JP2002120744A - Lane keep assist control device - Google Patents
Lane keep assist control deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、走行時に白線情報
を取り込み、操舵トルクを操舵力伝達系に与えることで
車両がレーン中央に向かう方向に制御する、もしくは、
操舵反力トルクを操舵力伝達系に与えることで車両がレ
ーン中央に向かう方向に制御するレーンキープアシスト
制御装置の技術分野に属する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a vehicle in a direction toward the center of a lane by taking in white line information during traveling and applying a steering torque to a steering force transmission system.
The present invention belongs to the technical field of a lane keep assist control device that controls a vehicle in a direction toward the center of a lane by giving a steering reaction torque to a steering force transmission system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高速道路等で車線中央位置を走行するよ
うに車両の操舵系を制御するレーンキープアシスト制御
装置（Lane Keeping Assistance System）は、ステアリ
ングコラムにギヤを介して取り付けられた操舵アクチュ
エータと、白線情報を入力情報とするレーンキープアシ
スト制御手段により算出された指令電流で操舵アクチュ
エータを駆動するアクチュエータ駆動手段を備える。2. Description of the Related Art A Lane Keeping Assistance System, which controls the steering system of a vehicle so as to travel in the center of a lane on a highway or the like, includes a steering actuator mounted on a steering column via a gear. Actuator driving means for driving the steering actuator with a command current calculated by the lane keeping assist control means using white line information as input information.
【０００３】前記レーンキープアシスト制御手段は、図
９に示すように、車両がレーン中央に向かう方向へ制御
するために、白線情報を用いて検出または推定された道
路曲率に応じた車両の目標横位置を算出する目標軌道算
出部と、白線情報を用いて検出または推定された車両の
横位置，横速度，ヨーレート，ヨー角，操舵角，操舵角
速度等に比例ＦＢゲインを乗じた比例ＦＢ電流を算出す
る比例ＦＢ部と、横風，路面片勾配，アライメントのズ
レ等による目標横位置（またはレーン中央）からの定常
的なオフセットを防止するために、車両位置検出部から
の車両横変位と目標軌道算出部からの目標横変位との目
標偏差の積分値に所定の積分ＦＢゲインを乗じた積分Ｆ
Ｂ電流を算出する積分ＦＢ部と、予め積分ＦＢ電流の積
分リミット値を設定している積分リミット値設定部と、
比例ＦＢ電流と積分ＦＢ電流（積分リミット値を超える
場合は積分ＦＢ電流＝積分リミット値）を加算する加算
部と、加算した電流値を指令電流制限値により出力電流
制限することで操舵アクチュエータへの指令電流を得る
指令電流制限部とを備えて構成されている。なお、ＦＢ
という表記はフィードバックを表す。As shown in FIG. 9, the lane keep assist control means controls the vehicle in the direction toward the center of the lane so as to control the vehicle in the target lateral direction corresponding to the road curvature detected or estimated using the white line information. A target trajectory calculator for calculating a position and a proportional FB current obtained by multiplying a lateral position, a lateral speed, a yaw rate, a yaw angle, a steering angle, a steering angular velocity, and the like of the vehicle detected or estimated using the white line information by a proportional FB gain. In order to prevent a constant FB part to be calculated and a steady offset from a target lateral position (or the center of the lane) due to crosswind, road surface gradient, alignment deviation, etc., the vehicle lateral displacement from the vehicle position detector and the target trajectory The integral F obtained by multiplying the integral of the target deviation from the target lateral displacement from the calculation unit by a predetermined integral FB gain
An integration FB section for calculating a B current, an integration limit value setting section for previously setting an integration limit value of the integration FB current,
An adding unit for adding the proportional FB current and the integral FB current (integral FB current = integral limit value when exceeding the integral limit value), and limiting the added current value to the output current by the command current limit value to control the steering actuator. A command current limiter for obtaining a command current. FB
The notation represents feedback.
【０００４】前記出力電流制限は、図１０に示すよう
に、横軸を旋回加速度、縦軸を電流制限値とするアクチ
ュエータ出力電流制限マップを用いて行われ、これによ
り、ドライバーの任意な操舵介入を可能にしている。以
下、出力電流制限について詳しく説明する。As shown in FIG. 10, the output current is limited using an actuator output current limit map in which the horizontal axis represents the turning acceleration and the vertical axis represents the current limit value. Is possible. Hereinafter, the output current limitation will be described in detail.
【０００５】スラローム走行時（比較的短時間に左右へ
の操舵を繰り返す）の操舵トルクと車両旋回加速度の関
係を図１１に示す。操舵角と操舵トルクとの関係（ドラ
イバー操舵時も自動操舵運転時も同じ）は、車速変化に
伴って変化する。すなわち、等しい操舵角であっても車
速が上がれば、旋回加速度も大きくなり、その結果、ハ
ンドルへの反力トルクも大きくなる。一方、操舵トルク
と車両の旋回加速度の関係は、車速によらずほぼ一定で
あるので、アシスト操舵トルクの上限値を旋回加速度に
対して設定すれば車速が変化した場合であっても、レー
ンキープアシスト制御は常に余分な操舵トルクを発生し
なくなる。FIG. 11 shows the relationship between steering torque and vehicle turning acceleration during slalom running (repetition of left and right steering in a relatively short time). The relationship between the steering angle and the steering torque (the same at the time of driver steering and at the time of automatic steering operation) changes with a change in vehicle speed. That is, if the vehicle speed increases even at the same steering angle, the turning acceleration also increases, and as a result, the reaction torque to the steering wheel also increases. On the other hand, the relationship between the steering torque and the turning acceleration of the vehicle is almost constant irrespective of the vehicle speed. Therefore, if the upper limit of the assist steering torque is set with respect to the turning acceleration, the lane keeping can be performed even when the vehicle speed changes. The assist control does not always generate extra steering torque.
【０００６】操舵系のフリクション等の影響によるヒス
テリシス特性とパワーステアリングの特性による非線型
性（低旋回加速度域と高旋回加速度域の間の折れ線状の
特性）を有しているが、レーンキープ走行をアシストす
るという観点からは、スラローム走行に比べて比較的ゆ
っくりした操舵で良いため、図１０の網掛け部の操舵ト
ルクを発生すれば概ね良好なレーンキープ性能が得られ
る。Although it has hysteresis characteristics due to the influence of friction and the like of the steering system and non-linearity due to the characteristics of the power steering (a linear characteristic between a low turning acceleration range and a high turning acceleration range), lane keeping traveling is performed. From the viewpoint of assisting the vehicle, the steering can be performed relatively slowly compared to the slalom traveling. Therefore, if the steering torque of the hatched portion in FIG. 10 is generated, generally good lane keeping performance can be obtained.
【０００７】ドライバーがハンドルに加えるトルクをＴ
ｄ、レーンキープアシスト制御によるアシスト操舵トル
クをＴassistとすると、任意の旋回加速度を発生させる
ためのステアリング操作をするトルクＴｓは、次のよう
になる。The torque applied by the driver to the steering wheel is T
d, Assuming that the assist steering torque by the lane keep assist control is Tassist, the torque Ts for performing the steering operation for generating an arbitrary turning acceleration is as follows.
【０００８】Ｔｓ＝Ｔｄ＋Ｔassist これにより、図１２に示すように、電流制限値が一定値
の場合、次のことが言える。 （ａ）ドライバーとレーンキープ制御が協調して走行し
ている時（車両の旋回方向と同じ方向へ操舵した時）
は、ＴｄとＴassistの方向が一致し、｜Ｔｓ｜＞｜Ｔｄ
｜となるため、ドライバーの負担はレーンキープ制御無
しの場合より減らすことができる。Ｔｓは操舵時のハン
ドル戻りトルクであり、ハンドル戻りトルクからアシス
トトルクを引いたトルクＴｓ−Ｔｄをドライバーがハン
ドルに加えれば良い。 （ｂ）緊急回避等のためレーンキープ制御と反対の方向
へドライバーが操舵した時（車両の旋回方向と反対側に
操舵した時）は、ＴｄとＴassistの方向が逆になり、｜
Ｔｓ｜＜｜Ｔｄ｜となるため、ドライバーの負担はレー
ンキープ制御無しの場合より増加する。したがって、図
１２中の矢印に示すように、通常時（レーンキープ制御
無し）より非常に大きな操舵トルクを加えないとハンド
ル操作することができなくなる場合があり得る。特に、
ドライバーがさらにハンドルを切り増そうとした場合、
レーンキープ制御はハンドルを戻す方向にトルクを発生
させることになるので、ドライバーがハンドルを動かす
ためには、ハンドル戻りトルクと制御トルクを加えたト
ルクで操舵しなければならなくなる。Ts = Td + Tassist When the current limit value is constant as shown in FIG. 12, the following can be said. (A) When the driver and the lane keeping control are running in cooperation (when the vehicle is steered in the same direction as the turning direction of the vehicle)
Indicates that the directions of Td and Tassist match, and | Ts |> | Td
, The burden on the driver can be reduced as compared with the case without the lane keep control. Ts is a steering wheel return torque at the time of steering, and the driver may apply a torque Ts-Td obtained by subtracting the assist torque from the steering wheel return torque to the steering wheel. (B) When the driver steers in a direction opposite to the lane keeping control for emergency avoidance or the like (when the driver steers in a direction opposite to the turning direction of the vehicle), the directions of Td and Tassist are reversed, and |
Since Ts | <| Td |, the burden on the driver is greater than without lane keeping control. Therefore, as indicated by the arrow in FIG. 12, the steering wheel may not be able to be operated unless a much larger steering torque is applied than during normal times (without lane keeping control). In particular,
If the driver tries to turn the handle further,
Since the lane keeping control generates a torque in the direction of returning the steering wheel, in order for the driver to move the steering wheel, the driver must steer with a torque obtained by adding the steering wheel return torque and the control torque.
【０００９】本システムでは、図１０に示すように、車
両の旋回加速に応じた電流制限マップを設定することに
より、図１３に示すように、ドライバーの意図とは逆方
向への制御トルクを小さくしたため、レーンキープ制御
と反対の方向へドライバーが操舵した時（車両の旋回方
向と反対側に操舵した時）に必要なドライバーの介入ト
ルク（図１３の矢印）を図１２の場合よりも極力抑える
ことができるようになり、特別にトルクセンサを設ける
ことなく、ドライバーの任意の操舵介入を容易にするこ
とができる。ここで利用した旋回加速度は、加速度セン
サーで直接検出した値でも良いし、車速や操舵角等を用
いて推定した値でも良い。また、旋回加速度の代わりに
ヨーレートを利用しても同様な結果を得ることができ
る。In this system, as shown in FIG. 10, by setting a current limiting map according to the turning acceleration of the vehicle, as shown in FIG. 13, the control torque in the direction opposite to the driver's intention is reduced. Therefore, when the driver steers in the direction opposite to the lane keeping control (when the vehicle is steered in the opposite direction to the turning direction of the vehicle), the necessary driver intervention torque (arrow in FIG. 13) is suppressed as much as possible in FIG. This makes it possible to facilitate the driver's arbitrary steering intervention without providing a special torque sensor. The turning acceleration used here may be a value directly detected by an acceleration sensor or a value estimated using a vehicle speed, a steering angle, or the like. Similar results can be obtained by using a yaw rate instead of the turning acceleration.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のレーンキープアシスト制御装置にあっては、レーン
キープ制御中のドライバーの任意な操舵介入を容易にす
るようなアクチュエータ電流制限を行うようにしている
ため、通常の走行状態であっても、指令電流が指令電流
制限値と等しくなる指令電流の飽和が容易に発生する。
そして、指令電流が飽和し電流制限値に達した状態で
は、目標とする横位置と車両の横位置の偏差が減らない
ため、徐々にレーンから逸脱、または、オフセット走行
するという問題がある。However, in the conventional lane keeping assist control device, the actuator current is limited so as to facilitate the driver's arbitrary steering intervention during the lane keeping control. Therefore, even in the normal running state, the saturation of the command current at which the command current becomes equal to the command current limit value easily occurs.
When the command current is saturated and reaches the current limit value, the deviation between the target lateral position and the lateral position of the vehicle does not decrease, so that there is a problem that the vehicle gradually departs from the lane or runs off-set.
【００１１】すなわち、指令電流が飽和していると、外
乱（横風、路面勾配、カーブ、ドライバー操舵介入等）
分の補償電流は、電流制限値以上の電流になり、操舵ア
クチュエータへ出力できないため、徐々にレーンから逸
脱、または、オフセット走行する。That is, if the command current is saturated, disturbance (crosswind, road surface gradient, curve, driver steering intervention, etc.)
The minute compensation current becomes a current equal to or larger than the current limit value and cannot be output to the steering actuator, so that the vehicle gradually departs from the lane or runs offset.
【００１２】このような場合、目標位置と車両位置の偏
差の積分値は予め設定した積分リミット値まで増加し、
その後、横風の方向変化、路面勾配変化、カーブの方向
変化、またはドライバーの操舵介入等によりレーン中央
または目標軌道に沿った走行状態に変化した場合であっ
ても、蓄積した積分値が速やかに減少せず、余分な操舵
トルクが発生するため車両が蛇行し易い。In such a case, the integral value of the deviation between the target position and the vehicle position increases to a preset integral limit value,
Then, even if the vehicle changes to a running state along the center of the lane or the target trajectory due to a change in crosswind direction, a change in road gradient, a change in curve direction, or a driver's steering intervention, the accumulated integrated value decreases quickly. Instead, the vehicle is likely to meander because an extra steering torque is generated.
【００１３】また、このような蛇行を避けるために積分
ＦＢゲインを小さく設定したり、予め設定する積分リミ
ット値を小さく設定すると、必要な操舵トルクを発生さ
せることができなくなるため、横風、路面片勾配に対す
るオフセット走行が残る。If the integral FB gain is set small or the preset integral limit value is set small in order to avoid such meandering, it becomes impossible to generate the necessary steering torque, so Offset running relative to the slope remains.
【００１４】上記指令電流の飽和について詳細に説明す
ると、ここでは比例ＦＢ電流と積分ＦＢ電流の和が予め
設定、または、旋回加速度等に応じて算出された指令電
流制限値を超えた状態になることにより、指令電流値
（指令電流値を超えないようにリミッタを設ける）が指
令電流制限値と等しくなるような場合を指令電流が飽和
状態と呼ぶ。この状態では比例ＦＢ電流や積分ＦＢ電流
が変化したとしても、その和が制限値を下回らない限り
指令電流は一定値（指令電流制限値）にとどまりそれ以
上の値にならないが、積分している偏差の発生が継続す
ると、偏差の積分値はどこまでも増加を続けてしまう。The saturation of the command current will be described in detail. In this case, the sum of the proportional FB current and the integral FB current exceeds a command current limit value set in advance or calculated according to turning acceleration or the like. Accordingly, a case where the command current value (provided with a limiter so as not to exceed the command current value) becomes equal to the command current limit value is referred to as a command current saturation state. In this state, even if the proportional FB current and the integrated FB current change, the command current remains at a constant value (command current limit value) and does not become a value higher than the sum unless the sum falls below the limit value. If the deviation continues to occur, the integral value of the deviation will continue to increase.
【００１５】指令電流の飽和状態が発生する原因は、制
御の目標値にステップ状入力を与えることにより大きな
変化速度が要求される場合、あるいは、路面片勾配、
風、ドライバー介入の影響が大きく、これによる外乱ト
ルク分を打ち消すために大きな制御電流が算出されるこ
とによる。The cause of the saturated condition of the command current is that a large change speed is required by giving a step-like input to the target value of the control,
This is because the influence of wind and driver intervention is great, and a large control current is calculated to cancel the disturbance torque.
【００１６】本来のレーンキープ走行に必要ないという
判断により電流が制限されるため、指令電流が飽和する
と、外乱分を打ち消すために必要な操舵トルクを出力で
きなくなり、目標偏差を小さくする方向に車両が移動し
なくなるため、徐々にレーンから逸脱、またはオフセッ
ト走行する。Since the current is limited by the judgment that it is not necessary for the original lane keeping running, when the command current is saturated, the steering torque required to cancel the disturbance cannot be output, and the vehicle is moved in a direction to reduce the target deviation. Does not move, so it gradually deviates from the lane or runs offset.
【００１７】操舵トルク外乱（風、路面片勾配、ドライ
バー介入による）をＴｄ、レーンキープアシスト制御に
よるアシスト操舵トルクをＴassist、任意の旋回加速度
を発生させるためにステアリング操作するトルクをＴｓ
とすると、 Ｔｓ＝Ｔｄ＋Ｔassist ⇔Ｔassist＝Ｔｓ−Ｔｄ である。アシスト操舵方向とドライバー介入操舵方向が
反対の場合、ＴｓとＴｄの符号が逆になるので、 ｜Ｔassist｜＝｜Ｔｓ−Ｔｄ｜＞｜Ｔｓ｜ したがって、ドライバーの介入性向上のためにトルク制
限値ＴlmtをＴｓに近い値にすると、 ｜Ｔassist｜＞｜Ｔlmt｜＞｜Ｔｓ｜ （Ｔlmt：制限トルク＝制限電流値×トルク定数）が発
生し易くなる。Td is a steering torque disturbance (due to wind, road surface gradient, driver intervention), Tassist is an assist steering torque by lane keeping assist control, and Ts is a torque for steering operation to generate an arbitrary turning acceleration.
Then, Ts = Td + Tassist⇔Tassist = Ts−Td. When the assist steering direction and the driver intervention steering direction are opposite, the signs of Ts and Td are reversed. | Tassist | = | Ts−Td |> | Ts | Therefore, the torque limit value is set to improve the driver's intervention. If Tlmt is set to a value close to Ts, | Tassist |> | Tlmt |> | Ts | (Tlmt: limited torque = limited current value × torque constant) is likely to occur.
【００１８】逆に、Ｔlmt≫Ｔｓ（ＴlmtがＴｓよりも十
分大きく）と設定すれば、 ｜Ｔlmt｜＞｜Ｔassist｜＞｜Ｔｓ｜ となることにより、指令電流はほとんど飽和しなくなる
が、ドライバーの操舵介入は難しくなる。Conversely, if it is set that Tlmt≫Ts (Tlmt is sufficiently larger than Ts), then | Tlmt |> | Tassist |> | Ts |, and the command current hardly saturates. Steering intervention becomes difficult.
【００１９】本発明は、上記問題点に着目してなされた
もので、その目的とするところは、積分値の蓄積による
過剰な操舵トルクの発生を抑えることにより、指令電流
飽和回復後の車両挙動を安定させ、直進性の向上を図る
ことができるレーンキープアシスト制御装置を提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. An object of the present invention is to suppress the occurrence of excessive steering torque due to the accumulation of an integral value to thereby reduce the vehicle behavior after the recovery of the command current saturation. To provide a lane keeping assist control device that can stabilize the vehicle speed and improve the straightness.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、白線情報を用いて検出ま
たは推定された道路曲率に応じた車両の目標横位置を算
出する目標軌道算出手段と、白線情報を用いて検出また
は推定された車両の横位置，横速度，ヨーレート，レー
ンに対するヨー角，操舵角，操舵角速度等を要素とする
ベクトルに比例フィードバックゲインを乗じた比例フィ
ードバック電流を演算する比例フィードバック部と、検
出された車両横変位と目標軌道算出手段からの目標横変
位との目標偏差の積分値に所定の積分フィードバックゲ
インを乗じた積分フィードバック電流を演算する積分フ
ィードバック部と、前記比例フィードバック電流と積分
フィードバック電流を加算する電流加算手段と、予め設
定された指令電流制限値、もしくは、旋回加速度等に応
じて算出された指令電流制限値により前記電流加算値の
出力電流制限を行うことにより操舵アクチュエータへの
指令電流を得る指令電流制限手段と、を備えたレーンキ
ープアシスト制御装置において、前記指令電流制限手段
からの指令電流が指令電流制限値と等しくなる飽和状態
である場合、積分フィードバック部にて指令電流を減少
させる方向への積分演算のみを行い、指令電流を増加さ
せるような積分演算を行わずにその時の積分値を保持す
る積分演算停止判断手段を設けたことを特徴とする。In order to achieve the above object, according to the present invention, a target trajectory calculation for calculating a target lateral position of a vehicle in accordance with a road curvature detected or estimated using white line information is provided. Means and a proportional feedback current obtained by multiplying a vector having elements of a lateral position, a lateral velocity, a yaw rate, a yaw angle to a lane, a steering angle, a steering angular velocity, and the like of the vehicle detected or estimated using the white line information by a proportional feedback gain. A proportional feedback unit for calculating, an integral feedback unit for calculating an integral feedback current obtained by multiplying an integral value of a target deviation between the detected vehicle lateral displacement and the target lateral displacement from the target trajectory calculating means by a predetermined integral feedback gain, Current adding means for adding the proportional feedback current and the integral feedback current, and a preset command current control Command current limiting means for obtaining a command current to the steering actuator by limiting the output current of the current addition value with a command current limit value calculated in accordance with a value or a turning acceleration or the like. In the control device, when the command current from the command current limiting means is in a saturated state in which the command current is equal to the command current limit value, the integral feedback unit performs only integration operation in the direction of decreasing the command current, and increases the command current. The present invention is characterized in that an integral operation stop judging means for holding the integral value at that time without performing the integral operation to perform the integral operation is provided.
【００２１】請求項２記載の発明では、白線情報を用い
て検出または推定された道路曲率に応じた車両の目標横
位置を算出する目標軌道算出手段と、白線情報を用いて
検出または推定された車両の横位置，横速度，ヨーレー
ト，レーンに対するヨー角，操舵角，操舵角速度等を要
素とするベクトルに比例フィードバックゲインを乗じた
比例フィードバック電流を演算する比例フィードバック
部と、検出された車両横変位と目標軌道算出手段からの
目標横変位との目標偏差の積分値に所定の積分フィード
バックゲインを乗じた積分フィードバック電流を演算す
る積分フィードバック部と、前記比例フィードバック電
流と積分フィードバック電流を加算する電流加算手段
と、予め設定された指令電流制限値、もしくは、旋回加
速度等に応じて算出された指令電流制限値により前記電
流加算値の出力電流制限を行うことにより操舵アクチュ
エータへの指令電流を得る指令電流制限手段と、を備え
たレーンキープアシスト制御装置において、前記指令電
流制限手段からの指令電流が指令電流制限値と等しくな
る飽和状態であると判断され、且つ、時間と共に指令電
流制限値が減少してゆく場合、指令電流と比例フィード
バック電流との差に応じた積分リミット値を算出し、積
分フィードバック部の積分値をリセットする積分リミッ
ト値算出手段を設けたことを特徴とする。According to the second aspect of the present invention, the target trajectory calculating means for calculating the target lateral position of the vehicle according to the road curvature detected or estimated using the white line information, and the target trajectory is detected or estimated using the white line information. A proportional feedback section that calculates a proportional feedback current obtained by multiplying a vector having the lateral position, the lateral speed, the yaw rate, the yaw angle with respect to the lane, the steering angle, the steering angular velocity, and the like by a proportional feedback gain, and the detected vehicle lateral displacement An integral feedback section for calculating an integral feedback current obtained by multiplying an integral value of a target deviation from a target lateral displacement from a target trajectory calculating means by a predetermined integral feedback gain; and a current addition for adding the proportional feedback current and the integral feedback current. Calculated according to means and command current limit value set in advance or turning acceleration etc. Command current limiting means for obtaining a command current to the steering actuator by limiting the output current of the current addition value with the command current limit value obtained, the lane keeping assist control device comprising: If the command current is determined to be in a saturated state where the command current is equal to the command current limit value and the command current limit value decreases with time, an integral limit value is calculated according to the difference between the command current and the proportional feedback current. And an integral limit value calculating means for resetting the integral value of the integral feedback section is provided.
【００２２】請求項３記載の発明では、白線情報を用い
て検出または推定された道路曲率に応じた車両の目標横
位置を算出する目標軌道算出手段と、白線情報を用いて
検出または推定された車両の横位置，横速度，ヨーレー
ト，レーンに対するヨー角，操舵角，操舵角速度等を要
素とするベクトルに比例フィードバックゲインを乗じた
比例フィードバック電流を演算する比例フィードバック
部と、検出された車両横変位と目標軌道算出手段からの
目標横変位との目標偏差の積分値に所定の積分フィード
バックゲインを乗じた積分フィードバック電流を演算す
る積分フィードバック部と、前記比例フィードバック電
流と積分フィードバック電流を加算する電流加算手段
と、予め設定された指令電流制限値、もしくは、旋回加
速度等に応じて算出された指令電流制限値により前記電
流加算値の出力電流制限を行うことにより操舵アクチュ
エータへの指令電流を得る指令電流制限手段と、を備え
たレーンキープアシスト制御装置において、前記積分フ
ィードバック部にて指令電流を減少させる方向への積分
演算のみを行い、指令電流を増加させるような積分演算
を行わずにその時の積分値を保持する積分演算停止判断
手段と、指令電流と比例フィードバック電流との差に応
じた積分リミット値を算出し、積分フィードバック部の
積分値をリセットする積分リミット値算出手段を共に設
け、指令電流制限手段からの指令電流が指令電流制限値
と等しくなる飽和状態である場合、白線情報により検出
または推定される車両横位置と道路曲率の相対関係が、
車両がレーン中央から離れてゆく関係の時には前記積分
値の保持を選択し、車両がレーン中央に寄ってゆく関係
の時には前記積分値のリセットを選択するというよう
に、積分値の蓄積を抑える処理を切り換える積分値抑制
切換手段を設けたことを特徴とする。According to the third aspect of the present invention, the target trajectory calculating means for calculating the target lateral position of the vehicle according to the road curvature detected or estimated using the white line information, and the target trajectory detected or estimated using the white line information. A proportional feedback section that calculates a proportional feedback current obtained by multiplying a vector having the lateral position, the lateral speed, the yaw rate, the yaw angle with respect to the lane, the steering angle, the steering angular velocity, and the like by a proportional feedback gain, and the detected vehicle lateral displacement An integral feedback section for calculating an integral feedback current obtained by multiplying an integral value of a target deviation from a target lateral displacement from a target trajectory calculating means by a predetermined integral feedback gain; and a current addition for adding the proportional feedback current and the integral feedback current. Calculated according to means and command current limit value set in advance or turning acceleration etc. Command current limiting means for obtaining a command current to the steering actuator by performing an output current limit of the current addition value according to the command current limit value obtained. Means for performing integral calculation only in the direction of decreasing the current, without performing integral calculation to increase the command current, and retaining the integral value at that time; and determining the difference between the command current and the proportional feedback current. Integral limit value calculating means for calculating the corresponding integral limit value and resetting the integral value of the integral feedback section is provided together. If the command current from the command current limiting means is in a saturated state in which the command current is equal to the command current limit value, the white line indicates The relative relationship between the vehicle lateral position and the road curvature detected or estimated by the information is:
Processing to suppress accumulation of integral values, such as selecting retention of the integral value when the vehicle is moving away from the center of the lane, and selecting resetting the integral value when the vehicle is moving toward the center of the lane. Is provided with an integral value suppression switching means for switching the values.
【００２３】[0023]
【発明の作用および効果】請求項１記載の発明にあって
は、目標軌道算出手段において、白線情報を用いて検出
または推定された道路曲率に応じた車両の目標横位置が
算出される。そして、比例フィードバック部において、
白線情報を用いて検出または推定された車両の横位置，
横速度，ヨーレート，レーンに対するヨー角，操舵角，
操舵角速度等を要素とするベクトルに比例フィードバッ
クゲインを乗じた比例フィードバック電流が演算され、
積分フィードバック部において、検出された車両横変位
と目標軌道算出手段からの目標横変位との目標偏差の積
分値に所定の積分フィードバックゲインを乗じた積分フ
ィードバック電流が演算され、電流加算手段において、
比例フィードバック電流と積分フィードバック電流が加
算され、指令電流制限手段において、予め設定された指
令電流制限値、もしくは、旋回加速度等に応じて算出さ
れた指令電流制限値により電流加算値の出力電流制限を
行うことにより操舵アクチュエータへの指令電流が得ら
れる。一方、指令電流制限手段からの指令電流が指令電
流制限値と等しくなる飽和状態である場合、積分演算停
止判断手段において、積分フィードバック部にて指令電
流を減少させる方向への積分演算のみが行われ、指令電
流を増加させるような積分演算を行わずにその時の積分
値が保持される。すなわち、積分演算停止判断手段を行
わない場合、車両に横変位が発生すると、指令電流が指
令電流制限値に達しない不飽和状態における積分フィー
ドバック電流は、予め設定された積分リミット値まで増
加し続け、その結果、操舵アクチュエータへの指令電流
も増加し続ける。その後、指令電流が飽和しても、予め
設定された積分リミット値まで増加させる方向の積分演
算が行われるため、車両の横変位が減少を始め、比例フ
ィードバック電流が減少しても、しばらくの間は指令電
流の飽和状態が維持される。このため、出力する電流制
限による最大操舵トルクとドライバーの操舵トルクがほ
ぼ同じ値のシステムにおいては、一旦、指令電流の飽和
が発生すると過剰な横変位積分値が蓄積し、レーン中央
または目標軌道に沿った走行状態に戻ってもしばらくは
余分な操舵トルクが発生するため、車両が蛇行し易い。
また、このような蛇行を防止するために、積分フィード
バックゲインや予め設定する積分リミット値を小さく設
定した場合には、積分フィードバック電流そのものが小
さくなるため、オフセット走行が残る恐れがある。これ
に対し、請求項１記載の発明では、制限値で飽和してい
る間は、指令電流を減少させる方向へのみ積分演算を行
い、指令電流を増加させる方向へは積分演算を行わずに
積分値を保持することにより、積分フィードバック電流
の余分な増加を抑えることができるので、車両の横変位
が減少を始めて比例フィードバック電流が減少した場合
には、速やかに操舵アクチュエータへの指令電流を減少
させることができる。よって、積分演算停止判断手段の
採用によって、積分値の蓄積による過剰な操舵トルクの
発生を抑えることにより、指令電流飽和回復後の車両挙
動を安定させ、直進性の向上を図ることができる。According to the first aspect of the present invention, the target trajectory calculating means calculates the target lateral position of the vehicle according to the detected or estimated road curvature using the white line information. Then, in the proportional feedback section,
Lateral position of the vehicle detected or estimated using white line information,
Lateral speed, yaw rate, yaw angle to lane, steering angle,
A proportional feedback current is calculated by multiplying a vector having a steering angular velocity or the like by a proportional feedback gain,
In the integral feedback section, an integral feedback current is calculated by multiplying the integral value of the target deviation between the detected vehicle lateral displacement and the target lateral displacement from the target trajectory calculating means by a predetermined integral feedback gain.
The proportional feedback current and the integral feedback current are added, and the command current limiting means sets an output current limit of the current addition value according to a preset command current limit value or a command current limit value calculated according to turning acceleration or the like. By doing so, a command current to the steering actuator is obtained. On the other hand, when the command current from the command current limiting means is in a saturated state in which the command current is equal to the command current limit value, the integral calculation stop judging means performs only the integral calculation in the direction of decreasing the command current in the integral feedback section. In this case, the integral value at that time is held without performing an integral operation for increasing the command current. In other words, when the lateral displacement occurs in the vehicle when the integral calculation stop judging means is not performed, the integral feedback current in the unsaturated state where the command current does not reach the command current limit value continues to increase to the preset integral limit value. As a result, the command current to the steering actuator also continues to increase. After that, even if the command current is saturated, the integral calculation in the direction of increasing to the preset integral limit value is performed, so that even if the lateral displacement of the vehicle starts to decrease and the proportional feedback current decreases, for a while, , The saturated state of the command current is maintained. For this reason, in a system in which the maximum steering torque due to the output current limit and the steering torque of the driver are almost the same, once the saturation of the command current occurs, the excessive lateral displacement integrated value accumulates, and the integrated value in the lane center or the target track Even if the vehicle returns to the running state, extra steering torque is generated for a while, so that the vehicle is likely to meander.
Further, if the integral feedback gain or the preset integral limit value is set small to prevent such meandering, the offset feedback may be left because the integral feedback current itself becomes small. On the other hand, according to the first aspect of the present invention, while saturation occurs at the limit value, integration is performed only in the direction of decreasing the command current, and integration is not performed in the direction of increasing the command current. By holding the value, an excessive increase in the integral feedback current can be suppressed, so that when the lateral displacement of the vehicle starts to decrease and the proportional feedback current decreases, the command current to the steering actuator is immediately reduced. be able to. Therefore, by adopting the integral calculation stop judging means, by suppressing the generation of excessive steering torque due to accumulation of the integral value, it is possible to stabilize the vehicle behavior after the command current saturation recovery and to improve the straightness.
【００２４】請求項２記載の発明の操舵アクチュエータ
への指令電流を得る作用は、請求項１記載の発明と同様
である。一方、指令電流制限手段からの指令電流が指令
電流制限値と等しくなる飽和状態であると判断され、且
つ、時間と共に指令電流制限値が減少してゆく場合、積
分リミット値算出手段において、指令電流と比例フィー
ドバック電流との差に応じた積分リミット値が算出さ
れ、積分フィードバック部の積分値が積分リミット値に
よりリセットされる。すなわち、指令電流と比例フィー
ドバック電流との差に応じて算出される積分リミット値
は、比例フィードバック電流と積分フィードバック電流
の和が、電流制限後の操舵アクチュエータへの指令電流
に一致するようにして求めた積分値である。したがっ
て、指令電流の飽和中において、時間と共に電流制限値
が減少する場合（例えば、旋回加速度に応じた電流制限
を行うことにより、ドライバーの操舵による旋回加速度
の増加と共に電流制限値が減少する場合）、電流制限値
の減少に比例して積分値も減少し、電流制限値の回復後
は直ちに指令電流の飽和が解消され、過剰な積分値が発
生しなくなるため、車両の挙動が安定し、蛇行の防止に
効果がある。同様に、指令電流の飽和中において、白線
情報を用いて検出または推定された車両の横位置，横速
度，ヨーレート，レーンに対するヨー角，操舵角，操舵
角速度等が増加することで比例フィードバック電流が増
加する場合、比例フィードバック電流の増加に比例して
積分値が減少し、比例フィードバック電流の回復後は直
ちに指令電流の飽和が解消され、過剰な積分値が発生し
なくなるため、車両の挙動が安定し、蛇行の防止に効果
がある。The operation of obtaining the command current to the steering actuator according to the second aspect of the invention is the same as that of the first aspect. On the other hand, when it is determined that the command current from the command current limiting means is in a saturated state in which the command current is equal to the command current limit value, and the command current limit value decreases with time, the command current An integral limit value corresponding to the difference between the integral feedback value and the proportional feedback current is calculated, and the integral value of the integral feedback section is reset by the integral limit value. That is, the integral limit value calculated according to the difference between the command current and the proportional feedback current is determined such that the sum of the proportional feedback current and the integral feedback current matches the command current to the steering actuator after the current limitation. It is the integrated value. Therefore, when the current limit value decreases with time during the saturation of the command current (for example, when the current limit value is reduced in accordance with the turning acceleration by the driver's steering, the current limit value decreases in accordance with the turning acceleration). Since the integral value also decreases in proportion to the decrease in the current limit value, the saturation of the command current is eliminated immediately after the current limit value is recovered, and no excessive integral value is generated. It is effective for prevention. Similarly, during the saturation of the command current, the lateral position, the lateral speed, the yaw rate, the yaw angle with respect to the lane, the steering angle, the steering angular velocity, etc. of the vehicle detected or estimated using the white line information increase, so that the proportional feedback current is increased. When the proportional feedback current increases, the integral value decreases in proportion to the increase in the proportional feedback current, and after the proportional feedback current recovers, the saturation of the command current is immediately eliminated, and no excessive integral value is generated. It is effective in preventing meandering.
【００２５】請求項３記載の発明の操舵アクチュエータ
への指令電流を得る作用は、請求項１記載の発明と同様
である。一方、指令電流制限手段からの指令電流が指令
電流制限値と等しくなる飽和状態である場合、積分値抑
制切換手段において、白線情報により検出または推定さ
れる車両横位置と道路曲率の相対関係が、車両がレーン
中央から離れてゆく関係の時には積分演算停止判断手段
による積分値の保持が選択され、また、白線情報により
検出または推定される車両横位置と道路曲率の相対関係
が、車両がレーン中央に寄ってゆく関係の時には積分リ
ミット値算出手段による積分値のリセットが選択される
というように、積分値の蓄積を抑える処理が切り換えら
れる。すなわち、積分値の保持は、積分フィードバック
電流が過大になる傾向があり、また、積分値を減少させ
るリセットは、積分フィードバック電流が不足する傾向
がある。そこで、例えば、右カーブを走行中に車両が道
路右側に寄っている場合、車両が直進しても、次第にレ
ーン中央に近づいていくため、前記積分値のリセットを
行うことにより、安定した車両挙動が確保される。ま
た、例えば、右カーブを走行中に車両が道路左側に寄っ
ている場合、車両が直進した場合には、次第にレーン中
央から離れてゆくため、前記積分値の保持を行うことに
より、レーン追従性が確保される。このように、車両横
位置と道路曲率（旋回半径）の相対関係によって、車両
がレーン中央から離れてゆく関係の時には積分値の保持
を選択し、車両がレーン中央に寄ってゆく関係の時には
積分値のリセットを選択することで、指令電流の飽和が
解消した後の積分フィードバック電流を適切な値にする
ことができるため、安定した車両挙動とレーン追従性を
常に両立させることができる。The operation of obtaining the command current to the steering actuator according to the third aspect of the invention is the same as that of the first aspect. On the other hand, when the command current from the command current limiting unit is in a saturated state in which the command current is equal to the command current limit value, the relative relationship between the vehicle lateral position and the road curvature detected or estimated by the white line information is determined by the integration value suppression switching unit. When the vehicle moves away from the center of the lane, the holding of the integral value by the integral calculation stop determination means is selected. In addition, the relative relationship between the vehicle lateral position detected or estimated by the white line information and the road curvature indicates that the vehicle is in the center of the lane. In such a case, the process of suppressing the accumulation of the integral value is switched such that the reset of the integral value by the integral limit value calculating means is selected when the relationship is approaching. That is, holding of the integral value tends to cause the integral feedback current to become excessively large, and resetting to decrease the integral value tends to cause the integral feedback current to become insufficient. Therefore, for example, if the vehicle is leaning to the right side of the road while traveling on a right curve, the vehicle will gradually approach the center of the lane even if the vehicle goes straight ahead. Is secured. Further, for example, when the vehicle is leaning to the left side of the road while traveling on the right curve, and when the vehicle goes straight ahead, the vehicle gradually moves away from the center of the lane. Is secured. In this way, depending on the relative relationship between the lateral position of the vehicle and the curvature of the road (turning radius), the retention of the integral value is selected when the vehicle moves away from the center of the lane, and when the vehicle moves toward the center of the lane, the integration is maintained. By selecting the reset of the value, the integrated feedback current after the saturation of the command current is eliminated can be set to an appropriate value, so that stable vehicle behavior and lane following can always be compatible.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】（実施の形態１）まず、構成を説
明する。(First Embodiment) First, the configuration will be described.
【００２７】図１は実施の形態１のレーンキープアシス
ト制御装置が適用された自動車用操舵系を示す全体シス
テム図であり、ステアリングコラム１にはコラムシャフ
ト２が内挿支持され、前記コラムシャフト２の上端部に
はステアリングホイール３が設けられ、前記コラムシャ
フト２の下端部には左右の車輪４，５を転舵する油圧パ
ワーステアリング機構６が連結され、前記コラムシャフ
ト２の途中位置には補助操舵トルクを付与するアシスト
アクチュエータ７（操舵アクチュエータ）が設けられて
いる。FIG. 1 is an overall system diagram showing a steering system for an automobile to which the lane keep assist control device of the first embodiment is applied. A column shaft 2 is inserted and supported in a steering column 1, and the column shaft 2 A steering wheel 3 is provided at an upper end of the column shaft 2, and a hydraulic power steering mechanism 6 that steers left and right wheels 4 and 5 is connected to a lower end of the column shaft 2. An assist actuator 7 (steering actuator) for applying a steering torque is provided.
【００２８】前記アシストアクチュエータ７は、モータ
ー８と、モータ軸に設けられた電磁クラッチ９と、該電
磁クラッチ９を介してモーター８により回転駆動される
駆動歯車１０と、該駆動歯車１０に噛み合う被駆動歯車
１１によるウォーム＆ホイール減速機構を有して構成さ
れている。The assist actuator 7 includes a motor 8, an electromagnetic clutch 9 provided on a motor shaft, a driving gear 10 driven to rotate by the motor 8 via the electromagnetic clutch 9, and a gear meshed with the driving gear 10. The drive gear 11 has a worm & wheel reduction mechanism.
【００２９】前記コラムシャフト２のステアリングホイ
ール３に近い位置には、コラムシャフト２の回転角度を
検出する操舵角センサー１３が設けられ、また、前記駆
動歯車１０の電磁クラッチ９とは反対側の歯車軸端部に
は、駆動歯車１０の回転角度を検出するエンコーダー１
４が設けられ、操舵角センサー１３及びエンコーダー１
４からのセンサ信号は、レーンキープコントロールユニ
ット１５に入力される。At a position close to the steering wheel 3 of the column shaft 2, a steering angle sensor 13 for detecting a rotation angle of the column shaft 2 is provided, and a gear of the drive gear 10 opposite to the electromagnetic clutch 9 is provided. At the shaft end, an encoder 1 for detecting the rotation angle of the drive gear 10 is provided.
4, a steering angle sensor 13 and an encoder 1
The sensor signal from 4 is input to the lane keep control unit 15.
【００３０】前記レーンキープコントロールユニット１
５には、操舵角センサー１３及びエンコーダー１４から
のセンサ信号以外に、進行方向の前方道路を撮影するＣ
ＣＤカメラと画像処理回路を一体に持つカメラ＆画像処
理装置１６からの自車走行状態情報と、車速センサー等
からの車両系各種信号が入力され、レーンキープコント
ロールユニット１５からは、モーター８に対しモーター
駆動する制御電流が出力されると共に、電磁クラッチ９
に対し断接指令が出力される。The lane keep control unit 1
5 includes a C that captures a road ahead in the traveling direction in addition to the sensor signals from the steering angle sensor 13 and the encoder 14.
The vehicle running state information from a camera & image processing device 16 having a CD camera and an image processing circuit integrally, and various vehicle-related signals from a vehicle speed sensor and the like are input. The control current for driving the motor is output and the electromagnetic clutch 9
, A disconnection command is output.
【００３１】前記カメラ＆画像処理装置１６では、ＣＣ
Ｄカメラからの信号に基づく前方道路映像を画像処理
し、白線あるいはセンターラインなどの前方車線の境界
線が抽出識別され、自車走行位置と車線中央位置との横
変位を含む自車走行状態情報が作成される。In the camera & image processing device 16, the CC
Image processing is performed on the front road image based on the signal from the D camera, the boundary line of the front lane such as a white line or a center line is extracted and identified, and the own vehicle traveling state information including the lateral displacement between the own vehicle traveling position and the lane center position. Is created.
【００３２】図２はレーンキープアシスト制御系を示す
ブロック図であり、前記レーンキープコントロールユニ
ット１５には、操舵角センサー１３からのセンサー信号
に基づいて舵角を検出する舵角検出部１５ａと、カメラ
＆画像処理装置１６からの入力情報に基づいて走行して
いる道路の白線を認識する白線認識部１５ｂと、白線情
報を用いて検出または推定された道路曲率に応じた車両
の目標横位置ｙｒを算出する目標軌道算出部１５ｃ（目
標軌道算出手段）と、白線情報を用いて車両横位置ｙを
検出する車両位置検出部１５ｄと、白線情報を用いて検
出または推定された車両の横位置，横速度，ヨーレー
ト，レーンに対するヨー角，操舵角，操舵角速度等を要
素とするベクトルｘに比例ＦＢゲインＫｐを乗じた比例
フィードバック電流Ｉｐを演算する比例ＦＢ部１５ｅ
（比例フィードバック部）と、検出された車両横変位ｙ
と目標軌道算出部１５ｃからの目標横変位ｙｒとの差で
ある目標偏差ｙ−ｙｒを算出する目標偏差算出部１５ｆ
と、目標偏差ｙ−ｙｒの積分値Ｓに所定の積分ＦＢゲイ
ンＫｉを乗じた積分ＦＢ電流Ｉｉを演算する積分ＦＢ部
１５ｇ（積分フィードバック部）と、比例ＦＢ電流Ｉｐ
と積分ＦＢ電流Ｉｉを加算する電流加算部１５ｈ（電流
加算手段）と、旋回加速度に応じて算出された指令電流
制限値Ｉlmt+，Ｉlmt-により電流加算値Ｉｓの出力電流
制限を行うことによりアシストアクチュエータ７への指
令電流Ｉrefを得る指令電流制限部１５ｉ（指令電流制
限手段）と、指令電流制限部１５ｉからの指令電流Ｉre
fが指令電流制限値Ｉlmt+，Ｉlmt-と等しくなる飽和状
態である場合、積分ＦＢ部１５ｇにて指令電流Ｉrefを
減少させる方向への積分演算のみを行い、指令電流Ｉre
fを増加させるような積分演算を行わずにその時の積分
値Ｓを保持する積分演算停止判断部１５ｊ（積分演算停
止判断手段）を有して構成されている。FIG. 2 is a block diagram showing a lane keeping assist control system. The lane keeping control unit 15 includes a steering angle detecting unit 15a for detecting a steering angle based on a sensor signal from a steering angle sensor 13. A white line recognizing unit 15b for recognizing a white line of a road on which the vehicle is traveling based on input information from the camera & image processing device 16; and a target lateral position y of the vehicle corresponding to the road curvature detected or estimated using the white line information. r , a target trajectory calculator 15c (target trajectory calculator), a vehicle position detector 15d that detects the vehicle lateral position y using white line information, and a lateral position of the vehicle detected or estimated using the white line information. Feedback current which is obtained by multiplying a vector x having elements such as a horizontal speed, a yaw rate, a yaw angle with respect to a lane, a steering angle, and a steering angular velocity by a proportional FB gain Kp. Proportional FB unit 15e for calculating Ip
(Proportional feedback unit) and the detected vehicle lateral displacement y
Target deviation calculating unit 15f for calculating a target deviation y-y r is the difference between the target lateral displacement y r from the target track calculating section 15c
When, and calculates the integral FB current Ii to the integral value S of the target deviation y-y r multiplied by a predetermined integral FB gain Ki integral FB unit 15 g (integral feedback unit), proportional FB current Ip
And a current adding section 15h (current adding means) for adding the integrated FB current Ii and the integrated FB current Ii, and the assist actuator by limiting the output current of the current added value Is by the command current limit values Ilmt + and Ilmt- calculated according to the turning acceleration. Command current limiter 15i (command current limiting means) for obtaining a command current Iref to command signal Iref 7 and command current Ire from command current limiter 15i.
When f is in a saturated state equal to the command current limit values Ilmt + and Ilmt-, the integral FB unit 15g performs only the integration operation in the direction to decrease the command current Iref, and the command current Ire
An integral operation stop judging unit 15j (integral operation stop judging means) for holding the integral value S at that time without performing integral operation to increase f is configured.
【００３３】次に、作用を説明する。Next, the operation will be described.
【００３４】［アクチュエータ駆動電流算出処理］図３
は実施の形態１のレーンキープコントロールユニット１
５で行われるアクチュエータ駆動電流算出処理の流れを
示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明
する。[Actuator drive current calculation process] FIG.
Is the lane keep control unit 1 of the first embodiment.
Each step will be described below with reference to a flowchart showing the flow of the actuator drive current calculation processing performed in step 5.
【００３５】ステップ３０では、操舵角センサー１３に
よる操舵角データの取得と、カメラ＆画像処理装置１６
からの入力情報に基づいて、道路の曲率、車両の白線に
対する走行位置、白線に対するヨー角等の車両走行状態
データ取得を行う。In step 30, acquisition of steering angle data by the steering angle sensor 13 and the camera & image processing device 16
Based on the input information from, the vehicle travel state data such as the curvature of the road, the travel position of the vehicle with respect to the white line, and the yaw angle with respect to the white line are obtained.
【００３６】ステップ３１では、前記道路曲率データと
車両走行状態データを用いて目標走行軌道である車両の
目標横位置ｙｒを算出する。例えば、目標横位置ｙｒを
０に固定するとレーン中央を走行する目的でレーンキー
プ制御を行う。さらに、白線のつながりが不連続な場合
や局部的に曲がっているような場合にも車両の挙動がス
ムーズとなるように目標横位置ｙｒを補間する。[0036] At step 31, calculates the target lateral position y r of the vehicle as a target travel trajectory by using the road curvature data and the vehicle running state data. For example, performing lane-keeping control at the target lateral position y r is fixed to 0 traveling lane central purpose. Further, the target lateral position yr is interpolated so that the behavior of the vehicle is smooth even when the connection of the white lines is discontinuous or when the vehicle is locally bent.
【００３７】ステップ３２では、道路曲率データや車両
走行状態データや操舵角データを用いて、直線，曲線を
問わず、常にレーン中央に向かう方向に比例ＦＢ電流Ｉ
ｐ（＝−Ｋｐ・ｘ）を算出する。ここで、車両の横変位
だけに比例ＦＢゲインＫｐを乗じて比例ＦＢ電流Ｉｐを
算出しても良いし、車両の横変位，横速度，ヨーレー
ト，レーンに対するヨー角，操舵角速度等の推定値を算
出し、これを要素とする各ベクトルｘ１，ｘ２…に、各
推定値毎に設計した比例ＦＢゲインＫｐ１，Ｋｐ２…を
乗じた値の総和を比例フィードバック電流Ｉｐとして算
出しても良い。In step 32, using the road curvature data, the vehicle running state data and the steering angle data, the proportional FB current I is always directed to the center of the lane regardless of whether it is a straight line or a curve.
Calculate p (= −Kp · x). Here, the proportional FB current Ip may be calculated by multiplying only the lateral displacement of the vehicle by the proportional FB gain Kp, or the estimated values of the lateral displacement, the lateral speed, the yaw rate, the yaw angle with respect to the lane, the steering angular velocity, etc. of the vehicle may be calculated. May be calculated and the sum of the values obtained by multiplying each of the vectors x1, x2,... Having these elements by the proportional FB gains Kp1, Kp2,.
【００３８】ステップ３３では、１制御周期前の指令電
流Ｉrefが旋回加速度に応じて算出した指令電流制限値
Ｉlmt+，Ｉlmt-（図１０）と等しくなる飽和状態である
場合、さらに指令電流Ｉrefの飽和を進める方向への積
分を行わないための判断を行う。すなわち、指令電流Ｉ
refを減少させる方向（左操舵時の電流飽和時に車両が
目標軌道より左にある場合、右操舵時の電流飽和時に車
両が目標軌道より右にある場合）への積分演算のみを行
い、指令電流Ｉrefを増加させる方向（左操舵時の電流
飽和時に車両が目標軌道より右にある場合、右操舵時の
電流飽和時に車両が目標軌道より左にある場合）の積分
演算を行わずにその時の積分値を保持する。In step 33, if the command current Iref one control cycle earlier is in a saturated state equal to the command current limit values Ilmt +, Ilmt- (FIG. 10) calculated according to the turning acceleration, the command current Iref is further saturated. Is determined so as not to perform integration in the direction in which. That is, the command current I
Only the integral calculation is performed in the direction to decrease ref (when the vehicle is on the left of the target trajectory at the time of current saturation during left steering and when the vehicle is at the right of the target trajectory at the time of current saturation during right steering). Integral calculation in the direction of increasing Iref (when the vehicle is right of the target trajectory at the time of current saturation during left steering and when the vehicle is at the left of the target trajectory at the time of current saturation during right steering) without performing the integral calculation at that time Hold the value.
【００３９】ステップ３４では、目標軌道算出部１５ｃ
にて算出された目標横変位ｙｒの位置に車両を走行させ
るために、車両横変位ｙと目標横変位ｙｒとの差である
目標偏差ｙ−ｙｒを積分した積分値Ｓに積分ＦＢゲイン
Ｋｉを乗じて積分ＦＢ電流Ｉｉ（＝−Ｋｉ・Ｓ）を算出
する。In step 34, the target trajectory calculation unit 15c
To drive the vehicle to the position of the target lateral displacement y r calculated in the vehicle lateral displacement y and the target lateral displacement y target deviation which is the difference between r y-y r integration in integrating the integral value S FB The integrated FB current Ii (= −Ki · S) is calculated by multiplying the gain Ki.
【００４０】ステップ３５では、比例ＦＢ電流Ｉｐと積
分ＦＢ電流Ｉｉを加算して電流加算値Ｉｓを得る。In step 35, the proportional FB current Ip and the integrated FB current Ii are added to obtain a current addition value Is.
【００４１】ステップ３６では、電流加算値Ｉｓが指令
電流制限値Ｉlmt+（上限値）未満かどうかが判断され、
ステップ３７では、電流加算値Ｉｓが指令電流制限値Ｉ
lmt-（下限値）を超えているかどうかが判断され、ステ
ップ３６でＮＯと判断された場合には、ステップ３８へ
進み、指令電流制限値Ｉlmt+が指令電流Ｉrefとされ、
ステップ３６でＹＥＳと判断されステップ３７でＮＯと
判断された場合には、ステップ３９へ進み、指令電流制
限値Ｉlmt-が指令電流Ｉrefとされ、ステップ３６でＹ
ＥＳと判断されステップ３７でＹＥＳと判断された場合
には、ステップ４０へ進み、電流加算値Ｉｓが指令電流
Ｉrefとされる。つまり、旋回加速度に応じて算出され
た指令電流制限値Ｉlmt+，Ｉlmt-（図１０，図１３）に
より電流加算値Ｉｓの出力電流制限処理が行われる。In step 36, it is determined whether or not the current addition value Is is smaller than the command current limit value Ilmt + (upper limit value).
In step 37, the current addition value Is is equal to the command current limit value I.
lmt- (lower limit value) is determined, and if NO is determined in step 36, the process proceeds to step 38, where the command current limit value Ilmt + is set to the command current Iref.
If YES is determined in step 36 and NO is determined in step 37, the process proceeds to step 39, where the command current limit value Ilmt- is set to the command current Iref.
If it is determined to be ES and YES is determined in step 37, the process proceeds to step 40, where the current addition value Is is set as the command current Iref. That is, the output current limiting process of the current addition value Is is performed based on the command current limit values Ilmt +, Ilmt- (FIGS. 10 and 13) calculated according to the turning acceleration.
【００４２】ステップ４１では、ステップ３８またはス
テップ３９またはステップ４０で設定された指令電流Ｉ
refに応じて実アクチュエータ電流をフィードバックす
ることによりＰＷＭ（パルス変調）駆動回路へ入力する
デューティ比を得る。In step 41, the command current I set in step 38 or 39 or 40 is set.
By feeding back the actual actuator current according to ref, the duty ratio to be input to the PWM (pulse modulation) drive circuit is obtained.
【００４３】［アクチュエータ駆動電流算出作用］ま
ず、指令電流Ｉrefが飽和状態でない場合には、図３に
フローチャートにおいて、ステップ３０→ステップ３１
→ステップ３２→ステップ３３→ステップ３４→ステッ
プ３５→ステップ３６→ステップ３７→ステップ４０へ
と進む流れとなり、ステップ４０では、比例ＦＢ電流Ｉ
ｐと積分ＦＢ電流Ｉｉを加算して得られた電流加算値Ｉ
ｓが指令電流Ｉrefとされる。[Actuator drive current calculation operation] First, when the command current Iref is not in a saturated state, the flow chart shown in FIG.
→ Step 32 → Step 33 → Step 34 → Step 35 → Step 36 → Step 37 → Step 40. In Step 40, the proportional FB current I
p and the integrated FB current Ii, the current addition value I obtained
s is the command current Iref.
【００４４】一方、指令電流Ｉrefが指令電流制限値Ｉl
mt+，Ｉlmt-と等しくなる飽和状態である場合には、図
３にフローチャートにおいて、ステップ３０→ステップ
３１→ステップ３２→ステップ３３へと進む流れとな
り、ステップ３３において、指令電流Ｉrefを減少させ
るとの判断時にのみステップ３４へ進んで積分演算を行
い、指令電流Ｉrefを増加させるとの判断時にはステッ
プ３５へ進んで積分演算を行わず、その時の積分値が保
持される。すなわち、図４に示すように、右操舵時に電
流飽和した場合、さらに右側へ操舵トルクを増加させる
方向への積分演算は行わず、また、左操舵時に電流飽和
した場合、さらに左側へ操舵トルクを増加させる方向へ
の積分演算は行わない。On the other hand, the command current Iref is equal to the command current limit value Il.
In the case of a saturated state that is equal to mt +, Ilmt-, in the flowchart of FIG. 3, the flow proceeds to step 30 → step 31 → step 32 → step 33, and in step 33, the command current Iref is reduced. Only at the time of judgment, the process proceeds to step 34, where the integral operation is performed. When it is judged that the command current Iref is to be increased, the process proceeds to step 35, at which the integral operation is not performed, and the integrated value at that time is held. That is, as shown in FIG. 4, when the current is saturated at the time of right steering, the integral calculation in the direction of increasing the steering torque to the right is not performed. When the current is saturated at the time of left steering, the steering torque is further shifted to the left. No integration operation is performed in the increasing direction.
【００４５】そして、ステップ３５からステップ３６→
ステップ３８、もしくは、ステップ３６→ステップ３７
→ステップ３９へと進む流れとなり、ステップ３８では
指令電流Ｉrefが指令電流制限値Ｉlmt+とされ、ステッ
プ３９では指令電流Ｉrefが指令電流制限値Ｉlmt-とさ
れる出力電流制限が行われる。Then, from step 35 to step 36 →
Step 38 or Step 36 → Step 37
→ The flow proceeds to step 39. In step 38, the command current Iref is set to the command current limit value Ilmt +. In step 39, the command current Iref is set to the command current limit value Ilmt-.
【００４６】［飽和時の積分停止判断作用］図５の
（ａ）に示すように、ドライバーの操舵等の影響により
車両が０．５ｍ左へ変位した状態が時間ｔ０から時間ｔ
１までしばらく続くような典型的な例に基づいて、飽和
時の積分停止判断作用について説明する。[Operation of Judgment of Integration Stop at Saturation] As shown in FIG. 5A, the state in which the vehicle is displaced to the left by 0.5 m due to the influence of the driver's steering or the like is from time t0 to time t.
Based on a typical example that lasts for a while until 1, the operation of determining whether or not to stop integration at the time of saturation will be described.
【００４７】まず、積分停止判断を行わない場合には、
図５の（ｂ−１）に示すように、車両に横変位が発生す
ると、指令電流Ｉrefが指令電流制限値Ｉlmt+，Ｉlmt-
に達しない不飽和状態における積分ＦＢ電流Ｉｉは、予
め設定された積分リミット値まで増加し続け、その結
果、操舵アクチュエータへの指令電流Ｉrefも増加し続
ける（領域）。その後、指令電流Ｉrefが飽和して
も、予め設定された積分リミット値まで増加させる方向
の積分演算が行われるため（領域）、車両の横変位が
減少を始め、比例ＦＢ電流Ｉｐが減少しても、しばらく
の間は指令電流Ｉrefの飽和状態が維持される（領域
）。なお、積分リミット値とは、積分演算の特性から
ＣＰＵ内の変数のオーバフローを防止するために必要な
積分値の上限値ことを表していて、図５では予め設定し
た積分リミット値に達していないため図示していない。First, when the integration stop judgment is not made,
As shown in (b-1) of FIG. 5, when a lateral displacement occurs in the vehicle, the command current Iref is changed to the command current limit values Ilmt +, Ilmt-.
, The integrated FB current Ii in the unsaturated state that does not reach the maximum value continues to increase to a preset integration limit value, and as a result, the command current Iref to the steering actuator also continues to increase (region). After that, even if the command current Iref is saturated, the integral operation in the direction of increasing to the preset integral limit value is performed (region), so that the lateral displacement of the vehicle starts to decrease, and the proportional FB current Ip decreases. However, the saturated state of the command current Iref is maintained for a while (region). Note that the integral limit value indicates an upper limit value of an integral value necessary for preventing a variable in the CPU from overflowing from characteristics of the integral operation, and does not reach a preset integral limit value in FIG. Therefore, it is not shown.
【００４８】このため、出力する電流制限による最大操
舵トルクとドライバーの操舵トルクがほぼ同じ値のシス
テムにおいては、一旦、指令電流の飽和が発生すると過
剰な横変位積分値が蓄積し、レーン中央または目標軌道
に沿った走行状態に戻ってもしばらくは余分な操舵トル
クが発生するため、車両が蛇行し易い。また、このよう
な蛇行を防止するために、積分ＦＢゲインや予め設定す
る積分リミット値を小さく設定した場合には、積分ＦＢ
電流そのものが小さくなるため、オフセット走行が残る
恐れがある。Therefore, in a system in which the maximum steering torque due to the output current limitation and the steering torque of the driver are almost the same, once the saturation of the command current occurs, an excessive integral value of the lateral displacement is accumulated, and the center of the lane or Even if the vehicle returns to the running state along the target track, extra steering torque is generated for a while, so that the vehicle is likely to meander. In order to prevent such meandering, when the integral FB gain or the preset integral limit value is set small, the integral FB gain
Since the current itself becomes small, there is a possibility that offset running remains.
【００４９】これに対し、実施の形態１のように積分停
止判断を行う場合には、図５の（ｂ−２）に示すよう
に、指令電流Ｉrefが図１０に示すような指令電流制限
値Ｉlmt+，Ｉlmt-で飽和している間は、指令電流Ｉref
を減少させる方向へのみ積分演算を行い、指令電流Ｉre
fを増加させる方向へは積分演算を行わずに積分値Ｓを
保持することにより、積分ＦＢ電流Ｉｉの余分な増加を
抑えることができるので（領域）、車両の横変位が減
少を始めて比例ＦＢ電流Ｉｐが減少した場合には、速や
かにアシストアクチュエータ７への指令電流Ｉrefを減
少させることができ（領域）、早期に指令電流Ｉref
の飽和状態から解放される。On the other hand, when the integration stop is determined as in the first embodiment, as shown in FIG. 5B-2, the command current Iref is set to the command current limit value as shown in FIG. While the current is saturated at Ilmt + and Ilmt-, the command current Iref
Is calculated only in the direction to reduce the
By maintaining the integral value S without performing the integral operation in the direction of increasing f, an excessive increase in the integral FB current Ii can be suppressed (region), and the lateral displacement of the vehicle starts decreasing and the proportional FB starts to decrease. When the current Ip decreases, the command current Iref to the assist actuator 7 can be reduced immediately (region), and the command current Iref is early.
From saturation.
【００５０】次に、効果を説明する。Next, the effects will be described.
【００５１】実施の形態１のレーンキープアシスト制御
装置にあっては、指令電流制限部１５ｉからの指令電流
Ｉrefが図１０に示すような指令電流制限値Ｉlmt+，Ｉl
mt-と等しくなる飽和状態である場合、積分ＦＢ部１５
ｇにて指令電流Ｉrefを減少させる方向への積分演算の
みを行い、指令電流Ｉrefを増加させるような積分演算
を行わずにその時の積分値Ｓを保持する積分演算停止判
断部１５ｊを設けたため、積分値の蓄積による過剰な操
舵トルクの発生を抑えることにより、指令電流飽和回復
後の車両挙動を安定させ、直進性の向上を図ることがで
きる。In the lane keep assist control device of the first embodiment, the command current Iref from the command current limiter 15i is changed to the command current limit values Ilmt +, Il as shown in FIG.
In the case of a saturated state equal to mt-, the integral FB unit 15
g, only the integral calculation in the direction of decreasing the command current Iref is performed, and the integral computation stop determination unit 15j that holds the integral value S at that time without performing the integral computation to increase the command current Iref is provided. By suppressing the generation of the excessive steering torque due to the accumulation of the integral value, the vehicle behavior after the recovery from the command current saturation can be stabilized, and the straightness can be improved.
【００５２】（実施の形態２）まず、構成を説明する
と、図６は実施の形態２におけるレーンキープアシスト
制御装置の制御系を示すブロック図であり、レーンキー
プコントロールユニット１５には、実施の形態１の積分
演算停止判断部１５ｊに代え、積分リミット値算出部１
５ｋ（積分リミット値算出手段）が設けられている。
尚、他の構成は図２に示す実施の形態１と同様であるの
で説明を省略する。(Embodiment 2) First, the configuration will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a control system of a lane keep assist control device according to Embodiment 2; 1 instead of the integral calculation stop judging unit 15j.
5k (integral limit value calculating means) is provided.
Note that the other configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
【００５３】前記積分リミット値算出部１５ｋは、指令
電流制限部１５ｉからの指令電流Ｉrefが図１０に示す
ような指令電流制限値Ｉlmt+，Ｉlmt-と等しくなる飽和
状態であると判断され、且つ、時間と共に指令電流制限
値Ｉlmt+，Ｉlmt-が減少（例えば、図１０の様な電流制
限を行うことにより、ドライバーの操舵による旋回加速
度の増加と共に指令電流制限値Ｉlmt+，Ｉlmt-が減少す
る場合）していく場合、 Ｓｒ＝｜（Ｉref−Ｉｐ）／Ｋｉ｜ （Ｉｐ：比例ＦＢ電流、Ｋｉ：積分ＦＢゲイン）とする
積分リミット値Ｓｒを算出し、求めた積分リミット値Ｓ
ｒで積分値Ｓをリセットする。The integral limit value calculating section 15k determines that the command current Iref from the command current limiting section 15i is in a saturated state where the command current Iref is equal to the command current limit values Ilmt + and Ilmt- as shown in FIG. The command current limit values Ilmt + and Ilmt- decrease with time (for example, when the current limit as shown in FIG. 10 is performed, the command current limit values Ilmt + and Ilmt- decrease with an increase in turning acceleration due to driver steering). In this case, the integral limit value Sr is calculated as Sr = | (Iref−Ip) / Ki | (Ip: proportional FB current, Ki: integral FB gain), and the obtained integral limit value S
The integral value S is reset by r.
【００５４】次に、作用を説明する。Next, the operation will be described.
【００５５】［アクチュエータ駆動電流算出処理］図７
は実施の形態２のレーンキープコントロールユニット１
５で行われるアクチュエータ駆動電流算出処理の流れを
示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明
する。なお、ステップ７０，７１，７２，７４，７５，
７６，７７，７８，７９，８０，８１は、図３のステッ
プ３０，３１，３２，３４，３５，３６，３７，３８，
３９，４０，４１と同じであるので説明を省略する。[Actuator drive current calculation process] FIG.
Is the lane keep control unit 1 of the second embodiment.
Each step will be described below with reference to a flowchart showing the flow of the actuator drive current calculation processing performed in step 5. Steps 70, 71, 72, 74, 75,
76, 77, 78, 79, 80, 81 correspond to steps 30, 31, 32, 34, 35, 36, 37, 38,
Since they are the same as 39, 40 and 41, the description is omitted.
【００５６】ステップ８２では、ステップ７８におい
て、指令電流Ｉrefが図１０で示す指令電流制限値Ｉlmt
+により制限された飽和状態である場合、上記式により
積分リミット値Ｓｒ（≧０）を算出し、この求めた積分
リミット値Ｓｒで積分値Ｓをリセットする積分リセット
処理が行われる。In step 82, in step 78, the command current Iref is changed to the command current limit value Ilmt shown in FIG.
In the case of the saturated state limited by +, the integral reset value Sr (≧ 0) is calculated by the above equation, and the integral reset process for resetting the integral value S with the obtained integral limit value Sr is performed.
【００５７】ステップ８３では、ステップ７９におい
て、指令電流Ｉrefが図１０で示す指令電流制限値Ｉlmt
-により制限された飽和状態である場合、上記式により
積分リミット値Ｓｒ（≦０）を算出し、この求めた積分
リミット値Ｓｒで積分値Ｓをリセットする積分リセット
処理が行われる。In step 83, in step 79, the command current Iref is set to the command current limit value Ilmt shown in FIG.
In the case of the saturated state limited by-, the integral limit value Sr (≦ 0) is calculated by the above equation, and the integral reset process for resetting the integral value S with the obtained integral limit value Sr is performed.
【００５８】［飽和時の積分値リセット作用］｜（Ｉre
f−Ｉｐ）／Ｋｉ｜により算出される積分リミット値Ｓ
ｒは、比例ＦＢ電流Ｉｐと積分ＦＢ電流Ｉｉの和が、電
流制限後のアシストアクチュエータ７への指令電流Ｉre
fに一致するようにして求めた積分値である。[Integral Value Reset Function at Saturation] | (Ire
f−Ip) / Ki |
r is the sum of the proportional FB current Ip and the integrated FB current Ii is the command current Ire to the assist actuator 7 after the current limitation.
This is the integral value found to match f.
【００５９】したがって、指令電流Ｉrefの飽和中にお
いて、時間と共に電流制限値が減少する場合（例えば、
図１０のような電流制限を行うことにより、ドライバー
の操舵による旋回加速度の増加と共に電流制限値Ｉlmt
+，Ｉlmt-が減少する場合）、電流制限値Ｉlmt+，Ｉlmt
-の減少に比例して積分値Ｓも減少し、電流制限値Ｉlmt
+，Ｉlmt-の回復後は直ちに指令電流Ｉrefの飽和が解消
され、過剰な積分値Ｓが発生しなくなるため、車両の挙
動が安定し、蛇行の防止に効果がある。Therefore, when the current limit value decreases with time during the saturation of the command current Iref (for example,
By performing the current limiting as shown in FIG. 10, the current limiting value Ilmt is increased with the increase of the turning acceleration due to the driver's steering.
+, Ilmt- decreases), current limit values Ilmt +, Ilmt
The integral value S also decreases in proportion to the decrease of-, and the current limit value Ilmt
Immediately after the recovery of +, Ilmt-, the saturation of the command current Iref is eliminated, and no excessive integral value S is generated. Therefore, the behavior of the vehicle is stabilized, and the meandering is effectively prevented.
【００６０】同様に、指令電流Ｉrefの飽和中におい
て、白線情報を用いて検出または推定された車両の横位
置，横速度，ヨーレート，レーンに対するヨー角，操舵
角，操舵角速度等が増加することで比例ＦＢ電流Ｉｐが
増加する場合、比例ＦＢ電流Ｉｐの増加に比例して積分
値Ｓが減少し、比例ＦＢ電流Ｉｐの回復後は直ちに指令
電流Ｉrefの飽和が解消され、過剰な積分値Ｓが発生し
なくなるため、車両の挙動が安定し、蛇行の防止に効果
がある。Similarly, during the saturation of the command current Iref, the lateral position, the lateral speed, the yaw rate, the yaw angle with respect to the lane, the steering angle, the steering angular velocity, etc. of the vehicle detected or estimated using the white line information are increased. When the proportional FB current Ip increases, the integral value S decreases in proportion to the increase of the proportional FB current Ip. After the recovery of the proportional FB current Ip, the saturation of the command current Iref is immediately eliminated, and the excessive integral value S is reduced. Since it does not occur, the behavior of the vehicle is stabilized, which is effective in preventing meandering.
【００６１】次に、効果を説明する。Next, the effects will be described.
【００６２】実施の形態２のレーンキープアシスト制御
装置にあっては、指令電流制限部１５ｉからの指令電流
Ｉrefが図１０に示すような指令電流制限値Ｉlmt+，Ｉl
mt-と等しくなる飽和状態であると判断され、且つ、時
間と共に指令電流制限値Ｉlmt+，Ｉlmt-が減少していく
場合、｜（Ｉref−Ｉｐ）／Ｋｉ｜の式により積分リミ
ット値Ｓｒを算出し、求めた積分リミット値Ｓｒで積分
値Ｓをリセットする積分リミット値算出部１５ｋを設け
たため、電流制限値Ｉlmt+，Ｉlmt-や比例ＦＢ電流Ｉｐ
の回復後は直ちに指令電流Ｉrefの飽和が解消されると
共に、積分値Ｓの蓄積による過剰な操舵トルクの発生を
抑えることにより、指令電流飽和回復後の車両挙動を安
定させ、直進性の向上を図ることができる。In the lane keep assist control device of the second embodiment, the command current Iref from the command current limiter 15i is changed to the command current limit values Ilmt +, Ilm as shown in FIG.
If it is determined that the saturation state is equal to mt- and the command current limit values Ilmt + and Ilmt- decrease with time, the integral limit value Sr is calculated by the equation | (Iref-Ip) / Ki |. Since the integral limit value calculating unit 15k for resetting the integral value S with the obtained integral limit value Sr is provided, the current limit values Ilmt + and Ilmt- and the proportional FB current Ip
Immediately after the recovery of the command current, the saturation of the command current Iref is eliminated, and the occurrence of excessive steering torque due to the accumulation of the integral value S is suppressed, thereby stabilizing the vehicle behavior after the recovery of the command current saturation and improving the straightness. Can be planned.
【００６３】（実施の形態３）この実施の形態３の制御
系には、実施形態１の積分演算停止判断部１５ｊと実施
の形態２の積分リミット値算出部１５ｋとを共に備え、
且つ、図８に示すように、車両横位置ｙと道路曲率に基
づく旋回半径Ｒの相対関係が、車両がレーン中央から離
れてゆく関係の時には積分演算停止判断部１５ｊによる
積分値Ｓの保持を選択し、また、車両横位置ｙと道路曲
率に基づく旋回半径Ｒの相対関係が、車両がレーン中央
に寄ってゆく関係の時には積分リミット値算出部１５ｋ
による積分値Ｓのリセットを選択し、車両横位置ｙがレ
ーン中央にある時には旋回半径Ｒの方向及び大きさにか
かわらず積分クリア（０リセット）を選択するというよ
うに、積分値Ｓの蓄積を抑える処理が切り換えられる図
外の積分値抑制切換部（積分値抑制切換手段）を設けた
例である。(Embodiment 3) The control system of Embodiment 3 includes both the integral operation stop judging section 15j of Embodiment 1 and the integral limit value calculating section 15k of Embodiment 2.
In addition, as shown in FIG. 8, when the relative relationship between the vehicle lateral position y and the turning radius R based on the road curvature is such that the vehicle moves away from the center of the lane, the integral calculation stop determination unit 15j holds the integral value S. In addition, when the relative relationship between the vehicle lateral position y and the turning radius R based on the road curvature is such that the vehicle is closer to the center of the lane, the integral limit value calculator 15k is selected.
Is selected, and when the vehicle lateral position y is at the center of the lane, the integral clear (0 reset) is selected regardless of the direction and size of the turning radius R. This is an example in which an integral value suppression switching unit (integral value suppression switching unit) (not shown) that switches the suppression process is provided.
【００６４】次に、作用を説明する。Next, the operation will be described.
【００６５】積分値抑制切換部で選択される積分値Ｓの
保持は、積分ＦＢ電流Ｉｉが過大になる傾向があり、ま
た、積分値抑制切換部で選択される積分値Ｓのリセット
は、積分値Ｓの減少により積分ＦＢ電流Ｉｉが不足する
傾向がある。Holding of the integral value S selected by the integral value suppression switching section tends to cause the integral FB current Ii to become excessively large, and resetting of the integral value S selected by the integral value suppression switching section As the value S decreases, the integrated FB current Ii tends to be insufficient.
【００６６】そこで、例えば、右カーブを走行中に車両
が道路右側に寄っている場合、車両が直進しても、次第
にレーン中央に近づいていくため、積分値Ｓのリセット
を行うことにより、安定した車両挙動が確保される。な
お、左カーブを走行中に車両が道路左側に寄っている場
合も同様である。Therefore, for example, when the vehicle is approaching the right side of the road while traveling on a right curve, the vehicle gradually approaches the center of the lane even if the vehicle goes straight ahead. Vehicle behavior is ensured. The same applies to the case where the vehicle is leaning to the left side of the road while traveling on the left curve.
【００６７】また、例えば、右カーブを走行中に車両が
道路左側に寄っている場合、車両が直進した場合には、
次第にレーン中央から離れてゆくため、積分値Ｓの保持
を行うことにより、レーン追従性が確保される。なお、
左カーブを走行中に車両が道路右側に寄っている場合も
同様である。Further, for example, when the vehicle is leaning on the left side of the road while traveling on the right curve, and when the vehicle goes straight,
Since the vehicle gradually moves away from the center of the lane, the lane following property is secured by holding the integral value S. In addition,
The same applies when the vehicle is leaning to the right side of the road while traveling on the left curve.
【００６８】このように、車両横位置ｙと旋回半径Ｒ
（または道路曲率）の相対関係によって、車両がレーン
中央から離れてゆく関係の時には積分値Ｓの保持を選択
し、車両がレーン中央に寄ってゆく関係の時には積分値
Ｓのリセットを選択することで、指令電流Ｉrefの飽和
が解消した後の積分ＦＢ電流Ｉｉを適切な値にすること
ができる。As described above, the vehicle lateral position y and the turning radius R
Depending on the relative relationship (or road curvature), select to retain the integral S when the vehicle moves away from the center of the lane, and select to reset the integral S when the vehicle moves toward the center of the lane. Thus, the integrated FB current Ii after the saturation of the command current Iref is eliminated can be set to an appropriate value.
【００６９】次に、効果を説明する。Next, the effects will be described.
【００７０】実施の形態３のレーンキープアシスト制御
装置にあっては、車両横位置ｙと旋回半径Ｒの相対関係
が、車両がレーン中央から離れてゆく関係の時には積分
演算停止判断部１５ｊによる積分値Ｓの保持を選択し、
また、車両横位置ｙと旋回半径Ｒの相対関係が、車両が
レーン中央に寄ってゆく関係の時には積分リミット値算
出部１５ｋによる積分値Ｓのリセットを選択するという
ように、積分値Ｓの蓄積を抑える処理を切り換える積分
値抑制切換部を設けたため、様々な旋回走行状況に対応
し、安定した車両挙動とレーン追従性を常に両立させる
ことができる。In the lane keep assist control device of the third embodiment, when the relative relationship between the vehicle lateral position y and the turning radius R is such that the vehicle moves away from the center of the lane, the integration by the integration calculation stop determination unit 15j is performed. Choose to keep the value S,
In addition, when the relative relationship between the vehicle lateral position y and the turning radius R is such that the vehicle moves toward the center of the lane, accumulation of the integral value S is selected, such as selecting to reset the integral value S by the integral limit value calculating unit 15k. Since the integral value suppression switching unit for switching the process for suppressing the vehicle is provided, it is possible to always cope with a stable vehicle behavior and lane following performance in response to various turning traveling situations.
【００７１】（他の実施の形態）本発明を実施の形態
１，２，３により説明してきたが、具体的な構成につい
ては、この実施の形態１，２，３に限定されるものでは
ない。(Other Embodiments) The present invention has been described with reference to the first, second, and third embodiments. However, the specific configuration is not limited to the first, second, and third embodiments. .
【００７２】例えば、実施の形態１，２，３では、図１
０に示す電流制限マップを用いてドライバーの任意な操
舵介入を可能にする出力電流制限を行う例を示したが、
指令電流制限値（上限値及び下限値）を一定値により設
定したものにも適用することができる。For example, in Embodiments 1, 2, and 3,
Although an example of performing the output current limit enabling the driver to perform arbitrary steering intervention using the current limit map shown in FIG.
The present invention can be applied to a case where the command current limit value (upper limit value and lower limit value) is set to a fixed value.
【図１】実施の形態１のレーンキープアシスト制御装置
が適用された自動車用ステアリング系を示す全体システ
ム図である。FIG. 1 is an overall system diagram showing an automobile steering system to which a lane keeping assist control device according to a first embodiment is applied.
【図２】実施の形態１のレーンキープアシスト制御装置
における制御系を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a control system in the lane keeping assist control device of the first embodiment.
【図３】実施の形態１におけるレーンキープコントロー
ルユニットで行われるアクチュエータ駆動電流算出処理
の流れを示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating a flow of an actuator drive current calculation process performed by a lane keep control unit according to the first embodiment.
【図４】実施の形態１における積分演算停止判断の説明
図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an integration calculation stop determination in the first embodiment.
【図５】車両横変位が生じた場合、積分停止判断を行わ
ない従来の電流特性と、積分停止判断を行う実施の形態
１における電流特性を示す比較特性図である。FIG. 5 is a comparison characteristic diagram showing a conventional current characteristic in which integration stop determination is not performed when a vehicle lateral displacement occurs, and a current characteristic in the first embodiment in which integration stop determination is performed.
【図６】実施の形態２のレーンキープアシスト制御装置
における制御系を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a control system in a lane keeping assist control device according to a second embodiment.
【図７】実施の形態２におけるレーンキープコントロー
ルユニットで行われるアクチュエータ駆動電流算出処理
の流れを示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating a flow of an actuator drive current calculation process performed by a lane keep control unit according to the second embodiment.
【図８】実施の形態３での積分値抑制切換部で電流飽和
時に車両横位置と旋回半径の相対関係に基づく積分保
持，積分リセット，積分クリアの選択マップを示す図で
ある。FIG. 8 is a diagram showing a selection map of integration holding, integration reset, and integration clear based on a relative relationship between a vehicle lateral position and a turning radius at the time of current saturation in an integration value suppression switching unit according to the third embodiment.
【図９】従来のレーンキープアシスト制御装置における
制御系を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a control system in a conventional lane keep assist control device.
【図１０】レーンキープアシスト時の電流制限マップを
示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a current limit map during lane keeping assist.
【図１１】スラローム走行時の車両旋回加速度−操舵ト
ルク特性図である。FIG. 11 is a characteristic diagram of vehicle turning acceleration-steering torque during slalom traveling.
【図１２】電流制限値が一定値の場合の操舵介入トルク
特性図である。FIG. 12 is a steering intervention torque characteristic diagram when a current limit value is a constant value.
【図１３】本システムの電流制限時の操舵介入トルク特
性図である。FIG. 13 is a characteristic diagram of steering intervention torque during current limitation in the present system.
１ ステアリングコラム ２ コラムシャフト ３ ステアリングホイール ４，５ 左右の車輪 ６ 油圧パワーステアリング機構 ７ アシストアクチュエータ（操舵アクチュエータ） ８ モーター ９ 電磁クラッチ １０ 駆動歯車 １１ 被駆動歯車 １３ 操舵角センサー １４ エンコーダー １５ レーンキープコントロールユニット １６ カメラ＆画像処理装置 Reference Signs List 1 steering column 2 column shaft 3 steering wheel 4, 5 left and right wheels 6 hydraulic power steering mechanism 7 assist actuator (steering actuator) 8 motor 9 electromagnetic clutch 10 drive gear 11 driven gear 13 steering angle sensor 14 encoder 15 lane keep control unit 16 Camera & image processing device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 137:00 Ｂ６２Ｄ 137:00 (72)発明者 定野 温 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC20 DA03 DA09 DA15 DA27 DA28 DA32 DA33 DA84 DA88 DB01 DB02 DB03 DB09 DB10 DB11 DC01 DC02 DC31 DD01 DD02 DE02 DE09 EA01 EC23 GG01 3D033 DC01 5H180 AA01 CC04 CC24 LL01 LL02 LL09 LL15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) B62D 137: 00 B62D 137: 00 (72) Inventor Atsushi Sadano 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Nissan Motor In-house F term (reference) 3D032 CC20 DA03 DA09 DA15 DA27 DA28 DA32 DA33 DA84 DA88 DB01 DB02 DB03 DB09 DB10 DB11 DC01 DC02 DC31 DD01 DD02 DE02 DE09 EA01 EC23 GG01 3D033 DC01 5H180 AA01 CC04 CC24 LL01 LL02 LL09 LL15
Claims (3)
道路曲率に応じた車両の目標横位置を算出する目標軌道
算出手段と、 白線情報を用いて検出または推定された車両の横位置，
横速度，ヨーレート，レーンに対するヨー角，操舵角，
操舵角速度等を要素とするベクトルに比例フィードバッ
クゲインを乗じた比例フィードバック電流を演算する比
例フィードバック部と、 検出された車両横変位と目標軌道算出手段からの目標横
変位との目標偏差の積分値に所定の積分フィードバック
ゲインを乗じた積分フィードバック電流を演算する積分
フィードバック部と、 前記比例フィードバック電流と積分フィードバック電流
を加算する電流加算手段と、 予め設定された指令電流制限値、もしくは、旋回加速度
等に応じて算出された指令電流制限値により前記電流加
算値の出力電流制限を行うことにより操舵アクチュエー
タへの指令電流を得る指令電流制限手段と、 を備えたレーンキープアシスト制御装置において、 前記指令電流制限手段からの指令電流が指令電流制限値
と等しくなる飽和状態である場合、積分フィードバック
部にて指令電流を減少させる方向への積分演算のみを行
い、指令電流を増加させるような積分演算を行わずにそ
の時の積分値を保持する積分演算停止判断手段を設けた
ことを特徴とするレーンキープアシスト制御装置。1. A target trajectory calculating means for calculating a target lateral position of a vehicle in accordance with a road curvature detected or estimated using white line information, and a lateral position of the vehicle detected or estimated using white line information.
Lateral speed, yaw rate, yaw angle to lane, steering angle,
A proportional feedback section that calculates a proportional feedback current obtained by multiplying a vector having a steering angular velocity or the like by a proportional feedback gain; and a proportional feedback unit that calculates a target deviation between a detected vehicle lateral displacement and a target lateral displacement from a target trajectory calculating unit. An integral feedback unit that calculates an integral feedback current multiplied by a predetermined integral feedback gain; a current adding unit that adds the proportional feedback current and the integral feedback current; and a preset command current limit value, a turning acceleration, or the like. Command current limiting means for obtaining a command current to the steering actuator by limiting the output current of the current addition value with the command current limit value calculated accordingly. Command current from means is equal to command current limit In the case of a saturated state, the integral feedback section performs only integral operation in the direction to decrease the command current, and does not perform integral operation to increase the command current, but retains the integral value at that time. A lane keeping assist control device characterized by comprising means.
道路曲率に応じた車両の目標横位置を算出する目標軌道
算出手段と、 白線情報を用いて検出または推定された車両の横位置，
横速度，ヨーレート，レーンに対するヨー角，操舵角，
操舵角速度等を要素とするベクトルに比例フィードバッ
クゲインを乗じた比例フィードバック電流を演算する比
例フィードバック部と、 検出された車両横変位と目標軌道算出手段からの目標横
変位との目標偏差の積分値に所定の積分フィードバック
ゲインを乗じた積分フィードバック電流を演算する積分
フィードバック部と、 前記比例フィードバック電流と積分フィードバック電流
を加算する電流加算手段と、 予め設定された指令電流制限値、もしくは、旋回加速度
等に応じて算出された指令電流制限値により前記電流加
算値の出力電流制限を行うことにより操舵アクチュエー
タへの指令電流を得る指令電流制限手段と、 を備えたレーンキープアシスト制御装置において、 前記指令電流制限手段からの指令電流が指令電流制限値
と等しくなる飽和状態であると判断され、且つ、時間と
共に指令電流制限値が減少してゆく場合、指令電流と比
例フィードバック電流との差に応じた積分リミット値を
算出し、積分フィードバック部の積分値をリセットする
積分リミット値算出手段を設けたことを特徴とするレー
ンキープアシスト制御装置。2. A target trajectory calculating means for calculating a target lateral position of a vehicle according to a road curvature detected or estimated using white line information, a target trajectory calculating means for detecting a lateral position of the vehicle detected or estimated using white line information,
Lateral speed, yaw rate, yaw angle to lane, steering angle,
A proportional feedback section that calculates a proportional feedback current obtained by multiplying a vector having a steering angular velocity or the like by a proportional feedback gain; and a proportional feedback unit that calculates a target deviation between a detected vehicle lateral displacement and a target lateral displacement from a target trajectory calculating unit. An integral feedback unit that calculates an integral feedback current multiplied by a predetermined integral feedback gain; a current adding unit that adds the proportional feedback current and the integral feedback current; and a preset command current limit value, a turning acceleration, or the like. Command current limiting means for obtaining a command current to the steering actuator by limiting the output current of the current addition value with the command current limit value calculated accordingly. Command current from means is equal to command current limit If the command current limit value is determined to be saturated with time and the command current limit value decreases with time, an integral limit value corresponding to the difference between the command current and the proportional feedback current is calculated, and the integral value of the integral feedback unit is calculated. A lane keeping assist control device comprising an integral limit value calculating means for resetting.
道路曲率に応じた車両の目標横位置を算出する目標軌道
算出手段と、 白線情報を用いて検出または推定された車両の横位置，
横速度，ヨーレート，レーンに対するヨー角，操舵角，
操舵角速度等を要素とするベクトルに比例フィードバッ
クゲインを乗じた比例フィードバック電流を演算する比
例フィードバック部と、 検出された車両横変位と目標軌道算出手段からの目標横
変位との目標偏差の積分値に所定の積分フィードバック
ゲインを乗じた積分フィードバック電流を演算する積分
フィードバック部と、 前記比例フィードバック電流と積分フィードバック電流
を加算する電流加算手段と、 予め設定された指令電流制限値、もしくは、旋回加速度
等に応じて算出された指令電流制限値により前記電流加
算値の出力電流制限を行うことにより操舵アクチュエー
タへの指令電流を得る指令電流制限手段と、 を備えたレーンキープアシスト制御装置において、 前記積分フィードバック部にて指令電流を減少させる方
向への積分演算のみを行い、指令電流を増加させるよう
な積分演算を行わずにその時の積分値を保持する積分演
算停止判断手段と、指令電流と比例フィードバック電流
との差に応じた積分リミット値を算出し、積分フィード
バック部の積分値をリセットする積分リミット値算出手
段を共に設け、 指令電流制限手段からの指令電流が指令電流制限値と等
しくなる飽和状態である場合、白線情報により検出また
は推定される車両横位置と道路曲率の相対関係が、車両
がレーン中央から離れてゆく関係の時には前記積分値の
保持を選択し、車両がレーン中央に寄ってゆく関係の時
には前記積分値のリセットを選択するというように、積
分値の蓄積を抑える処理を切り換える積分値抑制切換手
段を設けたことを特徴とするレーンキープアシスト制御
装置。3. A target trajectory calculating means for calculating a target lateral position of a vehicle in accordance with a road curvature detected or estimated using white line information, and a lateral position of the vehicle detected or estimated using white line information.
Lateral speed, yaw rate, yaw angle to lane, steering angle,
A proportional feedback section that calculates a proportional feedback current obtained by multiplying a vector having a steering angular velocity or the like by a proportional feedback gain; and a proportional feedback unit that calculates a target deviation between a detected vehicle lateral displacement and a target lateral displacement from a target trajectory calculating unit. An integral feedback unit that calculates an integral feedback current multiplied by a predetermined integral feedback gain; a current adding unit that adds the proportional feedback current and the integral feedback current; and a preset command current limit value, a turning acceleration, or the like. Command current limiting means for obtaining a command current to the steering actuator by performing an output current limit of the current addition value based on the command current limit value calculated in accordance therewith; a lane keep assist control device comprising: In the direction to decrease the command current An integral operation stop judging means for performing only the operation and retaining the integrated value at that time without performing an integral operation for increasing the command current, and calculating an integral limit value corresponding to a difference between the command current and the proportional feedback current. A vehicle which is provided with integral limit value calculating means for resetting the integral value of the integral feedback unit, and which is detected or estimated based on white line information when the command current from the command current limiting means is in a saturated state in which the command current is equal to the command current limit value. When the relative relationship between the lateral position and the curvature of the road is such that the vehicle moves away from the center of the lane, the retention of the integral value is selected, and when the vehicle moves toward the center of the lane, the reset of the integral value is selected. As described above, the lane keeping assist control device is provided with the integral value suppression switching means for switching the processing for suppressing the accumulation of the integral value.
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