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 |