JP5832844B2 - 操舵支援装置 - Google Patents
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Description
この発明の目的は、車線の逸脱を防止するためにガイダンストルク指令値を増加補正することができ、しかもガイダンストルク指令値が不必要に増加補正されるのを抑制できる操舵支援装置を提供することである。
前記補正手段は、前記車線逸脱予想時間が前記所定値以上である場合には、前記指令値設定手段によって設定されたガイダンストルク指令値を補正しないように構成されていてもよい。
前記車線逸脱予想時間演算手段は、車速と、前記車両から前記車線境界線までの横変位と、前記車線境界線に対する前記車両のヨー角とに基づいて、前記車線逸脱予想時間を演算するように構成されていてもよい。
また、前記転舵用アクチュエータは、電動パワーステアリング装置の操舵補助用モータであってもよい。
図1は、この発明の一実施形態に係る操舵支援装置が適用された電動パワーステアリング装置1の概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリング装置1は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール2と、このステアリングホイール2の回転に連動して転舵輪3L,3Rを転舵する舵取機構4と、運転者の操舵を補助するための操舵補助装置5とを備えている。
舵取機構4は、自在継手9に連なるピニオン軸11と、ピニオン軸11の先端のピニオン11aに噛み合うラック12aを有するラック軸12と、ラック軸12の一対の端部のそれぞれにタイロッド13L,13Rを介して連結されるナックルアーム14L,14Rとを有している。ラック軸12は、車両の左右方向に延びている。ピニオン軸11には、操舵トルクThを検出するためのトルクセンサ22が設けられている。
カメラ25は、例えば、車室内のフロントガラスの内側に、車両の前方斜め下方を向いた状態で配置されている。カメラ25は、車両の前方の道路を撮像する。カメラ25は、例えばCCDカメラである。
図2は、ECU27の電気的構成を示すブロック図である。
マイクロコンピュータ31は、CPUおよびメモリ(ROMおよびRAMなど)を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、TLC演算部41と、ガイダンストルク指令値設定部42と、ガイダンストルク指令値補正部43と、アシストトルク指令値設定部44と、トルク加算部45と、フィードバック制御部46とが含まれている。
図3を参照して、車線境界線までの横変位Dおよび車線に対するヨー角φについて説明する。車線が延びる方向に対する車両100の向きが左方向である場合には、車線の左側にある車線境界線101を注目車線境界線とし、車線が延びる方向に対する車両100の向きが右方向である場合には、車線の右側の車線境界線102を注目車線境界線とする。図3の例では、車線の左側にある車線境界線101が注目車線境界線となる。車線境界線までの横変位Dとは、車両100の前側の左右コーナのうち注目車線境界線側にあるコーナ(図3の例では左コーナ)と注目車線境界線(図3の例では車線の左側にある車線境界線101)との距離をいう。車線に対するヨー角φとは、車両における前後方向に延びた中心線と注目車線境界線とのなす角をいう。
=D/(V・sinφ) …(1)
つまり、TLC演算部41は、前記式(1)に基づいて、車線逸脱予想時間TLCを演算する。なお、前記式(1)以外の演算式に基づいて、車線逸脱予想時間TLCを演算してもよい。
ガイダンストルク指令値設定部42は、車速Vに基づいて、時間に対するガイダンストルク指令値TG *のパターンを作成し、作成したパターンに従ってガイダンストルク指令値TG *を設定する。この実施形態では、ガイダンストルク指令値TG *は、注目車線境界線が車線の右側の車線境界線であり、操舵補助用モータ15から左方向操舵ためのガイダンストルクを発生させるときには、正の値に設定され、注目車線境界線が車線の左側の車線境界線であり、操舵補助用モータ15から右方向操舵ためのガイダンストルクを発生させるときには、負の値に設定される。
ゲイン設定部51は、TLC演算部41によって演算された車線逸脱予想時間TLCに基づいて、ガイダンストルク指令値補正用のゲインG(1≦G≦Gmax)を演算する。ゲイン乗算部52は、ゲイン設定部51によって設定されたゲインGを、ガイダンストルク指令値設定部42によって設定されるガイダンストルク指令値TG *に乗じることにより、最終的なガイダンストルク指令値TG *’を演算する。
図6は、検出操舵トルクに対するアシストトルク指令値の設定例を示すグラフである。
検出操舵トルクThは、例えば左方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、右方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。また、アシストトルク指令値TA *は、操舵補助用モータ15から左方向操舵ためのアシストトルクを発生させるときには正の値とされ、操舵補助用モータ15から右方向操舵ためのアシストトルクを発生させるときには負の値とされる。
フィードバック制御部46には、トルク加算部45によって演算されたトルク指令値TM *と、回転角センサ23によって検出される操舵補助用モータ15の回転角θsと、操舵補助用モータ15に流れるモータ電流を検出するための電流センサ28の出力信号とが入力される。
一方、TLC演算部41によって演算された車線逸脱予想時間TLCが所定値C未満の値となった場合には、ゲインGは車線逸脱予想時間TLCが小さいほど大きな値に設定される。この場合、ゲインGは1より大きな値となる。ゲイン乗算部52によって、このゲインGがガイダンストルク指令値設定部42によって設定されたガイダンストルク指令値TG *に乗じられることにより、最終的なガイダンストルク指令値TG *’が演算される。
また、ゲインGは車線逸脱予想時間TLCに基づいて設定されているので、ガイダンストルク指令値TG *が不必要に増加補正されるのを抑制することができる。このため、運転者に違和感を与える機会を低減させることができる。
車両100がaで示す位置にあるときには、車線に対するヨー角φは大きいが、車線境界線101までの横変位Dは大きいため、車線逸脱予想時間TLCは所定値C以上の値となる。このため、ゲインGは下限値(=1)に設定される。したがって、車両100がaで示す位置にあるときには、ガイダンストルク指令値設定部42によって設定されたガイダンストルク指令値TG *は増加補正されない。
また、前記実施形態では、車線逸脱予想時間TLCに基づいて、ガイダンストルク指令値TG *を設定するタイミング(車線逸脱防止制御を行なうタイミング)を決定しているが、ガイダンストルク指令値TG *を設定するタイミングは、車線逸脱予想時間TLC以外の情報に基づいて決定してもよい。
Claims (5)
- 車線逸脱防止用のガイダンストルクを舵取機構に付与するための転舵用アクチュエータと、
車両が車線境界線に到達するまでの予想時間である車線逸脱予想時間を演算する車線逸脱予想時間演算手段と、
車両が車線を逸脱するおそれがある場合に、ガイダンストルク指令値を設定する指令値設定手段と、
前記車線逸脱予想時間演算手段によって演算された車線逸脱予想時間に基づいて、前記指令値設定手段によって設定されたガイダンストルク指令値を補正する補正手段と、
前記補正手段による補正後のガイダンストルク指令値に基づいて、前記転舵用アクチュエータを制御する制御手段とを含む、操舵支援装置。 - 前記補正手段は、前記車線逸脱予想時間が所定値未満である場合に、前記車線逸脱予想時間が小さいほど補正後のガイダンストルク指令値が大きくなるように、前記指令値設定手段によって設定されたガイダンストルク指令値を増加補正するように構成されている、請求項1に記載の操舵支援装置。
- 前記補正手段は、前記車線逸脱予想時間が前記所定値以上である場合には、前記指令値設定手段によって設定されたガイダンストルク指令値を補正しないように構成されている、請求項2に記載の操舵支援装置。
- 前記車線逸脱予想時間演算手段は、車速と、前記車両から前記車線境界線までの横変位と、前記車線境界線に対する前記車両のヨー角とに基づいて、前記車線逸脱予想時間を演算するように構成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の操舵支援装置。
- 前記転舵用アクチュエータが、電動パワーステアリング装置の操舵補助用モータである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の操舵支援装置。
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