JPH1178940A - 車両の自動操舵装置 - Google Patents
車両の自動操舵装置Info
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- JPH1178940A JPH1178940A JP9240685A JP24068597A JPH1178940A JP H1178940 A JPH1178940 A JP H1178940A JP 9240685 A JP9240685 A JP 9240685A JP 24068597 A JP24068597 A JP 24068597A JP H1178940 A JPH1178940 A JP H1178940A
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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- B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
- B62D15/0285—Parking performed automatically
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/24—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
の移行時にドライバーが受ける違和感を軽減する。 【解決手段】 自動操舵制御中にドライバーが自発的に
ステアリング操作を行ったときに、自動操舵制御を中止
してパワーステアリング制御に移行するものにおいて、
自動操舵制御からパワーステアリング制御への移行を急
激に行わずに徐々に行うことにより、ドライバーがステ
アリングホイール1から受ける操舵反力の急変を防止し
て違和感を軽減する。具体的には、自動操舵制御からパ
ワーステアリング制御への移行に伴ってステアリングア
クチュエータ7の制御量が変化するとき、所定時間(例
えば、1秒)が経過する間に前記制御量を自動操舵制御
時の値からパワーステアリング制御時の値までリニアに
変化させる。
Description
アリング操作によらずに車両を自動的に駐車するための
車両の自動操舵装置に関する。
74256号公報、特開平4−55168号公報により
既に知られている。これらの車両の自動操舵装置は、従
来周知の電動パワーステアリング装置のアクチュエータ
を利用し、予め記憶した車両の移動距離と転舵角との関
係に基づいて前記アクチュエータを制御することによ
り、バック駐車や縦列駐車を自動で行うようになってい
る。
は自動操舵制御中にドライバーがステアリングホイール
を操作し、その操舵トルクが予め設定した基準操舵トル
クを越えたと判断されると、自動操舵制御が中止されて
通常のパワーステアリング制御に移行するようになって
いる。このような場合、自動操舵制御からパワーステア
リング制御への移行が急激に行われると、ステアリング
ホイールの操舵反力が急激に軽くなったり重くなったり
してドライバーが違和感を受ける可能性がある。
で、自動操舵制御からパワーステアリング制御への移行
時にドライバーが受ける違和感を軽減することを目的と
する。
に、請求項1に記載された発明は、車輪を転舵するアク
チュエータと;目標位置までの車両の移動軌跡を記憶ま
たは算出する移動軌跡設定手段と;ドライバーがステア
リングホイールに加える操舵トルクに基づいてアクチュ
エータの駆動を制御する第1制御状態と移動軌跡設定手
段により設定された移動軌跡に基づいてアクチュエータ
の駆動を制御する第2制御状態とを切り換え得る制御手
段と;を備えた車両の自動操舵装置において、前記制御
手段は第2制御状態から第1制御状態への切換を徐々に
行うことを特徴とする。
り設定された移動軌跡に基づいてアクチュエータの駆動
が制御される第2制御状態からドライバーがステアリン
グホイールに加える操舵トルクに基づいてアクチュエー
タの駆動が制御される第1制御状態への切換が徐々に行
われるので、ステアリングホイールの操舵反力が急激に
変化するのを防止してドライバーが受ける違和感を軽減
することができる。
1の構成に加えて、第2制御状態から第1制御状態への
切換を、第2制御状態でのアクチュエータの制御量を所
定時間をかけて第1制御状態でのアクチュエータの制御
量まで変化させることにより行うことを特徴とする。
状態から第1制御状態への切換を徐々に行うことができ
る。その際の所定時間は実施例では1秒に設定されてい
るが、その値は適宜変更可能な設計事項である。
1の構成に加えて、操舵速度あるいは操舵トルクを検出
する検出手段を備えてなり、検出された操舵速度あるい
は操舵トルクの増加に応じて第2制御状態から第1制御
状態への切換速度を増加させることを特徴とする。
避を行うためにステアリングホイールを急激に操作した
場合には、第2制御状態から第1制御状態への切換が素
早く行われるので、確実な障害物回避が可能になる。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
で、図1は操舵制御装置を備えた車両の全体構成図、図
2はバック駐車/左モードの作用説明図、図3はモード
選択スイッチおよび自動駐車スタートスイッチを示す
図、図4は自動操舵制御からパワーステアリング制御に
移行する場合のアクチュエータの制御量を示すグラフで
ある。
f,Wfおよび一対の後輪Wr,Wrを備える。ステア
リングホイール1と操舵輪である前輪Wf,Wfとが、
ステアリングホイール1と一体に回転するステアリング
シャフト2と、ステアリングシャフト2の下端に設けた
ピニオン3と、ピニオン3に噛み合うラック4と、ラッ
ク4の両端に設けた左右のタイロッド5,5と、タイロ
ッド5,5に連結された左右のナックル6,6とによっ
て接続される。ドライバーによるステアリングホイール
1の操作をアシストすべく、或いは後述する車庫入れの
ための自動操舵を行うべく、電気モータよりなるステア
リングアクチュエータ7がウオームギヤ機構8を介して
ステアリングシャフト2に接続される。
3とから構成されており、制御部22には、ステアリン
グホイール1の回転角に基づいて前輪Wf,Wfの転舵
角θを検出する転舵角検出手段S1 と、ステアリングホ
イール1の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段S
2 と、左右の前輪Wf,Wfの回転角を検出する前輪回
転角検出手段S3 ,S3 と、ブレーキペダル9の操作量
を検出するブレーキ操作量検出手段S4 と、セレクトレ
バー10により選択されたシフトレンジ(「D」レン
ジ、「R」レンジ、「N」レンジ、「P」レンジ等)を
検出するシフトレンジ検出手段S5 と、車両Vの前部、
中央部および後部に設けられた合計8個の物体検出手段
S6 …とからの信号が入力される。物体検出手段S6 …
は公知のソナー、レーダー、テレビカメラ等から構成さ
れる。尚、8個の物体検出手段S6…と制御部22とを
接続するラインは、図面の煩雑化を防ぐために省略して
ある。制御部22は本発明の制御手段を構成し、記憶部
23は本発明の記憶手段を構成する。
作されるモード選択スイッチS7 および自動駐車スター
トスイッチS8 が接続される。図3から明らかなよう
に、モード選択スイッチS7 は、4種類の駐車モード、
即ちバック駐車/右モード、バック駐車/左モード、縦
列駐車/右モードおよび縦列駐車/左モードの何れかを
選択する際に操作されるもので、各モードに対応する4
個のスイッチボタンを備えている。自動駐車スタートス
イッチS8 は、モード選択スイッチS7 で選択した何れ
かのモードによる自動駐車を開始する際に操作される。
のデータ、即ち車両Vの移動距離Xに対する規範転舵角
θrefの関係が、予めテーブルとして記憶されてい
る。車両Vの移動距離Xは、既知である前輪Wfの周長
に前輪回転角検出手段S3 ,S 3 で検出した前輪Wfの
回転角を乗算することにより求められる。尚、前記移動
距離Xの算出には、左右一対の前輪回転角検出手段
S3 ,S3 の出力のハイセレクト値、ローセレクト値、
或いは平均値が使用される。
よびスイッチS7 ,S8 からの信号と、記憶部23に記
憶された駐車モードのデータとに基づいて、前記ステア
リングアクチュエータ7の作動と、液晶モニター、スピ
ーカ、ランプ、チャイム、ブザー等を含む操作段階教示
装置11の作動とを制御する。
の作用について説明する。
スタートスイッチS8 がONしていないとき)には、操
舵制御装置21は一般的なパワーステアリング制御装置
として機能する。具体的には、ドライバーが車両Vを旋
回させるべくステアリングホイール1を操作すると、操
舵トルク検出手段S2 がステアリングホイール1に入力
された操舵トルクを検出し、制御部22は前記操舵トル
クに基づいてステアリングアクチュエータ7の駆動を制
御する。その結果、ステアリングアクチュエータ7の駆
動力によって左右の前輪Wf,Wfが転舵され、ドライ
バーのステアリング操作がアシストされる。パワーステ
アリング制御が行われている状態は本発明の第1制御状
態に対応し、自動操舵制御が行われている状態は本発明
の第2制御状態に対応する。
側にある駐車位置にバックしながら駐車するモード)を
例にとって、自動駐車制御の内容を説明する。
駐車しようとする車庫の近傍に移動させ、車体の左側面
を車庫入口線にできるだけ近づけた状態で、予め決めら
れた基準(例えば、ドアの内側に設けられたマークやサ
イドミラー)が車庫の中心線に一致する位置(スタート
位置)に車両Vを停止させる。そして、モード選択ス
イッチS7 を操作してバック駐車/左モードを選択する
とともに自動駐車スタートスイッチS8 をONすると、
自動駐車制御が開始される。自動駐車制御が行われてい
る間、操作段階教示装置11には自車の現在位置、周囲
の障害物、駐車位置、スタート位置から駐車位置までの
自車の予想移動軌跡、前進から後進に切り換える折り返
し位置等が表示され、併せてスピーカからの音声でドラ
イバーに前記折り返し位置におけるセレクトレバー10
の操作等の各種の指示や警報が行われる。
キペダル9を緩めて車両Vをクリープ走行させるだけで
ステアリングホイール1を操作しなくても、モード選択
スイッチS7 により選択されたバック駐車/左モードの
データに基づいて前輪Wf,Wfが自動操舵される。即
ち、スタート位置から折り返し位置まで車両Vが前
進する間は前輪Wf,Wfは右に自動操舵され、折り返
し位置から目標位置まで車両Vが後進する間は前輪
Wf,Wfは左に自動操舵される。
が行われている間、制御部22は記憶部23から読み出
したバック駐車/左モードの規範転舵角θrefと、転
舵角検出手段S1 から入力された転舵角θとに基づいて
偏差E(=θref−θ)を算出し、その偏差Eが0に
なるようにステアリングアクチュエータ7の作動を制御
する。このとき、規範転舵角θrefのデータは車両V
の移動距離Xに対応して設定されているため、クリープ
走行の車速に多少の変動があっても車両Vは常に前記移
動軌跡上を移動することになる。
がブレーキペダル9を踏んで車両がクリープ走行する間
に実行されるため、ドライバーが障害物を発見したとき
に速やかにブレーキペダル9を踏み込んで車両Vを停止
させることができる。
ード選択スイッチS7 をOFFした場合に解除される
が、それ以外にもドライバーがブレーキペダル9から足
を離した場合、ドライバーがステアリングホイール1を
操作した場合、何れかの物体検出手段S6 が障害物を検
出した場合に解除され、通常のパワーステアリング制御
に復帰する。
作した場合の自動駐車制御の中止について更に説明す
る。自動操舵制御中にドライバーが障害物を発見した場
合や、ドライバーが自らの意思で進路を変更しようとし
た場合にステアリングホイール1を操作すると、操舵ト
ルク検出手段S2 がドライバーのステアリング操作によ
る操舵トルクを検出して制御部22が自動操舵制御を中
止し、通常のパワーステアリング制御に移行する。これ
により、自動操舵とドライバーの操作による操舵との干
渉が回避されて速やかな障害物回避が可能になるだけで
なく、自動操舵制御を中止するために特別のスイッチ操
作を行う必要がなくなって利便性が向上する。
ステアリングホイール1を操作したために自動操舵制御
からパワーステアリング制御に移行するとき、ステアリ
ングアクチュエータ7の制御量は自動操舵制御における
制御量からパワーステアリング制御における制御量へと
切り換えられる。図4に実線で示すように、この切換が
急激に行われると、ステアリングホイール1の操作中に
操舵反力が急激に変化してドライバーが違和感を受ける
可能性がある。
舵制御からパワーステアリング制御への移行に伴ってス
テアリングアクチュエータ7の制御量が減少する場合に
は、所定時間t0 が経過する間に前記制御量を自動操舵
制御時の値からパワーステアリング制御時の値までリニ
アに減少させることにより、ドライバーがステアリング
ホイール1から受ける操舵反力が急激に変化しないよう
にする。また図4(B)に示すように、自動操舵制御か
らパワーステアリング制御への移行に伴ってステアリン
グアクチュエータ7の制御量が増加する場合には、前記
所定時間t0 が経過する間に前記制御量を自動操舵制御
時の値からパワーステアリング制御時の値までリニアに
増加させることにより、ドライバーがステアリングホイ
ール1から受ける操舵反力が急激に変化しないようにす
る。その結果、ドライバーが受ける違和感が軽減される
のは勿論のこと、ステアリングホイール1が急激に軽く
なって必要以上の転舵角が発生したり、ステアリングホ
イール1が急激に重くなって必要な転舵角が得られなく
なったりすることが防止される。
が急激に変化して充分な効果を得ることができず、逆に
長すぎると適正なパワーステアリング制御に速やかに移
行できなくなるため、例えば1秒程度に設定することが
望ましい。
に、操舵速度あるいは操舵トルクの関数にすることも可
能である。即ち、操舵速度が速いときや操舵トルクが大
きいとき、つまり急激なステアリング操作が行われたと
きに前記所定時間t0 を小さくすれば、自動操舵制御か
らパワーステアリング制御への移行を速やかに完了させ
て操舵応答性を高めることができる。これにより、自動
操舵制御中にドライバーが障害物を発見してステアリン
グホイール1を急激に操作したような場合に、パワース
テアリング機能を速やかに発揮させて障害物を確実に回
避することが可能になる。
で検出した転舵角θの時間微分値として得ることができ
る。従って、実施例における転舵角検出手段S1 は、請
求項3に記載された発明における、操舵速度を検出する
検出手段に対応する。
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。
の移動軌跡が予め記憶部23に記憶されているが、車両
Vの現在位置および目標位置から前記移動軌跡を算出す
ることも可能である。
によれば、移動軌跡設定手段により設定された移動軌跡
に基づいてアクチュエータの駆動が制御される第2制御
状態からドライバーがステアリングホイールに加える操
舵トルクに基づいてアクチュエータの駆動が制御される
第1制御状態への切換が徐々に行われるので、ステアリ
ングホイールの操舵反力が急激に変化するのを防止して
ドライバーが受ける違和感を軽減することができる。
簡単な制御で第2制御状態から第1制御状態への切換を
徐々に行うことができる。
ドライバーが障害物回避を行うためにステアリングホイ
ールを急激に操作した場合には、第2制御状態から第1
制御状態への切換が素早く行われるので、確実な障害物
回避が可能になる。
イッチを示す図
行する場合のアクチュエータの制御量を示すグラフ
ータ) 22 制御部(制御手段) 23 記憶部(移動軌跡設定手段) S1 転舵角検出手段(検出手段) S2 操舵トルク検出手段(検出手段) V 車両 Wf 前輪(車輪) t0 所定時間
Claims (3)
- 【請求項1】 車輪(Wf)を転舵するアクチュエータ
(7)と;目標位置までの車両(V)の移動軌跡を記憶
または算出する移動軌跡設定手段(23)と;ドライバ
ーがステアリングホイール(1)に加える操舵トルクに
基づいてアクチュエータ(7)の駆動を制御する第1制
御状態と移動軌跡設定手段(23)により設定された移
動軌跡に基づいてアクチュエータ(7)の駆動を制御す
る第2制御状態とを切り換え得る制御手段(22)と;
を備えた車両の自動操舵装置において、 前記制御手段(22)は第2制御状態から第1制御状態
への切換を徐々に行うことを特徴とする車両の自動操舵
装置。 - 【請求項2】 第2制御状態から第1制御状態への切換
を、第2制御状態でのアクチュエータ(7)の制御量を
所定時間(t0 )をかけて第1制御状態でのアクチュエ
ータ(7)の制御量まで変化させることにより行うこと
を特徴とする、請求項1に記載の車両の自動操舵装置。 - 【請求項3】 操舵速度あるいは操舵トルクを検出する
検出手段(S1 ,S 2 )を備えてなり、検出された操舵
速度あるいは操舵トルクの増加に応じて第2制御状態か
ら第1制御状態への切換速度を増加させることを特徴と
する、請求項1に記載の車両の自動操舵装置。
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