JP7748906B2 - Vehicle control device, vehicle control method, and program - Google Patents
Vehicle control device, vehicle control method, and programInfo
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Description
本発明は、車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a vehicle control device, a vehicle control method, and a program.
従来、車両のステアリング装置に適用される舵角速度を制御する技術が知られている。例えば、特許文献1には、急激な操舵を抑制するために、舵角速度の指令値を車速に応じたリミット値で制限する技術が開示されている。 Technologies for controlling the steering angular velocity applied to vehicle steering devices are known. For example, Patent Document 1 discloses a technology that limits the steering angular velocity command value to a limit value corresponding to the vehicle speed in order to suppress sudden steering.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、車両の運転者の意図に反して舵角速度にリミッタ処理がかかる場合があり、運転者による運転操作を阻害する場合があった。 However, with the technology described in Patent Document 1, there are cases where limiting processing is applied to the steering angle speed against the intention of the vehicle driver, which can hinder driving operations by the driver.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、運転者による運転操作を阻害することなく、車両のステアリング装置の舵角速度を制御することができる車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and one of its objectives is to provide a vehicle control device, vehicle control method, and program that can control the steering angular speed of a vehicle's steering device without interfering with the driver's driving operations.
この発明に係る車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
(1):この発明の一態様に係る車両制御装置は、車両と、前記車両が走行する車線との間の位置関係を取得する取得部と、前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に、前記車両に前記車線内を走行させるための操舵トルクを舵角速度上限値の範囲内で出力させる制御部と、前記車両の乗員によって入力された操舵方向と、前記制御部が前記操舵装置に出力させる操舵方向とに基づいて、前記舵角速度上限値の値を調整する調整部と、を備えるものである。
A vehicle control device, a vehicle control method, and a program according to the present invention employ the following configuration.
(1): A vehicle control device according to one aspect of the present invention includes an acquisition unit that acquires a positional relationship between a vehicle and a lane in which the vehicle is traveling; a control unit that causes a steering device of the vehicle to output a steering torque within a range of a steering angular velocity upper limit value based on the positional relationship, for causing the vehicle to travel within the lane; and an adjustment unit that adjusts the value of the steering angular velocity upper limit value based on a steering direction input by an occupant of the vehicle and a steering direction that the control unit causes the steering device to output.
(2):上記(1)の態様において、前記調整部は、前記操舵装置の操舵トルクの方向または操舵速度の方向を、前記車両の乗員によって入力された操舵方向または前記制御部が前記操舵装置に出力させる操舵方向として特定するものである。 (2): In the above aspect (1), the adjustment unit identifies the direction of the steering torque or the direction of the steering speed of the steering device as the steering direction input by the vehicle occupant or the steering direction that the control unit causes the steering device to output.
(3):上記(1)又は(2)の態様において、前記調整部は、前記車両の乗員によって入力された操舵方向と、前記制御部が前記操舵装置に出力させる操舵方向とが一致する場合、前記舵角速度上限値の値を増加させるものである。 (3): In the above aspect (1) or (2), the adjustment unit increases the steering angular velocity upper limit value when the steering direction input by the vehicle occupant matches the steering direction that the control unit causes the steering device to output.
(4):上記(1)から(3)のいずれかの態様において、前記調整部は、前記車両の乗員によって入力された操舵方向と、前記制御部が前記操舵装置に出力させる操舵方向とが一致しない場合、前記舵角速度上限値の値を一定に維持するものである。 (4): In any of the above aspects (1) to (3), the adjustment unit maintains the steering angular velocity upper limit constant when the steering direction input by the vehicle occupant does not match the steering direction that the control unit causes the steering device to output.
(5):この発明の別の態様に係る車両制御方法は、コンピュータが、車両と、前記車両が走行する車線との間の位置関係を取得し、前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に、前記車両に前記車線内を走行させるための操舵トルクを舵角速度上限値の範囲内で出力させ、前記車両の乗員によって入力された操舵方向と、前記操舵装置に出力させる操舵方向とに基づいて、前記舵角速度上限値の値を調整するものである。 (5): In another aspect of the present invention, a vehicle control method includes a computer acquiring a positional relationship between a vehicle and a lane in which the vehicle is traveling, and, based on the positional relationship, causing a steering device of the vehicle to output a steering torque within a steering angular speed upper limit value range for causing the vehicle to travel within the lane, and adjusting the value of the steering angular speed upper limit value based on the steering direction input by the vehicle occupant and the steering direction to be output by the steering device.
(6):この発明の別の態様に係るプログラムは、コンピュータに、車両と、前記車両が走行する車線との間の位置関係を取得させ、前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に、前記車両に前記車線内を走行させるための操舵トルクを舵角速度上限値の範囲内で出力させ、前記車両の乗員によって入力された操舵方向と、前記操舵装置に出力させる操舵方向とに基づいて、前記舵角速度上限値の値を調整させるものである。 (6): A program according to another aspect of the present invention causes a computer to acquire the positional relationship between a vehicle and the lane in which the vehicle is traveling, and based on the positional relationship, causes the steering device of the vehicle to output a steering torque within a steering angular speed upper limit value range for causing the vehicle to travel within the lane, and adjusts the value of the steering angular speed upper limit value based on the steering direction input by the vehicle occupant and the steering direction to be output by the steering device.
(1)~(6)の態様によれば、運転者による運転操作を阻害することなく、車両のステアリング装置の舵角速度を制御することができる。 According to aspects (1) to (6), the steering angular speed of the vehicle's steering device can be controlled without interfering with the driver's driving operation.
以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。 Embodiments of the vehicle control device, vehicle control method, and program of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[全体構成]
図1は、実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム1の構成図である。車両システム1が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
[Overall configuration]
1 is a configuration diagram of a vehicle system 1 using a vehicle control device according to an embodiment. The vehicle on which the vehicle system 1 is installed may be, for example, a two-wheeled, three-wheeled, or four-wheeled vehicle, and its drive source may be an internal combustion engine such as a diesel engine or a gasoline engine, an electric motor, or a combination of these. The electric motor operates using power generated by a generator connected to the internal combustion engine, or discharged power from a secondary battery or a fuel cell.
車両システム1は、例えば、カメラ10と、レーダ装置12と、LIDAR(Light Detection and Ranging)14と、物体認識装置16と、通信装置20と、HMI(Human Machine Interface)30と、車両センサ40と、運転操作子50と、車両制御装置100と、走行駆動力出力装置200と、ブレーキ装置210と、ステアリング装置220とを備える。これらの装置や機器は、CAN(Controller Area Network)通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図1に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。 The vehicle system 1 includes, for example, a camera 10, a radar device 12, a LIDAR (Light Detection and Ranging) device 14, an object recognition device 16, a communication device 20, an HMI (Human Machine Interface) 30, vehicle sensors 40, a driving operator 50, a vehicle control device 100, a driving force output device 200, a braking device 210, and a steering device 220. These devices and equipment are connected to each other via multiplexed communication lines such as a CAN (Controller Area Network) communication line, serial communication lines, a wireless communication network, etc. Note that the configuration shown in Figure 1 is merely an example, and some of the configuration may be omitted, or additional configuration may be added.
カメラ10は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ10は、車両システム1が搭載される車両(以下、自車両M)の任意の箇所に取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ10は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ10は、例えば、周期的に繰り返し自車両Mの周辺を撮像する。カメラ10は、ステレオカメラであってもよい。 Camera 10 is a digital camera that uses a solid-state imaging element such as a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Camera 10 is attached to any location on the vehicle (hereinafter referred to as host vehicle M) in which vehicle system 1 is installed. When capturing images of the front, camera 10 is attached to the top of the front windshield, the back of the rearview mirror, or the like. Camera 10, for example, periodically captures images of the surroundings of host vehicle M. Camera 10 may also be a stereo camera.
レーダ装置12は、自車両Mの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波(反射波)を検出して少なくとも物体の位置(距離および方位)を検出する。レーダ装置12は、自車両Mの任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置12は、FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。 The radar device 12 emits radio waves such as millimeter waves around the vehicle M and detects radio waves reflected by objects (reflected waves) to detect at least the position (distance and direction) of the object. The radar device 12 may be mounted at any location on the vehicle M. The radar device 12 may also detect the position and speed of an object using the FM-CW (Frequency Modulated Continuous Wave) method.
LIDAR14は、自車両Mの周辺に光(或いは光に近い波長の電磁波)を照射し、散乱光を測定する。LIDAR14は、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。LIDAR14は、自車両Mの任意の箇所に取り付けられる。 The LIDAR 14 irradiates the area around the vehicle M with light (or electromagnetic waves with wavelengths similar to light) and measures the scattered light. The LIDAR 14 detects the distance to the target based on the time between light emission and light reception. The irradiated light is, for example, pulsed laser light. The LIDAR 14 can be attached to any location on the vehicle M.
物体認識装置16は、カメラ10、レーダ装置12、およびLIDAR14のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識する。物体認識装置16は、認識結果を車両制御装置100に出力する。物体認識装置16は、カメラ10、レーダ装置12、およびLIDAR14の検出結果をそのまま車両制御装置100に出力してよい。車両システム1から物体認識装置16が省略されてもよい。 The object recognition device 16 performs sensor fusion processing on the detection results from some or all of the camera 10, radar device 12, and LIDAR 14 to recognize the position, type, speed, etc. of the object. The object recognition device 16 outputs the recognition results to the vehicle control device 100. The object recognition device 16 may output the detection results from the camera 10, radar device 12, and LIDAR 14 directly to the vehicle control device 100. The object recognition device 16 may be omitted from the vehicle system 1.
通信装置20は、例えば、セルラー網やWi-Fi網、Bluetooth(登録商標)、DSRC(Dedicated Short Range Communication)などを利用して、自車両Mの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。 The communication device 20 communicates with other vehicles in the vicinity of the vehicle M, for example, using a cellular network, Wi-Fi network, Bluetooth (registered trademark), or DSRC (Dedicated Short Range Communication), or communicates with various server devices via a wireless base station.
HMI30は、自車両Mの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。HMI30は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。 The HMI 30 presents various information to the occupants of the vehicle M and accepts input operations from the occupants. The HMI 30 includes various display devices, speakers, buzzers, touch panels, switches, keys, etc.
車両センサ40は、自車両Mの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Mの向きを検出する方位センサ等を含む。 The vehicle sensors 40 include a vehicle speed sensor that detects the speed of the host vehicle M, an acceleration sensor that detects acceleration, a yaw rate sensor that detects angular velocity around a vertical axis, and a direction sensor that detects the orientation of the host vehicle M.
運転操作子50は、例えば、ステアリングホイール52の他、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、その他の操作子を含む。運転操作子50には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、車両制御装置100、もしくは、走行駆動力出力装置200、ブレーキ装置210、およびステアリング装置220のうち一部または全部に出力される。操作子は、必ずしも環状である必要は無く、異形ステアやジョイスティック、ボタンなどの形態であってもよい。ステアリングホイール52には、ステアリング把持センサ54が取り付けられている。ステアリング把持センサ54は、静電容量センサなどにより実現され、運転者がステアリングホイール52を把持している(力を加えられる状態で接していることをいう)か否かを検知可能な信号を車両制御装置100に出力する。後述する通り、ステアリングホイール52は、運転者による操舵トルクの入力に加えて、アクチュエータを介して、制御部120による指示に応じた操舵トルクを出力する。 The driving controls 50 include, for example, a steering wheel 52, an accelerator pedal, a brake pedal, a shift lever, and other controls. The driving controls 50 are equipped with sensors that detect the amount of operation or the presence or absence of operation, and the detection results are output to the vehicle control device 100 or some or all of the driving force output device 200, the brake device 210, and the steering device 220. The controls do not necessarily have to be annular and may take the form of an irregular steering wheel, a joystick, a button, or the like. The steering wheel 52 is equipped with a steering grip sensor 54. The steering grip sensor 54 is realized using a capacitance sensor or the like and outputs a signal to the vehicle control device 100 that can detect whether the driver is gripping the steering wheel 52 (meaning that the steering wheel is in contact with the steering wheel in a state where force can be applied). As described below, in addition to receiving steering torque input by the driver, the steering wheel 52 also outputs steering torque in response to instructions from the control unit 120 via an actuator.
車両制御装置100は、例えば、取得部110と、制御部120と、調整部130とを備える。取得部110と、制御部120と、調整部130は、それぞれ、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)などのハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め車両制御装置100のHDDやフラッシュメモリなどの記憶装置(非一過性の記憶媒体を備える記憶装置)に格納されていてもよいし、DVDやCD-ROMなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体(非一過性の記憶媒体)がドライブ装置に装着されることで車両制御装置100のHDDやフラッシュメモリにインストールされてもよい。取得部110と、制御部120と、調整部130の機能については後述する。 The vehicle control device 100 includes, for example, an acquisition unit 110, a control unit 120, and an adjustment unit 130. The acquisition unit 110, the control unit 120, and the adjustment unit 130 are each implemented by a hardware processor, such as a CPU (Central Processing Unit), executing a program (software). Some or all of these components may be implemented by hardware (including circuitry) such as an LSI (Large Scale Integration), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field-Programmable Gate Array), or GPU (Graphics Processing Unit), or may be implemented by a combination of software and hardware. The program may be stored in advance on a storage device (storage device with a non-transitory storage medium) such as an HDD or flash memory of the vehicle control device 100, or may be stored on a removable storage medium such as a DVD or CD-ROM, and installed on the HDD or flash memory of the vehicle control device 100 by inserting the storage medium (non-transitory storage medium) into a drive device. The functions of the acquisition unit 110, control unit 120, and adjustment unit 130 will be described later.
走行駆動力出力装置200は、車両が走行するための走行駆動力(トルク)を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置200は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するECU(Electronic Control Unit)とを備える。ECUは、制御部120から入力される情報、或いは運転操作子50から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。 The driving force output device 200 outputs driving force (torque) to the drive wheels to drive the vehicle. The driving force output device 200 includes, for example, a combination of an internal combustion engine, an electric motor, and a transmission, and an ECU (Electronic Control Unit) that controls these. The ECU controls the above components in accordance with information input from the control unit 120 or information input from the driving operator 50.
ブレーキ装置210は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキECUとを備える。ブレーキECUは、制御部120から入力される情報、或いは運転操作子50から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置210は、運転操作子50に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置210は、上記説明した構成に限らず、制御部120から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。 The brake device 210 includes, for example, a brake caliper, a cylinder that transmits hydraulic pressure to the brake caliper, an electric motor that generates hydraulic pressure in the cylinder, and a brake ECU. The brake ECU controls the electric motor according to information input from the control unit 120 or information input from the driving operator 50, so that brake torque corresponding to the braking operation is output to each wheel. The brake device 210 may be equipped with a backup mechanism that transmits hydraulic pressure generated by operation of the brake pedal included in the driving operator 50 to the cylinder via a master cylinder. Note that the brake device 210 is not limited to the configuration described above, and may also be an electronically controlled hydraulic brake device that controls an actuator according to information input from the control unit 120 to transmit hydraulic pressure from the master cylinder to the cylinder.
ステアリング装置220は、例えば、ステアリングECUと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングECUは、制御部120から入力される情報、或いは運転操作子50から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。 The steering device 220 includes, for example, a steering ECU and an electric motor. The electric motor applies force to a rack and pinion mechanism to change the direction of the steered wheels. The steering ECU drives the electric motor to change the direction of the steered wheels in accordance with information input from the control unit 120 or information input from the driving operator 50.
[車両制御装置の動作]
取得部110は、物体認識装置16から受信した情報に基づいて、自車両Mと、自車両Mが走行する車線との間の位置関係を取得する。図2は、取得部110によって取得される位置関係の一例を示す図である。まず、取得部110は、物体認識装置16から受信した情報(又は、カメラ10によって撮像された自車両Mの周辺を表す画像)に基づいて、自車両Mが走行する走行車線L1の道路区画線RLを取得する。
[Operation of vehicle control device]
The acquisition unit 110 acquires the positional relationship between the host vehicle M and the lane in which the host vehicle M is traveling, based on information received from the object recognition device 16. Fig. 2 is a diagram showing an example of the positional relationship acquired by the acquisition unit 110. First, the acquisition unit 110 acquires the road dividing line RL of the traveling lane L1 in which the host vehicle M is traveling, based on information received from the object recognition device 16 (or an image showing the periphery of the host vehicle M captured by the camera 10).
次に、取得部110は、自車両Mの両側の道路区画線RLの間の中心線CLを算出し、自車両Mと中心線CLとの間の位置関係を取得する。例えば、取得部110は、自車両Mの重心から中心線CLへの垂線を引き、当該垂線の長さを、自車両Mと中心線CLとの間の距離として取得する。また、例えば、取得部110は、自車両Mの重心が中心線CLの右側に位置している場合には、自車両Mが走行車線L1の右側に位置していると認識し、一方、自車両Mの重心が中心線CLの左側に位置している場合には、自車両Mが走行車線L1の左側に位置していると認識する。図2の場合、自車両Mは、中心線CL上を走行しているため、取得部110は、自車両Mが走行車線L1の中心に位置していると認識する。 Next, the acquisition unit 110 calculates the center line CL between the road dividing lines RL on both sides of the host vehicle M and acquires the positional relationship between the host vehicle M and the center line CL. For example, the acquisition unit 110 draws a perpendicular line from the center of gravity of the host vehicle M to the center line CL and acquires the length of the perpendicular line as the distance between the host vehicle M and the center line CL. Furthermore, for example, if the center of gravity of the host vehicle M is located to the right of the center line CL, the acquisition unit 110 recognizes that the host vehicle M is located on the right side of the driving lane L1. Conversely, if the center of gravity of the host vehicle M is located to the left of the center line CL, the acquisition unit 110 recognizes that the host vehicle M is located on the left side of the driving lane L1. In the case of Figure 2, the host vehicle M is traveling on the center line CL, so the acquisition unit 110 recognizes that the host vehicle M is located in the center of the driving lane L1.
制御部120は、取得部110によって取得された位置関係に基づいて、自車両Mのステアリングホイール52に、自車両Mを走行車線L1内(例えば、走行車線L1の中心線CL上)で走行させるための操舵トルクを舵角速度上限値の範囲内で出力させる。このように、自車両Mを走行車線L1内で走行させるための操舵トルクをステアリングホイール52に出力させる動作をLKAS(Lane Keeping Assist System; 車線維持支援システム)動作と称する。 Based on the positional relationship acquired by the acquisition unit 110, the control unit 120 outputs to the steering wheel 52 of the host vehicle M a steering torque within the range of the upper steering angular speed limit value for driving the host vehicle M within the driving lane L1 (e.g., on the center line CL of the driving lane L1). This operation of outputting to the steering wheel 52 a steering torque for driving the host vehicle M within the driving lane L1 is referred to as LKAS (Lane Keeping Assist System) operation.
図3は、制御部120によって実行されるLKAS動作の一例を示す図である。図3は、自車両Mが、走行車線L1の中心線CLを基準にして所定距離、右側に乖離して走行している場面を表している。このとき、取得部110は、物体認識装置16から受信した情報に基づいて、自車両Mが、中心線CLを基準にして所定距離、右側に乖離して走行している旨の位置関係を取得する。これに応じて、制御部120は、取得部110によって取得された位置関係に基づいて、自車両Mを中心線CL上で走行させるための操舵トルクをステアリングホイール52に出力させる。図3の場合、制御部120は、自車両Mを左方向に操舵するための操舵トルクをステアリングホイール52に出力させる。 Figure 3 is a diagram showing an example of LKAS operation executed by the control unit 120. Figure 3 illustrates a scene in which the host vehicle M is traveling a predetermined distance to the right of the center line CL of the driving lane L1. At this time, the acquisition unit 110 acquires, based on information received from the object recognition device 16, a positional relationship indicating that the host vehicle M is traveling a predetermined distance to the right of the center line CL. In response, the control unit 120 outputs a steering torque to the steering wheel 52 to steer the host vehicle M along the center line CL, based on the positional relationship acquired by the acquisition unit 110. In the case of Figure 3, the control unit 120 outputs a steering torque to the steering wheel 52 to steer the host vehicle M to the left.
このように、制御部120は、自車両Mのステアリングホイール52に、自車両Mを走行車線L1内で走行させるための操舵トルクを舵角速度上限値の範囲内で出力させるが、一般的に、LKASでは、運転者が舵角速度上限値を超える操舵トルクをステアリングホイール52に入力した場合、操舵操作のオーバーライドによって、制御部120による制御が中断することとなる。これは、運転者にとって、意図する操舵速度に対してブレーキがかかるように感じ得るため、運転者による自車両Mの運転が阻害され得る。 In this way, the control unit 120 outputs a steering torque to the steering wheel 52 of the host vehicle M within the steering angular speed upper limit range to drive the host vehicle M within the driving lane L1. However, in general, with an LKAS, if the driver inputs a steering torque to the steering wheel 52 that exceeds the steering angular speed upper limit, the control by the control unit 120 will be interrupted by a steering operation override. This may feel to the driver as if the brakes are being applied at a steering speed that is different from the intended steering speed, which may hinder the driver's driving of the host vehicle M.
上記の事情を背景にして、調整部130は、自車両Mの運転者によって入力される操舵方向(すなわち、右方向または左方向)と、制御部120がステアリングホイール52に出力させる操舵方向とに基づいて、舵角速度上限値の値を調整する。例えば、調整部130は、ステアリングホイール52の操舵トルクの方向または操舵速度の方向を、これら二つの操舵方向として特定することができる。以下の説明では、調整部130は、ステアリングホイール52の操舵トルクの方向を操舵方向として特定して制御を行う例について説明するが、操舵速度の方向を操舵方向として特定する場合の処理も同様である。 With the above circumstances as a background, the adjustment unit 130 adjusts the value of the steering angular velocity upper limit based on the steering direction (i.e., rightward or leftward) input by the driver of the vehicle M and the steering direction that the control unit 120 causes the steering wheel 52 to output. For example, the adjustment unit 130 can identify the direction of the steering torque of the steering wheel 52 or the direction of the steering speed as these two steering directions. In the following explanation, an example will be described in which the adjustment unit 130 identifies the direction of the steering torque of the steering wheel 52 as the steering direction and performs control, but the processing is similar when identifying the direction of the steering speed as the steering direction.
図4は、調整部130によって調整される舵角速度上限値を表すグラフの一例である。図4において、横軸は自車両Mの運転者によって入力される操舵トルクを表し、縦軸は舵角速度上限値の値を表す。調整部130は、自車両Mの運転者によってステアリングホイール52に入力された操舵トルクを受信し、受信した操舵トルクの方向と、制御部120がステアリングホイール52に出力させる操舵トルクの方向とが一致する場合には、受信した操舵トルクの大きさに応じて、舵角速度上限値を増加させる。 Figure 4 is an example of a graph showing the steering angular velocity upper limit value adjusted by the adjustment unit 130. In Figure 4, the horizontal axis represents the steering torque input by the driver of the host vehicle M, and the vertical axis represents the value of the steering angular velocity upper limit value. The adjustment unit 130 receives the steering torque input to the steering wheel 52 by the driver of the host vehicle M, and if the direction of the received steering torque matches the direction of the steering torque that the control unit 120 causes the steering wheel 52 to output, the adjustment unit 130 increases the steering angular velocity upper limit value according to the magnitude of the received steering torque.
例えば、図4において、符号RRは、受信した操舵トルクの方向が右方向であった場合に、調整部130が、舵角速度上限値を右方向について増加させる領域を表す。同様に、符号LRは、受信した操舵トルクの方向が左方向であった場合に、調整部130が、舵角速度上限値を左方向について増加させる領域を表す。領域RR(領域LR)は、従来技術において、LKASによる右方向(左方向)への操舵が不十分であり、運転者が操舵トルクを手動で増加させることによりオーバーライドが発生する領域であると言える。 For example, in FIG. 4, the symbol RR represents the region in which the adjustment unit 130 increases the steering angular velocity upper limit value in the right direction when the received steering torque direction is rightward. Similarly, the symbol LR represents the region in which the adjustment unit 130 increases the steering angular velocity upper limit value in the left direction when the received steering torque direction is leftward. Region RR (region LR) can be said to be the region in which, in conventional technology, steering to the right (left) by the LKAS is insufficient, and an override occurs when the driver manually increases the steering torque.
一方、本発明では、自車両Mの運転者によってステアリングホイール52に入力された操舵トルクが右方向(左方向)であり、かつLKASによる操舵方向が一致する場合、調整部130は、舵角速度上限値を右方向(左方向)について増加させる。これにより、オーバーライドを発生させることなく、制御部120によるLKASの制御継続率を向上させ、制御の中断に伴う運転操作への阻害を防止することができる。さらに、従来のLKAS動作では追従が不可能であり、運転者が大きくステアリング操作を実行する必要がある走路(例えば、曲がり角、ロータリー、交差点など)においても、運転者による軽い操舵トルクに応じて舵角速度上限値が同方向に増加するため、操舵操作時の運転者への負担を軽減することができる。 In contrast, in the present invention, when the steering torque input to the steering wheel 52 by the driver of the vehicle M is to the right (left) and the steering direction by the LKAS matches, the adjustment unit 130 increases the steering angular speed upper limit value in the right (left) direction. This improves the continuation rate of LKAS control by the control unit 120 without causing an override, and prevents interference with driving operations due to control interruptions. Furthermore, even on roads that conventional LKAS operation cannot follow and require the driver to perform large steering operations (e.g., corners, roundabouts, intersections, etc.), the steering angular speed upper limit value increases in the same direction in response to light steering torque applied by the driver, thereby reducing the burden on the driver when steering.
調整部130は、自車両Mの運転者によってステアリングホイール52に入力された操舵トルクの方向と、制御部120がステアリングホイール52に出力させる操舵トルクの方向とが一致しない場合には、舵角速度上限値の値を維持する。例えば、図4のグラフの第2象限は、自車両Mの運転者によって入力された操舵トルクの方向が左方向である一方、制御部120がステアリングホイール52に出力させる操舵トルクの方向が右方向(すなわち、正方向)である状態を表している。同様に、図4のグラフの第4象限は、自車両Mの運転者によって入力された操舵トルクの方向が右方向である一方、制御部120がステアリングホイール52に出力させる操舵トルクの方向が左方向(すなわち、負方向)である状態を表している。このように、操舵トルクの方向が一致しない場合には、舵角速度上限値の値を維持することにより、例えば、カメラ10の誤認識等によって操舵制御に誤作動が発生した場合であっても、自車両Mの挙動を抑制して、運転者に問題に対処するための余裕を与えることができる。 The adjustment unit 130 maintains the steering angular velocity upper limit value when the direction of the steering torque input to the steering wheel 52 by the driver of the host vehicle M does not match the direction of the steering torque that the control unit 120 causes the steering wheel 52 to output. For example, the second quadrant of the graph in FIG. 4 represents a state in which the direction of the steering torque input by the driver of the host vehicle M is leftward, while the direction of the steering torque that the control unit 120 causes the steering wheel 52 to output is rightward (i.e., positive). Similarly, the fourth quadrant of the graph in FIG. 4 represents a state in which the direction of the steering torque input by the driver of the host vehicle M is rightward, while the direction of the steering torque that the control unit 120 causes the steering wheel 52 to output is leftward (i.e., negative). In this way, by maintaining the steering angular velocity upper limit value when the steering torque directions do not match, the behavior of the host vehicle M can be suppressed, giving the driver time to deal with the problem, even if a steering control malfunction occurs, for example, due to erroneous recognition by the camera 10.
次に、図5を参照して、車両制御装置100によって実行される動作の流れについて説明する。図5は、車両制御装置100によって実行される動作の流れの一例を示すフローチャートである。まず、取得部110は、物体認識装置16から受信した情報に基づいて、自車両Mと走行車線との間の位置関係を取得する(ステップS100)。 Next, the flow of operations executed by the vehicle control device 100 will be described with reference to Figure 5. Figure 5 is a flowchart showing an example of the flow of operations executed by the vehicle control device 100. First, the acquisition unit 110 acquires the positional relationship between the host vehicle M and the driving lane based on information received from the object recognition device 16 (step S100).
次に、調整部130は、運転者によってステアリングホイール52に入力された操舵トルクの値を取得する(ステップS102)。次に、調整部130は、制御部120によって指示される操舵トルクの値を取得する(ステップS104)。次に、調整部130は、運転者によってステアリングホイール52に入力された操舵トルクの方向と、制御部120によって指示される操舵トルクの方向とが一致しているか否かを判定する(ステップS106)。 Next, the adjustment unit 130 acquires the value of the steering torque input to the steering wheel 52 by the driver (step S102). Next, the adjustment unit 130 acquires the value of the steering torque instructed by the control unit 120 (step S104). Next, the adjustment unit 130 determines whether the direction of the steering torque input to the steering wheel 52 by the driver and the direction of the steering torque instructed by the control unit 120 match (step S106).
運転者によってステアリングホイール52に入力された操舵トルクの方向と、制御部120によって指示される操舵トルクの方向とが一致すると判定された場合、調整部130は、入力された操舵トルクの大きさに応じて舵角速度上限値を増加させる(ステップS108)。一方、運転者によってステアリングホイール52に入力された操舵トルクの方向と、制御部120によって指示される操舵トルクの方向とが一致していないと判定された場合、調整部130は、舵角速度上限値を規定値に維持する(ステップS110)。 If it is determined that the direction of the steering torque input to the steering wheel 52 by the driver matches the direction of the steering torque instructed by the control unit 120, the adjustment unit 130 increases the steering angular velocity upper limit value in accordance with the magnitude of the input steering torque (step S108). On the other hand, if it is determined that the direction of the steering torque input to the steering wheel 52 by the driver does not match the direction of the steering torque instructed by the control unit 120, the adjustment unit 130 maintains the steering angular velocity upper limit value at a specified value (step S110).
次に、制御部120は、調整部130によって設定された舵角速度上限値の範囲内で、ステアリングホイール52に、LKAS動作を実行するための操舵トルクを出力させる(ステップS112)。これにより、本フローチャートの処理が終了する。なお、上記のフローチャートにおいて、ステップS100、ステップS102、およびステップS104の処理は順次実行されているが、これらの処理は並列に実行されてもよい。 Next, the control unit 120 outputs a steering torque to the steering wheel 52 to perform LKAS operation within the range of the steering angular velocity upper limit set by the adjustment unit 130 (step S112). This completes the processing of this flowchart. Note that in the above flowchart, the processing of steps S100, S102, and S104 is performed sequentially, but these processes may also be performed in parallel.
以上の通り説明した本実施形態によれば、自車両の乗員によって入力された操舵トルクの方向と、LKAS動作を実行する制御部によって指示された操舵トルクの方向とが一致する場合には、LKAS動作によって出力される操舵トルクの舵角速度上限値を増加させる。これにより、運転者による運転操作を阻害することなく、車両のステアリング装置の舵角速度を制御することができる。 According to the present embodiment described above, when the direction of the steering torque input by the vehicle occupant matches the direction of the steering torque instructed by the control unit that executes the LKAS operation, the upper limit value of the steering angular velocity of the steering torque output by the LKAS operation is increased. This makes it possible to control the steering angular velocity of the vehicle's steering device without interfering with the driver's driving operation.
上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、 車両と、前記車両が走行する車線との間の位置関係を取得し、
前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に、前記車両に前記車線内を走行させるための操舵トルクを舵角速度上限値の範囲内で出力させ、
前記車両の乗員によって入力された操舵方向と、前記制御部が前記操舵装置に出力させる操舵方向とに基づいて、前記舵角速度上限値の値を調整する、
ように構成されている、車両制御装置。
The above-described embodiment can be expressed as follows.
a storage device storing a program;
a hardware processor;
The hardware processor executes the program stored in the storage device to acquire a positional relationship between a vehicle and a lane in which the vehicle is traveling,
outputting a steering torque to a steering device of the vehicle within a range of a steering angular speed upper limit value based on the positional relationship, for causing the vehicle to travel within the lane;
adjusting the steering angular velocity upper limit value based on the steering direction input by the vehicle occupant and the steering direction that the control unit causes the steering device to output;
The vehicle control device is configured as follows.
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。 The above describes the form for carrying out the present invention using an embodiment, but the present invention is in no way limited to such an embodiment, and various modifications and substitutions can be made without departing from the spirit of the present invention.
10 カメラ
12 レーダ装置
14 LIDAR
16 物体認識装置
20 通信装置
30 HMI
40 車両センサ
50 運転操作子
52 ステアリングホイール
54 ステアリング把持センサ
100 車両制御装置
110 取得部
120 制御部
130 調整部
200 走行駆動力出力装置
210 ブレーキ装置
220 ステアリング装置
10 Camera 12 Radar device 14 LIDAR
16 Object recognition device 20 Communication device 30 HMI
40 Vehicle sensor 50 Driving operator 52 Steering wheel 54 Steering grip sensor 100 Vehicle control device 110 Acquisition unit 120 Control unit 130 Adjustment unit 200 Traveling driving force output device 210 Brake device 220 Steering device
Claims (6)
前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に、前記車両に前記車線内を走行させるための操舵トルクを舵角速度上限値の範囲内で出力させる制御部と、
前記車両の乗員によって入力された操舵方向と、前記制御部が前記操舵装置に出力させる操舵方向とに基づいて、前記舵角速度上限値の値を調整する調整部と、を備える、
車両制御装置。 an acquisition unit that acquires a positional relationship between a vehicle and a lane in which the vehicle is traveling;
a control unit that outputs a steering torque to a steering device of the vehicle based on the positional relationship, within a range of a steering angular speed upper limit value, for causing the vehicle to travel within the lane;
an adjustment unit that adjusts the steering angular velocity upper limit value based on a steering direction input by an occupant of the vehicle and a steering direction that the control unit causes the steering device to output,
Vehicle control device.
請求項1に記載の車両制御装置。 The adjustment unit specifies the direction of the steering torque or the direction of the steering speed of the steering device as the steering direction input by an occupant of the vehicle or the steering direction that the control unit causes the steering device to output.
The vehicle control device according to claim 1 .
請求項1又は2に記載の車両制御装置。 the adjustment unit increases the steering angular velocity upper limit value when the steering direction input by the occupant of the vehicle coincides with the steering direction that the control unit causes the steering device to output.
The vehicle control device according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか1項に記載の車両制御装置。 the adjustment unit maintains the value of the steering angular velocity upper limit constant when the steering direction input by the occupant of the vehicle does not match the steering direction that the control unit causes the steering device to output.
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3.
車両と、前記車両が走行する車線との間の位置関係を取得し、
前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に、前記車両に前記車線内を走行させるための操舵トルクを舵角速度上限値の範囲内で出力させ、
前記車両の乗員によって入力された操舵方向と、前記操舵装置に出力させる操舵方向とに基づいて、前記舵角速度上限値の値を調整する、
車両制御方法。 The computer
Obtaining a positional relationship between a vehicle and a lane in which the vehicle is traveling;
outputting a steering torque to a steering device of the vehicle within a range of a steering angular speed upper limit value based on the positional relationship, for causing the vehicle to travel within the lane;
adjusting the steering angular velocity upper limit value based on a steering direction input by an occupant of the vehicle and a steering direction to be output by the steering device;
Vehicle control method.
車両と、前記車両が走行する車線との間の位置関係を取得させ、
前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に、前記車両に前記車線内を走行させるための操舵トルクを舵角速度上限値の範囲内で出力させ、
前記車両の乗員によって入力された操舵方向と、前記操舵装置に出力させる操舵方向とに基づいて、前記舵角速度上限値の値を調整させる、
プログラム。 On the computer,
acquiring a positional relationship between a vehicle and a lane in which the vehicle is traveling;
outputting a steering torque to a steering device of the vehicle within a range of a steering angular speed upper limit value based on the positional relationship, for causing the vehicle to travel within the lane;
adjusting the steering angular velocity upper limit value based on a steering direction input by an occupant of the vehicle and a steering direction to be output by the steering device;
program.
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