JP2020075666A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】遠隔操作により、車両を車外から操作する場合、ユーザが車両外部から簡便且つ的確且つ直感的に車両を操作することを可能にする車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置は、車両制御ＥＣＵを含む。車両制御ＥＣＵは、所定の調和外力が車両に入力されたと判定したとき、調和外力の入力方向に応じて、車両の転舵輪を入力方向に所定の転舵量だけ転舵させるか、或いは、車両を所定移動量だけ前進又は後進させた後停止させる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の外部から車両に入力される外力に基づいて車両を制御する車両制御装置に関する。

遠隔操作により、車両を車外から操作することが行われている。特許文献１は、車外に設けられた操作装置を用いて、複数の車両の中から操作対象の車両を選択し、選択した車両の操作量を示す操作信号を入力することにより、選択した車両を遠隔操作する車両の遠隔操作システム（以下、「従来技術」とも称呼される。）を開示している。

特許第６３１９５０７号公報

しかしながら、従来技術では、操作装置がアクセルペダル、ブレーキペダル、ステアリング及びシフトレバー等の車両に設けられている操作装置と同様である。従って、ユーザが車両を外部から操作するためには、自動車の運転操作と同様の操作が必要となるので、操作装置の操作がユーザにとって煩雑になることがあり得る。

加えて、従来技術では、ユーザが、操作対象の車両の画像及び周辺画像を表示した表示装置を通して、操作対象の車両の状態を把握しながら、操作装置によって車両を操作する必要がある。従って、ユーザが、操作装置によって的確かつ直感的に車両を操作することは難しい。

本発明は上述した課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、ユーザが車両外部から簡便且つ的確且つ直感的に車両を操作することを可能にする車両制御装置（以下、「本発明装置」とも称呼される。）を提供することにある。

本発明装置は、車両（ＳＶ）のヨーレートを検出するヨーレート検出部（８７）と、
前記車両の前後方向の前後加速度を検出する前後加速度検出部（８８）と、
前記車両の転舵輪の転舵、並びに、前記車両の前進、後進及び停止を制御する車両制御部（１０、２０、３０、４０、５０、６０）と、
を備え、
前記車両制御部は、
前記車両が停止状態である場合において（ステップ８０５での「Ｙｅｓ」との判定。）、
前記車両の左旋回方向の前記ヨーレートを正の値で表し、前記車両の右旋回方向の前記ヨーレートを負の値で表した場合の、前記停止状態の前記車両の時間に対する前記ヨーレートの変化に、所定の閾値以上の大きさの振幅、正及び負の何れかの側の振幅が大きい非対称な振幅、及び、前記車両の固有振動数を有する周期的な変化が現れたとき、前記振幅が大きい側に対応する方向を入力方向とする調和外力が前記車両に入力されたと判定し（ステップ８１５での「Ｙｅｓ」との判定。）、
前記車両の前方向の前記前後加速度を正の値で表し、前記車両の後方向の前記前後加速度を負の値で表した場合の、前記停止状態の前記車両の時間に対する前記前後加速度の変化に、所定の閾値以上の大きさの振幅、正及び負の何れかの側の振幅が大きい非対称な振幅、及び、前記車両の前記固有振動数を有する周期的な変化が現れたとき、前記振幅が大きい側に対応する方向を入力方向とする調和外力が前記車両に入力されたと判定し（ステップ８２５での「Ｙｅｓ」との判定。）、
前記左旋回方向を前記入力方向とする前記調和外力が前記車両に入力されたと判定したとき、前記車両の転舵輪を左旋回方向に所定の転舵量だけ転舵させ、前記右旋回方向を前記入力方向とする前記調和外力が前記車両に入力されたと判定したとき、前記車両の転舵輪を右旋回方向に所定の転舵量だけ転舵させ（ステップ８２０）、
前記前方向を前記入力方向とする前記調和外力が前記車両に入力されたと判定したとき、所定距離だけ前記車両を前進させた後停止させ、前記後方向を前記入力方向とする前記調和外力が前記車両に入力されたと判定したとき、所定距離だけ前記車両を後進させた後停止させる（ステップ８３０）、
ように構成される。

本発明装置によれば、ユーザが車両の外部から車両を簡便且つ的確且つ直感的に操作することを可能にする。

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。

図１は本発明の実施形態に係る車両制御装置の一例を示す概略構成図である。 図２はレーダセンサ、第１超音波センサ、第２超音波センサ及びカメラの配置を表す車両の平面図である。 図３Ａは調和外力が入力されたときの車両の振動状態を示す概略平面図である。 図３Ｂは調和外力が入力されたときの車両の振動状態を示す概略平面図である。 図４はヨーレートの変化及び車両に入力された外力の変化、並びに、前後加速度の変化及び車両に入力された外力の変化を表すグラフである。 図５は操舵角変更制御の概要を説明するための図である。 図６は車両前後移動制御の概要を説明するための図である。 図７は車両外部操作制御の概要を説明するための概略平面図である。 図８は図１に示した車両制御ＥＣＵのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る車両制御装置（以下、「本実施装置」とも称呼される。）について説明する。なお、実施形態の全図において、同一又は対応する部分には同一の符号を付す。

＜構成＞
図１に示されるように、本実施装置は、車両制御ＥＣＵ１０を備えている。本実施装置は、車両ＳＶ（図２を参照。）に適用される。

車両制御ＥＣＵ１０は、マイクロコンピュータを主要部として備える。このマイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びインターフェース（Ｉ／Ｆ）等を含む。ＣＰＵはＲＯＭ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。

なお、本明細書において、ＥＣＵは電気制御装置（Electric Control Unit）を意味する。ＥＣＵは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを含む。ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクショ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。

車両ＳＶは、エンジンＥＣＵ２０、ブレーキＥＣＵ３０、電動パーキングブレーキＥＣＵ４０、電動パワーステアリングＥＣＵ（以下、「ＥＰＳ・ＥＣＵ」と称呼する。）５０、及びＳＢＷ（Shift-by-Wire）・ＥＣＵ６０を備えている。これらのＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）９０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。従って、特定のＥＣＵに接続されたセンサの検出値は他のＥＣＵにも送信されるようになっている。

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、エンジン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、エンジン２２が発生するトルクを変更することができる。エンジン２２が発生するトルクは、トランスミッション（不図示）を介して駆動輪に伝達されるようになっている。

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、車両ＳＶの駆動力を制御することができる。なお、車両ＳＶ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「エンジン及び電動機」の何れか一方又は両方によって発生する車両ＳＶの駆動力を制御することができる。更に、車両ＳＶ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車両ＳＶの駆動力を制御することができる。

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、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧する図示しないマスタシリンダと、左右前後輪に設けられる摩擦ブレーキ機構３２との間の油圧回路に設けられる。摩擦ブレーキ機構３２は、車輪に固定されるブレーキディスク３２ａと、車体に固定されるブレーキキャリパ３２ｂとを備える。

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、その油圧によりホイールシリンダを作動させること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車両ＳＶの制動力を制御することができる。以下、ブレーキアクチュエータ３１を制御することによる車両ＳＶの制動を摩擦ブレーキ機構３２による油圧制動」又は単に「油圧制動」と称呼する。）

電動パーキングブレーキＥＣＵ４０は、パーキングブレーキアクチュエータ４１に接続されている。パーキングブレーキアクチュエータ４１は、ブレーキパッドをブレーキディスク３２ａに押し付けるか、ドラムブレーキを備えている場合には車輪と共に回転するドラムにシューを押し付けて摩擦制動力を発生させる。従って、電動パーキングブレーキＥＣＵ４０は、パーキングブレーキアクチュエータ４１を作動させることによって車輪に摩擦制動力を付与することができる。以下、パーキングブレーキアクチュエータ４１を作動させることによる車両ＳＶの制動を「ＥＰＢ制動」と称呼する。

ＥＰＳ・ＥＣＵ５０は、周知の電動パワーステアリングシステムの制御装置であって、モータドライバ５１に接続されている。モータドライバ５１は、転舵用モータ５２に接続されている。転舵用モータ５２は、「操舵ハンドルＳＷ、ステアリングシャフトＵＳ、及び、図示しない操舵用ギア機構等を含むステアリング機構」に組み込まれている。転舵用モータ５２は、モータドライバ５１から供給される電力によってトルクを発生し、このトルクによって操舵アシストトルクを発生したり、左右の操舵輪を転舵したりすることができる。即ち、転舵用モータ５２は、車両ＳＶの操舵角（「転舵角」又は「舵角」とも称呼される。）を変更することができる。

更に、ＥＰＳ・ＥＣＵ５０は、操舵角センサ５３及び操舵トルクセンサ５４に接続されている。操舵角センサ５３は、車両ＳＶの操舵ハンドルＳＷの操舵角を検出し、操舵角θを表す信号を出力するようになっている。操舵トルクセンサ５４は、操舵ハンドルＳＷの操作により車両ＳＶ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、操舵トルクを表す信号を出力するようになっている。操舵角θ及び操舵トルクは、車両ＳＶの左旋回方向への操舵が行われる場合に正の値になり、車両ＳＶの右旋回方向への操舵が行われる場合に負の値になる。

ＥＰＳ・ＥＣＵ５０は、操舵トルクセンサ５４によって、運転者が操舵ハンドルＳＷに入力した操舵トルクを検出し、この操舵トルクに基づいて転舵用モータ５２を駆動する。ＥＰＳ・ＥＣＵ５０は、この転舵用モータ５２の駆動によってステアリング機構に操舵トルク（操舵アシストトルク）を付与し、これにより、運転者の操舵操作をアシストすることができる。

加えて、ＥＰＳ・ＥＣＵ５０は、後述の車両外部操作制御の実行中にＣＡＮ９０を介して車両制御ＥＣＵ１０から操舵指令を受信した場合、その操舵指令に基づいて転舵用モータ５２を駆動する。従って、車両制御ＥＣＵ１０は、ＥＰＳ・ＥＣＵ５０を介して車両ＳＶの転舵輪の操舵角を自動的に（即ち、運転者による操舵操作を必要とせずに）変更することができる（転舵輪を転舵できる。）。即ち、車両制御ＥＣＵ１０は、後述の「操舵角変更制御」を実行することができる。

ＳＢＷ・ＥＣＵ６０は、シフト位置センサ６１に接続されている。シフト位置センサ６１は、シフトレバー６２に接続されている。シフト位置センサ６１は、シフトレバー６２が設定されているレンジ（即ち、シフトレバー６２の設定位置）を検出し、その設定位置を表す信号をＳＢＷ・ＥＣＵ６０に出力するようになっている。ＳＢＷ・ＥＣＵ６０は、その信号に基づいてシフトレバー６２の設定位置を取得する。

シフトレバー６２は、前進レンジ（以下、「Ｄレンジ」と称呼する。）、後進レンジ（以下、「Ｒレンジ」と称呼する。）、ニュートラルレンジ（以下、「Ｎレンジ」と称呼する。）及びパーキングレンジ（以下、「Ｐレンジ」と称呼する。）の何れか１つに設定可能になっている。

シフトレバー６２がＤレンジに設定された場合、ＳＢＷ・ＥＣＵ６０は、エンジン２２から出力されたトルク（以下、「機関トルク」と称呼する。）が車両ＳＶを前進させる駆動力として車両ＳＶの図示しない駆動輪に供給されるようにトランスミッションを制御する。この場合、アクセルペダル（不図示）が操作されると、機関トルクが駆動輪に供給され、その結果、車両ＳＶが前進する。

シフトレバー６２がＲレンジに設定された場合、ＳＢＷ・ＥＣＵ６０は、機関トルクが車両ＳＶを後進させる駆動力として駆動輪に供給されるようにトランスミッションを制御する。この場合、アクセルペダルが操作されると、機関トルクが駆動輪に供給され、その結果、車両ＳＶが後進する。

シフトレバー６２がＮレンジに設定された場合、ＳＢＷ・ＥＣＵ６０は、機関トルクが駆動輪に供給されないように図示しないトランスミッションを制御する。この場合、アクセルペダルが操作されても、機関トルクは駆動輪に供給されず、その結果、車両ＳＶは前進も後進もしない。

シフトレバー６２がＰレンジに設定された場合、ＳＢＷ・ＥＣＵ６０は、機関トルクが駆動輪に供給されないように図示しないトランスミッションを制御すると共に、図示しないトランスアクスルに配設された図示しないパーキングロック機構によって駆動輪を制止する。この場合、アクセルペダルが操作されても、機関トルクは駆動輪に供給されず、且つ、駆動輪がパーキングロック機構によって回転しないように制止されているので、車両ＳＶは停止状態に保持される。

なお、ＳＢＷ・ＥＣＵ６０は、車両制御ＥＣＵ１０からの指令に応じて、シフトレバー６２の操作に基づくことなく、上述のように自車両ＳＶの図示しないトランスミッション及び／又はパーキングロック機構を制御することができる。換言すると、ＳＢＷ・ＥＣＵ６０は、シフトレバー６２の操作に基づくことなく、上述の設定レンジ（Ｄレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジ、Ｐレンジ）を切り替えることができる。

車両制御ＥＣＵ１０には、複数のレーダセンサ８１ａ乃至８１ｅ、複数の第１超音波センサ８２ａ乃至８２ｄ、複数の第２超音波センサ８３ａ乃至８３ｈ、複数のカメラ８４ａ乃至８４ｄ、操作スイッチ８５、車速センサ８６、ヨーレートセンサ８７及び前後加速度センサ８８が接続されている。車両制御ＥＣＵ１０は、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、複数のレーダセンサ８１ａ乃至８１ｅは「レーダセンサ８１」と総称される。複数の第１超音波センサ８２ａ乃至８２ｄは「第１超音波センサ８２」と総称される。複数の第２超音波センサ８３ａ乃至８３ｈは「第２超音波センサ８３」と総称される。複数のカメラ８４ａ乃至８４ｄは「カメラ（撮像装置）８４」と総称される。

レーダセンサ８１は、ミリ波帯の電波（以下、「ミリ波」と称呼する。）を利用する周知なセンサである。レーダセンサ８１は、車両ＳＶと立体物との距離、車両ＳＶと立体物との相対速度、車両ＳＶに対する立体物の相対位置（方向）等を特定する物標情報を取得し、物標情報を車両制御ＥＣＵ１０に出力する。

レーダセンサ８１（８１ａ乃至８１ｅ）のそれぞれは図２に示される車体２００のそれぞれの位置に配設され、以下に述べるように、それぞれに対応する領域に存在する立体物の物標情報を取得する。

レーダセンサ８１ａは車両ＳＶの右前方領域に存在する立体物の物標情報を取得する。レーダセンサ８１ｂは車両ＳＶの前方領域に存在する立体物の物標情報を取得する。レーダセンサ８１ｃは車両ＳＶの左前方領域に存在する立体物の物標情報を取得する。レーダセンサ８１ｄは車両ＳＶの右後方領域に存在する立体物の物標情報を取得する。レーダセンサ８１ｅは車両ＳＶの左後方領域に存在する立体物の物標情報を取得する。

第１超音波センサ８２及び第２超音波センサ８３のそれぞれ（以下、これらを区別する必要がない場合、「超音波センサ」と総称する。）は、超音波を利用する周知なセンサである。即ち、超音波センサのそれぞれは、超音波を所定の範囲に送信し、立体物によって反射された反射波を受信し、超音波の送信から受信までの時間に基づいて立体物の有無及び立体物までの距離を検出する。第１超音波センサ８２は、第２超音波センサ８３に比べて、車両ＳＶに対して比較的遠い位置にある立体物の検出に用いられる。超音波センサのそれぞれは図２に示される車体２００のそれぞれの位置に配設されている。

第１超音波センサ８２のそれぞれは、以下に述べる領域（検出領域）に存在する立体物と超音波センサのそれぞれとの距離を取得する。第１超音波センサ８２ａの検出領域は車両ＳＶの前部且つ右側の領域である。第１超音波センサ８２ｂの検出領域は車両ＳＶの前部且つ左側の領域である。第１超音波センサ８２ｃの検出領域は車両ＳＶの後部且つ右側の領域である。第１超音波センサ８２ｄの検出領域は車両ＳＶの後部且つ左側の領域である。第２超音波センサ８３ａ乃至８３ｄのそれぞれの検出領域は車両ＳＶの前方の領域である。第２超音波センサ８３ｅ乃至８３ｈのそれぞれの検出領域は車両ＳＶの後方の領域である。

カメラ８４（８４ａ乃至８４ｄ）のそれぞれは、ＣＣＤ（charge coupled device）又はＣＩＳ（CMOS image sensor）からなる撮像素子を内蔵するデジタルカメラである。カメラ８４のそれぞれは、所定のフレームレートで画像データを出力する。即ち、カメラ８４のそれぞれは、所定時間が経過する毎に、それぞれに対応する車両ＳＶの周辺領域を撮像することにより、周辺領域の撮像データを取得する。

カメラ８４のそれぞれの光軸（主軸）は、車体２００の水平方向に対して斜め下方に向けられている。従って、カメラ８４のそれぞれは、車両ＳＶの周辺領域の状況（即ち、区画線、立体物及び駐車可能領域等）を撮影することにより撮像データを生成（取得）する。カメラ８４のそれぞれは、撮像データを車両制御ＥＣＵ１０に出力する。カメラ８４のそれぞれは広角レンズを採用している。よって、カメラ８４のそれぞれの画角は、広角（例えば、略１８０ｄｅｇ程度）である。

より具体的に述べると、図２に示されるように、カメラ８４ａは、フロントバンパー２０１の車幅方向の略中央部に設けられ、車両ＳＶの前方の撮像データを取得する。カメラ８４ｂは、車体２００の後部のリアトランク２０３の壁部に設けられ、車両ＳＶの後方の撮像データを取得する。

カメラ８４ｃは、右側のドアミラー２０４の配設位置に設けられ、車両ＳＶの右方の撮像データを取得する。カメラ８４ｄは、左側のドアミラー２０５の配設位置に設けられ、車両ＳＶの左方の撮像データを取得する。

なお、レーダセンサ８１、第１超音波センサ８２、第２超音波センサ８３及びカメラ８４から得られる車両ＳＶの周辺に関する情報は、単に「周辺情報」とも称呼される。車両制御ＥＣＵ１０は、周辺情報に基づいて、車両ＳＶの周辺に存在する物体及びスペース等の車両ＳＶに対する位置及び形状を表すデータ（以下、このデータを「車両周辺情報」と称呼される。）を生成する。

再び、図１を参照すると、操作スイッチ８５は、ユーザが車両制御ＥＣＵ１０に対して車両外部操作制御の開始を指示するときにユーザにより操作（押圧・押下）されるスイッチである。

車速センサ８６は、車両ＳＶの車速を検出し、車速を表す信号を出力するようになっている。車速センサ８６は、車両ＳＶが備える４つの車輪毎に設けられた車輪速センサであってもよい。車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶの走行距離を車速センサ８６によって検出される車速の積分値を使って演算するようになっている。なお、車両制御ＥＣＵ１０は、車輪速センサの出力するパルス信号の数の累積値などを使って演算してもよい。車両制御ＥＣＵ１０は、車速センサ８６（車輪速センサ）が検出する各車輪の車輪速度に基づいて車両ＳＶの速度を示す車速を取得するようになっていてもよい。

ヨーレートセンサ８７は、車両ＳＶのヨーレートを検出し、ヨーレートを表す信号を出力するようになっている。ヨーレートは、車両ＳＶの左旋回方向への操舵が行われる場合に正の値になり、車両ＳＶの右旋回方向への操舵が行われる場合に負の値になる。

前後加速度センサ８８は、車両ＳＶの前後方向の加速度（以下、「前後加速度」と称呼される。）を検出し、前後加速度を表す信号を出力するようになっている。前後加速度は、車両ＳＶが加速されている場合、正の値になり、車両ＳＶが減速されている場合、負の値になる。即ち、前方向の前後加速度は、正の値になり、後方向の前後加速度は、負の値になる。

＜作動の概要＞
本実施装置の車両制御ＥＣＵ１０は、車外から停止状態の車両ＳＶに入力される外力に基づいて車両ＳＶの操舵角θの変更及び車両ＳＶの前後の移動（前進、後進及び停止）を制御する（以下、「車両外部操作制御」と称呼される。）を行う。

図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、ユーザによって停止状態の車両ＳＶの外部から車両ＳＶに対して固有振動数で振動する車両ＳＶの振動に合わせて、所定の周期的な外力（以下、「調和外力」と称呼される。）が入力される。なお、図３Ａ及び図３Ｂにおいて点線は、車両ＳＶが振動しているときの車両ＳＶを表している。

車両外部操作制御で使用される所定の調和外力は、以下に述べる左旋回方向の調和外力ＰＬ、右旋回方向の調和外力ＰＲ、前方向の調和外力ＰＦ、又は、後方向の調和外力ＰＢである。

左旋回方向の調和外力ＰＬ：左旋回方向の調和外力ＰＬは、ユーザが、矢印Ｑ１に示される車両ＳＶの左右旋回方向の振動に合わせて、車両ＳＶの右側面の一部（例えば、車両ＳＶの右側のフェンダ位置）を押すことにより、車両ＳＶの右側から左側に向かって周期的に車両ＳＶに加えられる左旋回方向（左方向）の外力である。
右旋回方向の調和外力ＰＲ：右旋回方向の調和外力ＰＲは、ユーザが、矢印Ｑ１に示される車両ＳＶの左右旋回方向の振動に合わせて、車両ＳＶの左側面の一部（例えば、車両ＳＶの左側のフェンダ位置）を押すことにより、左側から右側に向かって周期的に車両ＳＶに加えられる右旋回方向（右方向）の外力である。

前方向の調和外力ＰＦ：前方向の調和外力ＰＦは、ユーザが、矢印Ｑ２に示される前後方向の車両ＳＶの振動に合わせて、車両ＳＶの後面の一部を押すことにより、車両ＳＶの後側から前側に向かって周期的に車両ＳＶに加えられる前方向の外力である。
後方向の調和外力ＰＢ：後方向の調和外力ＰＢは、ユーザが、矢印Ｑ２に示される前後方向の車両ＳＶの振動に合わせて、車両ＳＶの後面の一部を押すことにより、車両ＳＶの後側から前側に向かって周期的に車両ＳＶに加えられる後方向の外力である。

車両制御ＥＣＵ１０は、所定の調和外力が車両ＳＶに入力された（加えられた）か否かを判定する。所定の調和外力が車両ＳＶに入力されたと判定された場合、車両制御ＥＣＵ１０は、入力された調和外力の方向（以下、「入力方向」と称呼される。）に基づいて、操舵角θの決定及び前後移動量（走行距離）の決定を行う。

具体的に述べると、車両制御ＥＣＵ１０は、ヨーレートセンサ８７を用いてヨーレートを検出し、前後加速度センサ８８を用いて前後加速度を検出している。加えて、車両制御ＥＣＵ１０は、時間に対するヨーレートの変化を検出し、時間に対する前後加速度の変化を検出している（図４を参照。）。

加えて、車両制御ＥＣＵ１０は、検出された時間に対するヨーレートの変化及び時間に対する前後加速度の変化に基づいて、所定判定時間（所定判定期間）Ｔｐの間に、以下に述べる調和外力入力判定条件１及び調和外力入力判定条件２の何れかが成立するか否かを判定している。

（調和外力入力判定条件１）
調和外力入力判定条件１は、以下の条件１ａ乃至条件１ｃを満たす場合に成立する。
条件１ａ：車両ＳＶの固有振動数（周波数）（Ｈｚ）を有する周期的なヨーレートの変化が現れること。
条件１ｂ：ヨーレートの周期的な変化に所定閾値以上の大きさを有する振幅が現れること。
条件１ｃ：ヨーレートの周期的な変化の正負の振幅が、正の側の振幅（「正の振幅」とも称呼される。）及び負の側の振幅（「負の振幅」とも称呼される。）の何れか一方が大きい非対称な振幅であること。

（調和外力入力判定条件２）
調和外力入力判定条件２は、以下の条件２ａ乃至２ｃを満たす場合に成立する。
条件２ａ：車両ＳＶの固有振動数（周波数）（Ｈｚ）を有する周期的な前後加速度の変化が現れること。
条件２ｂ：前後加速度の周期的な変化に所定閾値以上の大きさを有する振幅が現れること。
条件２ｃ：前後加速度の周期的な変化の正負の振幅が、正の側の振幅（正の振幅）及び負の側の振幅（振幅）の何れか一方が大きい非対称な振幅であること。

そして、所定判定時間Ｔｐの間に、調和外力入力判定条件１が成立した場合、車両制御ＥＣＵ１０は、左旋回方向の調和外力ＰＬ又は右旋回方向の調和外力ＰＲが入力されたと判定する。そして、車両制御ＥＣＵ１０は、ヨーレートの周期的な変化の振幅の大きい側に対応する方向を、調和外力の入力方向として、決定する。

例えば、図４の線ｂ１は、左旋回方向の調和外力ＰＬ（線ａ１）が入力されたときのヨーレートの周期的な変化を表す。この場合、車両制御ＥＣＵ１０は、正の振幅が負の振幅より大きいので、ヨーレートの周期的な変化の振幅の大きい正の側に対応する左旋回方向を、調和外力の入力方向として決定する。

なお、図示は省略するが、ヨーレートの周期的な変化の負の振幅が正の振幅より大きい場合、ヨーレートの周期的な変化の振幅の大きい負の側に対応する右旋回方向を調和外力の入力方向として決定する。

所定判定時間Ｔｐの間に調和外力入力判定条件２が成立した場合、車両制御ＥＣＵ１０は、前方向の調和外力ＰＦ又は後方向の調和外力ＰＢが入力されたと判定する。そして、車両制御ＥＣＵ１０は、前後加速度の周期的な変化の振幅の大きい側に対応する方向を、調和外力の入力方向として決定する。

例えば、図４の線ｂ２は、前方向の調和外力ＰＦ（線ａ２）が入力されたときの前後加速度の周期的な変化を表す。この場合、車両制御ＥＣＵ１０は、正の振幅が負の振幅より大きいので、前後加速度の周期的な変化の振幅の大きい正の側に対応する前方向を、調和外力の入力方向として決定する。

なお、図示は省略するが、車両制御ＥＣＵ１０は、前後加速度の周期的な変化の負の振幅が正の振幅より大きい場合、前後加速度の周期的な変化の振幅の大きい負の側に対応する後方向を調和外力の入力方向として決定する。

所定の調和外力の入力が判定された場合、車両制御ＥＣＵ１０は、判定された調和外力の入力方向に応じて、以下に述べる操舵角変更制御又は車両前後移動制御を実行する。

（操舵角変更制御）
所定の調和外力として、左旋回方向又は右旋回方向の調和外力の入力が判定された場合、車両制御ＥＣＵ１０は、操舵角変更制御を行う。即ち、車両制御ＥＣＵ１０は、ＥＰＳ・ＥＣＵ５０を用いて転舵用モータ５２を制御することにより、その調和外力の入力方向（左旋回方向又は右旋回方向）に車両ＳＶの転舵輪が転舵するように操舵角θを所定角度Δθだけ変更する。

具体的に述べると、車両制御ＥＣＵ１０は、１回の左旋回方向又は右旋回方向の調和外力の入力が判定された場合、その調和外力の入力方向（左旋回方向又は右旋回方向）に車両ＳＶの転舵輪が転舵するように、現時点の操舵角θに所定角度Δθを加算又は減算した目標操舵角θ＊を演算する。

即ち、車両制御ＥＣＵ１０は、調和外力の入力方向が左旋回方向である場合、現時点の操舵角θに所定角度Δθを加算することにより、目標操舵角θ＊（＝θ+Δθ）を演算する。そして、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶの操舵角θが目標操舵角θ＊に一致するようにＥＰＳ・ＥＣＵ５０を用いて転舵用モータ５２を制御する。これにより、左旋回方向に車両ＳＶの転舵輪が操舵角θの変更に応じた転舵量だけ転舵される。

車両制御ＥＣＵ１０は、調和外力の入力方向が右旋回方向である場合、現時点の操舵角θから所定角度Δθを減算することにより、目標操舵角θ＊（＝θ-Δθ）を演算する。そして、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶの操舵角θが目標操舵角θ＊に一致するようにＥＰＳ・ＥＣＵ５０を用いて転舵用モータ５２を制御する。これにより、右旋回方向に車両ＳＶの転舵輪が操舵角θの変更に応じた転舵量だけ転舵される。

例えば、図５に示されるように、初期の車両ＳＶの操舵角θが０degである場合に、ヨーレートの変化（線ｂ１）に基づき、１回目の左旋回方向の調和外力ＰＬ（ａ１）の入力が判定された場合、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶの操舵角θを現操舵角（０deg）から所定角度Δθ（例えば＋４５deg）だけ変更する。これにより、車両ＳＶの転舵輪が左旋回方向に操舵角θの変更に応じた転舵量だけ転舵される。

更に、２回目の左旋回方向の調和外力ＰＬ（ａ１）の入力が判定された場合、車両制御ＥＣＵ１０は車両ＳＶの操舵角θを現操舵角（＋４５deg）から所定角度Δθ（例えば＋４５deg）だけ更に変更する。これにより、車両ＳＶの転舵輪が左旋回方向に操舵角θの変更に応じた転舵量だけ転舵される。

更に、３回目の左旋回方向の調和外力ＰＬ（ａ１）の入力が判定された場合、車両制御ＥＣＵ１０は車両ＳＶの操舵角θを現操舵角（＋９０deg）から所定角度Δθ（例えば＋４５deg）だけ更に変更する。これにより、車両ＳＶの転舵輪が左旋回方向に操舵角θの変更に応じた転舵量だけ転舵される。

（車両前後移動制御）
所定の調和外力として、前方向又は後方向の調和外力の入力が判定された場合、車両制御ＥＣＵ１０は、車両前後移動制御を行う。即ち、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶをその調和外力の入力方向（前方向又は後方向）に所定移動量だけ前進又は後進させた後停止させる。

具体的に述べると、１回の前方向又は後方向の調和外力の入力が判定された場合、車両制御ＥＣＵ１０は、その調和外力の入力方向（前方向又は後方向）に車両ＳＶを所定移動量だけ前進又は後進させた後、停止させる。

即ち、車両制御ＥＣＵ１０は、調和外力の入力方向が前方向であって車両ＳＶを前進させる場合、エンジンＥＣＵ２０、ブレーキＥＣＵ３０、電動パーキングブレーキＥＣＵ４０及びＳＢＷ・ＥＣＵ６０を用いて、車両ＳＶを所定移動量だけ前進させた後停止させる（停止させた後停止を保持させる）ように、エンジン２２、ＳＢＷ・ＥＣＵ６０（上述の設定レンジの切り替え）、トランスミッション、摩擦ブレーキ機構３２及びパーキングロック機構等を制御する。

車両制御ＥＣＵ１０は、調和外力の入力方向が後方向であって車両ＳＶを後進させる場合、エンジンＥＣＵ２０、ブレーキＥＣＵ３０、電動パーキングブレーキＥＣＵ４０及びＳＢＷ・ＥＣＵ６０を用いて、車両ＳＶが所定移動量だけ後進させた後停止させる（停止させた後保持させる）ように、エンジン２２、ＳＢＷ・ＥＣＵ６０（上述の設定レンジの切り替え）、トランスミッション、摩擦ブレーキ機構３２及びパーキングロック機構等を制御する。

例えば、図６に示されるように、車両ＳＶが初期地点に存在する場合に、前後加速度の変化（線ｂ２）に基づき、１回目の調和外力ＰＦ（線ａ２）の入力が判定された場合、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶを初期地点から所定移動量（例えば０．２５ｍ）だけ前進させた後、停止させる。なお、車両ＳＶを停止させるための制御は具体的に述べると例えば次のように行われる（以下、同様。）。即ち、車両制御ＥＣＵ１０は、ブレーキＥＣＵ３０を介して、上述した油圧制動を実行することにより車両ＳＶを停止させた後、電動パーキングブレーキＥＣＵ４０及びＳＢＷ・ＥＣＵ６０を介して、上述したＥＰＢ制動及びパーキングロック機構による駆動輪の静止を実行することにより、車両ＳＶを停止状態に保持する。

更に、２回目の前方向の調和外力ＰＦ（線ａ２）の入力が判定された場合、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶを現地点（初期地点から０．２５ｍ移動した後の地点）から所定移動量（例えば０．２５ｍ）だけ前進させた後、停止させる。

更に、３回目の前方向の調和外力ＰＦ（線ａ２）の入力が判定された場合、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶを現地点（初期地点から０．５０ｍ移動した後の地点）から所定移動量（例えば０．２５ｍ）だけ前進させた後、停止させる。

このような操舵角変更制御及び車両前後移動制御の少なくとも何れかがユーザの操作に応じて車両制御ＥＣＵ１０によって繰り返し行われることによって、ユーザは、車両ＳＶを外から手押しの力とその加減だけで所望の位置に動かすことができる。即ち、ユーザは、特に車両ＳＶを操作する操作装置を必要とすることなく簡単な操作で車両ＳＶを外部から操作できる。従って、ユーザは、車両ＳＶの外部から車両ＳＶを簡便且つ的確且つ直感的に操作することができる。

（ユーザによる本実施装置の使用例の概要）
次に、図７を参照しながらユーザによる本実施装置の使用例の概要を説明する。例えば、図７に示されるように、ユーザが地点Ｐ０から地点Ｐ５まで車両ＳＶを移動したい場合を想定する。

この場合、まず、ユーザは、地点Ｐ０に存在する車両ＳＶに対して、前方向の調和外力ＰＦの入力を１回行う。車両制御ＥＣＵ１０によって前方向の調和外力ＰＦの入力が判定されると、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶを地点Ｐ０から所定移動量だけ前進させた後停止させる。これにより、矢印Ｓ１に示されるように、車両ＳＶが地点Ｐ０から所定移動量だけ前進した後停止することにより地点Ｐ１まで移動する。

次に、ユーザは、地点Ｐ１に存在する車両ＳＶに対して、左旋回方向の調和外力ＰＬの入力を１回行う。車両制御ＥＣＵ１０によって左旋回方向の調和外力ＰＬの入力が判定されると、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶの転舵輪が左旋回方向に転舵するように車両ＳＶの操舵角θを現操舵角から所定角度Δθだけ増加させる。これにより、矢印Ｓ２に示されるように車両ＳＶの転舵輪が左旋回方向に操舵角θの変更に応じた転舵量だけ転舵される。

次に、ユーザは、地点Ｐ１に存在する車両ＳＶに対して、前方向の調和外力ＰＦの入力を１回行う。車両制御ＥＣＵ１０によって前方向の調和外力ＰＦの入力が判定されると、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶを地点Ｐ１から所定移動量だけ前進させた後停止させる。これにより、矢印Ｓ３に示されるように車両ＳＶが地点Ｐ１から所定移動量だけ前進した後停止することにより地点Ｐ２まで移動する。

次に、ユーザは、地点Ｐ２に存在する車両ＳＶに対して、右旋回方向の調和外力ＰＲの入力を１回行う。車両制御ＥＣＵ１０によって右旋回方向の調和外力ＰＲの入力が判定されると、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶの転舵輪が右旋回方向に転舵するように車両ＳＶの操舵角θを現操舵角から所定角度Δθだけ減少させる。これにより、矢印Ｓ４に示されるように車両ＳＶの転舵輪が右旋回方向に操舵角θの変更に応じた転舵量だけ転舵される。

次に、ユーザは、地点Ｐ２に存在する車両ＳＶに対して、前方向の調和外力ＰＦの入力を１回行う。車両制御ＥＣＵ１０によって前方向の調和外力ＰＦの入力が判定されると、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶをＰ２地点から所定移動量だけ前進させた後停止させる。これにより、矢印Ｓ５に示されるように、車両ＳＶが地点Ｐ２から所定移動量だけ前進した後停止することにより地点Ｐ３まで移動する。

次に、ユーザは、地点Ｐ３に存在する車両ＳＶに対して、右旋回方向の調和外力ＰＲの入力を１回行う。車両制御ＥＣＵ１０によって右旋回方向の調和外力ＰＲの入力が判定されると、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶの転舵輪が右旋回方向に転舵するように車両ＳＶの操舵角θを現操舵角から所定角度Δθだけ減少させる。これにより、矢印Ｓ６に示されるように車両ＳＶの転舵輪が右旋回方向に操舵角θの変更に応じた転舵量だけ転舵される。

次に、ユーザは、地点Ｐ３に存在する車両ＳＶに対して、前方向の調和外力ＰＦの入力を１回行う。車両制御ＥＣＵ１０によって前方向の調和外力ＰＦの入力が判定されると、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶを地点Ｐ３から前方向に所定移動量だけ前進させた後停止させる。これにより、矢印Ｓ７に示されるように、車両ＳＶが地点Ｐ３から所定移動量だけ前進した後停止することにより地点Ｐ４まで移動する。

次に、ユーザは、地点Ｐ４に存在する車両ＳＶに対して、左旋回方向の調和外力ＰＬの入力を１回行う。車両制御ＥＣＵ１０によって左旋回方向の調和外力ＰＬの入力が判定されると、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶの転舵輪が左旋回方向に転舵するように車両ＳＶの操舵角θを現操舵角から所定角度Δθだけ増加させる。これにより、矢印Ｓ８に示されるように車両ＳＶの転舵輪が左旋回方向に操舵角θの変更に応じた転舵量だけ転舵される。

次に、ユーザは、地点Ｐ４に存在する車両ＳＶに対して、前方向の調和外力ＰＦの入力を１回行う。車両制御ＥＣＵ１０によって前方向の調和外力ＰＦの入力が判定されると、車両制御ＥＣＵ１０は、車両ＳＶをＰ４地点から前方向に所定移動量だけ前進させた後停止させる。これにより、矢印Ｓ９に示されるように、車両ＳＶが地点Ｐ４から所定移動量だけ前進した後停止することにより地点Ｐ５まで移動する。以上により、ユーザの操作によって、車両ＳＶを地点Ｐ０から地点Ｐ５まで移動させることができる。

＜具体的作動＞
次に、本実施装置の具体的な作動について説明する。本実施装置の車両制御ＥＣＵ１０のＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」と称呼される。）は、図８により示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは、ステップ８００から処理を開始してステップ８０５に進み、車両外部操作制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。

車両外部操作制御の実行条件は、例えば、以下に述べる条件Ｃ１及び条件Ｃ２が成立したとき成立する。
条件Ｃ１：操作スイッチ８５の操作により、車両外部操作制御を実行することが選択されている。
条件Ｃ２：車両ＳＶが停止した状態である。

車両外部操作制御の実行条件が成立していない場合、ＣＰＵはステップ８０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

これに対して、車両外部操作制御の実行条件が成立している場合、ＣＰＵはステップ８０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８１０に進み、車両ＳＶの周辺に車両ＳＶが移動可能なスペースが存在するか否かを上述した車両周辺情報に基づいて判定する。この移動可能なスペースは、例えば、この時点で、仮にＣＰＵが車両前後移動制御を行った場合に、車両ＳＶの移動が想定されるスペースを少なくとも含む。

車両ＳＶの周辺に車両ＳＶが移動可能なスペースが存在しない場合、ＣＰＵはステップ８１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

車両ＳＶの周辺に車両ＳＶが移動可能なスペースが存在する場合、ＣＰＵはステップ８１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８１５に進み、車両ＳＶに対して左旋回方向（左旋回向き）又は右旋回方向（右旋回向き）の調和外力が入力されたか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、所定判定時間Ｔｐの間に、既述した調和外力入力判定条件１が成立したか否かを判定する。

調和外力入力判定条件１が成立することにより、左旋回方向（左旋回向き）又は右旋回方向（右旋回向き）の調和外力が入力されたと判定された場合、ＣＰＵは、ステップ８１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８２０に進み、上述した操舵角変更制御を行う。その結果、車両ＳＶの操舵角θが所定角度Δθだけ変更され、車両ＳＶの転舵輪が入力方向（左旋回方向又は右旋回方向）に操舵角θの変更に応じた転舵量だけ転舵される。その後、ＣＰＵはステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

これに対して、調和外力入力判定条件１が成立しないで、左旋回方向（左旋回向き）及び右旋回方向（右旋回向き）の調和外力が入力されていないと判定された場合、ＣＰＵは、ステップ８１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ８２５に進み、前方向（前向き）又は後方向（後向き）の調和外力が入力されたか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、所定判定時間Ｔｐの間に、既述した調和外力入力判定条件２が成立したか否かを判定する。

調和外力入力判定条件２が成立することにより、前方向（前向き）又は後方向（後向き）の調和外力が入力されたと判定された場合、ＣＰＵは、ステップ８２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８３０に進み、車両前後移動制御を行う。その結果、車両ＳＶがその調和外力の入力方向（前方向又は後方向）に所定移動量だけ移動される。その後、ＣＰＵはステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

これに対して、調和外力入力判定条件２が成立しないで、前方向（前向き）及び後方向（後向き）の調和外力が入力されていないと判定された場合、ＣＰＵは、ステップ８２５にて「Ｎｏ」と判定してステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

＜効果＞
以上説明したように、本実施装置によれば、ユーザが車両ＳＶの外部から車両ＳＶを簡便且つ的確且つ直感的に操作することを可能にする。

以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づく各種の変形例を採用し得る。例えば、車両制御ＥＣＵ１０は、運転者による運転操作の全てが自動で実行される完全自動運転制御を実行するようにしてもよい。この場合、車両ＳＶは、運転者が車両ＳＶを操作するための操作装置（例えば、操舵ハンドル、アクセルペダル、ブレーキペダル等）を省略した構成にしてもよい。更に、車両制御ＥＣＵ１０は、運転者による運転操作の一部が自動で実行される一部自動運転制御を実行するようにしてもよい。

１０…車両制御ＥＣＵ、２０…エンジンＥＣＵ、３０…ブレーキＥＣＵ、４０…電動パーキングブレーキＥＣＵ、５０…ＥＰＳ・ＥＣＵ、６０…ＳＢＷ・ＥＣＵ、８７…ヨーレートセンサ、８８…前後加速度センサ

Claims (1)

1. 車両のヨーレートを検出するヨーレート検出部と、
   前記車両の前後方向の前後加速度を検出する前後加速度検出部と、
   前記車両の転舵輪の転舵、並びに、前記車両の前進、後進及び停止を制御する車両制御部と、
   を備え、
   前記車両制御部は、
   前記車両が停止状態である場合において、
   前記車両の左旋回方向の前記ヨーレートを正の値で表し、前記車両の右旋回方向の前記ヨーレートを負の値で表した場合の、前記停止状態の前記車両の時間に対する前記ヨーレートの変化に、所定の閾値以上の大きさの振幅、正及び負の何れかの側の振幅が大きい非対称な振幅、及び、前記車両の固有振動数を有する周期的な変化が現れたとき、前記振幅が大きい側に対応する方向を入力方向とする調和外力が前記車両に入力されたと判定し、
   前記車両の前方向の前記前後加速度を正の値で表し、前記車両の後方向の前記前後加速度を負の値で表した場合の、前記停止状態の前記車両の時間に対する前記前後加速度の変化に、所定の閾値以上の大きさの振幅、正及び負の何れかの側の振幅が大きい非対称な振幅、及び、前記車両の前記固有振動数を有する周期的な変化が現れたとき、前記振幅が大きい側に対応する方向を入力方向とする調和外力が前記車両に入力されたと判定し、
   前記左旋回方向を前記入力方向とする前記調和外力が前記車両に入力されたと判定したとき、前記車両の転舵輪を左旋回方向に所定の転舵量だけ転舵させ、前記右旋回方向を前記入力方向とする前記調和外力が前記車両に入力されたと判定したとき、前記車両の転舵輪を右旋回方向に所定の転舵量だけ転舵させ、
   前記前方向を前記入力方向とする前記調和外力が前記車両に入力されたと判定したとき、所定距離だけ前記車両を前進させた後停止させ、前記後方向を前記入力方向とする前記調和外力が前記車両に入力されたと判定したとき、所定距離だけ前記車両を後進させた後停止させる、
   ように構成された、
   車両制御装置。
   
   

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