JP6535561B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents
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Description
また、自車両の右側の車線区画線は最小自乗法により、以下の(2)式により近似される。
ここで、上述の(1)式、(2)式における、「AL」と「AR」は、それぞれの曲線における曲率を示し、左側の車線区画線の曲率κlは、2・ALであり、右側の車線区画線の曲率κrは、2・ARである。従って、画像情報に基づく車線の曲率κcは、以下の(3)式となる(図3参照)。
また、(1)式、(2)式における、「BL」と「BR」は、それぞれの曲線の自車両の幅方向における傾きを示し、「CL」と「CR」は、それぞれの曲線の自車両の幅方向における位置を示す。
また、画像情報に基づく(車線中央からの)車線内横位置xocは、以下の(5)式により、算出できる(図4参照)。
次いで、S102に進み、ナビゲーションシステム32から、自車位置情報と地図情報とに基づく第2の車線情報として、車線の曲率κm、車両の対車線ヨー角θmを取得する。ここで、κm、θmの添字「m」は、自車位置情報と地図情報に基づくデータであることを示すものである。尚、自車位置情報と地図情報とに基づく車線の曲率κmは、前述した如く、自車両の位置Po(k)に最も近いノード点Pn(k)の情報により、取得した情報である。また、自車位置情報と地図情報とに基づく車両の対車線ヨー角θmは、前回の自車位置Po(k-1)と今回の自車位置Po(k)で得られる自車両の進行方向(角度)と、今回の自車両の位置Po(k)に最も近いノード点Pn(k)の道路の方位角との差により算出される。
|dκm/dt|+DEκm>|dκc/dt| …(7)
|θm|+Eθm>|θc| …(8)
|dθm/dt|+DEθm>|dθc/dt| …(9)
ここで、dκm/dtは自車位置情報と地図情報とに基づく車線の曲率κmの時間的変化率、dκc/dtは画像情報に基づく車線の曲率κcの時間的変化率、dθm/dtは自車位置情報と地図情報とに基づく車両の対車線ヨー角θmの時間的変化率、dθc/dtは画像情報に基づく車両の対車線ヨー角θcの時間的変化率である。また、Eκm、DEκm、Eθm、DEθmは、それぞれナビゲーションシステム32、その他実験等により予め設定しておいた誤差範囲である。
θ=θ(k-1)+(dθm/dt)・Δt …(11)
ここで、Δtはステップ時間である。また、添字「(k-1)」は前回値であることを示す。
次に、S107に進み、画像情報に基づく車線内横位置xocの時間的変化率の絶対値|Dxoc|と、S106で算出した車線内横位置の時間的変化率の絶対値|Dx|とを比較する。
xo=xo(k-1)+V・Δt・sin(θm) …(13)
S104、S108、S109で、各車線情報の設定が完了した後は、S110に進み、所定の操舵制御(レーンキープ制御や車線逸脱防止制御等)を実行してプログラムを抜ける。
ここで、Giffは予め実験・演算等により設定しておいたフィードフォワードゲインを示す。
ここで、Gifbは、予め実験・演算等により設定しておいたゲインである。また、Δxは、図4に示すように、以下の(16)式により算出される。
この(16)式において、xvは車両の前方注視点(0,zv)のz座標における推定車両軌跡のx座標であり、前方注視点(0,zv)の前方注視距離(z座標)であるzvは、本実施の形態では、zv=tc・Vで算出される。ここで、tcは予め設定しておいた予見時間であり、例えば、1.2secに設定されている。
xv=(1/2)・(1/(1+As・V2))・(θH/Lw)
・(tc・V)2 …(17)
ここで、Lwはホイールベースである。また、(16)式における、xlは前方注視点(0,zv)のz座標における左白線のx座標であり、xrは前方注視点(0,zv)のz座標における右白線のx座標である。
xv=(1/2)・((dθ/dt)/V)・(V・tc)2 …(18)
xv=(1/2)・κ・(V・tc)2 …(19)
更に、車両のヨー角を目標経路に沿ったヨー角にフィードバック制御するヨー角フィードバック制御電流値Ifbyを、例えば、以下の(20)式により算出する。
ここで、Gifbyは、予め実験・演算等により設定しておいたゲインである。
尚、本実施の形態では、操舵制御の一例として、レーンキープ制御を行う場合を例に説明したが、車線逸脱防止制御についても、上述のように設定した各車線情報を用いて制御できることは言うまでもない。更に、上述のように設定した各車線情報を基に、車線に係るパラメータを必要とする様々な制御(運転支援制御や自動運転制御等)においても適用できる。
2 ステアリング軸
4 ステアリングホイール
5 ピニオン軸
10L、10R 車輪
12 電動モータ
20 操舵制御部(第1の車線情報取得手段、第2の車線情報取得手段、車線情報比較手段、車線情報設定手段)
21 モータ駆動部
31 前方環境認識装置(第1の車線情報取得手段)
32 ナビゲーションシステム(第2の車線情報取得手段)
33 車速センサ
34 操舵角センサ
35 ヨーレートセンサ
Claims (5)
- 走行する車線の車線情報を取得し、該車線情報に基づいて操舵制御する車両の走行制御装置において、
画像情報に基づく上記車線情報を第1の車線情報として取得する第1の車線情報取得手段と、
自車位置情報と地図情報とに基づく上記車線情報を第2の車線情報として取得する第2の車線情報取得手段と、
上記第1の車線情報と上記第2の車線情報とを比較する車線情報比較手段と、
上記車線情報比較手段で、上記第1の車線情報が上記第2の車線情報と略等しいと判断した場合は、上記第1の車線情報を上記車線情報に設定する一方、上記第1の車線情報が上記第2の車線情報と異なると判断した場合は、前回の車線情報と上記第2の車線情報とに基づいて上記車線情報を設定する車線情報設定手段と、
を備え、
上記車線情報設定手段は、上記車線情報比較手段で、上記第1の車線情報による各パラメータの少なくとも1つが、該各パラメータに対応する上記第2の車線情報によるパラメータと略等しくないと判断した際は、さらに、上記第1の車線情報による車線に対する自車両の横位置の時間的変化率と車両に実際に発生しているヨーレートの値から推測される車線に対する上記自車両の横位置の時間的変化率とを比較して、車線に対する上記自車両の横位置を設定する
ことを特徴とする車両の走行制御装置。 - 上記車線情報比較手段で比較する上記第1の車線情報と上記第2の車線情報とは、車線の曲率と、該車線の曲率の時間的変化率と、車両の対車線ヨー角と、該車両の対車線ヨー角の時間的変化率の各パラメータであり、
上記車線情報設定手段は、上記第1の車線情報による上記車線に対する上記自車両の横位置の時間的変化率と車両に実際に発生しているヨーレートの値から推測される車線に対する上記自車両の横位置の時間的変化率とを比較した結果、上記第1の車線情報による車線に対する上記自車両の横位置の時間的変化率が該自車両に実際に発生しているヨーレートの値から推測される車線に対する上記自車両の横位置の時間的変化率を超えている場合は、上記車線に対する上記自車両の横位置を、前回設定した車線に対する上記自車両の横位置と上記第2の車線情報取得手段で取得した上記車両の対車線ヨー角に基づいて設定し、又上記第1の車線情報による車線に対する上記自車両の横位置の時間的変化率が上記車両に実際に発生しているヨーレートの値から推測される車線に対する上記自車両の横位置の時間的変化率より小さい場合は、上記車線に対する上記自車両の横位置として上記第1の車線情報による車線に対する上記自車両の横位置を設定することを特徴とする請求項1に記載の車両の走行制御装置。 - 上記車線情報比較手段で比較する上記第1の車線情報と上記第2の車線情報とは、車線の曲率と、該車線の曲率の時間的変化率と、車両の対車線ヨー角と、該車両の対車線ヨー角の時間的変化率の各パラメータであり、
上記車線情報設定手段は、上記車線情報比較手段で、上記第1の車線情報による上記各パラメータと、上記第2の車線情報による上記各パラメータとが全て略等しいと判断した場合は、上記第1の車線情報による上記車線の曲率と上記車両の対車線ヨー角と車線に対する上記自車両の横位置とを上記車線情報として設定することを特徴とする請求項1又は2記載の車両の走行制御装置。 - 上記車線情報比較手段で比較する上記第1の車線情報と上記第2の車線情報とは、車線の曲率と、該車線の曲率の時間的変化率と、車両の対車線ヨー角と、該車両の対車線ヨー角の時間的変化率の各パラメータであり、
上記車線情報設定手段は、上記車線情報比較手段で、上記第1の車線情報による上記各パラメータの少なくとも1つが、該各パラメータに対応する上記第2の車線情報によるパラメータと略等しくないと判断した場合は、上記車線の曲率を、前回設定した車線の曲率と上記第2の車線情報取得手段で取得した車線の曲率の時間的変化率とに応じて設定することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。 - 上記車線情報比較手段で比較する上記第1の車線情報と上記第2の車線情報とは、車線の曲率と、該車線の曲率の時間的変化率と、車両の対車線ヨー角と、該車両の対車線ヨー角の時間的変化率の各パラメータであり、
上記車線情報設定手段は、上記車線情報比較手段で、上記第1の車線情報による上記各パラメータの少なくとも1つが、該各パラメータに対応する上記第2の車線情報によるパラメータと略等しくないと判断した場合は、上記車両の対車線ヨー角を、前回設定した車両の対車線ヨー角と上記第2の車線情報取得手段で取得した車両の対車線ヨー角の時間的変化率に応じて設定することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。
る。
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