JP2022105819A - Steering control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操舵制御装置に関する。 The present invention relates to a steering control device.
車両の自動操舵として、前走車に追従して走行する操舵制御や、走行レーンをキープする操舵制御が行われている。このような操舵制御では、走行状況(例えば、自車両と前走車との位置関係や速度差)に基づいて操舵指示角を算出し、算出した操舵指示角に基づいて実際の操舵角度が制御される。 As automatic steering of the vehicle, steering control for following the vehicle in front and steering control for keeping the traveling lane are performed. In such steering control, the steering instruction angle is calculated based on the driving situation (for example, the positional relationship between the own vehicle and the vehicle in front and the speed difference), and the actual steering angle is controlled based on the calculated steering instruction angle. Will be done.
ところで、自車両が停止すると想定される場合に、誤った操舵角度が制御されるおそれがある。例えば、自車両と前走車との位置関係で操舵指示角が算出される場合には、自車両が停止した直後であっても、誤った操舵指示角が算出され操舵制御されてしまう。 By the way, when it is assumed that the own vehicle stops, there is a possibility that an erroneous steering angle is controlled. For example, when the steering instruction angle is calculated based on the positional relationship between the own vehicle and the vehicle in front, an erroneous steering instruction angle is calculated and steering control is performed even immediately after the own vehicle has stopped.
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、車両が停止すると想定される状況で適切に操舵することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to appropriately steer a vehicle in a situation where it is assumed that the vehicle will stop.
本発明の一の態様においては、車両を自動操舵する際の操舵指示角を、走行状況に基づいて求める指示角算出部と、前記車両の車速が閾値より小さいか否かを判定する車速判定部と、前記車速が前記閾値より小さいと判定された場合には、操舵角速度の制限値を設定する制限値設定部と、前記指示角算出部が求めた前記操舵指示角を、操舵角速度が前記制限値設定部によって設定された前記制限値よりも小さくなるように、調整する操舵調整部と、を備える、操舵制御装置を提供する。 In one aspect of the present invention, an instruction angle calculation unit that obtains a steering instruction angle when automatically steering a vehicle based on a driving situation, and a vehicle speed determination unit that determines whether or not the vehicle speed of the vehicle is smaller than a threshold value. When it is determined that the vehicle speed is smaller than the threshold value, the steering angle speed limits the limit value setting unit for setting the limit value of the steering angle speed and the steering instruction angle obtained by the instruction angle calculation unit. Provided is a steering control device including a steering adjustment unit for adjusting so as to be smaller than the limit value set by the value setting unit.
また、前記制限値設定部は、前記車速が前記閾値よりも小さいと判定されてからの経過時間が長くなるにつれて、前記制限値を小さく設定することとしてもよい。 Further, the limit value setting unit may set the limit value smaller as the elapsed time from the determination that the vehicle speed is smaller than the threshold value becomes longer.
また、前記操舵調整部は、前記車両の停止中に、前記指示角算出部が求めた前記操舵指示角を、操舵角速度が前記制限値よりも小さくなるように、調整することとしてもよい。 Further, the steering adjustment unit may adjust the steering instruction angle obtained by the instruction angle calculation unit so that the steering angular velocity becomes smaller than the limit value while the vehicle is stopped.
また、前記制限値設定部は、前記車速が前記閾値以上であると判定された場合には、操舵角速度及び操舵角度の制限値を前記車速の大きさに応じて設定することとしてもよい。 Further, when it is determined that the vehicle speed is equal to or higher than the threshold value, the limit value setting unit may set the steering angular velocity and the limit value of the steering angle according to the magnitude of the vehicle speed.
本発明によれば、車両が停止していると想定される状況で適切に操舵できるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the vehicle can be appropriately steered in a situation where it is assumed that the vehicle is stopped.
<操舵制御装置の構成>
本発明の一の実施形態に係る操舵制御装置の構成について、図1を参照しながら説明する。
<Structure of steering control device>
The configuration of the steering control device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1は、一の実施形態に係る操舵制御装置が搭載された車両1の構成を説明するための模式図である。車両1は、例えばトラックである。車両1は、自動運転が可能であり、例えば、前走車に追従して走行する操舵制御や、走行レーンをキープする操舵制御が行われている。車両1は、図1に示すように、周囲検出装置2と、車速検出装置4と、モータ6と、操舵制御装置である制御装置10とを有する。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a configuration of a
周囲検出装置2は、走行中の車両1の周囲の状況を検出する。周囲検出装置2は、ここではカメラを含み、車両1の前方の車線や先行車両を撮像する。周囲検出装置2は、カメラ以外にレーダーを含んでもよい。周囲検出装置2は、検出結果を制御装置10に出力する。
The
車速検出装置4は、自車両である車両1の車速を検出する。また、車速検出装置4は、車両1の周囲の車両(例えば、車両1の前を走行する前走車)の車速を検出する。車速検出装置4は、検出結果を制御装置10に出力する。
The vehicle speed detection device 4 detects the vehicle speed of the
モータ6は、例えば、車両1のステアリングシャフトに設けられている。モータ6は、制御装置10から供給される電力で回転駆動することにより、ステアリングシャフトにトルクを付与して操舵操作を行う。モータ6は、車両1を自動操舵する際の操舵補助の機能を有する。
The motor 6 is provided, for example, on the steering shaft of the
制御装置10は、車両1の走行を制御する。制御装置10は、車両1を自動操舵するための操舵制御を行う。例えば、制御装置10は、前走車に追従して走行する操舵制御や、走行レーンをキープする操舵制御を行う。この際、制御装置10は、車両1の走行状況に基づいて操舵指示角を算出し、算出した操舵指示角に基づいて実際の操舵角度を制御する。
The
ところで、自車両である車両1が停止すると想定される場合に、誤った操舵角度が制御されるおそれがある。例えば、車両1と前走車との位置関係で操舵指示角が算出される場合には、車両1が停止した直後であっても、誤った操舵指示角が算出され操舵制御されてしまう。
これに対して、本実施形態の制御装置10は、詳細は後述するが、車両1の車速が閾値より小さいと判定された場合には、操舵角速度の制限値を設定する。そして、制御装置10は、操舵角速度が設定された制限値よりも小さくなるように、算出された操舵指示角を調整する(フィルタ機能)。これにより、車両1の停止中に、誤って操舵指示角が求められても制限値によって操舵指示角を小さく調整できるので、車両1の停止中の操舵を抑制できる。また、操舵指示角を小さく調整しておくことで、車両1が閾値以下の速度で走行を続けても、追従性が損なわれることを抑制できる。
By the way, when it is assumed that the
On the other hand, although the details of the
制御装置10は、図1に示すように、記憶部12と、制御部14とを有する。
記憶部12は、例えばROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を含む。記憶部12は、制御部14が実行するためのプログラムや各種データを記憶する。例えば、記憶部12は、操舵角度の制限値を設定するための車速の閾値を記憶する。
As shown in FIG. 1, the
The
制御部14は、例えばCPU(Central Processing Unit)である。制御部14は、記憶部12に記憶されたプログラムを実行することにより、指示角算出部142、車速判定部143、制限値設定部144、操舵調整部145及び操舵制御部146として機能する。
The
指示角算出部142は、車両1を自動操舵する際の操舵指示角を、走行状況に基づいて求める。指示角算出部142は、周囲検出装置2の検出結果に基づいて、操舵指示角を求める。例えば、指示角算出部142は、周囲検出装置2の検出した走行レーンを車両がキープするように、操舵指示角を求める。また、指示角算出部142は、周囲検出装置2が検出した前走車を追従するように、操舵指示角を求める。
The instruction
車速判定部143は、車両1の車速が閾値より小さいか否かを判定する。車速判定部143は、車速検出装置4が検出した車速が、閾値よりも小さいか否かを判定する。閾値は、車両1が停止すると想定できる値であり、ここでは一例として0.5km/hであるが、これに限定されない。
The vehicle
制限値設定部144は、指示角算出部142が求めた操舵指示角を調整するための制限値を設定する。制限値設定部144は、車速判定部143の判定結果に基づいて、制限値を設定する。例えば、制限値設定部144は、車速判定部143によって車速が閾値より小さいと判定された場合には、操舵角速度の制限値を設定する。すなわち、制限値設定部144は、車両1が停止すると想定される場合に(停止直前に)、操舵角速度の制限値を設定することになる。
The limit
制限値設定部144は、車速判定部143によって車速が閾値以上であると判定された場合には、操舵角速度及び操舵角度の制限値を車速の大きさに応じて設定する。すなわち、制限値設定部144は、車両1が走行レーンをキープして走行している場合や、車両1が前走車を追従走行している場合には、車速の大きさに応じて操舵角速度及び操舵角度を設定する。
When the vehicle
制限値設定部144は、車速が閾値よりも小さいと判定された場合に、制限値の大きさを固定せずに変化させてもよい。例えば、制限値設定部144は、車速が閾値よりも小さいと判定されてからの経過時間が長くなるにつれて、制限値を小さく設定する。このため、車両1が停止する直前の制限値よりも、車両1の停止中の制限値が小さくなる。
When it is determined that the vehicle speed is smaller than the threshold value, the limit
図2は、制限値を説明するための模式図である。図2のグラフの横軸は、車速が閾値より小さいと判定されてからの経過時間を示し、縦軸は、制限値の大きさを示す。ここでは、車速が閾値よりも小さいと判定された直後に設定された制限値の大きさが、値A1であるものとする。制限値の大きさは、経過時間が長くなるにつれて、小さくなっている。時間t1が経過した際の制限値の大きさは、値A2である。時間t1は、車両が停止したと想定される時間である。このように、制限値設定部144は、時間t1が経過するまでは、制限値を徐々に小さく設定する。なお、制限値設定部144は、制限値を段階的に小さく設定してもよい。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the limit value. The horizontal axis of the graph of FIG. 2 indicates the elapsed time since the vehicle speed is determined to be smaller than the threshold value, and the vertical axis indicates the magnitude of the limit value. Here, it is assumed that the magnitude of the limit value set immediately after it is determined that the vehicle speed is smaller than the threshold value is the value A1. The magnitude of the limit value decreases as the elapsed time increases. The magnitude of the limit value when the time t1 has elapsed is the value A2. The time t1 is the time when the vehicle is assumed to have stopped. In this way, the limit
図2において、時間t1が経過しても、制限値の大きさは0よりも大きい(すなわち、車両1が停止していても、制限値は0ではない)。このように制限値の大きさを0よりも大きくしておくことで、仮に前走車が急発進した場合に急操舵になることを抑制できる。
In FIG. 2, the magnitude of the limit value is larger than 0 even after the lapse of time t1 (that is, the limit value is not 0 even if the
操舵調整部145は、指示角算出部142が求めた操舵指示角を調整する。操舵調整部145は、指示角算出部142が求めた操舵指示角を、操舵角速度が制限値設定部144によって設定された制限値よりも小さくなるように、調整する。操舵角速度は、操舵指示角を微分することで求まるため、操舵角速度の制限値を用いて操舵指示角の大きさを調整できる。
The
操舵調整部145は、車両1の停止前だけでなく車両1の停止中に、指示角算出部142が求めた操舵指示角を、操舵角速度が制限値よりも小さくなるように、調整してもよい。例えば、車両1の停止直後に、指示角算出部142が、車両1と前走車との位置関係で誤って操舵指示角を求めても、制限値設定部144が設定した制限値を用いることで操舵量を小さくできる。これにより、車両1の停止中に、操舵制御によって車両1のハンドルが動くことを抑制できる。
The
操舵制御部146は、モータ6を制御することにより、車両1の操舵を制御する。操舵制御部146は、操舵調整部145が制限値によって調整した後の操舵指示角に基づいて、車両1の操舵を制御する。
The
また、前述したように車両1の車速が閾値よりも小さいと判定してからの経過時間が長くなるにつれて制限値を小さく設定する場合には、制限値が急激に変化しないので、制限値に基づいて急激に操舵量が変化することを抑制できる。
なお、車両1が閾値よりも小さい車速で走行していても、制限値に基づいて操舵指示角が調整されるので、追従性が損なわれることを抑制できる。
Further, as described above, when the limit value is set to be smaller as the elapsed time from determining that the vehicle speed of the
Even if the
<操舵制御処理の流れ>
車両1の操舵制御処理の流れについて、図3を参照しながら説明する。
<Flow of steering control processing>
The flow of the steering control process of the
図3は、車両1の操舵制御処理の流れを説明するためのフローチャートである。ここでは、車両1が停止する際の操舵制御処理について説明する。図3に示す処理は、所定時間毎に繰り返し実行される。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the flow of the steering control process of the
まず、指示角算出部142は、車両1の走行状況に基づいて、車両1を自動操舵する操舵指示角を求める(ステップS102)。例えば、車両1が前走車を追従走行する際には、指示角算出部142は、前走車の走行軌跡に沿うように操舵指示角を求める。
First, the instruction
次に、車速判定部143は、車両1の車速が閾値よりも小さいか否かを判定する(ステップS104)。すなわち、車速判定部143は、車両1が停止すると想定できるか否かを判定する。例えば、車速判定部143は、車速が0.5km/hよりも小さいか否かを判定する。
Next, the vehicle
次に、ステップS104において車速が閾値よりも小さいと判定された場合には(Yes)、別言すれば車両1が停止すると想定される場合には、制限値設定部144は、操舵角速度の制限値を設定する(ステップS106)。制限値設定部144は、車両1の車速の大きさに関係なく、制限値を設定する。この際、制限値設定部144は、車速が閾値よりも小さいと判定されてからの経過時間が長くなると、制限値の大きさをより小さく設定する(図2参照)。
Next, if it is determined in step S104 that the vehicle speed is smaller than the threshold value (Yes), in other words, if the
一方で、ステップS104において車速が閾値以上であると判定された場合には(No)、別言すれば車両1が走行していると推定される場合には、制限値設定部144は、車速に応じた操舵角速度及び操舵角度の制限値を設定する(ステップS108)。これにより、走行状態に応じた制限値が設定される。
On the other hand, if it is determined in step S104 that the vehicle speed is equal to or higher than the threshold value (No), in other words, if it is estimated that the
次に、操舵調整部145は、ステップS106又はステップS108で設定した制限値に基づいて、ステップS102において指示角算出部142が求めた操舵指示角を調整する(ステップS110)。例えば、操舵調整部145は、車両1が停止すると想定される場合には、操舵角速度がステップS106で設定した制限値よりも小さくなるように、指示角算出部142が求めた操舵指示角を調整する。
Next, the
<本実施形態における効果>
上述した実施形態の制御装置10は、車両1の走行状況に基づいて、車両1を自動操舵する際の操舵指示角を求める。制御装置10は、自動操舵する車両1の車速が閾値より小さいと判定された場合には、操舵角速度の制限値を設定する。そして、制御装置10は、求めた操舵指示角を、実際の操舵角速度が設定された制限値よりも小さくなるように、調整する。
これにより、車両1が停止していると想定される場合には、実際の操舵角速度が制限値よりも小さくなるように、操舵指示角が調整されるので、誤って操舵指示角が求められても制限値によって小さく調整される。この結果、車両1の停止中の操舵を抑制できる。
<Effect in this embodiment>
The
As a result, when it is assumed that the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist. be. For example, all or part of the device can be functionally or physically distributed / integrated in any unit. Also included in the embodiments of the present invention are new embodiments resulting from any combination of the plurality of embodiments. The effect of the new embodiment produced by the combination has the effect of the original embodiment together.
1 車両
10 制御装置
142 指示角算出部
143 車速判定部
144 制限値設定部
145 操舵調整部
1
Claims (4)
前記車両の車速が閾値より小さいか否かを判定する車速判定部と、
前記車速が前記閾値より小さいと判定された場合には、操舵角速度の制限値を設定する制限値設定部と、
前記指示角算出部が求めた前記操舵指示角を、操舵角速度が前記制限値設定部によって設定された前記制限値よりも小さくなるように、調整する操舵調整部と、
を備える、操舵制御装置。 The instruction angle calculation unit that obtains the steering instruction angle when automatically steering the vehicle based on the driving situation,
A vehicle speed determination unit that determines whether or not the vehicle speed of the vehicle is smaller than the threshold value,
When it is determined that the vehicle speed is smaller than the threshold value, a limit value setting unit for setting a limit value of the steering angular velocity and a limit value setting unit.
A steering adjustment unit that adjusts the steering instruction angle obtained by the instruction angle calculation unit so that the steering angular velocity becomes smaller than the limit value set by the limit value setting unit.
A steering control device.
請求項1に記載の操舵制御装置。 The limit value setting unit sets the limit value smaller as the elapsed time from the determination that the vehicle speed is smaller than the threshold value becomes longer.
The steering control device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の操舵制御装置。 The steering adjustment unit adjusts the steering instruction angle obtained by the instruction angle calculation unit so that the steering angular velocity becomes smaller than the limit value while the vehicle is stopped.
The steering control device according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか1項に記載の操舵制御装置。
When it is determined that the vehicle speed is equal to or higher than the threshold value, the limit value setting unit sets the steering angular velocity and the limit value of the steering angle according to the magnitude of the vehicle speed.
The steering control device according to any one of claims 1 to 3.
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