Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2021115975A - 車両制御システム - Google Patents

車両制御システム Download PDF

Info

Publication number
JP2021115975A
JP2021115975A JP2020010872A JP2020010872A JP2021115975A JP 2021115975 A JP2021115975 A JP 2021115975A JP 2020010872 A JP2020010872 A JP 2020010872A JP 2020010872 A JP2020010872 A JP 2020010872A JP 2021115975 A JP2021115975 A JP 2021115975A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
steering
control device
electric power
control system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020010872A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7272291B2 (ja
Inventor
倫道 中村
Norimichi Nakamura
倫道 中村
洋司 国弘
Yoji Kunihiro
洋司 国弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2020010872A priority Critical patent/JP7272291B2/ja
Priority to US17/115,911 priority patent/US11577781B2/en
Priority to CN202110068052.2A priority patent/CN113173204B/zh
Publication of JP2021115975A publication Critical patent/JP2021115975A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7272291B2 publication Critical patent/JP7272291B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/008Control of feed-back to the steering input member, e.g. simulating road feel in steer-by-wire applications
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

【課題】乗車動作あるいは降車動作時のステアリングホイールの使い勝手を向上させること。【解決手段】電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールの回転による車輪の転舵をアシストするアシストトルクを発生させる。通常モードにおいて、制御装置は、ステアリングホイールの回転に応じて、アシストトルクを発生させるように電動パワーステアリング装置を制御する。制御装置は、更に、車両のイグニッションがONである状態においてドライバ席の乗員が乗車動作あるいは降車動作を行っているか否かを判定する。乗車動作あるいは降車動作が行われる期間、制御装置は、通常モードとは異なる一時モードで電動パワーステアリング装置を制御する。一時モードにおいて、制御装置は、通常モードの場合と比較してステアリングホイールの回転が抑制されるように電動パワーステアリング装置の制御方法を変化させる。【選択図】図3

Description

本発明は、車両を制御する車両制御システムに関する。特に、本発明は、電動パワーステアリング装置を備える車両制御システムに関する。
特許文献1は、狭い駐車スペースに車両が駐車される際であっても、ドライバがその車両に乗車あるいはその車両から降車することができる技術を開示している。
国際公開第2007/122704号
車両の乗員(典型的にはドライバ)がステアリングホイールを操舵操作以外の目的で使用する場合がある。例えば、車両に乗車する際、あるいは、車両から降車する際、ドライバ席の乗員は、ステアリングホイールを支えとして使いながら移動する場合がある。このとき、ステアリングホイールが回転しやすいと、ステアリングホイールを十分に活用することができない。つまり、乗車動作あるいは降車動作時のステアリングホイールの使い勝手が悪い。
本発明の1つの目的は、乗車動作あるいは降車動作時のステアリングホイールの使い勝手を向上させることができる技術を提供することにある。
第1の観点は、車両を制御する車両制御システムを提供する。
車両制御システムは、
ステアリングホイールの回転による車輪の転舵をアシストするアシストトルクを発生させる電動パワーステアリング装置と、
通常モードにおいて、ステアリングホイールの回転に応じて、アシストトルクを発生させるように電動パワーステアリング装置を制御する制御装置と、
車両の走行状態及び車両のドライバ席の乗員の状態を検出する状態センサと
を備える。
制御装置は、更に、
状態センサによる検出結果に基づいて、車両のイグニッションがONである状態においてドライバ席の乗員が乗車動作あるいは降車動作を行っているか否かを判定し、
乗車動作あるいは降車動作が行われる期間、通常モードとは異なる一時モードで電動パワーステアリング装置を制御し、
一時モードにおいて、通常モードの場合と比較してステアリングホイールの回転が抑制されるように電動パワーステアリング装置の制御方法を変化させる。
第2の観点は、第1の観点に加えて、次の特徴を更に有する。
一時モードにおいて、制御装置は、電動パワーステアリング装置の制御を一時停止する。
第3の観点は、第1の観点に加えて、次の特徴を更に有する。
アシストトルクは、ステアリングホイールが回転する際の操舵トルクを含む入力パラメータに依存する基本アシスト成分を含む。
入力パラメータが同じである状況で比較したとき、制御装置は、一時モードにおける基本アシスト成分を通常モードにおける基本アシスト成分よりも小さくする。
第4の観点は、第1の観点に加えて、次の特徴を更に有する。
アシストトルクは、ステアリングホイールの回転速度を抑制するダンピング成分を含む。
ダンピング成分は、ステアリングホイールの回転速度が高くなるにつれて大きくなる。
回転速度が同じである状況で比較したとき、制御装置は、一時モードにおけるダンピング成分を通常モードにおけるダンピング成分よりも大きくする。
第5の観点は、第1の観点に加えて、次の特徴を更に有する。
電動パワーステアリング装置は、アシストトルクを発生させる電動モータを含む。
一時モードにおいて、制御装置は、電動モータの回転位置あるいは電気角が保たれるように電動モータを制御する。
第6の観点は、第1から第5の観点のいずれか1つに加えて、次の特徴を更に有する。
制御装置は、更に、車両の走行を自動的に制御する自動運転制御を実行する。
自動運転制御において、制御装置は、
目標トラジェクトリを生成し、
車両が目標トラジェクトリに追従するために必要な目標転舵角を算出し、
電動パワーステアリング装置を制御することによって、車輪の実転舵角が目標転舵角に追従するように車輪の転舵を制御する。
第1の観点によれば、ドライバ席の乗員によって乗車動作あるいは降車動作が行われる期間、車両制御システムは、通常モードとは異なる一時モードで電動パワーステアリング装置を制御する。一時モードにおいて、車両制御システムは、通常モードの場合と比較してステアリングホイールの回転が抑制されるように電動パワーステアリング装置の制御方法を変化させる。ステアリングホイールの回転が抑制されるため、ドライバ席の乗員は、ステアリングホイールを支えとして使いながら乗車動作あるいは降車動作を行いやすくなる。つまり、乗車動作あるいは降車動作時のステアリングホイールの使い勝手が向上する。
第2〜第5の観点によれば、第1の観点と同じ効果が得られる。
第6の観点によれば、乗車動作あるいは降車動作時に、車輪の実転舵角が目標転舵角からずれることが抑制される。その結果、自動運転制御の再開時に、目標トラジェクトリが生成できなくなるといった事態が抑制される。また、自動運転制御の再開時に、車輪の実転舵角を目標転舵角に戻すための時間が短縮され、自動運転制御を遅滞なく開始することが可能となる。
本発明の実施の形態に係る車両及び車両制御システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るアシスト制御を説明するためのブロック図である。 本発明の実施の形態に係る車両制御システムによる処理を示すフローチャートである。 図3におけるステップS100を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る自動運転機能を備える車両制御システムの構成例を示すブロック図である。
添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
1.車両制御システムの構成例
図1は、本実施の形態に係る車両1及び車両制御システム10の構成例を示すブロック図である。車両制御システム10は、車両1に搭載されており、車両1を制御する。
車両1は、車輪2、ステアリングホイール(ハンドル)3、ステアリングシャフト4、及び転舵機構5を備えている。ステアリングホイール3は、車両1のドライバが操舵操作を行うために用いる操作部材である。ステアリングシャフト4の一端はステアリングホイール3に連結されており、その他端は転舵機構5に連結されている。転舵機構5は、ステアリングホイール3の回転操作に従って車輪2を転舵する。具体的には、転舵機構5は、ステアリングシャフト4と連結するピニオンギア、ピニオンギアと噛み合うラックバー、ラックバーと車輪2との間を連結するタイロッドを含んでいる。ステアリングホイール3の回転は、ステアリングシャフト4を介して、ピニオンギアに伝達される。ピニオンギアの回転運動はラックバーの直線運動に変換され、それにより、車輪2の転舵角が変化する。
車両制御システム10は、操舵センサ20、走行状態センサ30、ドライバ状態センサ40、電動パワーステアリング(EPS:Electric Power Steering)装置60、及び制御装置100を備えている。
操舵センサ20は、車両1のドライバによる操舵操作(ステアリングホイール3の操作)を検出する。操舵センサ20は、操舵角センサ21及び操舵トルクセンサ22を含んでいる。
操舵角センサ21は、ステアリングホイール3の操舵角θsを検出する。操舵角センサ21は、操舵角θsの情報を制御装置100に出力する。
操舵トルクセンサ22は、ステアリングホイール3が回転する際にステアリングシャフト4に印加される操舵トルクTsを検出する。操舵トルクセンサ22は、操舵トルクTsの情報を制御装置100に出力する。
走行状態センサ30は、車両1の走行状態を検出する。例えば、走行状態センサ30は、車速センサ31とヨーレートセンサ32を含んでいる。
車速センサ31は、車両1の速度である車速Vを検出する。車速センサ31は、車速Vの情報を制御装置100に出力する。
ヨーレートセンサ32は、車両1のヨーレートを検出する。ヨーレートセンサ32は、ヨーレートの情報を制御装置100に出力する。
ドライバ状態センサ40は、車両1のドライバ席の乗員(典型的にはドライバ)の状態を検出する。例えば、ドライバ状態センサ40は、ドア開閉センサ41とシートベルトセンサ42を含んでいる。
ドア開閉センサ41は、ドライバ席のドアの開閉状態を検出する。ドア開閉センサ41は、その開閉状態の情報を制御装置100に出力する。
シートベルトセンサ42は、ドライバ席のシートベルトの装着状態を検出する。シートベルトセンサ42は、その装着状態の情報を制御装置100に出力する。
電動パワーステアリング装置60は、ドライバによる車両1の操舵をアシストする装置である。より詳細には、電動パワーステアリング装置60は、ステアリングホイール3の回転による車輪2の転舵をアシストするアシストトルクTaを発生させる。この電動パワーステアリング装置60は、電動モータ61を含んでおり、電動モータ61の作動(回転)によりアシストトルクTaを生成する。例えば、電動モータ61は、変換機構を介してラックバーに連結している。電動モータ61のロータが回転すると、変換機構は、その回転運動をラックバーの直線運動に変換する。このようにして、アシストトルクTaが発生し、車輪2の転舵がアシストされる。この電動パワーステアリング装置60(電動モータ61)の動作は、制御装置100によって制御される。
制御装置100は、プロセッサ101及びメモリ102を備える。制御装置100は、ECU(Electronic Control Unit)とも呼ばれる。プロセッサ101がメモリ102に格納された制御プログラムを実行することにより、制御装置100による各種処理が実現される。例えば、制御装置100は、電動パワーステアリング装置60を制御することによって車輪2の転舵をアシストする「アシスト制御」を実行する。以下、アシスト制御について説明する。
2.アシスト制御(通常モード)
図2は、本実施の形態に係る制御装置100によるアシスト制御を説明するためのブロック図である。制御装置100は、電動パワーステアリング装置60の動作を制御するためのアシスト制御量δaを算出する。アシスト制御量δaは、例えば、電動モータ61を駆動するための目標電流指令値を含む。制御装置100は、アシスト制御量δaを電動パワーステアリング装置60に出力する。電動パワーステアリング装置60は、アシスト制御量δaに従って電動モータ61を駆動し、アシストトルクTaを発生させる。
制御装置100は、アシスト制御に関連する機能ブロックとして、基本アシスト制御量算出部110、ダンピング制御量算出部120、及び補償制御量算出部130を備えている。これら機能ブロックは、プロセッサ101がメモリ102に格納された制御プログラムを実行することにより実現される。
基本アシスト制御量算出部110は、アシストトルクTaの「基本アシスト成分」を生成するための基本アシスト制御量δ1を算出する。基本アシスト成分は、操舵トルクTsや車速Vといった入力パラメータに依存する。例えば、操舵トルクTsが大きくなるにつれて、基本アシスト成分は大きくなる。基本アシスト制御量算出部110は、操舵トルクTsや車速Vといった入力パラメータに基づいて、基本アシスト制御量δ1を算出する。例えば、基本アシスト制御量算出部110は、マップを参照して、入力パラメータに応じた基本アシスト制御量δ1を算出する。
ダンピング制御量算出部120は、アシストトルクTaの「ダンピング成分」を生成するためのダンピング制御量δ2を算出する。ダンピング成分は、ステアリングホイール3の回転速度(操舵速度)dθs/dtを抑制する方向に作用する。ステアリングホイール3の回転速度dθs/dtが高くなるにつれて、ダンピング成分は大きくなる。このダンピング成分によって、操舵速度が抑制され、収斂性が向上する。ダンピング制御量算出部120は、ステアリングホイール3の回転速度dθs/dtに基づいて、ダンピング制御量δ2を算出する。例えば、ダンピング制御量算出部120は、マップを参照して、回転速度dθs/dtに応じたダンピング制御量δ2を算出する。
補償制御量算出部130は、補償制御のための補償制御量δ3を算出する。補償制御は、アシスト力を補正し、操舵感を向上させるための制御である。
アシスト制御量δaは、基本アシスト制御量δ1とダンピング制御量δ2と補償制御量δ3の和で与えられる(δa=δ1+δ2+δ3)。つまり、制御装置100は、基本アシスト制御量δ1とダンピング制御量δ2と補償制御量δ3の和を、アシスト制御量δaとして算出する。そして、制御装置100は、アシスト制御量δaに従って電動パワーステアリング装置60を制御する。これにより、アシスト制御量δaに応じたアシストトルクTaが発生し、ステアリングホイール3の回転による車輪2の転舵がアシストされる。
尚、上述のようにアシスト制御を行うモードは、以下、「通常モード」と呼ばれる。ドライバが車両1を運転する際、制御装置100は、通常モードで電動パワーステアリング装置60を制御する。
3.乗車動作あるいは降車動作時の制御(一時モード)
車両1のドライバ席の乗員(典型的にはドライバ)がステアリングホイール3を操舵操作以外の目的で使用する場合がある。例えば、車両1に乗車する際、あるいは、車両1から降車する際、乗員は、ステアリングホイール3を支えとして使いながら移動する場合がある。このとき、ステアリングホイール3が回転しやすいと、ステアリングホイール3を十分に活用することができない。つまり、乗車動作あるいは降車動作時のステアリングホイール3の使い勝手が悪い。
そこで、本実施の形態によれば、制御装置100は、ドライバ席の乗員によって乗車動作あるいは降車動作が行われる期間、上記の通常モードとは異なる方法で電動パワーステアリング装置60を制御する。具体的には、制御装置100は、通常モードの場合と比較して、ステアリングホイール3の回転が抑制されるように電動パワーステアリング装置60の制御方法を一時的に変化させる。このような制御モードは、以下、「一時モード」と呼ばれる。
以下、一時モードにおける電動パワーステアリング装置60の制御方法の様々な例を説明する。尚、本実施の形態では、車両1のイグニッションはONである状態を考える。
3−1.第1の例
一時モードにおいて、制御装置100は、電動パワーステアリング装置60の制御を一時停止する。つまり、制御装置100は、アシスト制御量δaを算出しない。この場合、電動パワーステアリング装置60によってアシストトルクTaは生成されない。その結果、通常モードの場合と比較して、ステアリングホイール3が回転しにくくなる。すなわち、ステアリングホイール3の回転が抑制される。
3−2.第2の例
上述の通り、アシストトルクTaの基本アシスト成分は、操舵トルクTsを含む入力パラメータに依存する。入力パラメータが同じである状況で比較したとき、制御装置100は、一時モードにおける基本アシスト成分を通常モードにおける基本アシスト成分よりも小さくする。例えば、通常モードでは、制御装置100(基本アシスト制御量算出部110)は、マップを参照して、入力パラメータに応じた基本アシスト制御量δ1を算出する。一時モードでは、制御装置100は、更に、基本アシスト制御量δ1に補正係数を掛けることによって、基本アシスト制御量δ1を減少させる。通常モードの場合と比較して、基本アシスト成分(アシストトルクTa)が小さくなるため、ステアリングホイール3が回転しにくくなる。すなわち、ステアリングホイール3の回転が抑制される。
3−3.第3の例
上述の通り、アシストトルクTaのダンピング成分は、ステアリングホイール3の回転速度(操舵速度)dθs/dtを抑制する方向に作用する。ステアリングホイール3の回転速度dθs/dtが高くなるにつれて、ダンピング成分は大きくなる。回転速度dθs/dtが同じである状況で比較したとき、制御装置100は、一時モードにおけるダンピング成分を通常モードにおけるダンピング成分よりも大きくする。例えば、通常モードでは、制御装置100(ダンピング制御量算出部120)は、マップを参照して、回転速度dθs/dtに応じたダンピング制御量δ2を算出する。一時モードでは、制御装置100は、更に、ダンピング制御量δ2に補正係数を掛けることによって、ダンピング制御量δ2を増加させる。通常モードの場合と比較して、ダンピング成分が大きくなるため、ステアリングホイール3の回転が抑制される。
3−4.第4の例
一時モードの開始時、制御装置100は、電動パワーステアリング装置60の電動モータ61の回転位置(回転角)を記憶する。一時モードにおいて、制御装置100は、電動モータ61の回転位置が保たれるように電動モータ61を制御する。これにより、ステアリングホイール3が回転しにくくなる。すなわち、ステアリングホイール3の回転が抑制される。
3−5.第5の例
一時モードの開始時、制御装置100は、電動パワーステアリング装置60の電動モータ61の電気角を固定する。一時モードにおいて、制御装置100は、電動モータ61の電気角が保たれるように電動モータ61を制御する。これにより、ステアリングホイール3が回転しにくくなる。すなわち、ステアリングホイール3の回転が抑制される。
4.処理フロー
図3は、本実施の形態に係る車両制御システム10の制御装置100による処理を示すフローチャートである。尚、車両1のイグニッションはONであるとする。
ステップS100において、制御装置100は、ドライバ席の乗員が乗車動作あるいは降車動作を行っているか否かを判定する。ドライバ席の乗員が乗車動作あるいは降車動作を行っている場合(ステップS100;Yes)、処理は、ステップS200に進む。一方、ドライバ席の乗員が乗車動作及び降車動作を行っていない場合(ステップS100;No)、処理は、ステップS300に進む。
ステップS200において、制御装置100は、一時モードで電動パワーステアリング装置60を制御する。具体的には、制御装置100は、通常モードの場合と比較して、ステアリングホイール3の回転が抑制されるように電動パワーステアリング装置60の制御方法を一時的に変化させる。一時モードにおける電動パワーステアリング装置60の制御方法の様々な例は、上述の通りである。
ステップS300において、制御装置100は、通常モードで電動パワーステアリング装置60を制御する。つまり、制御装置100は、ステアリングホイール3の回転に応じてアシストトルクTaを発生させるように電動パワーステアリング装置60を制御する。
図4は、ステップS100を示すフローチャートである。
ステップS110において、制御装置100は、車速センサ31によって検出される車速Vに基づいて、車両1が停止しているか否かを判定する。車両1が停止している場合(ステップS110;Yes)、処理は、ステップS120に進む。それ以外の場合(ステップS110;No)、処理は、ステップS150に進む。
ステップS120において、制御装置100は、ドア開閉センサ41による検出結果に基づいて、ドライバ席のドアが開いているか否かを判定する。ドライバ席のドアが開いている場合(ステップS120;Yes)、処理は、ステップS140に進む。一方、ドライバ席のドアが閉まっている場合(ステップS120;No)、処理は、ステップS130に進む。
ステップS130において、制御装置100は、シートベルトセンサ42による検出結果に基づいて、ドライバ席の乗員がシートベルトを装着しているか否かを判定する。ドライバ席の乗員がシートベルトを装着している場合(ステップS130;Yes)、処理は、ステップS150に進む。一方、ドライバ席の乗員がシートベルトを装着していない場合(ステップS130;No)、処理は、ステップS140に進む。
ステップS140において、制御装置100は、ドライバ席の乗員は乗車動作中である、あるいは、降車動作中であると判定する。
ステップS150において、制御装置100は、ドライバ席の乗員は乗車動作も降車動作も行っていないと判定する。
5.効果
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、制御装置100は、ドライバ席の乗員が乗車動作あるいは降車動作を行っているか否かを判定する。ドライバ席の乗員によって乗車動作あるいは降車動作が行われる期間、制御装置100は、通常モードとは異なる一時モードで電動パワーステアリング装置60を制御する。一時モードにおいて、制御装置100は、通常モードの場合と比較してステアリングホイール3の回転が抑制されるように電動パワーステアリング装置60の制御方法を変化させる。ステアリングホイール3の回転が抑制されるため、ドライバ席の乗員は、ステアリングホイール3を支えとして使いながら乗車動作あるいは降車動作を行いやすくなる。つまり、乗車動作あるいは降車動作時のステアリングホイール3の使い勝手が向上する。
6.自動運転制御
本実施の形態に係る車両制御システム10は、車両1の走行を自動的に制御する自動運転制御を実行してもよい。この場合、車両1は、自動運転車両である。
図5は、自動運転機能を備える車両制御システム10の構成例を示すブロック図である。車両制御システム10は、操舵センサ20、走行状態センサ30、ドライバ状態センサ40、運転環境取得装置50、電動パワーステアリング装置60、駆動装置70、制動装置80、及び制御装置100を備えている。
運転環境取得装置50は、車両1の運転環境を示す運転環境情報200を取得する。例えば、運転環境情報200は、地図情報、車両位置情報、周辺環境情報、車両状態情報、等を含む。地図情報は、ナビゲーション地図、車線配置、道路形状、等を示す。地図情報は、所定の記憶装置に格納された地図データベースから取得される。車両位置情報は、車両1の位置及び方位を示す情報である。車両位置情報は、例えばGPS(Global Positioning System)センサを用いることにより取得される。周辺環境情報は、車両1の周囲の状況を示す情報である。周辺環境情報は、カメラ、レーダ、ライダー(LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging)等で例示される認識センサを用いることにより取得される。車両状態情報は、車両1の状態を示す。車両1の状態としては、車速V、ヨーレート、横加速度、舵角、等が例示される。
駆動装置70は、駆動力を発生させる動力源である。駆動装置70としては、電動機やエンジンが例示される。制動装置80は、制動力を発生させる。駆動装置70及び制動装置80の動作は、制御装置100によって制御される。
制御装置100は、車両走行制御を行う。車両走行制御は、車両1の操舵(つまり、車輪2の転舵)を制御する操舵制御、車両1の加速を制御する加速制御、及び車両1の減速を制御する減速制御を含む。制御装置100は、電動パワーステアリング装置60を制御することによって操舵制御を行う。制御装置100は、駆動装置70を制御することによって加速制御を行う。制御装置100は、制動装置80を制御することによって減速制御を行う。
自動運転制御において、制御装置100は、ドライバによる運転操作によらず車両走行制御を実行する。
例えば、制御装置100は、運転環境情報200に基づいて、目標トラジェクトリを生成する。例えば、目標トラジェクトリは、車線の中央を通る線である。制御装置100は、地図情報と車両位置情報に基づいて、目標トラジェクトリを算出することができる。あるいは、制御装置100は、周辺状況情報(白線の情報)に基づいて、目標トラジェクトリを算出することができる。
制御装置100は、車両1が目標トラジェクトリに追従するように車両走行制御を実行する。具体的には、制御装置100は、目標トラジェクトリと運転環境情報200に基づいて、車両1と目標トラジェクトリとの間の第1偏差(横偏差及びヨー角偏差)を算出する。例えば、制御装置100は、目標トラジェクトリと車両位置情報に基づいて第1偏差を算出することができる。そして、制御装置100は、第1偏差が減少するように車両走行制御を実行する。
例えば、制御装置100は、第1偏差(横偏差及びヨー角偏差)を減少させるために必要な目標ヨーレートを算出する。更に、制御装置100は、目標ヨーレートと実ヨーレートとの差分であるヨーレート偏差に応じて目標転舵角を算出する。実ヨーレートは、ヨーレートセンサ32によって検出される。ヨーレート偏差が大きいほど、目標転舵角も大きくなる。そして、制御装置100は、車輪2の実転舵角が目標転舵角に追従するように操舵制御を行う。車輪2の実転舵角は、電動パワーステアリング装置60の電動モータ61の回転角から算出される。例えば、制御装置100は、目標転舵角と実転舵角との間の第2偏差に基づいてフィードバック制御を行う。このようにして、自動運転制御が実現される。
ここで、自動運転制御の適用例として、車両1(自動運転車両)を利用した配車サービスを考える。例えば、制御装置100は、自動運転制御を実行し、ユーザによって指定されたピックアップ位置まで車両1を走行させる。車両1がピックアップ位置に到着すると、ユーザはドアを手動で開く、あるいは、制御装置100がドアを自動的に開く。ユーザは車両1に乗り込む。ユーザの乗車動作が完了すると、制御装置100は、自動運転制御を再開し、ユーザによって指定された目的地に向かって車両1を走行させる。
ユーザ(すなわち乗員)は、ステアリングホイール3を支えとして使いながら乗車動作を行う可能性がある。このとき、ステアリングホイール3が回転すると、車輪2の実転舵角が目標転舵角からずれる。その場合、自動運転制御の再開時に、目標トラジェクトリを生成できない可能性がある。あるいは、自動運転制御の再開時に、制御装置100は、車輪2の実転舵角を目標転舵角に戻すために、車輪2を転舵する必要がある。
本実施の形態によれば、制御装置100は、一時モードで電動パワーステアリング装置60を制御し、ステアリングホイール3の回転を抑制する。従って、車輪2の実転舵角が目標転舵角からずれることが抑制される。その結果、自動運転制御の再開時に、目標トラジェクトリが生成できなくなるといった事態が抑制される。また、自動運転制御の再開時に、車輪2の実転舵角を目標転舵角に戻すための時間が短縮され、自動運転制御を遅滞なく開始することが可能となる。降車動作の場合も同様である。
1 車両
2 車輪
3 ステアリングホイール(ハンドル)
10 車両制御システム
20 操舵センサ
21 操舵角センサ
22 操舵トルクセンサ
30 走行状態センサ
31 車速センサ
40 ドライバ状態センサ
41 ドア開閉センサ
42 シートベルトセンサ
50 運転環境取得装置
60 電動パワーステアリング装置(EPS装置)
61 電動モータ
70 駆動装置
80 制動装置
100 制御装置
101 プロセッサ
102 メモリ
110 基本アシスト制御量算出部
120 ダンピング制御量算出部
130 補償制御量算出部
200 運転環境情報
δa アシスト制御量
θs 操舵角
Ta アシストトルク
Ts 操舵トルク
V 車速

Claims (6)

  1. 車両を制御する車両制御システムであって、
    ステアリングホイールの回転による車輪の転舵をアシストするアシストトルクを発生させる電動パワーステアリング装置と、
    通常モードにおいて、前記ステアリングホイールの前記回転に応じて、前記アシストトルクを発生させるように前記電動パワーステアリング装置を制御する制御装置と、
    前記車両の走行状態及び前記車両のドライバ席の乗員の状態を検出する状態センサと
    を備え、
    前記制御装置は、更に、
    前記状態センサによる検出結果に基づいて、前記車両のイグニッションがONである状態において前記ドライバ席の前記乗員が乗車動作あるいは降車動作を行っているか否かを判定し、
    前記乗車動作あるいは前記降車動作が行われる期間、前記通常モードとは異なる一時モードで前記電動パワーステアリング装置を制御し、
    前記一時モードにおいて、前記通常モードの場合と比較して前記ステアリングホイールの前記回転が抑制されるように前記電動パワーステアリング装置の制御方法を変化させる
    車両制御システム。
  2. 請求項1に記載の車両制御システムであって、
    前記一時モードにおいて、前記制御装置は、前記電動パワーステアリング装置の制御を一時停止する
    車両制御システム。
  3. 請求項1に記載の車両制御システムであって、
    前記アシストトルクは、前記ステアリングホイールが回転する際の操舵トルクを含む入力パラメータに依存する基本アシスト成分を含み、
    前記入力パラメータが同じである状況で比較したとき、前記制御装置は、前記一時モードにおける前記基本アシスト成分を前記通常モードにおける前記基本アシスト成分よりも小さくする
    車両制御システム。
  4. 請求項1に記載の車両制御システムであって、
    前記アシストトルクは、前記ステアリングホイールの回転速度を抑制するダンピング成分を含み、
    前記ダンピング成分は、前記ステアリングホイールの前記回転速度が高くなるにつれて大きくなり、
    前記回転速度が同じである状況で比較したとき、前記制御装置は、前記一時モードにおける前記ダンピング成分を前記通常モードにおける前記ダンピング成分よりも大きくする
    車両制御システム。
  5. 請求項1に記載の車両制御システムであって、
    前記電動パワーステアリング装置は、前記アシストトルクを発生させる電動モータを含み、
    前記一時モードにおいて、前記制御装置は、前記電動モータの回転位置あるいは電気角が保たれるように前記電動モータを制御する
    車両制御システム。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の車両制御システムであって、
    前記制御装置は、更に、前記車両の走行を自動的に制御する自動運転制御を実行し、
    前記自動運転制御において、前記制御装置は、
    目標トラジェクトリを生成し、
    前記車両が前記目標トラジェクトリに追従するために必要な目標転舵角を算出し、
    前記電動パワーステアリング装置を制御することによって、前記車輪の実転舵角が前記目標転舵角に追従するように前記車輪の前記転舵を制御する
    車両制御システム。
JP2020010872A 2020-01-27 2020-01-27 車両制御システム Active JP7272291B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020010872A JP7272291B2 (ja) 2020-01-27 2020-01-27 車両制御システム
US17/115,911 US11577781B2 (en) 2020-01-27 2020-12-09 Vehicle control system
CN202110068052.2A CN113173204B (zh) 2020-01-27 2021-01-19 车辆控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020010872A JP7272291B2 (ja) 2020-01-27 2020-01-27 車両制御システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021115975A true JP2021115975A (ja) 2021-08-10
JP7272291B2 JP7272291B2 (ja) 2023-05-12

Family

ID=76921608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020010872A Active JP7272291B2 (ja) 2020-01-27 2020-01-27 車両制御システム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11577781B2 (ja)
JP (1) JP7272291B2 (ja)
CN (1) CN113173204B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023093586A1 (zh) * 2021-11-26 2023-06-01 长城汽车股份有限公司 乘车安全控制方法、装置、电子设备及产品

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019208201B3 (de) * 2019-06-05 2020-10-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003267245A (ja) * 2002-03-13 2003-09-25 Toyoda Mach Works Ltd 電気式動力舵取装置
JP2006327542A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Jtekt Corp パワーステアリング装置
WO2007122704A1 (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Fujitsu Limited 車両乗降支援システム
JP2018052270A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 株式会社Subaru 車両の操舵制御装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1278893B1 (it) * 1995-01-23 1997-11-28 Francesco Miotto Comando motorizzato della sterzatura di un veicolo
JP2001233227A (ja) * 2000-02-22 2001-08-28 Fuji Heavy Ind Ltd 車両用操舵装置
US6659218B2 (en) * 2002-03-18 2003-12-09 Delphi Technologies, Inc. Steering system
JP3960266B2 (ja) * 2003-05-28 2007-08-15 トヨタ自動車株式会社 車輌用操舵制御装置
WO2013168246A1 (ja) 2012-05-09 2013-11-14 トヨタ自動車株式会社 運転支援装置
JP6318864B2 (ja) 2014-05-29 2018-05-09 トヨタ自動車株式会社 運転支援装置
JP6176264B2 (ja) 2015-01-19 2017-08-09 トヨタ自動車株式会社 自動運転車両システム
JP6791616B2 (ja) 2015-04-27 2020-11-25 トヨタ自動車株式会社 自動運転車両システム
JP6781250B2 (ja) * 2016-05-19 2020-11-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 操舵制御装置及び操舵制御装置の制御方法
JP2017218020A (ja) * 2016-06-07 2017-12-14 本田技研工業株式会社 車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラム
JP6844393B2 (ja) * 2017-04-13 2021-03-17 トヨタ自動車株式会社 運転支援制御システム
JP6635087B2 (ja) 2017-04-19 2020-01-22 トヨタ自動車株式会社 運行支援装置および運行支援方法
JP6665831B2 (ja) 2017-05-19 2020-03-13 トヨタ自動車株式会社 退避走行支援装置
JP6780611B2 (ja) 2017-08-25 2020-11-04 トヨタ自動車株式会社 自動運転装置
JP6870561B2 (ja) 2017-10-10 2021-05-12 トヨタ自動車株式会社 配車装置及び配車方法
JP7035447B2 (ja) 2017-10-26 2022-03-15 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
JP6897495B2 (ja) 2017-10-27 2021-06-30 トヨタ自動車株式会社 配車システム及び配車方法
JP7013861B2 (ja) 2017-12-27 2022-02-01 トヨタ自動車株式会社 移動体の管理装置、移動体、プログラム、及び荷物の配送支援方法
US20190375447A1 (en) * 2018-06-06 2019-12-12 GM Global Technology Operations LLC Systems for steering wheel rotation control
JP7095468B2 (ja) 2018-08-02 2022-07-05 トヨタ自動車株式会社 車両用表示制御装置、車両用表示制御方法及び車両用表示制御プログラム
US11254345B2 (en) * 2019-01-29 2022-02-22 Steering Solutions Ip Holding Corporation Securing steering wheel in steer-by-wire systems
WO2021032303A1 (en) * 2019-08-22 2021-02-25 Thyssenkrupp Presta Ag Method for controlling steering locking of a steer-by-wire steering system of a motor vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003267245A (ja) * 2002-03-13 2003-09-25 Toyoda Mach Works Ltd 電気式動力舵取装置
JP2006327542A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Jtekt Corp パワーステアリング装置
WO2007122704A1 (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Fujitsu Limited 車両乗降支援システム
JP2018052270A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 株式会社Subaru 車両の操舵制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023093586A1 (zh) * 2021-11-26 2023-06-01 长城汽车股份有限公司 乘车安全控制方法、装置、电子设备及产品

Also Published As

Publication number Publication date
CN113173204B (zh) 2023-02-10
US11577781B2 (en) 2023-02-14
CN113173204A (zh) 2021-07-27
JP7272291B2 (ja) 2023-05-12
US20210229742A1 (en) 2021-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7069129B2 (en) Driving support system and method
CN110356471B (zh) 车辆控制系统
JP5609320B2 (ja) 障害物回避支援装置及び障害物回避支援方法
CN108238099B (zh) 车辆行驶控制装置及自主驾驶控制方法
US20160129935A1 (en) Electric power steering system with motor controller
JP2009096349A (ja) 車両用運転支援装置
JP2008201177A (ja) 駐車支援装置
US20170021862A1 (en) Steering wheel control apparatus
KR20180075395A (ko) 차량 주행 제어 장치 및 자동 운전 제어 방법
JP4211685B2 (ja) 運転支援装置
CN113173204B (zh) 车辆控制系统
CN111746626B (zh) 车辆的控制装置与控制方法
JP5301877B2 (ja) 車両用操舵制御装置
JP7480856B2 (ja) 車両運動制御方法及び車両運動制御装置
JP6663771B2 (ja) 自動操舵装置
JP3858485B2 (ja) 車両の制御装置
JP2007038766A (ja) 車両用操舵装置
JP2002193126A (ja) 車両の車線追従制御装置
JP5478470B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2008174182A (ja) 車両用シート装置
JP2013193467A (ja) 走行軌跡制御装置
US20190202493A1 (en) Vehicle control apparatus
JP5119691B2 (ja) 操舵制御装置
JP2009248685A (ja) 運転支援装置
JP2019098753A (ja) 自動運転装置及び自動運転方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211216

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221101

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221223

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230328

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230410

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7272291

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151