JP3163990B2 - 車両の操舵制御装置 - Google Patents
車両の操舵制御装置Info
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Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明装置の構成図である。
【図３】ＥＣＵのブロック図である。
【図４】車両オフセット量を説明するための図である。
【図５】操舵制御処理のフローチャートである。
【図６】本発明を説明するための図である。
【図７】本発明を説明するための図である。
【図８】本発明を説明するための図である。
【図９】本発明を説明するための図である。
【図１０】操舵制御処理のフローチャートである。
【図１１】本発明を説明するための図である。
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
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
Claims (2)
- 【請求項１】 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ことを
特徴とする車両の操舵制御装置。 - 【請求項２】 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ことを特徴と
する車両の操舵制御手段。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23814996A JP3163990B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 車両の操舵制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23814996A JP3163990B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 車両の操舵制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1081251A JPH1081251A (ja) | 1998-03-31 |
| JP3163990B2 true JP3163990B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=17025925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23814996A Expired - Fee Related JP3163990B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 車両の操舵制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3163990B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3885818B2 (ja) | 2005-05-27 | 2007-02-28 | トヨタ自動車株式会社 | 車両逸脱判定装置 |
| KR102044192B1 (ko) * | 2012-12-14 | 2019-12-02 | 현대모비스 주식회사 | 차선폭 보정 장치 및 방법과 이를 이용한 차량 스마트 크루즈 컨트롤 시스템 |
| US9830517B2 (en) * | 2014-06-19 | 2017-11-28 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Road branch detection and path selection for lane centering |
-
1996
- 1996-09-09 JP JP23814996A patent/JP3163990B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1081251A (ja) | 1998-03-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |