JP2007168588A - Steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行レーンに沿った走行を支援するため、適切な操舵トルクを付与する操舵装置に関する。 The present invention relates to a steering apparatus that applies an appropriate steering torque in order to support traveling along a traveling lane.
車両前方をカメラなどで撮像し、撮像した画像や映像に基づいて車両の走行経路を検出し、車両が走行経路を逸脱しないように運転を支援する運転支援装置が知られており、市販車への搭載も始まっている。このような運転支援装置はレーンキープ(アシスト)システムなどと呼ばれている。このような運転支援を行うものとして、特開2001−1923号公報(特許文献1)に開示された車両の操舵装置がある。 There is known a driving support device that captures the front of a vehicle with a camera, detects the travel route of the vehicle based on the captured image or video, and assists the drive so that the vehicle does not deviate from the travel route. Has also begun to be installed. Such a driving assistance device is called a lane keeping (assist) system or the like. A vehicle steering apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-1923 (Patent Document 1) is one that performs such driving assistance.
この操舵装置は、車両挙動に影響を及ぼす外乱発生の有無を判断し、この外乱の影響に応じて操舵トルクの修正を行うというものである。
ところで、レーンキープを行うにあたり、走行レーンに沿って操舵機構に操舵トルクを付与する場合に、走行レーンからの偏差を積算する積分器を利用することが考えられる。このような積分器を利用する場合、自車両が走行レーンからオフセットした位置で走行を続けると、オフセット量に応じて積分値が蓄積され、蓄積されたオフセット量に応じた操舵制御が行われる。操舵制御が行われると、ドライバに対して操舵制御による反力が発生し、ステアリングを握るドライバに伝達される。ここで、走行レーンからのオフセット量が大きい場合には、操舵制御による反力が大きい場合でもドライバは違和感なく反力を受け入れることができる。ところが、走行レーンからのオフセット量が小さい場合、このオフセット量が積分されて大きな反力がドライバに伝達されると、ドライバに違和感を与えることが考えられる。 By the way, when performing lane keeping, it is conceivable to use an integrator that integrates the deviation from the traveling lane when steering torque is applied to the steering mechanism along the traveling lane. When such an integrator is used, if the host vehicle continues to travel at a position offset from the travel lane, an integral value is accumulated according to the offset amount, and steering control is performed according to the accumulated offset amount. When the steering control is performed, a reaction force due to the steering control is generated on the driver and transmitted to the driver who holds the steering wheel. Here, when the amount of offset from the traveling lane is large, the driver can accept the reaction force without a sense of incongruity even when the reaction force by the steering control is large. However, when the offset amount from the traveling lane is small, it is conceivable that the driver feels uncomfortable when the offset amount is integrated and a large reaction force is transmitted to the driver.
このような問題に対して、上記特許文献1に開示された操舵装置では、オフセットした位置での走行は外乱ではないことから、このオフセット量に応じた制御を行うことができない。したがって、ドライバに対して発生する反力の影響を排除することができず、過大な反力によってドライバに違和感を与えてしまうという問題があった。
With respect to such a problem, in the steering device disclosed in
そこで、本発明の課題は、自車両が走行路から小さくオフセットした位置を走行した場合にも、操舵制御によるドライバに対する過大な反力の発生を防止することができる操舵装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a steering device that can prevent an excessive reaction force against a driver due to steering control even when the host vehicle travels at a position slightly offset from a travel path. .
上記課題を解決した本発明に係る操舵装置は、自車両の走行路を検出する走行路検出手段を備え、走行路検出手段で検出された走行路に沿って自車両が走行するように、操舵機構に操舵を付与する操舵装置において、走行路に設定された所定位置に対する自車両の偏差を積分する積分手段と、積分手段で積分された偏差の積分値に基づいて、操舵機構に付与する付与操舵を設定する付与操舵設定手段と、を備え、積分手段は、偏差を積分するに当たり、所定位置からの偏差が予め設定されたしきい値よりも大きい場合に、偏差の積分を行うものである。 The steering apparatus according to the present invention that has solved the above-described problems is provided with a travel path detection unit that detects a travel path of the host vehicle, and is steered so that the host vehicle travels along the travel path detected by the travel path detection unit. In a steering device that applies steering to a mechanism, an integration unit that integrates a deviation of the host vehicle with respect to a predetermined position set on a traveling path, and an application that is applied to the steering mechanism based on an integrated value of the deviation integrated by the integration unit And an integration steering means for integrating the deviation when the deviation from a predetermined position is larger than a preset threshold when integrating the deviation. .
本発明に係る操舵装置においては、走行路に設定された所定位置に対する自車両の偏差を積分し、この偏差の積分値に基づいて、操舵機構に付与する付与操舵を設定している。ここで、偏差を積分するに当たり、所定位置からの偏差が予め設定されたしきい値よりも大きい場合に、偏差の積分を行うようにしている。このため、予め設定されたしきい値以下の場合には、偏差の積分が行われず、いわば不感帯が設定された状況となっている。この不感帯が設定されていることにより、走行路に対する自車両の偏差が小さい場合には、偏差の積分が行われないので、自車両が走行路からオフセットした位置を走行した場合にも、操舵制御によるドライバに対する過大な反力の発生を防止することができる。 In the steering apparatus according to the present invention, the deviation of the own vehicle with respect to a predetermined position set on the travel path is integrated, and the applied steering to be given to the steering mechanism is set based on the integrated value of the deviation. Here, in integrating the deviation, the deviation is integrated when the deviation from the predetermined position is larger than a preset threshold value. For this reason, when the value is equal to or smaller than a preset threshold value, deviation integration is not performed, and a dead zone is set. Since the dead zone is set, the deviation is not integrated when the deviation of the own vehicle with respect to the traveling path is small. Therefore, the steering control is performed even when the own vehicle travels at a position offset from the traveling path. It is possible to prevent an excessive reaction force from being generated on the driver.
ここで、しきい値は、自車両の車速が大きいときには、自車両の車速が小さいときよりも大きく設定されている態様とすることができる。 Here, the threshold value can be set to be larger when the vehicle speed of the host vehicle is higher than when the vehicle speed of the host vehicle is low.
自車両の車速が大きいときにドライバが感じる操舵制御の反力は、車速が小さいときよりも大きなものとなる。このため、しきい値は、自車両の車速が大きいときには、自車両の車速が小さいときよりも大きく設定されている態様とすることにより、操舵制御によるドライバに対する過大な反力の発生をさらに好適に防止することができる。 The reaction force of the steering control felt by the driver when the vehicle speed of the host vehicle is high is larger than that when the vehicle speed is low. For this reason, when the vehicle speed of the host vehicle is high, the threshold is set to be larger than when the vehicle speed of the host vehicle is low, so that an excessive reaction force to the driver by the steering control is further preferably generated. Can be prevented.
本発明に係る操舵装置によれば、自車両が走行路から小さくオフセットした位置を走行した場合にも、操舵制御によるドライバに対する過大な反力の発生を防止することができる。 According to the steering apparatus of the present invention, it is possible to prevent the generation of an excessive reaction force on the driver due to the steering control even when the host vehicle travels at a position slightly offset from the travel path.
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。まず、本発明の実施形態に係る操舵装置を備えた車両の構成について、図1〜図3を参照しながら説明する。図1は本実施形態の操舵装置のブロック構成図、図2は車両に搭載されている画像部により走行車線の画像データが取得される状況を説明するための図、図3は車両が走行車線を走行する際の各種道路パラメータおよび走行パラメータを説明するための図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, the structure of the vehicle provided with the steering device which concerns on embodiment of this invention is demonstrated, referring FIGS. 1-3. FIG. 1 is a block diagram of a steering apparatus according to the present embodiment, FIG. 2 is a diagram for explaining a situation where image data of a travel lane is acquired by an image unit mounted on the vehicle, and FIG. It is a figure for demonstrating the various road parameters and driving parameters at the time of drive | working.
図1に示すように、本実施形態の操舵装置を備えた車両(自車両)1は、電子制御ユニット(ECU:ElectricalControl Unit)2を備えており、ECU2によって車両挙動制御(車線維持制御)が実行される。ECU2は、後に説明するトルク演算器22、不感帯設定手段23、および積分手段24を備えており、本発明の付与操舵設定手段および積分手段を構成する。車両1は、ステアリングホイール3を備えている。ステアリングホイール3は、車両1の車室内に配設されており、運転者によって操作されることで転舵輪(ここでは左右前輪FR,FL)を転舵させる。ステアリングホイール3は、ステアリングシャフト4の一端に固定されている。ステアリングシャフト4は、ステアリングホイール3の回転に伴って回転する。
As shown in FIG. 1, a vehicle (own vehicle) 1 including the steering device of the present embodiment includes an electronic control unit (ECU: Electrical Control Unit) 2, and vehicle behavior control (lane keeping control) is performed by the
ステアリングシャフト4の他端には、ステアリングギヤボックス5を介してラックバー6が連結されている。ステアリングギヤボックス5は、ステアリングシャフト4の回転運動をラックバー6の軸方向への直進運動に変換する機能を有している。ラックバー6の両端は、ナックルアーム7を介して車輪FL,FRの各ハブキャリアに連結されている。このように構成されているため、車輪FL,FRは、ステアリングホイール3が回転されると、ステアリングシャフト4やステアリングギヤボックス5(ラックバー6)を介して転舵される。
A
また、図2に示すように、前方を撮像するCCDカメラ8が、ルームミラーに内蔵されている。CCDカメラ8は、車両1のフロントウィンドウ30越しに前方の所定領域内の周辺状況を撮影する。具体的には、道路50の車両1が走行している走行レーン51の周囲の状況の動画像を撮影する。このCCDカメラ8には、画像処理部9が接続されている。CCDカメラ8が撮影した周辺状況の画像データは、画像処理部9に供給される。画像処理部9は、CCDカメラ8による画像データを画像処理し、車両1が走行する道路上に描かれた道路区画線(以下、「白線」と称する。)などを基に走行レーン(走行経路=車線)を検出する。撮像した画像や映像内では、路面とその上に描かれた白線との輝度差が大きいことから、走行レーンを区画する白線はエッジ検出等によって比較的検出しやすく、車両前方の車線を検出するのに都合がいい。CCDカメラ8は、車両の走行路を検出する走行路検出手段として機能する。
Further, as shown in FIG. 2, a CCD camera 8 that captures an image of the front is built in the rearview mirror. The CCD camera 8 photographs the surrounding situation in a predetermined area ahead through the
画像処理部9は、上述したECU2に接続されている。画像処理部9は、検出した車線に基づいて、図3に示されるように、前方走行経路のカーブ曲率(χ=1/R)や、車線に対する車両1のオフセット距離Dおよびヨー角θを演算によって検出し、結果をECU2に送出する。
The
ここで、オフセット距離Dは、車両の前後方向の中心軸1aと走行レーン51の中心線51cの車両重心位置における接線51aとの横ずれ量に相当し、本発明の所定位置に対する自車両の偏差を意味する。このように、本実施形態では、所定位置が走行レーン51の中心線51cに設定されるが、所定位置は走行レーンによって特定される位置であれば中心線ではなく、たとえば外縁線などとすることもできる。また、ヨー角は、車両の前後方向の中心軸1aと走行レーン51の中心線51cの車両重心位置における接線51aとのなす角度に相当する。
Here, the offset distance D corresponds to the amount of lateral deviation between the
なお、カーブ曲率、オフセット距離D、ヨー角θはいずれも正負いずれの値も取ることがあり、符号は方向、向きを示す。画像に基づいて、前方走行経路の各種情報量(カーブ曲率χや自車のオフセット距離D・ヨー角θ)を検出する方法は、公知の方法を用いることができる。 Note that the curve curvature, the offset distance D, and the yaw angle θ may all take positive and negative values, and the sign indicates the direction and direction. As a method for detecting various information amounts (curve curvature χ, offset distance D / yaw angle θ of the vehicle) based on the image, a known method can be used.
ECU2には、舵角センサ10および車速センサ11も接続されている。舵角センサ10は、ステアリングホイール3の操舵角に応じた信号を出力する。また、車速センサ11は、各車輪に取り付けられた車輪速センサであり車両1の速度に応じた周期でパルス信号を発生する。車速センサ11は、車速検出手段として機能している。なお、車速検出手段として車体前後加速度を検出するセンサを取り付け、この出力を時間積分することで車速を得るようにすることも可能である。舵角センサ10の出力信号および車速センサ11の出力信号は、それぞれECU2に供給されている。ECU2は、舵角センサ10の出力信号に基づいてステア角を検出するとともに、車速センサ11の出力信号に基づいて車速を検出する。
A
また、ECU2には、ヨーレートセンサ12やナビゲーションシステム13も接続されている。ヨーレートセンサ12は、車両1の重心近傍に配置され、重心鉛直軸回りのヨーレートを検出し、検出結果をECU2に送出する。また、ナビゲーションシステム13は、GPS等を利用して車両1の位置を検出するための装置である。ナビゲーションシステム13は、車両1前方のカーブ曲率(χ)や勾配等の状況を検知する機能をも有している。ECU2は、ナビゲーションシステム13を用いて車両1の位置および走行すると予想される道路の状況を把握する。
In addition, a
さらに、ECU2には、モータドライバ14も接続されている。モータドライバ14は、上述したステアリングギヤボックス5に配設されたモータ(アクチュエータ)15が接続されている。図示されていないが、ラックバー6の一部外周面にはボールスクリュー溝が形成されており、モータ15のロータにはこのボールスクリュー溝に対応するボールスクリュー溝を内周面上に有するボールナットが固定されている。一対のボールスクリュー溝の間には複数のベアリングボールが収納されており、モータ15を駆動させるとロータが回転してラックバー6の軸方向の移動、すなわち、転舵をアシストすることができる。
Further, a
モータドライバ14は、ECU2の指令信号に従ってモータ15に駆動電流を供給する。モータ15は、モータドライバ14から供給された駆動電流に応じた操舵トルクをラックバー6に付与する。ECU2は、後述する論理に従ってモータドライバ14に指令信号を供給し、モータ15を駆動して付与操舵を付与する。この付与操舵を付与することにより、ラックバー6を変位させ、車輪FL,FRを転舵させる。
The
また、ECU2には、警告ランプ16および警報ブザー17が接続されている。警告ランプ16は、車室内に搭乗した乗員が視認可能な位置に配置されており、ECU2からの指令信号に従って点灯する。また、警報ブザー17は、ECU2からの指令信号に従って車室内へ音声を発する。
Further, a warning
次に、本実施形態における操舵制御について説明する。図4は、操舵支援制御の動作を示すブロック図である。 Next, steering control in this embodiment will be described. FIG. 4 is a block diagram showing the operation of the steering assist control.
図4に示すように、まず、CCDカメラ8によって、車両1の前方状況を撮像し(図2右下)、撮像した画像に基づいて画像処理部9によって、走行レーン51の状況(カーブ曲率χ)と、車両1のオフセット距離Dおよびヨー角θとが算出される。なお、カーブ曲率χは、撮像された画像から前方カーブの曲率Rを幾何学的に求め、この逆数(1/R)を取ることで求められる。幾何学的な求め方としては、車両1の所定距離前方における白線の横方向への偏位量や車両1の所定距離前方における白線の接線の傾きを参照して行えばよい。
As shown in FIG. 4, first, the CCD camera 8 images the front situation of the vehicle 1 (lower right in FIG. 2), and the
また、走行経路に対して目標となるオフセットやヨー角は、目標オフセット距離D0および目標ヨー角θ0として予め決定されている。 Further, the target offset and yaw angle with respect to the travel route are determined in advance as the target offset distance D 0 and the target yaw angle θ 0 .
モータドライバ14への制御量の算出にあたっては、制御量となるヨーレートωを算出する必要がある。このヨーレートωは、カーブ曲率χに基づくヨーレートωrにオフセット距離Dを補償するヨーレートωdとヨー角θを補償するヨーレートωθを合算したものとして求められる。
In calculating the control amount to the
まず、車両1前方のカーブ曲率χに基づいて、車両1をこのカーブに沿って走行させるために必要なヨーレートωrを求める。このヨーレートωrは、フィードフォワードコントローラ(F/Fコントローラ)21によって、入力されたカーブ曲率χから所定の特性に基づいて算出される。この所定の特性は、たとえば、マップ形式でECU2内に格納しておき、カーブ曲率χに基づいて必要なヨーレートωrを読み出す形式で求めるとよい。あるいは、ECU2内に格納したプログラム内に関数形式で記述しておき、カーブ曲率χに基づいて必要なヨーレートωrを算出すればよい。
First, based on the curve curvature χ in front of the
ヨー角θを補償する(目標に収束させる)ために必要となるヨーレートωθは、ヨー角θと目標ヨー角θ0との偏差(θ0−θ)に係数Kθをかけて算出される。 The yaw rate ω θ necessary for compensating the yaw angle θ (converging to the target) is calculated by multiplying the deviation (θ 0 −θ) between the yaw angle θ and the target yaw angle θ 0 by a coefficient K θ. .
一方、オフセット距離Dを補償する(目標値に収束させる)ために必要となるヨーレートωdについては、以下のようにして算出する。まず、オフセット距離Dと目標オフセット距離D0との偏差(D0−D)を求め、これを不感帯設定手段23へと入力する。また、不感帯設定手段23へは、車速も入力される。不感帯設定手段23では、車速に応じたオフセット距離Dと目標オフセット距離D0との偏差(D0−D)の不感帯を設定し、この不感帯の最大値Lをしきい値として、オフセット距離Dと目標オフセット距離D0との偏差(D0−D)がしきい値Lを超える場合、オフセット距離Dと目標オフセット距離D0との偏差(D0−D)からしきい値Lを減じた値(D0−D−L)をオフセット偏差D′として積分手段24へと出力する。また、オフセット距離Dと目標オフセット距離D0との偏差(D0−D)がしきい値L以下の場合には、オフセット偏差D′を0とする。積分手段24では、不感帯設定手段23から出力されたオフセット偏差D′に所定の係数Kdを乗じてオフセット距離Dを補償するヨーレートωdが算出される。このように、オフセット偏差D′を設定するにあたり、不感帯を設定し、不感帯の最大値をしきい値としている。このため、オフセット距離Dと目標オフセット距離D0との偏差(D0−D)が不感帯の領域内にある場合には、偏差の積分が行われない。したがって、走行路に対する自車両の偏差が小さい場合には、偏差の積分が行われないので、自車両が走行路からオフセットした位置を走行した場合における操舵制御によるドライバに対する反力の発生を防止することができる。 On the other hand, to compensate for the offset distance D (caused to converge to the target value) for the yaw rate omega d required for, is calculated as follows. First, a deviation (D 0 -D) between the offset distance D and the target offset distance D 0 is obtained and input to the dead zone setting means 23. Further, the vehicle speed is also input to the dead zone setting means 23. The dead zone setting means 23 sets a dead zone of a deviation (D 0 -D) between the offset distance D corresponding to the vehicle speed and the target offset distance D 0, and uses the maximum value L of the dead zone as a threshold value to set the offset distance D and If the deviation between the target offset distance D 0 (D 0 -D) exceeds the threshold L, the offset distance D and the target offset distance D 0 and the deviation (D 0 -D) from subtracting the threshold L value (D 0 -D−L) is output to the integrating means 24 as the offset deviation D ′. Further, when the deviation (D 0 −D) between the offset distance D and the target offset distance D 0 is equal to or less than the threshold value L, the offset deviation D ′ is set to 0. The integrating means 24 calculates a yaw rate ω d for compensating the offset distance D by multiplying the offset deviation D ′ output from the dead zone setting means 23 by a predetermined coefficient Kd. Thus, in setting the offset deviation D ′, the dead zone is set, and the maximum value of the dead zone is set as a threshold value. For this reason, when the deviation (D 0 −D) between the offset distance D and the target offset distance D 0 is within the dead zone, the deviation is not integrated. Therefore, when the deviation of the own vehicle with respect to the traveling road is small, the deviation is not integrated, so that the reaction force against the driver due to the steering control when the own vehicle travels a position offset from the traveling road is prevented. be able to.
こうして算出された3つのヨーレートを合算することで、目標ヨーレートωが算出される。この目標ヨーレートωは、車速センサ11によって検出された車速Vを用いて目標横加速度Gに変換され、トルク演算器22によって、この目標横加速度Gを発生させるために必要な、転舵量=モータ15の駆動トルク(付与操舵に対応するトルク)Tが算出される。
The target yaw rate ω is calculated by adding the three yaw rates thus calculated. This target yaw rate ω is converted into a target lateral acceleration G using the vehicle speed V detected by the
ECU2は、求めた駆動トルクTに応じて、モータドライバ14に指示して、モータ15を駆動せしめる。その結果、左右前輪FR,FLが転舵され、車両1は車線を維持すべく旋回される。車両1が旋回すると、再度CCDカメラ8によって前方の状況が撮像され、上述したことが繰り返される。
The
さらに、本実施形態に係る操舵装置では、不感帯設定手段23において、オフセット偏差D′を求めるために、車速に応じた不感帯を設定している。この不感帯の設定範囲を図5に示す。図5では、横軸にオフセット距離をとり、縦軸の不感帯を追加したオフセット距離をとっている。この不感帯は、図5に示すように、車速が大きいときには、車速が小さいときよりも大きく設定されている。このため、車速が大きいとき、不感帯部分が大きくなる。車両1の速度が大きい場合、ドライバが感じる操舵制御の反力は、車速が小さいときよりも大きなものとなる。
Further, in the steering device according to the present embodiment, the dead zone setting means 23 sets a dead zone corresponding to the vehicle speed in order to obtain the offset deviation D ′. The setting range of this dead zone is shown in FIG. In FIG. 5, the offset distance is taken on the horizontal axis, and the offset distance with the dead zone added on the vertical axis is taken. As shown in FIG. 5, this dead zone is set larger when the vehicle speed is high than when the vehicle speed is low. For this reason, when a vehicle speed is large, a dead zone part becomes large. When the speed of the
具体的に、車両1の車速Vが低車速しきい値V0よりも小さい場合には、不感帯を小不感帯領域として、0〜小しきい値L0に設定する。また、車速が高車速しきい値V1よりも小さい場合には、不感帯を中不感帯領域として、0〜中しきい値L1に設定する。さらに、車速が高車速しきい値V1以上である場合には、不感帯を大不感帯領域として、0〜大しきい値L2に設定する。このときに低車速しきい値V0や高車速しきい値V1、各不感帯L0〜L2は、車両の旋回特性や操舵制御によって与えられる反力の度合い等によって適宜決定することができるが、一例を挙げると、たとえば低車速しきい値V0としては、車両が通常車両専用道路を走行する際の速度である80km/h〜100km/hの間の任意の速度を設定することができ、高しきい値としては、車両が車両専用道路を高速で走行する際の速度である120km/h〜160km/hの間の任意の速度を設定することができる。このように、車速の大きさは、V0<V1に設定されている。また、しきい値の大きさは、L0<L1<L2と設定されている。
Specifically, when the vehicle speed V of the
このように、車速が大きいときには、車速が小さいときよりも大きく不感帯(しきい値)を設定することにより、操舵制御によるドライバに対する反力の発生をさらに好適に防止することができる。 In this way, when the vehicle speed is high, the dead zone (threshold value) is set to be larger than when the vehicle speed is low, so that it is possible to more suitably prevent the reaction force against the driver due to the steering control.
以下、本実施形態に係る操舵装置による制御手順について説明する。図6は、実施形態に係る操舵装置の制御手順を示すフローチャートである。 Hereinafter, a control procedure by the steering apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating a control procedure of the steering apparatus according to the embodiment.
図6に示すように、本実施形態に係る操舵装置の制御においては、まず、車両1の走行レーンからのオフセット距離Dを検出する(S1)。オフセット距離Dの検出は、画像処理部9で白線検出を行った後、車両1と白線との幾何学的位置関係を求めることによって行われる。
As shown in FIG. 6, in the control of the steering apparatus according to the present embodiment, first, an offset distance D from the travel lane of the
車両1の走行レーンからのオフセット距離Dを検出したら、不感帯設定手段23では、車速が低車速しきい値V0より小さいか否かを判断する(S2)。その結果、車速が低車速しきい値V0より小さいと判断した場合には、不感帯の最大値を小しきい値L0とした不感帯領域を設定して(S3)不感帯処理(S7)に進む。一方、車速が低車速しきい値V0より小さくない(低車速しきい値V0以上である)と判断した場合には、車速が高車速しきい値V1より小さいか否かを判断する(S4)。
When the offset distance D from the travel lane of the
その結果、車速が高車速しきい値V1よりも小さいと判断した場合には、不感帯の最大値を中しきい値L1として不感帯領域を設定して(S5)、不感帯処理(S7)に進む。また、車速が高車速しきい値V1よりも小さくない(高車速しきい値V1以上である)と判断した場合には、不感帯の最大値を大しきい値L2とした不感帯領域を設定して(S6)、不感帯処理(S7)に進む。 As a result, when it is determined that the vehicle speed is smaller than the high vehicle speed threshold value V1, the dead zone region is set with the maximum dead zone value set as the middle threshold value L1 (S5), and the process proceeds to the dead zone process (S7). If it is determined that the vehicle speed is not smaller than the high vehicle speed threshold value V1 (high vehicle speed threshold value V1 or more), a dead zone region is set with the maximum dead zone value set to the large threshold value L2. The process proceeds to (S6) and dead zone processing (S7).
不感帯処理(S7)では、ステップS3、S5、S6で設定された不感帯領域に基づいて、オフセット距離Dと目標オフセット距離D0との偏差(D−D0)が不感帯の最大値(しきい値)よりも大きいか否かを判断し、不感帯の最大値よりも大きい場合には、オフセット距離Dと目標オフセット距離D0との偏差(D−D0)から不感帯の最大値Ln(n=0〜2)を減じた値をオフセット偏差D′として積分手段24に出力する。また、オフセット距離Dと目標オフセット距離D0との偏差(D−D0)が不感帯の最大値以下である場合には、オフセット偏差D′を0として積分手段24に出力する。
In the dead zone processing (S7), the deviation (D−D 0 ) between the offset distance D and the target offset distance D 0 is the maximum value (threshold value) of the dead zone based on the dead zone area set in steps S3, S5, and S6. ) determines greater or not than, it is greater than the maximum value of the dead band, the offset distance D and the target offset distance D 0 and the deviation (D-D 0) from the dead zone the maximum value Ln of (n = 0 The value obtained by subtracting -2) is output to the integrating means 24 as an offset deviation D '. When the deviation (D−D 0 ) between the offset distance D and the target offset distance D 0 is equal to or less than the maximum value of the dead zone, the offset deviation D ′ is set to 0 and output to the integrating
こうして、不感帯設定手段23がオフセット偏差D′を出力したら、積分手段24は、オフセット偏差D′を積分処理する(S8)。以後、積分処理以外の制御量を算出し(S9)、最終的にトルク演算器22からモータドライバ14に制御量を出力する(S10)。モータドライバ14は、出力された制御量に応じてモータ15を駆動することにより、適切な付与操舵トルクを付与することができる。
Thus, when the dead zone setting means 23 outputs the offset deviation D ', the integration means 24 integrates the offset deviation D' (S8). Thereafter, a control amount other than the integration process is calculated (S9), and finally the control amount is output from the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、オフセット距離Dと目標オフセット距離D0との偏差(D−D0)からしきい値Lを減じた値をオフセット偏差D′としているが、オフセット距離Dと目標オフセット距離D0との偏差(D−D0)がしきい値Lを超えた場合に、この偏差をオフセット偏差D′として設定することができる。また、上記実施形態では、オフセット距離のほかヨー角を補償するための駆動トルクを求めているが、オフセット距離を補償する駆動トルクを求める態様とすることができる。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, a value obtained by subtracting the threshold value L from the deviation (D−D 0 ) between the offset distance D and the target offset distance D 0 is used as the offset deviation D ′. When the deviation from D 0 (D−D 0 ) exceeds the threshold value L, this deviation can be set as the offset deviation D ′. In the above embodiment, the driving torque for compensating for the yaw angle in addition to the offset distance is obtained, but it is possible to obtain a driving torque for compensating for the offset distance.
さらに、上記実施形態では、転舵輪を転舵させるモータの駆動トルクを制御しているが、たとえば転舵輪の転舵角度を制御する態様とすることもできる。また、上記実施形態では、走行路検出手段としてCCDカメラを用いているが、たとえば高精度GPSやVICS(Vehicle Information and Communication System)などを用いることもできる。 Furthermore, in the said embodiment, although the drive torque of the motor which steers a steered wheel is controlled, it can also be set as the aspect which controls the steered angle of a steered wheel, for example. In the above-described embodiment, a CCD camera is used as the traveling path detection means. However, for example, high-accuracy GPS, VICS (Vehicle Information and Communication System), or the like can be used.
また、上記実施形態では、操舵機構に付与する付与操舵を付与操舵トルクとしたが、付与操舵はこれに限定されるものではない。たとえば、ステアリングの操舵角度や操舵軸の角度、車両のヨーを調整することによって付与操舵を付与することもできる。 In the above embodiment, the applied steering applied to the steering mechanism is the applied steering torque, but the applied steering is not limited to this. For example, the applied steering can be given by adjusting the steering angle of the steering, the angle of the steering shaft, and the yaw of the vehicle.
1…車両、2…ECU、3…ステアリングホイール、4…ステアリングシャフト、5…ステアリングギヤボックス、6…ラックバー、7…ナックルアーム、8…CCDカメラ、9…画像処理部、10…舵角センサ、11…車速センサ、12…ヨーレートセンサ、13…ナビゲーションシステム、14…モータドライバ、15…モータ、16…警告ランプ、17…警報ブザー、23…不感帯設定手段、24…積分手段。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記走行路に設定された所定位置に対する自車両の偏差を積分する積分手段と、
前記積分手段で積分された前記偏差の積分値に基づいて、前記操舵機構に付与する付与操舵を設定する付与操舵設定手段と、を備え、
前記積分手段は、前記偏差を積分するに当たり、所定位置からの偏差が予め設定されたしきい値よりも大きい場合に、前記偏差の積分を行うことを特徴とする操舵装置。 In a steering apparatus that includes a travel path detection unit that detects a travel path of the host vehicle, and applies steering to a steering mechanism so that the host vehicle travels along the travel path detected by the travel path detection unit.
Integrating means for integrating the deviation of the own vehicle with respect to a predetermined position set on the travel path;
Based on the integrated value of the deviation integrated by the integration means, provided steering setting means for setting the applied steering to be applied to the steering mechanism,
The integrating device integrates the deviation when integrating the deviation when the deviation from a predetermined position is larger than a preset threshold value.
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