JP2002331952A - 自動操舵装置 - Google Patents
自動操舵装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電気的な操舵指令に基づき車両の操舵を自動で
行う自動操舵装置に関し、特に、高速走行時における操
舵制御の安全性を高める。 【解決手段】単位時間当りの操舵輪(6)又は操舵アクチ
ュエータ(4)の実舵位置の変化量を操舵速度とすると
き、メモリ(24)で車速が高速になるに従い許容可能な操
舵速度の上限値である上限操舵速度が小さくなるように
該車速と該上限操舵速度とを予め対応付け、操舵制御手
段(2)が、該操舵指令に基づく操舵速度が、車速センサ
(3)が検出した車速から該メモリを参照して求めた該上
限操舵速度以下になるように制御する。
行う自動操舵装置に関し、特に、高速走行時における操
舵制御の安全性を高める。 【解決手段】単位時間当りの操舵輪(6)又は操舵アクチ
ュエータ(4)の実舵位置の変化量を操舵速度とすると
き、メモリ(24)で車速が高速になるに従い許容可能な操
舵速度の上限値である上限操舵速度が小さくなるように
該車速と該上限操舵速度とを予め対応付け、操舵制御手
段(2)が、該操舵指令に基づく操舵速度が、車速センサ
(3)が検出した車速から該メモリを参照して求めた該上
限操舵速度以下になるように制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動操舵装置に関
し、特に電気的な操舵指令に基づき車両の操舵を行う自
動操舵装置に関する。
し、特に電気的な操舵指令に基づき車両の操舵を行う自
動操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、車両の操舵を油圧またはモータを
動力として行う操舵装置が開発されており、このような
操舵装置では、電気的な操舵指令により任意の操舵量を
得ることができるので、従来は運転手がステアリングホ
イールを操作して行っていた操舵を自動化することが可
能となる。
動力として行う操舵装置が開発されており、このような
操舵装置では、電気的な操舵指令により任意の操舵量を
得ることができるので、従来は運転手がステアリングホ
イールを操作して行っていた操舵を自動化することが可
能となる。
【０００３】自動操舵の例としては、高速道路での車線
トレースや低速での自動駐車が挙げられる。このような
自動操舵においては、車線検出センサや自車両姿勢セン
サ等からの情報に基づいて操舵指令が操舵装置に与えら
れる。
トレースや低速での自動駐車が挙げられる。このような
自動操舵においては、車線検出センサや自車両姿勢セン
サ等からの情報に基づいて操舵指令が操舵装置に与えら
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】自動操舵において、セ
ンサの異常検出やセンサ故障等が発生すると、過大な操
舵指令が発せられる可能性がある。特に、高速走行中に
このような過大な操舵指令が操舵装置に与えられると、
車両スピンや横転の原因となるため危険である。
ンサの異常検出やセンサ故障等が発生すると、過大な操
舵指令が発せられる可能性がある。特に、高速走行中に
このような過大な操舵指令が操舵装置に与えられると、
車両スピンや横転の原因となるため危険である。
【０００５】従って本発明は、電気的な操舵指令に基づ
き車両の操舵を自動で行う自動操舵装置に関し、特に、
高速走行時における操舵制御の安全性を高めることを目
的とする。
き車両の操舵を自動で行う自動操舵装置に関し、特に、
高速走行時における操舵制御の安全性を高めることを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、高
速走行時における操舵速度に着目した。山海堂「自動車
の運動と制御」（安部正人著）によれば、操舵輪の実舵
角δ及びハンドルのキングピン周りに換算した回転角α
を規定したフィクストコントロール(Fixed Control)に
ついて、操舵系の運動は次式で表現することが出来る。
速走行時における操舵速度に着目した。山海堂「自動車
の運動と制御」（安部正人著）によれば、操舵輪の実舵
角δ及びハンドルのキングピン周りに換算した回転角α
を規定したフィクストコントロール(Fixed Control)に
ついて、操舵系の運動は次式で表現することが出来る。
【０００７】
【数式１】
【０００８】ここで、Isはキングピン周りの左右操舵輪
の慣性モーメント、Csは左右キングピンの粘性摩擦係
数、Ksはキングピン周りの等価弾性係数、Tsは左右操舵
輪に外力として働くモーメントを示している。式(1)よ
り、操舵(角)加速度d2δ/dt2及び操舵(角)速度dδ/dtが
大きくなると、モーメントTsが大きくなり、その結果と
してタイヤがグリップを失いやすくなる。
の慣性モーメント、Csは左右キングピンの粘性摩擦係
数、Ksはキングピン周りの等価弾性係数、Tsは左右操舵
輪に外力として働くモーメントを示している。式(1)よ
り、操舵(角)加速度d2δ/dt2及び操舵(角)速度dδ/dtが
大きくなると、モーメントTsが大きくなり、その結果と
してタイヤがグリップを失いやすくなる。
【０００９】操舵(角)加速度は、操舵(角)速度を規制す
ることで抑えることが可能である。従って、モーメント
Tsを規制するには、操舵(角)速度を規制する必要があ
る。例えば、操舵アクチュエータは、通常、充分な操舵
力を発生できるように構成されているので、万一、アク
チュエータ指令系の故障等により操舵アクチュエータの
発生可能な最大操舵速度での操舵指令が与えられると、
非常に大きなモーメントが操舵輪に外力として働き、操
舵輪のグリップを喪失させることになる。
ることで抑えることが可能である。従って、モーメント
Tsを規制するには、操舵(角)速度を規制する必要があ
る。例えば、操舵アクチュエータは、通常、充分な操舵
力を発生できるように構成されているので、万一、アク
チュエータ指令系の故障等により操舵アクチュエータの
発生可能な最大操舵速度での操舵指令が与えられると、
非常に大きなモーメントが操舵輪に外力として働き、操
舵輪のグリップを喪失させることになる。
【００１０】〔1〕このような危険な操舵指令が発生し
た場合に対処するため、本発明に係る自動操舵装置は、
車速を検出する車速センサと、該操舵輪又は該操舵アク
チュエータの実舵位置を検出する実舵位置センサと、単
位時間当りの該実舵位置の変化量を操舵速度とすると
き、車速が高速になるに従い許容可能な操舵速度の上限
値である上限操舵速度が小さくなるように該車速と該上
限操舵速度とを予め対応付けたメモリと、該操舵指令に
基づく操舵速度が、該車速から該メモリを参照して求め
た該上限操舵速度以下になるように制御する操舵制御手
段と、を備えたことを特徴としている。
た場合に対処するため、本発明に係る自動操舵装置は、
車速を検出する車速センサと、該操舵輪又は該操舵アク
チュエータの実舵位置を検出する実舵位置センサと、単
位時間当りの該実舵位置の変化量を操舵速度とすると
き、車速が高速になるに従い許容可能な操舵速度の上限
値である上限操舵速度が小さくなるように該車速と該上
限操舵速度とを予め対応付けたメモリと、該操舵指令に
基づく操舵速度が、該車速から該メモリを参照して求め
た該上限操舵速度以下になるように制御する操舵制御手
段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】すなわち、実舵位置センサが検出する操舵
輪又は操舵アクチュエータの実舵位置の単位時間当りの
変化量を操舵速度とすると、車速に応じて許容可能な操
舵速度の上限値を上限操舵速度として定める事ができ
る。安全性を考慮した場合、車速が高速になるに従い上
限操舵速度は小さくなるため、メモリには、車速と上限
操舵速度とを予め対応付けておく。
輪又は操舵アクチュエータの実舵位置の単位時間当りの
変化量を操舵速度とすると、車速に応じて許容可能な操
舵速度の上限値を上限操舵速度として定める事ができ
る。安全性を考慮した場合、車速が高速になるに従い上
限操舵速度は小さくなるため、メモリには、車速と上限
操舵速度とを予め対応付けておく。
【００１２】操舵制御手段は、車速センサが検出した車
速からメモリを参照して上限操舵速度を求め、操舵指令
に基づく操舵速度が上限操舵速度を越えないように制御
する。これにより、特に高速走行時において、操舵指令
の基となる情報を検出する各種センサの異常検出やセン
サ故障に起因して車両スピンや横転などの危険を伴うほ
ど高速な操舵速度で操舵輪を操舵するような操舵指令が
発せられた場合に、操舵速度が上限操舵速度以下になる
ように制御することができるため、自動操舵の安全性を
高めることが可能となる。
速からメモリを参照して上限操舵速度を求め、操舵指令
に基づく操舵速度が上限操舵速度を越えないように制御
する。これにより、特に高速走行時において、操舵指令
の基となる情報を検出する各種センサの異常検出やセン
サ故障に起因して車両スピンや横転などの危険を伴うほ
ど高速な操舵速度で操舵輪を操舵するような操舵指令が
発せられた場合に、操舵速度が上限操舵速度以下になる
ように制御することができるため、自動操舵の安全性を
高めることが可能となる。
【００１３】〔2〕また、本発明に係る自動操舵装置
は、上記の本発明〔1〕において、該操舵輪又は該操舵
アクチュエータの中立位置と該実舵位置との差を操舵量
とするとき、該メモリが、車速が高速になるに従い許容
可能な操舵量の上限値である上限操舵量が小さくなるよ
うに該車速と該上限操舵量とを予め対応付けており、該
操舵制御手段が、該操舵指令に基づく操舵量を、該車速
から該メモリを参照して求めた該上限操舵量以下になる
ように制御してもよい。
は、上記の本発明〔1〕において、該操舵輪又は該操舵
アクチュエータの中立位置と該実舵位置との差を操舵量
とするとき、該メモリが、車速が高速になるに従い許容
可能な操舵量の上限値である上限操舵量が小さくなるよ
うに該車速と該上限操舵量とを予め対応付けており、該
操舵制御手段が、該操舵指令に基づく操舵量を、該車速
から該メモリを参照して求めた該上限操舵量以下になる
ように制御してもよい。
【００１４】すなわち、操舵輪又は操舵アクチュエータ
の中立位置と実舵位置との差を操舵量とすると、車速に
応じて許容可能な操舵量の上限値を上限操舵量として定
める事ができる。安全性を考慮した場合、車速が高速に
なるに従い上限操舵量は小さくなるため、メモリには、
車速と上限操舵量とを予め対応付けておく。
の中立位置と実舵位置との差を操舵量とすると、車速に
応じて許容可能な操舵量の上限値を上限操舵量として定
める事ができる。安全性を考慮した場合、車速が高速に
なるに従い上限操舵量は小さくなるため、メモリには、
車速と上限操舵量とを予め対応付けておく。
【００１５】操舵制御手段は、車速センサが検出した車
速からメモリを参照して上限操舵量を求め、操舵指令に
基づく操舵量が上限操舵量を越えないように制御する。
車両の操舵において、低速では車両の左右操舵量の全域
を使用する場合が存在するが、高速走行中には、タイヤ
のグリップサークル範囲内で使用する前提で考慮する
と、操舵輪の中立位置を中心にして左右の若干量の操舵
で充分であり、過大な操舵量で操舵することは車両スピ
ンや横転につながる危険性がある。
速からメモリを参照して上限操舵量を求め、操舵指令に
基づく操舵量が上限操舵量を越えないように制御する。
車両の操舵において、低速では車両の左右操舵量の全域
を使用する場合が存在するが、高速走行中には、タイヤ
のグリップサークル範囲内で使用する前提で考慮する
と、操舵輪の中立位置を中心にして左右の若干量の操舵
で充分であり、過大な操舵量で操舵することは車両スピ
ンや横転につながる危険性がある。
【００１６】従って、操舵速度だけでなく、操舵量につ
いても、操舵指令の基となる情報を検出する各種センサ
の異常検出やセンサ故障に起因して車両スピンや横転な
どの危険を伴うほどの操舵量で操舵するような操舵指令
が発せられた場合に、操舵量を上限操舵量以内に制御す
れば、特に高速走行時における自動操舵の安全性をさら
に高めることが可能となる。
いても、操舵指令の基となる情報を検出する各種センサ
の異常検出やセンサ故障に起因して車両スピンや横転な
どの危険を伴うほどの操舵量で操舵するような操舵指令
が発せられた場合に、操舵量を上限操舵量以内に制御す
れば、特に高速走行時における自動操舵の安全性をさら
に高めることが可能となる。
【００１７】〔3〕また、本発明に係る自動操舵装置
は、上記の本発明〔1〕または〔2〕において、該操舵指
令に基づく該操舵速度が該上限操舵速度を上回るとき、
該操舵制御手段が、現在の実舵位置を保持するように制
御してもよい。すなわち、操舵制御手段は、操舵指令に
基づく操舵速度が上限操舵速度を上回るとき、操舵指令
に従った操舵を行わず、現在の実舵位置を保持する（実
舵位置をロックする）ように制御する。
は、上記の本発明〔1〕または〔2〕において、該操舵指
令に基づく該操舵速度が該上限操舵速度を上回るとき、
該操舵制御手段が、現在の実舵位置を保持するように制
御してもよい。すなわち、操舵制御手段は、操舵指令に
基づく操舵速度が上限操舵速度を上回るとき、操舵指令
に従った操舵を行わず、現在の実舵位置を保持する（実
舵位置をロックする）ように制御する。
【００１８】これにより、危険な操舵速度の操舵指令が
与えられた場合に現状を維持することで安全性を高める
ことが可能となる。 〔4〕また、本発明に係る自動操舵装置は、上記の本発
明〔1〕または〔2〕において、該操舵指令に基づく該操
舵速度が該上限操舵速度を上回るとき、該操舵手段が、
該上限操舵速度で操舵するように制御してもよい。
与えられた場合に現状を維持することで安全性を高める
ことが可能となる。 〔4〕また、本発明に係る自動操舵装置は、上記の本発
明〔1〕または〔2〕において、該操舵指令に基づく該操
舵速度が該上限操舵速度を上回るとき、該操舵手段が、
該上限操舵速度で操舵するように制御してもよい。
【００１９】すなわち、操舵制御手段は、操舵指令に基
づく操舵速度が上限操舵速度を上回るとき、操舵指令に
基づく操舵速度の代わりに上限操舵速度を用いて操舵す
る（操舵速度を上限操舵速度にロックする）ように制御
する。これにより、危険な操舵速度の操舵指令が与えら
れた場合に安全な操舵速度の範囲内で操舵することが可
能となる。
づく操舵速度が上限操舵速度を上回るとき、操舵指令に
基づく操舵速度の代わりに上限操舵速度を用いて操舵す
る（操舵速度を上限操舵速度にロックする）ように制御
する。これにより、危険な操舵速度の操舵指令が与えら
れた場合に安全な操舵速度の範囲内で操舵することが可
能となる。
【００２０】〔5〕また、本発明に係る自動操舵装置
は、上記の本発明〔2〕において、該操舵指令に基づく
該操舵量が該上限操舵量を上回るとき、該操舵制御手段
が、現在の実舵位置を保持するよう制御してもよい。す
なわち、操舵制御手段は、操舵指令に基づく操舵量が上
限操舵量を上回るとき、操舵指令に従った操舵を行わ
ず、現在の実舵位置を保持する（実舵位置をロックす
る）ように制御する。
は、上記の本発明〔2〕において、該操舵指令に基づく
該操舵量が該上限操舵量を上回るとき、該操舵制御手段
が、現在の実舵位置を保持するよう制御してもよい。す
なわち、操舵制御手段は、操舵指令に基づく操舵量が上
限操舵量を上回るとき、操舵指令に従った操舵を行わ
ず、現在の実舵位置を保持する（実舵位置をロックす
る）ように制御する。
【００２１】これにより、危険な操舵量の操舵指令が与
えられた場合に現状を維持することで安全性を高めるこ
とが可能となる。 〔6〕また、本発明に係る自動操舵装置は、上記の本発
明〔2〕において、該操舵指令に基づく該操舵量が該上
限操舵量を上回るとき、該操舵手段が、該上限操舵量で
操舵するように制御してもよい。
えられた場合に現状を維持することで安全性を高めるこ
とが可能となる。 〔6〕また、本発明に係る自動操舵装置は、上記の本発
明〔2〕において、該操舵指令に基づく該操舵量が該上
限操舵量を上回るとき、該操舵手段が、該上限操舵量で
操舵するように制御してもよい。
【００２２】すなわち、操舵制御手段は、操舵指令に基
づく操舵量が上限操舵量を上回るとき、操舵指令に基づ
く操舵量の代わりに上限操舵量を用いて操舵する（操舵
量を上限操舵量にロックする）ように制御する。これに
より、危険な操舵量の操舵指令が与えられた場合に安全
な操舵量の範囲内で操舵することが可能となる。
づく操舵量が上限操舵量を上回るとき、操舵指令に基づ
く操舵量の代わりに上限操舵量を用いて操舵する（操舵
量を上限操舵量にロックする）ように制御する。これに
より、危険な操舵量の操舵指令が与えられた場合に安全
な操舵量の範囲内で操舵することが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る自動操舵装置
の実施例を示したものであり、最終目標操舵位置及び目
標操舵速度から成る操舵指令を算出して操舵制御装置2
に与える操舵位置／操舵速度算出部１、車速を検出する
車速センサ3、操舵制御装置2の制御に従って操舵輪6の
操舵を行う操舵アクチュエータ4、及び操舵輪6又は操舵
アクチュエータ4の実舵位置を検出する実舵位置センサ5
を有している。
の実施例を示したものであり、最終目標操舵位置及び目
標操舵速度から成る操舵指令を算出して操舵制御装置2
に与える操舵位置／操舵速度算出部１、車速を検出する
車速センサ3、操舵制御装置2の制御に従って操舵輪6の
操舵を行う操舵アクチュエータ4、及び操舵輪6又は操舵
アクチュエータ4の実舵位置を検出する実舵位置センサ5
を有している。
【００２４】操舵位置／操舵速度算出部１は、車両が走
行する走行路(車線等)を検出する走行路検出部11、自車
の走行状況(進行方向等)を検出する自車状況検出部12、
自車の操舵パターン(車線内保持等)を運転者指示等によ
り決定する走行パターン決定部13、自車の走行軌跡を算
出する目標走行軌跡算出部14、及び操舵指令の値を算出
する操舵指令値算出部15から成る。
行する走行路(車線等)を検出する走行路検出部11、自車
の走行状況(進行方向等)を検出する自車状況検出部12、
自車の操舵パターン(車線内保持等)を運転者指示等によ
り決定する走行パターン決定部13、自車の走行軌跡を算
出する目標走行軌跡算出部14、及び操舵指令の値を算出
する操舵指令値算出部15から成る。
【００２５】操舵制御装置2は、操舵制御に必要な信号
を入力するための入力部21、操舵制御に関する演算や判
断を行うCPU22、RAM23、制御プログラムや制御パラメー
タを記録したROM24、操舵アクチュエータ4を駆動するた
めの信号を出力する出力部25、及び操舵制御装置2内の
各部に必要な電源を車両電源から生成して供給する電源
部26により構成されている。
を入力するための入力部21、操舵制御に関する演算や判
断を行うCPU22、RAM23、制御プログラムや制御パラメー
タを記録したROM24、操舵アクチュエータ4を駆動するた
めの信号を出力する出力部25、及び操舵制御装置2内の
各部に必要な電源を車両電源から生成して供給する電源
部26により構成されている。
【００２６】動作において、操舵位置／操舵速度算出部
１の目標走行軌跡算出部14は、走行路検出部11、自車状
況検出部12、及び走行パターン決定部13からの情報に基
づき目標走行軌跡を算出し、操舵指令値算出部15に与え
る。また、操舵指令値算出部15は、目標走行軌跡算出部
14の算出結果に基づいて最終目標操舵位置及び目標操舵
速度を操舵指令値として算出し、操舵制御装置2に与え
る。
１の目標走行軌跡算出部14は、走行路検出部11、自車状
況検出部12、及び走行パターン決定部13からの情報に基
づき目標走行軌跡を算出し、操舵指令値算出部15に与え
る。また、操舵指令値算出部15は、目標走行軌跡算出部
14の算出結果に基づいて最終目標操舵位置及び目標操舵
速度を操舵指令値として算出し、操舵制御装置2に与え
る。
【００２７】操舵制御装置2の入力部21は、操舵位置／
操舵速度算出部１からの操舵指令値、車速センサ3から
の車速情報、実舵位置センサ5からの実舵位置情報を読
み込み、CPU22に与える。CPU22は、RAM23及びROM24を使
用して操舵制御に関する演算や判断を行い、出力部25
は、CPU22の出力に従って、操舵アクチュエータ4を駆動
する。
操舵速度算出部１からの操舵指令値、車速センサ3から
の車速情報、実舵位置センサ5からの実舵位置情報を読
み込み、CPU22に与える。CPU22は、RAM23及びROM24を使
用して操舵制御に関する演算や判断を行い、出力部25
は、CPU22の出力に従って、操舵アクチュエータ4を駆動
する。
【００２８】以下、操舵制御装置2による操舵制御動作
を図2及び3に示すフローチャートを参照して説明する。
なお、フローチャートに示す処理は所定時間（例えば10
0msec）周期で実行されるものとする。また、実舵位
置、最終目標操舵位置、及び目標操舵位置は、中立状態
を"0"、右転舵を"＋"、左転舵を"−"で示すものとす
る。さらに、目標操舵速度は、単位時間（例えば100mse
c）当りの実舵位置の変化量とし、目標操舵速度≧0とす
る。
を図2及び3に示すフローチャートを参照して説明する。
なお、フローチャートに示す処理は所定時間（例えば10
0msec）周期で実行されるものとする。また、実舵位
置、最終目標操舵位置、及び目標操舵位置は、中立状態
を"0"、右転舵を"＋"、左転舵を"−"で示すものとす
る。さらに、目標操舵速度は、単位時間（例えば100mse
c）当りの実舵位置の変化量とし、目標操舵速度≧0とす
る。
【００２９】まず、図2の処理が開始されると、ステッ
プS1において入力信号として、実舵位置、車速、最終目
標操舵位置、及び目標操舵速度が読み込まれる。これら
の信号は、実舵位置センサ5、車速センサ3、及び操舵位
置／操舵速度算出部1から入力されるものである。
プS1において入力信号として、実舵位置、車速、最終目
標操舵位置、及び目標操舵速度が読み込まれる。これら
の信号は、実舵位置センサ5、車速センサ3、及び操舵位
置／操舵速度算出部1から入力されるものである。
【００３０】次に、ステップS2において、自動操舵で許
容可能な操舵量の上限値である上限操舵量を算出する。
この上限操舵量は、車速をパラメータとして車両が安定
性を失わない範囲を実験等で予め求めておき、図1に示
したROM24に予め保存しておくものとする。
容可能な操舵量の上限値である上限操舵量を算出する。
この上限操舵量は、車速をパラメータとして車両が安定
性を失わない範囲を実験等で予め求めておき、図1に示
したROM24に予め保存しておくものとする。
【００３１】ステップS2の枠内のグラフで黒く図示した
部分が操舵量の規制域であり、車速に比例して規制域が
広くなっている。これは、左右の転舵における上限操舵
量が車速に反比例していることを意味している。ステッ
プS3では、ステップS1で入力された最終目標操舵位置が
規制域に入っているか否かを判定する。規制域に入って
いなければステップS5に処理を進めるが、規制域に入っ
ていれば、ステップS4において最終目標操舵位置の変更
を行う。
部分が操舵量の規制域であり、車速に比例して規制域が
広くなっている。これは、左右の転舵における上限操舵
量が車速に反比例していることを意味している。ステッ
プS3では、ステップS1で入力された最終目標操舵位置が
規制域に入っているか否かを判定する。規制域に入って
いなければステップS5に処理を進めるが、規制域に入っ
ていれば、ステップS4において最終目標操舵位置の変更
を行う。
【００３２】ステップS4における処理は、ALT1に示すよ
うに現在の実舵位置を保持する場合（最終目標操舵位置
に実舵位置を代入する）、及びALT2に示すように上限操
舵量まで操舵する場合（最終目標操舵位置に上限操舵量
を代入する）が考えられる。ALT1またはALT2のいずれの
処理を行うかは、予めプログラムで規定しておくことが
可能である。
うに現在の実舵位置を保持する場合（最終目標操舵位置
に実舵位置を代入する）、及びALT2に示すように上限操
舵量まで操舵する場合（最終目標操舵位置に上限操舵量
を代入する）が考えられる。ALT1またはALT2のいずれの
処理を行うかは、予めプログラムで規定しておくことが
可能である。
【００３３】ステップS5では、自動操舵で許容可能な操
舵速度の上限値である上限操舵速度を算出する。この上
限操舵速度は、上限操舵量と同様に、車速をパラメータ
として車両が安定性を失わない範囲を実験等で予め求め
ておき、図1に示したROM24に予め保存しておくものとす
る。
舵速度の上限値である上限操舵速度を算出する。この上
限操舵速度は、上限操舵量と同様に、車速をパラメータ
として車両が安定性を失わない範囲を実験等で予め求め
ておき、図1に示したROM24に予め保存しておくものとす
る。
【００３４】ステップS5の枠内のグラフで黒く図示した
部分が操舵速度の規制域であり、車速に比例して規制域
が広くなっている。これは、上限操舵速度が車速に反比
例していることを意味している。ステップS6では、ステ
ップS1で入力された目標操舵速度が規制域に入っている
か否かを判定する。規制域に入っていなければ処理を図
3のステップS8に進めるが、規制域に入っていれば、ス
テップS7において目標操舵速度を変更する。
部分が操舵速度の規制域であり、車速に比例して規制域
が広くなっている。これは、上限操舵速度が車速に反比
例していることを意味している。ステップS6では、ステ
ップS1で入力された目標操舵速度が規制域に入っている
か否かを判定する。規制域に入っていなければ処理を図
3のステップS8に進めるが、規制域に入っていれば、ス
テップS7において目標操舵速度を変更する。
【００３５】ステップS7における処理は、ALT1に示すよ
うに現在の実舵位置を保持する場合（目標操舵速度に0
を代入する）、及びALT2に示すように上限操舵速度で操
舵する場合（目標操舵速度に上限操舵速度を代入する）
が考えられる。ALT1またはALT2のいずれの処理を行うか
は、ステップS4と同様に、予めプログラムで規定してお
くことが可能である。
うに現在の実舵位置を保持する場合（目標操舵速度に0
を代入する）、及びALT2に示すように上限操舵速度で操
舵する場合（目標操舵速度に上限操舵速度を代入する）
が考えられる。ALT1またはALT2のいずれの処理を行うか
は、ステップS4と同様に、予めプログラムで規定してお
くことが可能である。
【００３６】ステップS8では、操舵アクチュエータ4を
制御するために、実舵位置と最終目標操舵位置とを比較
する。なお、ステップS4を実行している場合、最終目標
操舵位置はステップS1における入力値とは異なる。実舵
位置＝最終目標操舵位置である場合は、既に転舵は完了
しているため、ステップS9で実舵位置を保持するように
操舵アクチュエータ4を制御して処理を終了する。
制御するために、実舵位置と最終目標操舵位置とを比較
する。なお、ステップS4を実行している場合、最終目標
操舵位置はステップS1における入力値とは異なる。実舵
位置＝最終目標操舵位置である場合は、既に転舵は完了
しているため、ステップS9で実舵位置を保持するように
操舵アクチュエータ4を制御して処理を終了する。
【００３７】実舵位置＜最終目標操舵位置である場合、
右転舵がステップS10〜S13に従って行われる。まず、ス
テップS10において、現在の実舵位置に目標操舵速度を
加算して、最新の目標操舵位置を算出する。なお、上述
の如く、目標操舵速度は単位時間当りの実舵位置の変化
量であることから、実舵位置との加算が可能である。
右転舵がステップS10〜S13に従って行われる。まず、ス
テップS10において、現在の実舵位置に目標操舵速度を
加算して、最新の目標操舵位置を算出する。なお、上述
の如く、目標操舵速度は単位時間当りの実舵位置の変化
量であることから、実舵位置との加算が可能である。
【００３８】ステップS11では、ステップS10で算出した
目標操舵位置と最終目標操舵位置とを比較し、目標操舵
位置＞最終目標操舵位置である場合のみ、ステップS12
で目標操舵位置に最終目標操舵位置を代入する。ステッ
プS13においては、実舵位置が目標操舵位置となるよう
に右転舵を行うように操舵アクチュエータ4を制御して
処理を終了する。
目標操舵位置と最終目標操舵位置とを比較し、目標操舵
位置＞最終目標操舵位置である場合のみ、ステップS12
で目標操舵位置に最終目標操舵位置を代入する。ステッ
プS13においては、実舵位置が目標操舵位置となるよう
に右転舵を行うように操舵アクチュエータ4を制御して
処理を終了する。
【００３９】実舵位置＞最終目標操舵位置である場合
は、左転舵がステップS14〜S17に従って行われる。ま
ず、ステップS14において、現在の実舵位置から目標操
舵速度を減算して、最新の目標操舵位置を算出する。ス
テップS15では、ステップS14で算出した目標操舵位置と
最終目標操舵位置とを比較し、目標操舵位置＜最終目標
操舵位置である場合のみ、ステップS16で目標操舵位置
に最終目標操舵位置を代入する。ステップS17において
は、実舵位置が目標操舵位置となるように左転舵を行う
ように操舵アクチュエータ4を制御して処理を終了す
る。
は、左転舵がステップS14〜S17に従って行われる。ま
ず、ステップS14において、現在の実舵位置から目標操
舵速度を減算して、最新の目標操舵位置を算出する。ス
テップS15では、ステップS14で算出した目標操舵位置と
最終目標操舵位置とを比較し、目標操舵位置＜最終目標
操舵位置である場合のみ、ステップS16で目標操舵位置
に最終目標操舵位置を代入する。ステップS17において
は、実舵位置が目標操舵位置となるように左転舵を行う
ように操舵アクチュエータ4を制御して処理を終了す
る。
【００４０】なお、図2に示したステップS2〜S7の制御
を実現する手段を図1における操舵位置／操舵速度算出
部1に組み込んで、操舵制御装置2には常に上述の上限操
舵量以下の最終目標操舵位置及び上限操舵速度以下の目
標操舵速度が入力されるように構成することも可能であ
る。
を実現する手段を図1における操舵位置／操舵速度算出
部1に組み込んで、操舵制御装置2には常に上述の上限操
舵量以下の最終目標操舵位置及び上限操舵速度以下の目
標操舵速度が入力されるように構成することも可能であ
る。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電気的な操舵指令に基づき操舵アクチュエータを介して
車両の操舵輪の操舵を行う自動操舵装置において、単位
時間当りの操舵輪又は操舵アクチュエータの実舵位置の
変化量を操舵速度とするとき、メモリで車速が高速にな
るに従い許容可能な操舵速度の上限値である上限操舵速
度が小さくなるように該車速と該上限操舵速度とを予め
対応付け、操舵制御手段が、該操舵指令に基づく操舵速
度が、該車速から該メモリを参照して求めた該上限操舵
速度以下になるように制御するように構成したので、特
に、高速走行時における操舵制御の安全性を高めること
が可能となる。
電気的な操舵指令に基づき操舵アクチュエータを介して
車両の操舵輪の操舵を行う自動操舵装置において、単位
時間当りの操舵輪又は操舵アクチュエータの実舵位置の
変化量を操舵速度とするとき、メモリで車速が高速にな
るに従い許容可能な操舵速度の上限値である上限操舵速
度が小さくなるように該車速と該上限操舵速度とを予め
対応付け、操舵制御手段が、該操舵指令に基づく操舵速
度が、該車速から該メモリを参照して求めた該上限操舵
速度以下になるように制御するように構成したので、特
に、高速走行時における操舵制御の安全性を高めること
が可能となる。
【００４２】さらに、上記の自動操舵装置において、操
舵輪又は操舵アクチュエータの中立位置と実舵位置との
差を操舵量とするとき、該メモリで、車速が高速になる
に従い許容可能な操舵量の上限値である上限操舵量が小
さくなるように該車速と該上限操舵量とを予め対応付
け、該操舵制御手段が、該操舵指令に基づく操舵量を、
該車速から該メモリを参照して求めた該上限操舵量以下
になるように制御するように構成すれば、高速走行時に
おける操舵制御の安全性をより高めることが可能とな
る。
舵輪又は操舵アクチュエータの中立位置と実舵位置との
差を操舵量とするとき、該メモリで、車速が高速になる
に従い許容可能な操舵量の上限値である上限操舵量が小
さくなるように該車速と該上限操舵量とを予め対応付
け、該操舵制御手段が、該操舵指令に基づく操舵量を、
該車速から該メモリを参照して求めた該上限操舵量以下
になるように制御するように構成すれば、高速走行時に
おける操舵制御の安全性をより高めることが可能とな
る。
【図１】本発明に係る自動操舵装置の実施例を示したブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】本発明に係る自動操舵装置の操舵制御動作を示
したフローチャート図である。
したフローチャート図である。
【図３】図2に続く本発明に係る自動操舵装置の操舵制
御動作を示したフローチャート図である。
御動作を示したフローチャート図である。
1 操舵位置／操舵速度算出部 2 操舵制御装置 3 車速センサ 4 操舵アクチュエータ 5 実舵位置センサ 6 操舵輪 11 走行路検出部 12 自車状況検出部 13 走行パターン決定部 14 目標走行軌跡算出部 15 操舵指令値算出部 21 入力部 22 CPU 23 RAM 24 ROM 25 出力部 26 電源部 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D032 CC20 DA04 DA10 DA23 DD17 EA01 EB04 EB08 EC34 GG01 3D033 CA03 CA13 CA18 CA21 CA31
Claims (6)
- 【請求項1】電気的な操舵指令に基づき操舵アクチュエ
ータを介して車両の操舵輪の操舵を行う自動操舵装置に
おいて、 車速を検出する車速センサと、 該操舵輪又は該操舵アクチュエータの実舵位置を検出す
る実舵位置センサと、 単位時間当りの該実舵位置の変化量を操舵速度とすると
き、車速が高速になるに従い許容可能な操舵速度の上限
値である上限操舵速度が小さくなるように該車速と該上
限操舵速度とを予め対応付けたメモリと、 該操舵指令に基づく操舵速度が、該車速から該メモリを
参照して求めた該上限操舵速度以下になるように制御す
る操舵制御手段と、 を備えたことを特徴とする自動操舵装置。 - 【請求項2】請求項1において、 該操舵輪又は該操舵アクチュエータの中立位置と該実舵
位置との差を操舵量とするとき、該メモリが、車速が高
速になるに従い許容可能な操舵量の上限値である上限操
舵量が小さくなるように該車速と該上限操舵量とを予め
対応付けており、 該操舵制御手段が、該操舵指令に基づく操舵量を、該車
速から該メモリを参照して求めた該上限操舵量以下にな
るように制御することを特徴とする自動操舵装置。 - 【請求項3】請求項1または2において、 該操舵指令に基づく該操舵速度が該上限操舵速度を上回
るとき、該操舵制御手段が、現在の実舵位置を保持する
ように制御することを特徴とする自動操舵装置。 - 【請求項4】請求項1または2において、 該操舵指令に基づく該操舵速度が該上限操舵速度を上回
るとき、該操舵手段が、該上限操舵速度で操舵するよう
に制御することを特徴とする自動操舵装置。 - 【請求項5】請求項2において、 該操舵指令に基づく該操舵量が該上限操舵量を上回ると
き、該操舵制御手段が、現在の実舵位置を保持するよう
制御することを特徴とする自動操舵装置。 - 【請求項6】請求項2において、 該操舵指令に基づく該操舵量が該上限操舵量を上回ると
き、該操舵手段が、該上限操舵量で操舵するように制御
することを特徴とする自動操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001139749A JP3843759B2 (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 自動操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001139749A JP3843759B2 (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 自動操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002331952A true JP2002331952A (ja) | 2002-11-19 |
| JP3843759B2 JP3843759B2 (ja) | 2006-11-08 |
Family
ID=18986470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001139749A Expired - Fee Related JP3843759B2 (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 自動操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3843759B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010250773A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Toyota Motor Corp | 車両軌跡生成方法、および、車両軌跡生成装置 |
| CN110654451A (zh) * | 2018-06-29 | 2020-01-07 | 比亚迪股份有限公司 | 车辆以及车辆的转向控制***和方法、服务器 |
| KR20210098358A (ko) * | 2020-01-31 | 2021-08-10 | 도요타 지도샤（주） | 차량 |
| JP2021123146A (ja) * | 2020-01-31 | 2021-08-30 | トヨタ自動車株式会社 | 車両 |
| JP2022096236A (ja) * | 2020-12-17 | 2022-06-29 | 本田技研工業株式会社 | 車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム |
| JP2022105819A (ja) * | 2021-01-05 | 2022-07-15 | いすゞ自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
| CN115432061A (zh) * | 2021-06-01 | 2022-12-06 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于约束转向***的指令转向角的限制*** |
-
2001
- 2001-05-10 JP JP2001139749A patent/JP3843759B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010250773A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Toyota Motor Corp | 車両軌跡生成方法、および、車両軌跡生成装置 |
| CN110654451A (zh) * | 2018-06-29 | 2020-01-07 | 比亚迪股份有限公司 | 车辆以及车辆的转向控制***和方法、服务器 |
| US11731650B2 (en) | 2020-01-31 | 2023-08-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle and method of controlling vehicle |
| KR20210098358A (ko) * | 2020-01-31 | 2021-08-10 | 도요타 지도샤（주） | 차량 |
| CN113276880A (zh) * | 2020-01-31 | 2021-08-20 | 丰田自动车株式会社 | 车辆 |
| JP2021123146A (ja) * | 2020-01-31 | 2021-08-30 | トヨタ自動車株式会社 | 車両 |
| JP2021123140A (ja) * | 2020-01-31 | 2021-08-30 | トヨタ自動車株式会社 | 車両 |
| KR102594560B1 (ko) | 2020-01-31 | 2023-10-26 | 도요타 지도샤（주） | 차량 |
| CN113276880B (zh) * | 2020-01-31 | 2024-06-11 | 丰田自动车株式会社 | 车辆 |
| JP7459532B2 (ja) | 2020-01-31 | 2024-04-02 | トヨタ自動車株式会社 | 車両 |
| JP7255507B2 (ja) | 2020-01-31 | 2023-04-11 | トヨタ自動車株式会社 | 車両 |
| JP2022096236A (ja) * | 2020-12-17 | 2022-06-29 | 本田技研工業株式会社 | 車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム |
| JP7209681B2 (ja) | 2020-12-17 | 2023-01-20 | 本田技研工業株式会社 | 車両制御装置、車両制御方法、及びプログラム |
| US11801863B2 (en) | 2020-12-17 | 2023-10-31 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicle control device, vehicle control method, and storage medium |
| JP7347450B2 (ja) | 2021-01-05 | 2023-09-20 | いすゞ自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
| JP2022105819A (ja) * | 2021-01-05 | 2022-07-15 | いすゞ自動車株式会社 | 操舵制御装置 |
| CN115432061B (zh) * | 2021-06-01 | 2023-12-26 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于约束转向***的指令转向角的限制*** |
| CN115432061A (zh) * | 2021-06-01 | 2022-12-06 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于约束转向***的指令转向角的限制*** |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3843759B2 (ja) | 2006-11-08 |
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