JP2000335436A - 車両の操舵装置 - Google Patents

車両の操舵装置

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JP2000335436A
JP2000335436A JP11147149A JP14714999A JP2000335436A JP 2000335436 A JP2000335436 A JP 2000335436A JP 11147149 A JP11147149 A JP 11147149A JP 14714999 A JP14714999 A JP 14714999A JP 2000335436 A JP2000335436 A JP 2000335436A
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    • B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度の高いセンサを必要とせずに駐車のため
のドライバーの運転操作を効果的に支援できるようにす
る。 【解決手段】 駐車開始位置P1 から進行方向切換位置
P2 まで車両Vが前進移動する間、予め記憶された前進
移動軌跡に基づいて操舵輪Wfが自動操舵されるため、
車両Vを進行方向切換位置P2 に正しく停止させること
ができる。従って、進行方向切換位置P2 から駐車終了
位置P3 まで車両Vが後進移動する間、ドライバーは進
行方向切換位置P2 における転舵角θmaxを保持する
だけで、車両Vを駐車終了位置P3 に正しく誘導するこ
とができる。進行方向切換位置P2での車両Vの停止位
置に若干の誤差が存在しても、車両Vが後進移動する間
にドライバーがステアリングホイールを操作して進行方
向を微調整することができるため、前記自動操舵を行う
ための各種センサに高精度のものを使用する必要がなく
なり、コストダウンに寄与することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両を駐車開始位
置から進行方向切換位置まで前進移動させた後に、車両
を駐車終了位置まで後進移動させる運転操作を支援する
ための車両の操舵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】かかる車両の操舵装置は特開平3−74
256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。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来の車
両の操舵装置は、車両が駐車開始位置から進行方向切換
位置まで前進移動する区間だけでなく、車両が進行方向
切換位置から駐車終了位置まで後進移動する区間におい
ても操舵輪をアクチュエータで自動的に転舵するので、
車両の移動距離を検出するセンサや操舵輪の転舵角を検
出するセンサに高い精度が要求され、僅かな検出誤差が
存在するだけで車両の移動軌跡がずれて駐車終了位置に
正しく誘導できなくなる場合があった。
【0004】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、精度の高いセンサを必要とせずに駐車のためのドラ
イバーの運転操作を効果的に支援できるようにすること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載された発明によれば、車両を駐車開
始位置から進行方向切換位置まで前進移動させた後に、
車両を駐車終了位置まで後進移動させる運転操作を支援
するための車両の操舵装置であって、操舵輪を転舵する
アクチュエータと、駐車開始位置から進行方向切換位置
までの車両の前進移動軌跡を予め設定する移動軌跡設定
手段と、ドライバーのステアリング操作に代えてアクチ
ュエータで操舵輪を転舵することにより、移動軌跡設定
手段により設定された前進移動軌跡に沿って車両を前進
移動させる制御手段とを備えてなり、前記前進移動軌跡
は、進行方向切換位置における操舵輪の転舵角を保持し
たまま車両を後進移動させれば駐車終了位置に到達する
ように設定されていることを特徴とする車両の操舵装置
が提案される。
【0006】上記構成によれば、車両を駐車開始位置か
ら進行方向切換位置まで前進移動させる間、移動軌跡設
定手段により設定された前進移動軌跡に沿って車両が前
進移動するようにアクチュエータが制御されるので、ド
ライバーはステアリング操作を行うことなく車両を正確
に進行方向切換位置に導いて停止させることができる。
従って、ドライバーは進行方向切換位置における転舵角
を保持したまま進行方向切換位置から駐車終了位置まで
車両を後進移動させるだけで、車両を正確に駐車終了位
置に導いて停止させることが可能となり、ドライバーの
操作負担が大幅に軽減される。
【0007】また進行方向切換位置での車両の停止位置
に若干の誤差が存在しても、進行方向切換位置から駐車
終了位置まで車両が後進移動する間にドライバーがステ
アリングホイールを操作して進行方向を微調整すれば、
前記誤差を補償して車両を駐車終了位置に正しく導くこ
とができる。従って、駐車開始位置から進行方向切換位
置までの自動操舵を行うための各種センサに高精度のも
のを使用する必要がなくなり、コストダウンに寄与する
ことができる。
【0008】また請求項2に記載された発明によれば、
請求項1の構成に加えて、前記前進移動軌跡は、車両の
移動距離に対する操舵輪の転舵角の関係として設定され
ることを特徴とする車両の操舵装置が提案される。
【0009】上記構成によれば、駐車開始位置から進行
方向切換位置までの前進移動軌跡が車両の移動距離に対
する操舵輪の転舵角の関係として設定されるので、車両
の前進移動中に車速が変化しても前進移動軌跡に誤差が
発生するのを防止することができる。
【0010】また請求項3に記載された発明によれば、
請求項1または2の構成に加えて、進行方向切換位置に
おける操舵輪の転舵角は限界転舵角であることを特徴と
する車両の操舵装置が提案される。
【0011】上記構成によれば、進行方向切換位置にお
ける操舵輪の転舵角が限界転舵角であるので、車両が進
行方向切換位置から駐車終了位置まで後進移動する間の
旋回半径が最小になって狭い場所での車庫入れが可能に
なるだけでなく、ステアリングホイールを保持するドラ
イバーの操作が容易になって転舵角の変動が防止され
る。
【0012】また請求項4に記載された発明によれば、
請求項1〜3の何れかの構成に加えて、車両が進行方向
切換位置を越えて前進移動するとき、前記制御手段は進
行方向切換位置における操舵輪の転舵角を保持すること
を特徴とする車両の操舵装置が提案される。
【0013】上記構成によれば、車両が進行方向切換位
置をオーバーランして前進移動する間の転舵角が進行方
向切換位置における転舵角のままに保持されるので、車
両が進行方向切換位置をオーバーランして停止した停止
位置から後進移動する過程で、ドライバーが転舵角をそ
のままに保持していれば、車両は進行方向切換位置を自
動的に通過して駐車終了位置に正しく導かれる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0015】図1〜図4は本発明の一実施例を示すもの
で、図1は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はバック駐車
/左モードの移動距離Xに対する規範転舵角θrefの
関係を示すテーブル、図4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である。
【0016】図1に示すように、車両Vは駆動輪である
と同時に操舵輪である一対の前輪Wf,Wfと、従動輪
であると同時に非操舵輪である一対の後輪Wr,Wrと
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。
【0017】操舵制御装置21は制御部22と記憶部2
3とから構成される。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、従動輪である左右の後輪Wr,Wrの回転角を検
出する後輪回転角検出手段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」レンジ等)を検出
するシフトレンジ検出手段S4 とからの信号が入力され
る。
【0018】後輪回転角検出手段S3 ,S3 は、後輪W
r,Wr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後輪Wr,Wr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。尚、一対の後輪回転角検
出手段S3 ,S3 の出力は、そのハイセレクト値、ロー
セレクト値、あるいは平均値が採用される。
【0019】更に制御部22には、ドライバーにより操
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4から明らかなよう
に、モード選択スイッチS6 は、2種類の駐車モード、
即ちバック駐車/右モードおよびバック駐車/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2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。
【0020】前記記憶部23は本発明の移動軌跡設定手
段を構成するもので、そこには前記2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、図3に示すように、予めテーブルと
して記憶されている。
【0021】而して、制御部22は前記各検出手段S1
〜S4 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。
【0022】次に、前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用について説明する。
【0023】自動操舵制御を行わない通常時(前記自動
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。
【0024】次に、バック駐車/左モード(車両Vの左
側にある車庫にバックしながら駐車するモード)を例に
とって、本実施例の作用を説明する。
【0025】先ず、図2に示すように、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、予め決められた目
印M(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駐車開始位置P1 に
停止させる。このとき、車両Vの中心線と車庫の中心線
とが直交するようにする。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、操
作したスイッチボタンが点灯し、操作段階教示装置12
がスピーカで「左バック駐車です」とドライバーに報知
する。操作したスイッチボタンに誤りがないことを確認
したドライバーがステアリングホイール1から手を放し
て自動駐車スタートスイッチS7 をONすると、そのス
イッチボタンが点灯して自動操舵制御が開始され、操作
段階教示装置12がスピーカで「ゆっくり前進してくだ
さい」とドライバーに報知する。
【0026】自動操舵制御が行われている間、操作段階
教示装置12の液晶モニターには自車の現在位置、駐車
開始位置P1 、進行方向切換位置P2 、駐車終了位置P
3 、駐車開始位置P1 から駐車終了位置P3 までの自車
の予想前進移動軌跡等が表示される。
【0027】自動操舵制御により、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、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、図3に示すように、駐車開始
位置P1 から進行方向切換位置P2 まで車両Vが前進移
動する間は、前輪Wf,Wfは先ず右に自動操舵された
後に中立位置を経て左に自動操舵され、車両Vが進行方
向切換位置P2 に達したときに前輪Wf,Wfの転舵角
θは左の限界転舵角θmaxになる。
【0028】その間、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、後輪回転角検
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は常に前記前進移動軌跡上を移動すること
になる。
【0029】上述した自動操舵制御は、ドライバーがモ
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、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。
【0030】而して、自動操舵により車両Vが進行方向
切換位置P2 に達すると、操作段階教示装置12がスピ
ーカで「停止してシフトチェンジしてください」とドラ
イバーに報知する。ドライバーが車両Vを停止させてセ
レクトレバーセレクトレバー11を「D」レンジから
「R」レンジに切り換え、これが後輪回転角検出手段S
3 ,S3 およびシフトレンジ検出手段S4 により検出さ
れると、操作段階教示装置12がスピーカで「終了しま
す」とドライバーに報知する。
【0031】このようにして自動操舵が終了したとき、
前述したように前輪Wf,Wfの転舵角θは左の限界転
舵角θmaxになっており、ドライバーがステアリング
ホイール1を保持して転舵角θを左の限界転舵角θma
xに固定したまま車両Vを進行方向切換位置P2 から後
進移動させるだけで、その車両Vを駐車終了位置P3に
正しく導くことができる。言い換えると、転舵角θを左
の限界転舵角θmaxに保持したまま車両Vを後進移動
させれば車両Vが正しく駐車終了位置P3 に導びかれる
ように、車両Vの前進移動軌跡、即ち進行方向切換位置
P2 が予め設定されている。
【0032】このように、進行方向切換位置P2 から駐
車終了位置P3 まで車両Vを後進移動させる間は自動操
舵が行われないため、車両Vの位置がずれて駐車終了位
置P 3 に正しく導かれないと判断したときに、ドライバ
ーは自発的にステアリングホイール1を操作して進路を
微調整し、車両Vを駐車終了位置P3 に正しく導くこと
ができる。従って、進行方向切換位置P2 における車両
Vの停止位置の精度は、駐車開始位置P1 から駐車終了
位置P3 までの全行程で自動操舵を行う場合に比べて低
くすることができ、転舵角検出手段S1 や後輪回転角検
出手段S3 ,S 3 に特別高精度のものを使用する必要が
なくなってコストダウンに寄与することができる。
【0033】また車両Vが進行方向切換位置P2 から後
進移動する間に転舵角θを限界転舵角θmaxに保持す
るので、車両Vの旋回半径が最小になって狭い場所での
車庫入れが可能になるだけでなく、ステアリングホイー
ル1を保持するドライバーの操作が容易になって転舵角
θの変動を防止することができる。
【0034】またドライバーのブレーキ操作の遅れ等に
よって車両Vが進行方向切換位置P 2 を通り越して停止
する場合があるが、その場合には進行方向切換位置P2
から実際の停止位置までの間は転舵角θが限界転舵角θ
maxに保持される。従って、車両Vが実際の停止位置
から後進移動する過程で、ドライバーが転舵角θを限界
転舵角θmaxに保持してさえいれば、車両Vは必ず進
行方向切換位置P2 を通過することになるため、最終的
に駐車終了位置P3 における位置ずれの発生が防止され
る。
【0035】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
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。
【0036】例えば、実施例では駐車開始位置P1 から
進行方向切換位置P2 までの車両Vの前進移動軌跡が予
め記憶部23に記憶されているが、車両Vの現在位置お
よび進行方向切換位置P2 から前記前進移動軌跡を演算
することも可能である。
【0037】また実施例では進行方向切換位置P2 にお
ける転舵角θを限界転舵角θmaxに設定しているが、
それを限界転舵角θmaxよりも若干小さい転舵角θに
設定することも可能である。このようにすれば、車両V
が進行方向切換位置P2 から駐車終了位置P3 まで後進
移動する間に、転舵角θが増加する方向および減少する
方向の両方向にステアリングホイール1を操作すること
が可能となり、車両Vの進行方向の微調整が一層容易に
なる。
【0038】
【発明の効果】以上のように請求項1に記載された発明
によれば、車両を駐車開始位置から進行方向切換位置ま
で前進移動させる間、移動軌跡設定手段により設定され
た前進移動軌跡に沿って車両が前進移動するようにアク
チュエータが制御されるので、ドライバーはステアリン
グ操作を行うことなく車両を正確に進行方向切換位置に
導いて停止させることができる。従って、ドライバーは
進行方向切換位置における転舵角を保持したまま進行方
向切換位置から駐車終了位置まで車両を後進移動させる
だけで、車両を正確に駐車終了位置に導いて停止させる
ことが可能となり、ドライバーの操作負担が大幅に軽減
される。
【0039】また進行方向切換位置での車両の停止位置
に若干の誤差が存在しても、進行方向切換位置から駐車
終了位置まで車両が後進移動する間にドライバーがステ
アリングホイールを操作して進行方向を微調整すれば、
前記誤差を補償して車両を駐車終了位置に正しく導くこ
とができる。従って、駐車開始位置から進行方向切換位
置までの自動操舵を行うための各種センサに高精度のも
のを使用する必要がなくなり、コストダウンに寄与する
ことができる。
【0040】また請求項2に記載された発明によれば、
駐車開始位置から進行方向切換位置までの前進移動軌跡
が車両の移動距離に対する操舵輪の転舵角の関係として
設定されるので、車両の前進移動中に車速が変化しても
前進移動軌跡に誤差が発生するのを防止することができ
る。
【0041】また請求項3に記載された発明によれば、
進行方向切換位置における操舵輪の転舵角が限界転舵角
であるので、車両が進行方向切換位置から駐車終了位置
まで後進移動する間の旋回半径が最小になって狭い場所
での車庫入れが可能になるだけでなく、ステアリングホ
イールを保持するドライバーの操作が容易になって転舵
角の変動が防止される。
【0042】また請求項4に記載された発明によれば、
車両が進行方向切換位置をオーバーランして前進移動す
る間の転舵角が進行方向切換位置における転舵角のまま
に保持されるので、車両が進行方向切換位置をオーバー
ランして停止した停止位置から後進移動する過程で、ド
ライバーが転舵角をそのままに保持していれば、車両は
進行方向切換位置を自動的に通過して駐車終了位置に正
しく導かれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】操舵装置を備えた車両の全体構成図
【図2】バック駐車/左モードの作用説明図
【図3】バック駐車/左モードの移動距離Xに対する規
範転舵角θrefの関係を示すテーブル
【図4】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
【符号の説明】
1 ステアリングホイール 7 ステアリングアクチュエータ(アクチュエ
ータ) 22 制御部(制御手段) 23 記憶部(移動軌跡設定手段) P1 駐車開始位置 P2 進行方向切換位置 P3 駐車終了位置 V 車両 Wf 前輪(操舵輪) X 移動距離 θ 転舵角 θmax 限界転舵角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3D032 CC13 CC20 CC48 DA03 DA15 DA24 DA91 DA95 DB07 DC04 DC33 DE05 EA01 EB11 EC22 GG01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両(V)を駐車開始位置(P1 )から
    進行方向切換位置(P2 )まで前進移動させた後に、車
    両(V)を駐車終了位置(P3 )まで後進移動させる運
    転操作を支援するための車両の操舵装置であって、 操舵輪(Wf)を転舵するアクチュエータ(7)と、 駐車開始位置(P1 )から進行方向切換位置(P2 )ま
    での車両(V)の前進移動軌跡を予め設定する移動軌跡
    設定手段(23)と、 ドライバーのステアリング操作に代えてアクチュエータ
    (7)で操舵輪(Wf)を転舵することにより、移動軌
    跡設定手段(23)により設定された前進移動軌跡に沿
    って車両(V)を前進移動させる制御手段(22)と、
    を備えてなり、 前記前進移動軌跡は、進行方向切換位置(P2 )におけ
    る操舵輪(Wf)の転舵角(θ)を保持したまま車両
    (V)を後進移動させれば駐車終了位置(P3 )に到達
    するように設定されていることを特徴とする車両の操舵
    装置。
  2. 【請求項2】 前記前進移動軌跡は、車両(V)の移動
    距離(X)に対する操舵輪(Wf)の転舵角(θ)の関
    係として設定されることを特徴とする、請求項1に記載
    の車両の操舵装置。
  3. 【請求項3】 進行方向切換位置(P2 )における操舵
    輪(Wf)の転舵角(θ)は限界転舵角(θmax)で
    あることを特徴とする、請求項1または2に記載の車両
    の操舵装置。
  4. 【請求項4】 車両(V)が進行方向切換位置(P2 )
    を越えて前進移動するとき、前記制御手段(22)は進
    行方向切換位置(P2 )における操舵輪(Wf)の転舵
    角(θ)を保持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操舵装置。
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