JP2020082881A - Steering assist device - Google Patents
Steering assist device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020082881A JP2020082881A JP2018216991A JP2018216991A JP2020082881A JP 2020082881 A JP2020082881 A JP 2020082881A JP 2018216991 A JP2018216991 A JP 2018216991A JP 2018216991 A JP2018216991 A JP 2018216991A JP 2020082881 A JP2020082881 A JP 2020082881A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- reaction force
- torque
- driver
- cooperative
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
【課題】運転開始時の運転者の疲労度合いと、運転開始後の運転者の運転能力及び/又は知覚能力の変化とを考慮して、運転者に対して適切な操舵反力を付与する。【解決手段】操舵支援装置は、初期の疲労度合い(D_start)と、運転開始からの経過時間(t)と、操舵特徴量(RCS、SCS、FBFS)とに基いて、運転開始後の運転者の疲労度合い(D(t))を演算する。操舵支援装置は、特定反力トルク(Ta)と、特定反力トルクと初期の疲労度合いとから求められたゲイン(G)と、運転開始後の運転者の疲労度合い(D(t))とに基いて、協調反力トルク(Fteam)を補正した値である補正協調反力トルク(Fadteam)を演算する。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To apply an appropriate steering reaction force to a driver in consideration of a degree of fatigue of the driver at the start of driving and a change in the driving ability and / or perceptual ability of the driver after the start of driving. SOLUTION: A steering support device is a driver after the start of operation based on an initial degree of fatigue (D_start), an elapsed time (t) from the start of operation, and steering feature amounts (RCS, SCS, FBFS). Fatigue degree (D (t)) is calculated. The steering support device includes a specific reaction torque (Ta), a gain (G) obtained from the specific reaction torque and the initial fatigue degree, and a driver fatigue degree (D (t)) after the start of operation. Based on, the corrected cooperative reaction torque (Fadteam), which is the corrected value of the cooperative reaction torque (Fteam), is calculated. [Selection diagram] Fig. 2
Description
本発明は、車両の操舵装置に操舵反力を付与する操舵支援装置に関する。 The present invention relates to a steering assist device that applies a steering reaction force to a steering device of a vehicle.
従来から、所定のシステム(例えば、運転支援制御システム)により算出された目標操舵量と運転者の操舵量との間の協調を図りながら運転者の操舵操作を支援する操舵支援装置が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。 Conventionally, there is known a steering assist device that assists a driver's steering operation while coordinating a target steering amount calculated by a predetermined system (for example, a driving assist control system) and a driver's steering amount. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載された操舵支援装置は、運転者の疲労度合いを考慮して、運転者の操舵操作を支援するようになっていない。運転開始時において運転者の疲労度合いは、その時の状況に応じて異なる。更に、運転開始後にある程度の時間が経過すると、疲労により運転者の運転能力及び/又は知覚能力が低下する傾向にある。 However, the steering assist device described in Patent Document 1 does not support the steering operation of the driver in consideration of the degree of fatigue of the driver. The degree of fatigue of the driver at the start of driving varies depending on the situation at that time. Furthermore, when a certain amount of time has passed after the start of driving, fatigue tends to reduce the driving ability and/or the perception ability of the driver.
本発明は、上記課題を解決するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、運転開始時の運転者の疲労度合いと、運転開始後の運転者の運転能力及び/又は知覚能力の変化とを考慮して、運転者に対して適切な操舵反力を付与することが可能な操舵支援装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems. That is, one of the objects of the present invention is appropriate for the driver in consideration of the degree of fatigue of the driver at the start of driving and the change in the driving ability and/or the perceptual ability of the driver after starting driving. It is an object of the present invention to provide a steering assist device that can apply various steering reaction forces.
本発明の操舵支援装置(以下、「本発明装置」と称呼される場合がある。)は、
運転者によって操舵操作される操舵ハンドル(SW)を含む操舵装置と、
前記操舵ハンドルの回転角度を操舵角(θ)として検出する操舵角検出手段(11)と、
前記運転者が前記操舵ハンドルを回転操作した際に、前記操舵ハンドルを中立位置へ戻す向きの操舵反力トルクを前記操舵装置に付与するように構成された操舵反力付与手段(10、40、41)と、
車両が走行している車線の車線情報を取得する車線情報取得手段(13、52)と、
前記車線情報に基いて前記車両が前記車線内の走行を維持するための目標操舵角(θtarget)を演算する目標操舵量演算部(202、ステップ730)と、
運転開始時の前記運転者の疲労度合いである初期の疲労度合い(D_start)を取得する手段(10、50、53、204、ステップ720)と、
前記目標操舵角と前記操舵角との偏差と、反力トルクとの関係から求められる基本協調トルク(Tbase)に対する補正値(Mu)を取得する手段(10、50、53、204、ステップ720)と、
前記基本協調トルク(Tbase)と前記補正値(Mu)とに基いて特定反力トルク(Ta)を求める(ステップ735)とともに、当該特定反力トルク(Ta)と前記初期の疲労度合い(D_start)とに基いてゲイン(G)を演算するゲイン演算部(204、ステップ740)と、
前記操舵角に関連する値に基いて、前記運転者が前記操舵ハンドルを回転操作した際に前記操舵ハンドルを中立位置へ戻す向きの基本反力トルク(Fbase)を演算する基本反力演算部(201、ステップ725)と、
前記目標操舵角と前記操舵角との前記偏差に基いて協調反力トルク(Fteam)を演算する協調反力演算部(203、ステップ745)と、
少なくとも前記操舵角に関連する値に基いて、前記運転者の操舵操作を評価するための特徴量である操舵特徴量(RCS、SCS、FBFS)を演算する操舵特徴量演算部(204、ステップ750)と、
前記初期の疲労度合い(D_start)と、運転開始からの経過時間(t)と、前記操舵特徴量(RCS、SCS、FBFS)とに基いて、運転開始後の運転者の疲労度合い(D(t))を演算する疲労度合演算部(204、ステップ755)と、
前記特定反力トルク(Ta)と、前記ゲイン(G)と、前記運転開始後の運転者の疲労度合い(D(t))とに基いて前記協調反力トルク(Fteam)を補正した値である補正協調反力トルク(Fadteam)を演算する協調反力補正部(204、ステップ760)と、
前記基本反力トルクと前記補正協調反力トルクとに基いて、前記操舵反力トルクの目標値である目標操舵反力トルクを演算し、前記操舵装置に付与される前記操舵反力トルクが前記目標操舵反力トルクに一致するように前記操舵反力付与手段を制御するように構成された操舵支援部(205、205a、ステップ765、ステップ770)と、
を備える。
The steering assist device of the present invention (hereinafter, also referred to as “the present device” in some cases) is
A steering device including a steering handle (SW) that is steered by a driver;
Steering angle detection means (11) for detecting the rotation angle of the steering wheel as a steering angle (θ),
Steering reaction force application means (10, 40,) configured to apply a steering reaction force torque to the steering device to return the steering wheel to the neutral position when the driver rotates the steering wheel. 41),
Lane information acquisition means (13, 52) for acquiring lane information of the lane in which the vehicle is traveling,
A target steering amount calculation unit (202, step 730) that calculates a target steering angle (θ target) for the vehicle to maintain traveling in the lane based on the lane information;
Means (10, 50, 53, 204, step 720) for acquiring an initial fatigue degree (D_start), which is the degree of fatigue of the driver at the start of driving;
Means (10, 50, 53, 204, step 720) for obtaining a correction value (Mu) for the basic cooperation torque (Tbase) obtained from the relationship between the deviation of the target steering angle and the steering angle and the reaction torque. When,
A specific reaction force torque (Ta) is obtained based on the basic cooperation torque (Tbase) and the correction value (Mu) (step 735), and the specific reaction force torque (Ta) and the initial fatigue degree (D_start) are also obtained. A gain calculation unit (204, step 740) for calculating a gain (G) based on
A basic reaction force calculation unit that calculates a basic reaction force torque (Fbase) for returning the steering wheel to a neutral position when the driver rotationally operates the steering wheel based on a value related to the steering angle ( 201, step 725),
A cooperative reaction force calculation unit (203, step 745) that calculates a cooperative reaction force torque (Fteam) based on the deviation between the target steering angle and the steering angle,
A steering characteristic amount calculation unit (204, step 750) that calculates a steering characteristic amount (RCS, SCS, FBFS) that is a characteristic amount for evaluating the steering operation of the driver based on at least the value related to the steering angle. )When,
Based on the initial fatigue level (D_start), the elapsed time (t) from the start of driving, and the steering characteristic amount (RCS, SCS, FBFS), the driver's fatigue level (D(t) after the start of driving. )) for calculating the degree of fatigue (204, step 755),
A value obtained by correcting the cooperative reaction torque (Fteam) based on the specific reaction torque (Ta), the gain (G), and the degree of fatigue (D(t)) of the driver after the start of driving. A cooperative reaction force correction unit (204, step 760) for calculating a corrected cooperative reaction force torque (Fadteam);
Based on the basic reaction force torque and the corrected cooperative reaction force torque, a target steering reaction force torque that is a target value of the steering reaction force torque is calculated, and the steering reaction force torque applied to the steering device is A steering assist unit (205, 205a,
Equipped with.
係る構成を有する本発明装置は、運転開始時において、運転者の初期の疲労度合いと、基本協調トルクに対する補正値(例えば、倍率)とを取得する。本発明装置は、基本協調トルクと補正値とに基いて特定反力トルクを求める。本発明装置は、初期の疲労度合いと特定反力トルクとに基いてゲインを演算する。このゲインは、運転開始時の疲労度合いと運転者の好みの協調反力トルク(特定反力トルク)の両方が反映された値である。このゲインを用いることにより、運転者の疲労度合いと好みの両方を考慮した協調反力トルクを算出することができる。 The device of the present invention having such a configuration acquires the initial degree of fatigue of the driver and the correction value (e.g., magnification) for the basic cooperative torque at the start of driving. The device of the present invention obtains the specific reaction torque based on the basic cooperative torque and the correction value. The device of the present invention calculates the gain based on the initial degree of fatigue and the specific reaction force torque. This gain is a value that reflects both the degree of fatigue at the start of driving and the cooperative reaction torque (specific reaction torque) that the driver likes. By using this gain, it is possible to calculate the cooperative reaction torque that considers both the driver's fatigue level and his/her preference.
更に、本発明装置は、運転者の操舵操作を評価するための特徴量である操舵特徴量を演算する。本発明装置は、操舵特徴量から、運転開始後の運転者の運転能力及び/又は知覚能力の変化を検知し、これにより、運転開始後において運転者の疲労がどの程度変化したかを評価できる。本発明装置は、初期の疲労度合いと、運転開始からの経過時間と、操舵特徴量とに基いて、運転開始後の運転者の疲労度合いを演算する。そして、本実施装置は、特定反力トルクと、ゲインと、運転開始後の運転者の疲労度合いとに基いて協調反力トルクを補正することにより補正協調反力トルクを演算する。このように、本発明装置は、初期の疲労度合いから運転者の疲労がどの程度変化したかを考慮して、最終的な協調反力トルク(補正協調反力トルク)を演算する。従って、本発明装置は、疲労度合いを考慮した適切な操舵反力トルクを運転者に対して付与することができる。 Further, the device of the present invention calculates a steering characteristic amount which is a characteristic amount for evaluating the steering operation of the driver. The device of the present invention detects a change in the driving ability and/or the perceptual ability of the driver after the start of driving from the steering characteristic amount, and thereby can evaluate how much the fatigue of the driver has changed after the start of driving. .. The device of the present invention calculates the degree of fatigue of the driver after the start of driving based on the initial degree of fatigue, the elapsed time from the start of driving, and the steering characteristic amount. Then, the present embodiment calculates the corrected cooperative reaction torque by correcting the cooperative reaction torque based on the specific reaction torque, the gain, and the degree of fatigue of the driver after the start of driving. As described above, the device of the present invention calculates the final cooperative reaction force torque (corrected cooperative reaction force torque) in consideration of how much the driver's fatigue changes from the initial degree of fatigue. Therefore, the device of the present invention can give an appropriate steering reaction force torque to the driver in consideration of the degree of fatigue.
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び/又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記名称及び/又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。 In the above description, in order to help understanding of the present invention, the names and/or reference numerals used in the embodiments are added in parentheses to the configurations of the invention corresponding to the embodiments described later. However, each component of the present invention is not limited to the embodiment defined by the name and/or code.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<構成>
本発明の実施形態に係る操舵支援装置(以下、「本実施装置」と称呼される場合がある。)は、車両に適用される。本実施装置は、図1に示したように、操舵支援ECU10、エンジンECU20、ブレーキECU30、電動パワーステアリングECU(以下、「EPS・ECU」と称呼する。)40、及び、ナビゲーションECU50を備えている。
<Structure>
The steering assist device according to the embodiment of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present embodiment”) is applied to a vehicle. As shown in FIG. 1, the present embodiment includes a
これらのECUは、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置(Electric Control Unit)であり、図示しないCAN(Controller Area Network)を介して相互に情報を送信可能及び受信可能に接続されている。本明細書において、マイクロコンピュータは、CPU、RAM、ROM、不揮発性メモリ及びインターフェース(I/F)等を含む。例えば、操舵支援ECU10は、CPU10a、RAM10b、ROM10c、不揮発性メモリ10d及びインターフェース(I/F)10e等を含むマイクロコンピュータを備える。CPU10aはROM10cに格納されたインストラクション(プログラム、ルーチン)を実行することにより各種機能を実現するようになっている。
These ECUs are electric control units (Electric Control Units) that mainly include a microcomputer, and are connected to each other via a CAN (Controller Area Network) (not shown) so that information can be transmitted and received mutually. In this specification, the microcomputer includes a CPU, a RAM, a ROM, a non-volatile memory, an interface (I/F), and the like. For example, the steering assist ECU 10 includes a microcomputer including a
操舵支援ECU10は、以下に列挙するセンサと接続されていて、それらのセンサの検出信号又は出力信号を受信するようになっている。なお、各センサは、操舵支援ECU10以外のECUに接続されていてもよい。
The
操舵角センサ11は、操舵ハンドルSWの操作により回転するステアリングシャフトUSの回転角度を操舵角として検出し、操舵角θを表す信号を出力するようになっている。なお、操舵支援ECU10は、操舵角センサ11から受信した操舵角θから操舵角速度(θ´)を算出するようになっている。更に、操舵支援ECU10は、操舵角センサ11から受信した操舵角θから操舵角加速度(θ´´)を算出するようになっている。
操舵トルクセンサ12は、操舵ハンドルSWの操作により自車両のステアリングシャフトUSに加わる操舵トルクを検出し、操舵トルクTraを表す信号を出力するようになっている。
なお、操舵角センサ11及び操舵トルクセンサ12は、それぞれ車両の左旋回方向への操舵を正として操舵角及び操舵トルクを検出するようになっている。
The
The
The
周囲センサ13は、自車両の周囲の道路(例えば、自車両が走行している走行レーン)に関する情報、及び、それらの道路に存在する立体物に関する情報を取得するようになっている。立体物は、例えば、自動車、歩行者及び自転車などの移動物、並びに、ガードレール及びフェンスなどの固定物を表す。以下、これらの立体物は「物標」と称呼される場合がある。周囲センサ13は、レーダセンサ13a及びカメラセンサ13bを備えている。
The
レーダセンサ13aは、例えば、ミリ波帯の電波(以下、「ミリ波」と称呼する。)を少なくとも自車両の前方領域を含む自車両の周辺領域に放射し、放射範囲内に存在する物標によって反射されたミリ波(即ち、反射波)を受信する。更に、レーダセンサ13aは、物標の有無について判定し、且つ、自車両と物標との相対関係を示すパラメータ(即ち、自車両に対する物標の位置、自車両と物標との距離、及び、自車両と物標との相対速度等)を演算して出力するようになっている。 The radar sensor 13a radiates, for example, a millimeter-wave band radio wave (hereinafter, referred to as "millimeter wave") to a surrounding area of the own vehicle including at least a front area of the own vehicle, and the target existing within the radiation range. The millimeter wave (that is, the reflected wave) reflected by is received. Further, the radar sensor 13a determines the presence or absence of the target and indicates the relative relationship between the own vehicle and the target (that is, the position of the target with respect to the own vehicle, the distance between the own vehicle and the target, and , The relative speed between the vehicle and the target, etc.) is calculated and output.
カメラセンサ13bは、ステレオカメラ及び画像処理部を備え、車両前方の左側領域及び右側領域の風景を撮影して左右一対の画像データを取得する。カメラセンサ13bは、その撮影した左右一対の画像データに基いて、物標の有無について判定し、且つ、自車両と物標との相対関係を示すパラメータを演算し、判定結果及び演算結果を出力するようになっている。この場合、操舵支援ECU10は、レーダセンサ13aによって得られた自車両と物標との相対関係を示すパラメータと、カメラセンサ13bによって得られた自車両と物標との相対関係を示すパラメータと、を合成することにより、自車両と物標との相対関係を示すパラメータを決定する。
The
更に、カメラセンサ13bは、その撮影した左右一対の画像データに基いて、道路(自車両が走行している走行レーン)の左及び右の区画線を認識し、道路の形状(例えば、道路の曲率)、及び、道路と自車両との位置関係(例えば、自車両が走行しているレーンの左端又は右端から自車両の車幅方向の中心位置までの距離)を算出する。なお、区画線は、白線及び黄色線等を含むが、以下では、区画線が白線であると仮定して説明する。
Further, the
道路の形状及び道路と自車両との位置関係等を含む車線に関する情報は「車線情報」と称呼される。更に、周囲センサ13によって取得された物標に関する情報(自車両と物標との相対関係を示すパラメータを含む。)は「物標情報」と称呼される。周囲センサ13は、所定のサンプリング時間が経過するたびに、物標情報及び車線情報を操舵支援ECU10に繰り返し送信する。操舵支援ECU10は、「物標情報及び車線情報」を含む車両の周辺状況に関する情報を「車両周辺情報」として取得する。
Information about the lane including the shape of the road and the positional relationship between the road and the host vehicle is called “lane information”. Further, the information about the target acquired by the surrounding sensor 13 (including the parameter indicating the relative relationship between the own vehicle and the target) is referred to as “target information”. The
なお、周囲センサ13は、必ずしも、レーダセンサ及びカメラセンサの両方を備える必要はなく、例えば、カメラセンサのみを含んでいてもよい。周囲センサ13は「車両周辺情報を取得する情報取得部(情報取得手段)」と称呼される場合がある。
The
エンジンECU20は、エンジンアクチュエータ21に接続されている。エンジンアクチュエータ21は、内燃機関22のスロットル弁の開度を変更するスロットル弁アクチュエータを含む。エンジンECU20は、エンジンアクチュエータ21を駆動することによって、内燃機関22が発生するトルクを変更することができる。従って、エンジンECU20は、エンジンアクチュエータ21を制御することによって、自車両の駆動力を制御することができる。なお、車両が、ハイブリッド車両である場合、エンジンECU20は、車両駆動源としての「内燃機関及び電動機」の何れか一方又は両方によって発生する自車両の駆動力を制御することができる。更に、車両が電気自動車である場合、エンジンECU20は、車両駆動源としての電動機によって発生する自車両の駆動力を制御することができる。
The
ブレーキECU30は、ブレーキアクチュエータ31に接続されている。ブレーキアクチュエータ31は、ブレーキECU30からの指示に応じてブレーキキャリパ32bに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を調整し、その油圧によりブレーキパッドをブレーキディスク32aに押し付けて摩擦制動力を発生させる。従って、ブレーキECU30は、ブレーキアクチュエータ31を制御することによって、自車両の制動力を制御することができる。
The
EPS・ECU40は、電動パワーステアリング装置(以下、「EPS」と称呼する。)41に接続されている。EPS41は、車両の「操舵ハンドルSW、ステアリングシャフトUS及び操舵用ギア機構(図示略)等を含むステアリング機構60」に組み込まれている。EPS・ECU40は、EPS41が発生するトルクを制御することによって、ステアリング機構60に対してトルクを付与することができる。
The EPS/
加えて、EPS・ECU40は、以降で説明する操舵支援制御の実行中に操舵支援ECU10から操舵反力指令を受信した場合には、実際の操舵反力トルクが操舵反力指令で特定される目標操舵反力トルクに一致するようにEPS41を制御する。操舵反力トルクとは、運転者が操舵ハンドルSWを操舵した際に操舵ハンドルSWを中立位置へ戻すように付与されるトルクである。なお、中立位置とは、操舵角θがゼロとなる基準位置であり、車両が直進走行する際の操舵ハンドルSWの位置である。
In addition, when the EPS/
ナビゲーションECU50は、車両が位置している場所の「緯度及び経度」を検出するためのGPS信号を受信するGPS受信機51、地図情報を記憶した地図データベース52、及び、タッチパネル(タッチパネル式ディスプレイ)53を備えている。地図データベース52に記憶されている地図情報は、道路情報を含む。例えば、道路情報では、道路の区間のそれぞれに対して、道路の曲率半径、道路の幅員及び道路の勾配等が対応付けられている。ナビゲーションECU50は、車両が位置している場所の緯度及び経度、並びに地図情報等に基いて各種の演算処理を行い、タッチパネル53に地図上での車両の位置を表示させる。
The
<操舵支援制御(協調反力制御)>
操舵支援ECU10は、EPS41によって操舵ハンドルSWに操舵反力トルクを付与することにより、運転者の操舵操作を支援するようになっている。以降、このような操舵支援制御を「協調反力制御」と称呼する場合もある。
<Steering support control (cooperative reaction force control)>
The steering assist
図2に示すように、操舵支援ECU10は、機能的にみた場合、基本反力演算部201と、目標操舵量演算部202と、協調反力演算部203と、協調反力補正部204と、操舵支援部205とを備えている。
As shown in FIG. 2, the steering assist
基本反力演算部201は、運転者が操舵角(実操舵角)θにて操舵ハンドルSWを操作したとき、操舵角θに応じて基本反力トルクFbaseを決定する。具体的には、基本反力演算部201は、操舵角センサ11から操舵角(実操舵角)θを受け取るとともに、操舵角θから操舵角速度(θ´)及び操舵角加速度(θ´´)を演算する。基本反力演算部201は、下記(1)式に示す方法で基本反力トルクFbaseを決定する。以降、「操舵角θ、操舵角速度θ´及び操舵角加速度θ´´」は、まとめて、「操舵角θに関連する値」と称呼される場合がある。基本反力演算部201は、基本反力トルクFbaseを操舵支援部205に出力する。
When the driver operates the steering wheel SW at the steering angle (actual steering angle) θ, the basic reaction
なお、操舵支援ECU10は、所定のルックアップテーブルMap(θ、θ´)を予め格納していてもよい。基本反力演算部201は、操舵角θ及び操舵角速度θ´をルックアップテーブルMapに適用することにより、基本反力トルクFbaseを求めてもよい(即ち、Fbase=Map(θ、θ´))。
The
目標操舵量演算部202は、カメラセンサ13bから車線情報を受け取る。目標操舵量演算部202は、車線情報に基いて、車両が走行レーンの中央位置を維持して走行するための目標操舵角θtargetを演算する。車線情報に基いて目標操舵角θtargetを演算する手法は公知である(例えば、特開2002−046640号公報及び特開2015−217737号公報等を参照。)。従って、以下に簡単に説明する。
The target steering
目標操舵量演算部202は、車線情報に基いて、車両が走行している走行レーンの「左白線及び右白線」についての情報を取得する。目標操舵量演算部202は、取得した左白線と右白線との道路幅方向における中央位置を結ぶラインを目標走行ラインとして設定する。目標操舵量演算部202は、車両の車幅方向の中央位置と目標走行ラインとの間の道路幅方向の距離、及び、目標走行ラインの方向(接線方向)と車両の進行方向とのずれ角(ヨー角)等に基いて、目標操舵角θtargetを演算する。目標操舵量演算部202は、目標操舵角θtargetを協調反力演算部203及び協調反力補正部204に出力する。
The target steering
なお、目標操舵量演算部202は、物標情報に基いて検出された先行車(自車両の直前を走行している他車両)の走行軌跡を目標走行ラインとして設定して、目標操舵角θtargetを演算してもよい。
The target steering
協調反力演算部203は、操舵角センサ11から操舵角(実操舵角)θを受け取るとともに、目標操舵量演算部202から目標操舵角θtargetを受け取る。協調反力演算部203は、操舵角(実操舵角)θと目標操舵角θtargetとの偏差θdefを求める。以降において、操舵角(実操舵角)θと目標操舵角θtargetとの偏差θdefを、「操舵角偏差θdef」と称呼する。協調反力演算部203は、操舵角偏差θdefに所定のゲインを乗算することにより協調反力トルクFteamを演算する。なお、このように操舵角偏差θdefから協調反力トルク(アシストトルク)を求める方法は公知である(例えば、特許文献1を参照。)。そして、協調反力演算部203は、協調反力トルクFteamを協調反力補正部204に出力する。
The cooperative reaction
協調反力補正部204は、操舵角センサ11から操舵角(実操舵角)θを受け取り、目標操舵量演算部202から目標操舵角θtargetを受け取り、協調反力トルクFteamを協調反力演算部203から受け取る。そして、協調反力補正部204は、以下で説明するように補正協調反力トルクFadteamを演算する。
The cooperative reaction
協調反力補正部204は、図示しないイグニッション(IG)スイッチがOFFからONに変更されると、疲労度合いD_start[%]を運転者に入力させるための画面(以下、「第1画面」と称呼する。)をタッチパネル53上に表示する。本例において、疲労度合いD_startは、1〜100%の範囲で定義される。「100%」は、運転者が疲れていないことを示す。この値が小さくなるほど、運転者の疲労度合いが大きくなる。運転者が第1画面上にて疲労度合いD_startを入力すると、協調反力補正部204は、疲労度合いD_startをナビゲーションECU50を介して受け取る。
When the ignition (IG) switch (not shown) is changed from OFF to ON, the cooperative reaction
なお、協調反力補正部204は、疲労度の度合いを複数の選択肢に分けて第1画面に表示し、運転者にこれら複数の選択肢から1つを選択させてもよい。例えば、疲労なし(=100%)、疲労度小(=80%)、疲労度中(=50%)、疲労度大(=20%)の4つが第1画面に表示され、運転者がこれらの中から1つを選択してもよい。
The cooperative reaction
次に、協調反力補正部204は、協調反力トルクの大きさの好みを運転者に入力させるための画面(以下、「第2画面」と称呼する。)をタッチパネル53上に表示する。人によって協調反力トルクの大きさの好みが異なる。例えば、運転技術の高い運転者は、操舵操作が安定していることから、比較的小さい協調反力トルクが付与されることを好む。これに対し、運転技術の低い運転者は、操舵操作が安定していないことから、比較的大きい協調反力トルクが付与されることを好む。従って、協調反力補正部204は、後述する基本協調トルクTbaseに対する倍率Muを運転者に入力させるための第2画面をタッチパネル53上に表示する。倍率Muは、「1未満の所定の下限値」から「1より大きい所定の上限値」の間の値の中から選択することができる。運転者が第2画面上にて倍率Muを入力すると、協調反力補正部204は、その倍率MuをナビゲーションECU50を介して受け取る。なお、第2画面にて運転者に入力させる情報は、倍率Muに限定されず、運転者の好みを反映させる補正値であればよい。例えば、基本協調トルクTbaseに対するトルクの加算値又は減算値であってもよい。
Next, the cooperative reaction
協調反力補正部204は、予め設定された基本協調トルクTbaseの情報を格納している。基本協調トルクTbaseは、例えば、運転技術が平均的な運転者を対象として設定された協調反力トルクのデータである。具体的には、図3に示すように、協調反力補正部204は、操舵角偏差θdefと反力トルク[Nm]との関係を予め規定したルックアップテーブル(マップ)を格納している。基本協調トルクTbaseは、下記(2)式に示すように、ばね定数と操舵角偏差θdefとの積によって定義される。ここで、K1乃至K5は、それぞれ、所定のばね定数である。
なお、(2)式では操舵角偏差θdefを5つの区間に分けて、各区間に対して基本協調トルクTbaseを求める関数を定義したが、これに限定されない。操舵角偏差θdefを5つより大きい区間に分けて、各区間に対して基本協調トルクTbaseを求める関数を定義してもよい。更に、基本協調トルクTbaseを求める関数は、上述の一次関数に限定されず、他の関数により定義されてもよい。 It should be noted that in the formula (2), the steering angle deviation θdef is divided into five sections and a function for obtaining the basic cooperation torque Tbase is defined for each section, but the function is not limited to this. The steering angle deviation θdef may be divided into more than five sections and a function for obtaining the basic cooperation torque Tbase may be defined for each section. Furthermore, the function for obtaining the basic cooperation torque Tbase is not limited to the above-mentioned linear function, and may be defined by another function.
協調反力補正部204は、下記(3)式に従って反力トルクTaを演算する。このように基本協調トルクTbaseを倍率Muにより調節した反力トルクTaを、他のトルクと区別するために「特定反力トルクTa」と称呼する。
図3に示すように、例えば、運転者が「1より大きい倍率Mu1」を第2画面において入力した場合、特定反力トルクTaは基本協調トルクTbaseよりも大きくなる。一方で、運転者が「1より小さい倍率Mu2」を第2画面において入力した場合、特定反力トルクTaは基本協調トルクTbaseよりも小さくなる。このように、運転開始時に運転者が基本協調トルクTbaseに対する倍率Muを入力することにより、運転者は、自身の好みに応じた反力トルクの大きさを選択できる。 As shown in FIG. 3, for example, when the driver inputs “magnification Mu1 larger than 1” on the second screen, the specific reaction force torque Ta becomes larger than the basic cooperative torque Tbase. On the other hand, when the driver inputs the “magnification Mu2 smaller than 1” on the second screen, the specific reaction force torque Ta becomes smaller than the basic cooperation torque Tbase. Thus, the driver can select the magnitude of the reaction torque according to his/her preference by inputting the magnification Mu to the basic cooperative torque Tbase at the start of driving.
なお、協調反力補正部204は、複数の倍率Muに対応する複数の選択肢を第2画面に表示し、運転者に複数の度合いから1つを選択させてもよい。例えば、強(倍率=1.2)、中(倍率=1)、弱(倍率=0.8)の3つが第2画面に表示され、運転者がこれらの中から1つを選択してもよい。
The cooperative reaction
協調反力補正部204は、疲労度合いD_startと特定反力トルクTaとに基いて、下記(4)式に従ってゲインGを演算する。
更に、協調反力補正部204は、運転を開始した後の運転者の疲労度合いを、後述する特徴量に基いて演算する。運転時間が長くなるほど運転者の疲労度合いが大きくなり、運転者のパフォーマンス(運転能力及び/又は知覚能力)が低下することが知られている。従って、本実施形態において、協調反力補正部204は、以下の3つの特徴量(RCS、SCS、FBFS)に基いて運転者の運転能力及び/又は知覚能力を評価し、これにより、運転を開始した後の運転者の疲労度合いを演算する。
Further, the cooperative reaction
1.Rough Control Score(RCS)
RCSは、運転者の操舵操作の安定性を評価するための特徴量である。RCSの値が大きいほど運転者の操舵操作が荒いことを示し、RCSの値が小さいほど運転者の操舵操作が滑らかである(安定している)ことを示す。
1. Rough Control Score (RCS)
RCS is a feature amount for evaluating the stability of the steering operation by the driver. A larger value of RCS indicates that the driver's steering operation is rough, and a smaller value of RCS indicates that the driver's steering operation is smoother (stable).
協調反力補正部204は、所定のサンプリング周期で操舵角θのデータを取得する。ある時点xnの操舵角θをy(xn)とする。ある時点xnでの操舵角θの予測値yp(xn)を下記(5)式に従って演算する。
協調反力補正部204は、誤差e(xn)の絶対値|e(xn)|が所定の閾値Th1を超えた回数をカウントする。図4に示した例においては、誤差e(xn)の絶対値|e(xn)|が、T1、T2及びT3にて所定の閾値Th1を超えている。従って、協調反力補正部204は、RCSの値として「3」を算出する。
The cooperative reaction
2.Stop Control Score(SCS)
SCSは、運転者の操舵操作のぎこちなさを評価するための特徴量である。SCSの値が大きいほど運転者の操舵操作が断続的であることを示し、SCSの値が小さいほど運転者の操舵操作が連続的(滑らか)であることを示す。
2. Stop Control Score (SCS)
The SCS is a feature amount for evaluating the awkwardness of the driver's steering operation. A larger value of SCS indicates that the driver's steering operation is intermittent, and a smaller value of SCS indicates that the driver's steering operation is continuous (smooth).
協調反力補正部204は、所定のサンプリング周期で操舵角θのデータを取得して、操舵角速度θ´のデータを演算する。協調反力補正部204は、操舵角速度θ´の絶対値のデータに関して、以下の条件A及び条件Bの両方が成立した箇所をカウントする。
(条件A)操舵角速度θ´の絶対値が所定の第1閾値Thaを越えた。
(条件B)操舵角速度θ´の絶対値が所定の第1閾値Thaを越えた時点から所定の時間Tm1以内において、操舵角速度θ´の絶対値が、所定の第2閾値Thb(<Tha)以下の値へと変化した。
The cooperative reaction
(Condition A) The absolute value of the steering angular velocity θ'exceeds a predetermined first threshold Tha.
(Condition B) Within a predetermined time Tm1 from the time when the absolute value of the steering angular velocity θ′ exceeds a predetermined first threshold Tha, the absolute value of the steering angular velocity θ′ is equal to or less than a predetermined second threshold Thb (<Tha). It changed to the value of.
図5に示した例においては、時間T1にて、操舵角速度θ´の絶対値が、所定の第1閾値Thaを越えた。その後、時間T1から所定の時間Tm1以内の時間である時間T2にて、操舵角速度θ´の絶対値が、所定の第2閾値Thb以下の値へと変化した。このような箇所がある場合、協調反力補正部204は、条件A及び条件Bの両方が成立していることから、SCSの値としてカウントする。
In the example shown in FIG. 5, at time T1, the absolute value of the steering angular velocity θ′ exceeds the predetermined first threshold Tha. After that, at a time T2 that is a time within a predetermined time Tm1 from the time T1, the absolute value of the steering angular velocity θ'changes to a value equal to or smaller than a predetermined second threshold Thb. If there is such a portion, the cooperative reaction
3.Feed Back Frequency component Score(FBFS)
FBFSは、運転者の操舵操作の修正操作成分を評価するための特徴量である。FBFSの値が大きいほど修正操作の周波数成分が多い(即ち、操舵操作に修正が多い)ことを示し、FBFSの値が小さいほど修正操作の周波数成分が少ないことを示す。
3. Feed Back Frequency component Score (FBFS)
FBFS is a feature amount for evaluating the correction operation component of the driver's steering operation. The larger the value of FBFS, the larger the frequency component of the correction operation (that is, the larger the number of corrections in the steering operation), and the smaller the value of FBFS, the smaller the frequency component of the correction operation.
協調反力補正部204は、所定のサンプリング周期で操舵角θのデータを取得する。協調反力補正部204は、操舵角θのデータをFFT(高速フーリエ変換)により周波数領域に分解する。これにより、図6に示すように、協調反力補正部204は、所定の周波数帯(0.5Hz〜1.0Hz)の片側振幅スペクトルの値P11、P12、P13、・・・、P1Nを取得する。協調反力補正部204は、下記(7)式に従ってFBFSを演算する。ここで、fspanは、隣り合うP1成分の周波数の差を表す。
なお、以降において、上述した「RCS、SCS及びFBFS」は、まとめて「操舵特徴量」と称呼される場合がある。なお、本実施形態においては、操舵特徴量として、「RCS、SCS及びFBFS」の全てを採用した例を説明するが、これに限定されず、「RCS、SCS及びFBFS」のうちの少なくとも1つが採用されればよい。 Note that, hereinafter, the above-mentioned "RCS, SCS and FBFS" may be collectively referred to as "steering feature amount". Note that, in the present embodiment, an example in which all of “RCS, SCS and FBFS” are adopted as the steering characteristic amount will be described, but the present invention is not limited to this, and at least one of “RCS, SCS and FBFS” is used. It may be adopted.
協調反力補正部204は、運転を開始した以降のある時点における運転者の疲労度合いD(t)を下記(8)式に従って演算する。なお、以降の式内の「t」は、運転開始(IGスイッチがONされた時点)からの経過時間を表す。
F(t、SCS、RCS、FBFS)の値は、t、SCS、RCS及びFBFSが大きくなるほど(時間が経過し、且つ、運転者の操舵操作のパフォーマンスが低下するほど)、大きくなる。従って、運転開始時の疲労度合いD_startからF(t、SCS、RCS、FBFS)の値を差し引くことにより、運転を開始した以降のある時点tにおける運転者の疲労度合いを求めることができる。 The value of F(t, SCS, RCS, FBFS) increases as t, SCS, RCS, and FBFS increase (as time elapses and the performance of the steering operation by the driver decreases). Therefore, by subtracting the value of F(t, SCS, RCS, FBFS) from the degree of fatigue D_start at the start of driving, the degree of fatigue of the driver at a certain time t after the start of driving can be obtained.
なお、F(t、SCS、RCS、FBFS)は、上述の一次関数に限定されず、他の関数により定義されてもよい。 Note that F(t, SCS, RCS, FBFS) is not limited to the above linear function, and may be defined by another function.
協調反力補正部204は、特定反力トルクTa、ゲインG、及び、運転を開始した後のある時点tにおける疲労度合いD(t)を用いて、下記(10)式に従って、時点tにおける協調反力トルクFteam(t)を補正し、時点tにおける補正協調反力トルクFadteam(t)を算出する。協調反力補正部204は、補正協調反力トルクFadteam(t)を操舵支援部205に出力する。
操舵支援部205は、協調反力制御を実行するようになっている。具体的に述べると、操舵支援部205は、操舵反力トルク算出部205aを含む。操舵反力トルク算出部205aは、基本反力演算部201から基本反力トルクFbaseを受け取るとともに、協調反力補正部204から補正協調反力トルクFadteamを受け取る。操舵反力トルク算出部205aは、基本反力トルクFbaseと補正協調反力トルクFadteamとを加算することにより、最終的な目標操舵反力トルクFrを決定する。
The
操舵支援部205は、上記の決定された目標操舵反力トルクFrを表す操舵反力指令をEPS・ECU40に送信する。EPS・ECU40は、フィードバック制御にて実際の操舵反力トルクが目標操舵反力トルクFrに一致するようにEPS41を制御する。これにより、操舵反力トルクが操舵ハンドルSWに対して付与される。
The
<具体的作動>
次に、図7を用いて操舵支援ECU10が協調反力制御を実行する際の具体的な作動について説明する。操舵支援ECU10のCPU10a(以下、単に「CPU」と称呼する。)は、所定時間が経過する毎に図7のフローチャートにより示した「協調反力制御ルーチン」を実行するようになっている。更に、CPUは、上述したように、図示しないルーチンを実行することにより、操舵角センサ11から操舵角θを取得し、カメラセンサ13bから車線情報を取得している。
<Specific operation>
Next, a specific operation when the steering assist
従って、所定のタイミングになると、CPUは図7のステップ700から処理を開始してステップ705に進み、フラグFの値が「0」であるか否かを判定する。フラグFは、その値が「1」であるときIGスイッチがON状態である(即ち、運転中である)ことを示し、その値が「0」であるときIGスイッチがOFF状態である(即ち、運転中でない)ことを示す。
Therefore, at a predetermined timing, the CPU starts the process from
いま、フラグFの値が「0」であると仮定すると、CPUは、そのステップ705にて「Yes」と判定してステップ710に進み、現時点が「IGスイッチがONされた直後の時点」であるか否かを判定する。以下、「IGスイッチがONされた時点」を、単に「ON時点」と称呼する場合がある。現時点が「ON時点」でない場合、CPUは、そのステップ710にて「No」と判定し、ステップ795に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
Assuming that the value of the flag F is “0”, the CPU makes a “Yes” determination at
これに対し、現時点が「ON時点」である場合、CPUは、そのステップ710にて「Yes」と判定して、以下に述べるステップ715乃至ステップ770の処理を順に行う。その後、CPUは、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
On the other hand, when the current time is the “ON time”, the CPU determines “Yes” in
ステップ715:CPUは、フラグFの値を「1」に設定する。
ステップ720:CPUは、タッチパネル53上に第1画面を表示して、運転者に運転開始時の疲労度合いD_startを入力させる。これにより、CPUは、疲労度合いD_startを取得する。CPUは、タッチパネル53上に第2画面を表示して、運転者に基本協調トルクTbaseに対する倍率Muを入力させる。これにより、CPUは、倍率Muを取得する。
Step 715: The CPU sets the value of the flag F to “1”.
Step 720: The CPU displays the first screen on the
ステップ725:CPUは、上述したように、(1)式に従って基本反力トルクFbaseを演算する。
ステップ730:CPUは、上述したように、車線情報に基いて目標操舵角θtargetを演算する。
ステップ735:CPUは、上述したように、操舵角偏差θdefから基本協調トルクTbaseを求めるとともに、(3)式に従って特定反力トルクTaを演算する。
ステップ740:CPUは、上述したように、(4)式に従ってゲインGを演算する。
Step 725: As described above, the CPU calculates the basic reaction force torque Fbase according to the equation (1).
Step 730: As described above, the CPU calculates the target steering angle θtarget based on the lane information.
Step 735: As described above, the CPU obtains the basic cooperative torque Tbase from the steering angle deviation θdef and calculates the specific reaction force torque Ta according to the equation (3).
Step 740: The CPU calculates the gain G according to the equation (4) as described above.
ステップ745:CPUは、上述したように、操舵角偏差θdefに所定のゲインを乗算することにより協調反力トルクFteamを演算する。
ステップ750:CPUは、上述したように、3つの操舵特徴量(RCS、SCS及びFBFS)を演算する。
ステップ755:CPUは、上述したように、(8)式に従って現時点(t)の運転者の疲労度合いD(t)を演算する。
ステップ760:CPUは、上述したように、(10)式に従って補正協調反力トルクFadteam(t)を演算する。
Step 745: As described above, the CPU calculates the cooperative reaction force torque Fteam by multiplying the steering angle deviation θdef by a predetermined gain.
Step 750: The CPU calculates the three steering characteristic amounts (RCS, SCS and FBFS) as described above.
Step 755: As described above, the CPU calculates the driver's fatigue level D(t) at the present time (t) according to the equation (8).
Step 760: The CPU calculates the corrected cooperative reaction torque Fadteam(t) according to the equation (10) as described above.
ステップ765:CPUは、上述したように、基本反力トルクFbase及び補正協調反力トルクFadteam(t)に基いて、最終的な目標操舵反力トルクFrを演算する。
ステップ770:CPUは、協調反力制御を実行する。即ち、CPUは、目標操舵反力トルクFrを表す操舵反力指令をEPS・ECU40に送信する。EPS・ECU40は、フィードバック制御にて実際の操舵反力トルクが目標操舵反力トルクFrに一致するようにEPS41を制御する。
Step 765: As described above, the CPU calculates the final target steering reaction force torque Fr based on the basic reaction force torque Fbase and the corrected cooperative reaction force torque Fadteam(t).
Step 770: The CPU executes cooperative reaction force control. That is, the CPU transmits a steering reaction force command indicating the target steering reaction force torque Fr to the EPS/
なお、CPUがステップ705に進んだ時点にて、フラグFの値が「0」でない(即ち、運転中である)場合、CPUは、そのステップ705にて「No」と判定してステップ775に進む。CPUは、ステップ775にて、IGスイッチがONからOFFに変更されたか否かを判定する。IGスイッチがON状態である場合、CPUは、そのステップ775にて「No」と判定して、前述のようにステップ725乃至ステップ770の処理を順に実行する。即ち、CPUは、協調反力制御を継続する。その後、CPUは、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
When the value of the flag F is not “0” (that is, the operation is in progress) at the time when the CPU proceeds to step 705, the CPU makes a “No” determination at
これに対し、ステップ775にて、現時点が、IGスイッチがONからOFFに変更された時点である場合、CPUは、そのステップ775にて「Yes」と判定してステップ780に進み、フラグFの値を「0」に設定する。その後、CPUは、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
On the other hand, in
以上説明した本実施装置は、運転者に運転開始時の疲労度合いD_startを入力させる。更に、本実施装置は、運転者に基本協調トルクTbaseに対する倍率Muを入力させる。これにより、本実施装置は、基本協調トルクTbaseに対して倍率Muを乗算することにより特定反力トルクTaを演算する。本実施装置は、運転開始時の疲労度合いD_startと特定反力トルクTaとに基いてゲインGを演算する。ゲインGは、運転開始時の疲労度合いと運転者の好みの協調反力トルクの両方が反映された値である。このゲインGを用いることにより、運転者の疲労度合いと好みの両方を考慮した協調反力トルクを算出することができる。 The apparatus of the present embodiment described above causes the driver to input the fatigue degree D_start at the start of driving. Further, the present embodiment causes the driver to input the magnification Mu with respect to the basic cooperative torque Tbase. Accordingly, the present embodiment calculates the specific reaction force torque Ta by multiplying the basic cooperation torque Tbase by the magnification Mu. The present embodiment calculates the gain G based on the degree of fatigue D_start at the start of operation and the specific reaction force torque Ta. The gain G is a value that reflects both the degree of fatigue at the start of driving and the cooperative reaction torque desired by the driver. By using this gain G, the cooperative reaction torque can be calculated in consideration of both the driver's fatigue level and his/her preference.
更に、本実施装置は、運転者の操舵操作を評価するための特徴量である操舵特徴量(RCS、SCS、FBFS)を演算する。本実施装置は、初期の疲労度合い(D_start)と、運転開始からの経過時間(t)と、操舵特徴量(RCS、SCS、FBFS)とに基いて、運転開始後の運転者の疲労度合い(D(t))を演算する。そして、本実施装置は、特定反力トルクTaと、ゲインGと、運転開始後の運転者の疲労度合い(D(t))とに基いて協調反力トルクFteamを補正した値である補正協調反力トルクFadteamを演算する。このように、本実施装置は、初期の疲労度合い(D_start)から運転者の疲労がどの程度変化したかを考慮して、最終的な協調反力トルク(補正協調反力トルクFadteam)を演算することができる。従って、運転者に対して適切な操舵反力トルクを付与することができる。 Further, the present embodiment calculates a steering characteristic amount (RCS, SCS, FBFS) which is a characteristic amount for evaluating the steering operation of the driver. The present embodiment, based on the initial fatigue level (D_start), the elapsed time (t) from the start of driving, and the steering characteristic amount (RCS, SCS, FBFS), the driver's fatigue level after the start of driving ( D(t)) is calculated. Then, the present embodiment device corrects the cooperative reaction torque Fteam based on the specific reaction torque Ta, the gain G, and the degree of fatigue (D(t)) of the driver after the start of the operation. Calculate the reaction torque Fadteam. As described above, the present embodiment calculates the final cooperative reaction torque (corrected cooperative reaction torque Fadteam) in consideration of how much the driver's fatigue changes from the initial fatigue degree (D_start). be able to. Therefore, an appropriate steering reaction torque can be applied to the driver.
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be adopted within the scope of the present invention.
(変形例1)
協調反力補正部204は、第2画面を表示した際に、操舵反力トルクの作用範囲を運転者に入力させてもよい。この作用範囲は、操舵角偏差θdefの値の範囲として定義される。協調反力補正部204は、操舵角偏差θdefが上記の作用範囲内であるか否かを判定する。操舵角偏差θdefが上記の作用範囲内である場合、協調反力補正部204は、上述のように補正協調反力トルクFadteam(t)を演算する。これに対し、協調反力補正部204は、操舵角偏差θdefが上記の作用範囲外である場合、特定反力トルクTaを「0」に設定してもよい。更に、協調反力補正部204は、操舵角偏差θdefが上記の作用範囲外である場合、協調反力トルクFteamを「0」に設定してもよい。従って、この場合、補正協調反力トルクFadteam(t)が「0」になり、協調反力トルクによる支援が行われない。このように操舵角偏差θdefの特定の範囲にのみ協調反力制御を実行してもよい。
(Modification 1)
The cooperative reaction
(変形例2)
操舵支援ECU10は、周囲センサ13以外から車線情報を取得してもよい。例えば、操舵支援ECU10は、地図DB52に含まれる道路情報から、道路の区間ごとの曲率半径を取得し、当該曲率半径から目標操舵角θtargetを演算してもよい。
(Modification 2)
The
(変形例3)
本発明の協調反力制御は、操舵ハンドルSWと、車両の転舵輪を転舵する転舵機構とが機械的には連結されていない転舵システム(所謂、ステアバイワイヤ・システム)に適用されてもよい。この場合、操舵ハンドルSWには、運転者が操舵ハンドルSWを操作した際に中立位置へ戻すように操舵反力トルクを付与する操舵反力モータが設けられる。操舵支援ECU10は、フィードバック制御にて、操舵ハンドルSWに付与される実際の操舵反力トルクが目標操舵反力トルクFrに一致するように操舵反力モータを制御する。
(Modification 3)
The cooperative reaction force control of the present invention is applied to a steering system (a so-called steer-by-wire system) in which the steering wheel SW and the steering mechanism for steering the steered wheels of the vehicle are not mechanically connected. Good. In this case, the steering wheel SW is provided with a steering reaction force motor that applies a steering reaction torque to return the steering wheel SW to the neutral position when the driver operates the steering wheel SW. The steering assist
10…操舵支援ECU、20…エンジンECU、30…ブレーキECU、40…EPS・ECU、41…電動パワーステアリング装置(EPS)、50…ナビゲーションECU、60…ステアリング機構、11…操舵角センサ、12…操舵トルク、13…周囲センサ。
10... Steering assist ECU, 20... Engine ECU, 30... Brake ECU, 40... EPS-ECU, 41... Electric power steering device (EPS), 50... Navigation ECU, 60... Steering mechanism, 11... Steering angle sensor, 12... Steering torque, 13... Ambient sensor.
Claims (1)
前記操舵ハンドルの回転角度を操舵角として検出する操舵角検出部と、
前記運転者が前記操舵ハンドルを回転操作した際に、前記操舵ハンドルを中立位置へ戻す向きの操舵反力トルクを前記操舵装置に付与するように構成された操舵反力付与手段と、
車両が走行している車線の車線情報を取得する車線情報取得部と、
前記車線情報に基いて前記車両が前記車線内の走行を維持するための目標操舵角を演算する目標操舵量演算部と、
運転開始時の前記運転者の疲労度合いである初期の疲労度合いを取得する手段と、
前記目標操舵角と前記操舵角との偏差と、反力トルクとの関係により定義される基本協調トルクに対する補正値を取得する手段と、
前記基本協調トルクと前記補正値とに基いて特定反力トルクを求めるとともに、当該特定反力トルクと前記初期の疲労度合いとに基いてゲインを演算するゲイン演算部と、
前記操舵角に関連する値に基いて、前記運転者が前記操舵ハンドルを回転操作した際に前記操舵ハンドルを中立位置へ戻す向きの基本反力トルクを演算する基本反力演算部と、
前記目標操舵角と前記操舵角との前記偏差に基いて協調反力トルクを演算する協調反力演算部と、
少なくとも前記操舵角に関連する値に基いて、前記運転者の操舵操作を評価するための特徴量である操舵特徴量を演算する操舵特徴量演算部と、
前記初期の疲労度合いと、運転開始からの経過時間と、前記操舵特徴量とに基いて、運転開始後の運転者の疲労度合いを演算する疲労度合演算部と、
前記特定反力トルクと、前記ゲインと、前記運転開始後の運転者の疲労度合いとに基いて前記協調反力トルクを補正した値である補正協調反力トルクを演算する協調反力補正部と、
前記基本反力トルクと前記補正協調反力トルクとに基いて、前記操舵反力トルクの目標値である目標操舵反力トルクを演算し、前記操舵装置に付与される前記操舵反力トルクが前記目標操舵反力トルクに一致するように前記操舵反力付与手段を制御するように構成された操舵支援部と、
を備える
操舵支援装置。
A steering device including a steering wheel that is steered by a driver;
A steering angle detection unit that detects the rotation angle of the steering wheel as a steering angle;
Steering reaction force imparting means configured to impart to the steering device a steering reaction force torque for returning the steering wheel to a neutral position when the driver rotationally operates the steering wheel,
A lane information acquisition unit that acquires lane information of the lane in which the vehicle is traveling,
A target steering amount calculation unit that calculates a target steering angle for the vehicle to maintain traveling in the lane based on the lane information;
A means for acquiring an initial degree of fatigue, which is the degree of fatigue of the driver at the start of driving,
A deviation between the target steering angle and the steering angle, and means for obtaining a correction value for the basic cooperative torque defined by the relationship between the reaction torque and
A gain calculation unit that calculates a specific reaction force torque based on the basic cooperative torque and the correction value, and calculates a gain based on the specific reaction force torque and the initial fatigue degree,
A basic reaction force calculation unit that calculates a basic reaction force torque for returning the steering wheel to a neutral position when the driver rotationally operates the steering wheel based on a value related to the steering angle;
A cooperative reaction force calculation unit that calculates a cooperative reaction force torque based on the deviation between the target steering angle and the steering angle,
A steering characteristic amount calculation unit that calculates a steering characteristic amount that is a characteristic amount for evaluating the steering operation of the driver based on at least the value related to the steering angle;
The initial degree of fatigue, the elapsed time from the start of driving, based on the steering feature amount, a degree-of-fatigue calculating unit that calculates the degree of fatigue of the driver after the start of driving,
A cooperative reaction force correction unit that calculates a corrected cooperative reaction torque, which is a value obtained by correcting the cooperative reaction torque based on the specific reaction torque, the gain, and the degree of fatigue of the driver after the start of driving. ,
Based on the basic reaction force torque and the corrected cooperative reaction force torque, a target steering reaction force torque that is a target value of the steering reaction force torque is calculated, and the steering reaction force torque applied to the steering device is calculated as follows. A steering assist unit configured to control the steering reaction force applying means so as to match the target steering reaction force torque;
Steering assist device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018216991A JP2020082881A (en) | 2018-11-20 | 2018-11-20 | Steering assist device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018216991A JP2020082881A (en) | 2018-11-20 | 2018-11-20 | Steering assist device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020082881A true JP2020082881A (en) | 2020-06-04 |
Family
ID=70905888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018216991A Pending JP2020082881A (en) | 2018-11-20 | 2018-11-20 | Steering assist device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2020082881A (en) |
-
2018
- 2018-11-20 JP JP2018216991A patent/JP2020082881A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11993308B2 (en) | Lane change assist apparatus for vehicle | |
| JP6939334B2 (en) | Driving support device | |
| JP6686873B2 (en) | Driving support device | |
| JP6355167B2 (en) | Vehicle driving support control device | |
| US11008039B2 (en) | Lane change assist apparatus for vehicle | |
| US9296418B2 (en) | Vehicle control device | |
| JP6583252B2 (en) | Driving assistance device | |
| JP6763344B2 (en) | Lane change support device | |
| JP7074600B2 (en) | Driving support device | |
| JP7371756B2 (en) | lane change assist device | |
| JP6947130B2 (en) | Vehicle running support device | |
| JP2019001184A (en) | Operation support device | |
| JP5316599B2 (en) | Steering device and steering control device | |
| WO2014091566A1 (en) | Drive assistance device and drive assistance method | |
| CN113753123B (en) | Vehicle control device and vehicle control method | |
| JP6801585B2 (en) | Lane change support device | |
| JP2018203121A (en) | Steering support device | |
| JP2017136897A (en) | Vehicle travel control device | |
| CN114179909A (en) | Driving direction correction method, device, medium, equipment and vehicle | |
| JP5900309B2 (en) | Lane maintenance support device | |
| JP2020059339A (en) | Turning controller | |
| JP2020082881A (en) | Steering assist device | |
| JP6011358B2 (en) | Lane maintenance support device | |
| JP2020032777A (en) | Driving support device | |
| JP2017154512A (en) | Vehicle control device |