JPH0781603A - Automatic steering gear for vehicle - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To approach steering operation to artificial steering characteristic so as to obtain natural running feeling. CONSTITUTION:An automatic steering gear is provided with a steering actuator 2A for steering a steering wheel 2, a road condition recognition means 4 for recognizing road conditions, and a control means 5. The road condition recognition means 4 is provided with a curve approach detection means and a curvature condition estimation means for estimating curvature conditions of a curve. The control means 5 is so set as to control the steering actuator 2A and when a vehicle 1 reaches a starting point of the curve, steering operation starts at a prescribed distance short from the starting point so that the steering angle of the vehicle 1 is in such a state as corresponding to the curvature condition of the curve and the steering operation is completed when the vehicle reaches the starting point. And a steering start timing setting means 5 which sets the start timing of the steering operation with consideration to keep comfortableness of drivers is so formed as to be provided in the control means 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車に用いて好適の
車両用自動操舵装置に関し、特に、道路の基準線と曲率
とを認識して滑らかに操舵できるようにした、車両用自
動操舵装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle automatic steering device suitable for use in an automobile, and more particularly to a vehicle automatic steering device capable of recognizing a reference line and a curvature of a road for smooth steering. Regarding

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、自動車にそなえられた操舵機構に
おいて、例えば車両に各種のセンサを設け、これらのセ
ンサからの情報に基づいて制御信号を設定し、油圧や電
動モータ等により操舵機構を積極的、且つ自動的に操舵
させるような自動操舵装置又は自動操舵操舵付き車両が
多数提案されている。2. Description of the Related Art Recently, in a steering mechanism provided for an automobile, for example, various sensors are provided on the vehicle, a control signal is set based on information from these sensors, and the steering mechanism is positively activated by hydraulic pressure or an electric motor. There have been proposed a number of automatic steering devices or vehicles with automatic steering that automatically and automatically steer.

【０００３】例えば、特開平３−１３７７９８号公報や
特開平４−５０４号公報には、このような自動操舵装置
が開示されており、また、このような自動操舵装置に関
する種々の技術はこれ以外にも多数提案されている。For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-137798 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-504 disclose such an automatic steering device, and various techniques related to such an automatic steering device are other than the above. Has been proposed to many.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動車
の走行状態や周囲の交通状況を正しく把握して操舵機構
を正確に制御しながら、乗員に違和感を与えずにあたか
も熟練したドライバが運転しているような自然な走行感
を実現するのは非常に困難であるという課題がある。However, it is as if a skilled driver is driving without giving a feeling of discomfort to the occupants while accurately grasping the traveling state of the automobile and the surrounding traffic conditions and accurately controlling the steering mechanism. There is a problem that it is very difficult to realize such a natural driving feeling.

【０００５】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、人為的な操舵特性に近づけてより自然な走行
感を得られるようにした、車両用自動操舵装置を提供す
ることを目的とする。The present invention was conceived in view of the above problems, and an object thereof is to provide an automatic steering device for a vehicle, which can bring a more natural running feeling by approaching artificial steering characteristics. And

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の車両用自動操舵装置は、車両の操舵輪を転舵
する操舵アクチュエータと、該車両の前方の道路状況を
認識する道路状況認識手段と、該道路状況認識手段から
の情報に基づいて、該車両の操舵角が所要の状態になる
ように、該操舵アクチュエータの駆動を制御する制御手
段とをそなえ、該道路状況認識手段に、該車両がカーブ
に進入しようとしているとこれを前もって検出するカー
ブ進入検出手段と、該前方の道路状況から、該カーブの
曲率状態を推定する曲率状態推定手段とが設けられると
ともに、該制御手段が、該車両が該カーブの開始点へ到
達した時点で該車両の操舵角が該カーブの曲率状態に対
応した状態になるように、該カーブ開始点よりも所要量
手前で操舵操作を開始して、該開始点へ到達したときに
該操舵操作が完了するように、該操舵アクチュエータの
駆動を制御するよう設定されて、該制御手段に、該操舵
操作の開始タイミングを、該操舵操作時に該車両のドラ
イバの乗心地が良好に保たれるように考慮して設定する
操舵開始タイミング設定手段が設けられていることを特
徴としている。Therefore, an automatic vehicle steering system according to the present invention is a steering actuator for steering steered wheels of a vehicle, and a road for recognizing road conditions in front of the vehicle. The road situation recognizing means includes a situation recognizing means and a control means for controlling the drive of the steering actuator so that the steering angle of the vehicle is in a required state based on the information from the road situation recognizing means. Is provided with a curve entry detecting means for detecting in advance when the vehicle is about to enter a curve, and a curvature state estimating means for estimating a curvature state of the curve from the road condition ahead, and the control When the vehicle reaches the start point of the curve, the means performs a steering operation before the curve start point by a required amount so that the steering angle of the vehicle corresponds to the curvature state of the curve. First, the driving of the steering actuator is set to be controlled so that the steering operation is completed when the starting point is reached, and the control unit sets the start timing of the steering operation to the steering operation. It is characterized in that steering start timing setting means is provided which is set so that the ride comfort of the driver of the vehicle is kept good at times.

【０００７】また、請求項２記載の本発明の車両用自動
操舵装置は、上記請求項１記載の構成に加えて、該道路
状況認識手段に、該車両前方の道路を撮像する撮像手段
と、該撮像手段からの画像情報を処理する画像情報処理
手段とが設けられ、該画像情報処理手段に、該カーブ進
入検出手段と該曲率状態推定手段とが設けられ、該カー
ブ進入検出手段が、該撮像手段からの画像情報に基づい
て、該車両がカーブに進入しようとしているとこれを前
もって検出するとともに、該曲率状態推定手段が、該画
像情報に基づいて、該カーブの曲率状態を推定するよう
に設定されていることを特徴としている。In addition to the configuration according to claim 1, the vehicle automatic steering apparatus according to claim 2 of the present invention further comprises: an image pickup means for picking up an image of a road ahead of the vehicle in the road condition recognition means. An image information processing means for processing image information from the imaging means is provided, the image information processing means is provided with the curve entry detecting means and the curvature state estimating means, and the curve entry detecting means is provided with: Based on the image information from the image pickup means, it is detected in advance that the vehicle is about to enter the curve, and the curvature state estimation means estimates the curvature state of the curve based on the image information. It is characterized by being set to.

【０００８】また、請求項３記載の本発明の車両用自動
操舵装置は、上記請求項１又は２記載の構成に加えて、
該ドライバの乗心地に対応する量として、該車両に生じ
る横加速度の時間変化量である、横ジャーク、が用いら
れて、該操舵開始タイミング設定手段が、該操舵操作時
に該横ジャークが所定値を越えないように考慮して、該
操舵操作の開始タイミングを設定することを特徴として
いる。According to a third aspect of the present invention, there is provided an automatic vehicle steering system for a vehicle according to the first or second aspect, wherein:
A lateral jerk, which is a temporal change amount of lateral acceleration occurring in the vehicle, is used as an amount corresponding to the riding comfort of the driver, and the steering start timing setting means causes the lateral jerk to have a predetermined value during the steering operation. It is characterized in that the start timing of the steering operation is set in consideration of not exceeding.

【０００９】また、請求項４記載の本発明の車両用自動
操舵装置は、上記請求項３記載の構成に加えて、該操舵
開始タイミング設定手段が、上記のカーブ進入時の操舵
操作の開始タイミングを、該操舵操作を開始する地点か
ら該カーブの開始点までの距離である、操舵開始距離、
に基づいて設定することを特徴としている。また、請求
項５記載の本発明の車両用自動操舵装置は、上記請求項
４記載の構成に加えて、該車両の車速を検出する車速検
出手段をそなえ、該操舵開始タイミング設定手段が、該
操舵開始距離Ｄを、予め決定された操舵操作時間ΔＴと
該車速検出手段から得られる車速Ｖとから、式Ｄ＝ΔＴ
・Ｖにより演算して設定することを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the structure of the third aspect of the invention, the steering start timing setting means sets the start timing of the steering operation at the time of entering the curve. Is the distance from the start point of the steering operation to the start point of the curve, the steering start distance,
It is characterized by setting based on. Further, an automatic vehicle steering system according to a fifth aspect of the present invention comprises, in addition to the configuration of the fourth aspect, a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the vehicle, wherein the steering start timing setting means is The steering start distance D is calculated by the equation D = ΔT from the predetermined steering operation time ΔT and the vehicle speed V obtained from the vehicle speed detecting means.
-Characterized by calculating by V and setting.

【００１０】また、請求項６記載の本発明の車両用自動
操舵装置は、上記請求項５記載の構成に加えて、該車両
の車速を検出する車速検出手段をそなえ、該操舵操作時
間ΔＴが、予め設定された許容ジャーク量Ｊと、該曲率
状態推定手段及び該車速検出手段から得られるカーブの
曲率半径Ｒ及び車速Ｖとから、式ΔＴ＝Ｖ² ／（Ｒ・
Ｊ）を用いて求められることを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the structure of the fifth aspect, the vehicle automatic steering device further includes vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the vehicle, and the steering operation time ΔT is , From the preset allowable jerk amount J, the curvature radius R of the curve and the vehicle speed V obtained from the curvature state estimating means and the vehicle speed detecting means, the equation ΔT = V ² / (R ·
It is characterized by being obtained using J).

【００１１】また、請求項７記載の本発明の車両用自動
操舵装置は、上記請求項１〜６のいずれかに記載の構成
に加えて、該カーブ進入検出手段が、該画像情報から得
られる路面情報のうちの該車両から該操舵開始距離Ｄだ
け前方の地点の情報で、該カーブを検出するとともに、
該制御手段が、該カーブ進入検出手段によるカーブの検
出時に該操舵操作を開始するように設定されていること
を特徴としている。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the vehicle automatic steering apparatus according to the first aspect, wherein the curve entry detecting means is obtained from the image information. Among the road surface information, the curve is detected by the information of the point in front of the vehicle by the steering start distance D, and
The control means is set so as to start the steering operation when a curve is detected by the curve entry detection means.

【００１２】また、請求項８記載の本発明の車両用自動
操舵装置は、上記請求項７記載の構成に加えて、該画像
情報処理手段が、該画像情報に基づいて、該車両前方の
道路方向に対する該車両の偏角を算出する偏角算出手段
をそなえ、該カーブ進入検出手段が、該偏角算出手段に
おける偏角情報に基づいて、該カーブ進入を検出すると
ともに、該曲率状態推定手段が、該偏角算出手段からの
偏角情報に基づいて、該曲率状態を推定するように構成
されていることを特徴としている。According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an automatic vehicle steering system according to the seventh aspect, wherein the image information processing means has a road in front of the vehicle based on the image information. The vehicle includes a declination calculating means for calculating a declination of the vehicle with respect to a direction, and the curve entering detecting means detects the curve entering based on the declination information in the declination calculating means, and the curvature state estimating means. Is configured to estimate the curvature state based on the deviation angle information from the deviation angle calculating means.

【００１３】[0013]

【作用】上述の請求項１記載の本発明の車両用自動操舵
装置では、道路状況認識手段により車両の前方の道路状
況が認識されると、この道路状況認識手段からの情報に
基づいて、車両の操舵角が所要の状態になるように操舵
アクチュエータの駆動が制御手段により制御される。In the vehicle automatic steering apparatus according to the first aspect of the present invention, when the road condition recognizing means recognizes the road condition ahead of the vehicle, the vehicle is detected based on the information from the road condition recognizing means. The drive of the steering actuator is controlled by the control means so that the steering angle of the steering wheel becomes a required state.

【００１４】また、道路状況認識手段にはカーブ進入検
出手段と曲率状態推定手段とがそなえられ、カーブ進入
検出手段では車両がカーブに進入しようとしているとこ
れが前もって検出され、曲率状態推定手段では前方の道
路状況からカーブの曲率状態が推定される。そして、こ
れらの情報に基づいて、制御手段によって操舵アクチュ
エータの駆動が制御されて、カーブ開始点よりも所要量
手前で操舵操作が開始され、車両がカーブの開始点へ到
達した時に、車両の操舵角がカーブの曲率状態に対応し
た状態になる。そして、開始点へ到達したときに操舵操
作が完了する。Further, the road condition recognizing means is provided with a curve entry detecting means and a curvature state estimating means. The curve entry detecting means detects in advance that the vehicle is about to enter the curve, and the curvature state estimating means detects the forward direction. The curvature state of the curve can be estimated from the road conditions. Then, based on these pieces of information, the drive of the steering actuator is controlled by the control means, the steering operation is started by a required amount before the curve start point, and when the vehicle reaches the curve start point, the vehicle steering is performed. The corner is in a state corresponding to the curvature state of the curve. Then, when the starting point is reached, the steering operation is completed.

【００１５】また、操舵開始タイミング設定手段では、
操舵操作の開始タイミングが操舵操作時に車両のドライ
バの乗心地が良好に保たれるように考慮して設定され
る。また、上述の請求項２記載の本発明の車両用自動操
舵装置では、道路状況認識手段に、撮像手段と画像情報
処理手段とがそなえられ、この撮像手段により車両前方
の道路が撮像されるとともに画像情報処理手段により撮
像された画像情報が処理される。Further, in the steering start timing setting means,
The start timing of the steering operation is set taking into consideration that the ride comfort of the driver of the vehicle is kept good during the steering operation. Further, in the vehicle automatic steering apparatus according to the second aspect of the present invention, the road condition recognition means is provided with the image pickup means and the image information processing means, and the image pickup means images the road in front of the vehicle. Image information captured by the image information processing means is processed.

【００１６】そして、この画像情報処理手段にそなえら
れたカーブ進入検出手段により、車両がカーブに進入し
ようとしているとこれが前もって検出され、曲率状態推
定手段では、前方の道路状況からカーブの曲率状態が推
定される。そして、これらの情報に基づいて、制御手段
によって操舵アクチュエータの駆動が制御されて、カー
ブ開始点よりも所要量手前で操舵操作が開始され、車両
がカーブの開始点へ到達した時に、車両の操舵角がカー
ブの曲率状態に対応した状態になる。そして、開始点へ
到達したときに操舵操作が完了する。The curve entry detection means provided in the image information processing means detects in advance that the vehicle is about to enter the curve, and the curvature state estimation means determines the curvature state of the curve from the road condition ahead. Presumed. Then, based on these pieces of information, the drive of the steering actuator is controlled by the control means, the steering operation is started by a required amount before the curve start point, and when the vehicle reaches the curve start point, the vehicle steering is performed. The corner is in a state corresponding to the curvature state of the curve. Then, when the starting point is reached, the steering operation is completed.

【００１７】また、上述の請求項３記載の本発明の車両
用自動操舵装置では、ドライバの乗心地に対応する量と
して、車両に生じる横加速度の時間変化量である横ジャ
ークが用いられて、操舵開始タイミング設定手段によ
り、操舵操作時に横ジャークが所定値を越えないように
考慮して、操舵操作の開始タイミングが設定される。ま
た、上述の請求項４記載の本発明の車両用自動操舵装置
では、操舵開始タイミング設定手段により、上記のカー
ブ進入時の操舵操作の開始タイミングが、操舵操作を開
始する地点から該カーブの開始点までの距離である操舵
開始距離に基づいて設定される。In the vehicle automatic steering apparatus according to the third aspect of the present invention, the lateral jerk, which is the temporal change amount of the lateral acceleration occurring in the vehicle, is used as the amount corresponding to the riding comfort of the driver. The steering start timing setting means sets the start timing of the steering operation in consideration of the lateral jerk not exceeding the predetermined value during the steering operation. In the vehicle automatic steering apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the steering start timing setting means causes the start timing of the steering operation when entering the curve to start the curve from the point where the steering operation is started. It is set based on the steering start distance which is the distance to the point.

【００１８】また、上述の請求項５記載の本発明の車両
用自動操舵装置では、車速検出手段により車両の車速が
検出されると、操舵開始タイミング設定手段により、該
操舵開始距離Ｄが、予め決定された操舵操作時間ΔＴと
車速Ｖとから、式Ｄ＝ΔＴ・Ｖにより演算されて設定さ
れる。また、上述の請求項６記載の本発明の車両用自動
操舵装置では、車速検出手段により車両の車速が検出さ
れると、操舵操作時間ΔＴが、予め設定された許容ジャ
ーク量Ｊと、曲率状態推定手段及から得られるカーブの
曲率半径Ｒと、車速Ｖとから、式ΔＴ＝Ｖ² ／（Ｒ・
Ｊ）を用いて求められる。Further, in the vehicle automatic steering apparatus according to the fifth aspect of the present invention, when the vehicle speed of the vehicle is detected by the vehicle speed detecting means, the steering start timing setting means sets the steering start distance D in advance. From the determined steering operation time ΔT and the vehicle speed V, it is calculated and set by the equation D = ΔT · V. In the vehicle automatic steering apparatus according to the sixth aspect of the present invention, when the vehicle speed of the vehicle is detected by the vehicle speed detecting means, the steering operation time ΔT has a preset allowable jerk amount J and a curvature state. From the curvature radius R of the curve obtained from the estimating means and the vehicle speed V, the equation ΔT = V ² / (R ·
J) is used.

【００１９】また、上述の請求項７記載の本発明の車両
用自動操舵装置では、カーブ進入検出手段により、画像
情報から得られる路面情報のうち、車両から操舵開始距
離Ｄだけ前方の地点の情報でカーブが検出され、カーブ
の検出時に操舵操作が開始される。また、上述の請求項
８記載の本発明の車両用自動操舵装置では、画像情報処
理手段にそなえられた偏角算出手段により、車両前方の
道路方向に対する車両の偏角が算出される。Further, in the vehicle automatic steering apparatus according to the seventh aspect of the present invention, among the road surface information obtained from the image information by the curve entry detecting means, information on a point ahead by the steering start distance D from the vehicle. The curve is detected at, and the steering operation is started when the curve is detected. Further, in the vehicle automatic steering apparatus according to the eighth aspect of the present invention, the declination of the vehicle with respect to the road direction in front of the vehicle is calculated by the declination calculation means provided in the image information processing means.

【００２０】また、カーブ進入検出手段では、偏角算出
手段からの偏角情報に基づいてカーブ進入が検出され、
曲率状態推定手段では、偏角算出手段からの偏角情報に
基づいて曲率状態が推定される。The curve entry detecting means detects the curve entry based on the argument information from the argument calculating means,
The curvature state estimating means estimates the curvature state based on the argument information from the argument calculating means.

【００２１】[0021]

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
の車両用自動操舵装置について説明すると、図１はその
機能構成をドライバの操舵操作時の各機能と対応させる
ように整理して示す機能ブロック図、図２はその要部構
成を示す模式的な構成図、図３はその曲率半径と偏角と
の関係を模式的に示す図であって車両上方から見た模式
図、図４はその車両の偏角と道路のカーブ半径との関係
を示すグラフ、図５はそのドライバ操舵による車両の偏
角と操舵角との関係を示すグラフ，図６はそのドライバ
操舵によるカーブを走行中の横加速度のピーク値と横ジ
ャーク（単位時間当りの横加速度の変化量）のピーク値
との関係を示すグラフ、図７はその自動操舵における操
舵開始距離と操舵速度との関係を示すグラフ、図８
（ａ）〜（ｆ）はいずれもその白線認識方法を説明する
ための模式図、図９はその車速と操舵開始距離との関係
を示すグラフ、図１０はその自動操舵とドライバ操舵と
の特性を示すグラフであって車速と操舵開始距離との関
係を示すグラフ、図１１はその偏角の変動を説明するた
めの模式的な図であって車両上方から見た模式図、図１
２はその車両旋回時における車両と道路中心との偏差を
示す模式的な図であって車両上方から見た図、図１３は
その偏角検出点を車速対応にした場合におけるゲインの
設定を説明する模式的なブロック図、図１４はその偏角
検出点を固定式にした場合のゲインの設定を説明する模
式的なブロック図であって図１３に対応する図、図１５
〜図１８はいずれもその効果を説明するための図であっ
て図１５は屈曲路の一例を示す図、その操舵特性を示す
グラフであって（ａ）は自動操舵時とドライバ操舵時と
における屈曲路走行時の操舵角特性を示すグラフ（ｂ）
は自動操舵時とドライバ操舵時とにおける屈曲路走行時
の車両の横加速度の特性を示すグラフ、図１７は自動操
舵時とドライバ操舵時とにおける横加速度のピーク値と
横ジャークのピーク値との関係を示すグラフ、図１８
（ａ）〜（ｃ）は道路の基準線の認識の一例を説明する
ための図、図１９はその操舵アクチュエータの全体構成
の一例を示す模式図、図２０はその前方注視距離の設定
方法について説明するためのグラフであって図１０に対
応するグラフ、図２１はその偏角ゲインの設定方法を説
明するための図であって車両上方から見た模式図であ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A vehicle automatic steering apparatus as an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the functional configuration thereof so as to correspond to the respective functions at the time of steering operation of a driver. FIG. 4 is a functional block diagram, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a main part thereof, FIG. 3 is a diagram schematically showing a relationship between a radius of curvature and a declination, and a schematic view seen from above the vehicle, FIG. Is a graph showing the relationship between the vehicle declination and the curve radius of the road, FIG. 5 is a graph showing the relationship between the vehicle declination due to the driver steering and the steering angle, and FIG. 6 is traveling along the curve due to the driver steering. Is a graph showing the relationship between the peak value of the lateral acceleration and the peak value of the lateral jerk (the amount of change in the lateral acceleration per unit time). FIG. 7 is a graph showing the relationship between the steering start distance and the steering speed in the automatic steering. Figure 8
(A) to (f) are schematic diagrams for explaining the white line recognition method, FIG. 9 is a graph showing the relationship between the vehicle speed and the steering start distance, and FIG. 10 is a characteristic of the automatic steering and the driver steering. 1 is a graph showing the relationship between the vehicle speed and the steering start distance, and FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the variation of the deviation angle, which is a schematic view seen from above the vehicle, FIG.
2 is a schematic diagram showing the deviation between the vehicle and the center of the road when the vehicle is turning, as viewed from above the vehicle, and FIG. 13 illustrates the gain setting when the declination detection point corresponds to the vehicle speed. 15 is a schematic block diagram for explaining gain setting when the declination detection point is fixed, and FIG. 15 is a schematic block diagram corresponding to FIG.
To FIG. 18 are views for explaining the effect, FIG. 15 is a view showing an example of a curved road, and a graph showing steering characteristics thereof. FIG. 18A is a graph at the time of automatic steering and at the time of driver steering. Graph (b) showing steering angle characteristics when traveling on a bend
FIG. 17 is a graph showing the characteristics of the lateral acceleration of the vehicle during traveling on a curved road during automatic steering and driver steering. FIG. 17 shows the lateral acceleration peak value and lateral jerk peak value during automatic steering and driver steering. Graph showing the relationship, FIG.
(A)-(c) is a figure for demonstrating an example of recognition of the reference line of a road, FIG. 19 is a schematic diagram which shows an example of the whole structure of the steering actuator, FIG. 20 is about the setting method of the front gaze distance. FIG. 21 is a graph for explaining the graph corresponding to FIG. 10, and FIG. 21 is a diagram for explaining the setting method of the declination gain, which is a schematic view seen from above the vehicle.

【００２２】図２に示すように、車両１には、操舵輪２
を転舵させるための操舵アクチュエータ２Ａと、この車
両前方の道路状態を撮像する撮像手段としてのカメラ３
と、このカメラ３からの画像情報を処理する画像情報処
理手段４と、操舵アクチュエータ２Ａに対して制御信号
を設定する制御手段としてのコントローラ５とがそなえ
られている。As shown in FIG. 2, the vehicle 1 has steering wheels 2
A steering actuator 2A for steering the vehicle, and a camera 3 as an imaging means for imaging the road condition in front of the vehicle.
An image information processing means 4 for processing the image information from the camera 3 and a controller 5 as a control means for setting a control signal for the steering actuator 2A are provided.

【００２３】つまり、この車両１は、カメラ３で撮像さ
れた画像に基づいて操舵輪２を自動的に転舵させるよう
な自動操舵車両であって、コントローラ５では、画像情
報処理手段４からの情報に基づいて、操舵輪２を制御す
るための制御量として目標操舵角が設定され、この目標
操舵角の設定量に応じて操舵アクチュエータ２Ａが作動
するようになっている。That is, the vehicle 1 is an automatic steering vehicle in which the steered wheels 2 are automatically steered based on the image captured by the camera 3. Based on the information, a target steering angle is set as a control amount for controlling the steered wheels 2, and the steering actuator 2A is operated according to the set amount of the target steering angle.

【００２４】ここで、この自動操舵装置の制御機能の構
成について説明する。ドライバが、操舵操作（舵角の変
更）を行なうのは、主に、車両１の走行方向が走行して
いる道路（走行レーン）の方向と合わなくなったときに
これを修正しようとする場合であり、これに加えて、車
両１が走行レーンを横方向（左右外方）にはみ出そうと
しているときにこれを修正しようとする場合が考えられ
る。走行方向が走行レーン方向と合わなくなるのは、曲
走路の走行中が考えられるが、直走路を走行していると
きにも車両自体の姿勢がヨー方向に動くことで走行方向
が走行レーン方向から外れる場合もある。Here, the structure of the control function of the automatic steering device will be described. The driver mainly performs the steering operation (changing the rudder angle) mainly when the traveling direction of the vehicle 1 is to be corrected when the traveling direction of the vehicle (traveling lane) does not match. In addition, in addition to this, there is a case in which the vehicle 1 tries to correct the traveling lane when it is about to extend laterally (outward and leftward). It is possible that the traveling direction does not match the traveling lane direction while traveling on a curved lane, but even when traveling on a straight lane, the posture of the vehicle itself moves in the yaw direction so that the traveling direction changes from the traveling lane direction. It may come off.

【００２５】そこで、本装置では、主として、車両１の
走行方向を走行レーンの方向と合わせるように操舵を行
なって、これに、車両１の横方向位置の修正のための操
舵要素を付加するようになっている。また、人為的な操
舵（ドライバ操舵）では、ドライバが視覚で得た情報か
ら、車両と道路との相対的な状況を判断して、操舵操作
を行なっている。つまり、ドライバは、目から入った情
報に基づいて、車両１の走行方向と走行レーン方向との
相対関係（偏角）や、車両１の横方向の位置ずれ（横偏
差）を判断し、これらを修正するように操舵操作を行な
っている。Therefore, in the present apparatus, steering is mainly performed so that the traveling direction of the vehicle 1 is aligned with the traveling lane direction, and a steering element for correcting the lateral position of the vehicle 1 is added thereto. It has become. Further, in artificial steering (driver steering), the driver performs a steering operation by judging the relative situation between the vehicle and the road from the information visually obtained by the driver. That is, the driver determines the relative relationship (deviation angle) between the traveling direction of the vehicle 1 and the traveling lane direction and the lateral displacement (lateral deviation) of the vehicle 1 based on the information entered from the eyes, and The steering operation is performed so as to correct.

【００２６】ドライバが視覚で得る情報を整理すると、
道路のカーブの半径，車速，乗り心地（横加速度，横ジ
ャーク）の３つの要素に分類することができる。また、
一般に、曲走路の定常円及びこれに近い部分や直走路等
を走行している際（定常走行時）には、操舵角を一定に
保持しようとするので、ドライバは、操舵操作は走路の
曲率にあった操舵角δ₀ を保持するように操舵を行な
う。これに対して、直走路から曲走路へ進入しようとす
る際（過渡走行時）には、曲走路のある程度手前から操
舵角δを曲走路の曲率に応じた操舵角δ₀ に除々に増加
させていく。この場合、ドライバは、曲走路に入る地点
のどの程度手前から操舵を開始するか（すなわち、操舵
開始距離Ｄをどの程度にするか）、また、どの程度の割
合（操舵速度δ_V で操舵角δを増加させていくかを、そ
の時の車速や予想される乗り心地（横加速度のかかり具
合）等を考慮して設定する。When the information visually obtained by the driver is arranged,
It can be classified into three elements: road radius, vehicle speed, and riding comfort (lateral acceleration, lateral jerk). Also,
Generally, when traveling on a steady circle of a curved road, a portion close to this, a straight road, or the like (during steady running), the driver tries to keep the steering angle constant. Steering is performed so as to maintain a suitable steering angle δ ₀ . On the other hand, when attempting to enter the straight track from the straight track (during transient running), the steering angle δ is gradually increased to a steering angle δ ₀ corresponding to the curvature of the curved track from a certain degree before the curved track. To go. In this case, the driver needs to start steering before the point where the vehicle enters the curved road (that is, how much the steering start distance D should be), and what proportion (the steering angle δ _V at the steering angle). Whether to increase δ is set in consideration of the vehicle speed at that time, the expected riding comfort (the degree of lateral acceleration), and the like.

【００２７】つまり、ドライバが操舵操作に際して決定
する操舵要素を分類すると、操舵角δ₀ ，操舵開始距離
（操舵開始タイミング）Ｄ，操舵速度δ_V に分けられ
る。本装置では、このような、ドライバ操舵と同様な手
法により自動操舵を行なうようになっている。そこで、
この装置では、ドライバの視覚系に対応した画像処理手
段４と、ドライバのデータ処理系に対応するように、操
舵に必要な各量、即ち、操舵角δ₀ ，操舵開始距離Ｄ，
操舵速度δ_V を設定するコントローラ５とをそなえてい
るのである。That is, when classifying the steering elements determined by the driver during the steering operation, they are classified into a steering angle δ ₀ , a steering start distance (steering start timing) D, and a steering speed δ _V. In this device, automatic steering is performed by a method similar to such driver steering. Therefore,
In this device, the image processing means 4 corresponding to the driver's visual system and the respective amounts necessary for steering, that is, the steering angle δ ₀ , the steering start distance D, so as to correspond to the driver's data processing system.
It has a controller 5 for setting the steering speed δ _V.

【００２８】ここで、まずドライバの視覚系に対応する
画像情報処理手段４について説明する。図１に示すよう
に、この画像情報処理手段４には、画像変換手段４Ｃと
横偏差算出手段７と偏角算出手段６と曲率状態推定手段
９とがそなえられている。そして、道路の状態がカメラ
３により撮像されると、このカメラ３からの原画像４Ａ
が取り込まれ、次にこの原画像４Ａが、画像変換手段４
Ｃにより、あたかも上方から見たような平面視画像４Ｂ
に変換されるようになっている。First, the image information processing means 4 corresponding to the visual system of the driver will be described. As shown in FIG. 1, the image information processing means 4 is provided with an image converting means 4C, a lateral deviation calculating means 7, a deviation angle calculating means 6, and a curvature state estimating means 9. Then, when the state of the road is captured by the camera 3, the original image 4A from the camera 3 is captured.
Is taken in, and then the original image 4A is converted into the image conversion means 4
C shows a plan view image 4B as if it were viewed from above.
It is designed to be converted to.

【００２９】偏角算出手段６では、平面視画像４Ｂに基
づいて車両１から所定距離だけ離れた地点（すなわち、
平面視画像４Ｂ内の所定の高さの地点）における偏角が
算出されるようになっている。この偏角とは、図１に示
すように、屈曲した道路中心線の接線と車両中心線とが
なす角である。また、偏角βは、以下のようにして算出
される。つまり、図１に示すように、車両から所定距離
だけ離れた第１の地点（第１検出点、図中には近地点と
示す）における基準線位置情報と、この近地点よりもさ
らに車両１から所定量離れた第２の地点（第２検出点、
図中には遠地点と示す）における基準線位置情報とか
ら、偏角βを算出するようになっている。なお、この例
では、第１検出点を横偏差の検出点、すなわちカメラ３
による画像情報のうち車両に最も近い地点としている。In the declination calculation means 6, a point separated from the vehicle 1 by a predetermined distance based on the plane view image 4B (that is,
The angle of deviation at a predetermined height in the planar view image 4B is calculated. This declination is the angle formed by the tangent to the curved road center line and the vehicle center line, as shown in FIG. Further, the argument β is calculated as follows. That is, as shown in FIG. 1, reference line position information at a first point (a first detection point, which is shown as a perigee in the figure) separated from the vehicle by a predetermined distance, and the position of the vehicle 1 further than the perigee. Second point separated by a fixed amount (second detection point,
The declination β is calculated from the reference line position information at the apogee (in the figure). In this example, the first detection point is the lateral deviation detection point, that is, the camera 3
Of the image information by, it is the closest point to the vehicle.

【００３０】そして、偏角βは、これらの第１検出点と
第２検出点とを結んだ直線と、車両１の中心線とがなす
角として算出するようになっている。このようにして算
出される偏角は、第１検出点と第２検出点との中間地点
（図中×印）の偏角であり、すくなくとも車両１から一
定以上前方の地点の偏角である。さらに、曲率状態推定
手段９では、偏角算出手段６で算出された偏角βに基づ
いてカーブ半径Ｒを推定するようになっている。つま
り、カメラ３により撮像された道路の偏角βは、カーブ
半径Ｒを反映するための値として曲率状態推定手段９に
フィードフォワードされるようになっているのである。The declination angle β is calculated as an angle formed by the straight line connecting the first detection point and the second detection point and the center line of the vehicle 1. The declination calculated in this way is the declination at the intermediate point (marked with X in the figure) between the first detection point and the second detection point, and at least the declination at a point ahead of the vehicle 1 by a certain amount or more. . Further, the curvature state estimating means 9 is adapted to estimate the curve radius R based on the argument β calculated by the argument calculating means 6. That is, the declination β of the road imaged by the camera 3 is fed forward to the curvature state estimating means 9 as a value for reflecting the curve radius R.

【００３１】このカーブ半径Ｒの推定方法について説明
すると、図３に示すように、車両１から所定距離Ｋだけ
前方の偏角βが算出されると、偏角βが比較的小さい時
はカーブ半径Ｒと所定距離Ｋと偏角βとは、幾何学的
に、 Ｒ・β＝Ｋ ・・・・・（１） という関係式で近似することができる。すなわち、偏角
βの検出地点まで距離Ｋを一定とすると、カーブ半径Ｒ
と偏角βとは反比例の関係にある。これは、図４に示す
ように、実験結果からも立証される。したがって、この
式（１）によりカーブ半径Ｒが推定される。なお、横偏
差算出手段７については後述する。The method of estimating the curve radius R will be described. As shown in FIG. 3, when the declination β ahead of the vehicle 1 by a predetermined distance K is calculated, when the declination β is relatively small, the curve radius R is small. R, the predetermined distance K, and the argument β can be geometrically approximated by the relational expression R · β = K (1). That is, if the distance K is constant to the detection point of the declination β, the curve radius R
And the argument β are in inverse proportion. This is also verified from the experimental results, as shown in FIG. Therefore, the curve radius R is estimated by this equation (1). The lateral deviation calculating means 7 will be described later.

【００３２】次に、コントローラ５について説明する。
このコントローラ５は、操舵角設定部５Ａと、操舵開始
距離設定部５Ｂと、操舵速度設定部５Ｃと、操舵角を最
終的に設定する加算器５Ｄとをそなえている。操舵角設
定部５Ａでは、以下のようにして操舵角δ₀ が設定され
る。ドライバは、カーブ定常旋回時の操舵角をカーブの
曲率半径Ｒに応じて決定するので、本装置においても、
ドライバ操舵同様に、カーブ半径Ｒが推定されると、こ
のカーブ半径Ｒに基づいて操舵角δ₀ が設定されるよう
になっている。Next, the controller 5 will be described.
The controller 5 includes a steering angle setting unit 5A, a steering start distance setting unit 5B, a steering speed setting unit 5C, and an adder 5D that finally sets the steering angle. In the steering angle setting unit 5A, the steering angle δ ₀ is set as follows. Since the driver determines the steering angle at the time of steady turn of the curve according to the radius of curvature R of the curve, in this device as well,
Similarly to driver steering, when the curve radius R is estimated, the steering angle δ ₀ is set based on the curve radius R.

【００３３】つまり、操舵角設定部５Ａには、上述の曲
率状態推定手段９で推定されたカーブ半径Ｒと、車速検
出手段１６から得られる車速Ｖとが入力され、これらの
値Ｒ，Ｖと、予めインプットされた車両１のスタビリテ
ィファクタＡ及びホイールベースＷＢとにより、操舵角
δ₀ が下式（２）にしたがって運動力学的に決定される
のである。 δ₀ ＝（１＋ＡＶ² ）・（Ｗｂ／Ｒ） ・・・・・（２） これに前述した式（１）における偏角βを代入すると、 δ₀ ＝（１＋ＡＶ² ）・（ＷＢ／Ｋ）・β ・・・・・（３） となる。この式（３）によれば、カーブ半径Ｒを用いる
ことなく、偏角βと車速Ｖとから直接δ₀ を求めること
ができるので、実際の制御では、式（３）を用いてδ₀
を求める。また、図５に示すグラフは、偏角βとドライ
バの操舵角との関係を示す実験データであるが、このグ
ラフから、式（３）に示すように、偏角βとドライバの
操舵角と、はほぼ比例の関係になっていることが立証さ
れる。That is, to the steering angle setting section 5A, the curve radius R estimated by the curvature state estimating means 9 and the vehicle speed V obtained from the vehicle speed detecting means 16 are input, and these values R and V are input. The steering angle δ ₀ is kinematically determined according to the following equation (2) by the stability factor A of the vehicle 1 and the wheel base WB which are input in advance. δ ₀ = (1 + AV ² ) · (Wb / R) (2) Substituting the deviation angle β in the equation (1) into the above gives δ ₀ = (1 + AV ² ) · (WB / K)・ Β ・ ・ ・ (3) According to this equation (3), without using the curve radius R, it is possible to determine the direct [delta] ₀ and a deviation angle β and the vehicle speed V, the actual control, [delta] using the equation (3) ₀
Ask for. Further, the graph shown in FIG. 5 is experimental data showing the relationship between the deviation angle β and the steering angle of the driver. From this graph, as shown in the equation (3), the deviation angle β and the steering angle of the driver It is proved that and have a nearly proportional relationship.

【００３４】そして、このように車両１の前方のカーブ
半径Ｒ又は偏角βをフィードフォワードするようにして
操舵角δ₀ が設定されると、操舵角設定部５Ａからは、
操舵角δ₀ （操舵角指令値ｓ₀ ）が車両１の操舵アクチ
ュエータ（ステアリングアクチュエータ）２Ａに入力さ
れる。この操舵角指令値ｓ₀ により、車両１が走行レー
ンの方向に沿うような方向に調整されながら走行するよ
うになる。When the steering angle δ ₀ is set so as to feed forward the curve radius R or the deviation angle β in front of the vehicle 1, the steering angle setting section 5A outputs
The steering angle δ ₀ (steering angle command value s ₀ ) is input to the steering actuator (steering actuator) 2A of the vehicle 1. The steering angle command value s ₀ causes the vehicle 1 to travel while being adjusted in a direction along the traveling lane.

【００３５】ところで、車両１が上方から見て道路の中
心線に対してある程度の傾き（角度β２）をなして走行
している場合は、図２１に示すように、偏角βには、実
際のカーブの偏角β１以外に、上述の車両１の傾きによ
る角度β２も含まれている。したがって、偏角ゲインＫ
１は、偏角β１により設定されるゲインＫ₁₁と角度β２
により設定されるゲインＫ₁₂とから設定されているので
ある。By the way, when the vehicle 1 is traveling with a certain inclination (angle β2) with respect to the center line of the road when viewed from above, the deviation angle β is actually equal to that shown in FIG. In addition to the declination angle β1 of the curve, the angle β2 due to the inclination of the vehicle 1 is also included. Therefore, the declination gain K
1 is the gain K ₁₁ and the angle β2 set by the argument β1.
It is set from the gain K ₁₂ set by.

【００３６】本来、ゲインＫ₁₁とゲインＫ₁₂とはそれぞ
れ独立に決定されるべきものではあるが、このように、
ゲインＫ１をＫ₁₁＋Ｋ₁₂として設定することにより、現
在の車両１の方向を道路の方向へ合致させる操舵制御
と、車両１を前方のカーブの曲率Ｒに応じた向きに合致
させる操舵制御とを同時に実現することができる。ま
た、横偏差算出手段７では、車両１が道路中心８に対し
てどの程度横方向にずれているかそのずれ量（横偏差）
を算出するものであり、変換された平面視画像４Ｂに基
づいてこの横偏差の値が算出されるようになっている。
なお、この横偏差は、車両１の現在位置の横ずれに相当
する量にしたいので、平面視画像４Ｂ中でも、最も車両
に近い地点（すなわち、平面視画像４Ｂ内の有効な部分
内で最も下方の地点）において算出される。Originally, the gain K ₁₁ and the gain K ₁₂ should be determined independently of each other.
By setting the gain K1 as K ₁₁ + K ₁₂ , steering control for matching the current direction of the vehicle 1 with the direction of the road and steering control for matching the vehicle 1 with the direction corresponding to the curvature R of the curve ahead. Can be realized at the same time. Further, in the lateral deviation calculating means 7, how much laterally the vehicle 1 is deviated from the road center 8 is the amount of deviation (lateral deviation).
Is calculated, and the value of this lateral deviation is calculated based on the converted planar view image 4B.
Since it is desired to set the lateral deviation to an amount corresponding to the lateral deviation of the current position of the vehicle 1, the point closest to the vehicle in the planar image 4B (that is, the lowest point in the effective portion in the planar image 4B). Point).

【００３７】この例では、左側通行の路側部分に当た
る、道路左端の白線１２を基準線として、この基準線か
ら右へ一定距離（＝レーン幅の略半分の距離）の位置を
道路中心と仮定するようになっている。そして、この道
路中心から自車両１の左右中心までの距離が横偏差とし
て算出されるようになっている。なお、ここではカメラ
３の左右中心が、自車両１の左右中心と一致するように
設置されており、この横偏差は、平面視画像４Ｂ上の左
右中心線３Ａと道路中心線との距離にあたる。In this example, the white line 12 at the left end of the road, which corresponds to the roadside portion of left-hand traffic, is used as a reference line, and a position a certain distance to the right of this reference line (= a distance that is approximately half the lane width) is assumed to be the road center. It is like this. Then, the distance from the center of the road to the left-right center of the host vehicle 1 is calculated as the lateral deviation. Here, the left and right center of the camera 3 is installed so as to match the left and right center of the host vehicle 1, and this lateral deviation corresponds to the distance between the left and right center line 3A on the planar view image 4B and the road center line. .

【００３８】そして、横偏差算出手段７により車両１の
横偏差が算出されると、この横偏差に応じて、横偏差を
０に近づけるための制御指令値として偏差×ゲインＫ０
により操舵角δ₁ が設定され、この操舵角δ₁ の指令値
ｓ₁ に応じて操舵アクチュエータ２Ａが制御されるよう
になっている。そして、この指令値ｓ₁ を通じた操舵制
御により、車両１の横偏差が減少して、車両１の走行位
置を道路の走行車線の中央に修正するようになってい
る。なお、上述の白線１２の認識方法については後で詳
述する。When the lateral deviation of the vehicle 1 is calculated by the lateral deviation calculating means 7, the deviation x gain K0 is set as a control command value for bringing the lateral deviation closer to 0 according to the lateral deviation.
Thus, the steering angle δ ₁ is set, and the steering actuator 2A is controlled according to the command value s ₁ of the steering angle δ ₁ . Then, the steering deviation based on the command value s ₁ reduces the lateral deviation of the vehicle 1 and corrects the traveling position of the vehicle 1 to the center of the traveling lane on the road. The method of recognizing the white line 12 described above will be described in detail later.

【００３９】前述の操舵角指令値ｓ₀ は、車両１の前方
のカーブの偏角βを用いて設定される信号であり、これ
により車両１は、前方のカーブを予測制御しながら走行
することができるのである。このように操舵角δ₀ をフ
ィードフォワードにより設定し、これを補足するよう
に、上述の横偏差をフィードバックしているので、操舵
アクチュエータ２Ａにフィードフォワードの指令値ｓ₀
とフィードバックの指令値ｓ₁ とが入力されることにな
る。ここでは、主として偏角ゲインＫ１により操舵角δ
₀ を設定し、横偏差ゲインＫ０を小さく設定しており、
外乱が入力された時の横偏差ゲインＫ０に基づく制御に
よる車両１への影響を極力小さなものにすることができ
る。The above-mentioned steering angle command value s ₀ is a signal set by using the deflection angle β of the curve ahead of the vehicle 1, whereby the vehicle 1 travels while predictively controlling the curve ahead. Can be done. In this way, the steering angle δ ₀ is set by feedforward, and the lateral deviation is fed back so as to supplement this, so the feedforward command value s ₀ is given to the steering actuator 2A.
And the feedback command value s ₁ are input. Here, the steering angle δ is mainly determined by the declination gain K1.
₀ is set and the lateral deviation gain K0 is set small,
The influence on the vehicle 1 by the control based on the lateral deviation gain K0 when a disturbance is input can be minimized.

【００４０】ところで、操舵開始距離設定部５Ｂでは、
車速や乗り心地を考慮して、操舵開始時期（操舵開始距
離Ｄ）を設定するようになっている。一般に、操舵時に
は、車両１やドライバ等に横加速度が加わり、この横加
速度が乗り心地大きく影響することが考えられる。これ
に対して、図５に示すように、ドライバ操舵における各
種のカーブの横加速度と横ジャーク（横加速度の単位時
間当りの変化量）との関係は、カーブ半径Ｒ，車速Ｖ，
走行感覚によらず、横加速度対横ジャークの比率がほぼ
一定の値となっている。By the way, in the steering start distance setting section 5B,
The steering start timing (steering start distance D) is set in consideration of the vehicle speed and riding comfort. Generally, during steering, lateral acceleration is applied to the vehicle 1, the driver, and the like, and this lateral acceleration is considered to greatly affect the riding comfort. On the other hand, as shown in FIG. 5, the relationship between the lateral acceleration of various curves and the lateral jerk (the amount of change in lateral acceleration per unit time) during driver steering is as follows: curve radius R, vehicle speed V,
The ratio of lateral acceleration to lateral jerk is almost constant regardless of the driving feeling.

【００４１】これは、車両１がカーブ進入時に一定の横
ジャークでハンドルを操作するとすれば、一定横加速度
に達するまでの操舵時間ΔＴが一定であることを意味し
ている。また、操舵開始距離Ｄは、操舵時間ΔＴと車速
Ｖとの積として、下式（４）で示される。ここで、ΔＴ
を一定とすると、操舵開始距離Ｄは車速Ｖと比例関係に
なり、操舵開始距離設定部５Ｂでは車速Ｖから操舵開始
距離Ｄを決定する。 Ｄ＝ΔＴ・Ｖ ・・・・・・・（４） なお、ドライバの実際に行なう操舵開始距離Ｄと車速Ｖ
との関係は、図９（ａ）に示すようになり、操舵開始距
離Ｄを車速Ｖに比例させて設定することが実証される。
なお、操舵開始距離Ｄは、図９（ｂ）に示すように、自
車両１からカーブ入口までの距離である。This means that if the steering wheel is operated with a constant lateral jerk when the vehicle 1 enters a curve, the steering time ΔT until reaching a constant lateral acceleration is constant. Further, the steering start distance D is expressed by the following equation (4) as a product of the steering time ΔT and the vehicle speed V. Where ΔT
Is constant, the steering start distance D is proportional to the vehicle speed V, and the steering start distance setting unit 5B determines the steering start distance D from the vehicle speed V. D = ΔT · V (4) Note that the steering start distance D and the vehicle speed V actually performed by the driver
The relationship between and is as shown in FIG. 9A, and it is proved that the steering start distance D is set in proportion to the vehicle speed V.
The steering start distance D is the distance from the vehicle 1 to the curve entrance, as shown in FIG. 9B.

【００４２】また、操舵時間ΔＴは、横ジャークをＪと
すると ΔＴ＝δ₀ ／δ_V ＝Ｖ² ／（Ｒ・Ｊ）＝一定 ・・・・・（５） となる。式（５）からΔＴを一定とすると、車速Ｖは、
乗り心地を考慮して横ジャークＪの値がある上限値を越
えないようにカーブ半径Ｒに応じて設定すればよいこと
がわかる。Further, the steering time ΔT is ΔT = δ ₀ / δ _V = V ² / (R · J) = constant (5) when the lateral jerk is J. If ΔT is constant from the equation (5), the vehicle speed V is
It is understood that the value of the lateral jerk J may be set according to the curve radius R so as not to exceed a certain upper limit value in consideration of the riding comfort.

【００４３】このように、車速Ｖに応じて操舵を開始す
るタイミング（操舵開始距離Ｄ）を設定することによっ
て、直走路と曲走路との過渡領域や、道路の曲率の変化
する領域等で乗り心地のよい滑らかな走行を実現してい
るのである。次に、操舵速度設定部５Ｃについて説明す
ると、この操舵速度設定部５Ｃでは、操舵開始距離設定
部５Ｂで設定された操舵開始距離Ｄに基づいて操舵速度
δ_Vが設定されるようになっている。Thus, by setting the timing for starting steering (steering start distance D) according to the vehicle speed V, the driver can ride in a transitional area between a straight road and a curved road, an area where the curvature of the road changes, or the like. It realizes comfortable and smooth running. Next, the steering speed setting unit 5C will be described. In the steering speed setting unit 5C, the steering speed δ _V is set based on the steering start distance D set by the steering start distance setting unit 5B. .

【００４４】つまり、図７のグラフに示すように、自動
操舵における操舵開始距離Ｄと操舵速度δ_V との関係か
ら、操舵開始距離Ｄが設定されると、本来、操舵速度δ
_V は従属的に決定されてしまうものである。そして、こ
の操舵速度設定部５Ｃで設定された操舵速度δ_V は、偏
角算出手段６に取り込まれるようになっているのであ
る。That is, as shown in the graph of FIG. 7, when the steering start distance D is set from the relationship between the steering start distance D and the steering speed δ _V in the automatic steering, the steering speed δ is originally set.
_V is subordinately decided. The steering speed δ _V set by the steering speed setting unit 5C is taken into the deviation angle calculating means 6.

【００４５】ここで、偏角βや横偏差の算出基準であ
る、基準線としての道路上の白線１２の認識方法につい
て説明する。なお、ここでは、走行レーン左端の路側線
としての白線１２の認識について説明する。まず、図８
（ａ）に示すように、車両１にそなえられたカメラ３に
より平地において車両前方の範囲（例えば５ｍ〜２０
ｍ）の白黒画像情報を取り込み、この画像情報から画面
上で縦方向の画像を一部省略する。そして、この画面上
で等間隔になるような複数の水平線１１を設定する。な
お符号１２は、道路の白線を示しているこの白黒画像情
報の取り込みは、微小な制御周期毎に更新されるように
なっており、図８（ｂ）に示すように、それぞれの水平
線１１上において前回の画面での白線位置の左右の所要
の範囲（ここでは、左右５０画素〔ｄｏｔ〕）を白線探
査エリア（処理対象領域）１０として設定する。また、
初回の画面は、直線路における白線位置を前回の画面デ
ータとして利用する。Now, a method of recognizing the white line 12 on the road as a reference line, which is a reference for calculating the deviation angle β and the lateral deviation, will be described. In addition, here, the recognition of the white line 12 as the roadside line at the left end of the driving lane will be described. First, FIG.
As shown in (a), the camera 3 provided on the vehicle 1 allows a range (eg, 5 m to 20
The black-and-white image information of m) is taken in, and a part of the vertical image on the screen is omitted from this image information. Then, a plurality of horizontal lines 11 are set so as to be evenly spaced on this screen. It should be noted that the reference numeral 12 indicates that the black-and-white image information indicating the white line of the road is updated at every minute control cycle. As shown in FIG. In, the required range on the left and right of the white line position on the previous screen (here, 50 pixels [dot] on the left and right) is set as the white line search area (processing target area) 10. Also,
For the first screen, the white line position on the straight road is used as the previous screen data.

【００４６】そして、図８（ｃ）に示すように、各水平
線の明度をそれぞれ左から横方向に微分する。また、図
中の符号１４はガードレールである。ところで、通常の
路面は輝度が低く、輝度変化も小さい。これに対して、
白線１２は通常の路面に比較して輝度が非常に高いの
で、このように道路の明度を微分すると、通常の路面か
ら白線１２への境界点で輝度変化がプラス、白線１２か
ら通常の路面への境界点で輝度変化がマイナスとなるよ
うな微分データが得られる。このような微分データの一
例を図８（ｄ）示す。Then, as shown in FIG. 8C, the brightness of each horizontal line is differentiated from the left to the horizontal direction. Reference numeral 14 in the drawing is a guardrail. By the way, a normal road surface has low brightness and a small change in brightness. On the contrary,
Since the brightness of the white line 12 is much higher than that of a normal road surface, when the brightness of the road is differentiated in this way, a change in brightness is positive at the boundary point from the normal road surface to the white line 12, and the white line 12 changes to the normal road surface. Differentiated data is obtained such that the luminance change becomes negative at the boundary point of. An example of such differential data is shown in FIG.

【００４７】そして、各水平線１１のデータそれぞれに
ついて、微分値のピークが左からプラス，マイナスの順
に並んで現れ、且つそれぞれのピークの間隔が白線１２
として妥当と思われる程度（プラスのピークからマイナ
スのピークまでの間隔が例えば３０ｄｏｔ以内）に納ま
っている組み合わせを白線候補として抽出し、図８
（ｅ）に示すように、その中点を白線候補点１５として
保存する。With respect to each data of each horizontal line 11, peaks of differential values appear side by side in the order of plus and minus from the left, and the interval of each peak is the white line 12.
8 are extracted as white line candidates, and combinations that are within a range that is considered to be appropriate (the interval from the positive peak to the negative peak is within 30 dots, for example) are extracted,
As shown in (e), the midpoint is stored as the white line candidate point 15.

【００４８】そして、これらの白線候補点１５のうち、
画面中心に最も近いもののみを最終候補点として残す。
これは、例えば車両１が左側通行の場合、探索エリア１
０の中の右側が通常輝度変化の少ない道路面であり、こ
の通常の道路面に最も近い白線候補点１５が白線１２と
判断できる。したがって白線１２よりもさらに左側に、
ノイズの原因となる物体（例えばガードレール１４等）
が存在する場合であっても、カメラ３により撮像された
画像情報から白線１２を確実に認識することができる。Of these white line candidate points 15,
Only the one closest to the screen center is left as the final candidate point.
This is because, for example, when the vehicle 1 is driving on the left side, the search area 1
The right side of 0 is a road surface with little change in normal brightness, and the white line candidate point 15 closest to this normal road surface can be determined to be the white line 12. Therefore, to the left of the white line 12,
Objects that cause noise (eg guardrail 14)
Even if there is, the white line 12 can be surely recognized from the image information captured by the camera 3.

【００４９】そして、図８（ｆ）に示すように、最後に
各水平線データにおける白線候補点１５の上下方向の連
続性を画面の下方から順次検証していく。まず、事前に
前画面での白線１２の上下端間の傾きを計算しておく。
そして、最下点１５Ａを白線１２とすると、一本上の水
平線１１上の候補点１５Ｂが、前回の白線１２の傾き分
±５０ｄｏｔの範囲内に入っているかを検証する。Then, as shown in FIG. 8F, finally, the continuity in the vertical direction of the white line candidate points 15 in each horizontal line data is sequentially verified from the bottom of the screen. First, the slope between the upper and lower ends of the white line 12 on the previous screen is calculated in advance.
Then, assuming that the lowest point 15A is the white line 12, it is verified whether the candidate point 15B on the one horizontal line 11 is within the range of the inclination of the white line 12 of the previous time ± 50 dots.

【００５０】候補点１５Ｂがこの範囲内に入っていれば
これを白線とし、入っていないときは候補点１５Ｂは却
下されて、上述の傾きから補間計算した座標が白線位置
としてみなされる。そして、この検証を各水平線につい
て同様の作業を行なうことにより、連続した白線１２を
認識することができるのである。また、このような白線
認識の作業は、所要の周期で継続して行なわれ、その都
度白線１２の認識が更新されるようになっている。If the candidate point 15B is within this range, it is set as a white line, and if it is not included, the candidate point 15B is rejected, and the coordinate calculated by interpolation from the above inclination is regarded as the white line position. Then, by performing the same work for each horizontal line in this verification, the continuous white line 12 can be recognized. Further, such white line recognition work is continuously performed in a required cycle, and the recognition of the white line 12 is updated each time.

【００５１】ところで、白線１２が検出されると、車両
１では横偏差及び偏角βが算出されるが、このうち横偏
差は、画像情報から得られる路面情報のうち有効なもの
のなかから、車両１に最も近い地点の基準線位置情報を
用いて算出されるようになっており、これにより、車両
１の現在位置での横偏差に近い値が算出され制御精度が
高められるようになっている。なお、車両１に最も近い
地点とは、上述の偏角βを算出する際に用いる第１検出
点のことである。By the way, when the white line 12 is detected, the lateral deviation and the deviation angle β are calculated in the vehicle 1. Among them, the lateral deviation is effective among the road surface information obtained from the image information. It is designed to be calculated using the reference line position information of the point closest to 1. Thus, a value close to the lateral deviation at the current position of the vehicle 1 is calculated and the control accuracy is improved. . The point closest to the vehicle 1 is the first detection point used when calculating the above-described deviation angle β.

【００５２】ところで、車速が高くなれば高くなるほ
ど、車両直前の道路状況よりも車両遠方の道路状況の把
握が必要になってくる。つまり、図１０の線ａはドライ
バの運転特性を示しているが、このグラフに示すよう
に、通常車速が高いほど、前方注視距離は大きくなる。
そこで、本装置では、このようなドライバの操舵特性に
基づいて、偏角βを算出するための２つの検出点のう
ち、第２検出点を図１０の線ｃのように動的に変化させ
ている。これにより、前方注視距離、すなわち車両１か
ら第１検出点と第２検出点との中間点までの距離Ｋが線
ｂのようになり、ドライバ操舵の運転特性を示す線ａに
近づけることができるのである。なお、図２０（ａ）に
示すように、前方注視距離は、第２検出点は固定したま
ま（線ｃ₁ 参照）第１検出点を動的に変化させる（線ｄ
₁ 参照）ことにより車速に対応させてもよく、また、図
２０（ｂ）に示すように、第１及び第２検出点の両方を
車速に応じて変化させて（線ｃ₂ ，ｄ₂ 参照）前方注視
距離を決定してもよい。By the way, as the vehicle speed becomes higher, it becomes necessary to grasp the road condition farther from the vehicle than the road condition immediately before the vehicle. That is, the line a in FIG. 10 shows the driving characteristics of the driver, but as shown in this graph, the higher the normal vehicle speed, the greater the forward gaze distance.
Therefore, in the present device, based on such steering characteristics of the driver, the second detection point among the two detection points for calculating the deflection angle β is dynamically changed as shown by the line c in FIG. ing. As a result, the forward gaze distance, that is, the distance K from the vehicle 1 to the intermediate point between the first detection point and the second detection point becomes like the line b, and can be brought close to the line a showing the driving characteristics of the driver steering. Of. As shown in FIG. 20A, the forward gaze distance dynamically changes the first detection point while the second detection point is fixed (see line c ₁ ) (line d).
₁ )) to correspond to the vehicle speed. Further, as shown in FIG. 20B, both the first and second detection points are changed according to the vehicle speed (see lines c ₂ and d ₂₎ . ) The forward gaze distance may be determined.

【００５３】これにより、車速が大きい時は、カーブの
十分手前から偏角βが算出され、また、車速が十分小さ
い時は、比較的カーブに入口に近い位置で偏角βが算出
される。つまり、図１４に示すように第１検出点，第２
検出点ともに固定の場合は、車速に関係なく操舵角指令
値ｓ₀ が設定されるので、車速によらず操舵が一定とな
り、操舵に違和感が生じる。As a result, when the vehicle speed is high, the declination β is calculated sufficiently before the curve, and when the vehicle speed is sufficiently low, the declination β is calculated at a position relatively close to the entrance to the curve. That is, as shown in FIG. 14, the first detection point and the second detection point
When both the detection points are fixed, the steering angle command value s ₀ is set regardless of the vehicle speed, so the steering becomes constant regardless of the vehicle speed, and the steering feels uncomfortable.

【００５４】これに対し、図１３に示すように、車速に
対応させて前方注視距離を変更することにより、算出さ
れる偏角βの値を変動させ、これに応じて偏角ゲインＫ
１も可変にすることにより、車速に応じた操舵を実現す
ることができる。また、このように偏角βを算出するた
めの検出点を車速に応じて前後させることにより、図１
１に示すように、同一カーブであるにも関わらず算出さ
れる偏角βの値が変動してしまうことが考えられる。On the other hand, as shown in FIG. 13, the value of the calculated deviation angle β is changed by changing the forward gaze distance according to the vehicle speed, and the deviation angle gain K is accordingly changed.
By making 1 also variable, steering according to the vehicle speed can be realized. In addition, by moving the detection points for calculating the deviation angle β back and forth according to the vehicle speed,
As shown in FIG. 1, the value of the calculated declination β may vary even though the curves are the same.

【００５５】そこで、このような偏角βの変動を吸収さ
せる必要があるが、上述の（３）式に示すように、操舵
角δ₀ は、偏角βとβの係数（１＋ＡＶ² ）・ＷＢ／Ｋ
との積で算出されるので、この係数成分中の１／Ｋの要
素が偏角βの変動を相殺するようにして働き、操舵角δ
₀ は適切に設定されるようになっている。ところで、横
偏差ゲインＫ０は、あくまで補正量的なものであるが、
図１２に示すように、車両１がカーブ内を走行している
時は、道路の中央を走っている場合であっても、カーブ
の曲率の影響により、ある程度の横偏差が出力されてし
まうことが考えられる。このような場合に、出力された
横偏差により、偏差ゲインＫ０が必要以上に大きく設定
されてしまう。Therefore, it is necessary to absorb such a variation in the deflection angle β. However, as shown in the above equation (3), the steering angle δ ₀ is a coefficient of the deflection angles β and β (1 + AV ² ) · WB / K
Since it is calculated by the product of and, the element of 1 / K in this coefficient component works so as to cancel the fluctuation of the deflection angle β, and the steering angle δ
₀ is set appropriately. By the way, the lateral deviation gain K0 is just a correction amount,
As shown in FIG. 12, when the vehicle 1 is traveling in a curve, some lateral deviation is output due to the influence of the curvature of the curve even when traveling in the center of the road. Can be considered. In such a case, the output lateral deviation causes the deviation gain K0 to be set larger than necessary.

【００５６】そこで、例えば（３）式で算出された操舵
角δ₀ から所定の値を減算して偏角ゲインＫ１を小さめ
に設定するようにしてもよい。この所定の値は、経験的
に求められたり、計算により算出された補正ゲインであ
る。このように、偏角ゲインＫ１を補正ゲインの分だけ
小さめの値に設定することにより、大きめに設定された
偏差ゲインＫ０を補完することができ、操舵アクチュエ
ータ２Ａを正確に作動させることができる。Therefore, for example, the declination gain K1 may be set to a small value by subtracting a predetermined value from the steering angle δ ₀ calculated by the equation (3). This predetermined value is a correction gain that is empirically determined or calculated. In this way, by setting the declination gain K1 to a value that is smaller by the amount of the correction gain, the deviation gain K0 that is set to a larger value can be complemented, and the steering actuator 2A can be operated accurately.

【００５７】また、操舵アクチュエータ２Ａとしては例
えば以下のような、油圧パワーステアリング機構１０４
を利用したものが考えられる。図１９に示すように、車
両１の操舵力伝達系１０３にはパワーステアリング機構
１０４が設けられており、ステアリングホイール２０に
操舵力が入力されると、車両の操舵状態に応じて、操舵
力がアシストされるようになっている。Further, as the steering actuator 2A, for example, the following hydraulic power steering mechanism 104 is used.
It is possible to use the. As shown in FIG. 19, the steering force transmission system 103 of the vehicle 1 is provided with a power steering mechanism 104. When the steering force is input to the steering wheel 20, the steering force is changed according to the steering state of the vehicle. It is supposed to be assisted.

【００５８】このパワーステアリング機構１０４は、油
圧により操舵力をアシストする油圧式のパワーステアリ
ング機構として構成されており、所定の油圧の作動油を
油圧シリンダ１０４Ａに供給することにより、ドライバ
の操舵力を低減できるようになっている。このため、こ
の車両には、例えば電動モータ１２２等により駆動され
るオイルポンプ１１０が設けられており、このオイルポ
ンプ１１０により作動油がオイルタンク１１１から吸い
上げられるようになっている。そして、このオイルポン
プ１１０から吐出された作動油は、分流弁１１２により
２方向に分岐するようになっている。このうち一方の油
路は、例えばＥＰＳバルブ１１５等の公知のパワーステ
アリングバルブに接続されており、ＥＰＳバルブ１１５
を通じて油圧シリンダ１０４Ａの油圧状態が調整される
ようになっている。The power steering mechanism 104 is constructed as a hydraulic power steering mechanism which assists the steering force with hydraulic pressure. By supplying hydraulic oil of a predetermined hydraulic pressure to the hydraulic cylinder 104A, the steering force of the driver is increased. It can be reduced. For this reason, this vehicle is provided with an oil pump 110 driven by, for example, an electric motor 122, and the working oil is sucked up from an oil tank 111 by the oil pump 110. The hydraulic oil discharged from the oil pump 110 is branched into two directions by the flow dividing valve 112. One of the oil passages is connected to a known power steering valve such as the EPS valve 115, and the EPS valve 115
The hydraulic state of the hydraulic cylinder 104A is adjusted through.

【００５９】また、この油圧系には、図１９に示すよう
に、自動操舵手段としての自動操舵制御バルブ１０７が
そなえられており、この自動操舵制御バルブ１０７に
は、上述した分流弁１１２の他方の油路が接続されてい
る。この自動操舵制御バルブ１０７は、自動操舵時の操
舵量を制御するためのバルブであり、このバルブ１０７
を作動させることにより、自動操舵時に油圧シリンダ１
０４Ａへ所定の油圧の作動油を供給することができるよ
うになっている。Further, as shown in FIG. 19, the hydraulic system is provided with an automatic steering control valve 107 as an automatic steering means, and the automatic steering control valve 107 is provided with the other of the flow dividing valve 112 described above. Oil passage is connected. The automatic steering control valve 107 is a valve for controlling the steering amount during automatic steering.
To operate the hydraulic cylinder 1 during automatic steering.
04A can be supplied with hydraulic oil of a predetermined hydraulic pressure.

【００６０】また、この車両には、パワーステアリング
機構１０４の作動する状態と自動操舵状態とを切り替え
るためのモード切替バルブ装置１０６が設けられてお
り、このモード切替バルブ装置１０６と自動操舵制御バ
ルブ１０７と油圧シリンダ１０４Ａとから操舵アクチュ
エータ２Ａが構成されている。このモード切替バルブ１
０６は、パワーステアリング機構１０４による操舵を行
なうか、又は自動操舵を行なうかを切り替えるものであ
って、上述の自動操舵制御バルブ１０７と油圧シリンダ
１０４Ａとの間、及びＥＰＳバルブ１１５と油圧シリン
ダ１０４Ａとの間に介設されている。Further, this vehicle is provided with a mode switching valve device 106 for switching between the operating state of the power steering mechanism 104 and the automatic steering state. The mode switching valve device 106 and the automatic steering control valve 107 are provided. The steering actuator 2A is composed of the hydraulic cylinder 104A and the hydraulic cylinder 104A. This mode switching valve 1
Reference numeral 06 is for switching between steering by the power steering mechanism 104 and automatic steering. Between the automatic steering control valve 107 and the hydraulic cylinder 104A, and between the EPS valve 115 and the hydraulic cylinder 104A. Is installed between.

【００６１】モード切替バルブ１０６は、通常はパワー
ステアリング機構１０４により操舵されるモードになっ
ており、ＥＰＳバルブ１１５に供給された作動油はこの
モード切替バルブ１０６を通って油圧シリンダ１０４Ａ
に供給され、操舵力をアシストするようになっている。
また、オイルポンプ１１０と分流弁１１２との間には、
リリーフバルブ１１３が設けられている。このリリーフ
バルブ１１３は、自動操舵制御バルブ１０７やＥＰＳバ
ルブ１１５に所定の油圧よりも高圧の作動油が供給され
ると、弁が開いて作動油をオイルタンク１１１へ戻すよ
うになっている。The mode switching valve 106 is normally in a mode in which it is steered by the power steering mechanism 104, and the hydraulic fluid supplied to the EPS valve 115 passes through the mode switching valve 106 and the hydraulic cylinder 104A.
Is supplied to the vehicle to assist the steering force.
Further, between the oil pump 110 and the flow dividing valve 112,
A relief valve 113 is provided. The relief valve 113 is designed to return the hydraulic oil to the oil tank 111 when the hydraulic oil having a pressure higher than a predetermined hydraulic pressure is supplied to the automatic steering control valve 107 and the EPS valve 115.

【００６２】また、この操舵機構には、コントローラ５
が設けられており、コントローラ５で設定された制御指
令値によりリリーフバルブ１１３の開閉状態が制御され
るようになっており、自動操舵制御バルブ１０７及びモ
ード切替バルブ１０６についてもコントローラ５により
制御されるようになっている。これにより、自動操舵時
は、コントローラ５の制御指令値に基づいてモード切替
バルブ１０６が自動操舵モードに切り替えられるととも
に、この制御指令値に基づいて自動操舵制御バルブ１０
７が制御されて、油圧シリンダ１０４Ａに所要の作動油
が供給される。そして、この作動油の油圧により車両１
の操舵輪２が操舵される。Further, the steering mechanism includes a controller 5
Is provided, and the opening / closing state of the relief valve 113 is controlled by the control command value set by the controller 5. The controller 5 also controls the automatic steering control valve 107 and the mode switching valve 106. It is like this. As a result, during automatic steering, the mode switching valve 106 is switched to the automatic steering mode based on the control command value of the controller 5, and the automatic steering control valve 10 is based on this control command value.
7 is controlled to supply the required hydraulic oil to the hydraulic cylinder 104A. The vehicle 1 is driven by the hydraulic pressure of this hydraulic oil.
The steered wheels 2 are steered.

【００６３】また、ラック１０２には、ラック１０２の
位置を検出するラック位置検出センサ１２０が設けられ
ており、このラック位置検出センサ１２０からの検出情
報がコントローラ５にフィードバックされるようになっ
ている。また、自動操舵時は、油圧シリンダ１０４Ａに
作動油を供給することにより操舵車輪（以下、操舵輪と
いう）を制御しているが、この作動油圧よりも大きな入
力でステアリングホイール２０を操舵すると、作動油圧
に打ち勝って操舵輪を操舵することができるようになっ
ている。Further, the rack 102 is provided with a rack position detecting sensor 120 for detecting the position of the rack 102, and the detection information from the rack position detecting sensor 120 is fed back to the controller 5. . Further, during automatic steering, the steering wheel (hereinafter referred to as the steering wheel) is controlled by supplying hydraulic oil to the hydraulic cylinder 104A, but if the steering wheel 20 is steered with an input larger than this hydraulic pressure, the steering wheel 20 operates. It is possible to overcome the hydraulic pressure and steer the steered wheels.

【００６４】なお、操舵力伝達系１０３としては、上述
の構成はその一例にすぎず、このような構成に限られる
ものではない。例えば、作動油の油圧供給源としては、
電動モータ１２２に限らず、エンジンの駆動力を利用し
たものであってもよい。本発明の一実施例としての車両
用自動操舵装置は、上述のように構成されているので、
図１に矢印で示すような信号の流れで操舵角δ₀ ，操舵
開始距離Ｄ，操舵速度δ_v の設定が周期的に行なわれ、
これに基づいて、操舵アクチュエータ２Ａが周期的に制
御されて車両１の操舵が行なわれる。The above-mentioned configuration of the steering force transmission system 103 is only an example, and the present invention is not limited to such a configuration. For example, as a hydraulic pressure source of hydraulic oil,
Not limited to the electric motor 122, the driving force of the engine may be used. Since the vehicle automatic steering device as one embodiment of the present invention is configured as described above,
The steering angle δ ₀ , the steering start distance D, and the steering speed δ _v are set periodically by a signal flow as shown by the arrow in FIG.
Based on this, the steering actuator 2A is periodically controlled to steer the vehicle 1.

【００６５】つまり、カメラ３で撮像された画像に基づ
いて、偏角算出手段６により車両１の偏角βが算出さ
れ、これとともに、横偏差算出手段７により車両１の横
偏差が算出される。そして、この偏角βに応じて、偏角
βを０に近づけるための制御指令値としてｓ₀ が設定さ
れ、横偏差に応じて、横偏差を０に近づけるための制御
指令値としてｓ₁ が設定される。That is, based on the image picked up by the camera 3, the deviation angle calculating means 6 calculates the deviation angle β of the vehicle 1, and the lateral deviation calculating means 7 also calculates the lateral deviation of the vehicle 1. . Then, according to the deviation angle beta, is set s ₀ declination beta as a control command value for close to zero, depending on the lateral deviation is s ₁ a lateral deviation as a control command value for close to 0 Is set.

【００６６】そして、直走路や定常円状の曲走路の走行
時（定常走行時）は、コントローラ５により設定された
指令値ｓ₀ ，ｓ₁ に基づいて、横偏差や偏角が０に近づ
くように操舵アクチュエータ２Ａが制御されることによ
り、車両１が道路の走行レーンを正確に走行することが
できる。特に、操舵角δ₀ が車両１の前方のカーブ半径
Ｒや偏角βをフィードフォワードされて設定されるの
で、フィードバック制御のような小刻みな設定値の変更
がなく、車両１は前方のカーブを予測制御しながら走行
することができる。When the vehicle is running on a straight road or a steady circular curved road (at the time of steady running), the lateral deviation and the deflection angle approach 0 based on the command values s ₀ and s ₁ set by the controller 5. By controlling the steering actuator 2A in this manner, the vehicle 1 can travel accurately on the traveling lane on the road. In particular, since the steering angle δ ₀ is set by feed-forwarding the curve radius R and the declination β in front of the vehicle 1, there is no need to change the setting value in small increments such as feedback control, and the vehicle 1 can change the curve ahead. It is possible to drive with predictive control.

【００６７】これにより、自然な操舵制御を行なうこと
ができ、車両１が走行レーンの方向に沿うような方向に
調整されながら走行する。ところで、操舵角は偏角ゲイ
ンＫ１とこれを補足するような横偏差ゲインＫ０とによ
り設定されるが、ここでは、横偏差ゲインＫ０が比較的
小さくなって、主として偏角ゲインＫ１により操舵角δ
₀ が設定されているので、これにより外乱が入力された
時の横偏差ゲインＫ０による車両１への影響を極力小さ
なものにすることができる。As a result, natural steering control can be performed, and the vehicle 1 travels while being adjusted in the direction along the traveling lane. By the way, the steering angle is set by the declination gain K1 and the lateral deviation gain K0 that complements the declination gain K1, but here, the lateral deviation gain K0 becomes relatively small, and the steering angle δ mainly depends on the declination gain K1.
_{Since 0} is set, it is possible to minimize the influence of the lateral deviation gain K0 on the vehicle 1 when a disturbance is input.

【００６８】また、本装置では、ドライバの操舵特性に
基づいて、偏角βを算出するための前方注視距離Ｋを車
速に応じて変化させ、偏角βを車速に応じて算出するこ
とにより、車速に応じた操舵を実現することができ、ド
ライバ操舵の運転特性に近づけることができる。さら
に、操舵開始距離設定部５Ｂでは、横ジャークＪが所定
値を越えないように考慮しながら、車速Ｖに応じて操舵
を開始するタイミング（操舵開始距離Ｄ）を設定する。
これは、実際には車速Ｖに応じた前方位置のカーブの検
出し、カーブの検出とともに操舵を開始することで、操
舵開始距離Ｄの設定と同時に操舵開始距離Ｄによる制御
が行なわれることになる。Further, in this device, the forward gaze distance K for calculating the deviation angle β is changed according to the vehicle speed based on the steering characteristic of the driver, and the deviation angle β is calculated according to the vehicle speed. The steering according to the vehicle speed can be realized, and the driving characteristics of the driver steering can be approximated. Further, the steering start distance setting unit 5B sets a timing (steering start distance D) at which steering is started in accordance with the vehicle speed V while taking into consideration that the lateral jerk J does not exceed a predetermined value.
This is because the curve at the front position according to the vehicle speed V is actually detected, and the steering is started together with the detection of the curve, whereby the steering start distance D is set and the steering start distance D is simultaneously controlled. .

【００６９】また、この時の操舵速度δ_V は、操舵開始
距離Ｄに対応して決まるが、これも、実際には操舵開始
距離Ｄを反映して設定される操舵角δ₀ の中に操舵速度
δ_Vが含まれた形で制御に用いられる。これにより、カ
ーブ進入時において、舵角を増していく場合にも、図１
７に示すように、横ジャークに対応するように横加速度
のピークが抑制され、ドライバ操舵とほぼ同様なフィー
リングで、比較的ゆったりとした走行感覚を実現するこ
とができる。このように、直走路と曲走路との過渡領域
や、道路の曲率の変化する領域等で乗り心地のよい滑ら
かな走行を実現することができるのである。Further, the steering speed δ _V at this time is determined corresponding to the steering start distance D, but this is also the steering angle δ ₀ actually set by reflecting the steering start distance D. It is used for control in a form that includes the velocity δ _V. As a result, even when the steering angle is increased when entering a curve,
As shown in FIG. 7, the peak of the lateral acceleration is suppressed so as to correspond to the lateral jerk, and it is possible to realize a relatively loose running sensation with a feeling almost similar to that of driver steering. In this way, it is possible to realize smooth running with a comfortable ride in a transitional area between a straight road and a curved road, an area in which the curvature of the road changes, and the like.

【００７０】また、上述したような自動操舵によって図
１５に示すような屈曲路を走行した場合、図１６に示す
ような操舵特性を得ることができる。ここで、図１６
（ａ）に示す線ａは、前方注視距離Ｄを固定した場合の
自動操舵の操舵角特性、線ｂは、前方注視距離Ｄを車速
に応じて変化させた場合の自動操舵の操舵角特性、線ｃ
は、ドライバ操舵による操舵特性である。また、図１６
（ａ），（ｂ）における、Ａ，Ｂ，Ｃは、図１５におけ
るＡ，Ｂ，Ｃに対応している。Further, when the vehicle travels on the curved road as shown in FIG. 15 by the automatic steering as described above, the steering characteristic as shown in FIG. 16 can be obtained. Here, in FIG.
A line a shown in (a) is a steering angle characteristic of automatic steering when the front gaze distance D is fixed, and a line b is a steering angle characteristic of automatic steering when the front gaze distance D is changed according to the vehicle speed, Line c
Is a steering characteristic by driver steering. In addition, FIG.
A, B, and C in (a) and (b) correspond to A, B, and C in FIG.

【００７１】図１６（ａ）に示すように、前方注視距離
Ｄを車速に応じて変化させることにより、自動操舵の操
舵角特性（線ｂ）がドライバ操舵（線ｃ）とほぼ同じ特
性となり、前方注視距離Ｄを固定（線ａ）の場合よりも
さらに自然な操舵特性とすることができるのである。ま
た、図１６（ｂ）に示すように、操舵により発生する横
加速度（横Ｇ）もドライバ操舵とほぼ同じ特性とするこ
とができ、乗員に違和感を与えることなく、自然な操舵
感を得ることができる。As shown in FIG. 16 (a), by changing the forward gaze distance D according to the vehicle speed, the steering angle characteristic of automatic steering (line b) becomes almost the same as the driver steering (line c). This makes it possible to provide a steering characteristic that is more natural than the case where the forward gaze distance D is fixed (line a). Further, as shown in FIG. 16B, the lateral acceleration (lateral G) generated by steering can be made to have substantially the same characteristics as the driver steering, and a natural steering feeling can be obtained without giving an occupant an uncomfortable feeling. You can

【００７２】また、道路白線１２が、道路上の輝度の変
化量に基づいて推定されるとともに、カメラ３からの画
像情報のうち画面中心に近いものを道路白線１２として
推定しているので、図１８（ａ）に示すように、前回の
画像情報が処理されて道路白線１２が認識されると、図
１８（ｂ）に示すように次の周期でマンホール等の外乱
（ノイズ）が入力されても、道路白線１２を正しく認識
することができる。Since the road white line 12 is estimated based on the amount of change in luminance on the road, and the image information from the camera 3 that is close to the center of the screen is estimated as the road white line 12, As shown in FIG. 18 (a), when the previous image information is processed and the road white line 12 is recognized, a disturbance (noise) such as a manhole is input in the next cycle as shown in FIG. 18 (b). Also, the road white line 12 can be correctly recognized.

【００７３】つまり、このような白線認識の作業を所要
の周期で継続して行ないその都度白線１２の認識を更新
することにより、図１８（ｃ）に示すように道路上にマ
ンホール等の外乱（ノイズ）が存在しても、道路白線１
２の誤認識を防止することができるのである。また、こ
のように白線１２が検出されると、車両１では横偏差及
び偏角βが算出されるが、このうち横偏差は、画像情報
から得られる路面情報のうち車両１に最も近い地点の基
準線位置情報を用いて算出されるので、車両１の現在位
置での横偏差に近い値が算出され制御精度が高められる
のである。In other words, such white line recognition work is continuously performed at a required cycle, and the recognition of the white line 12 is updated each time, so that the disturbance (such as a manhole) on the road as shown in FIG. Even if noise exists, the road white line 1
It is possible to prevent erroneous recognition of item 2. Further, when the white line 12 is detected in this way, the lateral deviation and the deviation angle β are calculated in the vehicle 1. Among these, the lateral deviation is the point closest to the vehicle 1 in the road surface information obtained from the image information. Since the value is calculated using the reference line position information, a value close to the lateral deviation at the current position of the vehicle 1 is calculated and the control accuracy is improved.

【００７４】[0074]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の車両用自動操舵装置によれば、車両の操舵輪を転
舵する操舵アクチュエータと、該車両の前方の道路状況
を認識する道路状況認識手段と、該道路状況認識手段か
らの情報に基づいて、該車両の操舵角が所要の状態にな
るように、該操舵アクチュエータの駆動を制御する制御
手段とをそなえ、該道路状況認識手段に、該車両がカー
ブに進入しようとしているとこれを前もって検出するカ
ーブ進入検出手段と、該前方の道路状況から、該カーブ
の曲率状態を推定する曲率状態推定手段とが設けられる
とともに、該制御手段が、該車両が該カーブの開始点へ
到達した時点で該車両の操舵角が該カーブの曲率状態に
対応した状態になるように、該カーブ開始点よりも所要
量手前で操舵操作を開始して、該開始点へ到達したとき
に該操舵操作が完了するように、該操舵アクチュエータ
の駆動を制御するよう設定されて、該制御手段に、該操
舵操作の開始タイミングを、該操舵操作時に該車両のド
ライバの乗心地が良好に保たれるように考慮して設定す
る操舵開始タイミング設定手段が設けられるという構成
により、自動操舵による操舵特性を自然なものとするこ
とができ、ドライバや乗員にとって快適な乗り心地を与
えることができる。As described in detail above, according to the vehicle automatic steering apparatus of the present invention described in claim 1, the steering actuator for steering the steered wheels of the vehicle and the road condition in front of the vehicle are recognized. And a control means for controlling the drive of the steering actuator so that the steering angle of the vehicle is in a required state based on the information from the road condition recognition means. The recognition means is provided with a curve entry detection means for detecting in advance that the vehicle is about to enter a curve, and a curvature state estimation means for estimating the curvature state of the curve from the road condition ahead, and The control means performs a steering operation before the curve start point by a required amount so that the steering angle of the vehicle becomes a state corresponding to the curvature state of the curve when the vehicle reaches the curve start point. It is set so as to control the drive of the steering actuator so that the steering operation is completed when the steering operation is started and the steering operation is completed. With the configuration that the steering start timing setting means is set so that the ride comfort of the driver of the vehicle is kept good at some times, it is possible to make the steering characteristic by the automatic steering natural. A comfortable ride can be given to the passengers.

【００７５】また、請求項２記載の本発明の車両用自動
操舵装置によれば、該道路状況認識手段に、該車両前方
の道路を撮像する撮像手段と、該撮像手段からの画像情
報を処理する画像情報処理手段とが設けられ、該画像情
報処理手段に、該カーブ進入検出手段と該曲率状態推定
手段とが設けられ、該カーブ進入検出手段が、該撮像手
段からの画像情報に基づいて、該車両がカーブに進入し
ようとしているとこれを前もって検出するとともに、該
曲率状態推定手段が、該画像情報に基づいて、該カーブ
の曲率状態を推定するように設定されるという構成によ
り、カーブへの進入を確実に検出することができるとと
もに、曲率状態を高い精度で推定することができる。According to another aspect of the vehicle automatic steering apparatus of the present invention, the road condition recognition means processes an image pickup means for picking up an image of a road ahead of the vehicle and image information from the image pickup means. And an image information processing means for performing the curve entry detecting means and the curvature state estimating means are provided in the image information processing means, and the curve entering detection means is based on the image information from the imaging means. When the vehicle is about to enter a curve, it is detected in advance, and the curvature state estimating means is set to estimate the curvature state of the curve based on the image information. It is possible to reliably detect the entry into the vehicle and to estimate the curvature state with high accuracy.

【００７６】また、請求項３記載の本発明の車両用自動
操舵装置によれば、該ドライバの乗心地に対応する量と
して、該車両に生じる横加速度の時間変化量である、横
ジャーク、が用いられて、該操舵開始タイミング設定手
段が、該操舵操作時に該横ジャークが所定値を越えない
ように考慮して、該操舵操作の開始タイミングを設定す
るという構成により、操舵中の横加速度の変化が自然な
ものとなる。According to the vehicle automatic steering apparatus of the third aspect of the present invention, the lateral jerk, which is the temporal change amount of the lateral acceleration occurring in the vehicle, is provided as the amount corresponding to the riding comfort of the driver. The steering start timing setting means is used to set the start timing of the steering operation in consideration of the lateral jerk not exceeding a predetermined value during the steering operation. Changes will be natural.

【００７７】また、請求項４記載の本発明の車両用自動
操舵装置によれば、該操舵開始タイミング設定手段が、
上記のカーブ進入時の操舵操作の開始タイミングを、該
操舵操作を開始する地点から該カーブの開始点までの距
離である、操舵開始距離、に基づいて設定するという構
成により、人為的な操舵に近い操舵特性とすることがで
きる。これにより、自然な走行感を得ることができる。According to another aspect of the vehicle automatic steering apparatus of the present invention, the steering start timing setting means is
By the configuration in which the start timing of the steering operation at the time of entering the curve is set based on the steering start distance, which is the distance from the point where the steering operation is started to the start point of the curve, artificial steering is performed. The steering characteristics can be close to each other. As a result, a natural running feeling can be obtained.

【００７８】また、請求項５記載の本発明の車両用自動
操舵装置によれば、該車両の車速を検出する車速検出手
段をそなえ、該操舵開始タイミング設定手段が、該操舵
開始距離Ｄを、予め決定された操舵操作時間ΔＴと該車
速検出手段から得られる車速Ｖとから、式Ｄ＝ΔＴ・Ｖ
により演算して設定するという構成により、操舵開始の
タイミングが人為的な操舵と同様になり自然な走行感を
得ることができる。According to another aspect of the present invention, there is provided a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the vehicle, and the steering start timing setting means sets the steering start distance D as follows. From the predetermined steering operation time ΔT and the vehicle speed V obtained from the vehicle speed detecting means, the equation D = ΔT · V
With the configuration of calculating and setting by the above, the steering start timing becomes similar to artificial steering, and a natural running feeling can be obtained.

【００７９】また、請求項６記載の本発明の車両用自動
操舵装置によれば、該車両の車速を検出する車速検出手
段をそなえ、該操舵操作時間ΔＴが、予め設定された許
容ジャーク量Ｊと、該曲率状態推定手段及び該車速検出
手段から得られるカーブの曲率半径Ｒ及び車速Ｖとか
ら、式ΔＴ＝Ｖ² ／（Ｒ・Ｊ）を用いて求められるとい
う構成により、やはり自然な走行感を得ることができ
る。According to another aspect of the present invention, there is provided a vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the vehicle, wherein the steering operation time ΔT is a preset allowable jerk amount J. And the curvature radius R of the curve and the vehicle speed V obtained from the curvature state estimating means and the vehicle speed detecting means, using the equation ΔT = V ² / (R · J), the natural traveling is achieved. You can get a feeling.

【００８０】また、請求項７記載の本発明の車両用自動
操舵装置によれば、該カーブ進入検出手段が、該画像情
報から得られる路面情報のうちの該車両から該操舵開始
距離Ｄだけ前方の地点の情報で、該カーブを検出すると
ともに、該制御手段が、該カーブ進入検出手段によるカ
ーブの検出時に、該操舵操作を開始するように設定され
るという構成により、制御による操舵の遅れがなくな
り、滑らかな操舵特性とすることができる。Further, according to the vehicle automatic steering apparatus of the present invention, the curve entry detecting means is forward of the steering start distance D from the vehicle in the road surface information obtained from the image information. With the configuration that the control means is set to start the steering operation when the curve is detected by the curve entry detection means while detecting the curve based on the information of the point It is possible to obtain smooth steering characteristics.

【００８１】また、請求項８記載の本発明の車両用自動
操舵装置によれば、該画像情報処理手段が、該画像情報
に基づいて、該車両前方の道路方向に対する該車両の偏
角を算出する偏角算出手段をそなえ、該カーブ進入検出
手段が、該偏角算出手段における偏角情報に基づいて、
該カーブ進入を検出するとともに、該曲率状態推定手段
が、該偏角算出手段からの偏角情報に基づいて、該曲率
状態を推定するという構成により、カーブ内を滑らかに
走行することができるようになる。According to the vehicle automatic steering apparatus of the present invention, the image information processing means calculates the deviation angle of the vehicle with respect to the road direction ahead of the vehicle based on the image information. The curve entry detection means, based on the deviation information in the deviation angle calculation means,
With the structure that the curvature state estimating means estimates the curvature state based on the deviation angle information from the deviation angle calculating means while detecting the entering of the curve, it is possible to smoothly travel in the curve. become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装置
における機能構成をドライバの操舵操作時の各機能と対
応させるように整理して示す機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram schematically showing the functional configuration of an automatic vehicle steering system as an embodiment of the present invention so as to correspond to each function during a steering operation of a driver.

【図２】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装置
における要部構成を示す模式的な構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a main configuration of an automatic vehicle steering system as one embodiment of the present invention.

【図３】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装置
における曲率半径と偏角との関係を模式的に示す図であ
って、車両上方から見た模式図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing the relationship between the radius of curvature and the declination in the vehicle automatic steering device as one embodiment of the present invention, as seen from above the vehicle.

【図４】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装置
における車両の偏角と道路のカーブ半径との関係を示す
グラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the vehicle declination and the road curve radius in the vehicle automatic steering apparatus as one embodiment of the present invention.

【図５】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装置
におけるドライバ操舵による車両の偏角と操舵角との関
係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a relationship between a vehicle declination angle and a steering angle due to driver steering in the vehicle automatic steering apparatus as one embodiment of the present invention.

【図６】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装置
におけるドライバ操舵によるカーブを走行中の横加速度
のピーク値と横ジャーク（単位時間当りの横加速度の変
化量）のピーク値との関係を示すグラフである。FIG. 6 shows a peak value of lateral acceleration and a peak value of lateral jerk (amount of change in lateral acceleration per unit time) during traveling on a curve by driver steering in the vehicle automatic steering apparatus as one embodiment of the present invention. It is a graph which shows a relationship.

【図７】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装置
における操舵開始距離と操舵速度との関係を示すグラフ
である。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the steering start distance and the steering speed in the vehicle automatic steering apparatus as one embodiment of the present invention.

【図８】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装置
における白線認識方法を説明するための模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a white line recognition method in the vehicle automatic steering device as one embodiment of the present invention.

【図９】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装置
における車速と操舵開始距離との関係を示すグラフであ
る。FIG. 9 is a graph showing a relationship between a vehicle speed and a steering start distance in an automatic vehicle steering system as one embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装
置における自動操舵の前方注視距離特性をドライバ操舵
と対比して示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing a front gaze distance characteristic of automatic steering in a vehicle automatic steering apparatus as one embodiment of the present invention in comparison with driver steering.

【図１１】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装
置における偏角の変動を説明するための模式的な図であ
って、車両上方から見た模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a variation of a deviation angle in the vehicle automatic steering device as one embodiment of the present invention, and is a schematic diagram seen from above the vehicle.

【図１２】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装
置における車両旋回時における車両中心と道路中心との
偏差を示す模式的な図であって、車両上方から見た図で
ある。FIG. 12 is a schematic view showing a deviation between a vehicle center and a road center when the vehicle is turning in the vehicle automatic steering apparatus as one embodiment of the present invention, as viewed from above the vehicle.

【図１３】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装
置における偏角検出点を車速対応にした場合におけるゲ
インの設定を説明する模式的なブロック図である。FIG. 13 is a schematic block diagram illustrating setting of a gain in a case where a declination detection point corresponds to a vehicle speed in an automatic vehicle steering system as an embodiment of the invention.

【図１４】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装
置における偏角検出点を固定式にした場合のゲインの設
定を説明する模式的なブロック図であって、図１３に対
応する図である。FIG. 14 is a schematic block diagram illustrating gain setting when the declination detection points are fixed in the vehicle automatic steering apparatus as one embodiment of the present invention, and is a diagram corresponding to FIG. 13; Is.

【図１５】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装
置における効果を説明するための図であって、屈曲路の
一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram for explaining an effect in the vehicle automatic steering device as one embodiment of the present invention, and is a diagram showing an example of a curved road.

【図１６】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装
置における効果を説明するための図であって、（ａ）は
自動操舵時とドライバ操舵時とにおける屈曲路走行時の
操舵角特性を示すグラフ、（ｂ）は自動操舵時とドライ
バ操舵時とにおける屈曲路走行時の車両の横加速度の特
性を示すグラフである。FIG. 16 is a diagram for explaining the effect of the vehicle automatic steering apparatus as one embodiment of the present invention, in which (a) is a steering angle characteristic during traveling on a curved road during automatic steering and driver steering. And (b) is a graph showing the characteristics of the lateral acceleration of the vehicle during traveling on a curved road during automatic steering and driver steering.

【図１７】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装
置における効果を説明するための図であって、自動操舵
時とドライバ操舵時とにおける横加速度のピーク値と横
ジャークのピーク値との関係を示すグラフである。FIG. 17 is a diagram for explaining the effect of the vehicle automatic steering apparatus as one embodiment of the present invention, which is the peak value of lateral acceleration and the peak value of lateral jerk during automatic steering and driver steering. It is a graph which shows the relationship of.

【図１８】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装
置における道路の基準線の認識の一例を説明するための
図であって、（ａ）は基準線の認識のために取り込まれ
た画像情報を示す図、（ｂ）は（ａ）に基づいて基準線
を正しく認識した場合の一例を示す図、（ｃ）は（ａ）
に基づいて基準線を正しく認識できなかった場合の一例
を示す図である。FIG. 18 is a diagram for explaining an example of recognition of a road reference line in the vehicle automatic steering apparatus as one embodiment of the present invention, in which (a) is incorporated for recognition of the reference line. The figure which shows image information, (b) is a figure which shows an example at the time of correctly recognizing a reference line based on (a), (c) is (a)
It is a figure which shows an example in case the reference line was not correctly recognized based on.

【図１９】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装
置における操舵アクチュエータの全体構成の一例を示す
模式図である。FIG. 19 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of a steering actuator in an automatic vehicle steering system as one embodiment of the present invention.

【図２０】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装
置における前方注視距離の他の設定例について説明する
ためのグラフであって、図１０に対応するグラフであ
る。20 is a graph for explaining another example of setting the forward gaze distance in the vehicle automatic steering device as one embodiment of the present invention, and is a graph corresponding to FIG.

【図２１】本発明の一実施例としての車両用自動操舵装
置における偏角ゲインの設定について説明するための図
である。FIG. 21 is a diagram for explaining setting of a declination gain in the vehicle automatic steering device as one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 車両 ２ 操舵輪 ２Ａ 操舵アクチュエータ ３ 撮像手段としてのカメラ ３Ａ 車両中心 ４ 道路状況認識手段 ４Ａ 原画像 ４Ｂ 平面視画像 ４Ｃ 画像変換手段 ５ 制御手段としてのコントローラ ５Ａ 操舵角設定部 ５Ｂ 操舵開始距離設定部 ５Ｃ 操舵速度設定部 ５Ｄ 加算器 ６ 偏角算出手段 ７ 横偏差算出手段 ８ 道路中心 ９ 曲率状態推定手段 １０ 白線探索エリア １１ 水平線 １２ 道路基準線としての白線 １４ ガードレール １５，１５Ａ〜１５Ｄ 白線候補点 １６ 車速検出手段 ２０ ステアリングホイール １０３ 操舵力伝達系 １０４ パワーステアリング機構 １０４Ａ 油圧シリンダ １０６ モード切替バルブ装置 １０７ ＡＳＶ制御バルブ（自動操舵制御バルブ） １１０ オイルポンプ １１１ オイルタンク １１２ 分流弁 １１３ リリーフバルブ １１５ ＥＰＳバルブ １２２ 電動モータ １２０ ラック位置検出センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 vehicle 2 steering wheel 2A steering actuator 3 camera as imaging means 3A vehicle center 4 road condition recognition means 4A original image 4B planar view image 4C image conversion means 5 controller as control means 5A steering angle setting unit 5B steering start distance setting unit 5C Steering speed setting unit 5D Adder 6 Declination calculation means 7 Lateral deviation calculation means 8 Road center 9 Curvature state estimation means 10 White line search area 11 Horizontal line 12 White line as road reference line 14 Guardrail 15, 15A to 15D White line candidate point 16 Vehicle speed detection means 20 Steering wheel 103 Steering force transmission system 104 Power steering mechanism 104A Hydraulic cylinder 106 Mode switching valve device 107 ASV control valve (automatic steering control valve) 110 Oil pump 111 Oil tank 112 Dividing valve 113 Relief Valve 115 EPS valve 122 Electric motor 120 Rack position detection sensor

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 111:00 113:00 117:00 137:00 (72)発明者 真保 俊也 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 山田 喜一 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内Continuation of front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification number Reference number within the agency FI Technical display location B62D 111: 00 113: 00 117: 00 137: 00 (72) Inventor Toshiya Maho 5-5 33 Shiba, Minato-ku, Tokyo No. 8 Mitsubishi Motors Industry Co., Ltd. (72) Inventor, Kiichi Yamada No. 33-5-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 車両の操舵輪を転舵する操舵アクチュエ
ータと、 該車両の前方の道路状況を認識する道路状況認識手段
と、 該道路状況認識手段からの情報に基づいて、該車両の操
舵角が所要の状態になるように、該操舵アクチュエータ
の駆動を制御する制御手段とをそなえ、 該道路状況認識手段に、 該車両がカーブに進入しようとしているとこれを前もっ
て検出するカーブ進入検出手段と、該前方の道路状況か
ら、該カーブの曲率状態を推定する曲率状態推定手段と
が設けられるとともに、 該制御手段が、 該車両が該カーブの開始点へ到達した時点で該車両の操
舵角が該カーブの曲率状態に対応した状態になるよう
に、該カーブ開始点よりも所要量手前で操舵操作を開始
して、該開始点へ到達したときに該操舵操作が完了する
ように、該操舵アクチュエータの駆動を制御するよう設
定されて、 該制御手段に、 該操舵操作の開始タイミングを、該操舵操作時に該車両
のドライバの乗心地が良好に保たれるように考慮して設
定する操舵開始タイミング設定手段が設けられているこ
とを特徴とする、車両用自動操舵装置。1. A steering actuator that steers the steered wheels of a vehicle, a road condition recognition unit that recognizes a road condition ahead of the vehicle, and a steering angle of the vehicle based on information from the road condition recognition unit. So as to be in a required state, and a control means for controlling the drive of the steering actuator, and the road condition recognition means includes a curve entry detection means for detecting in advance that the vehicle is about to enter a curve. , A curvature state estimating means for estimating a curvature state of the curve from the road condition in front of the vehicle, and the control means controls the steering angle of the vehicle when the vehicle reaches the start point of the curve. The steering operation is started before the curve start point by a required amount so as to be in a state corresponding to the curvature state of the curve, and the steering operation is completed when the start point is reached. Steering that is set to control the drive of the rudder actuator and that is set in the control means in consideration of the start timing of the steering operation so that the ride comfort of the driver of the vehicle is kept good during the steering operation. An automatic vehicle steering system, characterized in that start timing setting means is provided. 【請求項２】 該道路状況認識手段に、該車両前方の道
路を撮像する撮像手段と、該撮像手段からの画像情報を
処理する画像情報処理手段とが設けられ、 該画像情報処理手段に、該カーブ進入検出手段と該曲率
状態推定手段とが設けられ、 該カーブ進入検出手段が、該撮像手段からの画像情報に
基づいて、該車両がカーブに進入しようとしているとこ
れを前もって検出するとともに、 該曲率状態推定手段が、該画像情報に基づいて、該カー
ブの曲率状態を推定するように設定されていることを特
徴とする、請求項１記載の車両用自動操舵装置。2. The road condition recognition means is provided with an image pickup means for picking up an image of a road ahead of the vehicle, and an image information processing means for processing image information from the image pickup means. The curve entry detection means and the curvature state estimation means are provided, and the curve entry detection means detects in advance that the vehicle is about to enter the curve based on the image information from the imaging means. 2. The vehicle automatic steering apparatus according to claim 1, wherein the curvature state estimating means is set to estimate the curvature state of the curve based on the image information. 【請求項３】 該ドライバの乗心地に対応する量とし
て、該車両に生じる横加速度の時間変化量である、横ジ
ャーク、が用いられて、 該操舵開始タイミング設定手段が、該操舵操作時に該横
ジャークが所定値を越えないように考慮して、該操舵操
作の開始タイミングを設定することを特徴とする、請求
項１又は２記載の車両用自動操舵装置。3. A lateral jerk, which is a temporal change amount of lateral acceleration generated in the vehicle, is used as the amount corresponding to the riding comfort of the driver, and the steering start timing setting means is configured to perform the steering operation at the time of the steering operation. 3. The vehicle automatic steering apparatus according to claim 1, wherein the start timing of the steering operation is set in consideration of the lateral jerk not exceeding a predetermined value. 【請求項４】 該操舵開始タイミング設定手段が、 上記のカーブ進入時の操舵操作の開始タイミングを、該
操舵操作を開始する地点から該カーブの開始点までの距
離である、操舵開始距離、に基づいて設定することを特
徴とする、請求項３記載の車両用自動操舵装置。4. The steering start timing setting means sets the start timing of the steering operation at the time of entering the curve to a steering start distance which is a distance from a point where the steering operation is started to a start point of the curve. The automatic steering apparatus for vehicle according to claim 3, wherein the automatic steering apparatus is set based on the above. 【請求項５】 該車両の車速を検出する車速検出手段を
そなえ、 該操舵開始タイミング設定手段が、 該操舵開始距離Ｄを、予め決定された操舵操作時間ΔＴ
と該車速検出手段から得られる車速Ｖとから、式Ｄ＝Δ
Ｔ・Ｖにより演算して設定することを特徴とする、請求
項４記載の車両用自動操舵装置。5. A vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the vehicle, wherein the steering start timing setting means sets the steering start distance D to a predetermined steering operation time ΔT.
And the vehicle speed V obtained from the vehicle speed detection means, the equation D = Δ
The vehicle automatic steering apparatus according to claim 4, wherein the automatic steering apparatus for a vehicle is calculated and set by T · V. 【請求項６】 該車両の車速を検出する車速検出手段を
そなえ、 該操舵操作時間ΔＴが、予め設定された許容ジャーク量
Ｊと、該曲率状態推定手段及び該車速検出手段から得ら
れるカーブの曲率半径Ｒ及び車速Ｖとから、式ΔＴ＝Ｖ
² ／（Ｒ・Ｊ）を用いて求められることを特徴とする、
請求項５記載の車両用自動操舵装置。6. A vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the vehicle, wherein the steering operation time ΔT is a preset allowable jerk amount J and a curve obtained from the curvature state estimating means and the vehicle speed detecting means. From the radius of curvature R and the vehicle speed V, the equation ΔT = V
² / (R · J), which is characterized by being obtained.
The automatic vehicle steering system according to claim 5. 【請求項７】 該カーブ進入検出手段が、 該画像情報から得られる路面情報のうちの該車両から該
操舵開始距離Ｄだけ前方の地点の情報で、該カーブを検
出するとともに、 該制御手段が、 該カーブ進入検出手段によるカーブの検出時に、該操舵
操作を開始するように設定されていることを特徴とす
る、請求項１〜６のいずれかに記載の車両用自動操舵装
置。7. The curve entry detection means detects the curve with information of a point ahead of the vehicle by the steering start distance D in the road surface information obtained from the image information, and the control means The automatic vehicle steering system according to any one of claims 1 to 6, wherein the steering operation is set to be started when a curve is detected by the curve entry detecting means. 【請求項８】 該画像情報処理手段が、該画像情報に基
づいて、該車両前方の道路方向に対する該車両の偏角を
算出する偏角算出手段をそなえ、 該カーブ進入検出手段が、該偏角算出手段における偏角
情報に基づいて、該カーブ進入を検出するとともに、 該曲率状態推定手段が、該偏角算出手段からの偏角情報
に基づいて、該曲率状態を推定するように構成されてい
ることを特徴とする、請求項７記載の車両用自動操舵装
置。8. The image information processing means includes a deviation angle calculating means for calculating a deviation angle of the vehicle with respect to a road direction ahead of the vehicle on the basis of the image information, and the curve entry detection means has the deviation information. The curve entry is detected based on the deviation angle information in the angle calculation means, and the curvature state estimation means is configured to estimate the curvature state based on the deviation angle information from the deviation angle calculation means. The automatic vehicle steering system according to claim 7, wherein