JP3163990B2 - Vehicle steering control device - Google Patents
Vehicle steering control deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は車両の操舵制御装置
に関し、特に道路の白線等を認識して自車の走行車線か
らの逸脱を防止する車両の操舵制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle steering control device, and more particularly to a vehicle steering control device for recognizing a white line on a road and preventing a vehicle from deviating from a travel lane.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、車両をより安全に走行させる
ことを目的として、道路の白線等を認識して自車の走行
車線を認識し、この走行車線から逸脱しないように操舵
制御を行う車両の操舵制御装置が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, for the purpose of driving a vehicle more safely, a vehicle which recognizes a white lane of a road or the like and recognizes a traveling lane of a vehicle and performs steering control so as not to deviate from the traveling lane. Has been proposed.
【0003】例えば、特開平4−300781号公報に
は、道路前方の画像を取り込んで白線を検出し、この白
線に基づいて走行しようとする目標経路を認識し、目標
経路に対する車両位置のずれ量を算出して検出した操舵
状態と上記ずれ量に基づいて操舵制御を行うことが開示
されている。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-300781 discloses a method in which an image in front of a road is captured, a white line is detected, a target route to be traveled is recognized based on the white line, and a deviation amount of a vehicle position from the target route is determined. It is disclosed that the steering control is performed based on the steering state calculated and detected and the deviation amount.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】道路に設けられる白線
等のガイドラインはその敷設状況によっては並行して設
けられることがある。例えば、片側はみ出し追越禁止道
路では実線のラインと破線のラインとが隣接並行して設
けられる。また、道路が合流したり、分岐する場合にも
ガイドラインが並行して設けられている場所が存在す
る。A guideline such as a white line provided on a road may be provided in parallel depending on the laying condition. For example, a solid line and a dashed line are provided adjacent to and parallel to one another on an overtaking prohibited road. Also, there are places where guidelines are provided in parallel even when roads merge or branch.
【0005】このようにガイドラインが並行している場
合には道路画像内に複数のガイドラインが検出されるた
め、目標経路を安定して認識することが困難となり、目
標経路が安定しないために操舵制御が不安定となり、ド
ライバビリティが悪化するという問題があった。As described above, when the guidelines are parallel, a plurality of guidelines are detected in the road image, so that it is difficult to stably recognize the target route. Has become unstable and drivability has been degraded.
【0006】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、走行路の車線幅の変化量が所定の基準値を越えたと
き後輪の操舵制御量を減少補正することにより、後輪操
舵を安定させドライバビリティが向上する車両の操舵制
御装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and reduces and corrects the rear wheel steering control amount when the amount of change in lane width of a traveling road exceeds a predetermined reference value. It is an object of the present invention to provide a vehicle steering control device that stabilizes the vehicle and improves drivability.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、図1(A)に示す如く、車両の走行路上のガイドラ
インを認識するガイドライン認識手段M1を有し、上記
ガイドラインの認識結果に基づいて制御量算出手段M2
で目標経路を設定し、この目標経路を走行するように後
輪の操舵制御量を算出して後輪の操舵を制御する車両の
操舵制御装置において、上記ガイドラインの認識結果に
基づく走行路の車線幅の変化状態を検出する車線幅変化
検出手段M3と、上記車線幅の変化量が所定の基準値を
越えたとき上記後輪の操舵制御量を減少補正する補正手
段M4を有する。According to the present invention, as shown in FIG. 1A, there is provided a guideline recognizing means M1 for recognizing a guideline on a traveling path of a vehicle. Control amount calculating means M2 based on
In the vehicle steering control device that calculates the rear wheel steering control amount and controls the rear wheel steering so that the vehicle travels on the target route, the lane of the traveling road based on the recognition result of the guideline is set. A lane width change detecting means M3 for detecting a change state of the width and a correcting means M4 for reducing and correcting the steering control amount of the rear wheel when the amount of change of the lane width exceeds a predetermined reference value.
【0008】このため、車線幅の変化量が基準値を越え
後輪の操舵制御量が大きく変化するときには上記の操舵
制御量が減少補正されて後輪の操舵が安定化し、ドライ
バビリティが向上する。請求項2に記載の発明は、図1
(B)に示す如く、請求項1記載の車両の操舵制御装置
において、前記車線幅変化検出手段M3で検出される車
線幅の変化状態が周期的で所定時間継続したとき前記補
正手段による減少補正を停止させる補正停止手段M5を
有する。For this reason, when the amount of change in the lane width exceeds the reference value and the amount of steering control of the rear wheels greatly changes, the above-described amount of steering control is corrected to decrease, and the steering of the rear wheels is stabilized, and drivability is improved. . The invention described in claim 2 is the one shown in FIG.
As shown in (B), in the vehicle steering control device according to claim 1, when the lane width change state detected by the lane width change detection means M3 is periodic and continues for a predetermined time, the decrease correction by the correction means. Has a correction stopping means M5 for stopping the operation.
【0009】このため、片側はみ出し追い越し禁止の道
路で車線幅が所定周期で変化したときは車線幅の最小値
又は最大値又は平均値から目標経路を設定すれば減少補
正の必要がなくなり、これによって安定した後輪操舵に
より目標経路の走行が可能となり、ドライバビリティが
向上する。For this reason, when the lane width changes at a predetermined cycle on a road that protrudes from one side and does not pass, if the target route is set from the minimum value, the maximum value, or the average value of the lane width, it is not necessary to perform the decrease correction. Driving on the target route is enabled by stable rear wheel steering, and drivability is improved.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】図2は本発明装置の一実施例の構
成図を示す。同図中、前輪操舵機構Aは操舵ハンドル1
1を有しており、この操舵ハンドル11は操舵軸12を
介してピニオンギヤ13に接続されている。このピニオ
ンギヤ13はラックバー14と噛合し、操舵ハンドル1
1の回転運動をラックバー14の往復運動に変換して伝
達するものである。ラックバー14の両端には左右タイ
ロッド15a,15b及び左右ナックルアーム16a,
16bを介して左右前輪FW1,FW2が操舵可能に連
結されている。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the apparatus according to the present invention. In the figure, the front wheel steering mechanism A is a steering wheel 1
The steering wheel 11 is connected to a pinion gear 13 via a steering shaft 12. The pinion gear 13 meshes with a rack bar 14 to control the steering wheel 1.
1 is converted into a reciprocating motion of the rack bar 14 and transmitted. Left and right tie rods 15a, 15b and left and right knuckle arms 16a,
Left and right front wheels FW1 and FW2 are steerably connected via 16b.
【0011】又、ラックバー14は操舵ハンドル11の
回動による軸方向の変位に応じて左右前輪FW1,FW
2を操舵する。操舵軸12の中間には四方弁からなる制
御バルブ17が組み付けられている。制御バルブ17
は、操舵軸12に作用する操舵トルクに応じて、エンジ
ン18により駆動される油圧ポンプ21からの作動油を
パワーシリンダ22の一方の油室へ供給するとともに、
パワーシリンダ22の他方の油室内の作動油をリザーバ
23へ排出するように機能する。パワーシリンダ22
は、作動油の吸排に応じてラックバー14を軸方向に駆
動することにより、左右前輪FW1,FW2の操舵を助
勢する。Further, the rack bar 14 is driven by the left and right front wheels FW1, FW in accordance with the axial displacement caused by the rotation of the steering handle 11.
Steer 2 A control valve 17 composed of a four-way valve is mounted in the middle of the steering shaft 12. Control valve 17
Supplies hydraulic oil from a hydraulic pump 21 driven by an engine 18 to one oil chamber of a power cylinder 22 in accordance with a steering torque acting on a steering shaft 12.
It functions to discharge the hydraulic oil in the other oil chamber of the power cylinder 22 to the reservoir 23. Power cylinder 22
Assists the steering of the left and right front wheels FW1 and FW2 by driving the rack bar 14 in the axial direction according to the intake and discharge of the hydraulic oil.
【0012】操舵トルク変更手段M6としての操舵トル
ク可変装置25は路面から直接伝達される衝撃やステア
リング系の振動を減衰させるためのショックアブソーバ
(ステアリングダンパ)であり、ショックアブソーバの
オリフィス径を可変することにより減衰係数を可変して
操舵トルクを可変する。The steering torque varying device 25 as the steering torque changing means M6 is a shock absorber (steering damper) for attenuating an impact transmitted directly from the road surface and a vibration of the steering system, and varies an orifice diameter of the shock absorber. Thus, the steering torque is varied by varying the damping coefficient.
【0013】後輪操舵機構Bは、ラックバー14と同様
に軸方向に変位して左右後輪RW1,RW2を操舵する
リレーロッド31を有する。リレーロッド31の両端に
は、前記前輪操舵機構Aの場合と同様に、左右タイロッ
ド32a,32b及び左右ナックルアーム33a,33
bを介して左右後輪RW1,RW2が操舵可能に連結さ
れている。The rear wheel steering mechanism B has a relay rod 31 that is displaced in the axial direction and steers the left and right rear wheels RW1 and RW2 similarly to the rack bar 14. The left and right tie rods 32a, 32b and the left and right knuckle arms 33a, 33 are provided at both ends of the relay rod 31, as in the case of the front wheel steering mechanism A.
The left and right rear wheels RW1 and RW2 are steerably connected via b.
【0014】リレーロッド31は車体に支持されたハウ
ジング34により軸方向に変位可能に支持され、ハウジ
ング34内にはパワーシリンダ35が形成されている。
パワーシリンダ35は作動油の吸排に応じてリレーロッ
ド31を軸方向へ駆動するものであり、リレーロッド3
1に固定されたピストン35aにより左右油室35b,
35cに区画されている。これらの左右油室35b,3
5c内にはスプリング36a,36bがプレロードを付
与された状態でリレーロッド31を貫通させるようにし
て組み込まれており、スプリング36a,36bはそれ
らの弾発力によりリレーロッド31を中立位置に附勢し
ている。The relay rod 31 is axially displaceably supported by a housing 34 supported by the vehicle body. A power cylinder 35 is formed in the housing 34.
The power cylinder 35 drives the relay rod 31 in the axial direction in accordance with the suction and discharge of hydraulic oil.
The left and right oil chambers 35b,
35c. These left and right oil chambers 35b, 3
5c has springs 36a and 36b incorporated therein so as to penetrate the relay rod 31 in a preloaded state, and the springs 36a and 36b urge the relay rod 31 to a neutral position by their elastic force. are doing.
【0015】また、ハウジング34内には、パワーシリ
ンダ35とともに油圧倣い機構を構成するスプールバル
ブ37が組み込まれている。このスプールバルブ37は
ハウジング34内に軸方向に液密的且つ摺動可能に収容
されたバルブスリーブ37aと、ハウジング34に固定
されたバルブスリーブ37bと、からなり、バルブスリ
ーブ37aの左方向への変位に応じて、エンジン18に
より駆動される油圧ポンプ38からの作動油をパワーシ
リンダ35の左油室35bへ供給するとともに、パワー
シリンダ35の右油室35c内の作動油をリザーバ23
へ排出する。又、バルブスリーブ37aが右方向へ変位
すると、スプールバルブ37は油圧ポンプ38からの作
動油をパワーシリンダ35の右油室35cへ供給すると
ともに、パワーシリンダ35の左油室35b内の作動油
をリザーバ23へ排出する。In the housing 34, a spool valve 37 constituting a hydraulic copying mechanism together with the power cylinder 35 is incorporated. The spool valve 37 includes a valve sleeve 37a accommodated in the housing 34 in a liquid-tight and slidable manner in the axial direction, and a valve sleeve 37b fixed to the housing 34. In accordance with the displacement, hydraulic oil from a hydraulic pump 38 driven by the engine 18 is supplied to the left oil chamber 35b of the power cylinder 35, and hydraulic oil in the right oil chamber 35c of the power cylinder 35 is supplied to the reservoir 23.
Discharge to When the valve sleeve 37a is displaced rightward, the spool valve 37 supplies the hydraulic oil from the hydraulic pump 38 to the right oil chamber 35c of the power cylinder 35, and supplies the hydraulic oil in the left oil chamber 35b of the power cylinder 35. Discharge to reservoir 23.
【0016】バルブスリーブ37aの右端部には、貫通
孔37a1 が設けられており、貫通孔37a1 にはレバ
ー41が貫通されている。レバー41の中間部分には球
型の節状***部41aが設けられ、レバー41は節状隆
起部41aの外周面にて貫通孔37a1 の内周面に傾動
且つ摺動可能に係合している。又、レバー41の下端部
はピストン35aの外周上に設けた環状溝35a1 内に
回動可能且つ上下方向に摺動可能に嵌合され、レバー4
1の上端部はピン42に回動可能に接続されている。[0016] the right end portion of the valve sleeve 37a has a through hole 37a 1 is provided, the lever 41 is in the through-holes 37a 1 are through. The intermediate portion of the lever 41 is provided nodose ridges 41a of the spherical, lever 41 is tilted and slidably engaged with the inner peripheral surface of the through hole 37a 1 at the outer peripheral surface of the nodular elevations 41a ing. Further, the lower end portion of the lever 41 is slidably fitted in the annular groove 35a 1 provided on the outer periphery of the piston 35a to be rotatable and vertically, the lever 4
The upper end of 1 is rotatably connected to a pin 42.
【0017】ピン42の両端部は、ハウジング34に設
けた支持孔34a,34b内に進退可能且つ回転不能に
侵入している。又、ピン42の外周上にはラック歯42
aが形成され、ラック歯42aにはステップモータ43
の回転軸に固定されたウォーム44が噛合している。こ
の場合、ステップモータ43が右回転又は左回転すると
ピン42は右方向又は左方向に変位するようになってい
る。Both ends of the pin 42 enter the support holes 34a and 34b provided in the housing 34 so as to be able to advance and retreat and not to rotate. In addition, rack teeth 42
a is formed, and the stepping motor 43 is provided on the rack teeth 42a.
The worm 44 fixed to the rotation shaft of the gear is engaged. In this case, when the step motor 43 rotates clockwise or counterclockwise, the pin 42 is displaced rightward or leftward.
【0018】電子制御回路(ECU)50には操舵トル
クセンサ51、後輪操舵角センサ54、ウインカスイッ
チ60及びガイドライン認識手段62が接続されてい
る。操舵トルク検出手段M3としての操舵トルクセンサ
51は操舵軸12に加わるトルクを検出して操舵トルク
MTを表わす信号をECU50に供給する。後輪操舵角
センサ54はステップモータ43の回転角を測定して後
輪操舵角θrを表わす信号をECU50に供給する。ウ
インカスイッチ60は方向指示機の操作時にオンとな
り、オン/オフ信号をECU50に供給する。路面状況
検出手段としての路面μセンサ61は、例えば車軸のね
じれ量と車輪速とから路面μ(摩擦係数)を検出してE
CU50に供給する。なお、この他にも超音波センサを
用いて路面μを推定するものもある。The electronic control circuit (ECU) 50 is connected with a steering torque sensor 51, a rear wheel steering angle sensor 54, a turn signal switch 60, and a guide line recognition means 62. A steering torque sensor 51 as a steering torque detecting means M3 detects a torque applied to the steering shaft 12 and supplies a signal representing the steering torque MT to the ECU 50. The rear wheel steering angle sensor 54 measures the rotation angle of the step motor 43 and supplies a signal representing the rear wheel steering angle θr to the ECU 50. The turn signal switch 60 is turned on when the turn signal is operated, and supplies an on / off signal to the ECU 50. The road surface μ sensor 61 as a road surface condition detecting means detects a road surface μ (friction coefficient) from, for example, the amount of torsion of the axle and the wheel speed to obtain E.
Supply to CU50. It should be noted that there is another type in which the road surface μ is estimated using an ultrasonic sensor.
【0019】走行路認識手段M1としてのガイドライン
認識手段62は車両の進行方向前方の道路を撮像した道
路画像をカメラ64から供給され、この道路画像を処理
して道路の中央又は路側の白線や黄色の追越し禁止線等
のガイドラインを認識し、このガイドラインに基づいて
走行車線を認識し、図4に一点鎖線で示す走行車線中央
線からの車両オフセット量E(n)を検出する。ここ
で、θは画像から得た傾き角、lは前方注視点距離(一
定値)、eは現在横ずれ量であり、 E(n)=e+e’ e’≒l×θ と表わされる。この車両オフセット量E(n)はECU
50に供給される。A guide line recognizing means 62 serving as a running path recognizing means M1 is supplied from a camera 64 with a road image obtained by photographing a road ahead in the traveling direction of the vehicle. The road image is processed and a white line or yellow at the center or road side of the road is processed. , The travel lane is recognized based on the guideline, and the vehicle offset amount E (n) from the travel lane center line indicated by the one-dot chain line in FIG. 4 is detected. Here, θ is the inclination angle obtained from the image, l is the forward fixation point distance (constant value), e is the current lateral shift amount, and is expressed as E (n) = e + e ′ e ′ ≒ l × θ. This vehicle offset amount E (n) is determined by the ECU
50.
【0020】電子制御装置50は図3に示す如く、マイ
クロコンピュータで構成され、中央処理ユニット(CP
U)70と、リードオンリメモリ(ROM)72と、ラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)74と、入力ポート回
路76と、出力ポート回路78と、通信回路80とを有
し、これは双方向性のコモンバス82により互いに接続
されている。As shown in FIG. 3, the electronic control unit 50 is constituted by a microcomputer and has a central processing unit (CP).
U) 70, a read only memory (ROM) 72, a random access memory (RAM) 74, an input port circuit 76, an output port circuit 78, and a communication circuit 80. They are connected to each other by 82.
【0021】入力ポート回路76には上記の操舵トルク
センサ51,後輪操舵角センサ54,ウインカスイッチ
60夫々の出力する検出信号が供給される。また、通信
回路80にはガイドライン認識手段62の出力する車両
オフセット量E(n)が供給される。The input port circuit 76 is supplied with detection signals output from the steering torque sensor 51, the rear wheel steering angle sensor 54, and the turn signal switch 60. Further, the communication circuit 80 is supplied with the vehicle offset amount E (n) output from the guide line recognition means 62.
【0022】ROM72には制御プログラムが記憶され
ている。CPU70は制御プログラムに基づき、後述す
る種々の演算を行い、その際にRAM74が作業領域と
して使用される。図5は本発明装置のECU50が実行
する操舵制御処理の一実施例のフローチャートを示す。
この処理は所定時間間隔で繰り返し実行される。同図
中、ステップS12ではガイドライン認識手段62で走
行車線の認識ができたかどうかを判別する。走行車線の
認識ができた場合にはステップS14に進み、認識でき
ない場合には処理サイクルを終了する。The ROM 72 stores a control program. The CPU 70 performs various operations described below based on the control program, and the RAM 74 is used as a work area at that time. FIG. 5 shows a flowchart of one embodiment of the steering control process executed by the ECU 50 of the device of the present invention.
This process is repeatedly executed at predetermined time intervals. In the figure, in step S12, it is determined whether or not the travel lane has been recognized by the guideline recognition means 62. If the travel lane can be recognized, the process proceeds to step S14, and if not, the processing cycle ends.
【0023】ステップS14では操舵トルクセンサ51
の出力する操舵トルクMT(n)を読み込み、またガイ
ドライン認識手段62の出力する車両オフセット量E
(n)及び車線幅l(n)を読み込む。次にステップS
16で次式により後輪操舵制御量D(n)を算出する。In step S14, the steering torque sensor 51
Is read, and the vehicle offset amount E output by the guideline recognition means 62 is read.
(N) and the lane width l (n) are read. Next, step S
In step 16, a rear wheel steering control amount D (n) is calculated by the following equation.
【0024】 D(n)=D(n−1)+K1×{E(n)−E(n−1)} ・・・ (1) 但し、D(n−1)は前回の後輪操舵制御量、E(n−
1)は前回の車両オフセット量であり、K1は後輪制御
ゲイン(一定値)である。次に、ステップS18では車
線幅の変化量L(n)及び変化速度ΔL(n)を次式に
より算出する。D (n) = D (n−1) + K1 × {E (n) −E (n−1)} (1) where D (n−1) is the last rear wheel steering control. Quantity, E (n-
1) is the previous vehicle offset amount, and K1 is the rear wheel control gain (constant value). Next, in step S18, the lane width change amount L (n) and the change speed ΔL (n) are calculated by the following equations.
【0025】 L(n)=|l(n)−l(n−1)| ・・・ (2) ΔL(n)=|L(n)−L(n−1)| ・・・ (3) 但し、l(n−1)は前回の車線幅,L(n−1)は前
回算出した車線幅の変化量である。この後、ステップS
20に進み、車線幅の変化量L(n)が基準値L 0 より
大か否か、又は、車線幅の変化速度ΔL(n)が基準値
ΔL1 より大か否かを判別する。ここで、L(n)>L
0 又はΔL(n)>ΔL1 のいずれかである場合にはス
テップS22に進み、L(n)≦L0 かつΔL(n)≦
ΔL1 の場合にはステップS24に進む。L (n) = | l (n) −l (n−1) | (2) ΔL (n) = | L (n) −L (n−1) | (3) ) Where l (n-1) is the previous lane width and L (n-1) is the previous
This is the change amount of the lane width calculated each time. After this, step S
20 and the lane width variation L (n) is equal to the reference value L. 0Than
Whether the speed is large or the lane width change speed ΔL (n) is a reference value
ΔL1It is determined whether or not the value is larger. Here, L (n)> L
0Or ΔL (n)> ΔL1If it is one of
Proceeding to step S22, L (n) ≦ L0And ΔL (n) ≦
ΔL1In the case of, the process proceeds to step S24.
【0026】ステップS22では車線幅の変化量L
(n)が基準値より大きいか、又は車線幅の変化速度Δ
L(n)が基準値より大きいため、車両が道路の分岐部
や合流部、又はガイドラインが並行している部分を走行
しており、目標経路が安定していない可能性が高いの
で、次式により後輪操舵制御量D(m)に補正制御ゲイ
ンKa(0<Ka<1)を乗算して実際の後輪操舵制御
量Dの減少補正を行う。In step S22, the lane width variation L
(N) is greater than the reference value or the lane width change rate Δ
Since L (n) is larger than the reference value, the vehicle is traveling on a junction or merging point of the road or a part where the guidelines are parallel, and it is highly possible that the target route is not stable. , The actual rear wheel steering control amount D (m) is multiplied by the correction control gain Ka (0 <Ka <1) to correct the actual rear wheel steering control amount D.
【0027】 D=D(n)×Ka ・・・ (4) ステップS24では車線幅の変化量L(n)が基準値よ
り小さく、かつ車線幅の変化速度ΔL(n)が基準値よ
り小さく、目標経路が安定しているため、後輪操舵制御
量D(n)の補正の必要がないので、これをそのまま実
際の後輪操舵制御量Dにセットする。D = D (n) × Ka (4) In step S 24, the lane width change amount L (n) is smaller than the reference value, and the lane width change speed ΔL (n) is smaller than the reference value. Since the target route is stable, there is no need to correct the rear wheel steering control amount D (n), and this is set as it is as the actual rear wheel steering control amount D.
【0028】上記のステップS22又はS24を実行し
た後ステップS26に進み、実際の後輪操舵制御量Dに
基づいて駆動回路56を駆動し、これによってステップ
モータ43が回転駆動されて後輪の操舵が行われ、その
後、処理サイクルを終了する。After executing the above-described step S22 or S24, the process proceeds to step S26, in which the drive circuit 56 is driven based on the actual rear wheel steering control amount D, whereby the step motor 43 is rotationally driven to steer the rear wheels. Is performed, and then the processing cycle ends.
【0029】ここで、図6に示すように車両70の左側
のガイドラインが1本であるのに対して右側のガイドラ
インが2本ある片側はみ出し追い越し禁止道路が継続す
る場合、ガイドライン認識手段62からECU50に供
給される車線幅lは図7(A)に示すように右側に実線
と破線の2本のガイドラインがある期間T1 ,T3 では
値a,bの間で変動する。このとき車線幅の変化量|a
−b|が基準値L0 を越えると、片側はみ出し追い越し
禁止道路ではないとして、後輪操舵制御量D(n)に対
して図7(B)に示す補正制御ゲインKaが乗算され、
実際の後輪操舵制御量Dの減少補正が行われる。車線幅
が値aで一定の期間T2 ではゲインは1である。Here, as shown in FIG. 6, when the left side of the vehicle 70 has one guide line and the right side has two guide lines, and the one-sided protruding road continues beyond the one side, the guide line recognizing means 62 sends the ECU 50 to the ECU 50. 7 fluctuates between values a and b in periods T 1 and T 3 in which there are two guidelines, a solid line and a broken line on the right side, as shown in FIG. At this time, the lane width change amount | a
If −b | exceeds the reference value L 0 , it is determined that the road is one side protruding and no overtaking is prohibited, and the rear wheel steering control amount D (n) is multiplied by the correction control gain Ka shown in FIG.
Reduction correction of the actual rear wheel steering control amount D is performed. Constant gain in the period T 2 in the lane width value a is 1.
【0030】また、図8に示すように車両70の左側で
道路が分岐してガイドラインが2本に分かれている場
合、ガイドライン認識手段62からECU50に供給さ
れる車線幅lは図9(A)に示すように分岐点から進む
に従って値a,bの間で変動し、値bはしだいに大きく
なる。このとき車線幅の変化量|a−b|が基準値L0
を越えた期間T10,T11で後輪操舵制御量D(n)に対
して図9(B)に示す補正制御ゲインKaが乗算され、
実際の後輪操舵制御量Dの減少補正が行われる。車線幅
の変化量|a−b|が基準値L0 未満の期間ではゲイン
は1である。When the road is branched on the left side of the vehicle 70 as shown in FIG. 8 and the guide line is divided into two, the lane width 1 supplied from the guide line recognizing means 62 to the ECU 50 is as shown in FIG. As shown in (2), the value f varies between values a and b as the vehicle advances from the branch point, and the value b gradually increases. At this time, the amount of change | ab− of the lane width is equal to the reference value L 0.
Correction control gain Ka shown in FIG. 9 (B) is multiplied by the rear wheel steering control amount D (n) in a period T 10, T 11 beyond the,
Reduction correction of the actual rear wheel steering control amount D is performed. The amount of change in lane width | a-b | gain in a period of less than the reference value L 0 is a 1.
【0031】このように車線幅lが変動した場合、その
変化量が基準値L0 を越えるか、又は変化速度が基準値
L1 を越えるような大きな変化であるときは、例えば車
線幅lの中央位置とする目標経路が左右に変化して安定
せず、後輪操舵も不安定となるのであるが、本実施例で
はこのような運転状態で後輪操舵制御量を減少補正して
いるため後輪操舵が安定し、ドライバビリティが向上す
る。[0031] Thus, when the lane width l is varied, whether the amount of change exceeds the reference value L 0, or when the change rate is large change that exceeds the reference value L 1 is, for example, the lane width l The target route at the center position changes to the left and right and is not stable, and the rear wheel steering is also unstable, but in this embodiment, the rear wheel steering control amount is reduced and corrected in such a driving state. Rear wheel steering is stable and drivability is improved.
【0032】図10は本発明装置のECU50が実行す
る操舵制御処理の他の実施例のフローチャートを示す。
この処理は所定時間間隔で繰り返し実行される。同図
中、ステップS32ではガイドライン認識手段62で走
行車線の認識ができたかどうかを判別する。走行車線の
認識ができた場合にはステップS34に進み、認識でき
ない場合には処理サイクルを終了する。FIG. 10 shows a flowchart of another embodiment of the steering control process executed by the ECU 50 of the device of the present invention.
This process is repeatedly executed at predetermined time intervals. In the figure, in a step S32, it is determined whether or not the travel lane can be recognized by the guideline recognition means 62. If the traveling lane can be recognized, the process proceeds to step S34, and if not, the processing cycle ends.
【0033】ステップS34では操舵トルクセンサ51
の出力する操舵トルクMT(n)を読み込み、またガイ
ドライン認識手段62の出力する車両オフセット量E
(n)及び車線幅l(n)を読み込む。次にステップS
36で前述の(1)式により後輪操舵制御量D(n)を
算出する。In step S34, the steering torque sensor 51
Is read, and the vehicle offset amount E output by the guideline recognition means 62 is read.
(N) and the lane width l (n) are read. Next, step S
At 36, the rear wheel steering control amount D (n) is calculated by the above equation (1).
【0034】 D(n)=D(n−1)+K1×{E(n)−E(n−1)} ・・・ (1) 次に、ステップS38では車線幅の変化量L(n)及び
変化速度ΔL(n)を(2),(3)式により算出す
る。 L(n)=|l(n)−l(n−1)| ・・・ (2) ΔL(n)=|L(n)−L(n−1)| ・・・ (3) 次に、ステップS40で車線幅l(n)の時間変化状況
について判別する。ここでは、図11に示すように、車
線幅l(n)が値la,lb夫々を周期S0 で繰り返
し、その繰り返し継続期間が所定時間tS (例えばtS
は数秒)以上であるかどうかを判別する。上記の車線幅
の周期的変動がtS 以上継続している場合には図6に示
すような片側はみ出し追い越し禁止道路とみなし、この
ような場合は車線幅l(n)の変動も小さく通常の後輪
操舵を行っても何ら問題はないのでステップS42に進
み、後輪操舵制御量D(n)をそのまま実際の後輪操舵
制御量Dにセットする。上記のステップS40,S42
が補正停止手段M4に対応する。D (n) = D (n−1) + K1 × {E (n) −E (n−1)} (1) Next, in step S38, the amount of change in lane width L (n) And the change rate ΔL (n) are calculated by the equations (2) and (3). L (n) = | l (n) −l (n−1) | (2) ΔL (n) = | L (n) −L (n−1) | (3) In step S40, it is determined whether the lane width l (n) changes over time. Here, as shown in FIG. 11, the lane width l (n) repeats each of the values la and lb at a cycle S 0 , and the repetition duration is a predetermined time t S (for example, t S).
Is several seconds) or more. If the above-described periodic fluctuation of the lane width continues for t S or more, it is regarded as a road that protrudes beyond one side as shown in FIG. 6, and in such a case, the fluctuation of the lane width l (n) is small and the normal lane width is small. Since there is no problem even if rear wheel steering is performed, the process proceeds to step S42, and the rear wheel steering control amount D (n) is set as it is to the actual rear wheel steering control amount D. Steps S40 and S42 above
Corresponds to the correction stopping means M4.
【0035】一方、車線幅l(n)が図11に示すよう
な周期的変動を行っていない場合はステップS44に進
む。ステップS44では、車線幅の変化量L(n)が基
準値L0 より大か否か、又は、車線幅の変化速度ΔL
(n)が基準値ΔL1 より大か否かを判別する。ここ
で、L(n)>L0 又はΔL(n)>ΔL1 のいずれか
である場合にはステップS46に進み、L(n)≦L0
かつΔL(n)≦ΔL1 の場合にはステップS48に進
む。On the other hand, if the lane width l (n) does not change periodically as shown in FIG. 11, the process proceeds to step S44. At step S44, the large whether from the change amount L (n) is the reference value L 0 of the lane width, or a change in lane width rate ΔL
(N) is to determine whether large or not than the reference value [Delta] L 1. Here, if either L (n)> L 0 or ΔL (n)> ΔL 1 proceeds to step S46, L (n) ≦ L 0
And proceeds to step S48 when the ΔL (n) ≦ ΔL 1.
【0036】ステップS44では車線幅の変化量L
(n)が基準値より大きいか、又は車線幅の変化速度Δ
L(n)が基準値より大きいため、車両が道路の分岐部
や合流部、又はガイドラインが並行している部分を走行
しており、目標経路が安定していない可能性が高いの
で、(4)式により後輪操舵制御量D(m)に補正制御
ゲインKa(0<Ka<1)を乗算して実際の後輪操舵
制御量Dの減少補正を行う。In step S44, the lane width variation L
(N) is greater than the reference value or the lane width change rate Δ
Since L (n) is larger than the reference value, the vehicle is traveling on a diverging portion or a merging portion of the road, or a portion where the guidelines are parallel, and it is highly possible that the target route is not stable. ), The actual rear wheel steering control amount D is reduced by multiplying the rear wheel steering control amount D (m) by the correction control gain Ka (0 <Ka <1).
【0037】 D=D(n)×Ka ・・・ (4) ステップS48では車線幅の変化量L(n)が基準値よ
り小さく、かつ車線幅の変化速度ΔL(n)が基準値よ
り小さく、目標経路が安定しているため、後輪操舵制御
量D(n)の補正の必要がないので、これをそのまま実
際の後輪操舵制御量Dにセットする。D = D (n) × Ka (4) In step S48, the lane width change amount L (n) is smaller than the reference value, and the lane width change speed ΔL (n) is smaller than the reference value. Since the target route is stable, there is no need to correct the rear wheel steering control amount D (n), and this is set as it is as the actual rear wheel steering control amount D.
【0038】上記のステップS42又はS46又はS4
8を実行した後ステップS50に進み、実際の後輪操舵
制御量Dに基づいて駆動回路56を駆動し、これによっ
てステップモータ43が回転駆動されて後輪の操舵が行
われ、その後、処理サイクルを終了する。The above step S42 or S46 or S4
8, the process proceeds to step S50, in which the drive circuit 56 is driven based on the actual rear wheel steering control amount D, whereby the step motor 43 is driven to rotate and the rear wheels are steered. To end.
【0039】このように、片側はみ出し追い越し禁止道
路のように車線幅が所定周期で周期的に変動しても、ス
テップS36の演算において実質的に車線幅の平均値か
ら後輪操舵制御量D(n)が算出されているため、この
制御量D(n)を実際の後輪操舵制御量Dとしても、制
御に何ら問題はなく安定した操舵制御を行うことができ
る。勿論、ステップS42の前処理として車線幅lが周
期的に変動した場合、その最大値又は最小値を用いてス
テップS36と同様のD(n)算出を行っても良い。As described above, even if the lane width periodically fluctuates at a predetermined cycle like a one-sided overtaking prohibited road, in the calculation in step S36, the rear wheel steering control amount D ( Since n) is calculated, even if this control amount D (n) is set as the actual rear wheel steering control amount D, stable steering control can be performed without any problem in control. Of course, when the lane width 1 fluctuates periodically as the pre-processing of step S42, D (n) calculation similar to step S36 may be performed using the maximum value or the minimum value.
【0040】[0040]
【発明の効果】請求項1に記載の発明は、車両の走行路
上のガイドラインを認識するガイドライン認識手段を有
し、上記ガイドラインの認識結果に基づいて目標経路を
設定し、この目標経路を走行するように後輪の操舵制御
量を算出して後輪の操舵を制御する車両の操舵制御装置
において、上記ガイドラインの認識結果に基づく走行路
の車線幅の変化状態を検出する車線幅変化検出手段と、
上記車線幅の変化量が所定の基準値を越えたとき上記後
輪の操舵制御量を減少補正する補正手段を有する。According to the first aspect of the present invention, there is provided a guideline recognizing means for recognizing a guideline on a traveling route of a vehicle, a target route is set based on the recognition result of the guideline, and the vehicle travels on the target route. In a vehicle steering control device that calculates the rear wheel steering control amount and controls the rear wheel steering, a lane width change detection unit that detects a lane width change state of the traveling road based on the recognition result of the guideline, ,
A correction means is provided for reducing the rear wheel steering control amount when the amount of change in the lane width exceeds a predetermined reference value.
【0041】このため、車線幅の変化量が基準値を越え
後輪の操舵制御量が大きく変化するときには上記の操舵
制御量が減少補正されて後輪の操舵が安定化し、ドライ
バビリティが向上する。また、請求項2に記載の発明
は、請求項1記載の車両の操舵制御装置において、前記
車線幅変化検出手段で検出される車線幅の変化状態が周
期的で所定時間継続したとき前記補正手段による減少補
正を停止させる補正停止手段を有する。For this reason, when the amount of change in the lane width exceeds the reference value and the amount of steering control of the rear wheels greatly changes, the above-described amount of steering control is corrected to decrease, and the steering of the rear wheels is stabilized, and drivability is improved. . According to a second aspect of the present invention, in the vehicle steering control device according to the first aspect, when the lane width change state detected by the lane width change detection unit is periodic and continues for a predetermined time, the correction unit Correction stop means for stopping the reduction correction by the correction.
【0042】このため、片側はみ出し追い越し禁止の道
路で車線幅が所定周期で変化したときは車線幅の最小値
又は最大値又は平均値から目標経路を設定すれば減少補
正の必要がなくなり、これによって安定した後輪操舵に
より目標経路の走行が可能となり、ドライバビリティが
向上する。For this reason, when the lane width is changed at a predetermined cycle on a road that protrudes from one side and is not allowed to pass, setting the target route from the minimum value, the maximum value, or the average value of the lane width eliminates the necessity of the decrease correction. Driving on the target route is enabled by stable rear wheel steering, and drivability is improved.
【図1】本発明の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.
【図2】本発明装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of the device of the present invention.
【図3】ECUのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of an ECU.
【図4】車両オフセット量を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a vehicle offset amount.
【図5】操舵制御処理のフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of a steering control process.
【図6】本発明を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the present invention.
【図7】本発明を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the present invention.
【図8】本発明を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the present invention.
【図9】本発明を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining the present invention.
【図10】操舵制御処理のフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of a steering control process.
【図11】本発明を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the present invention.
11 操舵ハンドル 21 油圧ポンプ 22 パワーシリンダ 23 リザーバ 31 リレーロッド 32a,32b 左右タイロッド 35 パワーシリンダ 37 スプールバルブ 38 油圧ポンプ 41 レバー 50 ECU 51 操舵トルクセンサ 54 後輪操舵角センサ 56,57 駆動回路 60 ウインカスイッチ 70 車両 M1 走行路認識手段 M2 制御量算出手段 M3 車線幅変化検出手段 M4 補正手段 M5 補正停止手段 Reference Signs List 11 steering handle 21 hydraulic pump 22 power cylinder 23 reservoir 31 relay rod 32a, 32b left and right tie rod 35 power cylinder 37 spool valve 38 hydraulic pump 41 lever 50 ECU 51 steering torque sensor 54 rear wheel steering angle sensor 56, 57 drive circuit 60 turn signal switch 70 vehicle M1 travel path recognition means M2 control amount calculation means M3 lane width change detection means M4 correction means M5 correction stop means
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 善昭 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−104850(JP,A) 特開 平6−300581(JP,A) 特開 平5−294250(JP,A) 特開 平3−74274(JP,A) 特開 平7−129897(JP,A) 特開 平7−81604(JP,A) 特開 平6−300580(JP,A) 特開 平5−185947(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00 G08G 1/16 B62D 7/14 Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiaki Suzuki 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (56) References JP-A-7-104850 (JP, A) JP-A-6-300581 (JP, A) JP-A-5-294250 (JP, A) JP-A-3-74274 (JP, A) JP-A-7-129897 (JP, A) JP-A-7-81604 (JP, A) JP-A-6 -300580 (JP, A) JP-A-5-185947 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B62D 6/00 G08G 1/16 B62D 7/14
Claims (2)
るガイドライン認識手段を有し、 上記ガイドラインの認識結果に基づいて目標経路を設定
し、この目標経路を走行するように後輪の操舵制御量を
算出して後輪の操舵を制御する車両の操舵制御装置にお
いて、 上記ガイドラインの認識結果に基づく走行路の車線幅の
変化状態を検出する車線幅変化検出手段と、 上記車線幅の変化量が所定の基準値を越えたとき上記後
輪の操舵制御量を減少補正する補正手段を有することを
特徴とする車両の操舵制御装置。1. A guide line recognizing means for recognizing a guide line on a traveling route of a vehicle, a target route is set based on a recognition result of the guide line, and a steering control amount of a rear wheel is set so as to travel on the target route. A vehicle steering control device that calculates and controls rear wheel steering; a lane width change detecting unit that detects a lane width change state of a traveling road based on a recognition result of the guideline; A steering control device for a vehicle, comprising a correction means for reducing and correcting the steering control amount of the rear wheel when the reference value exceeds the reference value.
いて、 前記車線幅変化検出手段で検出される車線幅の変化状態
が周期的で所定時間継続したとき前記補正手段による減
少補正を停止させる補正停止手段を有することを特徴と
する車両の操舵制御手段。2. The vehicle steering control device according to claim 1, wherein when the lane width change state detected by the lane width change detection unit is periodic and continues for a predetermined time, the decrease correction by the correction unit is stopped. Steering control means for a vehicle, comprising a correction stopping means.
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JP23814996A JP3163990B2 (en) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | Vehicle steering control device |
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US9830517B2 (en) * | 2014-06-19 | 2017-11-28 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Road branch detection and path selection for lane centering |
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