WO2018021405A1 - 操舵補助装置及び操舵補助方法 - Google Patents

操舵補助装置及び操舵補助方法 Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits

Definitions

  • the present disclosure relates to a steering assist device and a steering assist method.
  • Patent Document 1 a steering assist device that assists the steering of the vehicle so that the vehicle travels in the center of the lane is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the conventional steering assist device continues to assist the steering so that the vehicle travels in the center of the lane when the driver continues to travel the vehicle to the right or left of the center of the lane. This causes a problem that it is difficult for the driver to steer.
  • the present disclosure provides a steering assist device and a steering assist method that can assist the steering of the vehicle according to the steering tendency of the driver.
  • a steering assist device measures a steering assist unit that assists steering of the vehicle and a lateral deviation amount of the vehicle from the center of the lane so that the vehicle travels in the center of the lane. And when the measured lateral deviation amount is within a predetermined range from a predetermined amount over a predetermined time, the steering assisting unit causes the steering so that the vehicle travels with the predetermined amount shifted from the center of the lane. And a control unit for controlling the auxiliary amount.
  • the controller may control the auxiliary amount as time passes.
  • the steering assist device further includes a calculating unit that calculates a curvature of the lane, and the control unit controls the steering amount until the curvature becomes a predetermined value or more when the assist amount is controlled by the steering assist unit. Control of the auxiliary amount of steering by the auxiliary unit may be continued. The control unit may stop the control of the steering assist amount based on the lateral deviation amount when the curvature of the lane is equal to or greater than the predetermined value.
  • a steering assist method is a steering assist method executed by a processor, the step of measuring a lateral deviation amount of the vehicle from the center of a lane in which the vehicle travels, and a measured lateral deviation amount
  • the steering auxiliary amount by the steering auxiliary unit for assisting the steering of the vehicle is set so that the vehicle travels by the predetermined amount from the center of the lane. Controlling.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an overview of a steering assist device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of the steering assist device according to the embodiment.
  • FIG. 3A and FIG. 3B are diagrams showing the relationship between the lateral deviation amount and the torque generation amount.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the flow of the steering assist process related to the lane keeping assist function executed by the steering assist device according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an overview of a steering assist device according to an embodiment.
  • the steering assist device according to the embodiment is mounted on the vehicle V and is used to assist the steering of the vehicle V.
  • the steering assist device according to the embodiment is suitably used for a large vehicle V such as a bus or a truck.
  • a large vehicle V such as a bus or a truck.
  • the steering assist device analyzes an image in front of the vehicle V imaged by the imaging device I, and measures the lateral deviation amount of the vehicle V from the center of the lane in which the vehicle V travels.
  • the steering assist device performs steering assist so that the vehicle V travels in the center of the lane based on the measured lateral deviation amount. Further, the steering assist device performs steering assist so that the vehicle V travels with a shift amount included in a predetermined range from the center of the lane when the measured lateral shift amount is within a predetermined range for a predetermined time. .
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of the steering assist device 1 according to the embodiment.
  • the steering assist device 1 includes a control unit 10 and a steering assist unit 11.
  • the control unit 10 is a calculation resource including a processor such as a CPU (Central Processing Unit) (not shown), a memory, and the like, and functions of the deviation amount measurement unit 101, the curvature calculation unit 102, and the steering control unit 103 by executing a program. Is realized.
  • a processor such as a CPU (Central Processing Unit) (not shown) (not shown), a memory, and the like
  • the steering assist unit 11 is an electric motor that applies torque (steering assist force) to a steering shaft connected to the steering ST via a gear or the like, for example.
  • the steering assist unit 11 assists the steering of the vehicle V so that the vehicle V travels in the center of the lane by applying torque to the steering shaft based on the control of the control unit 10.
  • the deviation amount measuring unit 101 acquires an image captured by the imaging device I.
  • the deviation amount measuring unit 101 measures the lateral deviation amount of the vehicle V from the center position in the lane in which the vehicle V travels by analyzing the acquired image. Specifically, the deviation amount measuring unit 101 analyzes the acquired image to identify the center position of the traveling lane in which the vehicle V travels and the center position of the vehicle V in the traveling lane, and in the traveling lane By measuring the distance between the center position and the center position of the vehicle V, the lateral deviation amount of the vehicle V from the center position of the traveling lane is measured.
  • the curvature calculation unit 102 acquires an image captured by the imaging device I.
  • the curvature calculation unit 102 calculates the curvature of the lane in which the vehicle V travels by analyzing the acquired image. For example, the curvature calculation unit 102 analyzes the acquired image, identifies the position of the pixel corresponding to the lane in which the vehicle V is traveling, and determines the curvature of the lane based on the amount of change in the horizontal direction of the position. calculate.
  • the steering control unit 103 causes the steering assist unit 11 to generate torque in a direction to return the vehicle V to the center of the traveling lane based on the lateral deviation amount measured by the deviation amount measurement unit 101 to assist the steering of the vehicle V. Let it be done.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the lateral deviation amount and the torque generation amount.
  • the lateral shift amount is a positive value
  • the lateral shift amount is a negative value
  • the torque generated when the lateral deviation amount is positive is a torque that guides the vehicle V to the left
  • the torque generated when the lateral deviation amount is negative is a torque that induces the vehicle V to the right.
  • the steering control unit 103 first causes the steering assist unit 11 to generate torque based on the characteristics shown in FIG. 3A and the measured lateral deviation amount. When the measured lateral deviation amount is within a predetermined range for a predetermined time, the steering control unit 103 uses the steering assist unit 11 so that the vehicle V travels with a lateral deviation amount included in the predetermined range from the center of the lane. Controls the amount of torque generated (auxiliary amount of steering).
  • the steering control part 103 controls the generation amount of the torque by the steering assistance part 11 based on the characteristic shown in FIG.3 (b).
  • the torque generated when the lateral displacement amount is larger than x is the torque that guides the vehicle V in the left direction, and the torque generated when the lateral displacement amount is positive is the vehicle V. Is the torque that guides the vehicle V.
  • the steering control unit 103 controls the amount of torque generated by the steering assist unit 11, that is, adjusts the offset amount in a stepwise manner over time. For example, the steering control unit 103 does not directly change the characteristic shown in FIG. 3A to the characteristic shown in FIG. 3B, but sets the position where the amount of torque generated by the steering assist unit 11 becomes zero by a predetermined amount. While increasing, the characteristic shown in FIG. 3A is changed to the characteristic shown in FIG. 3B after the first time has elapsed.
  • the steering control unit 103 controls the amount of torque generated in the steering assist unit 11, until the curvature calculated by the curvature calculation unit 102 becomes equal to or greater than a predetermined value, the characteristics after the offset and the lateral deviation amount are adjusted. Based on this, the control of the amount of torque generated in the steering assist unit 11 is continued, and the offset amount is reset in response to the increase of the torque exceeding the predetermined value. By doing so, the steering assist device 1 can continue the torque control according to the steering tendency of the driver until the curvature of the travel lane becomes larger than a predetermined value.
  • the steering control unit 103 may stop the adjustment of the offset amount based on the lateral deviation amount when the curvature calculated by the curvature calculation unit 102 is equal to or greater than a predetermined value. By doing in this way, it can control that vehicle V approaches the oncoming lane side by controlling the amount of torque which the steering assistant part 11 generates while vehicle V is running a curve.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the flow of the steering assist process related to the lane keeping assist function executed by the steering assist device 1 according to the embodiment. The process in this flowchart starts when the vehicle V is traveling in a lane, for example.
  • the deviation amount measuring unit 101 measures the lateral deviation amount of the vehicle V from the center of the traveling lane (S2).
  • the curvature calculation unit 102 calculates the curvature of the travel lane of the vehicle V (S4).
  • the steering control unit 103 determines whether the calculated curvature is equal to or less than a predetermined value (S6). When the steering control unit 103 determines that the curvature is equal to or less than the predetermined value, the process proceeds to S8. If the steering control unit 103 determines that the curvature is greater than the predetermined value, the process proceeds to S10 and the offset amount is reset. When the offset amount is reset, the steering control unit 103 moves the process to S14.
  • the steering control unit 103 determines whether or not the measured lateral deviation amount is within a predetermined range over a predetermined time in S8. If the steering control unit 103 determines that the measured lateral deviation amount is within the predetermined range for a predetermined time, the process proceeds to S12 to adjust the offset amount. If the steering control unit 103 determines that it is not within the predetermined range, the process proceeds to S14. .
  • the steering control unit 103 causes the steering assist unit 11 to generate a torque based on the characteristic after the offset and the lateral deviation amount. Thereafter, the steering control unit 103 ends the process according to this flowchart.
  • the steering assist device 1 continues the control of the steering assist unit 11 related to the lane keeping assist function by repeating the above processing while the vehicle V is traveling in the lane.
  • the steering assist device 1 when the measured lateral deviation amount is within a predetermined range from the predetermined amount over a predetermined time, the vehicle V travels with the predetermined amount shifted from the center of the lane.
  • the steering assist amount by the steering assist unit 11 is controlled. In this way, when the driver tends to drive the vehicle V to the left or right with respect to the center of the lane, steering of the vehicle can be assisted according to the tendency.
  • the steering assist device 1 controls the amount of torque generated by the steering assist unit 11, that is, adjusts the offset amount in a stepwise manner over time, the torque control by the steering assist unit 11 is performed by the driver. It is possible to smoothly shift to torque control according to the steering tendency.
  • the present invention can assist the steering of the vehicle according to the steering tendency of the driver.

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Abstract

操舵補助装置１は、車両Ｖが車線の中央を走行するように、車両Ｖの操舵を補助する操舵補助部１１と、車線の中央からの車両Ｖの横ずれ量を測定するずれ量測定部１０１と、測定された横ずれ量が所定時間にわたって所定量から所定範囲内である場合に、車両Ｖが車線の中央から前記所定量ずれて走行するように、操舵補助部１１による操舵の補助量を制御する操舵制御部１０３と、を備える。

Description

操舵補助装置及び操舵補助方法
　本開示は、操舵補助装置及び操舵補助方法に関する。
　従来、車両が車線の中央を走行するように、車両の操舵を補助する操舵補助装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
日本国特開２０１４－８０１７７号公報
　ところで、運転者の中には、車線中央に対して右寄り又は左寄りで運転する傾向にある運転者が存在する。これに対して、従来の操舵補助装置は、運転者が車線中央に対して右寄り又は左寄りで車両を走行させ続けようとした場合に、車両が車線中央を走行するように操舵を補助し続ける。これにより、運転者がかえって操舵しづらくなるという問題が生じる。
　本開示は運転者の操舵傾向に応じて車両の操舵を補助することができる操舵補助装置及び操舵補助方法を提供する。
　本開示の第１の態様に係る操舵補助装置は、車両が車線の中央を走行するように、前記車両の操舵を補助する操舵補助部と、前記車線の中央からの前記車両の横ずれ量を測定する測定部と、測定された横ずれ量が所定時間にわたって所定量から所定範囲内である場合に、前記車両が前記車線の中央から前記所定量ずれて走行するように、前記操舵補助部による前記操舵の補助量を制御する制御部と、を備える。
　前記制御部は、前記補助量の制御を時間の経過に応じて行ってもよい。
　前記操舵補助装置は、前記車線の曲率を算出する算出部を更に備え、前記制御部は、前記操舵補助部による補助量の制御を行う場合において、前記曲率が所定値以上になるまで、前記操舵補助部による前記操舵の補助量の制御を継続させてもよい。
　前記制御部は、前記車線の曲率が前記所定値以上の場合に、前記横ずれ量に基づく前記操舵の補助量の制御を停止させてもよい。
　本開示の第２の態様に係る操舵補助方法は、プロセッサが実行する操舵補助方法であって、車両が走行する車線の中央からの前記車両の横ずれ量を測定するステップと、測定された横ずれ量が所定時間にわたって所定量から所定範囲内である場合に、前記車両が前記車線の中央から前記所定量ずれて走行するように、前記車両の操舵を補助する操舵補助部による前記操舵の補助量を制御するステップと、を含む。
　本開示によれば、運転者の操舵傾向に応じて車両の操舵を補助することができるという効果を奏する。
図１は、実施の形態に係る操舵補助装置の概要を説明するための図である。 図２は、実施の形態に係る操舵補助装置の構成を模式的に示す図である。 図３（ａ）および図３（ｂ）は、横ずれ量と、トルクの発生量との関係を示す図である。 図４は、実施の形態に係る操舵補助装置が実行する車線維持支援機能に係る操舵補助処理の流れを説明するためのフローチャートである。
＜実施の形態の概要＞
　図１は、実施の形態に係る操舵補助装置の概要を説明するための図である。実施の形態に係る操舵補助装置は車両Ｖに搭載され、車両Ｖの操舵を補助するために用いられる。限定はしないが、実施の形態に係る操舵補助装置は、バスやトラック等の大型の車両Ｖに好適に用いられる。以下本明細書では、車両Ｖがバスやトラック等の大型の車両Ｖであることを前提に説明する。
　実施の形態に係る操舵補助装置は、撮像装置Ｉが撮像した車両Ｖの前方の画像を解析して、車両Ｖが走行する車線の中心からの車両Ｖの横ずれ量を測定する。操舵補助装置は、測定した横ずれ量に基づいて、車両Ｖが車線の中心を走行するように操舵補助を行う。また、操舵補助装置は、測定された横ずれ量が所定時間にわたって所定範囲内である場合に、車両Ｖが車線の中央から所定範囲に含まれる横ずれ量だけずれて走行するように、操舵補助を行う。これにより、車両Ｖの運転者が、車線の中央に対して左寄り又は右寄りで車両Ｖを走行させる傾向がある場合に、当該傾向に応じて車両Ｖの操舵を補助することができる。
＜操舵補助装置１の機能構成＞
　図２は、実施の形態に係る操舵補助装置１の構成を模式的に示す図である。操舵補助装置１は、制御部１０と操舵補助部１１とを備える。
　制御部１０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサやメモリ等を含む計算リソースであり、プログラムを実行することによって、ずれ量測定部１０１、曲率算出部１０２及び操舵制御部１０３の機能を実現する。
　操舵補助部１１は、例えば、ギア等を介してステアリングＳＴに接続されているステアリングシャフトにトルク（操舵補助力）を付与する電動モータである。操舵補助部１１は、制御部１０の制御に基づいてステアリングシャフトにトルクを付与することにより、車両Ｖが車線の中央を走行するように、車両Ｖの操舵を補助する。
　ずれ量測定部１０１は、撮像装置Ｉが撮像した画像を取得する。ずれ量測定部１０１は、取得した画像を解析することにより、車両Ｖが走行する車線における中央位置からの車両Ｖの横ずれ量を測定する。具体的には、ずれ量測定部１０１は、取得した画像を解析することにより、車両Ｖが走行する走行車線の中心位置と、当該走行車線における車両Ｖの中心位置とを特定し、走行車線における中心位置と、車両Ｖの中心位置との距離を測定することにより、走行車線の中央位置からの車両Ｖの横ずれ量を測定する。
　曲率算出部１０２は、撮像装置Ｉが撮像した画像を取得する。曲率算出部１０２は、取得した画像を解析することにより、車両Ｖが走行する車線の曲率を算出する。例えば、曲率算出部１０２は、取得した画像を解析することにより、車両Ｖが走行する車線に対応する画素の画像における位置を特定し、当該位置の横方向の変化量に基づいて車線の曲率を算出する。
　操舵制御部１０３は、ずれ量測定部１０１によって測定された横ずれ量に基づいて、操舵補助部１１に、車両Ｖを走行車線の中央に戻す方向のトルクを発生させて、車両Ｖの操舵補助を行わせる。図３は、横ずれ量と、トルクの発生量との関係を示す図である。図３において、車両Ｖが車線中央から右にずれている場合、横ずれ量は正の値となり、左にずれている場合、横ずれ量は負の値となる。また、横ずれ量が正の場合に発生するトルクは、車両Ｖを左方向に誘導するトルクであり、横ずれ量が負の場合に発生するトルクは、車両Ｖを右方向に誘導するトルクである。
　操舵制御部１０３は、まず、図３（ａ）に示す特性と、測定された横ずれ量とに基づいて、操舵補助部１１にトルクを発生させる。
　操舵制御部１０３は、測定された横ずれ量が所定時間にわたって所定範囲内である場合に、車両Ｖが車線の中央から所定範囲に含まれる横ずれ量だけずれて走行するように、操舵補助部１１によるトルクの発生量（操舵の補助量）を制御する。
　例えば、操舵制御部１０３は、測定された横ずれ量が所定時間（例えば、１分）にわたって所定量ｘから所定範囲内（例えば、５０ｃｍ以内）である場合、図３（ｂ）に示すように、操舵補助部１１によるトルクの発生量が０となる位置（オフセット量）を所定量ｘに調整することにより、トルクと横ずれ量との関係を示す特性を変更する。そして、操舵制御部１０３は、図３（ｂ）に示す特性に基づいて、操舵補助部１１によるトルクの発生量を制御する。ここで、図３（ｂ）において、横ずれ量がｘよりも大きい場合に発生するトルクは、車両Ｖを左方向に誘導するトルクであり、横ずれ量が正の場合に発生するトルクは、車両Ｖを右方向に誘導するトルクである。
　なお、操舵制御部１０３は、操舵補助部１１によるトルクの発生量の制御、すなわち、オフセット量の調整を時間の経過に応じて段階的に行う。例えば、操舵制御部１０３は、図３（ａ）に示す特性から図３（ｂ）に示す特性に直接変化させずに、操舵補助部１１によるトルクの発生量が０となる位置を所定量ずつ増加させながら、図３（ａ）に示す特性が第１時間経過後に図３（ｂ）に示す特性となるように変化させる。
　また、操舵制御部１０３は、操舵補助部１１に発生させるトルクの量を制御する場合において、曲率算出部１０２によって算出された曲率が所定値以上になるまで、オフセット後の特性と横ずれ量とに基づく、操舵補助部１１に発生させるトルクの量の制御を継続させ、所定値よりも大きくなったことに応じて、オフセット量をリセットする。このようにすることで、操舵補助装置１は、走行車線の曲率が所定値よりも大きくなるまで、運転者の操舵傾向に応じたトルク制御を継続することができる。
　また、操舵制御部１０３は、曲率算出部１０２によって算出された曲率が所定値以上の場合に、横ずれ量に基づく、オフセット量の調整を停止させてもよい。このようにすることで、車両Ｖがカーブを走行中に、操舵補助部１１に発生させるトルクの量を制御することによって、車両Ｖが対向車線側に近づくことを抑制することができる。
＜操舵補助装置１が実行する操舵補助の処理フロー＞
　図４は、実施の形態に係る操舵補助装置１が実行する車線維持支援機能に係る操舵補助処理の流れを説明するためのフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、例えば車両Ｖが車線内を走行している場合に開始する。
　ずれ量測定部１０１は、車両Ｖの走行車線中央からの横ずれ量を測定する（Ｓ２）。
　曲率算出部１０２は、車両Ｖの走行車線の曲率を算出する（Ｓ４）。
　操舵制御部１０３は、算出された曲率が所定値以下か否かを判定する（Ｓ６）。操舵制御部１０３は、曲率が所定値以下と判定すると、Ｓ８に処理を移す。また、操舵制御部１０３は、曲率が所定値より大きいと判定すると、Ｓ１０に処理を移し、オフセット量をリセットする。操舵制御部１０３は、オフセット量をリセットするとＳ１４に処理を移す。
　操舵制御部１０３は、Ｓ８において、測定された横ずれ量が所定時間にわたって所定範囲内か否かを判定する。操舵制御部１０３は、測定された横ずれ量が所定時間にわたって所定範囲内であると判定すると、Ｓ１２に処理を移してオフセット量を調整し、所定範囲内ではないと判定すると、Ｓ１４に処理を移す。
　Ｓ１４において、操舵制御部１０３は、オフセット後の特性と横ずれ量とに基づいて操舵補助部１１にトルクを発生させる。その後、操舵制御部１０３は、本フローチャートに係る処理を終了する。操舵補助装置１は車両Ｖが車線内を走行中に上記の処理を繰り返すことにより、車線維持支援機能に係る操舵補助部１１の制御を継続する。
　以上説明したように、実施の形態に係る操舵補助装置１は、測定された横ずれ量が所定時間にわたって所定量から所定範囲内である場合に、車両Ｖが車線の中央から前記所定量ずれて走行するように、操舵補助部１１による操舵の補助量を制御する。このようにすることで、運転者が車線の中央に対して左寄り又は右寄りで車両Ｖを走行させる傾向がある場合に、当該傾向に応じて車両の操舵を補助することができる。
　また、操舵補助装置１は、操舵補助部１１によるトルクの発生量の制御、すなわち、オフセット量の調整を時間の経過に応じて段階的に行うので、操舵補助部１１によるトルク制御を、運転者の操舵傾向に応じたトルク制御に滑らかに移行させることができる。
　以上、本開示を実施の形態を用いて説明したが、本開示の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本開示の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
　本出願は、2016年7月27日付で出願された日本国特許出願（特願2016-146989）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明は、運転者の操舵傾向に応じて車両の操舵を補助することができる。
１　操舵補助装置
１０　制御部
１０１　ずれ量測定部
１０２　曲率算出部
１０３　操舵制御部
１１　操舵補助部
Ｉ　撮像装置
ＳＴ　ステアリング
Ｖ　車両

Claims (5)

  1. 　車両が車線の中央を走行するように、前記車両の操舵を補助する操舵補助部と、
    　前記車線の中央からの前記車両の横ずれ量を測定する測定部と、
    　測定された横ずれ量が所定時間にわたって所定量から所定範囲内である場合に、前記車両が前記車線の中央から前記所定量ずれて走行するように、前記操舵補助部による前記操舵の補助量を制御する制御部と、
    　を備える操舵補助装置。
  2. 　前記制御部は、前記補助量の制御を時間の経過に応じて段階的に行う、
    　請求項１に記載の操舵補助装置。
  3. 　前記車線の曲率を算出する算出部を更に備え、
    　前記制御部は、前記操舵補助部による補助量の制御を行う場合において、前記曲率が所定値以上になるまで、前記操舵補助部による前記操舵の補助量の制御を継続させる、
    　請求項１又は２に記載の操舵補助装置。
  4. 　前記制御部は、前記車線の曲率が前記所定値以上の場合に、前記横ずれ量に基づく前記操舵の補助量の制御を停止させる、
    　請求項３に記載の操舵補助装置。
  5. 　車両が走行する車線の中央からの前記車両の横ずれ量を測定するステップと、
    　測定された横ずれ量が所定時間にわたって所定量から所定範囲内である場合に、前記車両が前記車線の中央から前記所定量ずれて走行するように、前記車両の操舵を補助する操舵補助部による前記操舵の補助量を制御するステップと、
    　を含む操舵補助方法。
PCT/JP2017/027041 2016-07-27 2017-07-26 操舵補助装置及び操舵補助方法 Ceased WO2018021405A1 (ja)

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