JP2009208602A - Supporting apparatus and method for lane keeping - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自車両が走行車線に沿って走行し且つ走行車線から逸脱することを防止するための車線維持支援装置及び車線維持支援方法に関する。 The present invention relates to a lane keeping assist device and a lane keeping assist method for preventing a host vehicle from traveling along a traveling lane and deviating from the traveling lane.
車線維持支援装置としては、例えば特許文献１に記載する発明がある。
この特許文献１に記載の技術では、自車両の進行方向と走行車線との角度偏差が小さくなるように車輪の転舵角を制御する技術である。これによって、自車両が走行車線を逸脱することを防止することを目的としている。
The technique described in
特許文献１に記載のように、単純に、上記角度偏差（ヨー角）がゼロとなるように自車両の進行方向を制御すると、逸脱側へヨー角がついている場合と、逸脱回避側へヨー角がついている場合とで、同様な制御が介入することになる。
ここで、以下の説明では、自車両が走行車線の一方の端部側に近づいた位置にいる場合を例に説明する。
例えば、逸脱防止効果を確保するために制御ゲインを大きく設定するとする。この場合、逸脱側（自車両の進行方向が上記一方の端部側）へヨー角がついている場合には逸脱回避側への制御量が大きくなって、より有効に逸脱を防止することができる。しかし、逸脱回避側（自車両の進行方向が上記一方の端部から離れる方向）へヨー角がついている場合には、逸脱側への制御が強く介入することになる。つまり、逸脱側へ制御が介入しているかのような違和感を乗員に与える可能性がある。
As described in
Here, in the following description, the case where the host vehicle is in a position approaching one end side of the traveling lane will be described as an example.
For example, it is assumed that the control gain is set large in order to ensure the departure prevention effect. In this case, when the yaw angle is on the departure side (the traveling direction of the host vehicle is the one end side), the control amount to the departure avoidance side becomes large, and the departure can be prevented more effectively. . However, when the yaw angle is on the departure avoidance side (the direction in which the vehicle travels away from the one end), the control on the departure side strongly intervenes. That is, there is a possibility that the passenger feels uncomfortable as if the control is intervening on the departure side.
逆に、逸脱回避側へヨー角がついている場合の制御介入の違和感を低減するために、制御ゲインを小さく設定すると、逸脱側へヨー角がついている場合の制御介入が弱くなり、逸脱防止効果が小さくなる。
このように、上記従来技術では、逸脱側へのヨー角発生時の逸脱防止効果と、逸脱回避側へのヨー角発生時の制御介入違和感とがトレードオフの関係にある。
また、上記従来技術は、ヨー角がゼロとなるように自車両の進行方向を制御するだけであるので、自車両の進行方向が走行車線と平行になった時点で制御が終了する。このため、例えば、自車両のヨー角や走行車線に対する横速度が大きいことなどによって、上記制御により自車両の走行車線からの逸脱を防止しきれなかった場合に、次のような課題がある。
Conversely, if the control gain is set low to reduce the uncomfortable feeling of the control intervention when the yaw angle is on the departure side, the control intervention becomes weaker when the yaw angle is on the departure side. Becomes smaller.
As described above, in the above-described prior art, there is a trade-off relationship between the departure prevention effect when the yaw angle is generated on the departure side and the control intervention discomfort when the yaw angle is generated on the departure avoidance side.
In addition, since the conventional technique only controls the traveling direction of the host vehicle so that the yaw angle becomes zero, the control ends when the traveling direction of the host vehicle becomes parallel to the traveling lane. For this reason, for example, when the above control cannot prevent the vehicle from deviating from the traveling lane due to a large lateral speed with respect to the yaw angle of the own vehicle or the traveling lane, there are the following problems.
すなわち、自車両が走行車線を逸脱しているにも関わらず、自車両が走行車線と平行になった時点で制御が終了してしまい、走行車線内に自車両を戻す、もしくは走行車線内に自車両を留めるという効果が不足するという課題がある。
本発明は、上記のような点に着目したもので、運転者の意図する走行ラインとのずれからくる違和感を低減しつつ、走行車線逸脱を有効に防止することが可能な車線維持支援装置を提供することを課題としている。
That is, although the host vehicle deviates from the driving lane, the control ends when the host vehicle becomes parallel to the driving lane, and the host vehicle is returned to the driving lane, or within the driving lane. There is a problem that the effect of fastening the host vehicle is insufficient.
The present invention pays attention to the above points, and provides a lane keeping assist device capable of effectively preventing deviation from a driving lane while reducing a sense of incongruity resulting from a deviation from a driving line intended by a driver. The issue is to provide.
上記課題を解決するために、本発明は、走行車線に対する自車両の進行方向の角度偏差に基づき当該偏差が小さくなるようにフィードバック制御する。その際に、左右の横端部基準位置のうち、自車両の進行方向側に位置する横端部基準位置に対する自車両の距離によって制御ゲインを補正し、上記横端部基準位置に対する自車両の距離が短いほど上記制御ゲインが大きくなるように補正する。 In order to solve the above problems, the present invention performs feedback control based on the angular deviation of the traveling direction of the host vehicle with respect to the traveling lane so that the deviation becomes small. At that time, the control gain is corrected by the distance of the own vehicle to the lateral end reference position located on the traveling direction side of the own vehicle among the left and right lateral end reference positions, and Correction is performed so that the control gain increases as the distance is shorter.
本発明によれば、車両の進行方向の角度偏差（ヨー角）を制御することにより、運転者の意図する走行ラインとのずれからくる違和感（拘束感）のない車線維持支援を行うことができる。
また、逸脱側へヨー角がついている場合には制御ゲイン（制御量）を大きくし、逸脱防止効果を確保する。一方、逸脱回避側へヨー角がついている場合には制御ゲイン（制御量）を小さくし、制御過多という違和感も低減することができる。
According to the present invention, by controlling the angular deviation (yaw angle) in the traveling direction of the vehicle, it is possible to perform lane maintenance support without a sense of incongruity (a sense of restraint) resulting from a deviation from the travel line intended by the driver. .
When the yaw angle is on the departure side, the control gain (control amount) is increased to ensure the departure prevention effect. On the other hand, when the yaw angle is on the departure avoidance side, the control gain (control amount) can be reduced, and the uncomfortable feeling of excessive control can be reduced.
また、上記制御ゲインを、自車両の進行方向側の横端部基準位置との距離に応じて変化させ、その横端部基準位置を走行車線中央部ではなく、走行車線端部側に設定することで、自車両が走行車線中央部を横切るように走行しても運転者に違和感を与えにくく制御することが可能となる。
以上のように、本発明によれば、運転者の意図する走行ラインとのずれからくる違和感を低減しつつ、有効に走行車線逸脱を防止することが可能となる。
Further, the control gain is changed according to the distance from the lateral end reference position on the traveling direction side of the host vehicle, and the lateral end reference position is set to the traveling lane end side instead of the traveling lane center. As a result, even when the host vehicle travels across the center of the travel lane, it is possible to control the driver with less discomfort.
As described above, according to the present invention, it is possible to effectively prevent the departure from the driving lane while reducing the uncomfortable feeling resulting from the deviation from the driving line intended by the driver.
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態の車線維持支援装置を適用した自車両のシステム概要構成図である。
この実施形態の自車両は、ステアバイワイヤシステムを採用している。
（構成）
まず構成について図１を参照しながら説明する。
運転者が操作するステアリングホイール１２にステアリング入力軸３０が連結する。そのステアリング入力軸３０には、ステアリングホイール１２の操舵角を検出するハンドル角度センサ１を設ける。そのハンドル角度センサ１は、検出した操舵角度信号を操舵用コントローラ１１に出力する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system schematic configuration diagram of a host vehicle to which the lane keeping assist device of the present embodiment is applied.
The host vehicle of this embodiment employs a steer-by-wire system.
(Constitution)
First, the configuration will be described with reference to FIG.
A
上記ステアリング入力軸３０に、操舵トルクセンサ２を介して第１中間軸３１が連結する。操舵トルクセンサ２は、ステアリング入力軸３０に入力した操舵トルクを検出し、そのトルク信号を操舵用コントローラ１１に出力する。
上記第１中間軸３１に、操舵反力アクチュエータ３が連結する。操舵反力アクチュエータ３は、操舵用コントローラ１１からの指令に基づき操舵反力を第１中間軸３１に付加する。その操舵反力アクチュエータ３の操舵反力モータに操舵反力モータ角度センサ４を設ける。操舵反力モータ角度センサ４は、操舵反力モータの回転角度位置を検出し、その検出信号を操舵用コントローラ１１に出力する。
A first
The steering reaction force actuator 3 is connected to the first
上記第１中間軸３１に、メカニカルバックアップ装置１０を介して第２中間軸３２が連結する。メカニカルバックアップ装置１０は、通常状態では、第１中間軸３１と第２中間軸３２との間のトルク伝達を切った状態とする。また、メカニカルバックアップ装置１０は、操舵用コントローラ１１からの指令に基づき、第１中間軸３１と第２中間軸３２とを接続してトルク伝達を可能な状態とする。
A second
上記第２中間軸３２は、転舵トルクセンサ７を介してステアリング出力軸３３に連結している。また、上記第２中間軸３２に、転舵アクチュエータ５が連結する。転舵アクチュエータ５は、操舵用コントローラ１１からの指令に基づき第２中間軸３２を回動変位する。その転舵アクチュエータ５の転舵用モータに転舵アクチュエータ角度センサ６を設ける。転舵アクチュエータ角度センサ６は、転舵アクチュエータ５のモータの回転角度位置を検出し、その検出信号を操舵用コントローラ１１に出力する。
The second
上記ステアリング出力軸３３は、ラックアンドピニオン機構を介してラック軸３４に連結する。すなわち、ステアリング出力軸３３に連結するピニオンがラック軸３４のラックに噛み合う。ラック軸３４は、車幅方向に軸を向けて配置してある。そして、ステアリング出力軸３３を回動変位ささせることで、ラック軸３４は車幅方向に向けて軸方向変位する。符号８は、ピニオン角度センサ８を示し、ピニオンの回転角度を検出して操舵用コントローラ１１に出力する。
The
上記ラック軸３４の左右端部は、それぞれ左右のタイロッド３５を介してナックルに連結する。符号３６はナックルから突出するナックルアームを示す。ナックルは、操向輪である前輪１３を回転自在に支持する。上記タイロッド３５にタイロッド軸力センサ９を設ける。タイロッド軸力センサ９は、タイロッド３５の軸力を検出し、その検出信号を操舵用コントローラ１１に出力する。
また、自車両状態パラメータ１４が操舵用コントローラ１１に入力する。自車両状態パラメータ１４は、例えば車速検出手段が検出した車速や、路面摩擦係数推定手段が検出した走行路面の摩擦係数推定値である。
The left and right ends of the
In addition, the host
操舵用コントローラ１１は、ハンドル角センサ１が検出した操舵角に相当する転舵角とする転舵指令値を転舵アクチュエータ５に出力すると共に、操舵反力を付与するための指令値を操舵反力アクチュエータ３に出力する。ここで、操舵用コントローラ１１は、後述の車線維持支援コントローラ１５から補正分の転舵指令を入力すると、その補正転舵指令を上記転舵指令値に付加（加算）することで、転舵指令値を補正する。
The
また、前輪１３及び後輪の各車輪にブレーキユニットを備える。各ブレーキユニットは、ブレーキディスク２２と、液圧の供給によりブレーキディスク２２を摩擦挟持してブレーキ力（制動力）を与えるホイルシリンダ２３とを備える。これらブレーキユニットの各ホイルシリンダ２３に、圧力制御ユニット２４が連結し、圧力制御ユニット２４から供給した液圧によって、ブレーキユニットは各車輪に対し個別に制動を付加する。
上記システム構成を備えた自車両に対し、車線維持支援装置を設ける。
In addition, a brake unit is provided on each of the
A lane keeping assist device is provided for the host vehicle having the above system configuration.
その構成について次に説明する。
自車両に、画像処理機能付き単眼カメラを搭載する。この画像処理機能付き単眼カメラは、自車両の位置を検出するための外界認識手段１６である。画像処理機能付き単眼カメラは、自車両前方の路面を撮像する。その撮像したカメラ画像から路面の状態を判断し、自車が走行する走行車線内の自車両の位置に関する信号を、車線維持支援コントローラ１５に出力する。走行車線内の自車両の位置に関する信号は、走行車線に対する自車両の進行方向の角度偏差であるヨー角θ、走行車線中央からの横変位Ｘ、及び走行車線の曲率ρである。
The configuration will be described next.
A monocular camera with an image processing function is installed in the vehicle. This monocular camera with an image processing function is an external environment recognition means 16 for detecting the position of the host vehicle. A monocular camera with an image processing function images a road surface ahead of the host vehicle. The state of the road surface is determined from the captured camera image, and a signal related to the position of the host vehicle in the travel lane on which the host vehicle travels is output to the lane keeping
また、方向指示スイッチ１７を備える。方向指示スイッチ１７の信号は、運転者が走行車線を変更するか否かの判断情報として、車線維持支援コントローラ１５に出力する。
また、車線維持支援コントローラ１５は、操舵用コントローラ１１から、現在のステアの状態やタイヤの操舵状態などの信号が入力する。
車線維持支援コントローラ１５は、入力した信号に基づき自車両を走行車線に維持させるための制御量を算出して、少なくとも上記操舵用コントローラ１１に出力する。
Further, a
Further, the lane keeping assist
The lane keeping
次に、その車線維持支援コントローラ１５の処理について、図２を参照しつつ説明する。
この車線維持支援コントローラ１５は、所定サンプリング周期毎に繰り返し実行する。
まず作動すると、ステップＳ１００にて、各センサ及び操舵用コントローラ１１などからの各種データを読み込む。センサからは、各車輪速Ｖｗ、操舵角δ、操舵角速度δ′、方向指示器スイッチの信号を読み込む。外界認識手段１６のカメラコントローラからは、自車両の走行車線Ｌに対する自車両のヨー角θ、走行車線中央Ｌｓからの横変位Ｘ、及び走行車線Ｌの曲率ρをそれぞれ読み込む。ここで、走行車線中央Ｌｓからの横変位Ｘは、例えば図３及び図４に示すように、自車両Ｃの重心位置Ｇを基準とすれば良い。もっとも自車両Ｃ重心位置Ｇを基準としなくても良い。例えば、自車両Ｃの前端部中央を基準にして、走行車線中央Ｌｓからの横変位Ｘを求めても良い。すなわち、図４のように、ヨー角θに応じて自車両Ｃ前端部から先に逸脱方向に変位するので、その部分を基準として横変位Ｘを求めて、より早期に横変位偏差を小さくするようにしても良い。
Next, the processing of the lane keeping
The lane keeping
First, when it operates, in step S100, various data from each sensor and the
続いてステップＳ１１０にて、下記（１）（２）式に基づき、左右の横変位基準閾値ＸＬｔ、ＸＲｔの設定を行う。
ここで、図３に示すように、右側の横変位基準閾値ＸＲｔは、右逸脱に対して設定する横変位Ｘの偏差の基準である横変位基準位置ＬＸＲの位置を特定するものである。左側の横変位基準位置ＸＬｔは、左逸脱に対して設定する横変位Ｘの偏差の基準である横変位基準位置ＬＸＬの位置を特定するものである。
In step S110, the left and right lateral displacement reference threshold values XLt and XRt are set based on the following formulas (1) and (2).
Here, as shown in FIG. 3, the lateral displacement reference threshold value XRt on the right side specifies the position of the lateral displacement reference position LXR that is a reference for the deviation of the lateral displacement X set for the right departure. The left lateral displacement reference position XLt specifies the position of the lateral displacement reference position LXL, which is a reference for the deviation of the lateral displacement X set for the left departure.
ＸＲｔ ＝ （ Ｗｌａｎｅ／２ ） − （ Ｗｃａｒ／２ ）
− Ｘｏｆｆｓｅｔ ・・・（１）
ＸＬｔ ＝ −（（Ｗｌａｎｅ／２ ） − （ Ｗｃａｒ／２ ）
− Ｘｏｆｆｓｅｔ ） ・・・（２）
ここで、走行車線中央Ｌｓからの横変位Ｘは、走行車線Ｌに対して自車両Ｃが中心より右側にいる場合を正とし、左側に位置する場合を負とする。このため、右側の横変位基準位置ＸＲｔ側を正としている。
XRt = (Wlane / 2)-(Wcar / 2)
-Xoffset (1)
XLt = − ((Wlane / 2) − (Wcar / 2)
-Xoffset) (2)
Here, the lateral displacement X from the travel lane center Ls is positive when the host vehicle C is on the right side of the center with respect to the travel lane L, and is negative when the vehicle is located on the left side. For this reason, the right lateral displacement reference position XRt side is positive.
また、図３に示すように、Ｗｌａｎｅは走行車線幅であり、Ｗｃａｒは自車両Ｃの車幅である。
また、Ｘｏｆｆｓｅｔは走行車線端部Ｌｅ（白線）位置に対する余裕代である。この余裕代Ｘｏｆｆｓｅｔは、走行車線幅Ｗｌａｎｅや車速などに応じて変更しても良い。例えば、走行車線幅Ｗｌａｎｅが狭い程、余裕代Ｘｏｆｆｓｅｔを小さくする。また、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲ毎に異なる余裕代Ｘｏｆｆｓｅｔを使用しても良い。また、この左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲは固定値であっても良い。
Further, as shown in FIG. 3, Wlane is the travel lane width, and Wcar is the vehicle width of the host vehicle C.
Xoffset is a margin for the position of the traveling lane edge Le (white line). This margin allowance Xoffset may be changed according to the travel lane width Wlane or the vehicle speed. For example, the margin Xoffset is reduced as the travel lane width Wlane is narrower. Further, different margin allowances Xoffset may be used for the left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR. The left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR may be fixed values.
続いて、ステップＳ１２０にて、下記（３）式に基づき、右逸脱に対する横変位偏差ΔＸＲを算出する。
ΔＸＲ ＝ Ｘ − ＸＲｔ ・・・（３）
ただし、ΔＸＲ≦０の場合、ΔＸＲ＝０とする（正の値のみをとるようにする）。
上記（３）式によって、横変位Ｘと、右逸脱に対する横変位偏差ΔＸＲとは、図５（ａ）に示す関係となる。
すなわち、上記（３）式を使用することで、「Ｘ−ＸＲｔ≧０」となると、自車両Ｃが、走行車線中央Ｌｓに対し右の横変位基準位置ＬＸＲよりも外に出たと判定する。そして、自車両Ｃが右側の走行車線端部Ｌｅ側に寄った場合であるので、自車両Ｃに近い横変位基準位置として右側の横変位基準位置ＬＸＲを横変位偏差の基準として、右逸脱に対する横変位偏差ΔＸＲを求めることになる。
Subsequently, in step S120, a lateral displacement deviation ΔXR with respect to the right departure is calculated based on the following equation (3).
ΔXR = X−XRt (3)
However, when ΔXR ≦ 0, ΔXR = 0 is set (only positive values are taken).
From the above equation (3), the lateral displacement X and the lateral displacement deviation ΔXR with respect to the right departure are in the relationship shown in FIG.
That is, by using the above expression (3), when “X−XRt ≧ 0”, it is determined that the host vehicle C has moved out of the right lateral displacement reference position LXR with respect to the traveling lane center Ls. Since the host vehicle C is close to the right traveling lane edge Le side, the right lateral displacement reference position LXR as the lateral displacement reference position close to the host vehicle C is used as the lateral displacement deviation reference, and the right deviation is prevented. The lateral displacement deviation ΔXR is obtained.
続いて、ステップＳ１３０にて、下記（４）式に基づき、左逸脱に対する横変位偏差ΔＸＬを算出する。
ΔＸＬ ＝ Ｘ − ＸＬｔ ・・・（４）
ただし、ΔＸＬ≧０の場合、ΔＸＬ＝０とする（負の値のみをとるようにする）。
上記式によって、横変位Ｘと、左逸脱に対する横変位偏差ΔＸＬとは、図５（ｂ）に示す関係となる。
すなわち、上記（４）式を使用することで、「Ｘ−ＸＬｔ≦０」となると、自車両Ｃが、走行車線中央Ｌｓに対し左の横変位基準位置ＬＸＬよりも外に出たと判定する。そして、自車両Ｃが左側の走行車線端部Ｌｅ側に寄った場合であるので、自車両Ｃに近い横変位基準位置として左側の横変位基準位置ＬＸＬを横変位偏差の基準として、左逸脱に対する横変位偏差ΔＸＬを求めることになる。
Subsequently, in step S130, a lateral displacement deviation ΔXL with respect to the left departure is calculated based on the following equation (4).
ΔXL = X−XLt (4)
However, when ΔXL ≧ 0, ΔXL = 0 (only negative values are taken).
From the above equation, the lateral displacement X and the lateral displacement deviation ΔXL with respect to the left departure are in the relationship shown in FIG.
That is, by using the above equation (4), when “X−XLt ≦ 0”, it is determined that the host vehicle C has moved out of the left lateral displacement reference position LXL with respect to the traveling lane center Ls. Then, since the host vehicle C is close to the left lane edge Le side, the left lateral displacement reference position LXL as the lateral displacement reference position close to the own vehicle C is used as a reference for the lateral displacement deviation. The lateral displacement deviation ΔXL is obtained.
続いて、ステップＳ１４０にて、下記（５）式に基づき、右逸脱に対するヨー角偏差ΔθＲを算出する。ここで、走行車線Ｌに対する自車両Ｃのヨー角θは、右側へヨー角θがついている場合（図４のような状態）を正とし、左側へヨー角θがついている場合を負とする。
ΔθＲ ＝ θ （θ＞０の場合）
ΔθＲ ＝ ０ （θ≦０の場合） ・・・（５）
上記（５）式によって、ヨー角θと、右逸脱に対してのみ設定するヨー角偏差ΔθＲとは、図６（ａ）に示す関係となる。
Subsequently, in step S140, the yaw angle deviation ΔθR with respect to the right departure is calculated based on the following equation (5). Here, the yaw angle θ of the host vehicle C with respect to the lane L is positive when the yaw angle θ is on the right side (the state shown in FIG. 4), and negative when the yaw angle θ is on the left side. .
ΔθR = θ (when θ> 0)
ΔθR = 0 (when θ ≦ 0) (5)
According to the above equation (5), the yaw angle θ and the yaw angle deviation ΔθR set only for the right departure are in the relationship shown in FIG.
続いて、ステップＳ１５０にて、下記（６）式に基づいて、左逸脱に対するヨー角偏差ΔθＬを算出する。
ΔθＬ ＝ θ （θ＜０の場合）
ΔθＬ ＝ ０ （θ≧０の場合） ・・・（６）
上記（６）式によって、ヨー角θと、左逸脱に対してのみ設定するヨー角偏差ΔθＬとは、図６（ｂ）に示す関係となる。
Subsequently, in step S150, the yaw angle deviation ΔθL with respect to the left departure is calculated based on the following equation (6).
ΔθL = θ (when θ <0)
ΔθL = 0 (when θ ≧ 0) (6)
According to the above equation (6), the yaw angle θ and the yaw angle deviation ΔθL set only for the left deviation have the relationship shown in FIG.
続いて、ステップＳ１６０にて、走行車線Ｌのカーブ方向、曲率ρ、及びヨー角θ（逸脱）の方向に応じて、右逸脱に対する走行車線端部制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、及び左逸脱に対する走行車線端部制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｌを、それぞれ求める。
すなわち、曲率ρの向き（走行車線Ｌのカーブ方向）に応じて３種類に分けて、下記のように、個別のマップを使用して、右逸脱に対する走行車線端部制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、及び左逸脱に対する走行車線端部制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｌを設定する。
Subsequently, in step S160, the travel lane edge control feedback correction gain KρL_R for the right departure and the travel lane for the left departure according to the curve direction, the curvature ρ, and the yaw angle θ (deviation) of the travel lane L. End control feedback correction gains KρL_L are respectively obtained.
That is, it is divided into three types according to the direction of the curvature ρ (curve direction of the driving lane L), and using the individual maps as described below, the driving lane edge control feedback correction gain KρL_R for the right departure, and A lane edge control feedback correction gain KρL_L for the left departure is set.
曲率ρ＜０（右カーブ）と判定した場合：
ＫρＬ＿Ｒ：図７に示すような、カーブＩＮ側補正ゲインマップから読み込む。
ＫρＬ＿Ｌ：図８に示すような、カーブＯＵＴ側補正ゲインマップから読み込む。
曲率ρ＞０（左カーブ）と判定した場合
ＫρＬ＿Ｒ：図８に示すような、カーブＯＵＴ側補正ゲインマップから読み込む。
ＫρＬ＿Ｌ：図７に示すような、カーブＩＮ側補正ゲインマップから読み込む。
曲率ρ＝０（直線路）と判定した場合
ＫρＬ＿Ｒ ＝ １．０ （補正なし）
ＫρＬ＿Ｌ ＝ １．０ （補正なし）
When it is determined that the curvature ρ <0 (right curve):
KρL_R: Read from the curve IN side correction gain map as shown in FIG.
KρL_L: Read from the curve OUT side correction gain map as shown in FIG.
When it is determined that the curvature ρ> 0 (left curve), KρL_R: read from the curve OUT side correction gain map as shown in FIG.
KρL_L: Read from the curve IN side correction gain map as shown in FIG.
When it is determined that the curvature ρ = 0 (straight road) KρL_R = 1.0 (no correction)
KρL_L = 1.0 (no correction)
ここで、走行車線Ｌの曲率ρは、旋回半径の逆数であり、直線路でρ＝０となり、カーブがきつくなる（旋回半径が小さくなる）につれて、曲率ρの絶対値が大きな値となる。また、左カーブを正とし、右カーブを負とする。
上記カーブＩＮ側補正ゲインマップは、図７のように、曲率ρの絶対値が所定以上となると、曲率ρの絶対値が大きくなるにつれて、補正のゲインが小さくなるマップである。そして、左右の走行車線端部Ｌｅのうちカーブ路の内側に位置する走行車線端部Ｌｅに対する制御のゲインを、曲率ρの絶対値の増大に応じて低減するように補正するものである。
Here, the curvature ρ of the traveling lane L is the reciprocal of the turning radius, ρ = 0 on a straight road, and the absolute value of the curvature ρ increases as the curve becomes tighter (the turning radius becomes smaller). The left curve is positive and the right curve is negative.
As shown in FIG. 7, the curve IN-side correction gain map is a map in which the correction gain decreases as the absolute value of the curvature ρ increases when the absolute value of the curvature ρ exceeds a predetermined value. And the gain of control with respect to the travel lane edge Le located inside the curved road among the left and right travel lane edges Le is corrected so as to decrease in accordance with the increase in the absolute value of the curvature ρ.
また、上記カーブＯＵＴ側補正ゲインマップは、図８のように、曲率ρの絶対値が所定以上となると、曲率ρの絶対値が大きくなるにつれて、補正のゲインが大きくなるマップである。そして、左右の走行車線端部Ｌｅのうちカーブ路の外側に位置する走行車線端部Ｌｅに対する制御のゲインを、曲率ρの絶対値の増大に応じて増加するように補正するものである。 Further, as shown in FIG. 8, the curve OUT side correction gain map is a map in which the correction gain increases as the absolute value of the curvature ρ increases as the absolute value of the curvature ρ increases to a predetermined value or more. And the gain of control with respect to the travel lane edge Le located outside the curved road among the left and right travel lane edges Le is corrected so as to increase as the absolute value of the curvature ρ increases.
続いてステップＳ１７０では、走行車線Ｌのカーブ方向、曲率ρ、及び横変位Ｘ（逸脱）の方向に応じて、右逸脱に対する走行車線中央部制御フィードバック補正ゲインＫρＹ＿Ｒ、左逸脱に対する走行車線中央部制御フィードバック補正ゲインＫρＹ＿Ｌをそれぞれ求める。
すなわち、曲率ρの向き（走行車線Ｌのカーブ方向）に応じて３種類に分けて、下記のように、マップを使用して、右逸脱に対する走行車線中央部制御フィードバック補正ゲインＫρＹ＿Ｒ、及び左逸脱に対する走行車線中央部制御フィードバック補正ゲインＫρＹ＿Ｌをそれぞれ設定する。
Subsequently, in step S170, depending on the curve direction of the travel lane L, the curvature ρ, and the lateral displacement X (deviation), the travel lane center control feedback correction gain KρY_R for the right departure, the travel lane center control for the left departure. A feedback correction gain KρY_L is obtained.
That is, it is divided into three types according to the direction of the curvature ρ (curve direction of the travel lane L), and using the map as follows, the travel lane center control feedback correction gain KρY_R for the right departure and the left departure A lane center control feedback correction gain KρY_L is set.
曲率ρ＜０（右カーブ）と判定した場合
ＫρＹ＿Ｒ ： 図７に示すような、カーブＩＮ側補正ゲインマップから読み込む。
ＫρＹ＿Ｌ ： 図８に示すような、カーブＯＵＴ側補正ゲインマップから読み込む。
曲率ρ＞０（左カーブ）と判定した場合
ＫρＹ＿Ｒ ： 図８に示すような、カーブＯＵＴ側補正ゲインマップから読み込む。
ＫρＹ＿Ｌ ： 図７に示すような、カーブＩＮ側補正ゲインマップから読み込む。
曲率ρ＝０（直線路）と判定した場合
ＫρＹ＿Ｒ ＝ １．０ （補正なし）
ＫρＹ＿Ｌ ＝ １．０ （補正なし）
When it is determined that the curvature ρ <0 (right curve) KρY_R: Read from a curve IN side correction gain map as shown in FIG.
KρY_L: Read from the curve OUT side correction gain map as shown in FIG.
When it is determined that the curvature ρ> 0 (left curve) KρY_R: Read from a curve OUT side correction gain map as shown in FIG.
KρY_L: Read from the curve IN side correction gain map as shown in FIG.
When it is determined that the curvature ρ = 0 (straight road) KρY_R = 1.0 (no correction)
KρY_L = 1.0 (no correction)
ここで、カーブＩＮ側補正ゲインマップ及びカーブＯＵＴ側補正ゲインマップを、走行車線端部制御フィードバック補正ゲインを求める場合と、走行車線中央部制御フィードバック補正ゲインを求める場合とで同じ傾向のマップを使用している。ただし、マップ上の勾配を走行車線端部制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、ＫρＬ＿Ｌを求める場合と、走行車線中央部制御フィードバック補正ゲインＫρＹ＿Ｒ、ＫρＹ＿Ｌを求める場合とで異なるマップを使用するようにしている。すなわち、走行車線端部制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、ＫρＬ＿Ｌを求める際に使用するカーブＩＮ側補正ゲインマップ及びカーブＯＵＴ側補正ゲインマップの方が、曲率ρの絶対値の変化に対する勾配を大きく設定する。これは、走行車線端部Ｌｅ側の方がカーブの内側及び外側での曲率ρに対する補正量を大きくして、その分だけ敏感にするためである。 Here, the curve IN side correction gain map and the curve OUT side correction gain map use the same trend map when obtaining the driving lane edge portion control feedback correction gain and when obtaining the driving lane center portion control feedback correction gain. is doing. However, different maps are used for determining the traveling lane edge control feedback correction gains KρL_R and KρL_L for the gradient on the map and for determining the traveling lane center portion control feedback correction gains KρY_R and KρY_L. In other words, the curve IN-side correction gain map and the curve OUT-side correction gain map used when obtaining the travel lane edge control feedback correction gains KρL_R and KρL_L set a larger gradient with respect to the change in the absolute value of the curvature ρ. This is because the amount of correction with respect to the curvature ρ on the inner side and the outer side of the curve is increased on the traveling lane end Le side, and the sensitivity is increased accordingly.
続いてステップＳ１８０では、下記（７）式、（８）式に基づいて、右逸脱に対する走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、及び左逸脱に対する走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｌｔを算出する。
φＬ＿Ｒｔ＝−（（（Ｋｃ＿Ｌ１×Ｋｖ＿Ｌ１×ΔＸＲ）
＋（Ｋｃ＿Ｌ２×Ｋｖ＿Ｌ２×θ）
＋（Ｋｃ＿Ｌ３×Ｋｖ＿Ｌ３×ρ））
×ＫρＬ＿Ｒ） ・・・（７）
φＬ＿Ｌｔ＝−（（（Ｋｃ＿Ｌ１×Ｋｖ＿Ｌ１×ΔＸＬ）
＋（Ｋｃ＿Ｌ２×Ｋｖ＿Ｌ２×θ）
＋（Ｋｃ＿Ｌ３×Ｋｖ＿Ｌ３×ρ））
×ＫρＬ＿Ｒ） ・・・（８）
Subsequently, in step S180, based on the following formulas (7) and (8), the target turning angle φL_Rt by the traveling lane edge control for the right departure and the target turning angle φL_Lt by the traveling lane edge control for the left departure. Is calculated.
φL_Rt = − (((Kc_L1 × Kv_L1 × ΔXR)
+ (Kc_L2 × Kv_L2 × θ)
+ (Kc_L3 × Kv_L3 × ρ))
× KρL_R) (7)
φL_Lt = − (((Kc_L1 × Kv_L1 × ΔXL)
+ (Kc_L2 × Kv_L2 × θ)
+ (Kc_L3 × Kv_L3 × ρ))
× KρL_R) (8)
ここで、Ｋｃ＿Ｌ１、Ｋｃ＿Ｌ２、Ｋｃ＿Ｌ３は、車両諸元により定まるフィードバックゲインである。
Ｋｖ＿Ｌ１、Ｋｃ＿Ｌ２、Ｋｃ＿Ｌ３は、車速に応じた補正ゲインである。例えば、 Ｋｖ＿Ｌ１、Ｋｃ＿Ｌ２、Ｋｃ＿Ｌ３は、車速に応じて大きくなる。
ここで、上記（７）式及び（８）式の２項目及び３項目は、横変位偏差に対する補正項（収束項）である。このため、補正ゲインＫｃ＿Ｌ１よりも補正ゲインＫｃ＿Ｌ２、Ｋｃ＿Ｌ３を小さく設定してある。同様に、補正ゲインＫｖ＿Ｌ１よりも補正ゲインＫｃ＿Ｌ２、Ｋｃ＿Ｌ３を小さく設定してある。
Here, Kc_L1, Kc_L2, and Kc_L3 are feedback gains determined by vehicle specifications.
Kv_L1, Kc_L2, and Kc_L3 are correction gains corresponding to the vehicle speed. For example, Kv_L1, Kc_L2, and Kc_L3 increase according to the vehicle speed.
Here, the two items and the three items in the equations (7) and (8) are correction terms (convergence terms) for the lateral displacement deviation. For this reason, the correction gains Kc_L2 and Kc_L3 are set smaller than the correction gain Kc_L1. Similarly, the correction gains Kc_L2 and Kc_L3 are set smaller than the correction gain Kv_L1.
すなわち、右逸脱若しくは左逸脱に対する走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｌｔ、φＬ＿Ｒｔは、各横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲからの横変位偏差が小さくなる制御量を求めるものである。そして、その際に、自車両Ｃのヨー角θ及び道路曲率ρでその制御量を補正している。このとき、上記式の第２項の自車両Ｃのヨー角θ分は、横速度に対するフィードバック制御量として作用する。このため、第２項の自車両Ｃのヨー角θ分として、ヨー角偏差ΔθＲ若しくはΔθＬを使用することなく、ヨー角θを使用している。 That is, the target turning angles φL_Lt and φL_Rt based on the lane edge control for the right departure or left departure are used to obtain a control amount that reduces the lateral displacement deviation from the lateral displacement reference positions LXL and LXR. At that time, the control amount is corrected by the yaw angle θ and the road curvature ρ of the host vehicle C. At this time, the yaw angle θ of the host vehicle C in the second term of the above formula acts as a feedback control amount for the lateral speed. For this reason, the yaw angle θ is used as the yaw angle θ of the vehicle C in the second term without using the yaw angle deviation ΔθR or ΔθL.
以上から、後述のステップＳ２００のように、最終の目標転舵角φｔを算出する際に、右逸脱に対する走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔと左逸脱に対する走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｌｔの和として算出する。すなわち、上記目標転舵角φＬ＿Ｒｔと目標転舵角φＬ＿Ｌｔの和を、走行車線端部制御分の目標転舵角としている。
このとき、走行車線中央Ｌｓ側である左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲの間に自車両Ｃが位置する場合には、図５のように横変位偏差ΔＸＲ、ΔＸＬの両方の値が０となる。すなわち、上記目標転舵角φＬ＿Ｒｔと目標転舵角φＬ＿Ｌｔの値は、小さな値となる。この結果、走行車線端部制御分の目標転舵角は小さなものとなり、後述の走行車線中央部制御分の目標転舵角φＹ＿Ｌｔ、φＹ＿Ｒｔが支配的となる。
As described above, when the final target turning angle φt is calculated as in step S200 described later, the target turning angle φL_Rt by the driving lane edge control for the right departure and the target turning by the driving lane edge control for the left departure are calculated. Calculated as the sum of the steering angle φL_Lt. That is, the sum of the target turning angle φL_Rt and the target turning angle φL_Lt is set as the target turning angle for the traveling lane edge control.
At this time, when the host vehicle C is positioned between the left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR on the traveling lane center Ls side, both the lateral displacement deviations ΔXR and ΔXL are 0 as shown in FIG. Become. That is, the values of the target turning angle φL_Rt and the target turning angle φL_Lt are small values. As a result, the target turning angle for the traveling lane edge control becomes small, and the target turning angles φY_Lt and φY_Rt for the traveling lane center control described later are dominant.
また、走行車線中央Ｌｓ側である左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲの間の外に自車両Ｃが位置する場合には、図５のように横変位偏差ΔＸＲ、ΔＸＬの一方の値だけが０となる。すなわち、目標転舵角φＬ＿Ｒｔと目標転舵角φＬ＿Ｌｔのうち、自車両Ｃから離れた側の走行車線端部制御用の目標転舵角φＬ＿Ｌｔ若しくはφＬ＿Ｒｔの一方は小さくなり、自車両Ｃに近い側の走行車線端部制御用の目標転舵角φＬ＿Ｌｔ若しくはφＬ＿Ｒｔの他方が、走行車線端部制御分の目標転舵角としては支配的となる。 Further, when the host vehicle C is located outside the left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR on the traveling lane center Ls side, only one value of the lateral displacement deviations ΔXR and ΔXL is obtained as shown in FIG. 0. That is, of the target turning angle φL_Rt and the target turning angle φL_Lt, one of the target turning angle φL_Lt or φL_Rt for controlling the traveling lane edge on the side far from the own vehicle C becomes smaller and closer to the own vehicle C. The other of the target turning angle φL_Lt or φL_Rt for controlling the traveling lane edge is dominant as the target turning angle for the traveling lane edge control.
そして、走行車線Ｌに対する自車両Ｃのヨー角θを横変位Ｘに対する微分項（横速度）として第２項に設けてそのままフィードバックして制御し、さらに道路曲率ρに対する補正項として第３項を設けてフィードバックして制御する。この結果、第１項によって、横変位基準位置を基準として走行車線Ｌ外側へ自車両Ｃの位置を制御しようとする動きを無くしつつ適切に走行車線Ｌ内に留め、第２項及び第３項を設けることで、走行車線端部Ｌｅからの自車両Ｃのはじき返され感を低減することができる。すなわち、収束項として第２項（横方向変位の微分値）及び第３項（路面のカーブに対する収束項）を設けることで、横変位基準位置への収束が良くなる。 Then, the yaw angle θ of the host vehicle C with respect to the traveling lane L is provided as a differential term (lateral velocity) with respect to the lateral displacement X in the second term and fed back as it is, and further the third term as a correction term for the road curvature ρ. Provide and control by feedback. As a result, according to the first term, the second term and the third term are appropriately retained within the travel lane L while eliminating the movement to control the position of the host vehicle C outside the travel lane L with respect to the lateral displacement reference position. By providing this, it is possible to reduce the feeling of the vehicle C repelling from the traveling lane edge Le. That is, by providing the second term (differential value of lateral displacement) and the third term (convergence term with respect to the road surface curve) as convergence terms, convergence to the lateral displacement reference position is improved.
更に、走行車線端部制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、ＫρＬ＿Ｌを乗算して制御ゲインを補正する。すなわち、走行車線Ｌのカーブ方向、曲率ρ、及び横位置に応じて補正することにより、カーブ路においても違和感なく、適切に、制御を行うことができる。
なお、上記第３項をゼロとしても良い。
Further, the control gain is corrected by multiplying the lane edge control feedback correction gains KρL_R and KρL_L. That is, by correcting according to the curve direction, the curvature ρ, and the lateral position of the traveling lane L, it is possible to appropriately control the vehicle on the curved road without feeling uncomfortable.
The third term may be zero.
続いてステップＳ４０９において、下記（９）式及び（１０）式に基づき、右逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ、左逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｌｔを算出する。
φＹ＿Ｒｔ＝−（Ｋｃ＿Ｙ ×Ｋｖ＿Ｙ ×Ｋｙ＿Ｒ ×ＫρＹ＿Ｒ ×ΔθＲ）
・・・（９）
φＹ＿Ｌｔ＝−（Ｋｃ＿Ｙ ×Ｋｖ＿Ｙ ×Ｋｙ＿Ｌ ×ＫρＹ＿Ｌ ×ΔθＬ）
・・・（１０）
ここで、Ｋｃ＿Ｙは車両諸元により定まるフィードバックゲインである。また、Ｋｖ＿Ｙは車速に応じた補正ゲインである。例えば、Ｋｖ＿Ｙは車速が高いほど大きな値とする。
また、Ｋｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌは、図９に示すような、走行車線Ｌに対する横変位Ｘに応じてそれぞれ個別に設定するフィードバックゲインである。
Subsequently, in step S409, based on the following formulas (9) and (10), the target turning angle φY_Rt by the traveling lane center control for the right departure and the target turning angle φY_Lt by the traveling lane center control for the left departure are calculated. To do.
φY_Rt = − (Kc_Y × Kv_Y × Ky_R × KρY_R × ΔθR)
... (9)
φY_Lt = − (Kc_Y × Kv_Y × Ky_L × KρY_L × ΔθL)
... (10)
Here, Kc_Y is a feedback gain determined by vehicle specifications. Kv_Y is a correction gain according to the vehicle speed. For example, Kv_Y is set to a larger value as the vehicle speed is higher.
Ky_R and Ky_L are feedback gains that are individually set according to the lateral displacement X with respect to the travel lane L as shown in FIG.
すなわち、右逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔは、自車両Ｃの進行方向が、右側を向いている場合である。このため、右逸脱に対するフィードバックゲインＫｙ＿Ｒは、左側の走行車線端部Ｌｅ側を基準として右側の走行車線端部Ｌｅに近づくにつれて大きくなるように設定してある。
また、左逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｌｔは、自車両Ｃの進行方向が、左側を向いている場合である。このため、左逸脱に対するフィードバックゲインＫｙ＿Ｌは、右側の走行車線端部Ｌｅ側を基準として左側走行車線端部Ｌｅに近づくにつれて大きくなるように設定してある。なお、目標転舵角φＹ＿Ｒｔ、及びφＹ＿Ｌｔは、右方向への転舵を正とし、左方向への転舵を負とする。
That is, the target turning angle φY_Rt based on the driving lane center control for the right departure is a case where the traveling direction of the host vehicle C is facing the right side. For this reason, the feedback gain Ky_R with respect to the right departure is set so as to increase as it approaches the right travel lane end Le with respect to the left travel lane end Le.
In addition, the target turning angle φY_Lt by the driving lane center control for the left departure is a case where the traveling direction of the host vehicle C is directed to the left side. For this reason, the feedback gain Ky_L with respect to the left departure is set so as to increase as it approaches the left traveling lane end Le with reference to the right traveling lane end Le side. Note that the target turning angles φY_Rt and φY_Lt are positive for rightward turning and negative for leftward turning.
ここで、後述のステップＳ２００のように、走行車線中央部制御分の最終目標転舵角を、右逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔと左逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｌｔの和として算出する。このとき、右側へヨー角θがついている場合には、図６のようにΔθＬ＝０となるため、左逸脱に対する目標転舵角φＹ＿Ｌｔは０となる。すなわち、右逸脱に対する目標転舵角φＹ＿Ｒｔのみを採用することになる。同様に、左側へヨー角θがついている場合には、図６のようにΔθＲ＝０となるため、右逸脱に対する目標転舵角φＹ＿Ｒｔは０となる。すなわち、左逸脱に対する目標転舵角φＹ＿Ｌｔのみを採用することになる。 Here, as in step S200, which will be described later, the final target turning angle for the driving lane center control is set to the target turning angle φY_Rt by the driving lane center control for the right departure and the target by the driving lane control for the left departure. Calculated as the sum of the turning angle φY_Lt. At this time, when the yaw angle θ is on the right side, ΔθL = 0 as shown in FIG. 6, so the target turning angle φY_Lt for the left departure is 0. That is, only the target turning angle φY_Rt for the right departure is adopted. Similarly, when the yaw angle θ is on the left side, ΔθR = 0 as shown in FIG. 6, so the target turning angle φY_Rt for the right departure is 0. That is, only the target turning angle φY_Lt for the left departure is adopted.
このとき、前述の通り、制御ゲインＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌを、図９に示すように、自車両Ｃのヨー角θの向き側の走行車線端部Ｌｅを基準として、その走行車線端部Ｌｅに近づくほど大きくなるように設定している。このことから、逸脱側へヨー角θが発生している場合には積極的に逸脱を防止するよう制御量が大きく介入して制御する。また、逸脱回避側へヨー角θが発生している場合には、制御量が小さくなることで、違和感なく、穏やかに、走行車線Ｌに沿った方向に、自車両Ｃの進行方向の向きを合わせることができる。 At this time, as described above, the control gains Ky_R and Ky_L become closer to the traveling lane end Le with reference to the traveling lane end Le on the direction of the yaw angle θ of the host vehicle C as shown in FIG. It is set to be larger. Therefore, when the yaw angle θ is generated on the departure side, the control is performed with a large amount of control so as to actively prevent the departure. In addition, when the yaw angle θ is generated toward the departure avoidance side, the direction of the traveling direction of the host vehicle C is gently changed in the direction along the traveling lane L without causing a sense of incongruity by reducing the control amount. Can be matched.
また、上記制御ゲインＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌは、一方の走行車線端部Ｌｅを基準として、その走行車線端部Ｌｅに近づくほど大きくなるように設定している。これによって、自車両Ｃが走行車線中央Ｌｓを跨るように走行しても、連続して制御量が変化して、走行車線中央Ｌｓを跨る際の違和感を抑えることが可能となっている。
更に、カーブ路における走行車線中央Ｌｓに対して内側若しくは外側に変位している場合には、ステップＳ１７０において算出するように、走行車線Ｌのカーブ方向、及び曲率ρに応じて補正することにより、カーブ路においても違和感なく、適切に、制御を行うことができる。
Further, the control gains Ky_R and Ky_L are set so as to increase toward the traveling lane end Le with reference to one traveling lane end Le. As a result, even when the host vehicle C travels across the travel lane center Ls, the control amount continuously changes, and it is possible to suppress a sense of discomfort when straddling the travel lane center Ls.
Further, when the vehicle is displaced inward or outward with respect to the running lane center Ls on the curve road, by correcting according to the curve direction and the curvature ρ of the running lane L as calculated in step S170, Even on curved roads, control can be performed appropriately without a sense of incongruity.
続いてステップＳ２００では、車線維持支援のための最終目標転舵角φｔを算出する。
本実施例では、下記（１１）式のように、ステップＳ４０８において算出した走行車線端部制御による左右の目標転舵角φＬ＿Ｌｔ、φＬ＿Ｒｔと、ステップＳ４０９において算出した走行車線中央部制御による左右目標転舵角φＹ＿Ｌｔ、φＹ＿Ｒｔとの和として算出する。
φｔ＝（α＿Ｒ ×φＬ＿Ｒｔ ＋β＿Ｒ ×φＹ＿Ｒｔ）
＋（α＿Ｌ ×φＬ＿Ｌｔ ＋β＿Ｌ ×φＹ＿Ｌｔ） ・・・（１１）
Subsequently, in step S200, a final target turning angle φt for lane keeping support is calculated.
In this embodiment, as shown in the following equation (11), the left and right target turning angles φL_Lt and φL_Rt calculated in step S408 and the left and right target turning calculated in step S409 are controlled. Calculated as the sum of the steering angles φY_Lt and φY_Rt.
φt = (α_R × φL_Rt + β_R × φY_Rt)
+ (Α_L × φL_Lt + β_L × φY_Lt) (11)
ここで、α＿Ｒ、β＿Ｒは、それぞれ、右逸脱に対する走行車線端部制御、及び走行車線中央部制御に対する重み付け係数である。また、α＿Ｌ、β＿Ｌは、それぞれ、左逸脱に対する走行車線端部制御、及び走行車線中央部制御に対する重み付け係数である。
上記重み付け係数α＿Ｒ、α＿Ｌ、β＿Ｒ、β＿Ｌは、図１０に示す関係となっていて、自車両Ｃの横位置に応じて、α＿Ｒ、α＿Ｌに対するβ＿Ｒ、β＿Ｌの相対的な大きさが変化するようになっている。
また、下記式の関係となっている。
α＿Ｒ ＋ β＿Ｒ ＝ １．０
α＿Ｌ ＋ β＿Ｌ ＝ １．０
Here, α_R and β_R are weighting coefficients for the driving lane edge control for the right departure and the driving lane center control, respectively. Α_L and β_L are weighting coefficients for the driving lane edge control for the left departure and the driving lane center control, respectively.
The weighting coefficients α_R, α_L, β_R, and β_L have the relationship shown in FIG. 10 so that the relative sizes of β_R and β_L with respect to α_R and α_L change according to the lateral position of the host vehicle C. It has become.
Moreover, it has the relationship of the following formula.
α_R + β_R = 1.0
α_L + β_L = 1.0
この重み付け係数について説明する。
（７）式及び（８）式にあるように、走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔの第２項としてヨー角要素（横速度）のフィードバックがある。このフィードバックは、走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感を低減するための、横変位要素の微分項として設定してある。このために、横変位要素のフィードバックと併せて、横変位基準位置への収束性を向上させることが可能となる。
一方、（９）式及び（１０）式にあるように、走行車線中央部制御におけるヨー角θ要素のフィードバックは、走行車線Ｌに対して自車両Ｃの進行方向を合わせることを目的として設定する。
This weighting coefficient will be described.
As shown in the equations (7) and (8), there is feedback of the yaw angle element (lateral velocity) as the second term of the target turning angles φL_Rt and φL_Lt by the traveling lane edge control. This feedback is set as a differential term of the lateral displacement element for reducing the feeling of being repelled from the traveling lane edge Le. For this reason, it is possible to improve the convergence to the lateral displacement reference position together with the feedback of the lateral displacement element.
On the other hand, as shown in the equations (9) and (10), the feedback of the yaw angle θ element in the traveling lane center control is set for the purpose of matching the traveling direction of the host vehicle C with the traveling lane L. .
このため、例えば、走行車線Ｌの左端部において、左側（逸脱側）へのヨー角θがついている場合、走行車線端部制御における横変位フィードバック要素に加えて、走行車線中央部制御におけるヨー角フィードバックを行うと、制御過多となる。また、走行車線Ｌ左端部において、右側（逸脱回避側）へヨー角θがついている場合、走行車線中央部制御におけるヨー角フィードバックは弱く設定しており、横変位基準位置への収束性が悪く、走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感が生じてしまう。 Therefore, for example, when the left end portion of the travel lane L has a yaw angle θ toward the left side (deviation side), in addition to the lateral displacement feedback element in the travel lane end control, the yaw angle in the travel lane center control When feedback is performed, control becomes excessive. When the yaw angle θ is on the right side (deviation avoidance side) at the left end of the lane L, the yaw angle feedback in the lane center control is set weak and the convergence to the lateral displacement reference position is poor. A feeling of being repelled from the traveling lane end Le is generated.
このため、本実施形態では、例えば、図１０に示すように、走行車線端部Ｌｅ側に寄るにつれて走行車線端部制御側の重みを大きくする。一方、走行車線中央Ｌｓ側に寄るにつれて走行車線中央部制御側の重みを大きくする。このように、自車両Ｃの走行車線Ｌに対する横位置に応じてこれらの重みを設定する。このように設定することで、走行車線中央Ｌｓでは、拘束感のない自由なライン取りが実現しつつ、走行車線端部Ｌｅでは、適切に走行車線Ｌ内に留め、かつ走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感を低減することができる。 For this reason, in this embodiment, as shown in FIG. 10, for example, the weight on the traveling lane end control side is increased as approaching the traveling lane end Le side. On the other hand, as the vehicle approaches the lane center Ls, the weight on the lane center control side is increased. In this way, these weights are set according to the lateral position of the host vehicle C with respect to the travel lane L. By setting in this way, in the driving lane center Ls, free line removal without a sense of restraint is realized, and at the driving lane end Le, the driving lane end Le is appropriately retained in the driving lane L and from the driving lane end Le. The feeling of being repelled can be reduced.
続いて、ステップＳ２１０において、運転者の走行車線変更の意思を判定する。具体的には、上記ステップＳ１００で得た方向スイッチ信号及び自車両Ｃの進行方向に基づき、運転者の走行車線Ｌを変更するか否かの意思を判定する。
すなわち、方向スイッチ信号が示す方向（ウインカ点灯側）と自車両Ｃの進行方向とが同方向の場合には、運転者が意識的に走行車線Ｌを変更しようとしていると判定する。この場合には、ステップＳ２２０における転舵角の補正を行うこと無く、復帰する。なお、ステアリングホイール１２の操舵が、方向スイッチ信号が示す方向（ウインカ点灯側）と同方向の場合に運転者が意識的に走行車線Ｌ変更しようとしていると判定しても良い。
Subsequently, in step S210, the driver's intention to change the driving lane is determined. More specifically, the driver's intention to change the driving lane L is determined based on the direction switch signal obtained in step S100 and the traveling direction of the host vehicle C.
That is, when the direction indicated by the direction switch signal (the blinker lighting side) and the traveling direction of the host vehicle C are the same direction, it is determined that the driver is intentionally changing the driving lane L. In this case, the process returns without correcting the turning angle in step S220. Note that when the
続いてステップＳ２２０にて、ステップＳ２００において算出した最終目標転舵角φｔの補正転舵角指令値を操舵用コントローラ１１に出力する。
ここで、操舵用コントローラ１１では、前述の通り、車線維持支援コントローラ１５から最終目標転舵角φｔの補正転舵角指令値を入力すると、運転者の操舵操作に応じて算出した目標転舵角に当該最終目標転舵角φｔを付加して、最終的な目標転舵角とし、その目標転舵角に応じた転舵角となるように、転舵アクチュエータ５を駆動する。
Subsequently, in step S220, the corrected turning angle command value of the final target turning angle φt calculated in step S200 is output to the
Here, in the
ここで、本実施形態の車線維持支援装置を提供する自車両Ｃとして、ステアバイワイヤシステムの自車両Ｃを例示している。電動若しくは油圧を使用したパワステアリングシステムを搭載した自車両Ｃの場合には、上記最終目標転舵角φｔをアシストトルク量の補正量に変換して、アシストルクに付加することで転舵角分の補正を行うようにしても良い。
また、ステアリング軸を回転変位して転舵角を変更可能な自車両Ｃにあっては、その回転変位量を上記最終目標転舵角φｔの分だけ補正するようにすればよい。
Here, the host vehicle C of the steer-by-wire system is illustrated as the host vehicle C that provides the lane keeping assist device of the present embodiment. In the case of the own vehicle C equipped with a power steering system using electric or hydraulic pressure, the final target turning angle φt is converted into an assist torque amount correction amount and added to the assist torque amount to obtain the turning angle portion. You may make it correct | amend.
Further, in the own vehicle C in which the steering shaft can be rotationally displaced to change the turning angle, the rotational displacement amount may be corrected by the final target turning angle φt.
ここで、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲは、横方向変位閾値及び横変位基準位置の両方を構成する。ステップＳ１８０，Ｓ１９０，Ｓ２００は、制御量算出手段を構成する。操舵用コントローラ１１は、転舵補正手段を構成する。（４）式及び（５）式は、左右の横方向変位閾値間に位置する場合における、横方向偏差をゼロ、若しくは制御ゲインを小さくする構成に対応する。（９）式及び（１０）式が、第１制御量算出手段を構成し、その目標転舵角φＹ＿Ｒｔ、φＹ＿Ｌｔが第１制御量となる。（７）式及び（８）式が、第２制御量算出手段を構成し、その目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔが第２制御量となる。また、（１１）式は、最終制御量算出手段を構成する。また、最終目標転舵角φｔが、最終的な制御量及び第３制御量を構成する。また、補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、ＫρＬ＿Ｌ、ＫρＹ＿Ｒ、ＫρＹ＿Ｌがカーブ路補正手段を構成する。左右の走行車線端部Ｌｅが横端部基準位置を構成する。重み付け係数α＿Ｒ、α＿Ｌが第２重み付け係数を構成する。重み付け係数β＿Ｒ、β＿Ｌが第１重み付け係数を構成する。
Here, the left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR constitute both the lateral displacement threshold and the lateral displacement reference position. Steps S180, S190, and S200 constitute a control amount calculation unit. The steering
（動作）
（１）まず自車両Ｃが、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲの間を走行している場合について説明する。
この場合には、ΔＸＲ及びΔＸＬは共にゼロとなる。このため、（７）式及び（８）式で示す、走行車線端部制御による左右の目標転舵角φＬ＿Ｒｔ及びφＬ＿Ｌｔの第１項はゼロとなる。つまり、走行車線端部制御による左右の目標転舵角φＬ＿Ｒｔ及びφＬ＿Ｌｔは、小さな値となる。
ここで、走行車線端部制御による左右の目標転舵角φＬ＿Ｒｔ及びφＬ＿Ｌｔの２項は、自車両Ｃの横速度分をゼロとする制御量となる。また、走行車線端部制御による左右の目標転舵角φＬ＿Ｒｔ及びφＬ＿Ｌｔの２項は、直進路であればゼロの値を取る。
(Operation)
(1) First, the case where the host vehicle C is traveling between the left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR will be described.
In this case, both ΔXR and ΔXL are zero. For this reason, the first terms of the left and right target turning angles φL_Rt and φL_Lt by the driving lane edge control shown in the equations (7) and (8) are zero. That is, the left and right target turning angles φL_Rt and φL_Lt by the driving lane edge control are small values.
Here, the two terms of the left and right target turning angles φL_Rt and φL_Lt by the traveling lane edge control are control amounts that make the lateral speed of the host vehicle C zero. Further, the two terms of the left and right target turning angles φL_Rt and φL_Lt by the traveling lane edge control take a value of zero if the vehicle is a straight road.
更に、自車両Ｃが、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲの間を走行している場合には、走行車線端部制御による左右の目標転舵角φＬ＿Ｒｔ及びφＬ＿Ｌｔに対する重み付け係数α＿Ｒ、α＿Ｌは図１０のように小さな値に設定してある。
これによって、自車両Ｃが、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲの間を走行している場合には、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ及びφＹ＿Ｌｔが支配的となる。特に、図１０のように、走行車線端部制御による左右の目標転舵角φＬ＿Ｒｔ及びφＬ＿Ｌｔに対する重み付け係数α＿Ｒ、α＿Ｌよりも、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ及びφＹ＿Ｌｔのβ＿Ｒ、β＿Ｌの方が大きくなるように設定してある。このことからも、自車両Ｃが、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲの間を走行している場合には、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ及びφＹ＿Ｌｔが支配的となる。
Further, when the host vehicle C is traveling between the left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR, the weighting coefficients α_R and α_L for the left and right target turning angles φL_Rt and φL_Lt by the traveling lane edge control are shown in FIG. A small value such as 10 is set.
Accordingly, when the host vehicle C is traveling between the left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR, the target turning angles φY_Rt and φY_Lt based on the traveling lane center portion control are dominant. In particular, as shown in FIG. 10, rather than the weighting coefficients α_R and α_L for the left and right target turning angles φL_Rt and φL_Lt by the driving lane edge control, β_R and β_L of the target turning angles φY_Rt and φY_Lt by the driving lane center control Is set to be larger. For this reason as well, when the host vehicle C is traveling between the left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR, the target turning angles φY_Rt and φY_Lt based on the traveling lane center control are dominant.
このため、自車両Ｃが、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲの間を走行している場合には、角度偏差が小さくなるように制御されて、自車両Ｃは、運転者の意図する走行ラインに沿って、走行車線Ｌと平行な方向に走行する。
以上のことから、自車両Ｃが走行車線中央Ｌｓ側に位置する場合には、角度偏差が小さくなるように制御する。また、横方向変位に対するフィードバックが無いか小さい。つまり走行車線中央Ｌｓ側に戻す制御介入は無いか小さい。この結果、運転者の意図する走行ラインに応じて、自車両Ｃは走行車線Ｌに沿って走行する。
For this reason, when the own vehicle C is traveling between the left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR, the angle deviation is controlled so that the own vehicle C travels as intended by the driver. Along the line, the vehicle travels in a direction parallel to the travel lane L.
From the above, when the host vehicle C is located on the traveling lane center Ls side, the angle deviation is controlled to be small. Also, there is little or no feedback for lateral displacement. That is, there is no or little control intervention to return to the traveling lane center Ls side. As a result, the host vehicle C travels along the travel lane L according to the travel line intended by the driver.
またこのとき、目標転舵角φＹ＿Ｒｔ及びφＹ＿Ｌｔを算出する際に、（９）式及び（１０）式に示すように、制御ゲインとしてＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌを乗算して補正している。この制御ゲインＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌは、自車両Ｃの進行方向側の走行方向端部に対して自車両Ｃの距離が近づくほど大きくなって、上記目標転舵角φＹ＿Ｒｔ及びφＹ＿Ｌｔは大きな値となる。
このため、自車両Ｃの進行方向が逸脱側の場合には、目標転舵角φＹ＿Ｒｔ及びφＹ＿Ｌｔは大きくなって逸脱防止効果が大きくなる。また、自車両Ｃの進行方向が逸脱回避側の場合には、目標転舵角φＹ＿Ｒｔ及びφＹ＿Ｌｔは小さくなって、制御過多とならずに違和感を低減する。
At this time, when calculating the target turning angles φY_Rt and φY_Lt, as shown in the equations (9) and (10), the control gains are multiplied by Ky_R and Ky_L for correction. The control gains Ky_R and Ky_L increase as the distance of the host vehicle C approaches the traveling direction end on the traveling direction side of the host vehicle C, and the target turning angles φY_Rt and φY_Lt become large values.
For this reason, when the traveling direction of the host vehicle C is on the departure side, the target turning angles φY_Rt and φY_Lt are increased and the departure prevention effect is increased. Further, when the traveling direction of the host vehicle C is on the departure avoidance side, the target turning angles φY_Rt and φY_Lt are reduced to reduce a sense of discomfort without excessive control.
例えば、自車両Ｃの進行方向が、走行車線Ｌに対し右側にヨー角θがついている場合には、自車両Ｃが走行車線中央Ｌｓに対し右側に横変位Ｘして位置（逸脱側）しているほど、目標転舵角φＹ＿Ｒｔは大きくなる。つまり、逸脱回避効果が大きくなる。一方、自車両Ｃが走行車線中央Ｌｓに対し左側に横変位Ｘして位置（逸脱回避側）しているほど、目標転舵角φＹ＿Ｒｔは小さくなる。
また、上記制御ゲインＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌは、自車両Ｃの進行方向側の走行方向端部からの距離に応じて変化させる。このため、自車両Ｃの進行方向が走行車線Ｌに対し右側に傾いて、つまり右側にヨー角θがついている場合に、自車両Ｃが走行車線中央Ｌｓに対して左側から右側に当該走行車線中央Ｌｓを跨るように走行する場合であっても、運転者に違和感を与えにくくなっている。
For example, when the traveling direction of the host vehicle C has a yaw angle θ on the right side with respect to the travel lane L, the host vehicle C is laterally displaced X to the right with respect to the travel lane center Ls and is positioned (deviation side). The target turning angle φY_Rt increases as the distance increases. That is, the deviation avoidance effect is increased. On the other hand, the target turning angle φY_Rt becomes smaller as the host vehicle C is displaced laterally X to the left with respect to the traveling lane center Ls (deviation avoidance side).
Further, the control gains Ky_R and Ky_L are changed in accordance with the distance from the traveling direction end on the traveling direction side of the host vehicle C. For this reason, when the traveling direction of the host vehicle C is tilted to the right with respect to the travel lane L, that is, when the yaw angle θ is on the right side, the host vehicle C moves from the left to the right with respect to the travel lane center Ls. Even when the vehicle travels across the center Ls, it is difficult for the driver to feel uncomfortable.
（２）次に、自車両Ｃが、走行車線中央Ｌｓに対し、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲよりも外側に位置した場合について説明する。
この場合には、（７）式及び（８）式によって示す、走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔによって、自車両Ｃが近い側の横変位基準位置との偏差が小さくなるように制御が介入する。すなわち、走行車線中央Ｌｓに対し左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲ内に向けて、つまり走行車線中央Ｌｓ側に戻す制御が介入する。これによって、走行車線Ｌ外側へ自車両Ｃの位置を制御しようとする動きを無くしつつ、適切に走行車線Ｌ内に留めることができる。
(2) Next, the case where the host vehicle C is located outside the left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR with respect to the traveling lane center Ls will be described.
In this case, the deviation from the lateral displacement reference position on the side closer to the own vehicle C is reduced by the target turning angles φL_Rt and φL_Lt by the driving lane edge control shown by the equations (7) and (8). Control intervenes. That is, a control for returning to the left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR with respect to the travel lane center Ls, that is, to the travel lane center Ls side, is involved. As a result, the movement to control the position of the host vehicle C to the outside of the traveling lane L can be eliminated, and the vehicle can be appropriately kept in the traveling lane L.
このとき、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ、φＹ＿Ｌｔによって角度偏差が小さくする制御も介入している。
このため、図１１の下側部分のように、逸脱側（自車両Ｃに近い走行車線Ｌの端部側）へ角度偏差（ヨー角θ）がついている場合には、その角度偏差を解消する制御量と共に、横方向変位を解消する方向の制御量が同方向に発生する。この結果、逸脱回避側への制御量が大きくなって、より有効に逸脱を防止することができる。またこのとき、上述のようにヨー角フィードバックの制御ゲインＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｒは大きい値となっている。つまり、角度偏差を解消する制御量は大きくなっているので、その効果が大きい。
At this time, the control for reducing the angle deviation by the target turning angles φY_Rt and φY_Lt by the driving lane center control is also intervening.
Therefore, when there is an angle deviation (yaw angle θ) on the departure side (the end side of the travel lane L close to the host vehicle C) as in the lower part of FIG. 11, the angle deviation is eliminated. Along with the control amount, a control amount in the direction to cancel the lateral displacement is generated in the same direction. As a result, the amount of control to the departure avoidance side is increased, and departure can be prevented more effectively. At this time, as described above, the control gains Ky_R and Ky_R of the yaw angle feedback are large values. That is, since the control amount for eliminating the angle deviation is large, the effect is great.
また、図１１の上側部分のように、逸脱回避側（自車両Ｃに近い走行車線Ｌの端部側から離れる方向）へ角度偏差（ヨー角θ）がついている場合には、角度偏差を解消する逸脱側へ制御量によって、横方向変位を解消する方向の制御量が低減若しくは解消する。この結果、逸脱側へ制御が介入しているかのような違和感を低減出来る。またこのとき、上述のようにヨー角フィードバックの制御ゲインＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｒは小さい値となっている。つまり、角度偏差を解消する制御量は小さくなっているので、その違和感低減の効果が大きい。 Further, when the angle deviation (yaw angle θ) is on the departure avoidance side (the direction away from the end portion side of the travel lane L close to the host vehicle C) as in the upper part of FIG. 11, the angle deviation is eliminated. Depending on the control amount toward the departure side, the control amount in the direction to cancel the lateral displacement is reduced or eliminated. As a result, a sense of incongruity as if the control is intervening on the departure side can be reduced. At this time, as described above, the control gains Ky_R and Ky_R of the yaw angle feedback are small values. That is, since the control amount for eliminating the angle deviation is small, the effect of reducing the sense of incongruity is great.
また、（７）式及び（８）式によって示すように、走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔは、第２項で横速度が小さくする制御量、及び、第３項で道路曲率ρを加味した制御量によって、横変位基準位置に沿った方向への収束性が良くなり、走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感を低減することが出来る。
更に、制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、ＫρＬ＿Ｌ、ＫρＹ＿Ｒ、ＫρＹ＿Ｌで制御量を補正することで、カーブ路においては、カーブ内側とカーブ外側とで、目標転舵角φｔが変わる。
Further, as shown by the equations (7) and (8), the target turning angles φL_Rt and φL_Lt by the driving lane edge control are controlled by the second term to reduce the lateral speed, and the third term is the road. By the control amount with the curvature ρ taken into account, the convergence in the direction along the lateral displacement reference position is improved, and the feeling of being repelled from the traveling lane edge Le can be reduced.
Further, by correcting the control amount with the control feedback correction gains KρL_R, KρL_L, KρY_R, KρY_L, the target turning angle φt changes between the curve inside and the curve outside on the curved road.
すなわち、図１２の下側部分のように、走行車線中央Ｌｓに対しカーブ内側に自車両Ｃが位置する場合には、走行車線Ｌの曲率が大きくなるほど、つまりカーブがきつくなるほど、制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、ＫρＬ＿Ｌ、ＫρＹ＿Ｒ、ＫρＹ＿Ｌを小さくしている。すなわち、目標転舵角を小さく補正している。これによって制御過多となることを防止して、運転者への違和感を低減する。 That is, as shown in the lower part of FIG. 12, when the host vehicle C is positioned inside the curve with respect to the travel lane center Ls, the control feedback correction gain increases as the curvature of the travel lane L increases, that is, the curve becomes tighter. KρL_R, KρL_L, KρY_R, and KρY_L are reduced. That is, the target turning angle is corrected to be small. This prevents excessive control and reduces the uncomfortable feeling to the driver.
一方、図１２の上側部分のように、走行車線中央Ｌｓに対しカーブ外側に自車両Ｃが位置する場合には、走行車線Ｌの曲率が大きくなるほど、つまりカーブがきつくなるほど、制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、ＫρＬ＿Ｌ、ＫρＹ＿Ｒ、ＫρＹ＿Ｌを大きくしている。すなわち、目標転舵角を大きく補正している。これによって、走行車線Ｌ逸脱効果を大きくしている。 On the other hand, as shown in the upper part of FIG. 12, when the host vehicle C is located outside the curve with respect to the travel lane center Ls, the control feedback correction gain KρL_R increases as the curvature of the travel lane L increases, that is, the curve becomes tighter. , KρL_L, KρY_R, and KρY_L are increased. That is, the target turning angle is greatly corrected. Thus, the traveling lane L departure effect is increased.
（本実施形態の効果）
（１）自車両Ｃが左右の横方向変位閾値内では、角度偏差を小さくする制御である、ヨー角フィードバック制御を行う。これによって、走行車線中央Ｌｓ側では、走行車線Ｌに沿った方向に車両の進行方向を制御する。この結果、走行車線中央Ｌｓ側では、拘束感のない自由なライン取りができる。
（２）また、自車両Ｃが、走行車線中央Ｌｓに対し左右の横方向変位閾値の外であれば、横変位Ｘとヨー角θのフィードバック制御を行う。この結果、走行車線端部Ｌｅ側では、自車両Ｃを適切に走行車線Ｌ内に留め、かつ走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感を低減した車線維持支援を行うことができる。
(Effect of this embodiment)
(1) When the host vehicle C is within the left and right lateral displacement threshold values, yaw angle feedback control, which is control for reducing the angle deviation, is performed. Thus, the traveling direction of the vehicle is controlled in the direction along the traveling lane L on the traveling lane center Ls side. As a result, on the traveling lane center Ls side, a free line can be taken without a sense of restraint.
(2) If the host vehicle C is outside the lateral displacement threshold on the left and right with respect to the traveling lane center Ls, feedback control of the lateral displacement X and the yaw angle θ is performed. As a result, on the traveling lane end Le side, it is possible to perform the lane maintenance support in which the host vehicle C is appropriately kept in the traveling lane L and the feeling of being repelled from the traveling lane end Le is reduced.
（３）また、走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔと、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ、φＹ＿Ｌｔとから、最終目標転舵角φｔを算出している。このとき、上記第１重み付け係数及び第２重み付け係数は、横変位偏差によって変更し、横方向偏差が大きいほど、第１重み付け係数に対し第２重み付け係数を大きく設定する。すなわち、走行車線端部Ｌｅ側に寄るにつれて走行車線端部制御の重みを大きくする。一方、走行車線中央Ｌｓ側に寄るにつれて走行車線中央部制御の重みを大きくする。このように、自車両Ｃの走行車線Ｌに対する横位置に応じてこれらの重みを設定する。 (3) Further, the final target turning angle φt is calculated from the target turning angles φL_Rt and φL_Lt based on the traveling lane edge control and the target turning angles φY_Rt and φY_Lt based on the traveling lane center control. At this time, the first weighting coefficient and the second weighting coefficient are changed according to the lateral displacement deviation, and the second weighting coefficient is set larger than the first weighting coefficient as the lateral deviation is larger. That is, the weight of the driving lane edge portion control is increased as approaching the driving lane edge portion Le side. On the other hand, as the vehicle approaches the lane center Ls side, the weight of the lane center control is increased. In this way, these weights are set according to the lateral position of the host vehicle C with respect to the travel lane L.
この結果、走行車線中央Ｌｓでは、ヨー角フィードバックが支配的となって拘束感のない自由なライン取りを実現する。一方、走行車線端部Ｌｅ側では、横変位Ｘによるフィードバック制御が支配的となって、適切に走行車線Ｌ内に留め、かつ走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感を低減することができる。
特に、本実施形態では、走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔにおいて収束項（第２項）としてのヨー角フィードバック分があるが、上記重み付けによって、ヨー角フィードバックが制御過多となることを低減することが可能となる。
As a result, in the traveling lane center Ls, yaw angle feedback is dominant, and free line removal without restraint is realized. On the other hand, on the traveling lane end Le side, the feedback control by the lateral displacement X becomes dominant, and it is possible to appropriately stay in the traveling lane L and reduce the feeling of being repelled from the traveling lane end Le. .
In particular, in this embodiment, there is a yaw angle feedback as a convergence term (second term) in the target turning angles φL_Rt and φL_Lt by the driving lane edge control, but the yaw angle feedback becomes excessively controlled by the weighting. This can be reduced.
（４）走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔ、つまり横変位Ｘによるフィードバック制御の制御量の第２項として横変位Ｘ速度の制御量を付加している。
この結果、横変位基準位置に対する横変位Ｘに対する収束性が良くなる。これによって、走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感を低減することが出来る。
（５）また、走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔ、つまり横変位Ｘによるフィードバック制御の制御量の第３項として走行車線Ｌの曲率に応じた制御量を付加している。
この結果、走行車線Ｌがカーブ路であっても、横変位基準位置に対する横変位Ｘに対する収束性が良くなる。
(4) A lateral displacement X speed control amount is added as a second term of the target turning angles φL_Rt, φL_Lt by the traveling lane edge control, that is, the feedback control control amount by the lateral displacement X.
As a result, the convergence with respect to the lateral displacement X with respect to the lateral displacement reference position is improved. Thereby, it is possible to reduce the feeling of being repelled from the traveling lane end Le.
(5) Further, a control amount corresponding to the curvature of the travel lane L is added as the third term of the target control angle φL_Rt, φL_Lt by the travel lane edge control, that is, the control amount of the feedback control by the lateral displacement X.
As a result, even if the travel lane L is a curved road, the convergence with respect to the lateral displacement X with respect to the lateral displacement reference position is improved.
（６）走行車線Ｌの曲率ρが所定以上、つまりカーブ路である場合には、走行車線Ｌの幅方向中央に対してカーブ内側とカーブ外側とで異なる制御ゲインで補正している。すなわち、走行車線Ｌの幅方向中央に対し走行車線Ｌのカーブ内側に自車両Ｃが位置する場合には、上記曲率が小さい場合よりも曲率が大きい場合に制御ゲインを小さく補正する。一方、走行車線Ｌの幅方向中央に対し走行車線Ｌのカーブ外側に自車両Ｃが位置する場合には、上記曲率が小さい場合よりも曲率が大きい場合に制御ゲインを大きく補正する。
この結果、カーブ内側での制御過多を防止出来る。すなわち、制御量が大きい場合に発生する、カーブ外側へはじき返すかのような違和感を低減出来る。
また、カーブ外側での制御不足を防止することが出来る。すなわち、カーブ外側へのヨー角θ発生時の制御介入が強くなり、逸脱防止効果が大きくなる。
(6) When the curvature ρ of the traveling lane L is equal to or greater than a predetermined value, that is, a curved road, correction is performed with different control gains on the inside and outside of the curve with respect to the center in the width direction of the traveling lane L. That is, when the host vehicle C is located inside the curve of the travel lane L with respect to the center in the width direction of the travel lane L, the control gain is corrected to be smaller when the curvature is larger than when the curvature is small. On the other hand, when the host vehicle C is located outside the curve of the travel lane L with respect to the center in the width direction of the travel lane L, the control gain is corrected to be larger when the curvature is larger than when the curvature is small.
As a result, excessive control inside the curve can be prevented. That is, it is possible to reduce a sense of incongruity that occurs when the control amount is large, such as rebounding outside the curve.
In addition, insufficient control outside the curve can be prevented. That is, the control intervention when the yaw angle θ is generated to the outside of the curve is strengthened, and the effect of preventing departure is increased.
（７）左右の走行車線端部Ｌｅのうち、自車両Ｃの進行方向側に位置する走行車線端部Ｌｅに対する自車両Ｃの距離によって、走行車線中央部制御による制御量を補正して走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ、φＹ＿Ｒｔを求めている。すなわち、走行車線Ｌに対する車両の横位置に応じて、ヨー角フィードバック制御の制御ゲインを変更している。このとき、上記走行車線端部Ｌｅに対する自車両Ｃの距離が短いほど上記制御ゲインが大きくなるように補正する。
例えば、右側へヨー角θがついている場合には、左側の走行車線端部Ｌｅから右側の走行車線端部Ｌｅに近づくにつれて大きくする。また、左側へヨー角θがついている場合には、右側の走行車線端部Ｌｅから左側の走行車線端部Ｌｅに近づくにつれて大きく設定する。
(7) Of the left and right travel lane edge Le, the travel lane is corrected by correcting the control amount by the travel lane center control according to the distance of the own vehicle C with respect to the travel lane edge Le located on the traveling direction side of the own vehicle C. The target turning angles φY_Rt and φY_Rt by the central control are obtained. That is, the control gain of the yaw angle feedback control is changed according to the lateral position of the vehicle with respect to the traveling lane L. At this time, it correct | amends so that the said control gain may become large, so that the distance of the own vehicle C with respect to the said travel lane edge part Le is short.
For example, when the yaw angle θ is on the right side, the yaw angle θ increases from the left traveling lane end Le toward the right traveling lane end Le. Further, when the yaw angle θ is on the left side, the value is set to increase as it approaches the left travel lane end Le from the right travel lane end Le.
その結果、仮に横変位Ｘによるフィードバック制御を行わなくても、車両の進行方向（ヨー角θ）を制御することにより、運転者の意図する走行ラインとのずれからくる違和感（拘束感）のない車線維持支援を行うことができる。
また、逸脱側へヨー角θがついている場合には制御ゲイン（制御量）を大きくし、逸脱防止効果を確保する。一方、逸脱回避側へヨー角θがついている場合には制御ゲイン（制御量）を小さくし、制御過多という違和感も低減することができる。
このとき、逸脱回避側へヨー角θがついている場合の制御ゲイン（制御量）を小さくすることにより、逸脱側へヨー角θがついている場合の制御ゲイン（制御量）を大きく設定しても振動（ハンチング）が起こりにくく、より逸脱防止効果の大きいものとすることができる。
As a result, even if feedback control based on the lateral displacement X is not performed, by controlling the traveling direction (yaw angle θ) of the vehicle, there is no sense of incongruity (a sense of restraint) resulting from a deviation from the travel line intended by the driver. Lane maintenance support can be performed.
When the yaw angle θ is on the departure side, the control gain (control amount) is increased to ensure the departure prevention effect. On the other hand, when the yaw angle θ is on the departure avoidance side, the control gain (control amount) can be reduced, and the uncomfortable feeling of excessive control can be reduced.
At this time, even if the control gain (control amount) when the yaw angle θ is attached to the departure side is reduced by reducing the control gain (control amount) when the yaw angle θ is attached to the departure avoidance side. Vibration (hunting) is unlikely to occur, and the effect of preventing departure can be further increased.
（変形例）
（１）上記実施形態では、横方向変位閾値と横変位基準位置とが、一致している場合を例示した。図１３に示すように、横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲを、横方向変位閾値ＬＡＬ、ＬＡＲよりも内側に設定しても良い。
この場合には、自車両Ｃが、走行車線中央Ｌｓに対し横方向変位閾値よりも外側に位置すると、横方向変位閾値ＬＡＬ、ＬＡＲよりも内側に位置する横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲに向けて横変位Ｘが小さくなるようにフィードバック制御が行われる。
(Modification)
(1) In the above-described embodiment, the case where the lateral displacement threshold value and the lateral displacement reference position match is illustrated. As shown in FIG. 13, the lateral displacement reference positions LXL and LXR may be set inside the lateral displacement threshold values LAL and LAR.
In this case, when the host vehicle C is located outside the lateral displacement threshold with respect to the travel lane center Ls, the vehicle C is directed toward lateral displacement reference positions LXL and LXR located inside the lateral displacement thresholds LAL and LAR. Feedback control is performed so that the lateral displacement X becomes smaller.
（２）また、横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲを、横方向変位閾値ＬＡＬ、ＬＡＲよりも内側に設定する場合には、自車両Ｃが、横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲと横方向変位閾値ＬＡＬ、ＬＡＲとの間に位置する場合においても、横変位Ｘが小さくなるようにフィードバック制御を行っても良い。ただし、自車両Ｃが横方向変位閾値ＬＡＬ、ＬＡＲよりも外側にいる場合と比較して制御ゲインを小さく抑える。
（３）上記実施形態では、走行車線端部Ｌｅを横方向端部位置とした。これに替えて、横方向端部位置を走行車線端部Ｌｅよりも所定量だけ内側に設定しても良い。例えば、上記横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲと等しくしても良い。
(2) Further, when the lateral displacement reference positions LXL and LXR are set inside the lateral displacement threshold values LAL and LAR, the host vehicle C has the lateral displacement reference positions LXL and LXR and the lateral displacement threshold values LAL, Even in the case of being positioned between the LAR and the LAR, the feedback control may be performed so that the lateral displacement X becomes small. However, the control gain is kept small compared with the case where the host vehicle C is outside the lateral displacement thresholds LAL and LAR.
(3) In the above embodiment, the traveling lane edge Le is set as the lateral edge position. Alternatively, the lateral end position may be set inward by a predetermined amount from the traveling lane end Le. For example, it may be equal to the lateral displacement reference positions LXL and LXR.
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第１実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
（構成）
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様である。ただし、車線維持支援コントローラ１５におけるステップＳ２００の処理が異なる。
その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. The same devices as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.
(Constitution)
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment. However, the process of step S200 in the lane keeping
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
第２実施形態におけるステップＳ２００の処理について説明する。
このステップＳ２００は、最終目標転舵角φｔを算出する処理部である。第１実施形態では、ステップＳ１８０において算出した走行車線端部制御による左右目標転舵角φＬ＿Ｌｔ、φＬ＿Ｒｔと、ステップＳ１９０において算出した走行車線中央部制御による左右目標転舵角に対して、それぞれ重み付けをした状態で和をとって最終目標転舵角φｔを算出している。
これに対し、本実施形態では、ステップＳ１８０において算出した走行車線端部制御による左右目標転舵角と、ステップＳ１９０において算出した走行車線中央部制御による左右目標転舵角を選択的に用いてφｔＬ、φｔＲを算出し、その和を取ることで最終目標転舵角φｔを算出する。
The process of step S200 in the second embodiment will be described.
Step S200 is a processing unit that calculates the final target turning angle φt. In the first embodiment, the left and right target turning angles φL_Lt and φL_Rt by the driving lane edge control calculated in step S180 and the left and right target turning angles by the driving lane center control calculated in step S190 are respectively weighted. In this state, the final target turning angle φt is calculated by taking the sum.
On the other hand, in the present embodiment, φtL is selectively used by using the left and right target turning angle by the driving lane edge control calculated in step S180 and the left and right target turning angle by the driving lane center control calculated in step S190. , ΦtR is calculated, and the final target turning angle φt is calculated by taking the sum thereof.
次に、その処理例について説明する。
まず、左右それぞれに対する制御量を選択的に算出する。
すなわち、右側の制御量であるφＬ＿ＲｔとφＹ＿Ｒｔとを比較して、大きい値の方をφｔＲとする。すなわち、φＬ＿ＲｔとφＹ＿Ｒｔとのセレクトハイをとって、φｔＲとする。
同様に、左側の制御量であるφＬ＿ＬｔとφＹ＿Ｌｔとを比較して、大きい値の方をφｔＬとする。すなわち、φＬ＿ＬｔとφＹ＿Ｌｔとのセレクトハイをとって、φｔＬとする。
そして、下記式によって、最終目標転舵角φｔを算出する。
φｔ ＝φｔＲ ＋φｔＬ
Next, an example of the processing will be described.
First, the control amounts for the left and right are selectively calculated.
That is, the right control amount φL_Rt and φY_Rt are compared, and the larger value is defined as φtR. That is, φL_Rt and φY_Rt are taken as a select high to be φtR.
Similarly, the left control amount φL_Lt and φY_Lt are compared, and the larger value is defined as φtL. That is, the select high of φL_Lt and φY_Lt is taken as φtL.
Then, the final target turning angle φt is calculated by the following formula.
φt = φtR + φtL
（作用及び動作）
最終目標転舵角φｔを算出する際に、単純に横位置フィードバック制御量とヨー角フィードバック制御量とを加算すると、大きくヨー角θがついている場合などにおいて、走行車線Ｌの端部側で制御量が過大となる可能性があるという問題がある。この問題を解決するためには制御ゲインを一律的に落とすという手法も考えることができる。しかし、ヨー角フィードバックの制御ゲインを下げると走行車線中央Ｌｓでの制御性能が低くなり、また横位置フィードバックの制御ゲインを下げると、走行車線端部Ｌｅでの制御性能が低くなってしまう。
(Action and operation)
When the final target turning angle φt is calculated, if the lateral position feedback control amount and the yaw angle feedback control amount are simply added, control is performed on the end side of the traveling lane L when the yaw angle θ is large. There is a problem that the amount can be excessive. In order to solve this problem, a method of uniformly reducing the control gain can be considered. However, if the control gain of the yaw angle feedback is lowered, the control performance at the lane center Ls is lowered, and if the control gain of the lateral position feedback is lowered, the control performance at the lane edge Le is lowered.
このため、第１実施形態では、横位置フィードバック制御量とヨー角フィードバック制御量に対して重み付けを実施し、重み付けを横位置によって変化させた。
本実施形態では、これに代えてセレクトハイによって対応するものである。
すなわち、右側の制御量（目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、目標転舵角φＹ＿Ｒｔ）のセレクトハイを行う。同様に、左側の制御量（目標転舵角φＬ＿Ｌｔ、目標転舵角φＹ＿Ｌｔ）のセレクトハイを行う。その後に、左右の制御量の和をとって最終目標転舵角φｔを算出する。
For this reason, in the first embodiment, weighting is performed on the lateral position feedback control amount and the yaw angle feedback control amount, and the weighting is changed depending on the lateral position.
In the present embodiment, instead of this, select high is used.
That is, the selection amount of the right control amount (target turning angle φL_Rt, target turning angle φY_Rt) is performed. Similarly, select high of the left control amount (target turning angle φL_Lt, target turning angle φY_Lt) is performed. Thereafter, the final target turning angle φt is calculated by taking the sum of the left and right control amounts.
これによって、自車両Ｃが左右の横方向変位閾値ＬＸＬ、ＬＸＲ内に位置する場合には、通常、ヨー角θの向きによって、最終目標転舵角φｔは、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ若しくは目標転舵角φＹ＿Ｌｔの一方の値となる。この結果、自車両Ｃが走行車線中央Ｌｓ側に位置する場合には、ヨー角フィードバック制御が行われる。 As a result, when the host vehicle C is positioned within the left and right lateral displacement thresholds LXL and LXR, the final target turning angle φt is usually set to the target turning by the traveling lane center control depending on the direction of the yaw angle θ. This is one value of the angle φY_Rt or the target turning angle φY_Lt. As a result, when the host vehicle C is located on the traveling lane center Ls side, yaw angle feedback control is performed.
以下の説明では、自車両Ｃが右側の横方向変位閾値ＬＸＬ、ＬＸＲの外に位置する場合を例に説明する。
まず、自車両Ｃの進行方向の向きが逸脱側（右側）に向いている場合とする。
このとき、右側の制御量では、次のようになる。
すなわち、横位置フィードバック制御量である、走行車線端部側制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔと、ヨー角フィードバック制御量である走行車線中央側制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔとを比較する。そして、ヨー角θと横変位Ｘ量に基づき、走行車線端部側制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔの方が大きければ、φｔＲは目標転舵角φＬ＿Ｒｔとなる。一方、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔの方が大きければ、φｔＲは目標転舵角φＹ＿Ｒｔとなる。
In the following description, a case where the host vehicle C is located outside the right lateral displacement threshold values LXL and LXR will be described as an example.
First, it is assumed that the traveling direction of the host vehicle C is facing the departure side (right side).
At this time, the control amount on the right side is as follows.
That is, the target turning angle φL_Rt based on the traveling lane edge side control, which is the lateral position feedback control amount, is compared with the target turning angle φY_Rt based on the traveling lane center side control, which is the yaw angle feedback control amount. Then, based on the yaw angle θ and the lateral displacement X amount, if the target turning angle φL_Rt by the driving lane edge side control is larger, φtR becomes the target turning angle φL_Rt. On the other hand, if the target turning angle φY_Rt by the traveling lane center control is larger, φtR becomes the target turning angle φY_Rt.
一方、左側の制御量では、次のようになる。
ΔθＬがゼロとなるため、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ＝０となる。また、ΔＸＬもゼロとなるため、（８）式に基づき第１項がゼロとなる。このため、φｔＬは、走行車線中央側制御による目標転舵角φＹ＿Ｌｔとなるが、小さな値となる。
このため、最終目標転舵角φｔは、右側の制御量の大きい方の値φｔＲが支配的な制御量となる。
これによって、走行車線端部Ｌｅ側における制御量が過多となることが防止できる。
On the other hand, the control amount on the left side is as follows.
Since ΔθL becomes zero, the target turning angle φY_Rt = 0 by the driving lane center portion control is obtained. Since ΔXL is also zero, the first term is zero based on equation (8). For this reason, φtL becomes the target turning angle φY_Lt by the traveling lane center side control, but is a small value.
Therefore, the final target turning angle φt has a dominant control amount that is the value φtR having the larger control amount on the right side.
Thereby, it is possible to prevent the control amount on the traveling lane edge Le side from becoming excessive.
次に、自車両Ｃの進行方向の向きが逸脱回避側（左側）に向いている場合とする。
このとき、右側の制御量では、次のようになる。
すなわち、ヨー角フィードバック制御量である走行車線中央Ｌｓ側制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔはゼロとなる。このため、横位置フィードバック制御量である、走行車線端部Ｌｅ側制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔが、φｔＲとなる。
Next, it is assumed that the direction of the traveling direction of the host vehicle C is toward the departure avoidance side (left side).
At this time, the control amount on the right side is as follows.
In other words, the target turning angle φY_Rt by the lane center Ls side control that is the yaw angle feedback control amount becomes zero. For this reason, the target turning angle φL_Rt by the lane edge Le side control, which is the lateral position feedback control amount, becomes φtR.
一方、左側の制御量では、次のようになる。
ΔＸＬもゼロとなるため、（８）式に基づき第１項がゼロとなる。このため、φｔＬは、走行車線中央Ｌｓ側制御による目標転舵角φＹ＿Ｌｔとなるが、小さな値となる。
このため左側へのヨー角θであるΔθＬが所定量以上であれば、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿ＲｔがφｔＬとなる。また、左側へのヨー角θであるΔθＬが小さければ、φｔＬは小さな値となる。
このため、最終目標転舵角φｔは、右側の走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感を低減することが出来る。
On the other hand, the control amount on the left side is as follows.
Since ΔXL is also zero, the first term is zero based on equation (8). For this reason, φtL becomes the target turning angle φY_Lt by the lane center Ls side control, but is a small value.
For this reason, if ΔθL, which is the yaw angle θ to the left side, is equal to or greater than a predetermined amount, the target turning angle φY_Rt by the traveling lane center portion control becomes φtL. If ΔθL, which is the yaw angle θ to the left, is small, φtL is a small value.
For this reason, the final target turning angle φt can be repelled from the right traveling lane end Le and the feeling of rebound can be reduced.
（本実施形態の効果）
（１）左右別々に、横位置フィードバック制御量とヨー角フィードバック制御量のセレクトハイを行った後に、左右の制御量を加算して最終目標転舵角φｔを算出している。
この結果、最終目標転舵角φｔの制御量を大きくしすぎることなく、走行車線中央Ｌｓ側での制御性能を確保しつつ、走行車線端部Ｌｅ側での制御性能を確保できる。
(Effect of this embodiment)
(1) The lateral target feedback control amount and the yaw angle feedback control amount are selected separately for the left and right, and then the left and right control amounts are added to calculate the final target turning angle φt.
As a result, it is possible to ensure the control performance on the traveling lane end Le side while ensuring the control performance on the traveling lane center Ls side without excessively increasing the control amount of the final target turning angle φt.
（変形例）
（１）左右個別にセレクトハイを行う上記選択加算処理に対し、次のような閾値処理を追加しても良い。
すなわち、右側の制御量のセレクトハイを取る際に、
φＬ＿Ｒｔ＞φＹ＿Ｒｔ であるならば、上述のように、
φｔＲ ＝φＬ＿Ｒｔとする。
このとき、φＹ＿Ｒｔ＞φｔｈ＿Ｙであるならば、つまり走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔが所定閾値以上の場合には、下記式のように、補正する。
φｔＲ ＝φｔＲ ＋ Ｋ１ ×（φＹ＿Ｒｔ −φｔｈ＿Ｙ）
逆に、φＬ＿Ｒｔ≦φＹ＿Ｒｔ であるならば、上述のように、
φｔＲ ＝φＹ＿Ｒｔとする。
(Modification)
(1) The following threshold processing may be added to the above selection and addition processing in which select high is performed separately on the left and right.
That is, when taking the select amount of the control amount on the right side,
If φL_Rt> φY_Rt, as described above,
Let φtR = φL_Rt.
At this time, if φY_Rt> φth_Y, that is, if the target turning angle φY_Rt by the traveling lane center portion control is equal to or larger than a predetermined threshold, the correction is performed as shown in the following equation.
φtR = φtR + K1 × (φY_Rt−φth_Y)
Conversely, if φL_Rt ≦ φY_Rt, as described above,
Let φtR = φY_Rt.
このとき、φＬ＿Ｒｔ＞φｔｈ＿Ｌであるならば、つまり走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔが所定閾値以上の場合には、下記式のように、補正する。
φｔＲ ＝φｔＲ ＋Ｋ２ ×（φＬ＿Ｒｔ −φｔｈ＿Ｌ）とする。
同様に、左側の制御量のセレクトハイを取る際に、
φＬ＿Ｌｔ＞φＹ＿Ｌｔであるならば、上述のように、
φｔＬ ＝φＬ＿Ｌｔとする。
このとき、φＹ＿Ｌｔ＜−φｔｈ＿Ｙであるならば、つまり走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｌｔが所定閾値以上の場合には、下記式のように、補正する。
φｔＬ ＝φｔＬ ＋Ｋ３ ×（φＹ＿Ｌｔ ＋φｔｈ＿Ｙ）とする。
逆に、φＬ＿Ｌｔ≦φＹ＿Ｌｔであるならば、上述のように、
φｔＬ ＝β＿Ｌ ×φＹ＿Ｌｔとする。
At this time, if φL_Rt> φth_L, that is, if the target turning angle φL_Rt by the traveling lane edge control is equal to or larger than a predetermined threshold value, the correction is performed according to the following equation.
φtR = φtR + K2 × (φL_Rt−φth_L).
Similarly, when taking the select amount of the control amount on the left side,
If φL_Lt> φY_Lt, as described above,
Let φtL = φL_Lt.
At this time, if φY_Lt <−φth_Y, that is, if the target turning angle φY_Lt by the traveling lane center portion control is greater than or equal to a predetermined threshold value, correction is performed as in the following equation.
φtL = φtL + K3 × (φY_Lt + φth_Y).
Conversely, if φL_Lt ≦ φY_Lt, as described above,
Let φtL = β_L × φY_Lt.
このとき、φＬ＿Ｌｔ＜−φｔｈ＿Ｌであるならば、つまり走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｌｔが所定閾値以上の場合には、下記式のように、補正する。
φｔＬ ＝φｔＬ ＋Ｋ４×（φＬ＿Ｌｔ ＋φｔｈ＿Ｌ）とする。
そして、下記式によって最終目標転舵角φｔを算出する。
φｔ ＝φｔＲ ＋φｔＬとする。
このように、左右のセレクトロー側が所定量よりも大きい場合には、その分の補正を行う。
このようにすると、最終目標転舵角φｔの制御量を大きくしすぎることなく、走行車線端部Ｌｅ側で横変位Ｘもヨー角θも大きくついた場合などにおいても、制御性能を確保できる。
At this time, if φL_Lt <−φth_L, that is, if the target turning angle φL_Lt by the traveling lane edge control is greater than or equal to a predetermined threshold value, the correction is performed according to the following equation.
φtL = φtL + K4 × (φL_Lt + φth_L).
Then, the final target turning angle φt is calculated by the following formula.
Let φt = φtR + φtL.
As described above, when the left and right select low sides are larger than the predetermined amount, the corresponding correction is performed.
In this way, the control performance can be ensured even when the lateral displacement X and the yaw angle θ are large on the traveling lane edge Le side without excessively increasing the control amount of the final target turning angle φt.
（２）また、数種の演算に夫々重み係数を乗じた上で、夫々最も制御量が大きいものを選択し、左方向の制御量、右方向の制御量とし、それらを加算して車線維持制御量としても良い。このようにすると、走行状態、道路情報などにより夫々の制御量の選ばれ易さを調整することで、より走行シーンに適した制御が行えるようになる。
その処理の例を次に示す。
比較選択する際にヨー角θ、横位置、曲率、ナビゲーション情報等の走行自車両Ｃの情報、道路情報から決まるゲインγ＿ｙａｗ、γ＿ｌａｔを用い、選択量に重み付けする。
ここで、γ＿ｙａｗは、カーブ外側へ逸脱するヨー角θが発生していた場合など、ヨー角θがついていることに対し逸脱リスクが大きいシーンにおいて大きくなるゲインとする。γ＿ｌａｔは、カーブ外側をヨー角θで走行している場合など、現在の横位置を走行していることに対し逸脱リスクが大きいシーンにおいて大きくなるゲインである。
(2) Also, after multiplying several types of operations by weighting factors, select the one with the largest control amount, and set the control amount in the left direction and the control amount in the right direction. It may be a control amount. In this way, it is possible to perform control more suitable for the driving scene by adjusting the ease of selecting each control amount according to the driving state, road information, and the like.
An example of the processing is shown below.
When making a comparison and selection, gains γ_yaw and γ_lat determined from information about the traveling vehicle C such as the yaw angle θ, lateral position, curvature, navigation information, and road information are used to weight the selection amount.
Here, γ_yaw is a gain that becomes large in a scene with a large deviation risk with respect to the yaw angle θ, such as when a yaw angle θ deviating to the outside of the curve has occurred. γ_lat is a gain that increases in a scene where there is a large deviation risk relative to traveling in the current lateral position, such as when traveling outside the curve at the yaw angle θ.
そして、
γ＿ｌａｔ × φＬ＿Ｒｔ＞γ＿ｙａｗ × φＹ＿Ｒｔであるならば、
φｔＲ ＝φＬ＿Ｒｔとする
一方、γ＿ｌａｔ × φＬ＿Ｒｔ≦γ＿ｙａｗ × φＹ＿Ｒｔであるならば、
φｔＲ ＝φＹ＿Ｒｔとする。
同様に、γ＿ｌａｔ × φＬ＿Ｌｔ＞γ＿ｙａｗ × φＹ＿Ｌｔであるならば、
φｔＬ ＝φＬ＿Ｌｔとする
一方、γ＿ｌａｔ × φＬ＿Ｌｔ≦γ＿ｙａｗ × φＹ＿Ｌｔであるならば、
φｔＬ ＝φＹ＿Ｌｔとする。
そして、下記式によって最終目標転舵角φｔを算出する。
φｔ ＝φｔＲ ＋φｔＬとする。
And
If γ_lat × φL_Rt> γ_yaw × φY_Rt,
If φtR = φL_Rt, while γ_lat × φL_Rt ≦ γ_yaw × φY_Rt,
Let φtR = φY_Rt.
Similarly, if γ_lat × φL_Lt> γ_yaw × φY_Lt,
φtL = φL_Lt On the other hand, if γ_lat × φL_Lt ≦ γ_yaw × φY_Lt,
Let φtL = φY_Lt.
Then, the final target turning angle φt is calculated by the following formula.
Let φt = φtR + φtL.
（３）また、走行車線Ｌの曲率からカーブを判断し、カーブ外側から内側に対する制御量は夫々の演算量の加算とし、カーブ内側から外側に対する制御量は最も制御量が大きいものを選択し、それらを加算して車線維持制御量とするようにしても良い。
このようにすると、カーブ外側への逸脱に対する制御量は夫々の制御量を加算し、カーブ内側への逸脱に対する制御量はセレクトハイを行う。この結果、リスクの大きい（大きい制御量が必要な）カーブ外側への逸脱に対する制御量のみ大きくすることができる。その他のシーンでは最終目標転舵角φｔの制御量を大きくしすぎることなく、走行車線中央Ｌｓでの制御性能を確保しつつ、走行車線Ｌ端での制御性能を確保できる。
(3) Also, the curve is determined from the curvature of the lane L, the control amount from the outside of the curve to the inside is the addition of the respective calculation amount, and the control amount from the inside of the curve to the outside is selected with the largest control amount, You may make it add them and make it a lane maintenance control amount.
In this way, the control amounts for the deviation to the outside of the curve are added to the respective control amounts, and the control amount for the deviation to the inside of the curve is selected high. As a result, it is possible to increase only the control amount for the deviation to the outside of the curve having a high risk (requires a large control amount). In other scenes, the control performance at the traveling lane L end can be ensured while ensuring the control performance at the traveling lane center Ls without excessively increasing the control amount of the final target turning angle φt.
その処理の例を次に示す。
道路曲率ρを用い、以下のようにカーブ外側への逸脱に対しては制御量を加算し、カーブ内側への逸脱に対しては選択的に処理する。
ρ ＜ ０（右カーブ）の場合には次のように算出する。
すなわち、右の制御量については、φＬ＿Ｒｔ＞φＹ＿Ｒｔであるならば、
φｔＲ ＝φＬ＿Ｒｔとする。
一方、φＬ＿Ｒｔ≦φＹ＿Ｒｔであるならば、φｔＲ ＝φＹ＿Ｒｔとする。
An example of the processing is shown below.
Using the road curvature ρ, the control amount is added to the deviation to the outside of the curve as described below, and the deviation to the inside of the curve is selectively processed.
When ρ <0 (right curve), calculation is performed as follows.
That is, for the right control amount, if φL_Rt> φY_Rt,
Let φtR = φL_Rt.
On the other hand, if φL_Rt ≦ φY_Rt, φtR = φY_Rt.
また、左の制御量については、下記式のように加算値を取る。
φｔＬ ＝φＬ＿Ｌｔ ＋ φＹ＿Ｌｔ
逆に、ρ ＞ ０（左カーブ）の場合には次のように算出する。
すなわち、右に制御量については、下記式のように加算値を取る。
φｔＲ ＝φＬ＿Ｒｔ ＋ φＹ＿Ｒｔ
左の制御量については、φＬ＿Ｌｔ＞ φＹ＿Ｌｔであるならば、
φｔＬ ＝α＿Ｌ ×φＬ＿Ｌｔとする。
一方、φＬ＿Ｌｔ≦φＹ＿Ｌｔであるならば、
φｔＬ ＝β＿Ｌ ×φＹ＿Ｌｔとする。
For the left control amount, an added value is taken as in the following equation.
φtL = φL_Lt + φY_Lt
Conversely, when ρ> 0 (left curve), the calculation is performed as follows.
That is, for the control amount on the right, an added value is taken as in the following equation.
φtR = φL_Rt + φY_Rt
For the left control amount, if φL_Lt> φY_Lt,
φtL = α_L × φL_Lt.
On the other hand, if φL_Lt ≦ φY_Lt,
Let φtL = β_L × φY_Lt.
さらに、ρ ＝ ０の場合には、下記のように左右個別にセレクトハイを行う。
右側の制御量に対しては、
φＬ＿Ｒｔ＞ φＹ＿Ｒｔであるならば、φｔＲ ＝φＬ＿Ｒｔとする。
φＬ＿Ｒｔ≦ φＹ＿Ｒｔであるならば、φｔＲ ＝φＹ＿Ｒｔとする。
左側の制御量に対しては、
φＬ＿Ｌｔ＞ φＹ＿Ｌｔであるならば、φｔＬ ＝φＬ＿Ｌｔとする。
φＬ＿Ｌｔ≦ φＹ＿Ｌｔであるならば、φｔＬ ＝φＹ＿Ｌｔとする。
そして、下記式によって最終目標転舵角φｔを算出する。
φｔ ＝φｔＲ ＋φｔＬとする。
Further, when ρ = 0, select high is performed separately for the left and right as follows.
For the control amount on the right side,
If φL_Rt> φY_Rt, then φtR = φL_Rt.
If φL_Rt ≦ φY_Rt, then φtR = φY_Rt.
For the control amount on the left side,
If φL_Lt> φY_Lt, then φtL = φL_Lt.
If φL_Lt ≦ φY_Lt, then φtL = φY_Lt.
Then, the final target turning angle φt is calculated by the following formula.
Let φt = φtR + φtL.
５ 転舵アクチュエータ
１１ 操舵用コントローラ
１５ 車線維持支援コントローラ
Ｌ 走行車線
Ｌｅ 走行車線端部
Ｌｓ 走行車線中央
Ｗｌａｎｅ 走行車線幅
θ ヨー角
ρ 道路曲率
Ｘ 横変位
ＬＸＬ 左の横変位基準位置
ＬＸＲ 右の横変位基準位置
ΔＸＬ 左逸脱に対する横変位偏差
ΔＸＲ 右逸脱に対する横変位偏差
ΔθＬ ヨー角偏差
ΔθＲ ヨー角偏差
Ｋｙ＿Ｌ フィードバックゲイン（カーブ路補正手段）
Ｋｙ＿Ｒ フィードバックゲイン（カーブ路補正手段）
ＫρＬ＿Ｌ 走行車線端部制御フィードバック補正ゲイン
ＫρＬ＿Ｒ 走行車線端部制御フィードバック補正ゲイン
ＫρＹ＿Ｌ 走行車線中央部制御フィードバック補正ゲイン
ＫρＹ＿Ｒ 走行車線中央部制御フィードバック補正ゲイン
φＬ＿Ｌｔ 左逸脱に対する走行車線端部制御による目標転舵角（制御量）
φＬ＿Ｒｔ 右逸脱に対する走行車線端部制御による目標転舵角（制御量）
φＹ＿Ｌｔ 左逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角（制御量）
φＹ＿Ｒｔ 右逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角（制御量）
φｔ 最終目標転舵角（制御量）
α＿Ｒ 重み付け係数
β＿Ｒ 重み付け係数
5 Steering
Ky_R feedback gain (curve road correction means)
KρL_L Travel lane edge control feedback correction gain KρL_R Travel lane edge control feedback correction gain KρY_L Travel lane center control feedback correction gain KρY_R Travel lane center control feedback correction gain φL_Lt Target turning angle by travel lane edge control for left departure (Control amount)
φL_Rt Target turning angle (control amount) by lane edge control for right departure
φY_Lt Target turning angle (control amount) by central control of lane for left departure
φY_Rt Target turning angle (control amount) by center control of lane for right departure
φt Final target turning angle (control amount)
α_R weighting coefficient β_R weighting coefficient
Claims (6)
その制御量算出手段が算出した第１制御量に基づき車輪の転舵角若しくは転舵トルクを補正する転舵補正手段と、を備え、
自車両が走行する走行車線の幅方向中央からそれぞれ幅方向左右に個別にオフセットした位置である左右の横端部基準位置を設定し、
左右の横端部基準位置のうち、自車両の進行方向側に位置する横端部基準位置に対する自車両の距離によって上記第１制御量の制御ゲインを補正し、上記横端部基準位置に対する自車両の距離が短いほど上記制御ゲインが大きくなるように補正することを特徴とする車線維持支援装置。 Control amount calculation means for calculating a first control amount for reducing the deviation based on at least the angular deviation of the traveling direction of the host vehicle with respect to the traveling lane;
Steering correction means for correcting the turning angle or turning torque of the wheel based on the first control amount calculated by the control amount calculation means,
Set the left and right lateral end reference positions, which are positions that are individually offset from the center in the width direction of the traveling lane on which the host vehicle travels to the left and right in the width direction,
Of the left and right lateral end reference positions, the control gain of the first control amount is corrected by the distance of the host vehicle to the lateral end reference position located on the traveling direction side of the own vehicle, and the self-control with respect to the lateral end reference position is corrected. A lane keeping assist device, wherein the control gain is corrected so as to increase as the distance of the vehicle decreases.
上記制御量算出手段は、自車両が左右の横方向変位閾値の外側にいると判定すると、自車両が近い側の横方向変位閾値に対する横方向偏差を小さくする第２制御量を算出する第２制御量算出手段と、
上記第１制御量と第２制御量算出手段が算出した第２制御量に基づき、第３制御量を算出する最終制御量算出手段とを備え、
上記転舵補正手段は、最終制御量算出手段が算出した第３制御量に基づき車輪の転舵角若しくは転舵トルクを補正することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載した車線維持支援装置。 The left and right lateral displacement thresholds, which are positions that are individually offset from the center in the width direction of the traveling lane in which the host vehicle is traveling, to the left and right in the width direction,
When the control amount calculation means determines that the host vehicle is outside the left and right lateral displacement threshold values, the control amount calculation means calculates a second control amount that reduces the lateral deviation with respect to the lateral displacement threshold value on the near side of the host vehicle. Control amount calculation means;
A final control amount calculating means for calculating a third control amount based on the first control amount and the second control amount calculated by the second control amount calculating means;
The steering correction means corrects the turning angle or the turning torque of the wheel based on the third control amount calculated by the final control amount calculating means. Lane maintenance support device.
走行車線の中央に対する自車両の位置及び走行車線の曲率に基づき上記制御量算出手段が算出する制御量に対する制御ゲインを補正するカーブ路補正手段を備え、
その制御ゲインの補正は、走行車線の幅方向中央に対し走行車線のカーブ内側に自車両が位置する場合には、上記曲率が小さい場合よりも曲率が大きい場合に制御ゲインを小さく補正し、走行車線の幅方向中央に対し走行車線のカーブ外側に自車両が位置する場合には、上記曲率が小さい場合よりも曲率が大きい場合に制御ゲインを大きく補正する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した車線維持支援装置。 If the curvature of the driving lane is above a certain level,
Curve path correcting means for correcting a control gain for the control amount calculated by the control amount calculating means based on the position of the host vehicle with respect to the center of the traveling lane and the curvature of the traveling lane,
The correction of the control gain is performed by correcting the control gain to be smaller when the curvature is larger than when the curvature is small when the host vehicle is positioned inside the curve of the traveling lane with respect to the center in the width direction of the traveling lane. The control gain is corrected to be larger when the curvature is larger than when the curvature is small when the host vehicle is located outside the curve of the traveling lane with respect to the center in the width direction of the lane. Item 5. The lane keeping assist device according to any one of items 4 to 6.
左右の走行車線端部のうち、自車両の進行方向側に位置する走行車線端部に対する自車両の距離によって制御ゲインを補正し、上記横端部基準位置に対する自車両の距離が短いほど上記制御ゲインが大きくなるように補正することを特徴とする車線維持支援方法。 When feedback controlling the traveling direction of the vehicle so that the deviation becomes small based on at least the angular deviation of the traveling direction of the host vehicle with respect to the traveling lane,
The control gain is corrected by the distance of the host vehicle to the end of the vehicle lane that is located on the traveling direction side of the host vehicle among the left and right lane ends, and the control is performed as the distance of the host vehicle to the lateral end reference position is shorter. A lane keeping support method, wherein the gain is corrected so as to increase.
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