JP7189836B2 - 車両連結支援装置、車両連結支援方法、車両連結支援システム、及び操舵制御装置 - Google Patents
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Description
前記自動連結システムは、被牽引車両の連結部に設けた複数の検出ターゲットを検出する検出器と、コントローラと、前輪を自動操舵する自動操舵システムと、自動ブレーキシステムとを有する。
そして、コントローラは、複数の検出ターゲットの検出結果に基づいて牽引車両に対する被牽引車両の位置を求め、牽引車両と被牽引車両との連結をアシストするように、自動操舵システム及び自動ブレーキシステムを作動させる。
図1は、本発明に係る車両連結支援システムを備えた車両10の構成図である。
トレーラ20は、連結器30によって車両10の後方に連結される。
連結器30は、例えば、第1連結部30Aとしてのヒッチボールと、第2連結部30Bとしてのヒッチカプラとの組み合わせからなる。
前輪操舵装置13は、操舵力を発生するモータなどの操舵アクチュエータを備える。そして、前輪操舵装置13は、操舵アクチュエータによって運転者によるステアリングホイール13Bの操作を補助し、また、操舵アクチュエータによって前輪11,11の自動操舵が可能な操舵装置である。
前輪操舵装置13は、前輪11,11の操舵角δfを検出する前輪操舵角センサ15を備える。
後輪操舵装置14は、後輪12,12の操舵角δrを検出する後輪操舵角センサ16を備える。
操舵制御装置40は、メモリに記憶された制御プログラムを実行することによって操舵制御機能を実現し、操舵制御機能として、4輪操舵制御によって車両10とトレーラ20との連結を支援する機能を含む。
つまり、操舵制御装置40は、車両10とトレーラ20との連結を支援する車両連結支援装置を構成し、また、車両連結支援装置における操舵コントロール部としての機能を有する。
操舵制御装置40は、車両10が備える各種検出器の検出信号を取得する。
車両10は、各種検出器として、前述した前輪操舵角センサ15及び後輪操舵角センサ16の他、車両10の外界情報を取得する外界認識部61、車両10の走行速度を検出する車速センサ62、運転者による手動操舵の有無を検出する手動操舵検出部63、前輪11,11及び後輪12,12のフェールセーフ状態を検出する前後輪フェール検出部64などを備える。
前後輪フェール検出部64が検出する前後輪のフェールセーフ状態とは、車輪の動きが、前輪操舵装置13,後輪操舵装置14に与えられた舵角制御指令に従わず、舵角制御指令に応じた操舵角とは異なる角度に操舵角が固定される状態である。
前後輪フェール検出部64は、例えば、前輪操舵角センサ15及び後輪操舵角センサ16が検出した操舵角の情報と、前輪操舵装置13及び後輪操舵装置14に与えられた舵角制御指令とを比較することで、前後輪におけるフェールセーフ状態の有無を判断する。
なお、情報処理部40Aは、メモリに保存されている車両諸元情報を用いて各種検出器の検出信号を処理する。
また、車両10に搭載されるHMIデバイス42は、液晶ディスプレイやランプなどを備えたヒューマンマシンインターフェースであり、連結可否判断部40Bにおける判断結果に関する情報などを車両10の運転者(乗員)に報知する。
つまり、HMIデバイス42は、連結可否に関する情報を運転者に報知するための報知部に相当し、操舵制御装置40(操舵コントロール部)は、連結不可であることを運転者に報知するための指令をHMIデバイス42に出力する。
なお、操舵制御装置40による連結支援制御は、例えば、車両10の運転者が連結支援制御の起動を指示する操作を行ったときに開始される。
ここで、操舵制御装置40は、第1連結部30Aに対する第2連結部30Bの角度が所定値よりも小さいと第1舵角制御モードを選択し、第1連結部30Aに対する第2連結部30Bの角度が前記所定値よりも大きいと第2舵角制御モードを選択する。
本実施形態において、操舵角δf,δr[deg]は、例えば、中立から右方向への操舵角をプラスの角度で表され、中立から左方向への操舵角をマイナスの角度で表される。したがって、操舵角δf,δrが同じ状態は、操舵方向が同じでかつ操舵角が同じである第1舵角制御モードでの操舵状態である。
一方、操舵制御装置40が、第2舵角制御モードにしたがって前輪操舵装置13及び後輪操舵装置14を制御したとき、車両10は回転しながら移動することになる。
車両10が横方向へ平行移動する場合、セルフアライニングトルク(SAT)や横力などの影響による舵角誤差が旋回移動する場合に比べて小さくなるため、連結支援のための舵角指令を高精度に実現でき、連結支援の精度が向上する。
図3は、車両10の前後方向をZ軸、車両10の左右方向をU軸とし、車両10の第1連結部30Aの位置を原点(基準位置)とする直交座標系において、第2連結部30Bの位置を座標(z,u)で示す。
なお、座標(z,u)は、第1連結部30Aに対する第2連結部30Bの角度に関する物理量に相当する。また、座標(z,u)は、連結支援における目標位置に相当し、目標位置に対する車両の基準位置の角度に関する物理量でもある。
そして、前記軌跡よりもZ軸に近い領域、換言すれば、第1連結部30Aに対する第2連結部30Bの角度がより小さい領域であれば、操舵角の可変範囲内での第1舵角制御モードによる操舵制御によって、第1連結部30Aを第2連結部30Bにまで変位させて連結させることができることになる。
通常は、後輪12,12の最大切れ角δrmaxが、前輪11,11の最大切れ角δfmaxよりも小さいため、第1舵角制御モードにおける前後輪の操舵角の最大δmaxは後輪12,12の最大切れ角δrmaxになり、後輪12,12の最大切れ角δrmaxに基づき第1舵角制御モードによる連結可能領域が定まる。
そして、操舵制御装置40は、第1連結部30Aに対する第2連結部30Bの角度が、上限操舵角θpであるか若しくは上限操舵角θpよりも小さい場合、第1舵角制御モードによる平行移動で連結可能と判断する。
そして、操舵制御装置40は、数式1で求まる指令操舵角δf*,δr*を第1舵角制御モードで4輪操舵制御するための舵角制御指令として、前輪操舵装置13及び後輪操舵装置14に出力する。
そして、操舵制御装置40は、第2連結部30Bの位置を示す座標値(z,u)が数式2を満たす位置になるように第2舵角制御モードで制御するための舵角制御指令を求め、求めた舵角制御指令を前輪操舵装置13及び後輪操舵装置14に出力する。
第1舵角制御モードによる平行移動で第1連結部30Aを連結位置まで移動させるようにすれば、セルフアライニングトルクや横力などの影響を抑止して、操舵角指令に対する車輪の動きの誤差を小さくでき、連結位置まで導く連結支援の精度が向上する。
「第1実施形態」
図5は、操舵制御装置40による連結支援制御の第1実施形態における舵角制御モードの選択処理を示すフローチャートである。
変数CMDMODE=1であるときは第1舵角制御モードの選択状態であることを示し、変数CMDMODE=2であるときは第2舵角制御モードの選択状態であることを示す。
また、第2舵角制御モードは、前輪11,11の操舵角δfと前記後輪12,12の操舵角δrを異なる操舵角に制御する舵角制御モード(換言すれば、回転移動モード)である。
操舵制御装置40は、ステップS103で、第1連結部30Aと第2連結部30Bとの位置関係に関する情報を、外界認識部61から読み込む。
第1連結部30Aと第2連結部30Bとの位置関係に関する情報には、図6に示した、車両10の前後方向であるZ軸方向における第1連結部30Aと第2連結部30Bとの距離を示す座標値z、車両10の左右方向であるU軸方向における第1連結部30Aと第2連結部30Bとの距離を示す座標値u、トレーラ20のヨー角度θなどが含まれる。
また、トレーラ20のヨー角度θとは、車両10の前後方向であるZ軸と、トレーラ20の前後方向とがなす角度であり、車両10に対するトレーラ20の相対ヨー角に関する物理量である。
例えば、車両10とトレーラ20との連結作業が行われる場所周辺の車庫、建物、道路照明灯などの定着物に、外界認識部61を構成するカメラを取り付け、係るカメラによって取得された外界情報を、操舵制御装置40が無線で受け取るシステムとすることができる。
また、車両10に設置したカメラと、定着物に設置したカメラとの両方を用いて外界認識を行わせることができ、更に、車両10及び/又は定着物にカメラを複数台設置することもできる。
操舵制御装置40は、座標値uの絶対値が、最大変位量Umaxの絶対値であるか若しくは最大変位量Umax以下の場合(|u|≦|Umax|)、連結可能であると判断する。
操舵制御装置40は、最大変位量Umaxを数式4にしたがって算出する。
つまり、|u|=|Umax|であるとき、操舵制御装置40は、前輪11,11の操舵角δfを最大切れ角とし、後輪12,12の操舵角δrを前輪11,11と逆方向に最大切れ角とすることで、第1連結部30Aを第2連結部30Bの位置まで変位させることができることになる。
一方、|u|>|Umax|であるときは、前輪11,11の操舵角δfを最大切れ角とし、後輪12,12の操舵角δrを前輪11,11と逆方向に最大切れ角としても、第1連結部30Aを第2連結部30Bの位置まで変位させることができないことになる。
このため、|u|>|Umax|であるとき、操舵制御装置40は、第1連結部30Aを第2連結部30Bに連結させることができないと判断する。
そして、操舵制御装置40は、4輪操舵システムを備えた車両10の極低速での最大変位量Umaxをリミット値として連結の可否を判断するため、可及的に広い範囲での連結支援が可能である。
また、変数CMDMODE=2であるときに選択される上限操舵角δDLM(δDLM>0[deg])は、上限操舵角δULMよりも小さい値に設定され、例えば、δDLM=δULM-1[deg]とする。
これにより、舵角制御モードの選択処理において、第1舵角制御モードと第2舵角制御モードとの間でハンチングすることを抑止でき、上限操舵角θp付近で操舵制御が不安定になることを抑止できる。
すなわち、操舵制御装置40は、ステップS105で設定した上限操舵角θpと、外界認識部61から取得した第2連結部30Bの位置を示す座標値(z,u)の情報とに基づき、数式2の関係を満たすか否かを判断する。
そして、数式2の関係を満たし平行移動による連結が可能な範囲内に該当する場合、操舵制御装置40は、第1舵角制御モードによる平行移動で第1連結部30Aを第2連結部30Bに連結させることができると判断し、ステップS107(目標操舵量算出部)に進む。
換言すれば、操舵制御装置40は、平行移動による連結が可能な範囲内に該当する場合に第1舵角制御モードを選択してステップS107に進み、平行移動による連結が可能な範囲内でない場合に第2舵角制御モードを選択してステップS111に進む。
操舵制御装置40は、ステップS111で、第2舵角制御モードで制御するための前後輪の舵角制御指令を算出する。ステップS111での処理内容は、後で図8のフローチャートにしたがって詳細に説明する。
例えば、操舵制御装置40は、第2連結部30BのZ軸方向の位置zがz≦0を満たすとき、換言すれば、第1連結部30Aの位置が第2連結部30Bの位置まで変位したことを検知したとき、連結完了を判断する。
一方、操舵制御装置40は、連結が完了していないと判断すると、ステップS102に戻って、前後輪の操舵角の自動制御による連結支援制御を継続する。
操舵制御装置40は、ステップS110で、現状の車両10とトレーラ20との位置関係では連結不可であることを運転者に報知する指令をHMIデバイス42に出力する。
なお、HMIデバイス42は、連結不可の報知を行うとともに、連結可能とするために車両10をトレーラ20からより遠ざける必要があることなど、連結可能とするための運転操作に関するアドバイスを運転者に報知することができる。
操舵制御装置40は、第1舵角制御モードでの4輪操舵制御によって連結支援を行うので、ステップS131で、変数CMDMODEに「1」をセットする設定を行う。
前輪指令操舵角δf*と後輪指令操舵角δr*とが同じ状態は、前輪11,11と後輪12,12とが同方向に同じ角度だけ操舵される同位相状態であって、車両10は、平行移動することになる。
これに対し、車両10が平行移動する第1舵角制御モードによる4輪操舵制御では、車両10が回転しないので、車両10にスリップ角が付かず、スリップ角を打ち消そうとする復元力であるセルフアライニングトルクが発生しない。
このため、車両10が平行移動する第1舵角制御モードによる4輪操舵制御では、操舵に関する外乱の影響を大幅に低減でき、操舵角指令に対する車輪の動きの誤差を小さくできるため、連結精度が向上する。
操舵制御装置40は、第2舵角制御モードでの4輪操舵制御によって連結支援を行うので、ステップS141で、変数CMDMODEに「2」をセットする設定を行う。
数7における座標値uは、プラスの値である場合とマイナスの値である場合とがある一方で、θpは数式5に基づき設定される正の一定値であるため、角度の符号を合わせるためにu/|u|の項を設けてある。
図9は、ステップS143における第2舵角制御モードでの舵角制御指令の演算方法の一態様を説明するための図である。
前方注視距離LPは、正の所定値であり(LP>0m)、例えば、車両10が連結時の平均的な走行速度で1秒間走行したときの走行距離である0.5-1.0m程度とすることができる。
第2舵角制御モードでは、目標回転角θEを実現するために、前輪指令操舵角δf*と後輪指令操舵角δr*とは異なる操舵角に設定される。
そして、第2舵角制御モードによる操舵制御によって、平行移動による連結が可能な状態になると、操舵制御装置40は、第2舵角制御モードから第1舵角制御モードに移行し、平行移動状態で第1連結部30Aを第2連結部30Bに連結させる。
すなわち、車両10とトレーラ20との位置関係が、平行移動で連結可能な範囲内にある場合、操舵制御装置40は、第1舵角制御モードに基づく操舵制御を実施することで、セルフアライニングトルクや横力などの外乱の影響を低減でき、連結精度が向上する。
また、車両10とトレーラ20との位置関係が、平行移動で連結可能な範囲内ではない場合、操舵制御装置40は、第2舵角制御モードに基づく操舵制御を実施することで、連結支援の実施が可能な範囲を拡大できる。
次に、平行移動で連結可能であって、かつ、平行移動での連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になることを、第1舵角制御モードの選択条件とする、連結支援制御の第2実施形態を説明する。
図10は、第2実施形態における舵角制御モードの選択処理を示すフローチャートである。
操舵制御装置40は、ステップS206で、第1舵角制御モードによる平行移動で第1連結部30Aを第2連結部30Bに連結させることができ、かつ、平行移動での連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になるか否かを、外界認識部61から取得した情報に基づいて判断する。
したがって、トレーラ20のヨー角度θが許容角度θtlr以下であるか否かの判断は、連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になるか否かを判断することになる。
そして、第1舵角制御モードで車両10を平行移動させることで、第1連結部30Aを第2連結部30Bに連結できかつ連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になる場合、操舵制御装置40は、ステップS207に進み、第1舵角制御モードを選択して舵角制御指令を求める。
図10のフローチャートのステップS208-ステップS210において、操舵制御装置40は、図5のフローチャートのステップS108-ステップS110と同様な処理を行うので詳細な説明を省略する。
操舵制御装置40は、ステップS231で、変数CMDMODEに「1」をセットする設定を行う。
次いで、操舵制御装置40は、ステップS232で、前輪指令操舵角δf*(前輪舵角制御指令)を、第2連結部30Bの位置情報を示す座標値(z,u)に基づき数式6にしたがって求め、求めた前輪指令操舵角δf*をアクチュエータ制御部41に出力する。
ここで、ステップS207において第1舵角制御モードで舵角制御指令を求める条件として、平行移動での連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になるという条件が付加されているから、第1実施形態と同様に第2連結部30Bの位置情報を示す座標値(z,u)に基づき求めた操舵角で前後輪を制御することで、結果的に、連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になる。
操舵制御装置40は、まず、ステップS241で、変数CMDMODEに「2」をセットする設定を行う。
次いで、操舵制御装置40は、ステップS242で、車両10の平行移動で第1連結部30Aが第2連結部30Bまで移動可能な範囲内であるか否かを、数式2を満たすか否かに基づいて判断する。
そこで、操舵制御装置40は、ステップS242で、改めて平行移動による連結の可否を判断する。
操舵制御装置40は、ステップS243で、車両10の平行移動で連結可能な状態とするための目標回転角θE1(図13参照)に零をセットする。
一方、操舵制御装置40は、数式2を満たさない場合、ステップS244に進み、平行移動で連結可能な状態にするための車両10の目標回転角θE1を、前述した数式7にしたがって算出する。
そして、トレーラ20のヨー角度θの絶対値が許容角度θtlrであるか若しくは許容角度θtlrよりも小さいとき、操舵制御装置40は、ステップS246に進み、連結時に車両10とトレーラ20とを略一直線にするための目標回転角θE2(図13参照)に零をセットする。
一方、トレーラ20のヨー角度θの絶対値が許容角度θtlrよりも大きいとき、操舵制御装置40は、ステップS247に進み、数式10にしたがって、トレーラ20のヨー角度θの絶対値を許容角度θtlrにするための目標回転角θE2を算出する。
なお、数式10において、u/|u|の項は角度の符号を合わせるためのものである。
一方、操舵制御装置40は、平行移動で車両10とトレーラ20とを略一直線に連結できないときは、車両10の平行移動で連結可能な状態とするための目標回転角θE1と、連結時に車両10とトレーラ20とを略一直線にするための目標回転角θE2とに基づき、第2舵角制御モードで前後輪の操舵角を制御する。
したがって、セルフアライニングトルクや横力などの外乱の影響を抑えて、連結支援の精度を向上させることができるとともに、連結時に車両10とトレーラ20とを略一直線にできる。
次に、運転者によるステアリングホイール13Bの操作(ステアリング操作)に基づく舵角指令が前輪操舵装置13へ入力されるとき、換言すれば、運転者による手動操作で前輪11,11の操舵角が制御されるときの後輪操舵角の自動制御による連結支援を、第3実施形態として説明する。
なお、運転者がステアリングホイール13Bの操作を行わず、操舵制御装置40による自動制御に基づく舵角指令が前輪操舵装置13へ入力されるとき、操舵制御装置40は、前述した第1実施形態若しくは第2実施形態のようにして前後輪の操舵角を自動制御して連結支援を行う。
図14のフローチャートのステップS301-ステップS304において、操舵制御装置40は、図5のフローチャートのステップS101-ステップS104と同様な処理を行うので、詳細な説明は省略する。
操舵制御装置40は、ステップS305で、連結支援として後輪12,12の舵角制御指令を、運転者によって制御される前輪操舵角の過不足を補償するように算出する。
そして、操舵制御装置40は、算出した後輪指令操舵角δr*の信号をアクチュエータ制御部41に出力し、後輪12,12の操舵角を後輪指令操舵角δr*に自動制御する。
上記の第3実施形態によれば、前輪11,11の操舵角を運転者が制御する場合に、運転者による前輪操舵角の過不足が生じても、係る過不足を補うように後輪の操舵角を制御するので、精度の高い連結支援を実現できる。
次に、連結支援制御の実施時に前輪11,11又は後輪12,12がフェールセーフ状態になったときの対処を、第4実施形態として説明する。
上記フェールセーフ状態とは、車輪の動きが操舵角指令(舵角制御指令)に従わずに操舵角が固定される異常状態である。
なお、前輪11,11及び後輪12,12がいずれもフェールセーフ状態ではなく、操舵角指令に応じて操舵角が変わる正常状態である場合、操舵制御装置40は、前述した第1実施形態若しくは第2実施形態のようにして前後輪の操舵角を自動制御して連結支援を行う。
操舵制御装置40は、ステップS404(連結可否判断部)で、ステップS104と同様に、第2連結部30BのU軸の座標値uと最大変位量Umaxとを比較して、4輪操舵による連結支援制御で第1連結部30Aに第2連結部30Bを連結できるか否かを判断する。
例えば、前輪11,11がフェールセーフ状態になった場合、操舵制御装置40は、最大スリップ角βmax及び最小回転半径Rminを、前輪11,11の操舵角δfを現状の固定された操舵角とし、後輪12,12の操舵角δrを前輪11,11と逆方向に最大切れ角としたときの値として求める。
そして、操舵制御装置40は、フェールセーフ状態での最大スリップ角βmax及び最小回転半径Rminに基づき最大変位量Ufalemaxを求め、第2連結部30Bの位置を示す座標値uの絶対値が最大変位量Ufalemaxの絶対値以下である場合に(|u|≦|Ufalemax|)、連結可能であると判断する。
操舵制御装置40は、ステップS405で、前後輪の一方の操舵角が固定されている条件下で第1連結部30Aを第2連結部30Bに向かわせるように、操舵制御が可能な車輪の舵角制御指令を算出する。
図15のステップS406-ステップS408において、操舵制御装置40は、図5のフローチャートのステップS108-ステップS110と同様な処理を実施する。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
また、第2実施形態において、許容角度θtlrを運転者が任意に変更できるよう構成することができる。
また、操舵制御装置40は、連結不可と判断したときに、連結可能とするための車両10の移動方向や移動距離などの情報を、HMIデバイス42を介して運転者に報知したり、車両10が連結可能な範囲内にまで動いたことを、HMIデバイス42を介して運転者に報知したりすることができる。
Claims (14)
- 車両の前輪の操舵角を制御する前輪操舵装置と、前記車両の後輪の操舵角を制御する後輪操舵装置と、第1連結部と、を備える車両と、前記第1連結部に連結する第2連結部を備えるトレーラと、の連結を支援する操舵コントロール部を備える車両連結支援装置であって、
前記操舵コントロール部は、
外界認識部によって取得された外界情報に基づいて、前記第1連結部に対する前記第2連結部の角度に関する物理量を取得し、
前記角度に関する物理量に応じて、前記前輪の操舵角と前記後輪の操舵角を同じ操舵角に制御する第1舵角制御モードと、前記前輪の操舵角と前記後輪の操舵角を異なる操舵角に制御する第2舵角制御モードと、のいずれかを舵角制御モードとして選択し、
選択された前記舵角制御モードで制御するための舵角制御指令を前記前輪操舵装置及び前記後輪操舵装置に出力する、
車両連結支援装置。 - 請求項1に記載の車両連結支援装置であって、
前記操舵コントロール部は、
前記角度に関する物理量が前記角度に関する所定値以下の場合には、前記舵角制御モードとして前記第1舵角制御モードを選択する、
車両連結支援装置。 - 請求項2に記載の車両連結支援装置であって、
前記操舵コントロール部は、
前記前輪の最大切れ角と、前記後輪の最大切れ角と、のうち小さい方の最大切れ角に基づいて前記所定値を設定する、
車両連結支援装置。 - 請求項3に記載の車両連結支援装置であって、
前記操舵コントロール部は、
前記舵角制御モードとして前記第1舵角制御モードが選択されている場合の前記所定値の設定と、前記舵角制御モードとして前記第2舵角制御モードが選択されている場合の前記所定値の設定と、の間でヒステリシスをもたせて設定する、
車両連結支援装置。 - 請求項1に記載の車両連結支援装置であって、
前記操舵コントロール部は、
前記外界情報に基づいて、前記車両に対する前記トレーラの相対ヨー角に関する物理量を取得し、
前記相対ヨー角に関する物理量と、前記角度に関する物理量と、に応じて、前記第1舵角制御モードと、前記第2舵角制御モードと、のいずれかを前記舵角制御モードとして選択する、
車両連結支援装置。 - 請求項5に記載の車両連結支援装置であって、
前記操舵コントロール部は、
前記角度に関する物理量が前記角度に関する所定値以下の場合、かつ前記相対ヨー角に関する物理量が前記相対ヨー角に関する所定値以下の場合には、前記舵角制御モードとして前記第1舵角制御モードを選択する、
車両連結支援装置。 - 請求項1に記載の車両連結支援装置であって、
前記操舵コントロール部は、
前記外界情報に基づいて、前記第1連結部に対する前記第2連結部の相対位置に関する物理量を取得し、
前記相対位置に関する物理量に基づいて、前記車両が前記トレーラと連結可能か否かを判断し、
前記判断が連結可能である場合に、前記角度に関する物理量に応じて、前記第1舵角制御モードと、前記第2舵角制御モードと、のいずれかを前記舵角制御モードとして選択する、
車両連結支援装置。 - 請求項7に記載の車両連結支援装置であって、
前記操舵コントロール部は、
前記判断が連結不可である場合は、前記車両に搭載された報知部へ前記連結不可であることを報知するための指令を出力する、
車両連結支援装置。 - 請求項1に記載の車両連結支援装置であって、
自動制御に基づく舵角指令が、前記前輪操舵装置へ入力される、
車両連結支援装置。 - 請求項1に記載の車両連結支援装置であって、
運転者によるステアリング操作に基づく舵角指令が、前記前輪操舵装置へ入力される、
車両連結支援装置。 - 請求項1に記載の車両連結支援装置であって、
前記操舵コントロール部は、
前記外界情報に基づいて、前記第1連結部に対する前記第2連結部の相対位置に関する物理量を取得し、
前記前輪と前記後輪のうちフェールセーフ状態になった輪のフェール舵角に関する情報を取得し、
前記フェール舵角に関する情報と、前記相対位置に関する物理量と、に基づいて、前記車両が前記トレーラと連結可能か否かを判断する、
車両連結支援装置。 - 車両の前輪の操舵角を制御する前輪操舵装置と、前記車両の後輪の操舵角を制御する後輪操舵装置と、第1連結部と、を備える車両と、前記第1連結部に連結する第2連結部を備えるトレーラと、の連結を支援する車両連結支援方法であって、
外界認識部によって取得された外界情報に基づいて、前記第1連結部に対する前記第2連結部の角度に関する物理量を取得し、
前記角度に関する物理量に応じて、前記前輪の操舵角と前記後輪の操舵角を同じ操舵角に制御する第1舵角制御モードと、前記前輪の操舵角と前記後輪の操舵角を異なる操舵角に制御する第2舵角制御モードと、のいずれかを舵角制御モードとして選択し、
選択された前記舵角制御モードで制御するための舵角制御指令を前記前輪操舵装置及び前記後輪操舵装置に出力する、
車両連結支援方法。 - 車両に設けられた第1連結部と、トレーラに設けられた第2連結部と、の連結を支援する車両連結支援システムであって、
前記車両の外界情報を取得する外界認識部と、
操舵コントロール部であって、
前記外界認識部によって取得された外界情報に基づいて、前記第1連結部に対する前記第2連結部の角度に関する物理量を取得し、
前記角度に関する物理量に応じて、前輪の操舵角と後輪の操舵角を同じ操舵角に制御する第1舵角制御モードと、前記前輪の操舵角と前記後輪の操舵角を異なる操舵角に制御する第2舵角制御モードと、のいずれかを舵角制御モードとして選択し、
選択された前記舵角制御モードで制御するための舵角制御指令を出力する、
前記操舵コントロール部と、
前記操舵コントロール部から出力された前記舵角制御指令を取得する前輪操舵装置と、
前記操舵コントロール部から出力された前記舵角制御指令を取得する後輪操舵装置と、
を備える車両連結支援システム。 - 請求項13に記載の車両連結支援システムであって、
前記外界認識部は、前記車両以外の場所に設置されている、
車両連結支援システム。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002308029A (ja) | 2001-04-09 | 2002-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 運転支援装置 |
JP2002326579A (ja) | 2001-05-01 | 2002-11-12 | Honda Motor Co Ltd | 前後輪操舵自動車 |
JP2005112004A (ja) | 2003-10-02 | 2005-04-28 | Nissan Motor Co Ltd | 車両後退支援装置および方法 |
US20150115571A1 (en) | 2013-10-24 | 2015-04-30 | GM Global Technology Operations LLC | Smart tow |
Family Cites Families (5)
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---|---|---|---|---|
US6292094B1 (en) * | 2001-01-16 | 2001-09-18 | General Motors Corporation | Vehicle-trailer backing-up control system with vehicle rear wheel steering |
WO2012153875A1 (en) * | 2011-05-06 | 2012-11-15 | Volvo Construction Equipment Ab | A vehicle with a controllable wheel route |
DE102011111420B4 (de) * | 2011-08-23 | 2015-11-19 | Audi Ag | Verfahren zur Steuerung lenkbarer Hinterräder eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug |
US9415646B1 (en) * | 2015-03-18 | 2016-08-16 | Jacob Sidney Rand | Automobile-trailer hitch that eliminates jack-knifing |
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Patent Citations (4)
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---|---|---|---|---|
JP2002308029A (ja) | 2001-04-09 | 2002-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 運転支援装置 |
JP2002326579A (ja) | 2001-05-01 | 2002-11-12 | Honda Motor Co Ltd | 前後輪操舵自動車 |
JP2005112004A (ja) | 2003-10-02 | 2005-04-28 | Nissan Motor Co Ltd | 車両後退支援装置および方法 |
US20150115571A1 (en) | 2013-10-24 | 2015-04-30 | GM Global Technology Operations LLC | Smart tow |
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