JP4287452B2 - 車両の自動操舵装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車輪を転舵するステアリングアクチュエータと、目標位置までの車両の移動軌跡を記憶あるいは演算する移動軌跡設定手段と、前記移動軌跡に基づいて前記ステアリングアクチュエータへの第１駆動指示値を算出するとともに、運転者がステアリングハンドルに加える操舵力に基づいて前記ステアリングアクチュエータへの第２駆動指示値を算出するステアリングアクチュエータ制御手段とを備えた車両の自動操舵装置に関する。

パワーステアリング装置の電動モータの制御モードを、運転者のステアリング操作をアシストするための通常のパワーステアリングモードと、車庫入れや縦列駐車を自動操舵で行うための自動操舵モードとに切り替え可能とし、自動操舵モードでは予め記憶された車両の移動距離と車輪の転舵角との関係に基づいて自動操舵を行うものが、下記特許文献１により公知である。
特開平９−１９３６９１号公報

ところで上記特許文献１に記載されたものは、自動操舵制御中に運転者がステアリングハンドルに操舵トルクを加えると、その操舵トルクを検出して自動操舵制御を終了するようになっている。その際に、運転者のステアリング操作と自動操舵制御とが干渉し合って運転者に違和感を与えるだけでなく、自動操舵制御が終了した瞬間に前記干渉が急激に消滅することで運転者に違和感を与える問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自動操舵制御とパワーステアリング制御との干渉を最小限に抑えて運転者の違和感を解消することを目的とする。

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、車両の車輪を転舵するステアリングアクチュエータと、目標位置までの車両の移動軌跡を記憶あるいは演算する移動軌跡設定手段と、前記移動軌跡に基づいて前記ステアリングアクチュエータへの第１駆動指示値を算出するとともに、運転者がステアリングハンドルに加える操舵力に基づいて前記ステアリングアクチュエータへの第２駆動指示値を算出するステアリングアクチュエータ制御手段とを備えた車両の自動操舵装置において、前記ステアリングアクチュエータ制御手段は、前記第１駆動指示値および前記第２駆動指示値を所定の割合で反映させた制御量を用いて前記ステアリングアクチュエータを駆動し、前記操舵力の方向と前記第１駆動指示値の方向とが異なる場合に、前記所定の割合における前記第１駆動指示値の反映度合いが小さくなるように設定するとともに、前記操舵力の方向と前記第１駆動指示値の方向とが同一の場合に、前記第１駆動指示値の反映度合い保持することを特徴とする車両の自動操舵装置が提案される。

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、前記自動操舵制御の終了が確定すると、前記ステアリングアクチュエータ制御手段は、その確定時点での前記所定の割合を初期値として、前記確定時点からの経過時間に応じて前記第１駆動指示値の反映度合いを減少させ、かつ前記第２駆動指示値の反映度合いを増加させることを特徴とする車両の自動操舵装置が提案される。

尚、実施の形態の制御部２２は本発明のステアリングアクチュエータ制御手段に対応し、実施の形態の記憶部２３は本発明の移動軌跡設定手段に対応し、実施の形態の自動操舵制御電流Ｉ_STR は本発明の第１駆動指示値に対応し、実施の形態のパワーステアリング制御電流Ｉ_EPS は本発明の第２駆動指示値に対応し、実施の形態のアクチュエータ駆動電流Ｉ_CONTは本発明の制御量に対応し、実施の形態の操舵トルクＴ_S は本発明の操舵力に対応し、実施の形態の前輪Ｗｆは本発明の車輪に対応する。

請求項１の構成によれば、自動操舵制御のための第１駆動指示値と、パワーステアリング制御のための第２駆動指示値とを所定の割合で反映させてステアリングアクチュエータを駆動する制御量を算出する際に、運転者がステアリングハンドルに加える操舵力に基づいて、つまり運転者の意思に基づいて前記所定の割合を設定することにより、自動操舵制御がパワーステアリング制御と干渉して運転者に違和感を与える問題を解消することができる。

特に、運転者がステアリングハンドルに加える操舵力の方向と自動操舵制御のための第１駆動指示値の方向とが異なる場合には、ステアリングアクチュエータを駆動する制御量のうちの自動操舵制御のための第１駆動指示値の反映度合いを小さくするので、運転者の自発的なステアリング操作が自動操舵制御により阻害され難くして運転者の違和感を解消することができ、逆に運転者がステアリングハンドルに加える操舵力の方向と自動操舵制御のための第１駆動指示値の方向とが同一の場合には、運転者のステアリング操作をアシストする方向の第１駆動指示値を減少させずに保持することで、運転者のステアリング操作がスムーズに行われるようにして違和感を解消することができる。

また請求項２の構成によれば、自動操舵制御の終了が確定すると、その確定時点における前記所定の割合を初期値として、前記確定時点からの経過時間に応じて第１駆動指示値の反映度合いを減少させて第２駆動指示値の反映度合いを増加させるので、自動操舵制御からパワーステアリング制御に滑らかに移行させて運転者の違和感を解消することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図９は本発明の第１の実施の形態を示すもので、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はアクチュエータ駆動電流Ｉ_CONTの算出手法の説明図、図５は第１、第２補正係数検索マップＭＡＰ_STR ，ＭＡＰ_EPS の第１〜第３設定例を示す図、図６は第１、第２補正係数検索マップＭＡＰ_STR ，ＭＡＰ_EPS の第４〜第６設定例を示す図、図７は第１、第２補正係数検索マップＭＡＰ_STR ，ＭＡＰ_EPS の第７〜第９設定例を示す図、図８は自動操舵制御からパワーステアリング制御への切替移行時の作用説明図（その１）、図９は自動操舵制御からパワーステアリング制御への切替移行時の作用説明図（その２）である。

図１に示すように、車両Ｖは一対の前輪Ｗｆ，Ｗｆおよび一対の後輪Ｗｒ，Ｗｒを備える。ステアリングハンドル１と操舵輪である前輪Ｗｆ，Ｗｆとが、ステアリングハンドル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。運転者によるステアリングハンドル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、電動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。

操舵制御装置２１は制御部２２と記憶部２３とから構成されており、制御部２２には、ステアリングハンドル１の回転角である転舵角θを検出する転舵角検出手段Ｓａと、ステアリングハンドル１の操舵トルクＴ_S を検出する操舵トルク検出手段Ｓｂと、車輪Ｗｆ，Ｗｆ；Ｗｒ，Ｗｒの回転角を検出する車輪回転角検出手段Ｓｃ…と、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Ｓｄ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Ｓｅとからの信号が入力される。

図３を併せて参照すると明らかなように、運転者により操作されるモード選択スイッチＳｆおよび自動駐車スタートスイッチＳｇが制御部２２に接続される。モード選択スイッチＳｆ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４個のボタンを備える。自動駐車スタートスイッチＳｇは、モード選択スイッチＳｆ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。

記憶部２３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（図２（Ｂ）参照）。車両Ｖの移動距離Ｘは、既知である車輪Ｗｆ，Ｗｆ；Ｗｒ，Ｗｒの周長に車輪回転角検出手段Ｓｃ…で検出した車輪Ｗｆ，Ｗｆ；Ｗｒ，Ｗｒ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、車輪回転角検出手段Ｓｃ…の出力のハイセレクト値、ローセレクト値、あるいは平均値が使用される。

制御部２２は、前記各検出手段Ｓａ〜ＳｅおよびスイッチＳｆ，Ｓｇ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。

次に、前述の構成を備えた本発明の実施の形態の作用について説明する。

自動駐車を行わない通常時（前記モード選択スイッチＳｆが操作されていないとき）には、操舵制御装置２１が一般的なパワーステアリング制御装置として機能するパワーステアリングモードとなる。具体的には、運転者が車両Ｖを旋回させるべくステアリングハンドル１を操作すると、操舵トルク検出手段Ｓｂがステアリングハンドル１に入力された操舵トルクＴ_S を検出し、制御部２２は前記操舵トルクＴ_S 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、運転者のステアリング操作がアシストされる。

次に、バック駐車／左モード（車両Ｖの左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。この自動操舵制御が開始されてから終了するまでの間、運転者はステアリングハンドル１を操作しないものとする。

先ず、図２（Ａ）に示すように、運転者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、ドアの内側に設けられたマークＭ（図１参照）が車庫の中心線に一致する位置（スタート位置(1) に車両Ｖを停止させる。そして、モード選択スイッチＳｆ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ＳｇをＯＮすると、パワーステアリングモードから自動操舵モードに切り換えられて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(1) から目標位置(3) までの自車の目標移動軌跡、前進から後進に切り換える折り返し位置(2) 等が表示され、併せてスピーカからの音声で運転者に前記折り返し位置(2) におけるセレクトレバー１０の操作等の各種の指示や警報が行われる。

尚、ドアの内側に設けられたマークＭの代わりにドアミラーを利用しても良く、またマークＭやドアミラーを車庫の中心線に一致させる代わりに、車庫の端部に一致させても良い。

自動操舵制御により、運転者がブレーキペダル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ハンドル１を操作しなくても、モード選択スイッチＳｆ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(1) から折り返し位置(2) 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(2) から目標位置(3) 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。

図２（Ｂ）から明らかなように、自動操舵制御が行われている間、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Ｓａ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。

上記自動操舵制御は、運転者がモード選択スイッチＳｆをＯＦＦした場合に中止されるが、それ以外に運転者がセレクトレバー１０を「Ｐ」レンジに戻した場合、運転者がブレーキペダル９から足を離した場合、車速が所定値以上になった場合、運転者がステアリングハンドル１に所定値以上の操舵トルクＴ_S を加えた場合に中止され、通常のパワーステアリング制御に復帰する。

以下、自動操舵制御中に運転者がステアリングハンドル１に操舵トルクＴ_S を加えてた場合のステアリングアクチュエータ７の制御について説明する。

図４に示すように、ステアリングアクチュエータ７を駆動するアクチュエータ駆動電流Ｉ_CONTは、基本的に自動操舵制御電流Ｉ_STR とパワーステアリング制御電流Ｉ_EPS とを加算したものであるが、自動操舵制御電流Ｉ_STR およびパワーステアリング制御電流Ｉ_EPS は加算前に操舵トルク検出手段Ｓｂにより検出した操舵トルクＴ_S により補正される。自動操舵制御電流Ｉ_STR は自動操舵制御の規範転舵角θｒｅｆを得るために必要な電流であり、パワーステアリング制御電流Ｉ_EPS は運転者のステアリング操作をアシストするために必要な電流であり、共に操舵制御装置２１において算出される。

操舵制御装置２１には、操舵トルクＴ_S をパラメータとして第１補正係数ｋ_STR を検索する第１補正係数検索マップＭＡＰ_STR と、操舵トルクＴ_S をパラメータとして第２補正係数ｋ_EPS を検索する第２補正係数検索マップＭＡＰ_EPS とが予め記憶されており、第１補正係数検索マップＭＡＰ_STR で検索した第１補正係数ｋ_STR を自動操舵制御電流Ｉ_STR に乗算して補正した補正後の自動操舵制御電流ｋ_STR ・Ｉ_STR と、第２補正係数検索マップＭＡＰ_EPS で検索した第２補正係数ｋ_EPS をパワーステアリング制御電流Ｉ_EPS に乗算して補正した補正後のパワーステアリング制御電流ｋ_EPS ・Ｉ_EPS との和が、自動操舵制御電流Ｉ_STR として出力される。

Ｉ_CONT＝ｋ_STR ・Ｉ_STR ＋ｋ_EPS ・Ｉ_EPS
第１補正係数検索マップＭＡＰ_STR および第２補正係数検索マップＭＡＰ_EPS のパラメータである操舵トルクＴ_S の絶対値には、第１閾値Ｔ_S1および第２閾値Ｔ_S2が設定されている。第１補正係数検索マップＭＡＰ_STR は、操舵トルクＴ_S の絶対値が第１閾値Ｔ_S1未満の領域では第１補正係数ｋ_STR が１００％であり、第１閾値Ｔ_S1以上第２閾値Ｔ_S2未満の領域では１００％から０％にリニアに減少し、第２閾値Ｔ_S2以上の領域では０％に固定される。一方、第２補正係数検索マップＭＡＰ_EPS は、操舵トルクＴ_S の絶対値が第１閾値Ｔ_S1未満の領域では第１補正係数ｋ_STR が０％であり、第１閾値Ｔ_S1以上第２閾値Ｔ_S2未満の領域では０％から１００％にリニアに増加し、第２閾値Ｔ_S2以上の領域では１００％に固定される。

従って、自動操舵制御中に運転者がステアリングハンドル１を操作しても、その操舵トルクＴ_S の絶対値が第１閾値Ｔ_S1未満であれば、補正後のパワーステアリング制御電流ｋ_EPS ・Ｉ_EPS は０になり、補正後の自動操舵制御電流ｋ_STR ・Ｉ_STR は自動操舵制御電流Ｉ_STR そのものとなり、パワーステアリング制御は行われずに純粋な自動操舵制御が行われる。これにより、自動操舵制御中に運転者が誤ってステアリングハンドル１に触れたような場合でも、自動操舵制御が影響を受けるのを防止することができる。

また運転者がステアリングハンドル１に加える操舵トルクＴ_S の絶対値が第２閾値Ｔ_S2以上になると、補正後のパワーステアリング制御電流ｋ_EPS ・Ｉ_EPS はパワーステアリング制御電流Ｉ_EPS そのものとなり、補正後の自動操舵制御電流ｋ_STR ・Ｉ_STR は０となり、自動操舵制御は強制的に終了してパワーステアリング制御に復帰する。これにより、自動操舵制御中に運転者が障害物を発見してステアリングハンドル１を強く操作したような場合に、パワーステアリング制御により障害物を容易に回避することができる。

また運転者がステアリングハンドル１に加える操舵トルクＴ_S の絶対値が第１閾値Ｔ_S1以上第２閾値Ｔ_S2未満の領域では、操舵トルクＴ_S の絶対値が増加するのに応じてパワーステアリング制御の比率が増加して自動操舵制御の比率が減少するため、パワーステアリング制御と自動操舵制御とが互いに干渉し合って運転者に違和感を与えるのを防止することができる。

尚、自動操舵制御を強制的に終了させる第２閾値Ｔ_S2の大きさは、通常のパワーステアリング制御時に運転者がステアリングハンドル１に加える操舵トルクＴ_S の大きさよりも小さく設定される。これにより、自動操舵制御中に運転者がステアリングハンドル１を操作し、自動操舵制御が強制的に終了してパワーステアリング制御に移行したとき、パワーステアリング制御によりステアリングアクチュエータ７が前記第２閾値Ｔ_S2以上のアシストトルクを発生可能となり、制御の切替時にステアリングハンドル１が急に重くなって運転者が違和感を感じるのを防止することができる。

第１閾値Ｔ_S1以上第２閾値Ｔ_S2未満の領域での自動操舵制御およびパワーステアリング制御の配分比率には、図５〜図７に示すような種々の例が考えられる。

図５（Ａ）に示す例は、図４で説明したものと同じ基本となる例である。

図５（Ｂ）に示す例は、第１閾値Ｔ_S1以上第２閾値Ｔ_S2未満の領域で、自動操舵制御の第１補正係数ｋ_STR を１００％から０％に減少させ、パワーステアリング制御の第２補正係数ｋ_EPS を０％に保持するもので、自動操舵制御の比率を次第に小さくして運転者のステアリング操作との干渉を防止することができる。

図５（Ｃ）に示す例は、第１閾値Ｔ_S1以上第２閾値Ｔ_S2未満の領域で、自動操舵制御の第１補正係数ｋ_STR を１００％に保持したまま、パワーステアリング制御の第２補正係数ｋ_EPS を０％から１００％に増加させるもので、運転者のステアリング操作を充分にアシストすることができる。

図６（Ｄ）に示す例は、操舵トルクＴ_S の絶対値が第１閾値Ｔ_S1以上になると自動操舵制御の第１補正係数ｋ_STR を１００％から減少させ、第２閾値Ｔ_S2よりも小さい第３閾値Ｔ_S3において０％とすることで、自動操舵制御がパワーステアリング制御と干渉するのを防止する。それにも関わらずに操舵トルクＴ_S の絶対値が更に増加する場合は、第３閾値Ｔ_S3よりも大きい第４閾値Ｔ_S4でパワーステアリング制御の第２補正係数ｋ_EPS を０％から増加させ、第２閾値Ｔ_S2において１００％とすることで、運転者のステアリング操作を充分にアシストするものである。

図６（Ｅ）に示す例は、操舵トルクＴ_S の絶対値が第１閾値Ｔ_S1以上になるとパワーステアリング制御の第２補正係数ｋ_EPS を０％から増加させ、第２閾値Ｔ_S2よりも小さい第３閾値Ｔ_S3において１００％とすることで、運転者のステアリング操作を充分にアシストする。それにも関わらずに操舵トルクＴ_S の絶対値が更に増加する場合は、第３閾値Ｔ_S3よりも大きい第４閾値Ｔ_S4で自動操舵制御の第１補正係数ｋ_STR を１００％から減少させ、第２閾値Ｔ_S2において０％とすることで、自動操舵制御がパワーステアリング制御と干渉するのを防止するものである。

図６（Ｆ）に示す例は、パワーステアリング制御の第２補正係数ｋ_EPS が０％から増加し始める第３閾値Ｔ_S3と、自動操舵制御の第１補正係数ｋ_STR が０％に減少し終わる第４閾値Ｔ_S4とを、図５（Ａ）の例および図６（Ｄ）の例の中間の設定にしたものである。

図７（Ｇ）に示す例は、自動操舵制御の第１補正係数ｋ_STR が１００％から減少し始める第３閾値Ｔ_S3と、パワーステアリング制御の第２補正係数ｋ_EPS が１００％に増加し終わる第４閾値Ｔ_S4とを、図５（Ａ）の例および図６（Ｅ）の例の中間の設定にしたものである。

図７（Ｈ）に示す例は、図６（Ｆ）の例に対して、自動操舵制御の第１補正係数ｋ_STR が０％に減少し終わる第４閾値Ｔ_S4を小さく設定したものである。

図７（Ｉ）に示す例は、図７（Ｇ）の例に対して、パワーステアリング制御の第２補正係数ｋ_EPS が１００％に増加し終わる第４閾値Ｔ_S4を小さく設定したものである。

以上のように、第１補正係数ｋ_STR および第２補正係数ｋ_EPS を検索する第１補正係数検索マップＭＡＰ_STR および第２補正係数検索マップＭＡＰ_EPS の設定を変更するだけで、自動操舵制御中に運転者がステアリングハンドル１に操舵トルクＴ_S を加えた場合でも、自動操舵制御およびパワーステアリング制御の寄与の比率を任意に変化させ、自動操舵制御の機能を維持しつつ運転者の違和感を解消することができる。

次に、図８および図９に基づいて、自動操舵制御の終了が確定してパワーステアリング制御に移行する過渡期におけるアクチュエータ駆動電流Ｉ_CONTの算出方法について説明する。

自動操舵制御が終了してパワーステアリング制御に切り替わる際に、アクチュエータ駆動電流Ｉ_CONTが自動操舵制御電流Ｉ_STR からパワーステアリング制御電流Ｉ_EPS に切り替わると、ステアリングハンドル１が急激に停止する場合があり、また運転者がステアリングハンドル１に操舵トルクＴ_S を加えたことで自動操舵制御が終了した場合には、ステアリングアクチュエータ７が発生する操舵トルクＴ_S が急変して運転者に違和感を与える原因となる。

そこで時間ｔの関数である第１時間係数η_STR （０％≦η_STR ≦１００％）および第２時間係数η_EPS （０％≦η_EPS ≦１００％）を設定し、自動操舵制御の終了確定時からパワーステアリング制御の開始時までの移行期間の間、第１時間係数η_STR および第２時間係数η_EPS を用いてアクチュエータ駆動電流Ｉ_CONTを補正する。

Ｉ_CONT＝η_STR ・Ｉ_STR ＋η_EPS ・Ｉ_EPS ここで、第１時間係数η_STR は、
ｔ＝ｔ０のとき：η_STR ＝ｋ_STRE
ｔ０＜ｔ＜ｔ１ｓのとき：η_STR ＝ｋ_STRE・α（ｔ−ｔ０）
ｔ１ｓ≦ｔのとき：η_STR ＝０％
であり、第２時間係数η_EPS は、
ｔ＝ｔ０のとき：η_EPS ＝ｋ_EPSE
ｔ０＜ｔ＜ｔ１ｅのとき：η_EPS ＝ｋ_EPSE・α（ｔ−ｔ０）
ｔ１ｅ≦ｔのとき：η_EPS ＝０％
である。

また、ｔ０は自動操舵制御の終了が確定した時刻、ｔ１ｓは第１時間係数η_STR が０％に到達する時刻、ｔ１ｅは第２時間係数η_EPS が１００％に到達する時刻、ｋ_STREは時刻ｔ０における第１補正係数ｋ_STR 、ｋ_EPSEは時刻ｔ０における第２補正係数ｋ_EPS 、αは第１時間係数η_STR および第２時間係数η_EPS の時間ｔに対する変化率である。

図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のタイムチャートは、図５（Ａ）のマップに基づく第１補正係数ｋ_STR および第２補正係数ｋ_EPS について、その切替移行時の変化を示すものである。

図８（Ａ）の例は、自動操舵制御の終了が確定した時刻ｔ＝ｔ０で操舵トルクＴ_S ＜第１閾値Ｔ_S1の場合であり、ｔ＝ｔ０での第１時間係数η_STR は１００％、第２時間係数η_EPS は０％である（図５（Ａ）参照）。その後、時間の経過に応じて第１時間係数η_STR は１００％から減少し、パワーステアリング制御が開始される時刻ｔ１ｓにおいて０％になる。一方、時間の経過に応じて第２時間係数η_EPS は０％から増加し、パワーステアリング制御が開始される時刻ｔ１ｅ（＝ｔ１ｓ）において１００％になる。

このように、自動操舵制御の終了が確定してからパワーステアリング制御が開始されるまでの切替移行期間において第１補正係数ｋ_STR を次第に減少させて第２補正係数ｋ_EPS を次第に増加させることで、ステアリングアクチュエータ７が発生する操舵トルクＴ_S の急変を防止して運転者の違和感を解消することができる。

図８（Ｂ）の例は、自動操舵制御の終了が確定した時刻ｔ＝ｔ０でＴ_S1≦Ｔ_S ＜Ｔ_S2の場合であり、例えばｔ＝ｔ０での第１時間係数η_STR は７０％、第２時間係数η_EPS は３０％である（図５（Ａ）参照）。その後、時間の経過に応じて第１時間係数η_STR は７０％から減少し、パワーステアリング制御が開始される時刻ｔ１ｓにおいて０％になる。一方、時間の経過に応じて第２時間係数η_EPS は３０％から増加し、パワーステアリング制御が開始される時刻ｔ１ｅ（＝ｔ１ｓ）において１００％になる。この場合、第１時間係数η_STR および第２時間係数η_EPS の変化率αは図８（Ａ）の場合と同じであるため、切替移行期間の長さは図８（Ａ）の場合よりも短くなる。

図８（Ｃ）の例は、自動操舵制御の終了が確定した時刻ｔ＝ｔ０でＴ_S2≦Ｔ_S の場合であり、ｔ＝ｔ０での第１時間係数η_STR は０％、第２時間係数η_EPS は１００％である（図５（Ａ）参照）。この場合、自動操舵制御からパワーステアリング制御に移行しても第１補正係数ｋ_STR および第２補正係数ｋ_EPS は変化しないため、切替移行期間は不要となる、自動操舵制御からパワーステアリング制御に直接移行することになる。

図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のタイムチャートは、第１補正係数ｋ_STR および第２補正係数ｋ_EPS のマップが上下非対称の場合における切替移行時の作用を示すものである。具体的には、図６（Ｄ）、図６（Ｆ）、図７（Ｈ）における第１閾値Ｔ_S1〜第３閾値Ｔ_S3の領域、つまり第１時間係数η_STR が７０％で第２時間係数η_EPS が０％の場合に相当する。

図９（Ａ）の例では、自動操舵制御の終了が確定して第１時間係数η_STR は７０％から変化率αで減少し、時刻ｔ１ｓにおいて０％になる。一方、第２時間係数η_EPS は０％から変化率αで増加し、時刻ｔ１ｅにおいて１００％になる。この場合、時刻ｔ１ｓおよび時刻ｔ１ｅのうち、遅い方の時刻ｔ１ｅにおいて切替移行期間が終了してパワーステアリング制御に移行することになる。

図９（Ｂ）の例は、第１時間係数η_STR が０％に達する時刻ｔ１ｓを、第２時間係数η_EPS が１００％に達する時刻ｔ１ｅに一致させるべく、第１時間係数η_STR が減少する変化率αをαＬに減少させることで、時刻ｔ１ｓを時刻ｔ１ｅに一致するまで遅らせるものである。これにより、パワーステアリング制御への移行を一層滑らかなものとすることができる。

図９（Ｃ）の例は、第１時間係数η_STR が０％に達する時刻ｔ１ｓを、第２時間係数η_EPS が１００％に達する時刻ｔ１ｅに一致させるべく、第２時間係数η_EPS が増加する変化率αをαＳに増加させることで、時刻ｔ１ｅを時刻ｔ１ｓに一致するまで早めるものである。これにより、パワーステアリング制御への移行を一層短時間で行わせることができる。

次に、図１０に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態では、第１補正係数ｋ_STR を自動操舵制御電流Ｉ_STR に乗算して補正した補正後の自動操舵制御電流ｋ_STR ・Ｉ_STR と、第２補正係数ｋ_EPS をパワーステアリング制御電流Ｉ_EPS に乗算して補正した補正後のパワーステアリング制御電流ｋ_EPS ・Ｉ_EPS とを常時加算して自動操舵制御電流Ｉ_STR を算出しているが、第２の実施の形態では、操舵トルクＴ_S の方向と自動操舵制御電流Ｉ_STR の方向とが異なる場合、つまり運転者が自動操舵制御に逆らう方向にステアリングハンドル１を操作した場合には、上述した第１の実施の形態と同じ制御を行うが、操舵トルクＴ_S の方向と自動操舵制御電流Ｉ_STR の方向とが同じ場合、つまり運転者が自動操舵制御に逆らわない方向にステアリングハンドル１を操作した場合には、第１補正係数ｋ_STR を乗算する前の自動操舵制御電流Ｉ_STR を補正後のパワーステアリング制御電流ｋ_EPS ・Ｉ_EPS にそのまま加算して自動操舵制御電流Ｉ_STR を算出するようになっている。

その理由は以下の通りである。図５（Ａ）の第１補正係数検索マップＭＡＰ_STR から明らかなように、操舵トルクＴ_S の絶対値の増加に応じて第１補正係数ｋ_STR は１００％から減少するため、この第１補正係数ｋ_STR を乗算した補正後の自動操舵制御電流ｋ_STR ・Ｉ_STR は補正前の自動操舵制御電流Ｉ_STR に比べて減少してしまい、その分だけ運転者がステアリングハンドル１に加える操舵トルクＴ_S と同方向のアクチュエータ駆動電流Ｉ_CONTも減少することになる。その結果、運転者はステアリングハンドル１の操作が重くなったように感じて違和感を持つ可能性がある。

このとき、この第２の実施の形態では、第１補正係数ｋ_STR を乗算する前の自動操舵制御電流Ｉ_STR をそのまま保持することで、アクチュエータ駆動電流Ｉ_CONTの減少を防止して運転者の違和感を解消することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、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。

例えば、実施の形態では目標位置(3) までの車両Ｖ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(3) から前記移動軌跡を算出することも可能である。

また実施の形態では第１補正係数ｋ_STR および第２補正係数ｋ_EPS を操舵トルクＴ_S をパラメータとしてマップ検索しているが、マップ検索に代えて操舵トルクＴ_S の関数として算出することができる。

第１の実施の形態に係る自動操舵装置を備えた車両の全体構成図 バック駐車／左モードの作用説明図 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 アクチュエータ駆動電流Ｉ_CONTの算出手法の説明図 第１、第２補正係数検索マップＭＡＰ_STR ，ＭＡＰ_EPS の第１〜第３設定例を示す図 第１、第２補正係数検索マップＭＡＰ_STR ，ＭＡＰ_EPS の第４〜第６設定例を示す図 第１、第２補正係数検索マップＭＡＰ_STR ，ＭＡＰ_EPS の第７〜第９設定例を示す図 自動操舵制御からパワーステアリング制御への切替移行時の作用説明図（その１） 自動操舵制御からパワーステアリング制御への切替移行時の作用説明図（その２） 第２の実施の形態に係るアクチュエータ駆動電流Ｉ_CONTの算出手法の説明図

符号の説明

１ ステアリングハンドル
７ ステアリングアクチュエータ
２２ 制御部（ステアリングアクチュエータ制御手段）
２３ 記憶部（移動軌跡設定手段）
Ｉ_STR 自動操舵制御電流（第１駆動指示値）
Ｉ_EPS パワーステアリング制御電流（第２駆動指示値）
Ｉ_CONT アクチュエータ駆動電流（制御量）
Ｔ_S 操舵トルク（操舵力）
Ｖ 車両
Ｗｆ 前輪（車輪）

Claims (2)

1. 車両（Ｖ）の車輪（Ｗｆ）を転舵するステアリングアクチュエータ（７）と、
   目標位置までの車両（Ｖ）の移動軌跡を記憶あるいは演算する移動軌跡設定手段（２３）と、
   前記移動軌跡に基づいて前記ステアリングアクチュエータ（７）への第１駆動指示値（Ｉ_STR ）を算出するとともに、運転者がステアリングハンドル（１）に加える操舵力（Ｔ_S ）に基づいて前記ステアリングアクチュエータ（７）への第２駆動指示値（Ｉ_EPS ）を算出するステアリングアクチュエータ制御手段（２２）と、
   を備えた車両の自動操舵装置において、
   前記ステアリングアクチュエータ制御手段（２２）は、前記第１駆動指示値（Ｉ_STR ）および前記第２駆動指示値（Ｉ_EPS ）を所定の割合で反映させた制御量（Ｉ_CONT）を用いて前記ステアリングアクチュエータ（７）を駆動し、
   前記操舵力（Ｔ _S ）の方向と前記第１駆動指示値（Ｉ _STR ）の方向とが異なる場合に、前記所定の割合における前記第１駆動指示値（Ｉ _STR ）の反映度合いが小さくなるように設定するとともに、前記操舵力（Ｔ _S ）の方向と前記第１駆動指示値（Ｉ _STR ）の方向とが同一の場合に、前記第１駆動指示値（Ｉ _STR ）の反映度合い保持することを特徴とする車両の自動操舵装置。
2. 前記自動操舵制御の終了が確定すると、前記ステアリングアクチュエータ制御手段（２２）は、その確定時点での前記所定の割合を初期値として、前記確定時点からの経過時間に応じて前記第１駆動指示値（Ｉ_STR ）の反映度合いを減少させ、かつ前記第２駆動指示値（Ｉ_EPS ）の反映度合いを増加させることを特徴とする、請求項１に記載の車両の自動操舵装置。

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