JP2006027532A - 車両のレーン走行支援装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 操舵制御手段(電動パワーステアリングシステム)と、走行レーン検出手段(カメラ等)を備え、その検出結果と車両の操舵状態及び走行状態に応じて、修正操舵を行ない車両の走行レーン内の走行を支援する。特に、車両状態量演算手段の演算結果及び状態検出手段の検出結果に基づいて演算した第1の道路曲率と、ナビゲーション装置NAVが検出した車両の進行方向の所定距離分の位置座標に基づいて演算した第2の道路曲率に基づき、車両進行方向の道路曲率を推定し、この道路曲率並びに車両の操舵状態及び走行状態に基づき目標状態量を設定する。
【選択図】 図3
Description
dXe/dt=A・Xe+B・U+Rl・L・(X−Xe)
A=[a11 a12 a13 a14 ; a21 a22 a23 a24 ; a31 a32 a33 a34 ; a41 a42 a43 a44]
B=[b11 b12 ; b21 b22 ; b31 b32 ; b41 b42]
C=[1 0 0 0 ; 0 1 0 0 ; 0 0 1 0 ; 0 0 0 1]
また、Rlは画像認識結果のレーン検出状態を表すファクターで、例えば、走行レーンが検出された状態が「1」で、未検出の状態が「0」とされる。これにより、レーンマークの連続線部が検出されたときにのみ走行レーン内における車両の横方向位置を推定するように構成し、あるいは、レーンマークの連続線部が検出されたときにのみ走行レーン内における車両の横方向位置を推定結果に反映するように構成することができる。
xv =∫∫Vx・cos(ψ+β)dt dt=ΣVx・Δt・cos(ψ+β)
yv =∫∫Vx・sin(ψ+β)dt dt=ΣVx・Δt・sin(ψ+β)
β= [{1-(Mv/2L)・Lf/(Lr・Cr)}/(1+K・Vx2)]・(Lr/L)・δf
ここで、Mvは車体質量、Lはホイールベース、Lf及びLrは車両の重心と前輪車軸中心及び後輪車軸中心との間の距離で(L=Lf+Lr)、Cr は後輪のコーナリングファクタ、Kはスタビリティファクタ、Vxは車速、δfは操舵角である。
xlc =xv +(-yc)・cos(ψ+90deg)
ylc =yv +(-yc)・sin(ψ+90deg)
δswt =K1・(yt−ye)+K2・(dyt−dye)+K3・(ψt−ψe)+K4・(γt−γe)+δff(ρ)
δff(ρ) = Vx・ρ/ Vx・L (1+K・Vx2)
Tadd = K5・(δswt−δsw)+Tff(ρ)
上記付加ステアリングトルクフィードフォワード項Tff(ρ)は以下のように演算される。
Tff(ρ) =fatff(βff(ρ)+δff(ρ))
βff(ρ) =[{1−(Mv/2L)・(Lf/(Lr・Cr))・Vx2}/(1+K・Vx2)]・(Lr/L)・δff(ρ)
ここで、Mvは車体質量、Lはホイールベース、Lfは車両の重心から前輪車軸中心までの距離、Lrは車両の重心から後輪車軸中心までの距離、Cr は後輪のコーナリングファクタ、Vxは車速、Kはスタビリティファクタである。
ylt = (yt−ye)+R・(1−cos(sin-1(xlt/R))
δswt =K6・(ylt−xlt・tan(ψ+Vx・γ))
Tadd = K7・(δswt−δsw)
VH 車両
WH 車輪
EPS 電動パワーステアリングシステム
NAV ナビゲーション装置
CMf 前方監視カメラ
CMr 後方監視カメラ
TS 操舵トルクセンサ
SS 車輪舵角センサ
RS 回転角センサ
YS ヨーレイトセンサ
VS 車体速度センサ
OS 操作スイッチ
Claims (4)
- 運転者のステアリングホイール操作に応じて作動すると共に車両の路面走行状態に応じて操舵状態を制御し得る操舵制御手段と、撮像手段によって路面を連続して撮像した画像から、前記走行レーンを標示するレーンマークを検出する走行レーン検出手段と、前記車両の進行方向の所定距離分の位置座標を含む道路形状情報を検出するナビゲーション装置とを備え、前記車両の操舵状態及び走行状態を検出する状態検出手段と、前記走行レーン検出手段の検出結果と前記車両の操舵状態及び走行状態に応じて、前記車両の状態量を演算する車両状態量演算手段と、該車両状態量演算手段の演算結果及び前記状態検出手段の検出結果に基づき前記車両の進行方向の第1の道路曲率を演算する第1の道路曲率演算手段と、前記ナビゲーション装置が検出した前記車両の進行方向の所定距離分の位置座標に基づき前記車両の進行方向の第2の道路曲率を演算する第2の道路曲率演算手段と、該第2の道路曲率演算手段の演算結果と前記第1の道路曲率演算手段の演算結果に基づき前記車両の進行方向の道路曲率を推定する道路曲率推定手段と、該道路曲率推定手段が推定した道路曲率並びに前記状態検出手段が検出した車両の操舵状態及び走行状態に基づき前記車両に対する目標状態量を設定する目標状態量設定手段とを備え、該目標状態量設定手段が設定した目標状態量と前記車両状態量演算手段が演算した状態量との比較結果に応じて前記車両の前記走行レーン内の走行を支援することを特徴とする車両のレーン走行支援装置。
- 前記道路曲率推定手段は、前記車両が走行する道路のクロソイド情報を適用して前記道路曲率を推定するように構成したことを特徴とする請求項1記載の車両のレーン走行支援装置。
- 前記状態検出手段は、前記車両のヨーレイト及び車体速度を含む前記車両の操舵状態及び走行状態を検出し、前記車両状態量演算手段は、前記走行レーン検出手段の検出結果と前記車両の操舵状態及び走行状態に応じて、前記車両の前記走行レーンに対する相対位置を表す相対位置指標を含む状態量を演算し、前記第1の道路曲率演算手段は、前記車両状態量演算手段が演算した前記車両の相対位置指標、並びに前記状態検出手段が検出したヨーレイト及び車体速度に基づき、前記第1の道路曲率を演算するように構成したことを特徴とする請求項1記載の車両のレーン走行支援装置。
- 前記目標状態量設定手段が設定した目標状態量と前記車両状態量演算手段が演算した状態量との差に応じたフィードバック制御量と、前記道路曲率推定手段が推定した道路曲率に応じたフィードフォワード制御量との和に基づき、前記操舵制御手段による操舵制御を修正する修正操舵手段を備えたことを特徴とする請求項1、2又は3の何れかに記載の車両のレーン走行支援装置。
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