JP4543599B2 - Automatic vehicle evacuation device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングシステムに故障が発生した場合に、所定の退避領域内に車両を停止させる車両の自動退避装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平9−161196号には、各種のセンサからの情報に基づいて、車両の速度や操舵角を制御して自立走行を行う自動運転制御装置が開示されている。そして、このような自動運転制御に故障が発生した場合には、走行中の車両に対して自動操舵制御を実施して、車両を走行レーンから退避させることが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
また、このように自動運転制御に故障が発生した場合には、自動運転制御を中止して、操舵ハンドルと車輪との間の操舵系を機械的に直結状態として、操舵ハンドルの回転と車輪の転舵とが機械的に連動する状態となる、通常のマニュアル操舵に切り換えることも考えられる。
【0004】
しかし、走行中に何らかの原因によって、操舵系に設けられたセンサ類、モータ、油圧系などに故障が発生した場合には、前述した自動操舵制御の効果が十分に発揮されない場合もある。また、このようなセンサ等の故障以外にも、ステアリングシャフトの回転動作がロック状態となるなどの操舵機構に故障が発生した場合や、車輪の転舵動作が不能となるなどの転舵機構に故障が発生した場合には、前述したようなマニュアル操舵に切り換えても、車両の進路を変化させることが困難な場合もおこり得る。
【0005】
また、このように操舵機構、転舵機構、センサ、モータ等で構成される一連のステアリングシステムに故障が発生した場合には、車両に対して強制的に減速制御を実行して、直ちに車両を停止させることも考えられるが、最終的に車両が停止する位置によっては、周辺を走行する車両にとって妨げになる場合も起こり得る。
【0006】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、その目的は、ステアリングシステムに故障が発生した場合にも、車両の進行方向のコントロールをある程度可能にして、より好適な位置に車両を停止させることができる車両の自動退避装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項1にかかる車両の自動退避装置は、車両を所定の退避領域に停止させる車両の自動退避装置であって、所定の車輪に付与するブレーキ力の大きさを制御可能な制動制御機構と、ハンドル操作に連動して車輪を転舵させるステアリングシステムに故障が発生した場合に、制動制御機構の動作制御を行い、所定の退避領域に車両を停止させる退避制御手段とを備えて構成する。
【0008】
なお、制動制御機構は、運転者のブレーキ操作に関わりなくブレーキ力を発生する発生源を有するタイプと、このような発生源を備えずに運転者のブレーキ操作に連動して発生したブレーキ力を、所定車輪に配分する際の配分状態を制御するタイプの双方を含むものとする。
【0009】
ステアリングシステムの故障として、車両走行中に車輪の転舵角が固定された状態を想定する。一例として、この状態で、右輪に対し、左輪に比べてより大きな制動力(ブレーキ力)を作用させると、車両は右周りに回頭する傾向となって、それ以前の進行方向に対して右よりに車両の進路が変わる。また、左輪に対し、右輪に比べてより大きな制動力を作用させると、車両は左周りに回頭する傾向となって、それ以前の進行方向に対して左よりに車両の進路が変わる。退避制御手段は、このような作用を利用することで、ステアリングシステムに故障が発生した場合に制動制御機構の動作制御を行い、車両に進行方向を制御し、所定の退避領域に車両を停止させる。
【0010】
また、請求項2にかかる車両の自動退避装置は、請求項1における車両の自動退避装置において、退避制御手段は、制動制御機構の動作制御によって車両を停止させ得る停止領域を、車両の走行状態をもとに演算する停止領域演算手段と、車両の進路周辺の状況を得る周辺情報取得手段と、停止領域演算手段の演算結果と周辺情報取得手段によって得られた周辺情報とをもとに、この停止領域内で車両を停止させる領域として退避領域を選定する選定手段と、選定手段によって選定された退避領域と走行中の車両との位置関係をもとに、制動制御機構の動作制御を行う制御手段とを備えて構成する。
【0011】
車輪に付与する制動力の大きさを制御して車両を停止させる場合、車両を停止させることができる停止領域は、直前の車速、車輪の転舵角など、車両の走行状態をもとに把握することができる。そこで、まず、停止領域演算手段により、このような車両の走行状態をもとに車両を停止させ得る停止領域を算出する。そして、道路の曲折状態、道幅、路肩の大きさ、交差点の有無など、車両の進路周辺の状況は、例えば車載ナビゲーションシステム、路−車間通信、車−車間通信などの周辺情報取得手段によって把握することができる。このようにして得られた周辺情報と停止領域とをもとに、選定手段では、停止領域内において好適に車両を退避させることができる領域として、前述した退避領域を選定する。そして、制御手段は、退避領域と走行中の車両との位置関係とに応じて、所定車輪における制動制御機構の動作制御を行い、車両を所定の退避領域内に停止させる。
【0012】
また、請求項3にかかる車両の自動退避装置は、請求項1における車両の自動退避装置において、退避制御手段は、運転者のハンドル操作状態に応じて、制動制御機構の動作制御を行うことを特徴とする。
【0013】
車輪を転舵させるステアリングシステムが故障の場合であっても、操舵ハンドルの回転操作が可能な状況であれば操舵角をもとに、運転者が車両の進路を変化させたいと希望する方向を把握することも可能である。また、操舵ハンドルがロック状態になった場合であっても、操舵ハンドルに付与される操舵トルクなどをもとに、運転者が車両の進路を変化させたいと希望する方向を把握することも可能である。そこで、退避制御手段は、このような運転者のハンドル操作状態をもとに、運転者が車両の進路を変化させたいと希望する方向を検知し、この検知結果をもとに、制動制御機構の動作制御を行って、退避走行中の車両の進行方向を制御する。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。
【0015】
図1に、第1の実施形態にかかる退避制御装置を備えたステアリングシステムを示す。
【0016】
操舵ハンドル10にはステアリングシャフト12の一端が連結されており、ステアリングシャフト12の他端側は、ラックアンドピニオン式のギヤ装置13に連結されており、ギヤ装置13において、ステアリングシャフト12の回転運動がラック軸14の直線運動に変換され、ラック軸14の動作によって車輪Wの転舵動作がなされる機構となっている。
【0017】
ラック軸14には、操舵のアシスト力を付与する電動式のアシスト装置15を備えており、操舵トルクに応じたアシスト力を発生するように動作制御がなされる。
【0018】
また、ステアリングシャフト12は、途中に伝達比可変機構16が介在しており、操舵ハンドル10側の入力軸12Aとギヤ装置13側の出力軸12Bとを、この伝達比可変機構16を介して連結している。
【0019】
伝達比可変機構16は、入力軸12Aと出力軸12Bとを相対回転可能な状態に連結する所定のギヤ機構と、このギヤ機構を駆動する駆動モータとを備えており、駆動モータを回転駆動することで、入力軸12Aに対して出力軸2Bが相対的に回転する機構となっており、駆動モータの動作制御を行うことで、入力軸12A−出力軸12B間の回転量の伝達比を変化させる制御システムを構成している。そしてこの入力軸12Aに対して、操舵ハンドル10の操舵角を検出する操舵角センサ310、操舵ハンドルに付与される操舵トルクを検出するトルクセンサ311をそれぞれ設けている。
【0020】
また、4輪各輪のブレーキ装置に作動液を供給する液圧制御系には、運転者によるブレーキペダル20の操作とは別に、各ホイールシリンダ21に供給される作動液の液圧を制御するブレーキアクチュエータ200を設けており、このブレーキアクチュエータ200を含む液圧制御系を図2に概略的に示す。なお、ブレーキアクチュエータ200は、各車輪のブレーキ装置毎に、独立に液圧を制御し得る機構となっており、図2には1つの車輪に関するブレーキアクチュエータ200の構成を代表的に示すが、他の車輪に関しても同様な構成となっている。
【0021】
マスタシリンダ30とホイールシリンダ21とを接続する管路201には、遮断弁(非通電時:開弁)210を備えており、作動液の液圧制御を実行する際に閉弁して、マスタシリンダ30とホイールシリンダ21との間の管路201を遮断する。また、遮断弁210よりもホイールシリンダ21側の管路201には、保持弁(非通電時:開弁)220を備えており、保持弁220を閉弁させることで、保持弁220からホイールシリンダ21側の液圧系を閉塞状態とすることができる。
【0022】
保持弁220とホイールシリンダ21との間の管路201は、管路202によって、リザーバ255に接続しており、この管路202には減圧弁(非通電時:閉弁)230を備え、通電状態/非通電状態の2値状態の駆動制御信号によって減圧弁230をduty駆動することで、管路202の連通状態を変化させることができる。
【0023】
モータ250によって回転駆動される液圧ポンプ251は、運転者のブレーキ操作とは別に、ブレーキ力を制御する際の液圧発生源として機能し、液圧ポンプ251の吐出口は、管路203を介して、遮断弁210と保持弁220との間の管路201に接続している。なお、液圧ポンプ251の吐出口側には、吐出方向とは逆方向の作動液の流れを阻止する逆止弁252を設けている。
【0024】
一方、液圧ポンプ251の吸込口側は、管路204を介してリザーバ255に接続しており、管路204には、吸込方向とは逆方向の作動液の流れを阻止する逆止弁253、254を配している。
【0025】
この逆止弁253、254の間の管路204は、管路205を介してリザーバタンク31に接続されており、リザーバタンク31内の作動液は、管路204を介して、液圧ポンプ251に吸い込まれる。また管路205の途中には、この管路205を開閉させる吸込弁(非通電時:閉弁)240を備えている。
【0026】
このように、液圧ポンプ251や各種の弁装置などによって構成されるブレーキアクチュエータ200は、退避制御装置100によって動作制御が実施される。
【0027】
図3に示すように、退避制御装置100には、前述した操舵角センサ310、トルクセンサ311の他、各車輪Wの回転状態を検出する車輪速センサ312、車両の現在位置及びその周辺の道路地理情報を得るナビゲーションシステム313、車両周辺の現況を得るために車体前後に搭載したCCDカメラ314、車輪Wの転舵角をラック軸14のストローク位置として検出するストロークセンサ315、ホイールシリンダ21に作用する液圧を検出する圧力センサ316、ヨーレートセンサ317、横加速度センサ318、前後加速度センサ319などの各センサの検出結果が与えられる。
【0028】
また、退避制御装置100には、ステアリングシステムの故障を判定する故障判定部320の判定結果が与えられ、退避制御装置100は、故障判定部320においてステアリングシステムに故障が発生したと判断された場合に、車両を所定の退避領域に停止させる退避制御を開始する。この故障判定部320には、前述したような各種センサ類、伝達比可変機構16、アシスト装置15など、ステアリングシステムを構成する各センサや駆動機構の動作情報が与えられ、これらの結果をもとに、ステアリングシステムの故障を判定する。ステアリングシステムに故障が発生したと判断する例としては、例えば、伝達比可変機構16或いはアシスト装置15に何らかの故障が発生して、操舵ハンドル10の操作操作や車輪Wの転舵動作がロック状態となった場合や、操舵ハンドル10の回転操作が可能な状態であっても、ハンドル操作に応じた車輪Wの転舵動作制御に故障が発生した場合など、運転者が希望する車輪の転舵状態と実際の転舵状態とが不一致となるような状況が発生した場合に、ステアリングシステムに故障が発生したものと判断する。
【0029】
なお、いかなる状態でステアリングシステムに故障が発生したと判断するかは、ステアリングシステムの構成や、設計思想に依存するものであり、前述した例に限定するものではない。
【0030】
次に、退避制御装置100で実施する車両の退避制御について、図4のフローチャートをもとに説明する。なお、このフローチャートはイグニションスイッチのオン操作によって起動する。
【0031】
まずステップ(以下「ステップ」を「S」と記す。)102に進み、図3に示した各センサからの情報を読み込み、所定の演算処理を行うなどによって、車速V、操舵角、転舵角、制動状態、旋回状態など、車両の走行状態を示す各種の車両状態量を取得する。
【0032】
そして、続くS104では、このような車両状態量をもとに、この時点で退避制御を開始した場合に車両を停止させることができる領域となる、制御可能領域(停止領域)を算出する。例えば、右車輪に対し、左車輪に比べてより大きなブレーキ力を作用させると、車両は右周りに回頭する傾向となって、それ以前の進行方向に対して右よりに車両の進路が変わる。また、左車輪に対し、右車輪に比べてより大きなブレーキ力を作用させると、車両は左周りに回頭する傾向となって、それ以前の進行方向に対して左よりに車両の進路が変わる。このようにブレーキ力の制御を所定車輪に施すことで車両の挙動制御を行うことが可能であり、その時点での車速V、車輪Wの転舵角、ヨーレート、横加速度、前後加速度などをもとに、計算によって或いは実験的に制御可能領域を把握することが可能である。
【0033】
一例として、図5(a)に示すように、車両Aが片側2車線の直線道路を走行中である場合などには、点線L1、L2の間の領域が制御可能範囲L1〜L2として算出される。
【0034】
続くS106では、車載されたナビゲーションシステム313から周辺の道路形状や車両の現在位置Nを取得する。なお、周知のとおり、ナビゲーションシステム313は、予め備えられた地図データと、GPS(Global Positioning System)衛星から随時受信するGPS信号とをもとに、車両の現在位置Nや周辺の道路形状の各情報を得ることができる。
【0035】
そして続くS108において、S102及びS106の結果をもとに、制御可能範囲L1〜L2内において、車両を停止させる領域として好適な退避領域候補を選定する。この実施形態では、制御可能範囲L1〜L2内において車両を停止させる領域として、常に複数の退避領域候補を挙げておく手法を採用している。
一例として、図5(a)には、3カ所の退避領域候補S1、S2、S3を特定した場合を図示しており、路側帯S0内に位置する退避領域候補をS1、現在の走行車線の前方に位置する退避領域候補をS2、追い越し車線側の退避領域候補をS3として示す。
【0036】
続くS110では、車載したCCDカメラ314の撮像結果を画像解析し、車両の前方、後方、側方に存在する車両やその他の障害物の存在など、車両の周辺情報S4を取得する。なお、路−車間通信や車−車間通信などを利用して、周辺情報S4を得ることも可能である。
【0037】
続くS112では、S108で取得した退避領域候補S1〜S3、S110で取得した周辺情報S4とをもとに、走行中の車両を停止させるべき領域となる退避領域Xを決定する。CCDカメラ314の撮像結果より得られた周辺情報S4として周辺に障害物等が存在しない場合であれば、例えば、後続車両に支障とならない領域であるため、退避領域候補S1が退避領域Xとして決定される。なお、このような退避領域候補S1、S2、S3の中で、いずれの領域を優先的に退避領域として決定するかについては、設計思想に依存するものであり、特に限定するものではない。
【0038】
そして続くS114において、故障判定部320から得られるステアリングシステムの故障判定結果を読み込んだ後、S116に進んで、ステアリングシステムに故障が発生したかを判断し、ステアリングシステムが正常に動作している場合には、S116で「No」と判断され、前述したS102に戻り、同様の処理が実施される。従って車両の走行中(イグニションスイッチのオン操作後)は、絶えず退避領域Xを決定する処理が実施されている。
【0039】
そして、実際にステアリングシステムに故障が発生した場合には、S116で「Yes」と判断されて、S118に進み、S106で読み込んだ車両の現在位置NとS112で決定した車両の退避領域Xとの位置偏差と、各種の車両状態量とをもとに、各車輪Wのブレーキ装置で発生させるブレーキ力(ホイールシリンダ21内の目標液圧)の大きさを設定する。S104において説明したように、走行中の車両を退避領域X内に停止させるため、各車輪のブレーキ力をどのように配分すればよいかは、現在位置Nと退避領域Xとの位置偏差と、各種の車両状態量とをもとに、計算により或いは実験的に求めることができる。そこで、例えば、位置偏差と車両状態量とに応じた各車輪のブレーキ力との関係を予めマップ化しておき、S118では、位置偏差と車両状態量とをもとにマップ検索し、各車輪のブレーキ装置で発生させるブレーキ力を設定してもよい。
【0040】
そして、S120に進み、S118で設定したブレーキ力に応じた動作制御信号を、対応する各車輪のブレーキアクチュエータ200に出力する。これにより、各車輪に対して所定のブレーキ力が付与されて、この例では、減速しつつ、車両は左方向に進路を変える。
【0041】
続くS122では、車速VがV=0になったか、すなわち車両が停止したかを判断し、「No」の場合には再びS102に戻ってS102以降の処理が継続される。
【0042】
このようにして、車両Aを退避領域X内に停止させるような退避制御処理が継続して実行され、この間、図5(b)に2点鎖線で示す軌道上を走行するようにして、退避領域Xに向かって進む。そして、S122で「Yes」、すなわち車速V=0となった時点では、図5(b)に示すように、車両Aは退避領域X内に停止した状態となる。
【0043】
なお、図4のフローチャートでは省略したが、S116でステアリングシステムに故障が発生したと判断した場合には、例えばハザードランプを自動的に点滅させるか、或いは、退避制御において車両が進路を変える方向に応じて、方向指示器を点滅させるなどの処理を行うことが望ましい。
【0044】
また、前述したような退避領域候補の選定は、例えば、走行車両周辺の地理情報の中から、対向車線内、交差点内、踏切内などを除いた領域内で選定するなど、様々な手法を採用することが可能である。例えば、対向車線側や交差点内、踏切内などの各領域を除いた領域を、退避領域候補として、ナビゲーションシステム313の地図データ上に予め登録しておいてもよい。また、退避領域候補を特定する際には、交差点や踏切などの道路形状、歩行者を含む障害物の位置、後続車両などの各情報を、路−車間通信や車−車間通信などを利用して得ることもできる。
【0045】
ここで、退避制御が開始された後に、周囲の状況変化に応じて、退避領域Xが変化する場合を、図6(a)〜図6(c)に例示しておく。
【0046】
図6(a)に示すように、車両Aが追い越し車線を走行中に、ステアリングシステムに故障が発生した場合を想定する。図6(a)の状況でも、図5(a)の場合と同様に、路側帯S0、左側車線、追い越し車線にそれぞれ退避領域候補S1〜S3が選定される(S108)。しかし、車載したCCDカメラ314の撮像結果より、左側車線に後続車両Bが存在する状況が周辺情報S4として取得されると(S110)、車両Aの走行車線を現状のまま維持させることが望ましいと判断し、車両Aの前方の退避領域候補S3を退避領域Xとして選定する(S112)。
【0047】
そして、退避制御が開始されると、前方の退避領域X内に停止すべく、車両Aは直進状態を維持しつつ自動的に徐々に減速される。図6(b)は、このように車両が自動的に減速され、その結果、左側車線を走行していた後続車両Bが車両Aを追い越した状況を示している。このように車両Aの周辺の状況が変化して、後続車両や障害物等が無く、かつ、制御可能範囲L1〜L2内に路側帯S0の退避領域候補S1が含まれる場合には(図6(b)参照)、この退避領域候補S1が新たに退避領域Xとして設定される場合も生じる。そして、以降の退避制御は、新たに設定された退避領域Xを停止目標位置として制御がなされ、最終的に車両Aは、路側帯S0の退避領域X内に停止するように退避制御が実行される(図6(c))。
【0048】
また、図7に、交差点付近における退避領域候補S1、S2、S3の選定例を示しておく。図7で示した状況は、車両Aが交差点に差し掛かる直前の状況であり、交差点内及びその先に位置する踏切内は、地図データ上で予め退避領域候補からは除外されている。退避領域候補としては、車両Aの前方の退避領域候補S1、交差点を左折した領域となる退避領域候補S2、及び交差点を超えた領域となる退避領域候補S3がそれぞれ退避領域候補に挙がっている。そして、さらにCCDカメラ314の撮像結果等から周辺情報S4を得て、右折車両や歩行者などの存在を確認した後、退避領域候補S1〜S3から、最終的に退避領域Xが決定される。
【0049】
次に第2の実施形態について説明する。
【0050】
前述した実施形態では、ステアリングシステムに故障が発生した場合に、所定の退避領域内に車両を自動的に停止させる退避制御について説明した。これに対し、前述したようにステアリングシステムに故障が発生して操舵が不能となった場合であっても、運転者の希望する進路変更方向を検知して、その方向に車両の進路を変更しつつ、車両を停止させるように退避制御することも可能である。
【0051】
図1に示すように、操舵ハンドル10に連結されたステアリングシャフト12と、左右の車輪Wに連結されたラック軸14とが、機械的に連結されたステアリングシステムでは、ギヤの噛み込みや駆動モータの焼き付きなどによって伝達比可変機構16に故障が発生した場合や、パワーステアリング機構のアシスト装置15が故障してラック軸14の動きが拘束された場合、或いはギヤ装置13内にギヤの噛み込みが発生した場合などには、操舵ハンドル10の回転操作ができず、車輪Wの転舵動作が不能となって一定の転舵角に固定される事態もおこり得る。
【0052】
このようにステアリングシャフト12の回転が拘束される、いわゆるロック状態となった場合にも、運転者が、車両の進路を変更したいとする方向に沿って操舵ハンドル10を操作すると、その際に加えられた操舵トルクに応じてステアリングシャフト12が捻れるため、この捻れた量をトルクセンサ311によって検出することができる。トルクセンサ311では、操舵ハンドル10に加えられた操舵トルクの大きさとその方向を検知できるため、トルクセンサ311の検出結果を利用することで、運転者が左右いずれの方向に、どの程度、車両の進路を変化させたいのかを概ね把握することができる。
【0053】
そこで、このようにトルクセンサ311の検出結果をもとに退避制御を行う場合の実施形態を、図8のフローチャートに沿って説明する。なお、図8では左右前輪に付与するブレーキ力の設定例について概略的に説明することとし、図8のフローチャートは、故障判定部320(図3参照)において、ステアリングシステムに故障が発生したと判断した時点で起動する。
【0054】
まずS202では、トルクセンサ311、車輪速センサ312の検出結果を読み込み、続くS204では、読み込んだ車速Vに応じた基本目標液圧Poを設定し、続くS206では、例えば図9に示すグラフをもとに、検出した操舵トルクTの大きさに応じた目標液圧の補正量α(α>0)を設定する。
【0055】
そしてS208に進み、トルクセンサ311の検出結果をもとに操舵方向が右操舵かが判断され、「Yes」の場合にはS210に進んで、右車輪側のホイールシリンダ21の目標液圧PをP=Po+αに設定し、左車輪側のホイールシリンダ21の目標液圧PをP=Po−αに設定する。このように運転者が操舵ハンドル10を右方向に操作した場合には、左前輪に比べ、右前輪に付与するブレーキ力が相対的に大となるように、目標液圧Pを設定する。
【0056】
また、S208で「No」、すなわち左操舵の場合にはS212に進み、右車輪側のホイールシリンダ21の目標液圧PをP=Po−αに設定し、左車輪側のホイールシリンダ21の目標液圧PをP=Po+αに設定する。このように運転者が操舵ハンドル10を左方向に操作した場合には、右前輪に比べ、左前輪に付与するブレーキ力が相対的に大となるように、目標液圧Pを設定する。
【0057】
このようにS210又はS212において目標液圧Pを設定した後、S214に進み、設定した目標液圧Pに応じた動作制御信号を各車輪のブレーキアクチュエータ200に出力する。これにより、各車輪に対して所定のブレーキ力が付与されて、車両を自動的に減速させつつ、操舵方向に応じて車両の進路を変えるような退避制御が実行される。
【0058】
続くS216では、車速VがV=0になったか、すなわち車両が停止したかを判断し、「No」の場合には再びS202に戻ってS202以降の処理が継続される。そして、S216で「Yes」、すなわち車両が停止した時点で、退避制御が終了する。
【0059】
なお、S210及びS212では、操舵方向に応じて左右輪に対するブレーキ力を共に補正量α分だけ変更する場合を例示したが、この例に限定するものではなく、左右の各車輪に対して異なる補正量をそれぞれ設定するなど、操舵方向側のブレーキ力が相対的に大となるように、ブレーキ力を調整できればよい。
【0060】
また、ブレーキアクチュエータ200によってブレーキ力を制御する場合について説明したが、運転者のブレーキ操作に連動して液圧を発生させるマスターシリンダ30の液圧を利用することも可能である。この場合、図10に概略的に示すように、例えば液圧制御バルブ260を用いて、マスターシリンダ30の液圧を、右前輪用のホイールシリンダ21と左前輪用のホイールシリンダ21に配分する構成を採用することができる。この構成では、運転者がブレーキペダルに与える踏力に応じて発生した液圧が、マスターシリンダ30から液圧制御バルブ260に供給され、液圧制御バルブ260において左右のホイールシリンダ21に配分される。
【0061】
そしてこの液圧制御バルブ260は、与えられる制御信号に応じて、液圧の配分割合が調整可能な機構となっており、トルクセンサ311によって検出された操舵方向と操舵トルクの大きさに応じて、この制御信号を生成し、液圧制御バルブ260に与えることで、操舵方向と操舵トルクの大きさに応じて、左右のブレーキ力配分を調整することができる。
【0062】
従って、退避制御装置をこのように構成した場合にも、ステアリングシステムに故障が発生した場合には、ブレーキペダル20のペダル操作に応じたブレーキ力を車輪に作用させつつ、操舵方向に応じて車両の進路を変えるような退避制御を実施することが可能となる。
【0063】
以上説明した各実施形態では、いずれも、操舵ハンドル10に連動する操舵系と、車輪Wの転舵操作に連動する転舵系とが、機械的に連結されたタイプのステアリングシステムを例に説明したが、図11に概略的に示すタイプのステアリングシステムにも適用することが可能である。このステアリングシステムは、操舵ハンドル500に連動する操舵軸510と、車輪Wの転舵動作に連動する転舵軸520とが機械的に分離された構造となっており、制御装置540によって、操舵ハンドル500の操作状態に応じて転舵アクチュエータ530の動作制御がなされ、操舵ハンドル500の操作に応じて車輪Wが転舵動作するように電気的に制御を行う、いわゆるステアバイワイヤシステムを構成している。
【0064】
このようなタイプのステアリングシステムでは、例えば転舵アクチュエータ530の故障などによって車輪Wの転舵動作が拘束されてしまった場合にも、操舵ハンドル500の回転操作が可能な状況も起こり得る。このような場合には、操舵ハンドル500の操作状態を操舵角センサによって検出することで、運転者の操舵意志を検知することができる。従って、第2実施形態で説明した操舵トルクTに変えて、操舵角に基づいて同様の制御処理を実行することでも、同様の退避制御を実施することができる。
【0065】
【発明の効果】
以上説明したように、各請求項にかかる退避制御装置によれば、ステアリングシステムに故障が発生した場合に、制動制御機構の動作制御を行って、所定の退避領域に車両を停止させる退避制御手段を備える構成を採用した。これにより、車両の操舵コントロールに支障を来すような故障がステアリングシステムに発生した場合であっても、車両の進行方向をある程度制御することが可能となり、より好適な位置に車両を停止させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ステアリングシステムの構成を概略的に示す構成図である。
【図2】1つの車輪に関するブレーキアクチュエータを代表的に示す液圧回路図である。
【図3】退避制御装置を含む全体的な制御システム系統図である。
【図4】第1実施形態にかかる退避制御処理を示すフローチャートである。
【図5】(a)は退避領域候補S1、S2,S3の設定例を示す説明図、(b)は退避制御処理により、車両Aが2点鎖線上を走行して退避領域X内に停止した状況を示す説明図である。
【図6】(a)、(b)、(c)は、退避制御を実施した場合における、車両A及び後続車両Bの推移を順に経時的に示す説明図である。
【図7】交差点付近における退避領域候補S1、S2、S3の選定例を示す説明図である。
【図8】第2実施形態にかかる退避制御処理を示すフローチャートである。
【図9】操舵トルクT(絶対値)と補正量αとの関係を規定したグラフである。
【図10】液圧供給系の構成例を概略的に示す液圧回路図である。
【図11】他のステアリングシステムを概略的に示す構成図である。
【符号の説明】
10,500…操舵ハンドル、21…ホイールシリンダ、
30…マスターシリンダ、100…退避制御装置、
200…ブレーキアクチュエータ(制動制御機構)、
260…液圧制御バルブ(制動制御機構)、
313…ナビゲーションシステム(周辺情報取得手段)、
314…CCDカメラ(周辺情報取得手段)、
510…操舵軸、520…転舵軸、530…転舵アクチュエータ、
S1,S2,S3…退避領域候補、X…退避領域。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic vehicle retracting device that stops a vehicle within a predetermined retreat area when a failure occurs in a steering system.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-161196 discloses an automatic driving control device that performs autonomous running by controlling the speed and steering angle of a vehicle based on information from various sensors. And when a failure occurs in such automatic driving control, it is disclosed that automatic steering control is performed on the traveling vehicle to retract the vehicle from the traveling lane.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Further, when a failure occurs in the automatic driving control as described above, the automatic driving control is stopped, the steering system between the steering handle and the wheel is mechanically directly connected, and the rotation of the steering handle and the wheel It is also conceivable to switch to normal manual steering where the steering is mechanically linked.
[0004]
However, when a failure occurs in sensors, motors, hydraulic systems, etc. provided in the steering system for some reason during traveling, the above-described automatic steering control effect may not be sufficiently exhibited. In addition to the failure of such sensors, etc., in the case of a failure in the steering mechanism such as the rotation operation of the steering shaft being locked, or in the steering mechanism such that the wheel turning operation is disabled When a failure occurs, it may be difficult to change the course of the vehicle even when switching to manual steering as described above.
[0005]
In addition, when a failure occurs in a series of steering systems composed of a steering mechanism, a steering mechanism, a sensor, a motor, and the like in this way, the vehicle is forcibly decelerated and the vehicle is immediately Although it is conceivable to stop the vehicle, depending on the position where the vehicle finally stops, it may be an obstacle for the vehicle traveling around.
[0006]
The present invention has been made paying attention to such problems, and its purpose is to enable a certain degree of control of the direction of travel of the vehicle even in the event of a failure in the steering system, and to make it more suitable. An object of the present invention is to provide an automatic vehicle evacuation device capable of stopping a vehicle.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, the vehicle automatic retraction device according to claim 1 is a vehicle automatic retraction device that stops the vehicle in a predetermined retraction area, and is capable of controlling the magnitude of the brake force applied to the predetermined wheel. And a retraction control means for controlling the operation of the brake control mechanism and stopping the vehicle in a predetermined retraction area when a failure occurs in the steering system that steers the wheels in conjunction with the steering wheel operation. .
[0008]
The braking control mechanism includes a type having a generation source that generates a braking force regardless of the driver's braking operation, and a braking force generated in conjunction with the driver's braking operation without such a generation source. Both types that control the distribution state when distributing to predetermined wheels are included.
[0009]
Assuming that the steering angle of the wheel is fixed while the vehicle is traveling, it is assumed that the steering system has failed. As an example, in this state, if a larger braking force (braking force) is applied to the right wheel than the left wheel, the vehicle will tend to turn clockwise, and the vehicle will move to the right with respect to the previous traveling direction. The course of the vehicle changes. Further, when a greater braking force is applied to the left wheel than to the right wheel, the vehicle tends to turn counterclockwise, and the course of the vehicle changes from the left with respect to the previous traveling direction. By using such an action, the retraction control means controls the operation of the braking control mechanism when a failure occurs in the steering system, controls the traveling direction of the vehicle, and stops the vehicle in a predetermined retraction area. .
[0010]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the vehicle automatic evacuation device according to the first aspect, wherein the evacuation control means defines a stop region where the vehicle can be stopped by the operation control of the brake control mechanism. Based on the stop area calculation means that calculates based on, the peripheral information acquisition means for obtaining the situation around the course of the vehicle, the calculation result of the stop area calculation means and the peripheral information obtained by the peripheral information acquisition means, Based on the selection means for selecting the evacuation area as an area for stopping the vehicle in the stop area, and the positional relationship between the evacuation area selected by the selection means and the running vehicle, the operation control of the braking control mechanism is performed. And a control means.
[0011]
When stopping the vehicle by controlling the amount of braking force applied to the wheels, the stop area where the vehicle can be stopped is ascertained based on the running state of the vehicle, such as the immediately preceding vehicle speed and wheel turning angle. can do. Therefore, first, a stop area in which the vehicle can be stopped is calculated by the stop area calculation means based on the traveling state of the vehicle. Then, the situation around the course of the vehicle, such as the road bending state, the width of the road, the size of the shoulder, and the presence or absence of an intersection, is grasped by a peripheral information acquisition means such as an in-vehicle navigation system, road-to-vehicle communication, or vehicle-to-vehicle communication. be able to. Based on the peripheral information and the stop area obtained in this way, the selection means selects the above-described retreat area as an area where the vehicle can be retreated suitably in the stop area. Then, the control means controls the operation of the braking control mechanism at the predetermined wheel according to the positional relationship between the retreat area and the traveling vehicle, and stops the vehicle within the predetermined retreat area.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the automatic vehicle evacuation device according to the first aspect, wherein the evacuation control means controls the operation of the braking control mechanism in accordance with the steering operation state of the driver. Features.
[0013]
Even if the steering system that steers the wheels fails, if the steering wheel can be rotated, the direction in which the driver wants to change the course of the vehicle is determined based on the steering angle. It is also possible to grasp. Even when the steering wheel is locked, it is possible to know the direction the driver wants to change the course of the vehicle based on the steering torque applied to the steering wheel. It is. Therefore, the evacuation control means detects the direction in which the driver desires to change the course of the vehicle based on the steering operation state of the driver, and based on the detection result, the braking control mechanism. Is controlled to control the traveling direction of the vehicle during the evacuation travel.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0015]
FIG. 1 shows a steering system including a retraction control device according to the first embodiment.
[0016]
One end of a steering shaft 12 is connected to the steering handle 10, and the other end side of the steering shaft 12 is connected to a rack and pinion type gear device 13. In the gear device 13, the rotational movement of the steering shaft 12 is performed. Is converted into a linear motion of the rack shaft 14, and the wheel W is steered by the operation of the rack shaft 14.
[0017]
The rack shaft 14 includes an electric assist device 15 that applies steering assist force, and operation control is performed so as to generate assist force according to the steering torque.
[0018]
Further, the steering shaft 12 has a transmission ratio variable mechanism 16 in the middle, and the input shaft 12A on the steering handle 10 side and the output shaft 12B on the gear device 13 side are connected via the transmission ratio variable mechanism 16. is doing.
[0019]
The transmission ratio variable mechanism 16 includes a predetermined gear mechanism that connects the input shaft 12A and the output shaft 12B in a relatively rotatable state, and a drive motor that drives the gear mechanism, and rotationally drives the drive motor. Thus, the output shaft 2B rotates relative to the input shaft 12A, and the transmission ratio of the rotation amount between the input shaft 12A and the output shaft 12B is changed by controlling the operation of the drive motor. A control system is configured. A steering angle sensor 310 for detecting the steering angle of the steering handle 10 and a torque sensor 311 for detecting a steering torque applied to the steering handle are provided for the input shaft 12A.
[0020]
In addition, in the hydraulic pressure control system that supplies the hydraulic fluid to the brake device of each of the four wheels, separately from the operation of the brake pedal 20 by the driver, the hydraulic pressure of the hydraulic fluid supplied to each wheel cylinder 21 is controlled. A brake actuator 200 is provided, and a hydraulic control system including the brake actuator 200 is schematically shown in FIG. The brake actuator 200 is a mechanism that can control the hydraulic pressure independently for each brake device of each wheel, and FIG. 2 representatively shows the configuration of the brake actuator 200 for one wheel. The same configuration is applied to the wheels.
[0021]
The pipe line 201 connecting the master cylinder 30 and the wheel cylinder 21 is provided with a shut-off valve (non-energized: valve open) 210, which is closed when the hydraulic pressure control of the hydraulic fluid is executed. The pipe line 201 between the cylinder 30 and the wheel cylinder 21 is blocked. Further, the pipe line 201 closer to the wheel cylinder 21 than the shutoff valve 210 is provided with a holding valve (non-energized: valve opening) 220, and the holding valve 220 is closed so that the holding cylinder 220 is connected to the wheel cylinder. The hydraulic system on the 21st side can be closed.
[0022]
A pipe line 201 between the holding valve 220 and the wheel cylinder 21 is connected to a reservoir 255 by a pipe line 202, and this pipe line 202 includes a pressure reducing valve (non-energized: valve closed) 230. The communication state of the pipe line 202 can be changed by duty-driving the pressure reducing valve 230 with a binary / state drive control signal in a non-energized state.
[0023]
The hydraulic pump 251 that is rotationally driven by the motor 250 functions as a hydraulic pressure generation source when controlling the braking force separately from the driver's braking operation. The discharge port of the hydraulic pump 251 is connected to the pipe line 203. Through the pipe 201 between the shut-off valve 210 and the holding valve 220. A check valve 252 that prevents the flow of hydraulic fluid in the direction opposite to the discharge direction is provided on the discharge port side of the hydraulic pump 251.
[0024]
On the other hand, the suction port side of the hydraulic pump 251 is connected to the reservoir 255 via the pipe line 204, and a check valve 253 that blocks the flow of hydraulic fluid in the direction opposite to the suction direction is connected to the pipe line 204. 254.
[0025]
The pipe line 204 between the check valves 253 and 254 is connected to the reservoir tank 31 through the pipe line 205, and the hydraulic fluid in the reservoir tank 31 passes through the pipe line 204 to the hydraulic pump 251. Sucked into. In addition, a suction valve (non-energized: valve closed) 240 for opening and closing the pipeline 205 is provided in the middle of the pipeline 205.
[0026]
As described above, the brake actuator 200 including the hydraulic pump 251 and various valve devices is controlled by the retraction control device 100.
[0027]
As shown in FIG. 3, the retraction control device 100 includes the above-described steering angle sensor 310 and torque sensor 311, a wheel speed sensor 312 that detects the rotation state of each wheel W, the current position of the vehicle, and the surrounding roads. It acts on a navigation system 313 for obtaining geographic information, a CCD camera 314 mounted on the front and rear of the vehicle body to obtain the current situation around the vehicle, a stroke sensor 315 for detecting the turning angle of the wheel W as a stroke position of the rack shaft 14, and a wheel cylinder 21. The detection result of each sensor such as a pressure sensor 316, a yaw rate sensor 317, a lateral acceleration sensor 318, and a longitudinal acceleration sensor 319 is detected.
[0028]
The retraction control device 100 is given the determination result of the failure determination unit 320 that determines the failure of the steering system, and the retraction control device 100 determines that the failure has occurred in the steering system. Then, retreat control for stopping the vehicle in a predetermined retreat area is started. The failure determination unit 320 is provided with operation information of each sensor and drive mechanism constituting the steering system such as the various sensors, the transmission ratio variable mechanism 16 and the assist device 15 as described above, and based on these results. Next, a failure of the steering system is determined. As an example of determining that a failure has occurred in the steering system, for example, some failure has occurred in the transmission ratio variable mechanism 16 or the assist device 15, and the operation operation of the steering wheel 10 or the turning operation of the wheel W is in the locked state. The steering wheel state desired by the driver, such as when the steering wheel 10 can be rotated, or when a failure occurs in the steering operation control of the wheel W according to the steering wheel operation. When a situation occurs in which the actual steering state and the actual steering state do not coincide with each other, it is determined that a failure has occurred in the steering system.
[0029]
Note that in what state it is determined that a failure has occurred in the steering system depends on the configuration of the steering system and the design concept, and is not limited to the above-described example.
[0030]
Next, vehicle evacuation control performed by the evacuation control device 100 will be described with reference to the flowchart of FIG. This flowchart is activated by turning on the ignition switch.
[0031]
First, the process proceeds to step 102 (hereinafter, “step” is referred to as “S”) 102, and the vehicle speed V, the steering angle, and the turning angle are read by reading information from each sensor shown in FIG. Various vehicle state quantities indicating the vehicle running state such as the braking state and the turning state are acquired.
[0032]
In subsequent S104, a controllable region (stop region), which is a region where the vehicle can be stopped when the retraction control is started at this time, is calculated based on such a vehicle state quantity. For example, when a larger braking force is applied to the right wheel than to the left wheel, the vehicle tends to turn clockwise, and the course of the vehicle changes from the right with respect to the previous traveling direction. Further, when a greater braking force is applied to the left wheel than to the right wheel, the vehicle tends to turn counterclockwise, and the course of the vehicle changes from the left with respect to the previous traveling direction. Thus, it is possible to control the behavior of the vehicle by applying the braking force control to the predetermined wheel, and the vehicle speed V, the turning angle of the wheel W, the yaw rate, the lateral acceleration, the longitudinal acceleration, etc. at that time can also be controlled. In addition, it is possible to grasp the controllable region by calculation or experimentally.
[0033]
As an example, as shown in FIG. 5A, when the vehicle A is traveling on a straight road with two lanes on one side, the area between the dotted lines L1 and L2 is calculated as the controllable ranges L1 to L2. The
[0034]
In subsequent S106, the surrounding road shape and the current position N of the vehicle are acquired from the in-vehicle navigation system 313. As is well known, the navigation system 313 uses each of the current position N of the vehicle and the surrounding road shape based on map data prepared in advance and GPS signals received from GPS (Global Positioning System) satellites as needed. Information can be obtained.
[0035]
In subsequent S108, based on the results of S102 and S106, a retreat area candidate suitable as an area for stopping the vehicle is selected within the controllable range L1 to L2. In this embodiment, a technique is employed in which a plurality of evacuation area candidates are always listed as areas in which the vehicle is stopped within the controllable range L1 to L2.
As an example, FIG. 5A shows a case where three evacuation area candidates S1, S2, and S3 are specified. The evacuation area candidates located in the roadside band S0 are S1, and the current driving lane The evacuation area candidate located in front is indicated as S2, and the evacuation area candidate on the overtaking lane side is indicated as S3.
[0036]
In subsequent S110, an image analysis result of the CCD camera 314 mounted on the vehicle is subjected to image analysis, and vehicle peripheral information S4 such as the presence of a vehicle and other obstacles existing in the front, rear, and side of the vehicle is acquired. It is also possible to obtain the peripheral information S4 using road-to-vehicle communication, vehicle-to-vehicle communication, or the like.
[0037]
In subsequent S112, based on the evacuation area candidates S1 to S3 acquired in S108 and the peripheral information S4 acquired in S110, the evacuation area X that is an area in which the traveling vehicle should be stopped is determined. If there is no obstacle or the like in the vicinity as the peripheral information S4 obtained from the imaging result of the CCD camera 314, for example, since the area does not interfere with the following vehicle, the save area candidate S1 is determined as the save area X. Is done. Note that which of the save area candidates S1, S2, and S3 is to be preferentially determined as the save area depends on the design concept and is not particularly limited.
[0038]
In the subsequent S114, after reading the steering system failure determination result obtained from the failure determination unit 320, the process proceeds to S116, where it is determined whether a failure has occurred in the steering system, and the steering system is operating normally. In S116, “No” is determined, and the process returns to S102 described above, and the same processing is performed. Therefore, while the vehicle is running (after the ignition switch is turned on), a process for continuously determining the retreat area X is performed.
[0039]
If a failure actually occurs in the steering system, “Yes” is determined in S116, the process proceeds to S118, and the current position N of the vehicle read in S106 and the retreat area X of the vehicle determined in S112. Based on the position deviation and various vehicle state quantities, the magnitude of the braking force (target hydraulic pressure in the wheel cylinder 21) generated by the brake device of each wheel W is set. As described in S104, in order to stop the running vehicle in the retreat area X, how to distribute the braking force of each wheel depends on the positional deviation between the current position N and the retreat area X, It can be obtained by calculation or experimentally based on various vehicle state quantities. Therefore, for example, the relationship between the position deviation and the braking force of each wheel corresponding to the vehicle state quantity is mapped in advance, and in S118, a map search is performed based on the position deviation and the vehicle state quantity, You may set the braking force generated with a brake device.
[0040]
Then, the process proceeds to S120, and an operation control signal corresponding to the brake force set in S118 is output to the corresponding brake actuator 200 of each wheel. As a result, a predetermined braking force is applied to each wheel, and in this example, the vehicle changes its course in the left direction while decelerating.
[0041]
In the subsequent S122, it is determined whether the vehicle speed V has become V = 0, that is, whether the vehicle has stopped. If “No”, the process returns to S102 and the processes from S102 onward are continued.
[0042]
In this way, the retreat control process for stopping the vehicle A in the retreat area X is continuously executed. During this time, the vehicle A retreats while traveling on the track indicated by the two-dot chain line in FIG. Proceed toward region X. Then, when “Yes” in S122, that is, when the vehicle speed V = 0, the vehicle A is stopped in the retreat area X as shown in FIG.
[0043]
Although not shown in the flowchart of FIG. 4, if it is determined in S116 that a failure has occurred in the steering system, for example, a hazard lamp is automatically blinked, or the vehicle changes its course in the evacuation control. Accordingly, it is desirable to perform processing such as blinking the direction indicator.
[0044]
In addition, the selection of the evacuation area candidate as described above employs various methods such as selecting within the area excluding the oncoming lane, the intersection, and the level crossing from the geographical information around the traveling vehicle. Is possible. For example, an area excluding each area such as an oncoming lane side, an intersection, and a railroad crossing may be registered in advance on the map data of the navigation system 313 as an evacuation area candidate. When identifying evacuation area candidates, information such as road shapes such as intersections and railroad crossings, positions of obstacles including pedestrians, and following vehicles are used for road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication. Can also be obtained.
[0045]
Here, FIGS. 6A to 6C illustrate a case where the evacuation area X changes according to a change in the surrounding situation after the evacuation control is started.
[0046]
As shown in FIG. 6A, it is assumed that a failure occurs in the steering system while the vehicle A travels in the overtaking lane. Also in the situation of FIG. 6A, as in the case of FIG. 5A, evacuation area candidates S1 to S3 are selected for the roadside band S0, the left lane, and the overtaking lane, respectively (S108). However, when the situation in which the following vehicle B exists in the left lane is acquired as the peripheral information S4 from the imaging result of the CCD camera 314 mounted on the vehicle (S110), it is desirable to maintain the traveling lane of the vehicle A as it is. Judgment is made and the evacuation area candidate S3 ahead of the vehicle A is selected as the evacuation area X (S112).
[0047]
When the retreat control is started, the vehicle A is gradually and gradually decelerated while maintaining a straight traveling state so as to stop in the front retreat area X. FIG. 6B shows a situation in which the vehicle is automatically decelerated in this way, and as a result, the succeeding vehicle B traveling in the left lane overtakes the vehicle A. As described above, when the situation around the vehicle A changes, there is no following vehicle, no obstacles, and the retreat area candidate S1 of the roadside zone S0 is included in the controllable range L1 to L2 (FIG. 6). In some cases, the save area candidate S1 is newly set as the save area X (see (b)). Subsequent evacuation control is performed with the newly set evacuation area X as the stop target position, and the evacuation control is executed so that the vehicle A finally stops in the evacuation area X of the roadside band S0. (FIG. 6C).
[0048]
FIG. 7 shows an example of selection of save area candidates S1, S2, and S3 near the intersection. The situation shown in FIG. 7 is a situation immediately before the vehicle A reaches the intersection, and the inside of the intersection and the level crossing located ahead are excluded from the save area candidates in advance on the map data. As the evacuation area candidates, the evacuation area candidate S1 in front of the vehicle A, the evacuation area candidate S2 that is an area where the intersection is turned to the left, and the evacuation area candidate S3 that is an area beyond the intersection are listed as the evacuation area candidates. Further, after obtaining peripheral information S4 from the imaging result of the CCD camera 314 and the like and confirming the presence of a right turn vehicle, a pedestrian, etc., the retreat area X is finally determined from the retreat area candidates S1 to S3.
[0049]
Next, a second embodiment will be described.
[0050]
In the above-described embodiment, the evacuation control for automatically stopping the vehicle in a predetermined evacuation area when a failure occurs in the steering system has been described. On the other hand, as described above, even when the steering system fails and steering becomes impossible, the course change direction desired by the driver is detected and the course of the vehicle is changed in that direction. However, the retraction control can be performed to stop the vehicle.
[0051]
As shown in FIG. 1, in a steering system in which a steering shaft 12 connected to a steering handle 10 and a rack shaft 14 connected to left and right wheels W are mechanically connected, gear engagement and a drive motor When the transmission ratio variable mechanism 16 fails due to seizure of the gear, when the assist device 15 of the power steering mechanism fails and the movement of the rack shaft 14 is restrained, or the gear is caught in the gear device 13. When this occurs, there may be a situation in which the steering wheel 10 cannot be rotated and the wheel W cannot be steered and is fixed at a certain steered angle.
[0052]
In this way, even when the rotation of the steering shaft 12 is restricted, that is, in a so-called locked state, if the driver operates the steering handle 10 along the direction in which the vehicle's course is desired to be changed, Since the steering shaft 12 is twisted according to the steering torque applied, the twisted amount can be detected by the torque sensor 311. Since the torque sensor 311 can detect the magnitude and direction of the steering torque applied to the steering handle 10, the detection result of the torque sensor 311 can be used to determine how much the driver is in either the left or right direction. You can generally grasp whether you want to change your course.
[0053]
Thus, an embodiment in which the retraction control is performed based on the detection result of the torque sensor 311 will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 8 schematically illustrates a setting example of the braking force applied to the left and right front wheels, and the flowchart of FIG. 8 determines that a failure has occurred in the steering system in the failure determination unit 320 (see FIG. 3). It starts when it is done.
[0054]
First, in S202, the detection results of the torque sensor 311 and the wheel speed sensor 312 are read. In the subsequent S204, the basic target hydraulic pressure Po corresponding to the read vehicle speed V is set. In the subsequent S206, for example, the graph shown in FIG. And a correction amount α (α> 0) of the target hydraulic pressure corresponding to the detected magnitude of the steering torque T is set.
[0055]
Then, the process proceeds to S208, where it is determined whether the steering direction is the right steering based on the detection result of the torque sensor 311. If “Yes”, the process proceeds to S210, where the target hydraulic pressure P of the wheel cylinder 21 on the right wheel side is set. P = Po + α is set, and the target hydraulic pressure P of the wheel cylinder 21 on the left wheel side is set to P = Po−α. Thus, when the driver operates the steering handle 10 in the right direction, the target hydraulic pressure P is set so that the braking force applied to the right front wheel is relatively greater than that of the left front wheel.
[0056]
If “No” in S208, that is, if left steering, the process proceeds to S212, the target hydraulic pressure P of the wheel cylinder 21 on the right wheel side is set to P = Po−α, and the target of the wheel cylinder 21 on the left wheel side is set. The hydraulic pressure P is set to P = Po + α. Thus, when the driver operates the steering handle 10 in the left direction, the target hydraulic pressure P is set so that the braking force applied to the left front wheel is relatively greater than that of the right front wheel.
[0057]
After setting the target hydraulic pressure P in S210 or S212 as described above, the process proceeds to S214, and an operation control signal corresponding to the set target hydraulic pressure P is output to the brake actuator 200 of each wheel. As a result, a predetermined braking force is applied to each wheel, and the retraction control is executed such that the vehicle is automatically decelerated and the course of the vehicle is changed according to the steering direction.
[0058]
In the subsequent S216, it is determined whether the vehicle speed V has become V = 0, that is, whether the vehicle has stopped. If “No”, the process returns to S202 again and the processes from S202 onward are continued. Then, when “Yes” in S216, that is, when the vehicle stops, the evacuation control ends.
[0059]
In S210 and S212, the case where both the braking forces for the left and right wheels are changed by the correction amount α according to the steering direction is illustrated, but the present invention is not limited to this example, and different corrections are made for the left and right wheels. It is sufficient that the braking force can be adjusted so that the braking force on the steering direction side becomes relatively large, for example, the amount is set.
[0060]
Further, although the case where the brake force is controlled by the brake actuator 200 has been described, it is also possible to use the hydraulic pressure of the master cylinder 30 that generates the hydraulic pressure in conjunction with the driver's brake operation. In this case, as schematically shown in FIG. 10, for example, a hydraulic pressure control valve 260 is used to distribute the hydraulic pressure of the master cylinder 30 to the wheel cylinder 21 for the right front wheel and the wheel cylinder 21 for the left front wheel. Can be adopted. In this configuration, the hydraulic pressure generated according to the pedaling force applied by the driver to the brake pedal is supplied from the master cylinder 30 to the hydraulic pressure control valve 260 and is distributed to the left and right wheel cylinders 21 by the hydraulic pressure control valve 260.
[0061]
The hydraulic pressure control valve 260 is a mechanism capable of adjusting the distribution ratio of hydraulic pressure in accordance with a given control signal, and according to the steering direction and the magnitude of the steering torque detected by the torque sensor 311. By generating this control signal and applying it to the hydraulic pressure control valve 260, the left and right brake force distribution can be adjusted according to the steering direction and the magnitude of the steering torque.
[0062]
Therefore, even when the retraction control device is configured as described above, if a failure occurs in the steering system, the vehicle is applied in accordance with the steering direction while applying the braking force according to the pedal operation of the brake pedal 20 to the wheels. It is possible to carry out evacuation control that changes the course.
[0063]
In each of the embodiments described above, the steering system linked to the steering handle 10 and the steering system linked to the steering operation of the wheel W are described as an example of a mechanically connected steering system. However, it can also be applied to a steering system of the type schematically shown in FIG. This steering system has a structure in which a steering shaft 510 that is interlocked with the steering handle 500 and a steering shaft 520 that is interlocked with the steering operation of the wheel W are mechanically separated. A so-called steer-by-wire system is configured in which the operation of the steering actuator 530 is controlled in accordance with the operation state of 500, and the wheels W are steered in accordance with the operation of the steering handle 500. .
[0064]
In such a type of steering system, even when the steering operation of the wheel W is constrained due to, for example, a failure of the steering actuator 530, there may be a situation where the steering handle 500 can be rotated. In such a case, the driver's steering intention can be detected by detecting the operation state of the steering handle 500 with the steering angle sensor. Therefore, the same retraction control can be performed by executing the same control process based on the steering angle instead of the steering torque T described in the second embodiment.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the retraction control device according to each claim, the retraction control means for controlling the operation of the braking control mechanism and stopping the vehicle in a predetermined retraction area when a failure occurs in the steering system. A configuration comprising This makes it possible to control the traveling direction of the vehicle to some extent even when a failure occurs in the steering system that interferes with the steering control of the vehicle, and stops the vehicle at a more suitable position. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a configuration of a steering system.
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram representatively showing a brake actuator related to one wheel.
FIG. 3 is an overall control system diagram including an evacuation control device.
FIG. 4 is a flowchart showing a save control process according to the first embodiment.
FIG. 5A is an explanatory diagram illustrating an example of setting of evacuation area candidates S1, S2, and S3, and FIG. 5B is a evacuation control process in which vehicle A travels on a two-dot chain line and stops in the evacuation area X. It is explanatory drawing which shows the condition which carried out.
FIGS. 6A, 6B, and 6C are explanatory diagrams sequentially showing the transition of the vehicle A and the subsequent vehicle B in order when the retreat control is performed.
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of selection of save area candidates S1, S2, and S3 in the vicinity of an intersection.
FIG. 8 is a flowchart showing an evacuation control process according to the second embodiment.
FIG. 9 is a graph defining the relationship between the steering torque T (absolute value) and the correction amount α.
FIG. 10 is a hydraulic circuit diagram schematically showing a configuration example of a hydraulic pressure supply system.
FIG. 11 is a configuration diagram schematically showing another steering system.
[Explanation of symbols]
10,500 ... steering handle, 21 ... wheel cylinder,
30 ... Master cylinder, 100 ... Evacuation control device,
200: Brake actuator (braking control mechanism),
260 ... hydraulic pressure control valve (braking control mechanism),
313 ... Navigation system (peripheral information acquisition means),
314: CCD camera (peripheral information acquisition means),
510 ... steering shaft, 520 ... steering shaft, 530 ... steering actuator,
S1, S2, S3 ... save area candidates, X ... save area.

Claims (1)

車両を所定の退避領域に停止させる車両の自動退避装置であって、
所定の車輪に付与するブレーキ力の大きさを制御可能な制動制御機構と、
ハンドル操作に連動して車輪を転舵させるステアリングシステムに故障が発生した場合に、前記制動制御機構の動作制御を行い、所定の前記退避領域に車両を停止させる退避制御手段とを備え
前記退避制御手段は、運転者のハンドル操作状態に応じて、前記制動制御機構の動作制御を行う、車両の自動退避装置。
An automatic vehicle evacuation device for stopping a vehicle in a predetermined evacuation area,
A braking control mechanism capable of controlling the magnitude of the braking force applied to a predetermined wheel;
A retraction control means for controlling the operation of the braking control mechanism and stopping the vehicle in a predetermined retreat area when a failure occurs in a steering system that steers wheels in conjunction with a steering wheel operation ;
The automatic retraction device for a vehicle, wherein the retraction control means controls the operation of the braking control mechanism according to a steering operation state of a driver .
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