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JP4778818B2 - Vehicle operation support device - Google Patents

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JP4778818B2
JP4778818B2 JP2006080914A JP2006080914A JP4778818B2 JP 4778818 B2 JP4778818 B2 JP 4778818B2 JP 2006080914 A JP2006080914 A JP 2006080914A JP 2006080914 A JP2006080914 A JP 2006080914A JP 4778818 B2 JP4778818 B2 JP 4778818B2
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Description

本発明は、車両の走行時に障害物との衝突を回避すべくドライバーが行う衝突回避操作を支援する車両操作支援装置に関する。   The present invention relates to a vehicle operation support device that supports a collision avoidance operation performed by a driver to avoid a collision with an obstacle when the vehicle is traveling.

車両の自動制動中にドライバーによるステアリング操作が行われ、かつ車両挙動制御手段による回頭性増加制御で障害物を回避可能なとき、自車の前方に回避スペースがあれば障害物を回避すべく車両の回頭性を増加させる制御を行い、自車の前方に回避スペースがなければ障害物の回避を断念して車両の安定性を増加させる制御を行うことで、自動制動による衝突回避とステアリング操作による衝突回避とを効果的に両立さるものが、下記特許文献1により公知である。
特開平11−348799号公報
When a driver performs a steering operation during automatic braking of the vehicle and an obstacle can be avoided by turning control by the vehicle behavior control means, if there is an avoidance space ahead of the vehicle, the vehicle should avoid the obstacle. If there is no avoidance space in front of the vehicle, control to increase the stability of the vehicle by giving up avoidance of obstacles, and avoiding collision by automatic braking and steering operation Patent Document 1 below discloses a technique that effectively achieves collision avoidance.
JP 11-348799 A

ところで、車両がアンダーステア状態になり、ドライバーが車両を更に回頭させようとしてステアリングホイールを切り増しすると、ステアリングアクチュエータによってドライバーのステアリング操作がアシストされる。しかしながら、車両がアンダーステア状態にあるときに障害物との衝突を回避すべくドライバーが大きくかつ急激なステアリング操作を行うと、車両がアンダーステア状態にあるために過剰なアシストが行われて操舵角が過大になってしまい、障害物を回避した後の復帰操作が難しくなる可能性がある。   By the way, when the vehicle is understeered and the driver increases the steering wheel in an attempt to turn the vehicle further, the steering operation of the driver is assisted by the steering actuator. However, if the driver performs a large and abrupt steering operation to avoid a collision with an obstacle when the vehicle is understeered, the vehicle is understeered and excessive assist is performed, resulting in an excessive steering angle. The return operation after avoiding an obstacle may become difficult.

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、衝突回避のためにステアリング操作を行った場合に、過剰なアシストによって操舵角が過大になるのを防止して復帰操作を容易にすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and when a steering operation is performed for avoiding a collision, it is possible to prevent a steering angle from becoming excessive due to excessive assist and facilitate a return operation. Objective.

上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、車両の走行時に障害物との衝突を回避すべくドライバーが行う衝突回避操作を支援する車両操作支援装置において、車両の規範ヨーレートを算出する規範ヨーレート算出手段と、ドライバーによる衝突回避操作を判定する衝突回避操作判定手段と、自車が衝突する可能性のある障害物を検知する障害物検知手段と、衝突回避操作判定手段がドライバーによる衝突回避操作を判定したときに、障害物検知手段で検知した障害物を回避するのに必要な回避運動量を算出する回避運動量算出手段と、規範ヨーレート算出手段で算出した規範ヨーレートを回避運動量算出手段で算出した回避運動量で修正する規範ヨーレート修正手段と、修正した規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいてステアリングアクチュエータに供給する目標アシスト電流を算出する目標アシスト電流算出手段と、車両のアンダーステア状態を判定するアンダーステア判定手段と、アンダーステア判定手段により車両のアンダーステア状態が判定され、かつ衝突回避操作判定手段によりドライバーによる衝突回避操作が判定されたときに、目標アシスト電流を減少させる反力電流を算出し、アンダーステア判定手段により車両のアンダーステア状態が判定され、かつ衝突回避操作判定手段によりドライバーによる衝突回避操作が判定されないときに、目標アシスト電流を減少させる反力電流を算出しない反力電流算出手段とを備えたことを特徴とする車両操作支援装置が提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in a vehicle operation support device that supports a collision avoidance operation performed by a driver to avoid a collision with an obstacle when the vehicle is running, Reference yaw rate calculation means for calculating a reference yaw rate, collision avoidance operation determination means for determining a collision avoidance operation by a driver, obstacle detection means for detecting an obstacle with which the host vehicle may collide, and collision avoidance operation determination When the means determines the collision avoidance operation by the driver, the avoidance exercise amount calculation means for calculating the avoidance exercise amount necessary for avoiding the obstacle detected by the obstacle detection means, and the reference yaw rate calculated by the reference yaw rate calculation means The normative yaw rate correcting means for correcting with the avoiding momentum calculated by the avoiding momentum calculating means, and the deviation between the corrected normative yaw rate and the actual yaw rate. Target assist current calculation means for calculating a target assist current to be supplied to the steering actuator based on the above, an understeer determination means for determining an understeer state of the vehicle, an understeer determination means for determining an understeer state of the vehicle, and a collision avoidance operation determination When a collision avoidance operation by the driver is determined by the means, a reaction force current that reduces the target assist current is calculated , the understeer state of the vehicle is determined by the understeer determination means, and the collision avoidance by the driver is determined by the collision avoidance operation determination means There is proposed a vehicle operation support device including a reaction force current calculation unit that does not calculate a reaction force current that decreases a target assist current when an operation is not determined .

また請求項2に記載された発明によれば、車両の走行時に障害物との衝突を回避すべくドライバーが行う衝突回避操作を支援する車両操作支援装置において、ドライバーによる衝突回避操作を判定する衝突回避操作判定手段と、自車が衝突する可能性のある障害物を検知する障害物検知手段と、衝突回避操作判定手段がドライバーによる衝突回避操作を判定したときに、障害物検知手段で検知した障害物を回避するのに必要な回避運動量を算出する回避運動量算出手段と、回避運動量算出手段で算出した回避運動量に基づいてステアリングアクチュエータに供給する目標アシスト電流を算出する目標アシスト電流算出手段と、車両のアンダーステア状態を判定するアンダーステア判定手段と、アンダーステア判定手段により車両のアンダーステア状態が判定され、かつ衝突回避操作判定手段によりドライバーによる衝突回避操作が判定されたときに、目標アシスト電流を減少させる反力電流を算出し、アンダーステア判定手段により車両のアンダーステア状態が判定され、かつ衝突回避操作判定手段によりドライバーによる衝突回避操作が判定されないときに、目標アシスト電流を減少させる反力電流を算出しない反力電流算出手段とを備えたことを特徴とする車両操作支援装置が提案される。 According to the second aspect of the present invention, in the vehicle operation support device that supports the collision avoidance operation performed by the driver to avoid the collision with the obstacle when the vehicle is traveling, the collision that determines the collision avoidance operation by the driver. The avoidance operation determination means, the obstacle detection means for detecting an obstacle with which the host vehicle may collide, and the obstacle detection means detected when the collision avoidance operation determination means determined the collision avoidance operation by the driver. Avoidance exercise amount calculating means for calculating an avoidance exercise amount necessary for avoiding the obstacle, target assist current calculation means for calculating a target assist current to be supplied to the steering actuator based on the avoidance exercise amount calculated by the avoidance exercise amount calculation means, Understeer determination means for determining an understeer state of the vehicle and understeer of the vehicle by the understeer determination means A state is judged, and when the collision avoidance operation by the driver is determined by the collision avoidance operation determining section calculates a reaction force current to reduce the target assist current, under-steering state of the vehicle is determined by the understeer judging means, And a vehicle operation support device, comprising: a reaction force current calculation unit that does not calculate a reaction force current that decreases the target assist current when the collision avoidance operation by the driver is not determined by the collision avoidance operation determination unit. Is done.

請求項1の構成によれば、ドライバーが障害物との衝突回避操作を行うと自車が障害物を回避するのに必要な回避運動量が算出され、この回避運動量によって修正された規範ヨーレートと実ヨーレートとの偏差に基づいてステアリングアクチュエータに供給する目標アシスト電流が算出され、この目標アシスト電流がステアリングアクチュエータに供給されてドライバーの衝突回避操作がアシストされる。車両のアンダーステアが状態が判定され、かつドライバーによる衝突回避操作が判定されると、反力電流によって目標アシスト電流を減少させるので、過剰なアシストによって操舵角が過大になるのを防止し、障害物を回避した後の復帰操作を容易にすることができる。   According to the configuration of claim 1, when the driver performs the collision avoidance operation with the obstacle, the avoidance momentum necessary for the vehicle to avoid the obstacle is calculated, and the reference yaw rate corrected by the avoidance momentum and the actual yaw rate are calculated. A target assist current to be supplied to the steering actuator is calculated based on the deviation from the yaw rate, and this target assist current is supplied to the steering actuator to assist the driver's collision avoidance operation. When the vehicle's understeer condition is determined and the collision avoidance operation by the driver is determined, the target assist current is reduced by the reaction force current, so that the steering angle is prevented from becoming excessive due to excessive assist, and obstacles The return operation after avoiding this can be facilitated.

請求項2の構成によれば、ドライバーが障害物との衝突回避操作を行うと自車が障害物を回避するのに必要な回避運動量が算出され、この回避運動量に基づいてステアリングアクチュエータに供給する目標アシスト電流が算出され、この目標アシスト電流がステアリングアクチュエータに供給されてドライバーの衝突回避操作がアシストされる。車両のアンダーステアが状態が判定され、かつドライバーによる衝突回避操作が判定されると、反力電流によって目標アシスト電流を減少させるので、過剰なアシストによって操舵角が過大になるのを防止し、障害物を回避した後の復帰操作を容易にすることができる。   According to the configuration of claim 2, when the driver performs the collision avoidance operation with the obstacle, the avoidance momentum necessary for the own vehicle to avoid the obstacle is calculated and supplied to the steering actuator based on the avoidance momentum. A target assist current is calculated, and this target assist current is supplied to the steering actuator to assist the driver's collision avoidance operation. When the vehicle's understeer condition is determined and the collision avoidance operation by the driver is determined, the target assist current is reduced by the reaction force current, so that the steering angle is prevented from becoming excessive due to excessive assist, and obstacles The return operation after avoiding this can be facilitated.

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.

図1〜図6は本発明の第1実施例を示すもので、図1は操作支援装置を搭載した自動車の全体構成を示す図、図2は操舵装置の構成を示す図、図3は操作支援装置の制御系のブロック図、図4は目標横移動距離の説明図、図5オーバーステア、アンダーステア、カウンタステアおよびニュートラルステアの判定手法を説明する図、図6はヨーレート偏差から反力電流を検索するマップを示す図である。   1 to 6 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an automobile equipped with an operation support device, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a steering device, and FIG. 4 is a block diagram of the control system of the support device, FIG. 4 is an explanatory diagram of a target lateral movement distance, FIG. 5 is a diagram illustrating a determination method of oversteer, understeer, countersteer and neutral steer, and FIG. 6 is a reaction force current from yaw rate deviation. It is a figure which shows the map to search.

図1および図2に示すように、本実施例の操作支援装置を搭載した四輪の車両は、エンジンEの駆動力がトランスミッションTを介して伝達される駆動輪たる左右の前輪WFL,WFRと、車両の走行に伴って回転する従動輪たる左右の後輪WRL,WRRとを備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the four-wheeled vehicle equipped with the operation support device of the present embodiment has left and right front wheels WFL, WFR as drive wheels to which the driving force of the engine E is transmitted via a transmission T. The left and right rear wheels WRL and WRR are driven wheels that rotate as the vehicle travels.

ステアリングホイール11の回転はステアリングシャフト12、連結軸13およびピニオン14を介してラック15に伝達され、更にラック15の往復動が左右のタイロッド16,16を介して左右の前輪WFL,WFRに伝達される。操舵装置に設けられたパワーステアリング装置17は、ステアリングアクチュエータ18の出力軸に設けた駆動ギヤ19と、この駆動ギヤ19に噛み合う従動ギヤ20と、この従動ギヤ20と一体のスクリューシャフト21と、このスクリューシャフト21に噛み合うとともに前記ラック15に連結されたナット22とを備える。従って、ステアリングアクチュエータ18を駆動すれば、その駆動力を駆動ギヤ19、従動ギヤ20、スクリューシャフト21、ナット22、ラック15および左右のタイロッド16,16を介して左右の前輪WFL,WFRに伝達することができる。   The rotation of the steering wheel 11 is transmitted to the rack 15 via the steering shaft 12, the connecting shaft 13 and the pinion 14, and the reciprocation of the rack 15 is transmitted to the left and right front wheels WFL, WFR via the left and right tie rods 16, 16. The The power steering device 17 provided in the steering device includes a drive gear 19 provided on the output shaft of the steering actuator 18, a driven gear 20 that meshes with the drive gear 19, a screw shaft 21 that is integrated with the driven gear 20, And a nut 22 engaged with the screw shaft 21 and connected to the rack 15. Therefore, when the steering actuator 18 is driven, the driving force is transmitted to the left and right front wheels WFL, WFR via the drive gear 19, the driven gear 20, the screw shaft 21, the nut 22, the rack 15, and the left and right tie rods 16,16. be able to.

電子制御ユニットUには、車体前方に向けてミリ波等の電磁波を発信し、その反射波に基づいて障害物と自車との相対距離、障害物と自車との相対速度、障害物と自車とのオフセット距離および障害物の横幅を検知するレーダー装置Saと、前輪WFL,WFRおよび後輪WRL,WRRの回転数を検出する車輪速センサSb…と、ステアリングホイール11の操舵角δを検出する操舵角センサScと、車両の実ヨーレートγを検出するヨーレートセンサSeと、車両の横加速度Gを検出する横加速度センサSfとが接続される。   The electronic control unit U emits electromagnetic waves such as millimeter waves toward the front of the vehicle body, and based on the reflected waves, the relative distance between the obstacle and the vehicle, the relative speed between the obstacle and the vehicle, A radar device Sa that detects the offset distance from the host vehicle and the lateral width of the obstacle, a wheel speed sensor Sb that detects the rotational speeds of the front wheels WFL, WFR and the rear wheels WRL, WRR, and a steering angle δ of the steering wheel 11 A steering angle sensor Sc to detect, a yaw rate sensor Se to detect the actual yaw rate γ of the vehicle, and a lateral acceleration sensor Sf to detect the lateral acceleration G of the vehicle are connected.

尚、ミリ波レーダーよりなる前記レーダー装置Saに代えてレーザーレーダーを採用することができる。   Note that a laser radar can be employed in place of the radar device Sa composed of a millimeter wave radar.

電子制御ユニットUは、レーダー装置Saからの信号と、車輪速センサSb…、操舵角センサSc、ヨーレートセンサSeおよび横加速度センサSfからの信号とに基づいて、ステアリングアクチュエータ18の作動を制御する。   The electronic control unit U controls the operation of the steering actuator 18 based on signals from the radar device Sa and signals from the wheel speed sensor Sb..., The steering angle sensor Sc, the yaw rate sensor Se, and the lateral acceleration sensor Sf.

図3に示すように、電子制御ユニットUは、規範ヨーレート算出手段M1と、衝突回避操作判定手段M2と、障害物検知手段M3と、回避運動量算出手段M4と、規範ヨーレート修正手段M5と、目標アシスト操舵角算出手段M6と、目標アシスト電流算出手段M7と、アンダーステア判定手段M8と、反力電流算出手段M9と、目標電流算出手段M10とを備える。   As shown in FIG. 3, the electronic control unit U includes a reference yaw rate calculation means M1, a collision avoidance operation determination means M2, an obstacle detection means M3, an avoidance exercise amount calculation means M4, a reference yaw rate correction means M5, a target Assist steering angle calculation means M6, target assist current calculation means M7, understeer determination means M8, reaction force current calculation means M9, and target current calculation means M10.

次に、ドライバーが障害物の回避操作を行わない通常時の作用を説明する。   Next, the normal operation in which the driver does not perform the obstacle avoidance operation will be described.

規範ヨーレート算出手段M1は、操舵角センサScで検出した操舵角δと車輪速センサSb…の出力から算出した自車の車速Vとに基づいて規範ヨーレートγtを算出する。目標アシスト操舵角算出手段M6は、ヨーレートセンサSeで検出した実ヨーレートγと規範ヨーレートγtとの偏差(ヨーレート偏差Δγ)に基づいて目標アシスト操舵角を算出する。目標アシスト操舵角は車両のオーバーステア状態およびアンダーステア状態を解消すべく、ドライバーが実際にステアリングホイール11を操作する操舵角δに対してパワーステアリング装置17が付加する操舵角に対応する。目標アシスト電流算出手段M7は、目標アシスト操舵角算出手段M6で算出した目標アシスト操舵角をステアリングアクチュエータ18に供給する目標アシスト電流に変換する。   The reference yaw rate calculation means M1 calculates a reference yaw rate γt based on the steering angle δ detected by the steering angle sensor Sc and the vehicle speed V calculated from the output of the wheel speed sensor Sb. The target assist steering angle calculation means M6 calculates a target assist steering angle based on a deviation (yaw rate deviation Δγ) between the actual yaw rate γ detected by the yaw rate sensor Se and the reference yaw rate γt. The target assist steering angle corresponds to the steering angle added by the power steering device 17 to the steering angle δ at which the driver actually operates the steering wheel 11 in order to eliminate the oversteer state and the understeer state of the vehicle. The target assist current calculation means M7 converts the target assist steering angle calculated by the target assist steering angle calculation means M6 into a target assist current that is supplied to the steering actuator 18.

目標電流算出手段M10は、例えば操舵トルクセンサで検出した操舵トルクと車輪速センサSb…の出力から算出した自車の車速Vとに基づいて、ステアリングアクチュエータ18に供給する目標電流を算出する。そして目標電流算出手段M10で算出した目標電流に、目標アシスト電流算出手段M7で変換された目標アシスト電流を加算した電流値に基づいてステアリングアクチュエータ18が駆動される。これにより、車両がオーバーステア傾向にあるときにはステアリングホイール11を切り戻し方向に軽くし、車両がアンダーステア傾向にあるときにはステアリングホイール11の切り込み易さを抑制して、ドライバーのステアリング操作を補助することができる。   The target current calculating means M10 calculates a target current to be supplied to the steering actuator 18 based on, for example, the steering torque detected by the steering torque sensor and the vehicle speed V calculated from the output of the wheel speed sensor Sb. Then, the steering actuator 18 is driven based on a current value obtained by adding the target assist current converted by the target assist current calculation means M7 to the target current calculated by the target current calculation means M10. Thus, when the vehicle is in an oversteer tendency, the steering wheel 11 is lightened in the direction of turning back, and when the vehicle is in an understeer tendency, the ease of turning the steering wheel 11 is suppressed to assist the driver's steering operation. it can.

次に、ドライバーが障害物の回避操作を行う回避時の作用を説明する。   Next, the operation at the time of avoidance in which the driver performs an obstacle avoidance operation will be described.

衝突回避操作判定手段M2は、操舵角センサScで検出したステアリングホイール11の操舵角δに基づいて、ドライバーが障害物Oを回避するための操作を行ったか否かを判定する。具体的には、操舵角δを時間微分した操舵角速度dδ/dtが所定値(例えば0.85rad/sec)以上、または操舵角センサScが出力する操舵角δが所定値(例えば0.3rad)以上のときに、ドライバーが障害物を回避するための操作を行ったと判定する。   The collision avoidance operation determination means M2 determines whether or not the driver has performed an operation for avoiding the obstacle O based on the steering angle δ of the steering wheel 11 detected by the steering angle sensor Sc. Specifically, the steering angular velocity dδ / dt obtained by time differentiation of the steering angle δ is equal to or higher than a predetermined value (for example, 0.85 rad / sec), or the steering angle δ output from the steering angle sensor Sc is a predetermined value (for example, 0.3 rad). At this time, it is determined that the driver has performed an operation for avoiding the obstacle.

図4に示すように、レーダー装置Saは、障害物Oと自車との相対速度および相対距離に加えて、障害物Oの横幅wと、自車の中心線に対する障害物Oの中心のずれ、つまりオフセット距離Doを検出する。   As shown in FIG. 4, in addition to the relative speed and relative distance between the obstacle O and the own vehicle, the radar device Sa has a lateral width w of the obstacle O and a deviation of the center of the obstacle O from the center line of the own vehicle. That is, the offset distance Do is detected.

障害物検知手段M3は、レーダー装置Saによる検知結果に基づいて自車の予想進路上にある障害物Oを判定する。回避運動量算出手段M4は、衝突回避操作判定手段M2がドライバーによる回避操作を判定したときに、障害物Oの横幅wと、既知である自車の横幅Wと、所定のマージンαとにより、自車が障害物Oを回避するのに必要な回避運動量(目標横移動距離)Dtを、
Dt=(w/2)+(W/2)+α−Do
により算出する。
The obstacle detection means M3 determines the obstacle O on the predicted course of the host vehicle based on the detection result by the radar device Sa. When the collision avoidance operation determination means M2 determines the avoidance operation by the driver, the avoidance momentum calculation means M4 automatically calculates the avoidance exercise amount calculation means M4 based on the width W of the obstacle O, the known width W of the vehicle, and the predetermined margin α. The avoidance momentum (target lateral movement distance) Dt necessary for the vehicle to avoid the obstacle O is
Dt = (w / 2) + (W / 2) + α-Do
Calculated by

自車と障害物Oとの衝突を回避するのが最も困難なのは、自車の中心線上に障害物Oの中心がある場合、つまり自車の真正面に障害物Oがある場合であり、このような場合でも自車が上記目標横移動距離Dtだけ横方向に移動すれば、マージンαに相当する余裕を残して障害物Oの横をすり抜けることができる。   It is most difficult to avoid a collision between the own vehicle and the obstacle O when the center of the obstacle O is on the center line of the own vehicle, that is, when the obstacle O is directly in front of the own vehicle. Even in this case, if the vehicle moves in the lateral direction by the target lateral movement distance Dt, it can pass through the obstacle O with a margin corresponding to the margin α.

規範ヨーレート修正手段M5は、規範ヨーレート算出手段M1で算出した規範ヨーレートγtを、回避運動量算出手段M4で算出した回避運動量Dtによって修正する。その結果、操舵角δおよび車速Vから算出した規範ヨーレートγtが、自車が障害物Oを回避するのが困難なときほど大きくなるように修正される。これにより、ドライバーが障害物Oとの衝突を回避するためのステアリング操作を行ったときに、そのステアリング操作をパワーステアリング装置17でアシストして衝突回避を効果的に行うことができる。   The normative yaw rate correcting means M5 corrects the normative yaw rate γt calculated by the normative yaw rate calculating means M1 by the avoiding exercise amount Dt calculated by the avoiding exercise amount calculating means M4. As a result, the standard yaw rate γt calculated from the steering angle δ and the vehicle speed V is corrected so as to increase as it becomes difficult for the vehicle to avoid the obstacle O. Thus, when the driver performs a steering operation for avoiding a collision with the obstacle O, the steering operation can be assisted by the power steering device 17 to effectively avoid the collision.

アンダーステア判定手段M8は、規範ヨーレート算出手段M1で算出した規範ヨーレートγtと、ヨーレート偏差Δγと、横加速度センサSfで検出した横加速度Gとに基づいて、車両がアンダーステア状態にあることを判定する。   The understeer determination means M8 determines that the vehicle is in an understeer state based on the reference yaw rate γt calculated by the reference yaw rate calculation means M1, the yaw rate deviation Δγ, and the lateral acceleration G detected by the lateral acceleration sensor Sf.

図5は車両がレーンチェンジを行う場合の、ヨーレートγ(一点鎖線参照)、規範ヨーレートγt(実線参照)、ヨーレート偏差Δγ(破線参照)および横加速度G(二点鎖線参照)の変化を示すものである。車両がオーバーステアであるか、アンダーステアであるか、カウンタステアであるか、ニュートラルステアであるかは、規範ヨーレートγt、ヨーレート偏差Δγおよび横加速度Gの符号により判定される。   FIG. 5 shows changes in the yaw rate γ (see the alternate long and short dash line), the normative yaw rate γt (see the solid line), the yaw rate deviation Δγ (see the broken line), and the lateral acceleration G (see the alternate long and two short dashes line) when the vehicle changes lanes. It is. Whether the vehicle is oversteering, understeering, countersteering, or neutral steering is determined by the signs of the reference yaw rate γt, yaw rate deviation Δγ, and lateral acceleration G.

即ち、ヨーレート偏差Δγおよび規範ヨーレートγtが逆符号の領域(b)および領域(e)で車両はオーバーステアであり、ヨーレート偏差Δγがほぼ0の領域(g)で車両はニュートラルステアである。またヨーレート偏差Δγおよび規範ヨーレートγtが同符号であり、かつ横加速度Gも同符号の領域(a)および領域(d)で車両はアンダーステアであり、ヨーレート偏差Δγおよび規範ヨーレートγtが同符号であり、かつ横加速度Gが逆符号の領域(c)および領域(f)で車両はカウンタステアである。   That is, the vehicle is oversteer in the regions (b) and (e) where the yaw rate deviation Δγ and the standard yaw rate γt are opposite signs, and the vehicle is neutral steer in the region (g) where the yaw rate deviation Δγ is almost zero. The yaw rate deviation Δγ and the reference yaw rate γt have the same sign, and the lateral acceleration G also has the same sign in the regions (a) and (d). The vehicle is understeer, and the yaw rate deviation Δγ and the reference yaw rate γt have the same sign. The vehicle is counter-steered in the regions (c) and (f) where the lateral acceleration G is opposite in sign.

反力電流算出手段M9は、アンダーステア判定手段M8がアンダーステア状態を判定し、かつ衝突回避操作判定手段M2がドライバーの衝突回避操作を判定したとき、ヨーレート偏差Δγに基づいて反力電流を算出する。図6に示すように、反力電流はヨーレート偏差Δγが所定値(例えば0.5rad/sec)を超えた瞬間から所定の比率で立ち上がり、所定の電流値(例えば40A)で一定に保持される。このようにして算出された反力電流は、目標アシスト電流算出手段M7で算出した目標アシスト電流から減算される。   The reaction force current calculation means M9 calculates a reaction force current based on the yaw rate deviation Δγ when the understeer determination means M8 determines the understeer state and the collision avoidance operation determination means M2 determines the collision avoidance operation of the driver. As shown in FIG. 6, the reaction force current rises at a predetermined rate from the moment when the yaw rate deviation Δγ exceeds a predetermined value (for example, 0.5 rad / sec), and is kept constant at a predetermined current value (for example, 40 A). . The reaction force current calculated in this way is subtracted from the target assist current calculated by the target assist current calculation means M7.

そして目標電流算出手段M10で算出した目標電流に、反力電流で補正された目標アシスト電流を加算した電流値に基づいてステアリングアクチュエータ18が駆動されるが、このときステアリングアクチュエータ18の駆動電流は反力電流の分だけ小さくなるため、ドライバーのステアリング操作に対抗する操舵反力が増加する。   Then, the steering actuator 18 is driven based on the current value obtained by adding the target assist current corrected with the reaction force current to the target current calculated by the target current calculation means M10. Since the force current decreases, the steering reaction force against the driver's steering operation increases.

車両がアンダーステア状態になると、ドライバーは自分の意図するヨーレートγを発生させようとしてステアリングホイール11を切り増しする傾向があり、このときヨーレート偏差Δγの増加に伴って増加する目標アシスト電流によってドライバーのステアリング操作がアシストされる。特に、車両がアンダーステア状態にあるときに、障害物Oとの衝突を回避するためにドライバーが大きくかつ急激なステアリング操作を行った場合、増加した目標アシスト電流によってドライバーのステアリング操作がアシストされてしまうと、操舵角が過大になって衝突回避後の復帰操作が難しくなる可能性がある。   When the vehicle is understeered, the driver tends to increase the steering wheel 11 in an attempt to generate his intended yaw rate γ. At this time, the driver's steering is performed by the target assist current that increases as the yaw rate deviation Δγ increases. Operation is assisted. In particular, when the vehicle is understeering and the driver performs a large and abrupt steering operation to avoid a collision with the obstacle O, the driver's steering operation is assisted by the increased target assist current. In this case, the steering angle becomes excessive, and the return operation after the collision avoidance may be difficult.

しかしながら、本実施例によれば、車両がアンダーステア状態にあるときにドライバーの衝突回避操作が判定されると、反力電流算出手段M9が算出した反力電流の分だけ目標アシスト電流が減少するため、ステアリングホイール11の操舵反力が増加して通常時よりも切り増しが抑制され、過剰な操舵角が発生して復帰操作が困難になる事態を未然に避けることができる。   However, according to the present embodiment, when the driver's collision avoidance operation is determined when the vehicle is in an understeer state, the target assist current decreases by the amount of the reaction force current calculated by the reaction force current calculation means M9. Further, it is possible to avoid a situation in which the steering reaction force of the steering wheel 11 is increased and the turning increase is suppressed more than usual, and an excessive steering angle is generated and the return operation becomes difficult.

次に、図7に基づいて本発明の第2実施例を説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

上述した第1実施例では、図3に示すように、衝突回避操作判定手段M2がドライバーによる回避操作を判定すると、回避運動量算出手段M4が障害物検知手段M3で検知した障害物Oを回避するのに必要な回避運動量Dtを算出し、規範ヨーレート修正手段M5が規範ヨーレート算出手段M1で算出した規範ヨーレートγtを前記回避運動量Dtによって修正する。そして目標アシスト操舵角算出手段M6が実ヨーレートγと規範ヨーレートγtとの偏差に基づいて目標アシスト操舵角を算出し、目標アシスト電流算出手段M7が前記目標アシスト操舵角をステアリングアクチュエータ18に供給する目標アシスト電流に変換する。   In the first embodiment described above, as shown in FIG. 3, when the collision avoidance operation determination means M2 determines an avoidance operation by the driver, the avoidance momentum calculation means M4 avoids the obstacle O detected by the obstacle detection means M3. The avoidance exercise amount Dt necessary for the calculation is calculated, and the reference yaw rate correction means M5 corrects the reference yaw rate γt calculated by the reference yaw rate calculation means M1 with the avoidance exercise amount Dt. The target assist steering angle calculation means M6 calculates a target assist steering angle based on the deviation between the actual yaw rate γ and the reference yaw rate γt, and the target assist current calculation means M7 supplies the target assist steering angle to the steering actuator 18. Convert to assist current.

それに対して第2実施例は、図7に示すように、第1実施例の規範ヨーレート修正手段M5および目標アシスト操舵角算出手段M6を備えておらず、回避運動量算出手段M4が算出した回避運動量Dtに基づいて、目標アシスト電流算出手段M7が直接目標アシスト電流を算出している。   On the other hand, as shown in FIG. 7, the second embodiment does not include the normative yaw rate correction means M5 and the target assist steering angle calculation means M6 of the first embodiment, and the avoidance exercise quantity calculated by the avoidance exercise quantity calculation means M4. Based on Dt, the target assist current calculation means M7 directly calculates the target assist current.

また第1実施例では、アンダーステア判定手段M8および反力電流算出手段M9に入力されるヨーレート偏差Δγが、規範ヨーレート修正手段M5で修正した規範ヨーレートγtと実ヨーレートγとの偏差であるのに対し、第2実施例では、規範ヨーレート修正手段M5も持たないために、修正していない規範ヨーレートγtと実ヨーレートγとの偏差がアンダーステア判定手段M8および反力電流算出手段M9に入力される。   In the first embodiment, the yaw rate deviation Δγ input to the understeer determination means M8 and the reaction force current calculation means M9 is a deviation between the reference yaw rate γt corrected by the reference yaw rate correction means M5 and the actual yaw rate γ. In the second embodiment, since the normative yaw rate correcting means M5 is not provided, the deviation between the uncorrected normative yaw rate γt and the actual yaw rate γ is input to the understeer determining means M8 and the reaction force current calculating means M9.

車両がアンダーステア状態にあるときにドライバーの衝突回避操作が判定されると、反力電流算出手段M9が算出した反力電流の分だけ目標アシスト電流を減少させるる点は、第1実施例と同様である。   Similar to the first embodiment, when the collision avoidance operation of the driver is determined when the vehicle is understeered, the target assist current is decreased by the amount of the reaction force current calculated by the reaction force current calculation means M9. It is.

しかして、この第2実施例によれば、上述した第1実施例と同様の作用効果を達成しながら、規範ヨーレート修正手段M5および目標アシスト操舵角算出手段M6を廃止して制御系の構造を簡素化することができる。   Thus, according to the second embodiment, while achieving the same effect as the first embodiment described above, the reference yaw rate correcting means M5 and the target assist steering angle calculating means M6 are abolished and the structure of the control system is reduced. It can be simplified.

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、実施例ではパワーステアリング装置17が発生する前輪操舵角で障害物Oとの衝突回避を行っているが、左車輪の制動力と右車輪の制動力とに差を持たせることで発生するヨーモーメントで障害物Oとの衝突回避を行うことも可能である。   For example, in the embodiment, the collision with the obstacle O is avoided at the front wheel steering angle generated by the power steering device 17, but it is generated by giving a difference between the braking force of the left wheel and the braking force of the right wheel. It is also possible to avoid collision with the obstacle O with the yaw moment.

第1実施例に係る操作支援装置を搭載した自動車の全体構成を示す図The figure which shows the whole structure of the motor vehicle carrying the operation assistance apparatus which concerns on 1st Example. 操舵装置の構成を示す図Diagram showing the configuration of the steering device 操作支援装置の制御系のブロック図Block diagram of the control system of the operation support device 目標横移動距離の説明図Illustration of target lateral movement distance オーバーステア、アンダーステア、カウンタステアおよびニュートラルステアの判定手法を説明する図The figure explaining the judgment method of oversteer, understeer, counter steer, and neutral steer ヨーレート偏差から反力電流を検索するマップを示す図The figure which shows the map which searches reaction force current from yaw rate deviation 第2実施例に係る操作支援装置の制御系のブロック図Block diagram of the control system of the operation support apparatus according to the second embodiment

M1 規範ヨーレート算出手段
M2 衝突回避操作判定手段
M3 障害物検知手段
M4 回避運動量算出手段
M5 規範ヨーレート修正手段
M7 目標アシスト電流算出手段
M8 アンダーステア判定手段
M9 反力電流算出手段
O 障害物
γ 実ヨーレート
γt 規範ヨーレート
18 ステアリングアクチュエータ
M1 reference yaw rate calculation means M2 collision avoidance operation determination means M3 obstacle detection means M4 avoidance exercise amount calculation means M5 reference yaw rate correction means M7 target assist current calculation means M8 understeer determination means M9 reaction force current calculation means O obstacle γ actual yaw rate γt reference Yaw rate 18 Steering actuator

Claims (2)

車両の走行時に障害物(O)との衝突を回避すべくドライバーが行う衝突回避操作を支援する車両操作支援装置において、
車両の規範ヨーレート(γt)を算出する規範ヨーレート算出手段(M1)と、
ドライバーによる衝突回避操作を判定する衝突回避操作判定手段(M2)と、
自車が衝突する可能性のある障害物(O)を検知する障害物検知手段(M3)と、
衝突回避操作判定手段(M2)がドライバーによる衝突回避操作を判定したときに、障害物検知手段(M3)で検知した障害物(O)を回避するのに必要な回避運動量を算出する回避運動量算出手段(M4)と、
規範ヨーレート算出手段(M1)で算出した規範ヨーレート(γt)を回避運動量算出手段(M4)で算出した回避運動量で修正する規範ヨーレート修正手段(M5)と、
修正した規範ヨーレート(γt)と実ヨーレート(γ)との偏差に基づいてステアリングアクチュエータ(18)に供給する目標アシスト電流を算出する目標アシスト電流算出手段(M7)と、
車両のアンダーステア状態を判定するアンダーステア判定手段(M8)と、
アンダーステア判定手段(M8)により車両のアンダーステア状態が判定され、かつ衝突回避操作判定手段(M2)によりドライバーによる衝突回避操作が判定されたときに、目標アシスト電流を減少させる反力電流を算出し、アンダーステア判定手段(M8)により車両のアンダーステア状態が判定され、かつ衝突回避操作判定手段(M2)によりドライバーによる衝突回避操作が判定されないときに、目標アシスト電流を減少させる反力電流を算出しない反力電流算出手段(M9)と、
を備えたことを特徴とする車両操作支援装置。
In a vehicle operation support device that supports a collision avoidance operation performed by a driver to avoid a collision with an obstacle (O) when the vehicle is running,
A reference yaw rate calculating means (M1) for calculating a reference yaw rate (γt) of the vehicle;
A collision avoidance operation determination means (M2) for determining a collision avoidance operation by the driver;
An obstacle detection means (M3) for detecting an obstacle (O) with which the host vehicle may collide,
When the collision avoidance operation determination means (M2) determines the collision avoidance operation by the driver, the avoidance exercise amount calculation calculates the avoidance exercise amount necessary to avoid the obstacle (O) detected by the obstacle detection means (M3). Means (M4);
A normative yaw rate correcting means (M5) for correcting the normative yaw rate (γt) calculated by the normative yaw rate calculating means (M1) with the avoiding exercise amount calculated by the avoiding exercise amount calculating means (M4);
Target assist current calculation means (M7) for calculating a target assist current to be supplied to the steering actuator (18) based on the deviation between the corrected standard yaw rate (γt) and the actual yaw rate (γ);
Understeer determination means (M8) for determining an understeer state of the vehicle;
When the understeer state of the vehicle is determined by the understeer determination means (M8) and the collision avoidance operation by the driver is determined by the collision avoidance operation determination means (M2), a reaction force current for reducing the target assist current is calculated . Reaction force that does not calculate a reaction force current that reduces the target assist current when the understeer state of the vehicle is determined by the understeer determination means (M8) and the collision avoidance operation by the driver is not determined by the collision avoidance operation determination means (M2) Current calculating means (M9);
A vehicle operation support device comprising:
車両の走行時に障害物(O)との衝突を回避すべくドライバーが行う衝突回避操作を支援する車両操作支援装置において、
ドライバーによる衝突回避操作を判定する衝突回避操作判定手段(M2)と、
自車が衝突する可能性のある障害物(O)を検知する障害物検知手段(M3)と、
衝突回避操作判定手段(M2)がドライバーによる衝突回避操作を判定したときに、障害物検知手段(M3)で検知した障害物(O)を回避するのに必要な回避運動量を算出する回避運動量算出手段(M4)と、
回避運動量算出手段(M4)で算出した回避運動量に基づいてステアリングアクチュエータ(18)に供給する目標アシスト電流を算出する目標アシスト電流算出手段(M7)と、
車両のアンダーステア状態を判定するアンダーステア判定手段(M8)と、
アンダーステア判定手段(M8)により車両のアンダーステア状態が判定され、かつ衝突回避操作判定手段(M2)によりドライバーによる衝突回避操作が判定されたときに、目標アシスト電流を減少させる反力電流を算出し、アンダーステア判定手段(M8)により車両のアンダーステア状態が判定され、かつ衝突回避操作判定手段(M2)によりドライバーによる衝突回避操作が判定されないときに、目標アシスト電流を減少させる反力電流を算出しない反力電流算出手段(M9)と、
を備えたことを特徴とする車両操作支援装置。
In a vehicle operation support device that supports a collision avoidance operation performed by a driver to avoid a collision with an obstacle (O) when the vehicle is running,
A collision avoidance operation determination means (M2) for determining a collision avoidance operation by the driver;
An obstacle detection means (M3) for detecting an obstacle (O) with which the host vehicle may collide,
When the collision avoidance operation determination means (M2) determines the collision avoidance operation by the driver, the avoidance exercise amount calculation calculates the avoidance exercise amount necessary to avoid the obstacle (O) detected by the obstacle detection means (M3). Means (M4);
Target assist current calculation means (M7) for calculating a target assist current to be supplied to the steering actuator (18) based on the avoidance exercise quantity calculated by the avoidance exercise quantity calculation means (M4);
Understeer determination means (M8) for determining an understeer state of the vehicle;
When the understeer state of the vehicle is determined by the understeer determination means (M8) and the collision avoidance operation by the driver is determined by the collision avoidance operation determination means (M2), a reaction force current for reducing the target assist current is calculated . Reaction force that does not calculate a reaction force current that reduces the target assist current when the understeer state of the vehicle is determined by the understeer determination means (M8) and the collision avoidance operation by the driver is not determined by the collision avoidance operation determination means (M2) Current calculating means (M9);
A vehicle operation support device comprising:
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