JP4543599B2

JP4543599B2 - 車両の自動退避装置

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Publication number: JP4543599B2
Application number: JP2001256757A
Authority: JP
Inventors: 真之祐鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2021-08-27
Also published as: JP2003063373A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングシステムに故障が発生した場合に、所定の退避領域内に車両を停止させる車両の自動退避装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平９−１６１１９６号には、各種のセンサからの情報に基づいて、車両の速度や操舵角を制御して自立走行を行う自動運転制御装置が開示されている。そして、このような自動運転制御に故障が発生した場合には、走行中の車両に対して自動操舵制御を実施して、車両を走行レーンから退避させることが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
また、このように自動運転制御に故障が発生した場合には、自動運転制御を中止して、操舵ハンドルと車輪との間の操舵系を機械的に直結状態として、操舵ハンドルの回転と車輪の転舵とが機械的に連動する状態となる、通常のマニュアル操舵に切り換えることも考えられる。
【０００４】
しかし、走行中に何らかの原因によって、操舵系に設けられたセンサ類、モータ、油圧系などに故障が発生した場合には、前述した自動操舵制御の効果が十分に発揮されない場合もある。また、このようなセンサ等の故障以外にも、ステアリングシャフトの回転動作がロック状態となるなどの操舵機構に故障が発生した場合や、車輪の転舵動作が不能となるなどの転舵機構に故障が発生した場合には、前述したようなマニュアル操舵に切り換えても、車両の進路を変化させることが困難な場合もおこり得る。
【０００５】
また、このように操舵機構、転舵機構、センサ、モータ等で構成される一連のステアリングシステムに故障が発生した場合には、車両に対して強制的に減速制御を実行して、直ちに車両を停止させることも考えられるが、最終的に車両が停止する位置によっては、周辺を走行する車両にとって妨げになる場合も起こり得る。
【０００６】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、その目的は、ステアリングシステムに故障が発生した場合にも、車両の進行方向のコントロールをある程度可能にして、より好適な位置に車両を停止させることができる車両の自動退避装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１にかかる車両の自動退避装置は、車両を所定の退避領域に停止させる車両の自動退避装置であって、所定の車輪に付与するブレーキ力の大きさを制御可能な制動制御機構と、ハンドル操作に連動して車輪を転舵させるステアリングシステムに故障が発生した場合に、制動制御機構の動作制御を行い、所定の退避領域に車両を停止させる退避制御手段とを備えて構成する。
【０００８】
なお、制動制御機構は、運転者のブレーキ操作に関わりなくブレーキ力を発生する発生源を有するタイプと、このような発生源を備えずに運転者のブレーキ操作に連動して発生したブレーキ力を、所定車輪に配分する際の配分状態を制御するタイプの双方を含むものとする。
【０００９】
ステアリングシステムの故障として、車両走行中に車輪の転舵角が固定された状態を想定する。一例として、この状態で、右輪に対し、左輪に比べてより大きな制動力（ブレーキ力）を作用させると、車両は右周りに回頭する傾向となって、それ以前の進行方向に対して右よりに車両の進路が変わる。また、左輪に対し、右輪に比べてより大きな制動力を作用させると、車両は左周りに回頭する傾向となって、それ以前の進行方向に対して左よりに車両の進路が変わる。退避制御手段は、このような作用を利用することで、ステアリングシステムに故障が発生した場合に制動制御機構の動作制御を行い、車両に進行方向を制御し、所定の退避領域に車両を停止させる。
【００１０】
また、請求項２にかかる車両の自動退避装置は、請求項１における車両の自動退避装置において、退避制御手段は、制動制御機構の動作制御によって車両を停止させ得る停止領域を、車両の走行状態をもとに演算する停止領域演算手段と、車両の進路周辺の状況を得る周辺情報取得手段と、停止領域演算手段の演算結果と周辺情報取得手段によって得られた周辺情報とをもとに、この停止領域内で車両を停止させる領域として退避領域を選定する選定手段と、選定手段によって選定された退避領域と走行中の車両との位置関係をもとに、制動制御機構の動作制御を行う制御手段とを備えて構成する。
【００１１】
車輪に付与する制動力の大きさを制御して車両を停止させる場合、車両を停止させることができる停止領域は、直前の車速、車輪の転舵角など、車両の走行状態をもとに把握することができる。そこで、まず、停止領域演算手段により、このような車両の走行状態をもとに車両を停止させ得る停止領域を算出する。そして、道路の曲折状態、道幅、路肩の大きさ、交差点の有無など、車両の進路周辺の状況は、例えば車載ナビゲーションシステム、路−車間通信、車−車間通信などの周辺情報取得手段によって把握することができる。このようにして得られた周辺情報と停止領域とをもとに、選定手段では、停止領域内において好適に車両を退避させることができる領域として、前述した退避領域を選定する。そして、制御手段は、退避領域と走行中の車両との位置関係とに応じて、所定車輪における制動制御機構の動作制御を行い、車両を所定の退避領域内に停止させる。
【００１２】
また、請求項３にかかる車両の自動退避装置は、請求項１における車両の自動退避装置において、退避制御手段は、運転者のハンドル操作状態に応じて、制動制御機構の動作制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
車輪を転舵させるステアリングシステムが故障の場合であっても、操舵ハンドルの回転操作が可能な状況であれば操舵角をもとに、運転者が車両の進路を変化させたいと希望する方向を把握することも可能である。また、操舵ハンドルがロック状態になった場合であっても、操舵ハンドルに付与される操舵トルクなどをもとに、運転者が車両の進路を変化させたいと希望する方向を把握することも可能である。そこで、退避制御手段は、このような運転者のハンドル操作状態をもとに、運転者が車両の進路を変化させたいと希望する方向を検知し、この検知結果をもとに、制動制御機構の動作制御を行って、退避走行中の車両の進行方向を制御する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１に、第１の実施形態にかかる退避制御装置を備えたステアリングシステムを示す。
【００１６】
操舵ハンドル１０にはステアリングシャフト１２の一端が連結されており、ステアリングシャフト１２の他端側は、ラックアンドピニオン式のギヤ装置１３に連結されており、ギヤ装置１３において、ステアリングシャフト１２の回転運動がラック軸１４の直線運動に変換され、ラック軸１４の動作によって車輪Ｗの転舵動作がなされる機構となっている。
【００１７】
ラック軸１４には、操舵のアシスト力を付与する電動式のアシスト装置１５を備えており、操舵トルクに応じたアシスト力を発生するように動作制御がなされる。
【００１８】
また、ステアリングシャフト１２は、途中に伝達比可変機構１６が介在しており、操舵ハンドル１０側の入力軸１２Ａとギヤ装置１３側の出力軸１２Ｂとを、この伝達比可変機構１６を介して連結している。
【００１９】
伝達比可変機構１６は、入力軸１２Ａと出力軸１２Ｂとを相対回転可能な状態に連結する所定のギヤ機構と、このギヤ機構を駆動する駆動モータとを備えており、駆動モータを回転駆動することで、入力軸１２Ａに対して出力軸２Ｂが相対的に回転する機構となっており、駆動モータの動作制御を行うことで、入力軸１２Ａ−出力軸１２B間の回転量の伝達比を変化させる制御システムを構成している。そしてこの入力軸１２Ａに対して、操舵ハンドル１０の操舵角を検出する操舵角センサ３１０、操舵ハンドルに付与される操舵トルクを検出するトルクセンサ３１１をそれぞれ設けている。
【００２０】
また、４輪各輪のブレーキ装置に作動液を供給する液圧制御系には、運転者によるブレーキペダル２０の操作とは別に、各ホイールシリンダ２１に供給される作動液の液圧を制御するブレーキアクチュエータ２００を設けており、このブレーキアクチュエータ２００を含む液圧制御系を図２に概略的に示す。なお、ブレーキアクチュエータ２００は、各車輪のブレーキ装置毎に、独立に液圧を制御し得る機構となっており、図２には１つの車輪に関するブレーキアクチュエータ２００の構成を代表的に示すが、他の車輪に関しても同様な構成となっている。
【００２１】
マスタシリンダ３０とホイールシリンダ２１とを接続する管路２０１には、遮断弁（非通電時：開弁）２１０を備えており、作動液の液圧制御を実行する際に閉弁して、マスタシリンダ３０とホイールシリンダ２１との間の管路２０１を遮断する。また、遮断弁２１０よりもホイールシリンダ２１側の管路２０１には、保持弁（非通電時：開弁）２２０を備えており、保持弁２２０を閉弁させることで、保持弁２２０からホイールシリンダ２１側の液圧系を閉塞状態とすることができる。
【００２２】
保持弁２２０とホイールシリンダ２１との間の管路２０１は、管路２０２によって、リザーバ２５５に接続しており、この管路２０２には減圧弁（非通電時：閉弁）２３０を備え、通電状態／非通電状態の２値状態の駆動制御信号によって減圧弁２３０をｄｕｔｙ駆動することで、管路２０２の連通状態を変化させることができる。
【００２３】
モータ２５０によって回転駆動される液圧ポンプ２５１は、運転者のブレーキ操作とは別に、ブレーキ力を制御する際の液圧発生源として機能し、液圧ポンプ２５１の吐出口は、管路２０３を介して、遮断弁２１０と保持弁２２０との間の管路２０１に接続している。なお、液圧ポンプ２５１の吐出口側には、吐出方向とは逆方向の作動液の流れを阻止する逆止弁２５２を設けている。
【００２４】
一方、液圧ポンプ２５１の吸込口側は、管路２０４を介してリザーバ２５５に接続しており、管路２０４には、吸込方向とは逆方向の作動液の流れを阻止する逆止弁２５３、２５４を配している。
【００２５】
この逆止弁２５３、２５４の間の管路２０４は、管路２０５を介してリザーバタンク３１に接続されており、リザーバタンク３１内の作動液は、管路２０４を介して、液圧ポンプ２５１に吸い込まれる。また管路２０５の途中には、この管路２０５を開閉させる吸込弁（非通電時：閉弁）２４０を備えている。
【００２６】
このように、液圧ポンプ２５１や各種の弁装置などによって構成されるブレーキアクチュエータ２００は、退避制御装置１００によって動作制御が実施される。
【００２７】
図３に示すように、退避制御装置１００には、前述した操舵角センサ３１０、トルクセンサ３１１の他、各車輪Ｗの回転状態を検出する車輪速センサ３１２、車両の現在位置及びその周辺の道路地理情報を得るナビゲーションシステム３１３、車両周辺の現況を得るために車体前後に搭載したＣＣＤカメラ３１４、車輪Ｗの転舵角をラック軸１４のストローク位置として検出するストロークセンサ３１５、ホイールシリンダ２１に作用する液圧を検出する圧力センサ３１６、ヨーレートセンサ３１７、横加速度センサ３１８、前後加速度センサ３１９などの各センサの検出結果が与えられる。
【００２８】
また、退避制御装置１００には、ステアリングシステムの故障を判定する故障判定部３２０の判定結果が与えられ、退避制御装置１００は、故障判定部３２０においてステアリングシステムに故障が発生したと判断された場合に、車両を所定の退避領域に停止させる退避制御を開始する。この故障判定部３２０には、前述したような各種センサ類、伝達比可変機構１６、アシスト装置１５など、ステアリングシステムを構成する各センサや駆動機構の動作情報が与えられ、これらの結果をもとに、ステアリングシステムの故障を判定する。ステアリングシステムに故障が発生したと判断する例としては、例えば、伝達比可変機構１６或いはアシスト装置１５に何らかの故障が発生して、操舵ハンドル１０の操作操作や車輪Ｗの転舵動作がロック状態となった場合や、操舵ハンドル１０の回転操作が可能な状態であっても、ハンドル操作に応じた車輪Ｗの転舵動作制御に故障が発生した場合など、運転者が希望する車輪の転舵状態と実際の転舵状態とが不一致となるような状況が発生した場合に、ステアリングシステムに故障が発生したものと判断する。
【００２９】
なお、いかなる状態でステアリングシステムに故障が発生したと判断するかは、ステアリングシステムの構成や、設計思想に依存するものであり、前述した例に限定するものではない。
【００３０】
次に、退避制御装置１００で実施する車両の退避制御について、図４のフローチャートをもとに説明する。なお、このフローチャートはイグニションスイッチのオン操作によって起動する。
【００３１】
まずステップ（以下「ステップ」を「Ｓ」と記す。）１０２に進み、図３に示した各センサからの情報を読み込み、所定の演算処理を行うなどによって、車速Ｖ、操舵角、転舵角、制動状態、旋回状態など、車両の走行状態を示す各種の車両状態量を取得する。
【００３２】
そして、続くＳ１０４では、このような車両状態量をもとに、この時点で退避制御を開始した場合に車両を停止させることができる領域となる、制御可能領域（停止領域）を算出する。例えば、右車輪に対し、左車輪に比べてより大きなブレーキ力を作用させると、車両は右周りに回頭する傾向となって、それ以前の進行方向に対して右よりに車両の進路が変わる。また、左車輪に対し、右車輪に比べてより大きなブレーキ力を作用させると、車両は左周りに回頭する傾向となって、それ以前の進行方向に対して左よりに車両の進路が変わる。このようにブレーキ力の制御を所定車輪に施すことで車両の挙動制御を行うことが可能であり、その時点での車速Ｖ、車輪Ｗの転舵角、ヨーレート、横加速度、前後加速度などをもとに、計算によって或いは実験的に制御可能領域を把握することが可能である。
【００３３】
一例として、図５（ａ）に示すように、車両Ａが片側２車線の直線道路を走行中である場合などには、点線Ｌ１、Ｌ２の間の領域が制御可能範囲Ｌ１〜Ｌ２として算出される。
【００３４】
続くＳ１０６では、車載されたナビゲーションシステム３１３から周辺の道路形状や車両の現在位置Ｎを取得する。なお、周知のとおり、ナビゲーションシステム３１３は、予め備えられた地図データと、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から随時受信するＧＰＳ信号とをもとに、車両の現在位置Ｎや周辺の道路形状の各情報を得ることができる。
【００３５】
そして続くＳ１０８において、Ｓ１０２及びＳ１０６の結果をもとに、制御可能範囲Ｌ１〜Ｌ２内において、車両を停止させる領域として好適な退避領域候補を選定する。この実施形態では、制御可能範囲Ｌ１〜Ｌ２内において車両を停止させる領域として、常に複数の退避領域候補を挙げておく手法を採用している。
一例として、図５（ａ）には、３カ所の退避領域候補Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を特定した場合を図示しており、路側帯Ｓ０内に位置する退避領域候補をＳ１、現在の走行車線の前方に位置する退避領域候補をＳ２、追い越し車線側の退避領域候補をＳ３として示す。
【００３６】
続くＳ１１０では、車載したＣＣＤカメラ３１４の撮像結果を画像解析し、車両の前方、後方、側方に存在する車両やその他の障害物の存在など、車両の周辺情報Ｓ４を取得する。なお、路−車間通信や車−車間通信などを利用して、周辺情報Ｓ４を得ることも可能である。
【００３７】
続くＳ１１２では、Ｓ１０８で取得した退避領域候補Ｓ１〜Ｓ３、Ｓ１１０で取得した周辺情報Ｓ４とをもとに、走行中の車両を停止させるべき領域となる退避領域Ｘを決定する。ＣＣＤカメラ３１４の撮像結果より得られた周辺情報Ｓ４として周辺に障害物等が存在しない場合であれば、例えば、後続車両に支障とならない領域であるため、退避領域候補Ｓ１が退避領域Ｘとして決定される。なお、このような退避領域候補Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の中で、いずれの領域を優先的に退避領域として決定するかについては、設計思想に依存するものであり、特に限定するものではない。
【００３８】
そして続くＳ１１４において、故障判定部３２０から得られるステアリングシステムの故障判定結果を読み込んだ後、Ｓ１１６に進んで、ステアリングシステムに故障が発生したかを判断し、ステアリングシステムが正常に動作している場合には、Ｓ１１６で「Ｎｏ」と判断され、前述したＳ１０２に戻り、同様の処理が実施される。従って車両の走行中（イグニションスイッチのオン操作後）は、絶えず退避領域Ｘを決定する処理が実施されている。
【００３９】
そして、実際にステアリングシステムに故障が発生した場合には、Ｓ１１６で「Ｙｅｓ」と判断されて、Ｓ１１８に進み、Ｓ１０６で読み込んだ車両の現在位置ＮとＳ１１２で決定した車両の退避領域Ｘとの位置偏差と、各種の車両状態量とをもとに、各車輪Ｗのブレーキ装置で発生させるブレーキ力（ホイールシリンダ２１内の目標液圧）の大きさを設定する。Ｓ１０４において説明したように、走行中の車両を退避領域Ｘ内に停止させるため、各車輪のブレーキ力をどのように配分すればよいかは、現在位置Ｎと退避領域Ｘとの位置偏差と、各種の車両状態量とをもとに、計算により或いは実験的に求めることができる。そこで、例えば、位置偏差と車両状態量とに応じた各車輪のブレーキ力との関係を予めマップ化しておき、Ｓ１１８では、位置偏差と車両状態量とをもとにマップ検索し、各車輪のブレーキ装置で発生させるブレーキ力を設定してもよい。
【００４０】
そして、Ｓ１２０に進み、Ｓ１１８で設定したブレーキ力に応じた動作制御信号を、対応する各車輪のブレーキアクチュエータ２００に出力する。これにより、各車輪に対して所定のブレーキ力が付与されて、この例では、減速しつつ、車両は左方向に進路を変える。
【００４１】
続くＳ１２２では、車速ＶがＶ＝０になったか、すなわち車両が停止したかを判断し、「Ｎｏ」の場合には再びＳ１０２に戻ってＳ１０２以降の処理が継続される。
【００４２】
このようにして、車両Ａを退避領域Ｘ内に停止させるような退避制御処理が継続して実行され、この間、図５（ｂ）に２点鎖線で示す軌道上を走行するようにして、退避領域Ｘに向かって進む。そして、Ｓ１２２で「Ｙｅｓ」、すなわち車速Ｖ＝０となった時点では、図５（ｂ）に示すように、車両Ａは退避領域Ｘ内に停止した状態となる。
【００４３】
なお、図４のフローチャートでは省略したが、Ｓ１１６でステアリングシステムに故障が発生したと判断した場合には、例えばハザードランプを自動的に点滅させるか、或いは、退避制御において車両が進路を変える方向に応じて、方向指示器を点滅させるなどの処理を行うことが望ましい。
【００４４】
また、前述したような退避領域候補の選定は、例えば、走行車両周辺の地理情報の中から、対向車線内、交差点内、踏切内などを除いた領域内で選定するなど、様々な手法を採用することが可能である。例えば、対向車線側や交差点内、踏切内などの各領域を除いた領域を、退避領域候補として、ナビゲーションシステム３１３の地図データ上に予め登録しておいてもよい。また、退避領域候補を特定する際には、交差点や踏切などの道路形状、歩行者を含む障害物の位置、後続車両などの各情報を、路−車間通信や車−車間通信などを利用して得ることもできる。
【００４５】
ここで、退避制御が開始された後に、周囲の状況変化に応じて、退避領域Ｘが変化する場合を、図６（ａ）〜図６（ｃ）に例示しておく。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、車両Ａが追い越し車線を走行中に、ステアリングシステムに故障が発生した場合を想定する。図６（ａ）の状況でも、図５（ａ）の場合と同様に、路側帯Ｓ０、左側車線、追い越し車線にそれぞれ退避領域候補Ｓ１〜Ｓ３が選定される（Ｓ１０８）。しかし、車載したＣＣＤカメラ３１４の撮像結果より、左側車線に後続車両Ｂが存在する状況が周辺情報Ｓ４として取得されると（Ｓ１１０）、車両Ａの走行車線を現状のまま維持させることが望ましいと判断し、車両Ａの前方の退避領域候補Ｓ３を退避領域Ｘとして選定する（Ｓ１１２）。
【００４７】
そして、退避制御が開始されると、前方の退避領域Ｘ内に停止すべく、車両Ａは直進状態を維持しつつ自動的に徐々に減速される。図６（ｂ）は、このように車両が自動的に減速され、その結果、左側車線を走行していた後続車両Ｂが車両Ａを追い越した状況を示している。このように車両Ａの周辺の状況が変化して、後続車両や障害物等が無く、かつ、制御可能範囲Ｌ１〜Ｌ２内に路側帯Ｓ０の退避領域候補Ｓ１が含まれる場合には（図６（ｂ）参照）、この退避領域候補Ｓ１が新たに退避領域Ｘとして設定される場合も生じる。そして、以降の退避制御は、新たに設定された退避領域Ｘを停止目標位置として制御がなされ、最終的に車両Ａは、路側帯Ｓ０の退避領域Ｘ内に停止するように退避制御が実行される（図６（ｃ））。
【００４８】
また、図７に、交差点付近における退避領域候補Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の選定例を示しておく。図７で示した状況は、車両Ａが交差点に差し掛かる直前の状況であり、交差点内及びその先に位置する踏切内は、地図データ上で予め退避領域候補からは除外されている。退避領域候補としては、車両Ａの前方の退避領域候補Ｓ１、交差点を左折した領域となる退避領域候補Ｓ２、及び交差点を超えた領域となる退避領域候補Ｓ３がそれぞれ退避領域候補に挙がっている。そして、さらにＣＣＤカメラ３１４の撮像結果等から周辺情報Ｓ４を得て、右折車両や歩行者などの存在を確認した後、退避領域候補Ｓ１〜Ｓ３から、最終的に退避領域Ｘが決定される。
【００４９】
次に第２の実施形態について説明する。
【００５０】
前述した実施形態では、ステアリングシステムに故障が発生した場合に、所定の退避領域内に車両を自動的に停止させる退避制御について説明した。これに対し、前述したようにステアリングシステムに故障が発生して操舵が不能となった場合であっても、運転者の希望する進路変更方向を検知して、その方向に車両の進路を変更しつつ、車両を停止させるように退避制御することも可能である。
【００５１】
図１に示すように、操舵ハンドル１０に連結されたステアリングシャフト１２と、左右の車輪Ｗに連結されたラック軸１４とが、機械的に連結されたステアリングシステムでは、ギヤの噛み込みや駆動モータの焼き付きなどによって伝達比可変機構１６に故障が発生した場合や、パワーステアリング機構のアシスト装置１５が故障してラック軸１４の動きが拘束された場合、或いはギヤ装置１３内にギヤの噛み込みが発生した場合などには、操舵ハンドル１０の回転操作ができず、車輪Ｗの転舵動作が不能となって一定の転舵角に固定される事態もおこり得る。
【００５２】
このようにステアリングシャフト１２の回転が拘束される、いわゆるロック状態となった場合にも、運転者が、車両の進路を変更したいとする方向に沿って操舵ハンドル１０を操作すると、その際に加えられた操舵トルクに応じてステアリングシャフト１２が捻れるため、この捻れた量をトルクセンサ３１１によって検出することができる。トルクセンサ３１１では、操舵ハンドル１０に加えられた操舵トルクの大きさとその方向を検知できるため、トルクセンサ３１１の検出結果を利用することで、運転者が左右いずれの方向に、どの程度、車両の進路を変化させたいのかを概ね把握することができる。
【００５３】
そこで、このようにトルクセンサ３１１の検出結果をもとに退避制御を行う場合の実施形態を、図８のフローチャートに沿って説明する。なお、図８では左右前輪に付与するブレーキ力の設定例について概略的に説明することとし、図８のフローチャートは、故障判定部３２０（図３参照）において、ステアリングシステムに故障が発生したと判断した時点で起動する。
【００５４】
まずＳ２０２では、トルクセンサ３１１、車輪速センサ３１２の検出結果を読み込み、続くＳ２０４では、読み込んだ車速Ｖに応じた基本目標液圧Ｐｏを設定し、続くＳ２０６では、例えば図９に示すグラフをもとに、検出した操舵トルクＴの大きさに応じた目標液圧の補正量α（α＞０）を設定する。
【００５５】
そしてＳ２０８に進み、トルクセンサ３１１の検出結果をもとに操舵方向が右操舵かが判断され、「Ｙｅｓ」の場合にはＳ２１０に進んで、右車輪側のホイールシリンダ２１の目標液圧ＰをＰ＝Ｐo＋αに設定し、左車輪側のホイールシリンダ２１の目標液圧ＰをＰ＝Ｐo−αに設定する。このように運転者が操舵ハンドル１０を右方向に操作した場合には、左前輪に比べ、右前輪に付与するブレーキ力が相対的に大となるように、目標液圧Ｐを設定する。
【００５６】
また、Ｓ２０８で「Ｎｏ」、すなわち左操舵の場合にはＳ２１２に進み、右車輪側のホイールシリンダ２１の目標液圧ＰをＰ＝Ｐo−αに設定し、左車輪側のホイールシリンダ２１の目標液圧ＰをＰ＝Ｐo＋αに設定する。このように運転者が操舵ハンドル１０を左方向に操作した場合には、右前輪に比べ、左前輪に付与するブレーキ力が相対的に大となるように、目標液圧Ｐを設定する。
【００５７】
このようにＳ２１０又はＳ２１２において目標液圧Ｐを設定した後、Ｓ２１４に進み、設定した目標液圧Ｐに応じた動作制御信号を各車輪のブレーキアクチュエータ２００に出力する。これにより、各車輪に対して所定のブレーキ力が付与されて、車両を自動的に減速させつつ、操舵方向に応じて車両の進路を変えるような退避制御が実行される。
【００５８】
続くＳ２１６では、車速ＶがＶ＝０になったか、すなわち車両が停止したかを判断し、「Ｎｏ」の場合には再びＳ２０２に戻ってＳ２０２以降の処理が継続される。そして、Ｓ２１６で「Ｙｅｓ」、すなわち車両が停止した時点で、退避制御が終了する。
【００５９】
なお、Ｓ２１０及びＳ２１２では、操舵方向に応じて左右輪に対するブレーキ力を共に補正量α分だけ変更する場合を例示したが、この例に限定するものではなく、左右の各車輪に対して異なる補正量をそれぞれ設定するなど、操舵方向側のブレーキ力が相対的に大となるように、ブレーキ力を調整できればよい。
【００６０】
また、ブレーキアクチュエータ２００によってブレーキ力を制御する場合について説明したが、運転者のブレーキ操作に連動して液圧を発生させるマスターシリンダ３０の液圧を利用することも可能である。この場合、図１０に概略的に示すように、例えば液圧制御バルブ２６０を用いて、マスターシリンダ３０の液圧を、右前輪用のホイールシリンダ２１と左前輪用のホイールシリンダ２１に配分する構成を採用することができる。この構成では、運転者がブレーキペダルに与える踏力に応じて発生した液圧が、マスターシリンダ３０から液圧制御バルブ２６０に供給され、液圧制御バルブ２６０において左右のホイールシリンダ２１に配分される。
【００６１】
そしてこの液圧制御バルブ２６０は、与えられる制御信号に応じて、液圧の配分割合が調整可能な機構となっており、トルクセンサ３１１によって検出された操舵方向と操舵トルクの大きさに応じて、この制御信号を生成し、液圧制御バルブ２６０に与えることで、操舵方向と操舵トルクの大きさに応じて、左右のブレーキ力配分を調整することができる。
【００６２】
従って、退避制御装置をこのように構成した場合にも、ステアリングシステムに故障が発生した場合には、ブレーキペダル２０のペダル操作に応じたブレーキ力を車輪に作用させつつ、操舵方向に応じて車両の進路を変えるような退避制御を実施することが可能となる。
【００６３】
以上説明した各実施形態では、いずれも、操舵ハンドル１０に連動する操舵系と、車輪Ｗの転舵操作に連動する転舵系とが、機械的に連結されたタイプのステアリングシステムを例に説明したが、図１１に概略的に示すタイプのステアリングシステムにも適用することが可能である。このステアリングシステムは、操舵ハンドル５００に連動する操舵軸５１０と、車輪Ｗの転舵動作に連動する転舵軸５２０とが機械的に分離された構造となっており、制御装置５４０によって、操舵ハンドル５００の操作状態に応じて転舵アクチュエータ５３０の動作制御がなされ、操舵ハンドル５００の操作に応じて車輪Ｗが転舵動作するように電気的に制御を行う、いわゆるステアバイワイヤシステムを構成している。
【００６４】
このようなタイプのステアリングシステムでは、例えば転舵アクチュエータ５３０の故障などによって車輪Ｗの転舵動作が拘束されてしまった場合にも、操舵ハンドル５００の回転操作が可能な状況も起こり得る。このような場合には、操舵ハンドル５００の操作状態を操舵角センサによって検出することで、運転者の操舵意志を検知することができる。従って、第２実施形態で説明した操舵トルクＴに変えて、操舵角に基づいて同様の制御処理を実行することでも、同様の退避制御を実施することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、各請求項にかかる退避制御装置によれば、ステアリングシステムに故障が発生した場合に、制動制御機構の動作制御を行って、所定の退避領域に車両を停止させる退避制御手段を備える構成を採用した。これにより、車両の操舵コントロールに支障を来すような故障がステアリングシステムに発生した場合であっても、車両の進行方向をある程度制御することが可能となり、より好適な位置に車両を停止させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ステアリングシステムの構成を概略的に示す構成図である。
【図２】１つの車輪に関するブレーキアクチュエータを代表的に示す液圧回路図である。
【図３】退避制御装置を含む全体的な制御システム系統図である。
【図４】第１実施形態にかかる退避制御処理を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）は退避領域候補Ｓ１、Ｓ２，Ｓ３の設定例を示す説明図、（ｂ）は退避制御処理により、車両Ａが２点鎖線上を走行して退避領域Ｘ内に停止した状況を示す説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、退避制御を実施した場合における、車両Ａ及び後続車両Ｂの推移を順に経時的に示す説明図である。
【図７】交差点付近における退避領域候補Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の選定例を示す説明図である。
【図８】第２実施形態にかかる退避制御処理を示すフローチャートである。
【図９】操舵トルクＴ（絶対値）と補正量αとの関係を規定したグラフである。
【図１０】液圧供給系の構成例を概略的に示す液圧回路図である。
【図１１】他のステアリングシステムを概略的に示す構成図である。
【符号の説明】
１０，５００…操舵ハンドル、２１…ホイールシリンダ、
３０…マスターシリンダ、１００…退避制御装置、
２００…ブレーキアクチュエータ（制動制御機構）、
２６０…液圧制御バルブ（制動制御機構）、
３１３…ナビゲーションシステム（周辺情報取得手段）、
３１４…ＣＣＤカメラ（周辺情報取得手段）、
５１０…操舵軸、５２０…転舵軸、５３０…転舵アクチュエータ、
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…退避領域候補、Ｘ…退避領域。

Claims

車両を所定の退避領域に停止させる車両の自動退避装置であって、
所定の車輪に付与するブレーキ力の大きさを制御可能な制動制御機構と、
ハンドル操作に連動して車輪を転舵させるステアリングシステムに故障が発生した場合に、前記制動制御機構の動作制御を行い、所定の前記退避領域に車両を停止させる退避制御手段とを備え、
前記退避制御手段は、運転者のハンドル操作状態に応じて、前記制動制御機構の動作制御を行う、車両の自動退避装置。