JP3182508B2 - 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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- B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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。
4−55168号公報に記載されたものは,車庫入れボ
タン或いは縦列駐車ボタンを押すと,車両が停止状態に
あり且つドライバーがステアリングホイールを操作して
いないことを条件に自動操舵モードに切り換わり,自動
操舵中にドライバーがパワーステアリングボタンを押す
と自動操舵モードが終了してパワーステアリングモード
に復帰する。
入れを行おうとして誤って縦列駐車ボタンを押してしま
った場合に,車庫入れボタンを押し直しても,制御装置
は所定の処理を行って縦列駐車のための自動操舵を開始
するので,改めて車庫入れの自動操舵を開始するための
操作が面倒で操作性が悪い問題がある。更に,例えば車
庫入れのための自動操舵中に誤って縦列駐車ボタンやパ
ワーステアリングボタンを押すとパワーステアリングモ
ードに復帰してしまうため,このことにドライバーが気
付かないと車両が予期せぬ方向に移動する可能性があ
る。
で,自動操舵装置を操作する際の誤操作を未然に防止す
ることを目的とする。
に,請求項1に記載された発明は,複数の目標位置まで
の車両の移動軌跡を記憶または算出する移動軌跡設定手
段と,いずれかの目標位置までの移動軌跡を選択する選
択手段と,車輪を転舵するアクチュエータと,車両がス
タート位置から目標位置まで移動する間に前記選択され
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
制御手段とを備えた車両の自動操舵装置において,選択
手段による移動軌跡の選択後に,その選択した移動軌跡
に基づくアクチュエータの制御を開始する開始指示手段
を備え,選択手段による移動軌跡の選択後に,開始指示
手段が所定時間操作されないときに選択手段による選択
を取り消すことを特徴とする。
での移動軌跡を選択手段により選択しても,開始指示手
段を操作するまでは選択した移動軌跡に基づく車両の移
動が開始されないので,選択手段により誤った移動軌跡
を選択しても修正する時間的余裕があり,しかも選択手
段及び開始指示手段の一方だけを操作してもアクチュエ
ータの制御が開始されないので誤操作を防止することが
できる。また選択手段による移動軌跡の選択後に自動操
舵制御を取り止める場合に,所定時間が経過すると選択
手段による選択が取り消されるので,特別の取消操作が
不要になって操作性が向上するとともに誤作動が防止さ
れる。前記所定時間とは,ドライバーが自己の選択した
移動軌跡が正しいか否かを確認するのに充分な時間であ
り,実施例では5秒に設定されるがその値に限定される
ものではない。
目標位置までの車両の移動軌跡を記憶または算出する移
動軌跡設定手段と,いずれかの目標位置までの移動軌跡
を選択する選択手段と,車輪を転舵するアクチュエータ
と,車両がスタート位置から目標位置まで移動する間に
前記選択された移動軌跡に基づいてアクチュエータの駆
動を制御する制御手段とを備えた車両の自動操舵装置に
おいて,選択手段による移動軌跡の選択後に,その選択
した移動軌跡に基づくアクチュエータの制御を開始する
開始指示手段を備え,選択手段による移動軌跡の選択後
であって開始指示手段が操作される前に車両が移動した
とき,選択手段による選択を取り消すことを特徴とす
る。
での移動軌跡を選択手段により選択しても,開始指示手
段を操作するまでは選択した移動軌跡に基づく車両の移
動が開始されないので,選択手段により誤った移動軌跡
を選択しても修正する時間的余裕があり,しかも選択手
段及び開始指示手段の一方だけを操作してもアクチュエ
ータの制御が開始されないので誤操作を防止することが
できる。また選択手段による移動軌跡の選択後に自動操
舵制御を取り止める場合に,ドライバーが自発的に車両
を移動させると選択手段による選択が取り消されるの
で,特別の取消操 作が不要になって操作性が向上すると
ともに誤作動が防止される。
1の構成に加えて,車両の移動距離に対する車輪の転舵
角として車両の移動軌跡を設定することを特徴とする。
しても一定の移動軌跡を確保することができる。
1〜3の何れかの構成に加えて,ドライバーにより操作
されるブレーキ入力手段を備えてなり,ブレーキ入力手
段が操作されていることを条件に前記移動軌跡に基づく
アクチュエータの制御を許可することを特徴とする。
たときに速やかにブレーキ入力手段を操作して車両を停
止させることができる。
2の構成に加えて,前記車両の移動が所定距離以上の移
動であることを特徴とする。
分に確認して選択手段による選択を取り消すことができ
る。前記所定距離とは,ドライバーが自己の意思で車両
を移動させたことが確認できる距離であり,実施例では
50cmに設定されるがその値に限定されるものではな
い。
1〜3のいずれかの構成に加えて,選択された移動軌跡
に基づくアクチュエータの制御中に選択手段による移動
軌跡の選択を禁止することを特徴とする。
基づくアクチュエータの制御中に誤って選択手段を操作
しても,移動軌跡が変更されるのを防止して自動操舵制
御を続行することができる。
1〜3のいずれかの構成に加えて,選択された移動軌跡
に基づくアクチュエータの制御中に,車両が実質的に停
止状態にあることを条件に開始指示手段の解除操作を許
可することを特徴とする。
基づくアクチュエータの制御中に誤って選択手段を操作
しても,前記アクチュエータの制御が中止されて手放し
運転状態になるのを防止することができる。車両の実質
的な停止状態とは,車両が完全に停止した状態に加え
て,車両が即座に停止可能な極低速(実施例では1km
/h)で移動している状態を含む。
1〜7のいずれかの構成に加えて,選択手段及び開始指
示手段の少なくとも一方をドライバーだけが操作可能な
位置に設けたことを特徴とする。
ずらによる選択手段又は開始指示手段の操作を未然に回
避することができる。
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は操舵制御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
選択スイッチ及び自動駐車スタートスイッチを示す図で
ある。
f,Wf及び一対の後輪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,或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とから構成されており,制御部22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,ブレーキ入力手段としての
ブレーキペダル9の操作量を検出するブレーキ操作量検
出手段S4 と,セレクトレバー10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」レンジ等)を検出するシフトレンジ検出手段
S5 と,車両Vの前部,中央部及び後部に設けられた合
計8個の物体検出手段S6 …とからの信号が入力され
る。物体検出手段S6 …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
S6 …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。制御部22は本発明の制
御手段を構成し,記憶部23は本発明の移動軌跡設定手
段を構成する。
ドライバーにより操作されるモード選択スイッチS7 及
び自動駐車スタートスイッチS8 が制御部22に接続さ
れる。モード選択スイッチS7 は,後述する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/右モード及び縦列駐車/左モードの
何れかを選択する際に操作される4個のボタンを備え
る。自動駐車スタートスイッチS8 は,モード選択スイ
ッチS7 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。モード選択スイッチS7 及び自
動駐車スタートスイッチS8 は,ドライバー以外の乗員
が操作できない位置,例えば右ハンドル車両ではインス
トルメントパネルの右端部やドライバーの右側のドアに
設けられる。モード選択スイッチS7 は本発明の選択手
段を構成し,自動駐車スタートスイッチS8 は本発明の
開始指示手段を構成する。
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。車両Vの移動距離Xは,既知である前輪Wfの周長
に前輪回転角検出手段S3 ,S3 で検出した前輪Wfの
回転角を乗算することにより求められる。尚,前記移動
距離Xの算出には,左右一対の前輪回転角検出手段
S3 ,S3 の出力のハイセレクト値,ローセレクト値,
或いは平均値が使用される。
及びスイッチS7 ,S8 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11の作動とを制御する。
の作用について説明する。
択スイッチS7 が操作されていないとき)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,アクチュエータ駆動制御手段2
2b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,自動駐車制御の内容を説明する。
ー自身のステアリング操作により車両Vを駐車しようと
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
えば左側のサイドミラー)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,
バック駐車/左モードによる自動駐車を行うべく,モー
ド選択スイッチS7 のバック駐車/左モードに対応する
ボタン(図3参照)を押すと,そのボタンが点灯すると
ともに操作段階教示装置11のスピーカが「左バック駐
車です。」と報知する。このとき,ドライバーが誤った
モードのボタンを押したことに気付けば,そのボタンを
再度押すことにより該ボタンが消灯するので,ドライバ
ーは改めて正しいモードのボタンを押せば良い。
モードに対応するボタンを押してから所定時間(例え
ば,5秒)が経過するまでに自動駐車スタートスイッチ
S8 が操作されない場合,或いは自動駐車スタートスイ
ッチS8 が操作される前に車両Vが所定距離(例えば,
50cm)を移動した場合には,操作段階教示装置11
のスピーカが「自動駐車をキャンセルします。」と報知
した後に,点灯している駐車/左モードに対応するボタ
ンが消灯する。従って,ドライバーがモード選択スイッ
チS7 の所定のボタンを押した後に気が変わって自動駐
車を中止しようと思ったとき,特別のキャンセル操作を
行わずに前記所定時間が経過するのを待つだけで,或い
は車両を移動させて自発的な駐車を開始するだけで自動
駐車をキャンセルすることが可能になり,利便性が向上
する。尚,車両Vの移動距離が所定距離未満である場合
には自動駐車がキャンセルされないので,ドライバーが
無意識にブレーキペダル9を緩めて車両Vが僅かに移動
した場合に,自動駐車がキャンセルされてしまうことが
ない。
が点灯している状態で自動駐車スタートスイッチS8 を
押すと,その自動駐車スタートスイッチS8 が点灯して
自動駐車制御が開始され,操作段階教示装置11のスピ
ーカが「ゆっくりと前進してください。」と報知する。
自動駐車制御が行われている状態では,操作段階教示装
置11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各種の指示や
警報が行われる。自動駐車制御中には,ドライバーがブ
レーキペダル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S7 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。このように,ドライバーがブレーキペダル9を操作
して車両Vをクリープ走行させていることを条件に自動
駐車制御の実行が許可されるので,ドライバーが障害物
を発見した際に速やかにブレーキペダル9を踏んで車両
Vを停止させることができる。
のボタンを押して所望のモードを選択し,そのモードが
誤りでないことを確認して自動駐車スタートスイッチS
8 を押すと自動駐車制御が開始されるので,ドライバー
が誤ったモードのボタンを押しても修正する時間的余裕
があり,しかも誤操作の発生を確実に防止することがで
きる。
折り返し位置まで車両Vが前進する間は前輪Wf,W
fは右に自動操舵される。車両Vが折り返し位置に達
すると,操作段階教示装置11のスピーカが「停止して
シフトチェンジしてさい。」と報知し,ドライバーがシ
フトチェンジすると「ゆっくりと後進してください。」
と報知する。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。
そして車両Vが目標位置に達すると,操作段階教示装
置11のスピーカが「左バック駐車終了です。停車して
ください。」と報知して自動駐車制御が終了する。
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,クリープ
走行の車速に多少の変動があっても車両Vは常に前記移
動軌跡上を移動することになる。
タートスイッチS8 を再度押しても,そのとき車両Vが
停止状態になければその操作は無視されるため,自動駐
車制御がドライバーの意思に反して終了して車両Vが手
放し運転状態になる虞はない。また自動駐車制御の実行
中に誤ってモード選択スイッチS7 を操作してもその操
作は無視されるため,自動駐車制御のモードがドライバ
ーの意思に反して切り換わって車両Vが意図せぬ方向に
移動する虞はない。
を停止させた状態で自動駐車スタートスイッチS8 を再
度押すと解除されるが,それ以外にもドライバーがブレ
ーキペダル9を緩め過ぎて車速が自動駐車制御に適した
最大速度(例えば,5km/h)を越えた場合,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
の障害物検出手段S6 が障害物を検出した場合に解除さ
れ,通常のパワーステアリング制御に復帰する。
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の現在位置及び目標位置から前記移動軌跡を算出する
ことも可能である。
れば,選択手段による移動軌跡の選択後に,その選択し
た移動軌跡に基づくアクチュエータの制御を開始する開
始指示手段を備えたことにより,選択手段により誤った
移動軌跡を選択しても修正する時間的余裕があり,しか
も選択手段及び開始指示手段の一方だけを操作してもア
クチュエータの制御が開始されないので誤操作を防止す
ることができる。
段による移動軌跡の選択後に,開始指示手段が所定時間
操作されないときに選択手段による選択を取り消すの
で,選択手段による移動軌跡の選択後に自動操舵制御を
取り止める場合に,特別の取消操作が不要になって操作
性が向上するとともに誤作動が防止される。
段による移動軌跡の選択後であって開始指示手段が操作
される前に車両が移動したとき,選択手段による選択を
取り消すので,選択手段による移動軌跡の選択後に自動
操舵制御を取り止める場合に,特別の取消操作が不要に
なって操作性が向上するとともに誤作動が防止される。
距離に対する車輪の転舵角として車両の移動軌跡を設定
するので,車両の移動速度が変動しても一定の移動軌跡
を確保することができる。
により操作されるブレーキ入力手段を備えてなり,ブレ
ーキ入力手段が操作されていることを条件に移動軌跡に
基づくアクチュエータの制御を許可するので,車両が障
害物に接近したときに速やかにブレーキ入力手段を操作
して車両を停止させることができる。
発明において,前記車両の移動が所定距離以上の移動で
あるので,ドライバーの意思を充分に確認して選択手段
による選択を取り消すことができる。
選択された移動軌跡に基づくアクチュエータの制御中に
選択手段による移動軌跡の選択を禁止するので,選択さ
れた移動軌跡に基づくアクチュエータの制御中に誤って
選択手段を操作しても,移動軌跡が変更されるのを防止
して自動操舵制御を続行することができる。
選択された移動軌跡に基づくアクチュエータの制御中
に,車両が実質的に停止状態にあることを条件に開始指
示手段の解除操作を許可するので,選択された移動軌跡
に基づくアクチュエータの制御中に誤って選択手段を操
作しても,前記アクチュエータの制御が中止されて手放
し運転状態になるのを防止することができる。
選択手段及び開始指示手段の少なくとも一方をドライバ
ーだけが操作可能な位置に設けたので,同乗した子供等
のいたずらによる選択手段又は開始指示手段の操作を未
然に回避することができる。
ッチを示す図
ータ) 9 ブレーキペダル(ブレーキ入力手段) 22 制御部(制御手段) 23 記憶部(移動軌跡設定手段) S7 モード選択スイッチ(選択手段) S8 自動駐車スタートスイッチ(開始指示手
段) V 車両 Wf 前輪(車輪) X 移動距離 θref 規範転舵角(転舵角)
Claims (8)
- 【請求項1】 複数の目標位置までの車両(V)の移動
軌跡を記憶または算出する移動軌跡設定手段(23)
と, いずれかの目標位置までの移動軌跡を選択する選択手段
(S7 )と, 車輪(Wf)を転舵するアクチュエータ(7)と, 車両(V)がスタート位置から目標位置まで移動する間
に前記選択された移動軌跡に基づいてアクチュエータ
(7)の駆動を制御する制御手段(22)とを備えた車
両の自動操舵装置において, 選択手段(S7 )による移動軌跡の選択後に,その選択
した移動軌跡に基づくアクチュエータ(7)の制御を開
始する開始指示手段(S8 )を備え, 選択手段(S 7 )による移動軌跡の選択後に,開始指示
手段(S 8 )が所定時間操作されないときに選択手段
(S 7 )による選択を取り消す ことを特徴とする,車両
の自動操舵装置。 - 【請求項2】 複数の目標位置までの車両(V)の移動
軌跡を記憶または算出する移動軌跡設定手段(23)
と, いずれかの目標位置までの移動軌跡を選択する選択手段
(S 7 )と, 車輪(Wf)を転舵するアクチュエータ(7)と, 車両(V)がスタート位置から目標位置まで移動する間
に前記選択された移動軌跡に基づいてアクチュエータ
(7)の駆動を制御する制御手段(22)とを備えた車
両の自動操舵装置において, 選択手段(S 7 )による移動軌跡の選択後に,その選択
した移動軌跡に基づくアクチュエータ(7)の制御を開
始する開始指示手段(S 8 )を備え, 選択手段(S 7 )による移動軌跡の選択後であって開始
指示手段(S 8 )が操作される前に車両(V)が移動し
たとき,選択手段(S 7 )による選択を取り消す ことを
特徴とする,車両の自動操舵装置。 - 【請求項3】 車両(V)の移動距離(X)に対する車
輪(Wf)の転舵角(θref)として車両(V)の移
動軌跡を設定することを特徴とする,請求項1又は2に
記載の車両の自動操舵装置。 - 【請求項4】 ドライバーにより操作されるブレーキ入
力手段(9)を備えてなり,ブレーキ入力手段(9)が
操作されていることを条件に前記移動軌跡に基づくアク
チュエータ(7)の制御を許可することを特徴とする,
請求項1〜3の何れかに記載の車両の自動操舵装置。 - 【請求項5】 前記車両(V)の移動が所定距離以上の
移動であることを特徴とする,請求項2に記載の車両の
自動操舵装置。 - 【請求項6】 選択された移動軌跡に基づくアクチュエ
ータ(7)の制御中に選択手段(S7 )による移動軌跡
の選択を禁止することを特徴とする,請求項1〜3のい
ずれかに記載の車両の自動操舵装置。 - 【請求項7】 選択された移動軌跡に基づくアクチュエ
ータ(7)の制御中に,車両(V)が停止状態にあるこ
とを条件に開始指示手段(S8 )の解除操作を許可する
ことを特徴とする,請求項1〜3のいずれかに記載の車
両の自動操舵装置。 - 【請求項8】 選択手段(S7 )及び開始指示手段(S
8 )の少なくとも一方をドライバーだけが操作可能な位
置に設けたことを特徴とする,請求項1〜7のいずれか
に記載の車両の自動操舵装置。
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