JP5266926B2 - Lane maintenance support device and lane maintenance support method - 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しつつ運転者に報知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 informing a driver while 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 Patent Document 1 is a technique for controlling the turning angle of a wheel so that the angle deviation between the traveling direction of the host vehicle and the traveling lane becomes small. This is intended to prevent the host vehicle from deviating from the traveling lane.
特許文献１に記載のように、単純に、上記走行車線に対する角度偏差がゼロとなるように自車両の進行方向を制御すると、逸脱側へ角度偏差がついている場合と、逸脱回避側へ角度偏差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。
As described in Patent Document 1, when the traveling direction of the host vehicle is simply controlled so that the angle deviation with respect to the traveling lane becomes zero, the angle deviation is on the departure side and the angle deviation on the departure avoidance side. The same control will intervene when there is a mark.
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.
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）へ角度偏差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）へ角度偏差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。 For example, it is assumed that the control gain is set large in order to ensure the departure prevention effect. In this case, when there is an angular deviation toward the departure side (the traveling direction of the host vehicle is the one end portion side), the amount of control to the departure avoidance side increases, and the departure can be prevented more effectively. . However, when there is an angular deviation 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、逸脱回避側へ角度偏差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、逸脱側へ角度偏差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、逸脱側への角度偏差発生時の逸脱防止効果と、逸脱回避側への角度偏差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。
本発明は、上記のような点に着目したもので、走行車線逸脱を有効に防止しつつ、運転者の意図する走行ラインとのずれからくる運転者が受ける違和感を低減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。
Conversely, if the control gain is set to a small value in order to reduce the uncomfortable feeling of control intervention when there is an angle deviation toward the departure side, the control intervention when the angle deviation is attached to the departure side becomes weaker, and the departure prevention effect Becomes smaller.
As described above, in the above-described conventional technology, there is a trade-off relationship between the departure prevention effect when the angle deviation occurs toward the departure side and the control intervention discomfort when the angle deviation occurs toward the departure avoidance side.
The present invention pays attention to the above points, and while effectively preventing deviation from the driving lane, the lane keeping assist device capable of reducing the uncomfortable feeling experienced by the driver due to deviation from the driving line intended by the driver. It is an issue to provide.
上記課題を解決するために、本発明は、自車両が走行する走行車線に横方向変位閾値を設ける。そして、自車両が走行車線の中央側から横方向変位閾値を通過する際に、横方向変位閾値より走行車線中央側では、走行車線に対する角度偏差を小さくするように自車両の進行方向を制御して、横方向変位閾値よりも走行車線の幅方向外側では、少なくとも横方向変位閾値からの横変位偏差を小さくするように自車両の進行方向を制御する。
さらに、上記制御の基礎とする情報に基づき、運転者の感覚に制御の報知をするための刺激を付与する。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a lateral displacement threshold value in a travel lane in which the host vehicle travels. When the host vehicle passes the lateral displacement threshold value from the center side of the traveling lane, the traveling direction of the host vehicle is controlled so that the angle deviation with respect to the traveling lane is smaller on the traveling lane center side than the lateral displacement threshold value. Thus, on the outer side in the width direction of the travel lane with respect to the lateral displacement threshold, the traveling direction of the host vehicle is controlled so as to reduce at least the lateral displacement deviation from the lateral displacement threshold.
Furthermore, based on the information on the basis of the control, a stimulus for notifying the driver of the control is given.
本発明によれば、自車両が走行車線中央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ことで、運転者の意図する走行ラインに応じて、自車両は走行車線に沿って走行する。
一方、自車両が走行車線の端部側に位置する場合には、走行車線中央部側に戻す制御が介入することで、適切に走行車線内に留めることができる。
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。
更に、以上のような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するように車両の走行制御に基づいて、運転者が認知できる注意喚起を行う。
これによって、さらに、車線維持支援の際における、運転者の違和感を低減できる。
According to the present invention, when the host vehicle is located on the center side of the travel lane, the host vehicle follows the travel lane according to the travel line intended by the driver by controlling the angle deviation to be small. And run.
On the other hand, when the host vehicle is located on the end side of the traveling lane, the control for returning to the central portion of the traveling lane intervenes so that the vehicle can be appropriately kept in the traveling lane.
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.
Furthermore, alerting that can be recognized by the driver is performed based on the driving control of the vehicle so as to reduce the uncomfortable feeling resulting from the deviation from the driving line intended by the driver.
This further reduces the driver's uncomfortable feeling during lane maintenance assistance.
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、ハンドル角度センサ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４０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。
Further, each of the
また、駆動輪を駆動するエンジン若しくはモータからなうる原動機４３とその原動機４３を駆動制御する駆動制御装置４２を備える。駆動制御装置４２は、上記車線維持支援コントローラ１５からの補正指令分だけ駆動量を補正する。
また、符号４４は、運転席前方のメータークラスター内のランプを示す。また、符号４５は、車室内に設けた警報装置を示す。
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
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に関する情報である。
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。車輪速センサ１８〜２１から各車輪速Ｖｗを読み込む。また、操舵角δ、操舵角速度δ′、方向指示スイッチ１７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の重心位置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の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）式および（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。
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が中心よりも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。
Subsequently, 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)
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（白線や路肩）の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 or shoulder). 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）
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。
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)
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.
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。 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 traveling lane edge Le located outside the curved road among the left and right traveling lane edges Le is corrected so as to increase in accordance with the increase in the absolute value of the curvature ρ.
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 are obtained with the same trend map when the travel lane edge control feedback correction gain is obtained and when the travel lane center control feedback correction gain is obtained. I use it. However, different maps are used for determining the traveling lane edge control feedback correction gains KρL_R and KρL_L and for determining the traveling lane center portion control feedback correction gains KρY_R and KρY_L. That is, the curve IN-side correction gain map and the curve OUT-side correction gain map used when determining the 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）
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。
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)
Here, Kc_L1, Kc_L2, and Kc_L3 are feedback gains determined by vehicle specifications.
Ｋｖ＿Ｌ１、Ｋｖ＿Ｌ２、Ｋｖ＿Ｌ３は、車速に応じた補正ゲインである。例えば、 Ｋｖ＿Ｌ１、Ｋｖ＿Ｌ２、Ｋｖ＿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。
Kv_L1, Kv_L2, and Kv_L3 are correction gains corresponding to the vehicle speed. For example, Kv_L1, Kv_L2, and Kv_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。
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。
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.
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Ｓ１９０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。
Subsequently, in step S190, based on the following formulas (9) and (10), the target turning angle φY_Rt by the driving lane center control for the right departure and the target turning angle φY_Lt by the driving lane 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.
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。
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。
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.
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.
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。 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.
Furthermore, when the vehicle is displaced inward or outward with respect to the center Ls of the driving lane on the curved road, by correcting according to the curve direction and the curvature ρ of the driving 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Ｓ１８０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 S180 and the left and right target rotation calculated in step S190 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。
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 driving 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.
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。
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、制御過多となるおそれがある。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可能性がある。
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. .
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 If feedback is performed, there is a risk of excessive control. 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. There is a possibility that a feeling of being repelled from the traveling lane end Le will occur.
このため、本実施形態では、例えば、図１０に示すように、横変位基準閾値よりも走行車線端部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。
上述のように重み付けを行う事で、横変位基準閾値よりも走行車線端部Ｌｅ側において、横変位フィードバックとヨー角フィードバックの両方の制御を行う重複制御領域を有することになる。
For this reason, in this embodiment, for example, as shown in FIG. 10, the weight on the traveling lane edge control side is increased as approaching the traveling lane edge Le side from the lateral displacement reference threshold. On the other hand, as the vehicle approaches the lane center Ls side, 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.
By performing weighting as described above, there is an overlapping control region in which both lateral displacement feedback and yaw angle feedback control are performed on the lane edge Le side of the lateral displacement reference threshold.
次に、ステップＳ２０１では、運転者に報知するために、ステアリングの操舵反力の変動を、ステアリングトルクτとして算出する。
ステアリングトルクτは、（２００）式〜（２０４）式に基づいて算出する。すなわち、右方向の横位置制御分のステアリングトルクτＬ＿Ｒ、左方向の横位置制御分のステアリングトルクτＬ＿Ｌ、右方向のヨー角制御分のステアリングトルクτｃ＿Ｒ、及び左方向のヨー角制御分のステアリングトルクτｃ＿Ｌをそれぞれ算出する。その後に、それらを加算して最終的なステアリングトルクτを求める。
Next, in step S201, in order to notify the driver, the fluctuation of the steering reaction force of the steering is calculated as the steering torque τ.
The steering torque τ is calculated based on the equations (200) to (204). That is, steering torque τL_R for right lateral control, steering torque τL_L for left lateral control, steering torque τc_R for right yaw control, and steering torque τc_L for left yaw control Are calculated respectively. Thereafter, they are added to obtain the final steering torque τ.
τＬ＿Ｒ ＝（Ｋｃ＿Ｌ１×Ｋｖ＿Ｌ１×ΔＸＲ）
＋（Ｋｃ＿Ｌ２×Ｋｖ＿Ｌ２×θ）
＋（Ｋｃ＿Ｌ３×Ｋｖ＿Ｌ３×ρ） ・・・（２００）
τＬ＿Ｌ ＝（Ｋｃ＿Ｌ１×Ｋｖ＿Ｌ１×ΔＸＬ）
＋（Ｋｃ＿Ｌ２×Ｋｖ＿Ｌ２×θ）
＋（Ｋｃ＿Ｌ３×Ｋｖ＿Ｌ３×ρ） ・・・（２０１）
τＹ＿Ｒ ＝Ｋｃ＿Ｙ×Ｋｖ＿Ｙ×ＫＹ＿Ｒ×ΔθＲ ・・・（２０２）
τＹ＿Ｌ ＝Ｋｃ＿Ｙ×Ｋｖ＿Ｙ×ＫＹ＿Ｌ×ΔθＬ ・・・（２０３）
τ ＝τＬ＿Ｒ ＋τＬ＿Ｌ ＋τＹ＿Ｒ ＋τＹ＿Ｌ ・・・（２０４）
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。
τL_R = (Kc_L1 × Kv_L1 × ΔXR)
+ (Kc_L2 × Kv_L2 × θ)
+ (Kc_L3 × Kv_L3 × ρ) (200)
τL_L = (Kc_L1 × Kv_L1 × ΔXL)
+ (Kc_L2 × Kv_L2 × θ)
+ (Kc_L3 × Kv_L3 × ρ) (201)
τY_R = Kc_Y × Kv_Y × KY_R × ΔθR (202)
τY_L = Kc_Y × Kv_Y × KY_L × ΔθL (203)
τ = τL_R + τL_L + τY_R + τY_L (204)
Here, Kc_L1, Kc_L2, and Kc_L3 are feedback gains determined by vehicle specifications.
Ｋｖ＿Ｌ１、Ｋｖ＿Ｌ２、Ｋｖ＿Ｌ３は、車速に応じた補正ゲインである。例えば、 Ｋｖ＿Ｌ１、Ｋｖ＿Ｌ２、Ｋｖ＿Ｌ３は、車速に応じて大きくなる。
ここで、上記（２００）式及び（２０１）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。
Kv_L1, Kv_L2, and Kv_L3 are correction gains corresponding to the vehicle speed. For example, Kv_L1, Kv_L2, and Kv_L3 increase according to the vehicle speed.
Here, the two items and the three items in the above formulas (200) and (201) 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.
また、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。
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目標ステアリングトルクτＹ＿Ｒ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。
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.
That is, the target turning angle φY_Rt target steering torque τY_R based on the driving lane center control with respect to 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.
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に対応する目標ステアリングトルクτＹ＿Ｌ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。目標ステアリングトルクτＹ＿Ｒ、及びτＹ＿Ｌは、左方向へのトルクを正とし、右方向へのトルクを負とする。 Further, the target steering torque τY_L corresponding to 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. The target steering torques τY_R and τY_L have a positive torque in the left direction and a negative torque in the right direction.
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 steering wheel 12 is steered in the same direction as the direction switch signal (the blinker lighting side), it may be determined that the driver is intentionally changing the driving lane L.
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。また、ステップＳ２０１で算出したステアリングトルクτ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 that can change the turning angle by rotating the steering shaft, the amount of rotation displacement 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は、制御量算出手段を構成する。ステップＳ２００及び操舵用コントローラ１１は、進行方向制御手段を構成する。（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、横変位偏差をゼロ、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２制御量算出手段を構成し、その目標転舵角φＹ＿Ｒｔ、φＹ＿Ｌｔが第２の制御量となる。（７）式及び（８）式が、第１制御量算出手段を構成し、その目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔが第１の制御量となる。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。ヨー角偏差ΔθＲ若しくはΔθＬが、角度偏差を構成する。
ステップＳ２０１が報知量演算手段を構成する。ステップＳ２１０及び操舵反力アクチュエータ３が感覚刺激手段を構成する。
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 and S190 constitute control amount calculation means. Step S200 and the
Step S201 constitutes a notification amount calculation means. Step S210 and the steering reaction force actuator 3 constitute a sensory stimulation means.
（動作）
「左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲの間」
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)
“Between left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR”
First, a 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.
また併行して、右方向の横位置制御分のステアリングトルクτＬ＿Ｒ、左方向の横位置制御分のステアリングトルクτＬ＿Ｌ、右方向のヨー角制御分のステアリングトルクτｃ＿Ｒ、及び左方向のヨー角制御分のステアリングトルクτｃ＿Ｌをそれぞれ算出する。その後に、それらを加算して最終的なステアリングトルクτを求める。
そして、ΔＸＲ及びΔＸＬは共にゼロであることから右方向の横位置制御分のステアリングトルクτＬ＿Ｒ、左方向の横位置制御分のステアリングトルクτＬ＿Ｌは小さくなる。このため、ヨー角に応じたステアリングトルクτを算出して、ステアリングトルクτを操舵反力としてハンドル１２に付与する。
At the same time, steering torque τL_R for right lateral control, steering torque τL_L for left lateral control, steering torque τc_R for right yaw control, and left yaw control Steering torque τc_L is calculated. Thereafter, they are added to obtain the final steering torque τ.
Since ΔXR and ΔXL are both zero, the steering torque τL_R for the lateral position control in the right direction and the steering torque τL_L for the lateral position control in the left direction become small. Therefore, the steering torque τ corresponding to the yaw angle is calculated, and the steering torque τ is applied to the handle 12 as a steering reaction force.
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。 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).
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。 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.
「横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲよりも外側に進入する移行期」
次に、自車両Ｃが、走行車線中央Ｌｓ側から、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲよりも外側に移行する場合について説明する。
ここで、横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲよりも走行車線端部側の領域を逸脱領域と呼ぶ。
上述のように、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、角度偏差が小さくなるように制御する。このため、自車両が逸脱領域に進入する際における、自車両の逸脱方向へのヨー角を小さく抑制することに繋がる。
すなわち、自車両が逸脱領域に進入する過程における、上記逸脱側への角度偏差を小さくする第２の制御量による制御が、横変位偏差を小さくする第１の制御量を低減するための予備制御として作用する。
“Transition period to enter outside the lateral displacement reference positions LXL and LXR”
Next, a description will be given of a case where the host vehicle C moves outward from the left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR from the travel lane center Ls side.
Here, the area on the side of the traveling lane from the lateral displacement reference positions LXL and LXR is referred to as a departure area.
As described above, when the host vehicle C is traveling between the left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR, control is performed such that the angular deviation is reduced. For this reason, when the own vehicle enters the departure area, the yaw angle in the departure direction of the own vehicle is reduced.
That is, in the process in which the host vehicle enters the departure area, the control by the second control amount that reduces the angular deviation toward the departure side is the preliminary control for reducing the first control amount that reduces the lateral displacement deviation. Acts as
「逸脱領域に位置する場合」
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（逸脱領域に位置する場合）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。
"When located in the departure area"
Next, a case where the host vehicle C is positioned outside the left and right lateral displacement reference positions LXL and LXR with respect to the travel lane center Ls (when located in the departure area) 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. This increases the driving lane departure effect.
また併行して、右方向の横位置制御分のステアリングトルクτＬ＿Ｒ、左方向の横位置制御分のステアリングトルクτＬ＿Ｌ、右方向のヨー角制御分のステアリングトルクτｃ＿Ｒ、及び左方向のヨー角制御分のステアリングトルクτｃ＿Ｌをそれぞれ算出する。その後に、それらを加算して最終的なステアリングトルクτを求める。
そして、横変位及びヨー角に応じたステアリングトルクτを算出して、ステアリングトルクτを操舵反力としてハンドル１２に付与する。
これによって、制御の大きさに応じた報知が同期をとって運転者の感覚を刺激するように入力することとなる。
At the same time, steering torque τL_R for right lateral control, steering torque τL_L for left lateral control, steering torque τc_R for right yaw control, and left yaw control Steering torque τc_L is calculated. Thereafter, they are added to obtain the final steering torque τ.
Then, a steering torque τ corresponding to the lateral displacement and the yaw angle is calculated, and the steering torque τ is applied to the handle 12 as a steering reaction force.
As a result, the notification corresponding to the magnitude of the control is synchronized and input so as to stimulate the driver's feeling.
「横方向変位閾値外への逸脱の際の複合的な作用」
横方向変位閾値外への逸脱の際の、自車両の軌跡を図１３に示す。
上述のように、ヨー角制御によって、自車両が逸脱領域に進入する際における、自車両の逸脱方向へのヨー角（進入角度）を小さくすることが出来る。
このため、自車両が逸脱領域に進入した後における、横方向変位閾値の外側への逸脱量が小さくなる。この結果、横変位偏差を小さくするための制御量（横位置制御）が小さくなる。この制御量が小さいことから、その分、走行車線端部からのはじき返され感が小さくなる。また、逸脱回避能力の向上に繋がる。
"Complex action when deviating beyond the lateral displacement threshold"
FIG. 13 shows the trajectory of the host vehicle when the vehicle deviates outside the lateral displacement threshold.
As described above, the yaw angle control can reduce the yaw angle (entrance angle) in the departure direction of the host vehicle when the host vehicle enters the departure region.
For this reason, the amount of deviation to the outside of the lateral displacement threshold after the host vehicle enters the departure area is reduced. As a result, the control amount (lateral position control) for reducing the lateral displacement deviation is reduced. Since this control amount is small, the feeling of being repelled from the end of the traveling lane is reduced accordingly. It also leads to an improvement in deviation avoidance ability.
また、自車両の角度偏差が逸脱回避方向に向いて、横方向変位閾値に接近するシーンでは、ヨー角と横位置制御の相乗効果で、上述のようにはじき返され感が小さくなる。
さらに、上記車線維持支援の制御と同期をとって、制御量に応じたステアリングの操舵反力の変動をステアリングトルクτとして入力する。これによって、車線維持支援の制御を行ったことを運転者に報知する。
Further, in a scene in which the angle deviation of the host vehicle is in the departure avoidance direction and approaches the lateral displacement threshold value, the feeling of rebound is reduced as described above due to the synergistic effect of the yaw angle and the lateral position control.
Furthermore, in synchronism with the control of the lane keeping support, the fluctuation of the steering reaction force of the steering according to the control amount is input as the steering torque τ. As a result, the driver is notified that the lane keeping support control has been performed.
（本実施形態の効果）
（１）第２制御量算出手段によって第２の制御量を算出する。すなわち、自車両Ｃが左右の横方向変位閾値内、つまり横方向変位閾値よりも走行車線中央部側では、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。
(Effect of this embodiment)
(1) The second control amount is calculated by the second control amount calculation means. That is, yaw angle feedback control, which is control for reducing the angle deviation, is performed within the left and right lateral displacement thresholds of the host vehicle C, that is, on the side of the traveling lane center portion relative to the lateral displacement threshold. 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）第１制御量算出手段によって第１の制御量を算出する。すなわち、自車両Ｃが左右の横方向変位閾値外、つまり横方向変位閾値よりも走行車線端部側では、横変位偏差を小さくする制御である、横位置フィードバック制御（横位置制御）を行う。
これによって、自車両Ｃが横方向変位閾値外の逸脱領域に進入すると、横方向変位閾値内に戻す効果が発生する。
(2) The first control amount is calculated by the first control amount calculation means. That is, lateral position feedback control (lateral position control), which is a control for reducing the lateral displacement deviation, is performed outside the lateral displacement threshold value of the left and right sides of the host vehicle C, that is, on the side of the traveling lane edge side from the lateral displacement threshold value.
As a result, when the host vehicle C enters a departure region outside the lateral displacement threshold, an effect of returning to the lateral displacement threshold is generated.
（３）このとき、上記自車両Ｃが左右の横方向変位閾値内では、第２の制御量によってヨー角フィードバック制御を行う結果、自車両が、走行車線中央側から横方向変位閾値を越えて逸脱領域に進入する際における、その進入角度を小さく抑えることが可能となる。これによって、第２の制御量による上記ヨー角フィードバック制御が、逸脱防止のための予備制御としての効果を奏する。
すなわち、上記進入角が小さい場合には、続く自車両が逸脱領域に進入した後おける、横方向変位閾値の外側への逸脱量が小さくなる。そして、自車両が逸脱領域に進入すると、横変位偏差を小さくするフィードバック制御で使用する第１の制御量が小さくなる。
この結果、走行車線端部側からのはじき返され感が低減し、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。すなわち、乗員が感じる拘束感を低減することが可能となる。
(3) At this time, when the own vehicle C is within the lateral displacement threshold value on the left and right, the yaw angle feedback control is performed by the second control amount. As a result, the own vehicle exceeds the lateral displacement threshold value from the center of the traveling lane. When entering the departure area, the entry angle can be kept small. Thus, the yaw angle feedback control using the second control amount has an effect as a preliminary control for preventing departure.
In other words, when the approach angle is small, the deviation amount to the outside of the lateral displacement threshold value after the following own vehicle enters the deviation region becomes small. When the host vehicle enters the departure area, the first control amount used in the feedback control for reducing the lateral displacement deviation is reduced.
As a result, the feeling of being repelled from the traveling lane edge side is reduced, and the uncomfortable feeling as if the control is intervening on the departure side can be reduced. That is, it is possible to reduce the sense of restraint felt by the occupant.
（４）報知量演算手段及び感覚刺激手段を備える。
これによって、車両挙動制御した場合に、運転者が認知できる注意喚起を行うことが出来る。すなわち、車両挙動制御を実施した事に対する、運転者に違和感を低減する。
ここで、実際に車両挙動制御した場合に、運転者が認知できる注意喚起がないまま、車両挙動制御のみを実施した場合に、運転者に違和感を与えるおそれがある。
またこの報知と共に、上述のように逸脱側へ制御が介入しているかのような違和感を低減する結果、その相乗効果によって、更に運転者に違和感を抑えることに繋がる。
(4) A notification amount calculation unit and a sensory stimulation unit are provided.
Thus, when the vehicle behavior is controlled, it is possible to call attention that can be recognized by the driver. That is, the driver feels uncomfortable with the vehicle behavior control.
Here, when the vehicle behavior control is actually performed, there is a possibility that the driver may feel uncomfortable when only the vehicle behavior control is performed without alerting the driver.
Further, along with this notification, as a result of reducing the uncomfortable feeling as if the control is intervening on the departure side as described above, the synergistic effect leads to further suppressing the uncomfortable feeling to the driver.
（５）感覚刺激手段は、触覚を刺激する。
これによって、触覚を通じて運転者に車線維持支援の制御に応じた報知を与えることができる。
（６）感覚刺激手段は、ハンドルの操作反力の変動によって報知する。
これによって、運転操作するハンドルを通じて車線維持支援の制御に応じた報知を与えることができる。
(5) The sensory stimulation means stimulates the sense of touch.
Thereby, the notification according to the control of the lane keeping support can be given to the driver through the sense of touch.
(6) The sensory stimulation means notifies by a change in the steering reaction force.
Thereby, the notification according to the control of the lane keeping support can be given through the steering wheel for driving.
（７）横方向変位閾値よりも車線端部側の範囲における少なくとも一部の領域（重複制御領域）において、第１の制御量及び第２の制御量の両方の制御量に基づいて制御する。
これによって、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の両方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。
すなわち、逸脱領域における横方向変位閾値側の重複制御領域において、横位置制御の制御量とヨー角制御の制御量の両方を使用する。両方の制御量を使用する相乗効果として、次の効果を奏する。
(7) Control is performed on the basis of both the first control amount and the second control amount in at least a partial region (overlap control region) in the range on the lane edge side from the lateral displacement threshold.
Thereby, if the own vehicle C is outside the lateral displacement threshold value on the left and right with respect to the traveling lane center Ls, feedback control of both 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.
That is, in the overlap control region on the lateral displacement threshold side in the departure region, both the control amount for the lateral position control and the control amount for the yaw angle control are used. As a synergistic effect using both control amounts, the following effects are obtained.
すなわち、逸脱領域に進入する際に、逸脱側への角度偏差となって車両が進行する場合には、横位置制御の制御量とヨー角制御の制御量の向きが同じ方向（逸脱回避方向）への制御量となる。この結果、逸脱回避側への制御量が大きくなって、より有効の逸脱を防止することが出来る。すなわち、逸脱防止効果が大きくなる。
一方、逸脱領域で横方向変位閾値に向かう際に、逸脱回避側への角度偏差となって車両が進行する場合には、横位置制御の制御量とヨー角制御の制御量の向きが反対方向への制御量となっている。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しつう左右の横方向閾値内に車両を戻すことが可能となる。
このように、横位置制御にヨー角制御を加えることにより、逸脱回避のための車両の転舵半径を大きくすることが出来る。このことは、ヨー方向の加減速度を小さくできて、より確実に、はじき返され感を小さくできる。
That is, when the vehicle advances with an angular deviation toward the departure side when entering the departure area, the direction of the control amount of the lateral position control and the direction of the control amount of the yaw angle control are the same direction (the departure avoidance direction). Control amount. As a result, the amount of control to the departure avoidance side increases, and more effective departure can be prevented. That is, the deviation prevention effect is increased.
On the other hand, when the vehicle travels with an angular deviation toward the departure avoidance when heading for the lateral displacement threshold in the departure region, the direction of the control amount of the lateral position control and the control amount of the yaw angle control are opposite directions. It becomes the control amount. As a result, it is possible to return the vehicle to within the left and right lateral thresholds that reduce the sense of incongruity as if the control is intervening on the departure side.
Thus, by adding the yaw angle control to the lateral position control, the turning radius of the vehicle for avoiding deviation can be increased. As a result, the acceleration / deceleration in the yaw direction can be reduced, and the rebound can be more reliably reduced.
（８）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（第３重み付け係数、第４重み付け係数）は、横変位偏差によって変更し、横変位偏差が大きいほど、第１重み付け係数に対し第２重み付け係数（第３重み付け係数、第４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。 (8) The final target turning angle φt is calculated from the target turning angles φL_Rt, φL_Lt based on the traveling lane edge control and the target turning angles φY_Rt, φY_Lt based on the traveling lane center control. At this time, the first weighting coefficient and the second weighting coefficient (third weighting coefficient, fourth weighting coefficient) are changed according to the lateral displacement deviation, and the larger the lateral displacement deviation, the second weighting coefficient relative to the first weighting coefficient. (3rd weighting coefficient, 4th weighting coefficient) are set large. 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側では、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, on the traveling lane center Ls side, yaw angle feedback is dominant, and free line removal without a sense of 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.
（９）第１の制御量を横変位速度によって補正する。すなわち、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さらに低減することが出来る。
(9) The first control amount is corrected by the lateral displacement speed. That is, the control amount of the lateral displacement speed is added as the 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. As a result, the feeling of being repelled from the traveling lane end Le can be further reduced.
（１０）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第２の制御量（第３の制御量、第４の制御量）の制御ゲインを補正する。そして、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。
(10) Of the left and right traveling lane end portions Le, the second control amount (the third control amount by the traveling lane center portion control) is determined by the distance of the own vehicle C with respect to the traveling lane end portion Le located on the traveling direction side of the own vehicle C. Control gain, the fourth control amount) is corrected. Then, target turning angles φY_Rt and φY_Rt by the control of the traveling lane center 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.
（１１）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。
(11) 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.
（１２）カーブ路補正手段を備える。
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。
(12) A curve road correcting means is provided.
When the curvature ρ of the travel 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 curve inner side and the curve outer side with respect to the center in the width direction of the travel 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.
（変形例）
（１）上記実施形態では、感覚刺激手段は、操舵反力によって運転者の触覚を刺激する。触覚への刺激はこれに限定しない。これに代えて、座席やヘッドレストなどを振動させることで報知しても良い。
（２）感覚刺激手段として、視覚を刺激して運転者に車線維持支援の制御に応じた報知を与えても良い。この場合には、ランプ４４の明るさや点滅速度等を制御量などに基づき求める。
制御に対して、視覚刺激によって運転者が認知できる注意喚起を発生可能となる。
（３）例えば、メータークラスター内のランプ４４を上記報知量に応じて点滅させても良い。この場合には、点滅速度(点滅信号)等を制御量などに基づき求める。
運転席前方等にあるランプによって運転者が認知できる注意喚起を発生可能となる。
(Modification)
(1) In the above embodiment, the sensory stimulation means stimulates the driver's tactile sense by the steering reaction force. The tactile stimulation is not limited to this. Instead of this, notification may be made by vibrating a seat, a headrest or the like.
(2) As the sensory stimulation means, the driver may be notified by stimulating vision and controlling the lane keeping support. In this case, the brightness, blinking speed, and the like of the
For control, it is possible to generate an alert that can be recognized by the driver by visual stimulation.
(3) For example, the
A warning that can be recognized by the driver can be generated by a lamp in front of the driver's seat.
（４）または、感覚刺激手段として、聴覚を刺激して運転者に車線維持支援の制御に応じた報知を与えても良い。この場合には、音の高さや大きさ等を制御量などに基づき求める。
制御に対して、聴覚刺激によって運転者が認知できる注意喚起を発生可能となる。
（５）例えば、警報装置４５で発する警報音によって、聴覚を刺激して運転者に車線維持支援の制御に応じた報知を与える。
運転者が視認することなく、運転者が認知できる注意喚起を発生可能となる。
(4) Alternatively, as sensory stimulation means, the driver may be alerted to give notification to the driver according to the control of the lane keeping support. In this case, the pitch or loudness of the sound is obtained based on the control amount.
For the control, it is possible to generate an alert that can be recognized by the driver by an auditory stimulus.
(5) For example, the alarm sound generated by the
It is possible to generate an alert that the driver can recognize without visually recognizing the driver.
（６）上記ステップＳ２０１で算出する、報知手段としてのステアリングトルクτの別の演算方法について説明する。上記実施形態は、報知量演算手段において、横変位量と角度偏差に基づき報知量を演算する例である。一方、以下の演算方法は、第１及び第２の制御量に基づき報知量を算出する例である。
すなわち、ステアリングトルクτを、上述の（２００）式〜（２０４）式の代わりに、（２０５）式〜（２０９）式に基づいて算出してもよい。
τＬ＿Ｒ ＝ ｆＬ＿Ｒｔ × ＫτＬ ・・・ （２０５）
τＬ＿Ｌ ＝ ｆＬ＿Ｌｔ × ＫτＬ ・・・ （２０６）
τＹ＿Ｒ ＝ ｆＹ＿Ｒｔ × ＫτＹ ・・・ （２０７）
τＹ＿Ｌ ＝ ｆＹ＿Ｌｔ × ＫτＹ ・・・ （２０８）
τ ＝ τＬ＿Ｒ ＋ τＬ＿Ｌ ＋ τＹ＿Ｒ ＋ τＹ＿Ｌ ・・・ （２０９）
(6) Another calculation method of the steering torque τ as the notification means calculated in step S201 will be described. The above embodiment is an example in which the notification amount calculation means calculates the notification amount based on the lateral displacement amount and the angle deviation. On the other hand, the following calculation method is an example of calculating the notification amount based on the first and second control amounts.
That is, the steering torque τ may be calculated based on equations (205) to (209) instead of the above equations (200) to (204).
τL_R = fL_Rt × KτL (205)
τL_L = fL_Lt × KτL (206)
τY_R = fY_Rt × KτY (207)
τY_L = fY_Lt × KτY (208)
τ = τL_R + τL_L + τY_R + τY_L (209)
ここで、ｆＬ＿Ｒｔ、ｆＬ＿Ｌｔは、前述の（７）式及び（８）式の目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔであり、ｆＹ＿Ｒｔ、ｆＹ−Ｌｔは、前述の（９）式、（１０）式の目標転舵角φＬ＿Ｒｔであり、φＹ＿Ｒｔ、φＹ＿Ｌｔである。
また、ＫτＬ、ＫτＹは、ステアリングトルクの大きさを決める重み係数であって、大きい値にすればステアリングトルクが大きくなる。したがって、運転者が違和感を感じない範囲で、ステアリングトルクを大きくするように、ＫτＬ、ＫτＹを決める。
Here, fL_Rt and fL_Lt are the target turning angles φL_Rt and φL_Lt of the above-described equations (7) and (8), and fY_Rt and fY−Lt are the targets of the above-described equations (9) and (10). Steering angle φL_Rt, φY_Rt, φY_Lt.
KτL and KτY are weighting factors that determine the magnitude of the steering torque, and if the value is large, the steering torque increases. Therefore, KτL and KτY are determined so as to increase the steering torque within a range where the driver does not feel uncomfortable.
（７）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１４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。
横方向フィードバック制御の制御ゲインを調整することが可能となる。
(7) In the above embodiment, the case where the lateral displacement threshold value and the lateral displacement reference position match is illustrated. As shown in FIG. 14, 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.
It becomes possible to adjust the control gain of the lateral feedback control.
（８）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。
（９）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。
(8) 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.
(9) 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.
（１０）上記実施形態では、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した。
上記重み付け係数α＿Ｒ、α＿Ｌ、β＿Ｒ、β＿Ｌの関係は、これに限定しない。
例えば、
α＿Ｒ ： β＿Ｒ ＝ １：１
α＿Ｌ ： β＿Ｌ ＝ １：１
と一定に設定しても良い。このように設定しても効果を得ることができたことを確認している。
(10) In the above embodiment, the weighting coefficients α_R, α_L, β_R, β_L have the relationship shown in FIG. 10, and the relative values of β_R, β_L with respect to α_R, α_L according to the lateral position of the host vehicle C. The size was changed.
The relationship among the weighting coefficients α_R, α_L, β_R, β_L is not limited to this.
For example,
α_R: β_R = 1: 1
α_L: β_L = 1: 1
And may be set constant. It has been confirmed that the effect can be obtained even with this setting.
（１１）横方向変位閾値から車線中央部側にオフセットした位置と当該横方向変位閾値との間を逸脱側遷移領域として設定する。そして、逸脱遷移領域よりも車線中央部側の領域では、第２の制御量をゼロとする。
例えば、図１５に示すように、重み付け係数β＿Ｒ、β＿Ｌについて、逸脱遷移領域よりも車線中央部側の領域でゼロに設定する。
この結果、逸脱遷移領域よりも車線中央部側の領域では、より拘束感を減らすことが可能となる。
(11) A position between the position offset from the lateral direction displacement threshold to the lane center side and the lateral direction displacement threshold is set as the departure side transition region. And in the area | region of the lane center part side from the departure transition area, the 2nd control amount is set to zero.
For example, as shown in FIG. 15, the weighting coefficients β_R and β_L are set to zero in the area closer to the center of the lane than the departure transition area.
As a result, the sense of restraint can be further reduced in the area closer to the center of the lane than the departure transition area.
（１２）横方向変位閾値から車線中央部側にオフセットした位置と当該横方向変位閾値との間を逸脱側遷移領域として設定する。そして、逸脱遷移領域よりも車線中央部側の領域では、第３の制御量をゼロとする。
例えば、図１５に示すように、重み付け係数β＿Ｒ、β＿Ｌについて、逸脱遷移領域よりも車線中央部側の領域でゼロに設定する。
この結果、逸脱遷移領域よりも車線中央部側の領域では、より拘束感を減らすことが可能となる。
(12) The position between the position displaced from the lateral displacement threshold to the lane center side and the lateral displacement threshold is set as the departure side transition region. And in the area | region of the lane center part side from the departure transition area, the 3rd control amount is set to zero.
For example, as shown in FIG. 15, the weighting coefficients β_R and β_L are set to zero in the area closer to the center of the lane than the departure transition area.
As a result, the sense of restraint can be further reduced in the area closer to the center of the lane than the departure transition area.
（１３）逸脱遷移領域において、角度偏差に対する制御ゲインを、車線中央部側が車線端部側よりも大きくする。また、横方向変位偏差に対する制御ゲインを、車線中央部側が車線端部側に対して小さくする。
例えば、図１５に示すように、重み付け係数β＿Ｒ、β＿Ｌについて、逸脱遷移領域では、横方向変位閾値ＸＲｔ、ＸＬｔに近づくほど、大きく設定する。
これによって、自車両Ｃが横方向変位閾値ＸＲｔ、ＸＬｔに近づくほど、逸脱方向への角度偏差を小さくする効果が発生する。この結果、中央側から横方向変位閾値を越えて逸脱領域に進入する際における、その進入角度を小さくすることができる。
(13) In the departure transition region, the control gain for the angle deviation is set larger on the lane center side than on the lane end side. Further, the control gain for the lateral displacement deviation is made smaller at the lane center side than at the lane end side.
For example, as shown in FIG. 15, the weighting coefficients β_R and β_L are set larger in the deviation transition region as they approach the lateral displacement threshold values XRt and XLt.
As a result, the effect of reducing the angular deviation in the departure direction is generated as the host vehicle C approaches the lateral displacement threshold values XRt and XLt. As a result, it is possible to reduce the entry angle when entering the departure area from the center side exceeding the lateral displacement threshold.
（１４）上記実施形態では、制御量に基づき、車輪の転舵角もしくは転舵トルクを補正することで自車両の進行方向を制御する場合を例示した。転舵角もしくは転舵トルクを補正する代わりに、制御量に基づき、制駆動量もしくは制駆動力を補正するようにしても良い。この場合には、横変位偏差を小さくする、若しくは角度偏差を小さくするためのヨーモーメントの量で上記各制御量を算出する。そして、その制御量に対応するヨーモーメントを発生するように各制駆動力を補正する。
（１５）横方向変位閾値は、左右幅方向一方だけでもよい。または、左右の横方向変位閾値の一方だけを走行車線端部位置に設定しても良い。
（１６）操舵輪は、後輪でも良いし、前後輪両方でも良い。
(14) In the above embodiment, the case where the traveling direction of the host vehicle is controlled by correcting the turning angle or turning torque of the wheel based on the control amount has been exemplified. Instead of correcting the turning angle or turning torque, the braking / driving amount or braking / driving force may be corrected based on the control amount. In this case, each control amount is calculated by the amount of yaw moment for reducing the lateral displacement deviation or the angle deviation. Then, each braking / driving force is corrected so as to generate a yaw moment corresponding to the control amount.
(15) The lateral direction displacement threshold value may be only one in the left-right width direction. Alternatively, only one of the left and right lateral displacement threshold values may be set as the traveling lane edge position.
(16) The steered wheels may be rear wheels or both front and rear wheels.
（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、上記各実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の車線維持支援装置を適用する自車両の車両構成は、上記第１実施形態と同様である。従って、その車両構成の説明は省略する。
そして、上述のような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。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, about the structure similar to said each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated.
The vehicle configuration of the host vehicle to which the lane keeping assist device of the present embodiment is applied is the same as that of the first embodiment. Therefore, the description of the vehicle configuration is omitted.
And a lane keeping support apparatus is provided with respect to the own vehicle provided with the above system configurations.
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
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１６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Ｓ１１００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。車線センサ１８〜２１から各車輪速Ｖｗを読み込む。また、操舵角δ、操舵角速度δ′、方向指示スイッチ１７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 activated, in step S1100, various data from each sensor and the
続いてステップＳ１１１０にて、下記（１）式及び（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。
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。
In step S1110, 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)
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Ｓ１１２０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 S1120, 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Ｓ１１３０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 S1130, 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Ｓ１１６０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 S1160, 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Ｓ１１７０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 S1170, the driving lane center control feedback correction gain KρY_R for the right departure and the driving lane center control for the left departure according to the curve direction, the curvature ρ, and the lateral displacement X (deviation) of the traveling lane L. 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. doing. However, different maps are used for determining the traveling lane edge control feedback correction gains KρL_R and KρL_L and for determining the traveling lane center portion control feedback correction gains KρY_R and KρY_L. That is, the curve IN-side correction gain map and the curve OUT-side correction gain map used when determining the 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Ｓ１１８０では、下記（１０７）式、（１０８）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仮想反発力ＦＬ＿Ｒｔ、及び左逸脱に対する走行車線端部制御による目標仮想反発力ＦＬ＿Ｌｔを算出する。
ＦＬ＿Ｒｔ＝−（（Ｋ＿Ｌ１×ΔＸＲ）＋（Ｋ＿Ｌ２×θ）
＋（Ｋ＿Ｌ３×ρ））・・・（１０７）
ＦＬ＿Ｌｔ＝−（（Ｋ＿Ｌ１×ΔＸＬ）＋（Ｋ＿Ｌ２×θ）
＋（Ｋ＿Ｌ３×ρ））・・・（１０８）
ここで、Ｋ＿Ｌ１、Ｋ＿Ｌ２、Ｋ＿Ｌ３は、車両諸元や車速により定まるフィードバックゲインである。ここで、上記（１０７）式及び（１０８）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Ｋ＿Ｌ１よりも補正ゲインＫ＿Ｌ２、Ｋ＿Ｌ３を小さく設定してある。
Subsequently, in step S1180, based on the following equations (107) and (108), the target virtual repulsive force FL_Rt by the driving lane edge control for the right departure and the target virtual repulsive force FL_Lt by the driving lane edge control for the left departure are determined. Is calculated.
FL_Rt = − ((K_L1 × ΔXR) + (K_L2 × θ)
+ (K_L3 × ρ)) (107)
FL_Lt = − ((K_L1 × ΔXL) + (K_L2 × θ)
+ (K_L3 × ρ)) (108)
Here, K_L1, K_L2, and K_L3 are feedback gains determined by vehicle specifications and vehicle speed. Here, the two items and the three items in the equations (107) and (108) are correction terms (convergence terms) for the lateral displacement deviation. For this reason, the correction gains K_L2 and K_L3 are set smaller than the correction gain K_L1.
また、右方向への仮想反発力を正とし、左方向への仮想反発力を負としている。
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仮想反発力ＦＬ＿Ｒｔ、ＦＬ＿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。
Further, the virtual repulsive force in the right direction is positive, and the virtual repulsive force in the left direction is negative.
That is, the target virtual repulsive forces FL_Rt and FL_Rt based on the lane edge control for the right departure or the 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Ｓ１２００のように、最終の目標仮想反発力Ｆｔ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仮想反発力ＦＬ＿Ｒｔと左逸脱に対する走行車線端部制御による目標仮想反発力ＦＬ＿Ｌｔの和として算出する。すなわち、上記目標仮想反発力ＦＬ＿Ｒｔと目標仮想反発力ＦＬ＿Ｌｔの和を、走行車線端部制御分の目標転舵角としている。 From the above, when the final target virtual repulsive force Ft is calculated as in step S1200 described later, the target virtual repulsive force FL_Rt by the driving lane edge control for the right departure and the target virtual repulsion by the driving lane edge control for the left departure is calculated. Calculated as the sum of the repulsive force FL_Lt. That is, the sum of the target virtual repulsive force FL_Rt and the target virtual repulsive force FL_Lt is set as the target turning angle for the travel lane edge control.
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、上記目標仮想反発力ＦＬ＿Ｒｔと目標仮想反発力ＦＬ＿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仮想反発力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仮想反発力ＦＹ＿Ｌｔ、ＦＹ＿Ｒｔが支配的となる。 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 virtual repulsion force FL_Rt and the target virtual repulsion force FL_Lt are small values. As a result, the target virtual repulsion force for the travel lane edge portion control becomes small, and target virtual repulsion forces FY_Lt and FY_Rt for the travel lane center portion control described later become 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、目標仮想反発力ＦＬ＿Ｒｔと目標仮想反発力ＦＬ＿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仮想反発力ＦＬ＿Ｌｔ若しくはＦＬ＿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仮想反発力ＦＬ＿Ｌｔ若しくはＦＬ＿Ｒｔの他方が、走行車線端部制御分の目標仮想反発力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 virtual repulsive force FL_Rt and the target virtual repulsive force FL_Lt, one of the target virtual repulsive force FL_Lt or FL_Rt for controlling the lane edge on the side away from the own vehicle C becomes smaller and closer to the own vehicle C. The other of the target virtual repulsive force FL_Lt or FL_Rt for controlling the traveling lane edge is dominant as the target virtual repulsive force 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.
続いてステップＳ１１９０において、下記（１０９）式及び（１１０）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仮想反発力ＦＹ＿Ｒｔ、左逸脱に対する走行車線中央部制御による目標仮想反発力ＦＹ＿Ｌｔを算出する。
ＦＹ＿Ｒｔ＝−Ｋｙ＿Ｒ×ΔθＲ ・・・（１０９）
ＦＹ＿Ｌｔ＝−Ｋｙ＿Ｌ×ΔθＬ ・・・（１１０）
ここで、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 S1190, based on the following equations (109) and (110), the target virtual repulsive force FY_Rt by the driving lane center control for the right departure and the target virtual repulsive force FY_Lt by the driving lane center control for the left departure are calculated. To do.
FY_Rt = −Ky_R × ΔθR (109)
FY_Lt = −Ky_L × ΔθL (110)
Here, Ky_R and Ky_L are feedback gains individually set according to the lateral displacement X with respect to the traveling 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仮想反発力ＦＹ＿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仮想反発力ＦＹ＿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、目標仮想反発力ＦＹ＿Ｒｔ、及びＦＹ＿Ｌｔは、右方向への反発力を正とし、左方向への反発力を負とする。
That is, the target virtual repulsive force FY_Rt by 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.
Further, the target virtual repulsive force FY_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 virtual repulsive forces FY_Rt and FY_Lt have a positive repulsive force in the right direction and a negative repulsive force in the left direction.
ここで、後述のステップＳ１２００のように、走行車線中央部制御分の最終目標仮想反発力を、右逸脱に対する走行車線中央部制御による目標仮想反発力ＦＹ＿Ｒｔと左逸脱に対する走行車線中央部制御による目標仮想反発力ＦＹ＿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仮想反発力ＦＹ＿Ｌｔは０となる。すなわち、右逸脱に対する目標仮想反発力ＦＹ＿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仮想反発力ＦＹ＿Ｒｔは０となる。すなわち、左逸脱に対する目標仮想反発力ＦＹ＿Ｌｔのみを採用することになる。 Here, as in step S1200 described later, the final target virtual repulsive force for the driving lane center control is set to the target virtual repulsive force FY_Rt by the driving lane center control for the right departure and the target by the driving lane center control for the left departure. Calculated as the sum of the virtual repulsive force FY_Lt. At this time, when the yaw angle θ is on the right side, ΔθL = 0 as shown in FIG. 6, so the target virtual repulsive force FY_Lt for the left departure is 0. That is, only the target virtual repulsive force FY_Rt for the right departure is employed. Similarly, when the yaw angle θ is on the left side, ΔθR = 0 as shown in FIG. 6, so the target virtual repulsive force FY_Rt for the right departure is 0. That is, only the target virtual repulsive force FY_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Ｓ１１７０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 curved road, by correcting according to the curve direction of the running lane L and the curvature ρ, as calculated in step S1170, Even on curved roads, control can be performed appropriately without a sense of incongruity.
続いてステップＳ１２００では、車線維持支援のための最終目標仮想反発力Ｆｔを算出する。
本実施例では、下記（１１１）式のように、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の目標仮想反発力ＦＬ＿Ｌｔ、ＦＬ＿Ｒｔと、ステップＳ１１９０において算出した走行車線中央部制御による左右の目標仮想反発力ＦＹ＿Ｌｔ、ＦＹ＿Ｒｔとの和として算出する。
Ｆｔ＝（α＿Ｒ ×ＦＬ＿Ｒｔ ＋β＿Ｒ ×ＦＹ＿Ｒｔ）
＋（α＿Ｌ ×ＦＬ＿Ｌｔ ＋β＿Ｌ ×ＦＹ＿Ｌｔ） ・・・（１１１）
Subsequently, in step S1200, a final target virtual repulsive force Ft for lane keeping support is calculated.
In this embodiment, as shown in the following equation (111), the left and right target virtual repulsive forces FL_Lt and FL_Rt calculated in step S180 and the left and right targets calculated in step S1190 are controlled. Calculated as the sum of the virtual repulsive forces FY_Lt and FY_Rt.
Ft = (α_R × FL_Rt + β_R × FY_Rt)
+ (Α_L × FL_Lt + β_L × FY_Lt) (111)
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、一定値、例えば、α＿Ｒ＝α＿Ｌ＝β＿Ｒ＝β＿Ｌ＝１、としてもよいし、図１０に示すような関係としてもいい。図１０に示す関係においては、上記重み付け係数α＿Ｒ、α＿Ｌ、β＿Ｒ、β＿Ｌは、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。
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 may be constant values, for example, α_R = α_L = β_R = β_L = 1, or may have a relationship as shown in FIG. In the relationship shown in FIG. 10, the weighting coefficients α_R, α_L, β_R, and β_L are such 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. Yes.
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
この重み付け係数について説明する。
（１０７）式及び（１０８）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。
Moreover, it has the relationship of the following formula.
α_R + β_R = 1.0
α_L + β_L = 1.0
This weighting coefficient will be described.
As shown in the equations (107) and (108), 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 driving 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.
一方、（１０９）式及び（１１０）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。
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。
On the other hand, as shown in the equations (109) and (110), 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. .
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Ｓ１２０１において、最終目標仮想反発力Ｆｔに基づいて、自車両の最終目標転舵角ｆｔを算出する。具体的には、（１１１）式の最終目標仮想反発力Ｆｔが自車両に加わった場合の自車両のヨー方向の変位を実現するために必要な転舵角を、最終目標転舵角ｆｔとして算出する。まず、最終目標仮想反発力Ｆｔが自車両に加わった場合に、自車両に発生するヨー方向のモーメントを（１１２）式により算出する。
Ｍ＝Ｆ×（ＨＢ／２） ・・・（１１２）
ここで、ＨＢは、車両の前輪と後輪との距離を表すホイールベースを表す。
Subsequently, in step S1201, the final target turning angle ft of the host vehicle is calculated based on the final target virtual repulsive force Ft. Specifically, the turning angle necessary for realizing the displacement of the host vehicle in the yaw direction when the final target virtual repulsive force Ft of Formula (111) is applied to the host vehicle is set as the final target turning angle ft. calculate. First, when the final target virtual repulsive force Ft is applied to the host vehicle, the moment in the yaw direction generated in the host vehicle is calculated by the equation (112).
M = F × (HB / 2) (112)
Here, HB represents a wheelbase that represents the distance between the front and rear wheels of the vehicle.
次に、ヨー方向のモーメントＭから、ヨー方向の加速度Ｙαを（１１３）式により算出する。
Ｙα＝Ｍ／Ｉ ・・・（１１３）
ここで、Ｉは、自車両のヨー慣性モーメントであって、車両の寸法や重量、重量配分等の車両諸元から決まる。
次に、ヨー方向の加速度Ｙαを使って、（１１４）式によりヨーレートＹｒを算出する。
Ｙｒ＝Ｍ／Ｉ×Ｔｈ ・・・（１１４）
ここで、Ｔｈは、ヨーレートＹｒの発生を設定する補正係数である。
Next, from the moment M in the yaw direction, the acceleration Yα in the yaw direction is calculated by the equation (113).
Yα = M / I (113)
Here, I is the yaw moment of inertia of the host vehicle, and is determined from vehicle specifications such as the size, weight, and weight distribution of the vehicle.
Next, using the acceleration Yα in the yaw direction, the yaw rate Yr is calculated by equation (114).
Yr = M / I × Th (114)
Here, Th is a correction coefficient for setting the generation of the yaw rate Yr.
次に、ヨーレートＹｒから、最終目標転舵角ｆｔを算出する。算出法には、例えば、従来から複数の方法が提案されており、ここでは、一例としてアッカーマン近似式を使って（１１５）式により算出する方法を記載する。
＜前輪で操舵する場合＞
最終目標転舵角ｆｔ＝＋Ｙｒ×ＨＢ／Ｖ
＜後輪で操舵する場合＞
最終目標転舵角ｆｔ＝−Ｙｒ×ＨＢ／Ｖ
・・・（１１５）
ここで、ＨＢは、車両の前輪と後輪との距離を表すホイールベース、Ｖは自社の車速を表す。
Next, the final target turning angle ft is calculated from the yaw rate Yr. As a calculation method, for example, a plurality of methods have been proposed, and here, a method of calculating by the equation (115) using an Ackermann approximation is described as an example.
<When steering with front wheels>
Final target turning angle ft = + Yr × HB / V
<When steering with rear wheels>
Final target turning angle ft = −Yr × HB / V
... (115)
Here, HB represents a wheelbase representing the distance between the front and rear wheels of the vehicle, and V represents the vehicle speed of the company.
また、最終目標転舵角ｆｔについて、右方向への転舵を正、左方向への転舵を負としているが、車両の旋回方向に対して前輪操舵で実現する場合と後輪操舵で実現する場合とで転舵方向が逆となるため（例えば、左方向に旋回する場合、前輪転舵だと左への転舵となり、後輪操舵だと右への転舵となる）、（１１５）式で算出される最終目標転舵角ｆｔの符号は逆となる。 In addition, with respect to the final target turning angle ft, rightward turning is positive and leftward turning is negative, but it is realized with front wheel steering and rear wheel steering with respect to the turning direction of the vehicle. (For example, when turning to the left, the front wheel is turned to the left and the rear wheel is turned to the right when turning.) (115 ) The sign of the final target turning angle ft calculated by the formula is reversed.
次にステップＳ１２０２において、運転者に報知するために、ステアリングの操舵反力の変動を、ステアリングトルクτとして算出する。ステアリングトルクτは、（１１６）式〜（１２０）式に基づいて算出する。
τＬ−Ｒ ＝ − ＦＬ＿Ｒｔ × ＫτＬ ・・・（１１６）
τＬ−Ｌ ＝ − ＦＬ＿Ｌｔ × ＫτＬ ・・・（１１７）
τＹ−Ｒ ＝ − ＦＹ＿Ｒｔ× ＫτＹ ・・・（１１８）
τＹ−Ｌ ＝ − ＦＹ＿Ｌｔ× ＫτＹ ・・・（１１９）
τ ＝ τＬ−Ｒ＋τＬ−Ｌ＋τＹ−Ｒ＋τＹ−Ｌ ・・・（１２０）
Next, in step S1202, in order to notify the driver, the fluctuation of the steering reaction force of the steering is calculated as the steering torque τ. The steering torque τ is calculated based on the equations (116) to (120).
τL−R = −FL_Rt × KτL (116)
τL−L = −FL_Lt × KτL (117)
τY−R = −FY_Rt × KτY (118)
τY−L = −FY_Lt × KτY (119)
τ = τL−R + τL−L + τY−R + τY−L (120)
仮想反発力ＦＬ＿Ｒｔ、ＦＬ＿Ｌｔ、ＦＹ＿Ｒｔ、ＦＹ＿Ｌｔの符号は、左への反発力が負、右への反発力が正である。ステアリングトルクτの符号は、左へのトルクが正、右へのトルクが負である。
ここで、ＦＬ＿Ｒｔ、ＦＬ＿Ｌｔ、ＦＹ＿Ｒｔ、ＦＹ＿Ｌｔは、（１０７）式〜（１１０）式で求めた目標仮想反発力である。
また、ＫτＬ、ＫτＹは、ステアリングトルクの大きさを決める重み係数であって、大きい値にすればステアリングトルクが大きくなる。したがって、運転者が違和感を感じない範囲で、ステアリングトルクを大きくするように、ＫτＬ、ＫτＹを決める。
The signs of the virtual repulsive forces FL_Rt, FL_Lt, FY_Rt, and FY_Lt are negative for the repulsive force to the left and positive for the repulsive force to the right. The sign of the steering torque τ is positive for torque to the left and negative for torque to the right.
Here, FL_Rt, FL_Lt, FY_Rt, FY_Lt are the target virtual repulsive forces obtained by the equations (107) to (110).
KτL and KτY are weighting factors that determine the magnitude of the steering torque, and if the value is large, the steering torque increases. Therefore, KτL and KτY are determined so as to increase the steering torque within a range where the driver does not feel uncomfortable.
続いて、ステップＳ１２１０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Ｓ１１００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Ｓ１２２０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 S1210, the driver's intention to change the driving lane is determined. Specifically, based on the direction switch signal obtained in step S1100 and the traveling direction of the host vehicle C, the driver's intention to change the driving lane L is determined.
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 S1220. Note that when the steering wheel 12 is steered in the same direction as the direction switch signal (the blinker lighting side), it may be determined that the driver is intentionally changing the driving lane L.
続いてステップＳ１２２０にて、ステップＳ１２００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。同時に、ステップＳ１２０２で算出したステアリングトルクτ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 S1220, the corrected turning angle command value of the final target turning angle φt calculated in step S1200 is output to the
Here, in the
また、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、上記最終目標仮想反発力Ｆｔ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仮想反発力Ｆｔの分だけ補正するようにすればよい。
その他の構成は上記第１または第２実施形態と同様である。
Moreover, 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 host vehicle C equipped with a power steering system using electric or hydraulic pressure, the final target virtual repulsive force Ft is converted into an assist torque amount correction amount, and added to the assist torque amount to obtain the turning angle component. You may make it correct | amend.
Further, in the own vehicle C that can change the turning angle by rotationally displacing the steering shaft, the rotational displacement amount may be corrected by the final target virtual repulsive force Ft.
Other configurations are the same as those in the first or second embodiment.
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Ｓ１１８０、Ｓ１１９０は、目標仮想反発力算出手段を構成する。ステップＳ１２００及び操舵用コントローラ１１は、進行方向制御手段を構成する。（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、横変位偏差をゼロ、若しくは制御ゲインを小さくする構成に対応する。（１０９）式及び（１１０）式が、第２の目標仮想反発力算出手段を構成し、その目標仮想反発力ＦＹ＿Ｒｔ、ＦＹ＿Ｌｔが第２の目標仮想反発力となる。（１０７）式及び（１０８）式が、第１の目標仮想反発力算出手段を構成し、その目標仮想反発力ＦＬ＿Ｒｔ、ＦφＬ＿Ｌｔが第１の目標仮想反発力となる。また、最終目標仮想反発力Ｆｔが、最終的な目標仮想反発力を構成する。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。ヨー角偏差ΔθＲ若しくはΔθＬが、角度偏差を構成する。
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 S1180 and S1190 constitute target virtual repulsive force calculation means. Step S1200 and the
（動作・作用）
第１実施形態では、横変位偏差ΔＸやヨー角θに基づいて、制御量としての目標転舵角φＬを直接算出している。
これに対し、この実施形態では、横変位偏差ΔＸやヨー角θに基づいて、一度、１次出力として、自車両に対し走行車線幅方向から付加する力としての最終目標仮想反発力Ｆｔを算出する。その上で、最終目標仮想反発力Ｆｔから２次出力として制御量としての目標転舵角を算出する。
また、上記車線維持支援の制御と同期をとって、仮想反発力に応じたステアリングの操舵反力の変動をステアリングトルクτとして入力する。これによって、車線維持支援の制御を行ったことを運転者に報知する。
(Operation / Action)
In the first embodiment, the target turning angle φL as a control amount is directly calculated based on the lateral displacement deviation ΔX and the yaw angle θ.
On the other hand, in this embodiment, based on the lateral displacement deviation ΔX and the yaw angle θ, the final target virtual repulsive force Ft as a force added to the host vehicle from the traveling lane width direction is calculated as a primary output once. To do. Then, a target turning angle as a control amount is calculated as a secondary output from the final target virtual repulsive force Ft.
Further, in synchronism with the control of the lane keeping support, the fluctuation of the steering reaction force of the steering according to the virtual repulsive force is input as the steering torque τ. As a result, the driver is notified that the lane keeping support control has been performed.
（本実施形態の効果）
（１）目標仮想反発力に基づき報知量を演算する。すなわち、一度、最終目標仮想反発力Ｆｔを算出することにより、制御量を運転者の視覚や聴覚や触覚等に刺激を与えて報知する場合に、刺激の量や傾向を決める基準として、最終目標仮想反発力を利用することができる。したがって、回避操作性能で決まる最終目標転舵角に基づいて報知のための刺激の量や傾向を決めた場合よりも、より運転者の感覚にあわせた刺激に調節しやすくなる。この結果、運転者の違和感を低減することができる。
(Effect of this embodiment)
(1) The notification amount is calculated based on the target virtual repulsive force. That is, once the final target virtual repulsive force Ft is calculated and the control amount is notified by giving a stimulus to the driver's vision, hearing, touch, etc., the final target is used as a reference for determining the amount and tendency of the stimulus. Virtual repulsion can be used. Therefore, it becomes easier to adjust the stimulus to a driver's sense than when determining the amount and tendency of the stimulus for notification based on the final target turning angle determined by the avoidance operation performance. As a result, the driver's uncomfortable feeling can be reduced.
（２）自車両が横方向変位閾値よりも走行車線端部側に位置する場合に、上記横方向変位閾値からの自車両の横変位偏差に基づき、自車両を上記横方向変位閾値よりも車幅方向中央部側に戻すために、自車両に対し走行車線端部側から走行車線中央側に向けて仮想的に加える第１の目標仮想反発力を算出する。また、自車両が少なくとも横方向変位閾値よりも走行車線中央側に位置する場合に、少なくとも横方向変位閾値に近づくと、上記走行車線に対する自車両の進行方向の角度偏差が小さくなるように自車両に対し走行車線幅方向から仮想的に加える第２の目標仮想反発力を算出する。 (2) When the host vehicle is located on the side of the traveling lane edge with respect to the lateral displacement threshold value, the host vehicle is moved more than the lateral displacement threshold value based on the lateral displacement deviation of the host vehicle from the lateral displacement threshold value. In order to return to the center portion in the width direction, a first target virtual repulsive force that is virtually applied to the host vehicle from the traveling lane edge side toward the traveling lane center side is calculated. In addition, when the host vehicle is positioned at least on the center side of the travel lane with respect to the lateral displacement threshold, the host vehicle is configured so that the angle deviation in the traveling direction of the host vehicle with respect to the travel lane becomes small when approaching at least the lateral displacement threshold. A second target virtual repulsive force that is virtually applied from the traveling lane width direction is calculated.
そして、算出した目標仮想反発力が車両に作用したのと同等の車両挙動を発生させるために、上記目標仮想反発力に基づき自車両の進行を制御する。
これよって、自車両Ｃが左右の横方向変位閾値内、つまり横方向変位閾値よりも走行車線中央部側では、走行車線Ｌに沿った方向に車両の進行方向がなるような仮想の反発力を自車両に付与可能となる。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。
一方、自車両Ｃが左右の横方向変位閾値外、つまり横方向変位閾値よりも走行車線端部側では、自車両Ｃを横方向変位閾値に戻すような仮想の反発力を当該自車両Ｃに付与可能となる。
これによって、自車両Ｃが横方向変位閾値外の逸脱領域に進入すると、横方向変位閾値内に戻す効果が発生する。
Then, in order to generate a vehicle behavior equivalent to the calculated target virtual repulsive force acting on the vehicle, the progress of the host vehicle is controlled based on the target virtual repulsive force.
As a result, the virtual repulsive force such that the traveling direction of the vehicle is in the direction along the traveling lane L is within the lateral displacement threshold of the left and right, that is, the traveling lane center portion side from the lateral displacement threshold. It can be given to the host vehicle. As a result, on the traveling lane center Ls side, a free line can be taken without a sense of restraint.
On the other hand, when the own vehicle C is outside the lateral displacement threshold on the left and right sides, that is, on the lane edge side of the lateral displacement threshold, a virtual repulsive force that returns the own vehicle C to the lateral displacement threshold is given to the own vehicle C. Can be granted.
As a result, when the host vehicle C enters a departure region outside the lateral displacement threshold, an effect of returning to the lateral displacement threshold is generated.
（３）目標仮想反発力から車両の挙動を制御する制御量を求める。
すなわち、一次出力として、自車両に付与する力である目標仮想反発力Ｆｔを求める。その後に、目標仮想反発力Ｆｔを車両の挙動を制御する転舵や制駆動力などの制御出力に変換して、上記目標仮想反発力Ｆｔが付加されたときに発生するであろう車両の挙動を実現している。
このため、複数の制御装置を組合せて、目的とする車両の挙動を補正制御することが容易となり、逸脱制御のための制御の自由度が向上する。また、他の制御との統合も容易となる。
(3) A control amount for controlling the behavior of the vehicle is obtained from the target virtual repulsive force.
That is, the target virtual repulsive force Ft, which is the force applied to the host vehicle, is obtained as the primary output. Thereafter, the target virtual repulsive force Ft is converted into a control output such as steering or braking / driving force for controlling the behavior of the vehicle, and the behavior of the vehicle that will occur when the target virtual repulsive force Ft is added. Is realized.
For this reason, it becomes easy to correct and control the behavior of the target vehicle by combining a plurality of control devices, and the degree of freedom of control for deviation control is improved. Also, integration with other controls becomes easy.
すなわち、目標仮想反発力Ｆｔを転舵補正と制動補正とで分担させる事も可能となる。
また、本実施形態と異なる別の制御、例えば、前方車両との車間距離制御のように、制御力を発生する向きが異なる制御と、本実施形態の制御とを、同時に実施する場合、複数の異なる制御量を統合する必要がある。制御を統合するためには、統合する複数の制御の出力を、同じ次元の物理量に揃えた上で、統合する必要がある。
このとき、本実施形態の制御は、制御の結果である転舵角を制御量として直接求めるのではなく、一次出力として、力を表す変数である目標仮想反発力Ｆｔを求めている。一般的に車両制御の出力として、力を出力することは容易であるため、他の制御の制御出力と、力の次元で合成することができる。したがって、他の制御との統合制御が容易になる。
That is, the target virtual repulsive force Ft can be shared by the steering correction and the braking correction.
Further, when another control different from the present embodiment, for example, a control in which the control force is generated in a different direction, such as an inter-vehicle distance control with a preceding vehicle, and a control of the present embodiment are performed simultaneously, Different control quantities need to be integrated. In order to integrate control, it is necessary to integrate the outputs of a plurality of controls to be integrated after aligning physical quantities of the same dimension.
At this time, the control according to the present embodiment does not directly determine the turning angle as a control result as a control amount, but calculates a target virtual repulsive force Ft that is a variable representing force as a primary output. In general, since it is easy to output force as the output of vehicle control, it can be combined with the control output of other controls in the dimension of force. Therefore, integrated control with other controls becomes easy.
（４）第２の目標仮想反発力を、上記第１の目標仮想反発力を低減するための予備制御の仮想反発力として、上記自車両が車線中央側から横方向変位閾値へ到達する前に算出する。
自車両の進行方向の角度偏差が小さくなるように自車両に対し走行車線幅方向から第２の目標仮想反発力を加える事で、逸脱領域に進入する際の進入角を小さく出来る。
これによって、第２の目標仮想反発力に基づく制御量による制御が、逸脱防止のための予備制御としての効果を奏する。
(4) Before the host vehicle reaches the lateral displacement threshold from the lane center side, the second target virtual repulsive force is used as the virtual repulsive force of the preliminary control for reducing the first target virtual repulsive force. calculate.
By applying the second target virtual repulsive force from the traveling lane width direction to the host vehicle so that the angle deviation in the traveling direction of the host vehicle becomes small, the approach angle when entering the departure area can be reduced.
Thereby, the control by the control amount based on the second target virtual repulsive force has an effect as the preliminary control for preventing the departure.
すなわち、上記進入角が小さい場合には、続く自車両が逸脱領域に進入した後おける、横方向変位閾値の外側への逸脱量が小さくなる。そして、自車両が逸脱領域に進入すると、横変位偏差を小さくするための第１の目標仮想反発力が小さくなる。
この結果、走行車線端部側からのはじき返され感が低減し、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。すなわち、乗員が感じる拘束感を低減することが可能となる。
（５）その他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
In other words, when the approach angle is small, the deviation amount to the outside of the lateral displacement threshold value after the following own vehicle enters the deviation region becomes small. When the host vehicle enters the departure area, the first target virtual repulsive force for reducing the lateral displacement deviation is reduced.
As a result, the feeling of being repelled from the traveling lane edge side is reduced, and the uncomfortable feeling as if the control is intervening on the departure side can be reduced. That is, it is possible to reduce the sense of restraint felt by the occupant.
(5) Other effects are the same as those of the first embodiment.
（変形例）
（１）左右別々に、第１の目標仮想反発力と第２の目標仮想反発力とのセレクトハイを行った後に、左右の目標仮想反発力を加算して、最終的な目標仮想反発力を算出しても良い。
最終の目標仮想反発力を算出する際に、単純に第１の目標仮想反発力と第２の目標仮想反発力とを加算すると、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。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。しかしこの場合には、制御性能が低くなってしまう。
これに対し、セレクトハイを行うことで、最終の目標仮想反発力に基づく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。
(Modification)
(1) After performing the select high of the first target virtual repulsive force and the second target virtual repulsive force separately on the left and right, the left and right target virtual repulsive forces are added to obtain the final target virtual repulsive force. It may be calculated.
When calculating the final target virtual repulsive force, simply adding the first target virtual repulsive force and the second target virtual repulsive force, the end of the travel lane L when the yaw angle θ is large, etc. The control amount may be excessive on the part side. In order to solve this problem, a method of uniformly reducing the control gain can be considered. However, in this case, the control performance is lowered.
On the other hand, by performing Select High, the control amount on the traveling lane center Ls side is secured without excessively increasing the control amount based on the final target virtual repulsive force, while the traveling lane end Le side is secured. Control performance can be secured.
（２）上記実施形態では、ステップＳ１２０１において、最終目標仮想反発力Ｆｔに基づいて、自車両の最終目標転舵角ｆｔ若しくは最終目標転舵トルクを制御量として算出する。これに代えて、最終目標仮想反発力Ｆｔに基づき、制御量として制駆動量若しくは制駆動力を算出しても良い。
これによっても、これによって、目的の挙動を自車両に発生することが可能となる。
その一例を示す。
(2) In the above embodiment, in step S1201, the final target turning angle ft or the final target turning torque of the host vehicle is calculated as the control amount based on the final target virtual repulsive force Ft. Instead, the braking / driving amount or the braking / driving force may be calculated as the control amount based on the final target virtual repulsive force Ft.
This also makes it possible to generate the desired behavior in the host vehicle.
An example is shown.
上述のように、（１１１）式の最終目標仮想反発力Ｆｔが自車両に加わった場合の自車両のヨー方向の変位を実現するために必要な制動力を、最終目標制動力として算出する。まず、最終目標仮想反発力Ｆｔが自車両に加わった場合に、自車両に発生するヨー方向のモーメントを（１１２）式により算出する。
Ｍ＝Ｆ×（ＨＢ／２） ・・・（１１２）
ここで、ＨＢは、車両の前輪と後輪との距離を表すホイールベースを表す。
As described above, the braking force necessary to realize the displacement of the host vehicle in the yaw direction when the final target virtual repulsive force Ft of Formula (111) is applied to the host vehicle is calculated as the final target braking force. First, when the final target virtual repulsive force Ft is applied to the host vehicle, the moment in the yaw direction generated in the host vehicle is calculated by the equation (112).
M = F × (HB / 2) (112)
Here, HB represents a wheelbase that represents the distance between the front and rear wheels of the vehicle.
次に、ヨー方向のモーメントを発生させるために、目標ヨーモーメントＭに応じて各輪の目標制動液圧Ｐｓを算出する。目標ヨーモーメントが設定値Ｍｓ０より小さい場合は後輪左右輪の制動力に差を発生させ、設定値より大きい場合は前後左右輪で制動力差を発生させる。
まず、目標制動液圧差ΔＰｓ＿ｆ、ΔＰｓ＿ｒを目標ヨーモーメントＭｓから次式で算出する。
｜Ｍｓ｜ ＜ Ｍｓ０ の場合
ΔＰｓ＿ｆ ＝ ０
ΔＰｓ＿ｒ ＝ ２ × Ｋｂ＿ｒ × ｜Ｍｓ｜ ／ Ｔ
｜Ｍｓ｜ ≧ Ｍｓ０ の場合
ΔＰｓ＿ｆ ＝ ２ × Ｋｂ＿ｆ × （ ｜Ｍｓ｜ − Ｍｓ０ ） ／ Ｔ
ΔＰｓ＿ｒ ＝ ２ × Ｋｂ＿ｒ × Ｍｓ０ ／ Ｔ
ここで、Ｔはトレッドを示す。また、Ｋｂ＿ｆ、Ｋｂ＿ｒは制動力を制動液圧に換算する場合の換算係数であり、ブレーキ諸元により定まる。
Next, in order to generate a moment in the yaw direction, a target brake hydraulic pressure Ps for each wheel is calculated according to the target yaw moment M. When the target yaw moment is smaller than the set value Ms0, a difference is generated in the braking force between the left and right rear wheels, and when the target yaw moment is greater than the set value, a braking force difference is generated between the front, rear, left and right wheels.
First, target braking hydraulic pressure differences ΔPs_f and ΔPs_r are calculated from the target yaw moment Ms by the following equation.
When | Ms | <Ms0 ΔPs_f = 0
ΔPs_r = 2 × Kb_r × | Ms | / T
When | Ms | ≧ Ms0 ΔPs_f = 2 × Kb_f × (| Ms | −Ms0) / T
ΔPs_r = 2 × Kb_r × Ms0 / T
Here, T represents a tread. Kb_f and Kb_r are conversion coefficients for converting braking force into braking fluid pressure, and are determined by brake specifications.
次に、ヨーモーメントの発生方向から、運転者による制動操作であるマスターシリンダ液圧Pmも考慮して、各輪の目標制動液圧Psを算出する。
右方向へのヨーモーメント発生時
Ps_fl = Pm
Ps_fr = Pm + ΔPs_f
Ps_rl = Pm_r
Ps_rr = Pm_r + ΔPs_r
左方向へのヨーモーメント発生時
Ps_fl = Pm + ΔPs_f
Ps_fr = Pm
Ps_rl = Pm_r + ΔPs_r
Ps_rr = Pm_r
ここで、Pm_rはPmから算出される前後配分を考慮した後輪用マスターシリンダ液圧である。
次に、上記算出された目標制動液圧Psに応じて圧力制御ユニットにて制動液圧を発生させる。
これによって、目的の車両挙動を発生するためのヨーモーメントが発生する。
Next, the target brake hydraulic pressure Ps for each wheel is calculated from the direction of yaw moment generation, taking into account the master cylinder hydraulic pressure Pm, which is a braking operation by the driver.
When yaw moment is generated in the right direction
Ps_fl = Pm
Ps_fr = Pm + ΔPs_f
Ps_rl = Pm_r
Ps_rr = Pm_r + ΔPs_r
When yaw moment is generated in the left direction
Ps_fl = Pm + ΔPs_f
Ps_fr = Pm
Ps_rl = Pm_r + ΔPs_r
Ps_rr = Pm_r
Here, Pm_r is the rear wheel master cylinder hydraulic pressure in consideration of the front-rear distribution calculated from Pm.
Next, a brake fluid pressure is generated by the pressure control unit in accordance with the calculated target brake fluid pressure Ps.
As a result, a yaw moment for generating the target vehicle behavior is generated.
（３）上記説明では、最終目標仮想反発力Ｆｔが自車両に加わった場合の自車両のヨーモーメントの発生を実現するために必要な、最終目標転舵角や最終目標制動力を算出している。それに代えて、若しくは併用して、上記ヨーモーメントを駆動力の変動によって実現しても良い。
また、駆動力の変動と、制動力、転舵を組み合わせて上記ヨーモーメントを発生するように制御しても良い。
この場合でも、目的の挙動を自車両に発生することが可能となる。
(3) In the above description, the final target turning angle and the final target braking force necessary to realize the generation of the yaw moment of the host vehicle when the final target virtual repulsive force Ft is applied to the host vehicle are calculated. Yes. Instead of or in combination, the yaw moment may be realized by fluctuations in driving force.
Further, the yaw moment may be controlled by combining the fluctuation of the driving force, the braking force, and the turning.
Even in this case, the target behavior can be generated in the host vehicle.
（４）上記ヨーモーメントを発生する際に、前輪が接地面に対して発生するヨー方向の力の向きと、後輪が接地面に対して発生するヨー方向の力の向きとを、同じ向きとなるようにして、上記ヨーモーメントを発生させても良い。
この場合には、自車両を、ヨー角方向の変動を抑えつつ横方向に変位させることが可能となる。
(4) When the yaw moment is generated, the direction of the force in the yaw direction generated by the front wheel with respect to the contact surface is the same as the direction of the force in the yaw direction generated by the rear wheel with respect to the contact surface. In this way, the yaw moment may be generated.
In this case, the host vehicle can be displaced in the lateral direction while suppressing fluctuations in the yaw angle direction.
（５）また、前輪が接地面に対して発生するヨー方向の力と、後輪が接地面に対して発生するヨー方向の力とを、反対の向きとなるようにして、上記ヨーモーメントを発生させても良い。
この場合には、自車両を、積極的にヨー角方向の変化を発生しつつ横方向に変位させることが可能となる。
（６）更に、前輪が接地面に対して発生するヨー方向の力の大きさと、後輪が接地面に対して発生するヨー方向の力の大きさとを、異なる大きさとして、上記ヨーモーメントを発生させても良い。
これによって、発生するヨーモーメントを調整可能となる。
(5) Also, the yaw moment generated by the front wheel against the ground contact surface and the yaw force generated by the rear wheel against the contact surface are opposite to each other, It may be generated.
In this case, the host vehicle can be displaced in the lateral direction while actively generating a change in the yaw angle direction.
(6) Further, the magnitude of the yaw direction force generated by the front wheel with respect to the ground contact surface and the magnitude of the yaw direction force generated by the rear wheel with respect to the ground contact surface are different, and the yaw moment is It may be generated.
As a result, the generated yaw moment can be adjusted.
２ 操舵トルクセンサ
３ 操舵反力アクチュエータ
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
τ 最終的なステアリングトルク
τＬ＿Ｌ 左方向の横位置制御分のステアリングトルク
τＬ＿Ｒ 右方向の横位置制御分のステアリングトルク
τＹ＿Ｌ 左方向のヨー角制御分のステアリングトルク
τＹ＿Ｒ 右方向のヨー角制御分のステアリングトルク
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）
ＦＬ＿Ｌｔ、ＦＬ＿Ｒｔ 第１の目標仮想反発力
ＦＹ＿Ｌｔ、ＦＹ＿Ｒｔ 第２の目標仮想反発力
Ｆｔ 最終目標仮想反発力
2 Steering torque sensor 3 Steering reaction force actuator 5
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)
FL_Lt, FL_Rt First target virtual repulsive force FY_Lt, FY_Rt Second target virtual repulsive force Ft Final target virtual repulsive force
Claims (9)
自車両が走行する走行車線に横方向変位閾値を設ける横方向変位閾値設定手段と、
上記横方向変位に関する情報と上記横方向変位閾値とに基づいて、走行車線中央に対する自車両の横変位を小さくする第１の制御量を算出する第１制御量算出手段と、
上記走行車線に対する自車両の進行方向の角度偏差を小さくする第２の制御量を算出する第２制御量算出手段と、
上記横方向変位閾値より上記走行車線幅方向中央側を自車両が走行している場合、第２の制御量に基づき、車輪の転舵角若しくは転舵トルク又は制駆動量若しくは制駆動力を制御することで自車両進行方向を走行車線に沿った方向に向ける制御を行い、上記横方向変位閾値より上記走行車線幅方向外側に自車両が逸脱する場合、第１の制御量に基づき、車輪の転舵角若しくは転舵トルク又は制駆動量若しくは制駆動力を制御することで自車両を走行車線中央側に戻す制御を行う制御量を算出する制御量算出手段と、
上記制御量算出手段が算出した制御量に基づき、車輪の転舵角若しくは転舵トルク又は制駆動量若しくは制駆動力を補正することで自車両の進行を制御する進行方向制御手段と、
上記制御量算出手段が算出した制御量又は上記横変位偏差若しくは角度偏差に基づいて、報知量を演算する報知量演算手段と、
報知量演算手段の演算した報知量に基づき、運転者の感覚に対し報知の刺激を付与する感覚刺激手段と、を備えることを特徴とする車線維持支援装置。 Lateral displacement acquisition means for acquiring information on the lateral displacement of the host vehicle relative to the traveling lane;
A lateral displacement threshold value setting means for providing a lateral displacement threshold value in a travel lane in which the host vehicle travels
Based on the information related to the lateral displacement and the lateral displacement threshold, a first control amount calculating means for calculating a first control amount for reducing the transverse displacement of the vehicle with respect to the traffic lane center,
A second control amount calculating means for calculating a second control amount for reducing an angular deviation of the traveling direction of the host vehicle with respect to the traveling lane;
If the traffic lane width direction central side of the upper Kiyoko direction displacement threshold value and the vehicle is traveling, based on the second control amount, the turning angle or turning torque or the braking and driving amount or braking-driving forces of the wheels If the vehicle deviates outward from the lateral displacement threshold in the traveling lane width direction by controlling the traveling direction of the own vehicle in the direction along the traveling lane by controlling the wheel based on the first control amount, Control amount calculation means for calculating a control amount for performing control to return the host vehicle to the center of the traveling lane by controlling the turning angle or turning torque or braking / driving amount or braking / driving force
Based on the control amount calculated by the control amount calculation means, a traveling direction control means for controlling the progress of the host vehicle by correcting the turning angle or turning torque of the wheels, the braking / driving amount or the braking / driving force;
Notification amount calculation means for calculating a notification amount based on the control amount calculated by the control amount calculation means or the lateral displacement deviation or angle deviation;
A lane keeping assist device, comprising: sensory stimulation means for providing a stimulus for notification to a driver's sense based on the notification amount calculated by the notification amount calculation means.
上記報知量演算手段は、上記目標仮想反発力に基づき報知量を演算することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した車線維持支援装置。 The control amount calculating means calculates a first target virtual repulsive force that is virtually applied to the host vehicle from the end side to the center side of the traveling lane in order to reduce the lateral displacement deviation, and the angle In order to reduce the deviation, a second target virtual repulsive force that is virtually applied to the host vehicle is calculated from the lateral width direction of the travel lane, and based on the first target virtual repulsive force and the second target virtual repulsive force Calculate the control amount,
The lane keeping assist device according to any one of claims 1 to 3, wherein the notification amount calculation means calculates a notification amount based on the target virtual repulsive force.
上記横方向変位に関する情報と上記横方向変位閾値とに基づいて、走行車線中央に対する自車両の横変位を小さくする第１の制御量を算出し、
上記走行車線に対する自車両の進行方向の角度偏差を小さくする第２の制御量を算出し、
上記横方向変位閾値より上記走行車線幅方向中央側を自車両が走行している場合、第２の制御量に基づき、車輪の転舵角若しくは転舵トルク又は制駆動量若しくは制駆動力を制御することで自車両進行方向を走行車線に沿った方向に向ける制御を行い、上記横方向変位閾値より上記走行車線幅方向外側に自車両が逸脱する場合、第１の制御量に基づき、車輪の転舵角若しくは転舵トルク又は制駆動量若しくは制駆動力を制御することで自車両を走行車線中央側に戻す制御を行う制御量を算出し、
その算出した制御量に基づき、車輪の転舵角若しくは転舵トルク又は制駆動量若しくは制駆動力を補正することで自車両の進行を制御し、
上記制御に基づいて上記角度偏差及び横変位偏差に応じた報知量の刺激を運転者の感覚に与えることを特徴とする車線維持支援方法。 While providing a lateral displacement threshold for the travel lane on which the host vehicle travels, obtain information on the lateral displacement of the host vehicle relative to the travel lane,
Based on the information on the lateral displacement and the lateral displacement threshold, a first control amount for reducing the lateral displacement of the host vehicle relative to the center of the traveling lane is calculated.
Calculating a second control amount for reducing an angular deviation of the traveling direction of the host vehicle with respect to the traveling lane;
When the vehicle is traveling in the center in the travel lane width direction from the lateral displacement threshold, the wheel turning angle or steering torque, braking / driving amount or braking / driving force is controlled based on the second control amount. Thus, when the vehicle deviates from the lateral displacement threshold to the outside in the traveling lane width direction, the vehicle travel direction is controlled in the direction along the traveling lane. By calculating the turning angle, turning torque, braking / driving amount or braking / driving force, a control amount for performing control to return the host vehicle to the traveling lane center side is calculated,
Based on the calculated control amount, the progress of the host vehicle is controlled by correcting the turning angle or turning torque of the wheel, the braking / driving amount or the braking / driving force,
A lane keeping support method, characterized in that, based on the control, a notification amount of stimulation corresponding to the angular deviation and lateral displacement deviation is given to a driver's sense.
上記走行車線に対する自車両の進行方向の角度偏差を小さくする第２の制御量を算出し、 Calculating a second control amount for reducing an angular deviation of the traveling direction of the host vehicle with respect to the traveling lane;
上記第１の制御量と第２の制御量に基づき、自車両の制駆動量若しくは制駆動力又は車輪の転舵角若しくは転舵トルクを制御し、 Based on the first control amount and the second control amount, the braking / driving amount or braking / driving force of the host vehicle or the turning angle or turning torque of the wheel is controlled,
上記制御に基づいて上記角度偏差及び横変位偏差に応じた報知量の刺激を運転者の感覚に与え、 Based on the above control, give the driver a sense of notification according to the angular deviation and lateral displacement deviation to the driver's senses,
上記第１の制御量は、走行車線の幅方向中央側を自車両が走行している場合よりも、上記走行車線幅方向端部側を自車両が走行している場合の方が大きく算出され、上記第２の制御量は、走行車線幅方向中央側を自車両が走行している場合よりも、上記走行車線幅方向端部側を自車両が走行している場合の方が小さく算出することを特徴とする車線維持支援方法。 The first control amount is calculated to be larger when the host vehicle is traveling on the end side in the travel lane width direction than when the host vehicle is traveling in the center in the width direction of the travel lane. The second control amount is calculated to be smaller when the host vehicle is traveling on the end side in the travel lane width direction than when the host vehicle is traveling on the center side in the travel lane width direction. Lane maintenance support method characterized by the above.
上記走行車線に対する自車両の進行方向に対する角度と予め定めた第２制御ゲインとに基づいて、自車両の進行方向の角度偏差を小さくする第２の制御量を算出し、 Based on the angle with respect to the traveling direction of the host vehicle with respect to the traveling lane and a predetermined second control gain, a second control amount for reducing the angular deviation in the traveling direction of the host vehicle is calculated.
第１の制御量と第２の制御量に基づき、自車両の制駆動量若しくは制駆動力又は車輪の転舵角若しくは転舵トルクを制御し、 Based on the first control amount and the second control amount, the braking / driving amount or braking / driving force of the own vehicle or the turning angle or turning torque of the wheel is controlled,
上記制御に基づいて上記角度偏差及び横変位偏差に応じた報知量の刺激を運転者の感覚に与え、 Based on the above control, give the driver a sense of notification according to the angular deviation and lateral displacement deviation to the driver's senses,
上記第１ゲインは、走行車線幅方向中央側を自車両が走行している場合よりも、上記走行車線幅方向端部側を自車両が走行している場合の方が大きいことを特徴とする車線維持支援方法。 The first gain is larger when the host vehicle is traveling on the end side in the travel lane width direction than when the host vehicle is traveling on the center side in the travel lane width direction. Lane maintenance support method.
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