインを選択するにあたってのステアリングホイールの操作をより丁寧に行うことを促すことができる。 Hereinafter, the driver's selection operation of the trace line in this case will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic diagram showing a control result of one embodiment of the vehicle control device according to the present invention. That is, as shown in FIG. 5, when the driver separates the vehicle X from the lane center C to the right side and the vehicle approaches the white line W2 located on the right side of the lane, the driver sets the trace line. Since this is a scene that requires more careful attention when selecting the steering wheel, the driver increases the steering torque Td and decreases the steering speed φ, that is, the steering wheel for selecting a new desired trace line. It is possible to prompt the user to perform the operation in more carefully.
これとは逆に、運転者が車両Xを車線中央Cに接近させて、車線の両側に位置する白線ここでは右側の白線W2に対して車両が離隔する場合においては、車両がより安全な走行を実現できる場面への移行であり、運転者がトレースラインを選択するにあたり車両が白線に接近する場合に比べると細心の注意を払うべき場面ではないので、運転者に細心の注意を促す必要はない。 On the other hand, when the driver brings the vehicle X closer to the lane center C and the vehicle is separated from the white line W2 on the both sides of the lane, here the right-hand white line W2, the vehicle is traveling more safely. Therefore, it is not necessary to pay more attention to the driver when selecting the trace line than when the vehicle approaches the white line. Absent.
つまり、運転者が操舵トルクTdをより大きくしかつ操舵速度φをより小さくすること、すなわち新たに所望するトレースラインを選択するにあたってのステアリングホイールの操作をより丁寧に行うことは促さないとともに、運転者のトレースラインを選択する意思があることを判定しやすくして、運転者のより安全な側へのトレースラインの選択を促すことができる。 That is, the driver does not encourage the steering torque Td to be increased and the steering speed φ to be decreased, that is, the steering wheel should be operated more carefully in selecting a new desired trace line. This makes it easier to determine that the driver is willing to select a trace line, and prompts the driver to select a trace line on the safer side.
このように、図5で示す車線中央Cから所定距離DCだけ離隔した位置をトレースラインとして、運転者が操舵トルクTdをより大きくしかつ操舵速度φをより小さくすることを検出することにより、運転者が新たな所望のトレースラインを選択する意思を有していることを判定して、判定している期間において車線維持制御を停止し、終了時点TEにおけるオフセット距離DTを取得して、所定距離DCの前回値をこのオフセット距離DTに更新する処理を繰り返して行うことにより、図5に示すように、トレースラインは車線中央Cに位置するS(k)からここでは右側のトレースラインS(k+1)に自動的に遷移され、運転者は所望のトレースラインを格別の操作を伴うことなく選択することができる。 In this way, the position separated by a predetermined distance DC from the lane center C shown in FIG. 5 is used as a trace line, and the driver detects that the steering torque Td is increased and the steering speed φ is decreased, thereby driving the vehicle. It is determined that the person has an intention to select a new desired trace line, the lane keeping control is stopped during the determined period, the offset distance DT at the end time TE is obtained, and the predetermined distance is obtained. By repeatedly performing the process of updating the previous value of DC to this offset distance DT, the trace line changes from S (k) located in the lane center C to the right trace line S (k + 1) here, as shown in FIG. And the driver can select a desired trace line without any special operation.
なお、図5中S(n)に示すトレースラインは、運転者によるトレースラインの選択の限界を示すものであり、これ以上右側に運転者が車両Xを移動させようとした場合に、車両を反対側に移動させる転舵トルクをLKAECU5の転舵トルク制御手段5aが発生することにより、運転者にこれ以上右側に車両を移動させることは好ましくないことを示唆する。
Note that the trace line indicated by S (n) in FIG. 5 indicates the limit of the trace line selection by the driver, and when the driver tries to move the vehicle X further to the right side, the vehicle is When the steering torque control means 5a of the
以上述べた実施例1に示した車両制御装置1においては、車両が車線中央から離隔して車線の両側の白線に接近することと、車両が車線中央に接近して車線の両側の白線から離隔することを、オフセット距離Dの絶対値ABS(D)の時間微分値ΔABS(D)を演算して場合分けを行ったが、オフセット距離Dの正負と、偏向角θの正負の組合せを判定することにより場合分けを行うこともできる。以下これについての実施例2について述べる。
In the
本実施例2においても車両制御装置の基本的な構成要素は実施例1に示したものと同様であるため、車両制御装置及び個々の構成要素については同一の符号を付し、重複する個々の構成要素の説明は割愛する。 In the second embodiment, the basic components of the vehicle control device are the same as those shown in the first embodiment. Therefore, the vehicle control device and the individual components are denoted by the same reference numerals, and overlapping individual The explanation of the components is omitted.
LKAECU5の変更手段5dは、オフセット距離Dと偏向角θがともに正値である又は負値である場合の所定操舵トルクM2を、それ以外の場合の所定操舵トルクM1よりも大きくする。つまりここでも所定操舵トルクMは、図3に示すように二つの値をとり、オフセット距離D及び偏向角θがともに正値である場合にはM2の値をとり、それ以外の場合にはM1の値をとり、M2>M1に設定される。
The changing means 5d of the
さらに、変更手段5dは、オフセット距離Dと偏向角θがともに正値である又はともに負値である場合の所定操舵速度α2を、それ以外の場合の所定操舵速度α1よりも小さくする。つまりここでも、所定操舵速度α、図3に示すように二つの値をとり、オフセット距離Dと偏向角θがともに正値又は負値である場合にはα2の値をとり、それ以外の場合にはα1の値をとり、α2<α1に設定される。
Furthermore, the changing
以下に本実施例2の車両制御装置1の詳細な制御内容についてフローチャートを用いて説明する。図6は、本実施例2の車両制御装置1の制御内容を示すフローチャートである。
Hereinafter, detailed control contents of the
図6のS21に示すように、本実施例1の車両制御装置1のLKAECU5は、車室内に位置するLKAスイッチを運転者がオンとして、車線維持制御を選択しているかを判定し、肯定であればS22以下の処理を実行し、否定であればS21の手前に戻る。
As shown in S21 of FIG. 6, the
つづいて、S22に示すように、カメラモジュール2により構成される前方情報取得手段2aは、前方認識カメラにより撮像された車両前方の画像を、画像処理ECUが主に二植化処理することにより、車両の位置する車線の両側の白線と車線中央を認識し、曲線半径R、オフセット距離D、偏向角θを取得する。
Subsequently, as shown in S22, the front information acquisition means 2a configured by the
さらに、S23において、EPSECU4の操舵トルク検出手段4dは操舵トルクセンサの出力から操舵トルクTdを検出し、EPSECU4の操舵速度検出手段4bは、エンコーダの出力から操舵速度φを検出して、検出結果をCAN送信し、LKAECU5の変更手段5dは、操舵トルクTdと操舵速度φの検出結果をCAN受信により取得する。
Further, in S23, the steering torque detecting means 4d of the EPS ECU 4 detects the steering torque Td from the output of the steering torque sensor, and the steering speed detecting means 4b of the EPS ECU 4 detects the steering speed φ from the output of the encoder, and the detection result is obtained. The CAN transmission is performed, and the changing
つづいて、S24において、LKAECU5の変更手段5dは、S1でカメラモジュール2が取得したオフセット距離D及び偏向角θを取得して、オフセット距離Dと偏向角θがともに正値である、またはともに負値であるかを判定する。S24の判定において肯定である場合にはS25にすすみ、所定操舵トルクMをM2とし、所定操舵速度αをα2とし、否定である場合には、S26にすすみ、所定操舵トルクMをM1とし、所定操舵速度αをα1とする。
Subsequently, in S24, the changing
さらに、S27において、LKAECU5の転舵トルク制御手段5aは、操舵トルクTdの絶対値ABS(Td)と、操舵速度φの絶対値ABS(φ)を演算して、ABS(Td)>Mであり、かつ、ABS(φ)<αであるかどうかを判定し、肯定であればS31にすすみ、否定であればS28にすすむ。
Further, in S27, the steering torque control means 5a of the
つづいてS28において、LKAECU5の設定手段5cは、カメラモジュール2からS27において否定と判定された時点TEのオフセット距離DTを新たに取得し、S29にすすんで、制御に用いる所定距離DCを前回値からこの時点TEにおけるオフセット距離DTとして新たに設定する。
Subsequently, in S28, the
さらに、S30において、LKAECU5の転舵トルク制御手段5aは通常の車線維持制御を行う。すなわち、LKAECU5の転舵トルク制御手段5aは、カメラモジュール2により取得した前方情報すなわち、曲線半径R、車線中央からのオフセット距離D、車両の偏向角θと、CAN上で取得した車速から、車両を車線中央から所定距離DC=オフセット距離DTに維持するための目標旋回加速度を求め、その目標旋回加速度から右又は左の転舵方向を演算し、トルクマップから目標転舵トルクを演算する。
Further, in S30, the steering torque control means 5a of the
さらに、LKAECU5は、目標転舵トルクを、EPSECU4に出力し、EPSECU4は、EPS3の電動モータの発生する転舵トルクが目標転舵トルクとなるようにEPS3をPID制御する。つまり、LKAECU5の転舵トルク制御手段5aは、前方情報に基づいて車両を車線中央から所定距離DC=オフセット距離DTの位置に維持するようにEPS3の転舵トルクを制御する車線維持制御を行う。
Further, the
S27において肯定と判定された場合には、S31にすすみ、LKAECU5の停止手段5bは、上述した転舵トルク制御手段5aによる車線維持制御を停止して、運転者がステアリングホイールを、所定操舵トルクMより大きい操舵トルクTdで、かつ、所定操舵速度αよりも小さい操舵速度φで操作して、運転者が車両を車線中央から自分の所望する新たな所定距離DCにおいて位置させて、新たなトレースラインを選択する意思を有している期間においては、車線維持制御を行わないことにより、運転者の意思に反した転舵トルクを発生させることを回避する。
If the determination in step S27 is affirmative, the process proceeds to step S31, and the stop means 5b of the
以上述べた制御内容により実現される本実施例2の車両制御装置1によれば、以下のような作用効果を得ることが出来る。すなわち、操舵トルクTdが所定操舵トルクMより大きく、かつ操舵速度φが所定操舵速度αよりも小さい状態が終了した場合、つまり、図6のS27において否定と判定された場合には、運転者がステアリングホイールを操作して、車線の車線中央から運転者が新たに所望する距離の位置に車両を移動させて、車両のトレースラインを選択する操作を終了したとみなせるので、終了した時点TEにおいて、カメラモジュール2により取得されたオフセット距離DTを、新たな所定距離DCとして設定して、運転者の選択意思に基づいて、トレースラインを運転者の所望する位置に設定することができる。
According to the
加えて、操舵トルクTdが所定操舵トルクMより大きく、かつ操舵速度φが所定操舵速度αよりも小さい状態である場合には、車線の車線中央から運転者が所望する距離の位置に車両を移動させて、車両のトレースラインを選択する操作を運転者が行っている期間であるとみなせるので、その期間においては、LKAECU5の停止手段5bにより転舵トルク制御手段5aによる転舵トルクの制御を停止して、車線維持制御を停止している。
In addition, when the steering torque Td is larger than the predetermined steering torque M and the steering speed φ is smaller than the predetermined steering speed α, the vehicle is moved from the center of the lane of the lane to a position desired by the driver. Therefore, since it can be considered that the operation of selecting the vehicle trace line is performed by the driver, the control of the turning torque by the turning torque control means 5a is stopped by the stopping means 5b of the
これによれば、LKAECU5の転舵トルク制御手段5aによりオフセット距離Dを所定距離DCに維持するようにEPS3のアシスト力発生部の電動モータの転舵トルクを制御すること、つまりは、車線維持制御を、運転者がトレースラインを選択する意思を有して操舵を行っている期間においては停止して、運転者の意思を正確に反映した車線維持制御を実現することができる。
According to this, the turning torque control means 5a of the
また、運転者がトレースラインを選択する意思の有無を、操舵トルクTdと操舵速度φの二つのパラメータを用いて判定しているので、操舵トルクTdのみを用いて判定することに比べて、例えば定常旋回時において運転者がステアリングホイールを単に操舵している場合や、車線の横勾配すなわちロードキャンバや横風等の外乱に対抗して運転者が操舵している場合等の、運転者がトレースラインを選択する意思を有していない場合を、運転者がトレースラインを選択する意思がある場合に含めてしまうことを防止することができる。 In addition, since the presence or absence of the driver's intention to select the trace line is determined using two parameters of the steering torque Td and the steering speed φ, for example, compared with the determination using only the steering torque Td, for example When the driver is simply steering the steering wheel during steady turning, or when the driver is steering against a disturbance such as a lateral lane gradient, that is, a road camber or a crosswind, It is possible to prevent the case where the driver does not have the intention to select the vehicle from being included when the driver has the intention to select the trace line.
すなわち実施例2においても実施例1に示したものと同様に、定常旋回時や外乱に対抗している場合においては、操舵速度φは運転者がトレースラインを選択する意思を有している場合においてよりも一般に大きくなると考えられることから、これを利用して、選択意思の有無の判定に用いるパラメータに操舵速度φを追加して、操舵トルクTdが所定操舵トルクMより大きい場合でも、操舵速度φが所定操舵速度α以上である場合には、運転者がトレースラインを選択する意思を有していないと判定して、LKAECU5の転舵トルク制御手段5aにより継続して車線維持制御を行い、運転者の意思を正確に反映した車線維持制御を実現することができる。
That is, in the second embodiment, as in the first embodiment, the steering speed φ is the case where the driver has the intention to select the trace line in the case of steady turning or against a disturbance. Therefore, even when the steering torque Td is larger than the predetermined steering torque M, the steering speed φ is added to the parameter used for determining whether or not there is a selection intention. When φ is equal to or higher than the predetermined steering speed α, it is determined that the driver does not have an intention to select the trace line, and the lane keeping control is continuously performed by the steering torque control means 5a of the
また、LKAECU5の変更手段5dにより、オフセット距離Dの絶対値ABS(D)が増加する場合の所定操舵トルクM2を、オフセット距離Dの絶対値ABS(D)が減少する場合の所定操舵トルクM1よりも大きくして、オフセット距離Dの絶対値ABS(D)が増加する場合の所定操舵速度α2を、オフセット距離Dの絶対値ABS(D)が減少する場合の所定操舵速度α1よりも小さくすることにより、以下のような作用効果を得ることができる。
The predetermined steering torque M2 when the absolute value ABS (D) of the offset distance D is increased by the changing
すなわち、運転者がトレースラインを選択する意思の有無を判定するにあたり用いる所定操舵トルクMを、運転者が車両を車線中央から離隔する方向に移動させてオフセット距離Dと偏向角θがともに正値又はともに負値である場合においては、接近する方向に移動させてオフセット距離D及び偏向角θの正負関係がともに正値又はともに負値でない場合よりも大きくし、かつ、所定操舵速度αを、運転者が車両を車線中央から離隔する方向に移動させてオフセット距離D及び偏向角θがともに正値又はともに負値である場合においては値α2とし、接近する方向に移動させてオフセット距離D及び偏向角θの正負関係がともに正値又はともに負値でない場合の値α1よりも小さくすることができる。 That is, the predetermined steering torque M used for determining whether or not the driver intends to select the trace line is moved in a direction in which the driver moves the vehicle away from the center of the lane, and both the offset distance D and the deflection angle θ are positive values. In the case where both are negative values, they are moved closer to each other so that the positive / negative relationship between the offset distance D and the deflection angle θ is both positive or not negative, and the predetermined steering speed α is When the driver moves the vehicle away from the center of the lane and both the offset distance D and the deflection angle θ are both positive or negative, the value α2 is set. It can be made smaller than the value α1 when the positive / negative relationship of the deflection angle θ is both positive or not negative.
つまり実施例2においても実施例1と同様に、運転者が車両を車線中央から離隔させて、車線の両側に位置する白線に対して車両が接近する場合においては、運転者がトレースラインを選択するにあたりより細心の注意を払うべき場面であることから、運転者が操舵トルクTdをより大きくしかつ操舵速度φをより小さくすること、すなわち新たに所望するトレースラインを選択するにあたってのステアリングホイールの操作をより丁寧に行うことを促すことができる。 That is, in the second embodiment, as in the first embodiment, when the driver moves the vehicle away from the center of the lane and the vehicle approaches the white line located on both sides of the lane, the driver selects the trace line. Since this is a scene that requires more careful attention, the driver must increase the steering torque Td and decrease the steering speed φ, that is, the steering wheel when selecting a new desired trace line. It is possible to encourage more careful operation.
これとともに、実施例2においても、運転者が車両を車線中央に接近させて、車線の両側に位置する白線に対して車両が離隔する場合においては、車両がより安全な走行を実現できる場面への移行であり、運転者がトレースラインを選択するにあたり車両が白線に接近する場合に比べると細心の注意を払うべき場面ではないことは変わらない。 At the same time, also in the second embodiment, when the driver brings the vehicle closer to the center of the lane and the vehicle is separated from the white line located on both sides of the lane, the vehicle can realize safer driving. This is the same as the case where the driver is not careful when selecting the trace line as compared with the case where the vehicle approaches the white line.
このことから、実施例2においても、運転者が操舵トルクTdをより大きくしかつ操舵速度φをより小さくすること、すなわち新たに所望するトレースラインを選択するにあたってのステアリングホイールの操作をより丁寧に行うことは促さないとともに、運転者のトレースラインを選択する意思があることを判定しやすくして、運転者のより安全な側へのトレースラインの選択を促すことができる。 From this, also in the second embodiment, the driver increases the steering torque Td and decreases the steering speed φ, that is, the operation of the steering wheel more carefully when selecting a new desired trace line. It is not urged to do so, and it is easy to determine that the driver is willing to select the trace line, so that the driver can select the trace line to the safer side.
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions are made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. be able to.
なお、上述した実施例1及び実施例2のいずれを選択するかは、カメラモジュール2の前方認識カメラ及び画像処理ECUの処理能力、LKAECU5の処理能力等により適宜決定することが好ましい。
In addition, it is preferable to determine which of the above-described first and second embodiments is selected appropriately depending on the front recognition camera of the
本発明は、運転者の意思を正確に反映した車線維持制御を実現することができる車両制御装置を提供することができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY Since the present invention can provide a vehicle control device that can realize lane keeping control that accurately reflects the driver's intention, it is useful when applied to various vehicles such as passenger cars, trucks, and buses. It is.
1 車両制御装置
2 カメラモジュール
2a 前方情報取得手段
3 EPS
4 EPSECU
4a 操舵トルク検出手段
4b 操舵速度検出手段
5 LKAECU
5a 転舵トルク制御手段
5b 停止手段
5c 設定手段
5d 変更手段
Td 操舵トルク
φ 操舵速度
M 所定操舵トルク(M2、M1)
α 所定操舵速度(α2、α1)
D オフセット距離
TE 選択操作が終了した時点
DT 選択操作が終了した時点のオフセット距離
DC 所定距離
θ 偏向角
DESCRIPTION OF
4 EPSECU
4a Steering torque detection means 4b Steering speed detection means 5 LKAECU
5a Steering torque control means 5b Stopping means 5c Setting means 5d Changing means Td Steering torque φ Steering speed M Predetermined steering torque (M2, M1)
α Predetermined steering speed (α2, α1)
D Offset distance TE When selection operation ends DT Offset distance when DT selection operation ends DC Predetermined distance θ Deflection angle
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