JPH11236967A - 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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- JPH11236967A JPH11236967A JP10040604A JP4060498A JPH11236967A JP H11236967 A JPH11236967 A JP H11236967A JP 10040604 A JP10040604 A JP 10040604A JP 4060498 A JP4060498 A JP 4060498A JP H11236967 A JPH11236967 A JP H11236967A
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- B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
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Abstract
スリップするのを防止して車両が移動軌跡から外れない
ようにする。 【解決手段】 車庫入れのための自動操舵制御中にシフ
トレンジ検出手段S4 で検出したシフトレンジが
「P」、「N」、「R」以外の前進走行レンジであれ
ば、操舵制御装置21の制御部22からの指令で変速制
御装置24が自動変速機Tの変速段を強制的に2速変速
段に固定する。記憶部23に記憶された移動軌跡に基づ
いてステアリングアクチュエータ7を駆動する自動操舵
制御中にドライバーがアクセルペダル10を踏み込み過
ぎたような場合でも、変速段を2速変速段に固定したこ
とにより車輪の駆動トルクが必要以上に増加するのを抑
えてスリップを防止し、車両Vが移動軌跡から外れるの
を防止することができる。
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。
両の自動操舵装置は、ドライバーがブレーキペダルやア
クセルペダルを操作して車速をコントロールする間に、
電動パワーステアリング装置のアクチュエータで車輪を
自動的に転舵するようになっているが、自動駐車は低速
で行われるので前進走行時に自動変速機の変速段は1速
変速段になり、ドライバーがアクセルペダルの操作を誤
ったような場合に、路面摩擦係数が低いと車輪の駆動ト
ルクが過剰になってスリップが発生する可能性がある。
このように自動操舵制御中に車輪がスリップすると、車
両が本来の移動軌跡から外れて目標位置に正しく移動で
きなくなる場合がある。
で、自動操舵制御中に過剰な駆動トルクで車輪がスリッ
プするのを防止して車両が移動軌跡から外れないように
することを目的とする。
に、請求項1に記載された発明は、目標位置までの車両
の移動軌跡を記憶または演算する移動軌跡設定手段と、
車輪を転舵するアクチュエータと、移動軌跡設定手段に
より記憶または演算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アクチュエータ制御手段と、複
数の変速段を自動的に切り換え可能な自動変速機と、前
記移動軌跡に基づいてアクチュエータ制御手段がアクチ
ュエータの駆動を制御しているときに自動変速機の変速
段を最低速段以外の変速段に設定する変速制御手段とを
備えたことを特徴とする。
クチュエータを駆動する自動操舵制御中にドライバーが
アクセルペダルを踏み込み過ぎたような場合でも、自動
変速機の変速段が最低速段以外の変速段に設定されるの
で、車輪の駆動トルクが必要以上に増加するのを抑えて
スリップを防止することができ、これにより車両が移動
軌跡から外れるのを効果的に防止することができる。
置までの車両の移動軌跡を記憶または演算する移動軌跡
設定手段と、車輪を転舵するアクチュエータと、移動軌
跡設定手段により記憶または演算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アクチュエータ制
御手段と、減速比を有する低速段および中速段と増速比
を有する高速段とを含む複数の変速段を自動的に切り換
え可能な自動変速機と、前記移動軌跡に基づいてアクチ
ュエータ制御手段がアクチュエータの駆動を制御してい
るときに自動変速機の変速段を前記中速段に設定する変
速制御手段とを備えたことを特徴とする。
クチュエータを駆動する自動操舵制御中にドライバーが
アクセルペダルを踏み込み過ぎたような場合でも、自動
変速機の変速段が中速段に設定されるので、自動変速機
の変速段が低速段になって過剰な駆動トルクで車輪がス
リップしたり、自動変速機の変速段が高速段になって駆
動トルクの不足により車両が移動不能になったりするの
を防止することができ、これにより車両が移動軌跡から
外れるのを効果的に防止することができる。
1または2の構成に加えて、前記移動軌跡設定手段は、
車両の移動距離に対する車輪の転舵角の関係として前記
移動軌跡を記憶または演算することを特徴とする。
の移動距離に対する車輪の転舵角の関係として記憶また
は演算されるので、自動操舵制御中に車速が変動しても
常に一定の移動軌跡を確保することができる。
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は自動操舵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は作用を説明するフローチャートである。
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、ある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とから構成される。制御部22は本発明のアクチュエ
ータ制御手段を構成するもので、そこにはステアリング
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、セレクトレバー11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、「3」レンジ、「2」レ
ンジ、「1」レンジ等)を検出するシフトレンジ検出手
段S4 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S5 …とからの信号が入力さ
れる。物体検出手段S5 …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S5 …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。
f,Wfが所定角度回転する毎にパルスを出力するもの
で、検出されたパルス数に前輪Wf,Wfの半径に応じ
て決定される定数を乗算することにより車両Vの移動距
離Xを算出することができる。
作されるモード選択スイッチS6 および自動駐車スター
トスイッチS7 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S6 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S7 は、モード選択スイッチS6 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。
段を構成するもので、そこには前記4種類の駐車モード
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。
〜S5 およびスイッチS6 ,S7 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12の作動とを制御する。
自動変速機Tは前進4段および後進1段の変速段を備え
ており、この自動変速機Tの変速段は本発明の変速制御
手段を構成する変速制御装置24により制御される。自
動操舵制御が行われていない通常時には、変速制御装置
24はセレクトレバー11により選択されたシフトレン
ジ、アクセル開度、車速等に基づいて自動変速機Tの変
速段を制御するが、自動操舵制御中は制御部22からの
指令に基づいて自動変速機Tの変速段を制御する。
の作用について説明する。
駐車スタートスイッチS7 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。
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、自動操舵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S6 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S7 をONすると、
自動操舵制御が開始される。自動操舵制御が行われてい
る間、操作段階教示装置12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1
1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、あるいはアクセルペダル10を僅かに踏んで車両V
を走行させるだけで、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S6 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/左モードのデータに、前輪回転角検出
手段S3 ,S3 の出力に基づいて算出した車両Vの移動
距離Xを適用して規範転舵角θrefを検索する。そし
て前記規範転舵角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、自動操舵制御中の車速に多少の
変動があっても、前記移動距離Xが正しく検出されてい
る限り車両Vは常に前記移動軌跡上を移動することにな
る。
ード選択スイッチS6 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S5 が障害物を
検出した場合、車速が所定値を越えた場合に解除され、
通常のパワーステアリング制御に復帰する。
時には、自動変速機Tの変速段はシフトレンジ、アクセ
ル開度、車速等に応じて制御されるが、自動操舵中は制
御部22から変速制御装置24に出力される指令に基づ
いて制御される。以下、その作用を図4のフローチャー
トに基づいて説明する。
選択スイッチS6 を操作して何れかの駐車モードを選択
し、ステップS2でドライバーが自動駐車スタートスイ
ッチS7 をONすると自動操舵制御が開始される。続く
ステップS3において、セレクトレバー11により選択
されたシフトレンジをシフトレンジ検出手段S4 から読
み込み、ステップS4でシフトレンジが「P」レンジ、
「N」レンジまたは「R」レンジであれば、即ち前進走
行レンジ(「D」レンジ、「3」レンジ、「2」レン
ジ、「1」レンジ)でなければ、ステップS5に移行し
て自動変速機Tの特別な制御は行わない。一方、前記ス
テップS4でシフトレンジが「P」レンジ、「N」レン
ジおよび「R」レンジの何れでもなく、前進走行レンジ
の何れかであれば、ステップS6に移行して自動変速機
Tの変速段を強制的に2速変速段に固定する。
S3 ,S3 から前輪Wf,Wfの回転角を読み込み、ス
テップS8で前輪Wf,Wfの回転角から車両Vの移動
距離Xを算出する。そしてステップS9で移動距離Xか
ら検索した移動軌跡に基づいてステアリングアクチュエ
ータ7の作動を制御し、これをステップS10で移動軌
跡の再生が終了するまで継続する。前記ステップS10
で移動軌跡の再生が終了して車両Vが目標位置(図2
参照)に達すると、ステップS11で自動操舵制御を終
了し、ステップS12で自動変速機Tが通常の変速制御
に復帰するとともに、ステップS13でステアリングア
クチュエータ7が通常のパワーステアリング制御に復帰
する。
ンジが前進走行レンジである場合、例えば、車両Vが図
2のスタート位置から折り返し位置まで前進走行す
る場合に、自動変速機Tの変速段が強制的に2速変速段
に固定される。従って、ドライバーがアクセルペダル1
0を踏み込み過ぎても、あるいは路面摩擦係数が小さい
場合でも、駆動トルクが過剰になってスリップが発生す
ることが防止される。その結果、車両Vの移動距離Xに
基づいて読み出される規範転舵角θrefに誤差が発生
するのを防止し、車両Vを目標位置に正しく導くこと
ができる。
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演算す
ることも可能である。
2速変速段に固定しているが、前進4段の自動変速機T
ではそれを3速変速段あるいは4速変速段に固定するこ
とができ、前進5段の自動変速機Tではそれを3速変速
段、4速変速段あるいは5速変速段に固定することがで
きる。また前進4段の自動変速機Tでは2速変速段〜4
速変速段間で変速を行い、前進5段の自動変速機Tでは
2速変速段〜5速変速段間で変速を行うことも可能であ
る。
速比を有する場合には、駆動トルクが不足して車両Vが
走行できなくなるために該高速段に固定されることはな
く、減速比を有する複数の変速段のうち減速比が最大の
低速段(1速変速段)を除く何れかの中速段(2速変速
段〜4速変速段の何れか)に固定されるか、該中速段間
で変速が行われる。更に、実施例の自動変速機Tは後進
変速段が1段であるが、それが多段である場合には後進
の自動操舵制御中に最低速段以外の変速段に設定するこ
とができる。
によれば、移動軌跡に基づいてアクチュエータを駆動す
る自動操舵制御中にドライバーがアクセルペダルを踏み
込み過ぎたような場合でも、自動変速機の変速段が最低
速段以外の変速段に設定されるので、車輪の駆動トルク
が必要以上に増加するのを抑えてスリップを防止するこ
とができ、これにより車両が移動軌跡から外れるのを効
果的に防止することができる。
移動軌跡に基づいてアクチュエータを駆動する自動操舵
制御中にドライバーがアクセルペダルを踏み込み過ぎた
ような場合でも、自動変速機の変速段が中速段に設定さ
れるので、自動変速機の変速段が低速段になって過剰な
駆動トルクで車輪がスリップしたり、自動変速機の変速
段が高速段になって駆動トルクの不足により車両が移動
不能になったりするのを防止することができ、これによ
り車両が移動軌跡から外れるのを効果的に防止すること
ができる。
車両の移動軌跡が車両の移動距離に対する車輪の転舵角
の関係として記憶または演算されるので、自動操舵制御
中に車速が変動しても常に一定の移動軌跡を確保するこ
とができる。
イッチを示す図
ータ) 22 制御部(アクチュエータ制御手段) 23 記憶部(移動軌跡設定手段) 24 変速制御装置(変速制御手段) T 自動変速機 V 車両 Wf 前輪(車輪) X 移動距離 θ 転舵角
Claims (3)
- 【請求項1】 目標位置までの車両(V)の移動軌跡を
記憶または演算する移動軌跡設定手段(23)と、 車輪(Wf)を転舵するアクチュエータ(7)と、 移動軌跡設定手段(23)により記憶または演算された
移動軌跡に基づいてアクチュエータ(7)の駆動を制御
するアクチュエータ制御手段(22)と、 複数の変速段を自動的に切り換え可能な自動変速機
(T)と、 前記移動軌跡に基づいてアクチュエータ制御手段(2
2)がアクチュエータ(7)の駆動を制御しているとき
に自動変速機(T)の変速段を最低速段以外の変速段に
設定する変速制御手段(24)と、を備えたことを特徴
とする車両の自動操舵装置。 - 【請求項2】 目標位置までの車両(V)の移動軌跡を
記憶または演算する移動軌跡設定手段(23)と、 車輪(Wf)を転舵するアクチュエータ(7)と、 移動軌跡設定手段(23)により記憶または演算された
移動軌跡に基づいてアクチュエータ(7)の駆動を制御
するアクチュエータ制御手段(22)と、 減速比を有する低速段および中速段と増速比を有する高
速段とを含む複数の変速段を自動的に切り換え可能な自
動変速機(T)と、 前記移動軌跡に基づいてアクチュエータ制御手段(2
2)がアクチュエータ(7)の駆動を制御しているとき
に自動変速機(T)の変速段を前記中速段に設定する変
速制御手段(24)と、を備えたことを特徴とする車両
の自動操舵装置。 - 【請求項3】 前記移動軌跡設定手段(23)は、車両
(V)の移動距離(X)に対する車輪(Wf)の転舵角
(θ)の関係として前記移動軌跡を記憶または演算する
ことを特徴とする、請求項1または2に記載の車両の自
動操舵装置。
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