JP2010030451A - 車両の自動転舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の状態を表すセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）によって自動転舵時の転舵角度又は転舵トルクを補正して、自動操舵によって車両が目標経路に沿って精度良く移動するよう制御可能な車両の自動転舵装置を提供する。
【解決手段】目標位置に至る目標経路に沿って車両を誘導する車両の自動転舵装置は、目標経路に応じた目標転舵角度を算出する目標転舵角度算出部６１と、転舵角度を取得する転舵角度取得部と、目標転舵角度に基づいて、ＳＡＴ目標値を算出するＳＡＴ目標値算出部６２と、車両の実ＳＡＴを取得する実ＳＡＴ取得部６４と、ＳＡＴ目標値と実ＳＡＴを比較した結果に応じて、車両の実際経路が目標経路と一致するよう目標転舵角度を補正する目標転舵角度補正部６３とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の自動転舵装置に関し、特に、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ：Self Aligning Torque）によって自動転舵時の転舵角度又は転舵トルクを補正して、実際経路が目標経路と一致するように車両を制御する車両用自動転舵装置に関する。

自動車の自動運転や駐車自動支援等を行うために、専用のアクチュエータや電動パワーステアリング（ＥＰＳ：Electric Power Steering）装置を用いて自動操舵する技術が知られている。その多くは、車両の積載状態や車速等にかかわらず、車両の目標位置に対する現在位置との相対関係によって、目標経路を設定している。

しかし、通常の車両においては、積載状態や車速等によって転舵特性が変わるため、適切に目標経路に沿って走行できない場合がある。例えば、車両の積載荷重によってサスペンションのジオメトリは変化するため、同じ転舵角であっても車輪の切り角が変化してしまい、車両の実際経路が目標経路よりずれてしまう。

このような問題を解決するために、例えば、特許文献１に開示された車両の自動操舵装置がある。この自動操舵装置は、車両の目標位置までの移動経路を決め、懸架装置のアームの揺動角やダンパーの伸縮量を検出し、これらに基づいて前後輪の荷重を検出し、車輪の荷重状態によって自動操舵車両の経路を補正する。この自動操舵装置では、車輪の荷重を検出しているので、例えば、傾いた路面での停車時や積載物がアンバランスであるときにも、適切に経路を修正できる。

また、特許文献２に記載された車両用走行支援装置がある。この車両用走行支援装置は、車両の目標位置までの移動経路を決め、車両走行時の操舵負荷によって操舵遅れを考慮し、自動操舵される車両の経路を再設定する。

特開平１１−２０８４９６号公報 特許第３８９６９９４号明細書

しかし上記説明した技術では、車両及び自動操舵装置の特性が補正されないため、経路を再設定しても、車両の状態によっては再設定した経路からずれてしまう場合がある。また、特許文献１の車両の自動操舵装置は、懸架装置のアームの揺動角やダンパーの伸縮量を検出するために専用のセンサが必要であるためコスト高である。

本発明の目的は、車両の状態を表すセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）によって自動転舵時の転舵角度又は転舵トルクを補正して、自動操舵によって車両が目標経路に沿って精度良く移動するよう制御可能な車両の自動転舵装置を提供することである。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 目標位置に至る目標経路に沿って車両を誘導する前記車両の自動転舵装置であって、
前記目標経路に応じた目標転舵角度を算出する目標転舵角度算出部と、
転舵角度を取得する転舵角度取得部と、
前記目標転舵角度に基づいて、ＳＡＴ目標値を算出するＳＡＴ目標値算出部と、
前記車両の実ＳＡＴを取得する実ＳＡＴ取得部と、
前記ＳＡＴ目標値と前記実ＳＡＴを比較した結果に応じて、前記車両の実際経路が前記目標経路と一致するよう前記目標転舵角度を補正する目標転舵角度補正部と、
を備えたことを特徴とする車両の自動転舵装置。
（２） 目標位置に至る目標経路に沿って車両を誘導する前記車両の自動転舵装置であって、
前記目標経路に応じた目標転舵トルクを算出する目標転舵トルク算出部と、
転舵角度を取得する転舵角度取得部と、
前記転舵角度に基づいて、ＳＡＴ基準値を演算するＳＡＴ基準値演算部と、
前記車両の実ＳＡＴを取得する実ＳＡＴ取得部と、
前記ＳＡＴ基準値と前記実ＳＡＴを比較した結果に応じて、前記車両の実際経路が前記目標経路と一致するよう前記目標転舵トルクを補正する目標転舵トルク補正部と、
を備えたことを特徴とする車両の自動転舵装置。
（３） 前記転舵角度取得部は、前記車両のステアリングシャフトの転舵角度を検出することを特徴とする上記（１）又は（２）の車両の自動転舵装置。
（４） 前記車両に設けられた各車輪の車輪回転速度を検出する車輪回転速度検出部を備え、
前記転舵角度取得部は、前記車輪回転速度検出部によって検出された各車輪の車輪回転速度に基づいて前記転舵角度を推定することを特徴とする上記（１）又は（２）の車両の自動転舵装置。
（５） 前記実ＳＡＴ取得部は、センサにより前記実ＳＡＴを検出することを特徴とする上記（１）又は（２）の車両の自動転舵装置。
（６） 前記実ＳＡＴ取得部は、外乱オブザーバによって前記実ＳＡＴを推定することを特徴とする上記（１）又は（２）の車両の自動転舵装置。
（７） 前記ＳＡＴ目標値算出部は、前記車両のダイナミックモデルに基づいて、前記目標転舵角度及び車速から前記ＳＡＴ目標値を算出する上記（１）の車両の自動転舵装置。
（８） 前記ＳＡＴ基準値演算部は、前記車両のダイナミックモデルに基づいて、前記転舵角度及び車速から、前記ＳＡＴ基準値を演算する上記（２）の車両の自動転舵装置。

上記（１）の構成によれば、目標転舵角度補正部が、ＳＡＴ目標値と実ＳＡＴを比較した結果に応じて、車両の実際経路が目標経路と一致するよう目標転舵角度を補正するため、自動操舵によって車両が目標経路に沿って精度良く移動するよう制御することができる。また、上記（２）の構成によれば、目標転舵トルク補正部が、ＳＡＴ基準値と実ＳＡＴを比較した結果に応じて、車両の実際経路が目標経路と一致するよう目標転舵トルクを補正するため、自動操舵によって車両が目標経路に沿って精度良く移動するよう制御することができる。

上記（３）及び（４）の構成によれば、転舵角度取得部が転舵角度を検出又は推定するため、簡単な構成で車両の自動操舵の誘導精度を高めることができる。また、上記（５）の構成によれば、センサにより実ＳＡＴを検出するため、簡単な構成で車両の自動操舵の誘導精度を高めることができる。また、上記（６）の構成によれば、外乱オブザーバによって実ＳＡＴを推定するため、簡単な構成で車両の自動操舵の誘導精度を高めることができる。

上記（７）の構成によれば、ＳＡＴ目標値算出部が、車両のダイナミックモデルに基づいてＳＡＴ目標値を算出するため、簡単な構成で車両の自動操舵の誘導精度を高めることができる。また、上記（８）の構成によれば、ＳＡＴ基準値演算部が、車両のダイナミックモデルに基づいてＳＡＴ基準値を演算するため、簡単な構成で車両の自動操舵の誘導精度を高めることができる。

以下、本発明に係る車両の自動転舵装置の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る一実施形態の自動転舵装置１００を示すブロック図である。図１に示す自動転舵装置１００は、自動操舵装置２０を備え、操舵支援ＥＣＵ１１により制御される。操舵支援ＥＣＵ１１は、後方カメラ３２で撮像された画像を処理する画像処理部１０と、自動操舵装置２０の制御を行う操舵制御部１３とを有する。画像処理部１０及び操舵制御部１３はプログラムを実行することにより機能する。

自動操舵装置２０は、ステアリングホイール２２と、ステアリングシャフト２１と、転舵角度センサ２３と、操舵アクチュエータ２４と、操舵支援ＥＣＵ１１に含まれる操舵制御部１３とを有する。ステアリングホイール２２の動きを駆動輪２５に伝えるステアリングシャフト２１には、ステアリングシャフト２１の転舵角度量を検出する転舵角度センサ２３と、ステアリングシャフト２１に操舵力を付与する操舵アクチュエータ２４が接続されている。なお、操舵アクチュエータ２４は、自動操舵時に操舵力を付与するほか、ドライバによる操舵時にアシスト操舵力を付与する電動パワーステアリング装置を兼ねてもよい。

操舵制御部１３は、操舵アクチュエータ２４の駆動を制御すると共に、転舵角度センサ２３から転舵角度を示す信号が入力される。また、操舵制御部１３には、転舵角度センサ２３からの信号の他、各車輪に配置されその車輪回転速度を検出する車輪回転速度センサ４１からの信号や、車両の加速度を検出する加速度センサ４２からの信号が入力される。なお、操舵制御部１３は、車輪回転速度センサ４１からの信号及び加速度センサ４２からの信号に基づいて車速を検出する。また、操舵制御部１３は、車輪回転速度センサ４１からの信号に基づいて転舵角度を推定しても良い。

操舵支援ＥＣＵ１１が有する画像処理部１０には、車両の後方画像を撮像する後方カメラ３２からの画像信号が入力される。また、操舵支援ＥＣＵ１１には、操舵支援にあたってドライバの操作入力を受け付ける入力手段３１と、画像を表示するモニタ３４と、音声を出力するスピーカ３３とが接続されている。

図２は、図１に示した自動転舵装置１００で用いられるセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）のメカニズムを示す図である。図２は、路面Ｗからステアリングホイール１までの間に発生するトルクの様子を示す。ドライバがステアリングホイール１を操舵（角度θ）することによって操舵トルクＴｈが発生し、その操舵トルクＴｈに従ってモータ１２がアシストトルクＴｍを発生する。その結果、車輪が転舵され、反力としてセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）が発生する。また、その際、モータ１２の慣性Ｊ及びモータ１２の摩擦（静摩擦）Ｆｒによってステアリングホイール１の操舵にとっての抵抗となるトルクが生じる。これらの力の釣り合いを考えると、下記式（１）のような運動方程式が得られる。

Ｊ・＊ω＋Ｆｒ・ｓｉｇｎ（ω）＋ＳＡＴ＝Ｔｍ＋Ｔｈ …（１）
ここで、上記式（１）を初期値ゼロとしてラプラス変換し、ＳＡＴについて解くと下記式（２）が得られる。

ＳＡＴ（ｓ）＝Ｔｍ（ｓ）＋Ｔｈ（ｓ）−Ｊ・＊ω（ｓ）−Ｆｒ・ｓｉｇｎ（ω（ｓ）） …（２）
上記式（２）から分るように、モータ１２の慣性Ｊ及び静摩擦Ｆｒを定数として予め求めておくことで、モータ回転角速度ω、回転角加速度＊ω、アシストトルクＴｍ及び操舵トルクＴｈからセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）を推定することができる。

図３は、外乱オブザーバによるセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）の推定の概念図を示す。図３に示すように、外乱オブザーバには、操舵トルクＴｈ、アシストトルクＴｍ、モータ角速度ω、及びモータ角速度ωの極性Sign（ω）が入力され、慣性演算部５１及び摩擦演算部５２でモータ１２の慣性Ｊ及びモータ１２の摩擦Ｆｒが演算され、フィルタ５３でノイズがカットされ、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）が推定される。

なお、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）は、センサ等によって直接検出することもできる。

図４は、図１に示した操舵制御部１３の内部構成の第１例を示すブロック図を示す。図４に示すように、第１例の操舵制御部１３は、目標転舵角度算出部６１と、ＳＡＴ目標値算出部６２と、実ＳＡＴ取得部６４と、目標転舵角度補正部６３とを有する。

目標転舵角度算出部６１は、目標経路に応じた目標転舵角度を算出する。ＳＡＴ目標値算出部６２は、車両のダイナミックモデルに基づいて目標転舵角度算出部６１によって算出された目標転舵角度及び車速に基づいて、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）の目標値（以下「ＳＡＴ目標値」という。）ＳＡＴ１を算出する。なお、ＳＡＴ目標値ＳＡＴ１の演算方法については後述する。実ＳＡＴ取得部６４は、実際のセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）（以下「実ＳＡＴ」という。）ＳＡＴ２を取得する。なお、実ＳＡＴ ＳＡＴ２は、上記説明したように、センサにより直接検出しても、外乱オブザーバによって自動操舵装置２０で推定しても良い。目標転舵角度補正部６３は、ＳＡＴ目標値ＳＡＴ１と実ＳＡＴ ＳＡＴ２を比較した結果に応じて、車両の実際経路が目標経路と一致するよう目標転舵角度を補正する。

図５は、図１に示した操舵制御部１３の内部構成の第２例を示すブロック図を示す。図５に示すように、第２例の操舵制御部１３は、目標転舵トルク算出部６６と、ＳＡＴ基準値演算部６７と、実ＳＡＴ取得部６４と、目標転舵トルク補正部６８とを有する。

目標転舵トルク算出部６６は、目標経路に応じた目標転舵トルクを算出する。ＳＡＴ基準値演算部６７は、車両のダイナミックモデルに基づいて、転舵角度センサ２３によって検出された転舵角度及び車速に基づいて、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）の基準値（以下「ＳＡＴ基準値」という。）ＳＡＴ３を演算する。ＳＡＴ基準値ＳＡＴ３の演算方法については後述する。目標転舵トルク補正部６８は、ＳＡＴ基準値ＳＡＴ３と実ＳＡＴ ＳＡＴ２を比較した結果に応じて、車両の実際経路が目標経路と一致するよう目標転舵トルクを補正する。

以下、ＳＡＴ目標値算出部６２によるＳＡＴ目標値ＳＡＴ１及びＳＡＴ基準値演算部６７によるＳＡＴ基準値ＳＡＴ３の演算方法について、ＳＡＴ基準値ＳＡＴ３を例として説明する。ＳＡＴ基準値ＳＡＴ３は、下記式（３）より算出される。
ＳＡＴ３＝Ｇｖ（ｓ）＊Φａｐ …（３）

式（３）中のＧｖ（ｓ）は、車両のステアリング機構におけるセルフアライニングトルクを算出するための車両モデルであって、車速Ｖｓに基づいて設定される特性を有し、車両特性の伝達関数を使用して演算するか、実験によって車両毎の特性値を測定してから車両運動モデルを用いてシミュレーションによって求めても良い。この場合には、車速Ｖｓを横軸に、車両モデルＧｖ（ｓ）を縦軸にとった車両モデル算出マップを、車速Ｖｓをもとに参照して算出することが好ましい。

次に、車両モデルＧｖ（ｓ）を使用した、舵角と車速からＳＡＴ目標値ＳＡＴ１又はＳＡＴ基準値ＳＡＴ３を導出する方法について説明する。車両の運動方程式は、下記（４）式で表わされる。

式（４）中のｍは車両重量、Ｉは慣性モーメント、Ｉｆは車両重心点と前軸の間の距離、Ｉｒは車両重心点と後軸の間の距離、Ｋｆは前輪タイヤのコーナリングパワー、Ｋｒは後輪タイヤのコーナリングパワー、Ｖは車速、Ｎはオーバーオール操舵比、δｆは実舵角（δｆ＝Φ／Ｎ）、βは車両重心点の横すべり角、γはヨーレートである。実舵角δｆとセルフアライニングトルクＳＡＴとの関係は、横滑り角β及びヨーレートγを含む下記式（５）に示す方程式で表わされる。

但し、εをトレールとすると、係数ｃ_１１＝−２εＫｆ、係数ｃ_１２＝−２εＫｆＩｆ／Ｖ、係数ｄ_１１＝２εＫｆである。

前述の式（４）及び式（５）を連立方程式として解き、かつ、実舵角δｆを目標舵角又は舵角センサの検出舵角に置換することにより、ＳＡＴ目標値ＳＡＴ１又はＳＡＴ基準値ＳＡＴ３を示す前述の式（３）が算出される。

図６は、図１に示した自動転舵装置１００の動作の第１例を示すフローチャートを示す。図６に示すように、目標転舵角度算出部６１は、目標経路に応じた目標転舵角度を算出する（ステップＳ１１）。次に、実ＳＡＴ取得部６４は、車両の実ＳＡＴ ＳＡＴ２を検出し、転舵角度センサ２３により現在の転舵角度を検出し、車輪回転速度センサ４１により車速を検出する（ステップＳ１２）。

次に、ＳＡＴ目標値算出部６２は、ステップＳ１１で算出された目標転舵角度及び車速に基づいて、ＳＡＴ目標値ＳＡＴ１を算出する（ステップＳ１３）。次に、目標転舵角度補正部６３は、ＳＡＴ目標値ＳＡＴ１と実ＳＡＴ ＳＡＴ２を比較し（ステップＳ１４）、|ＳＡＴ１−ＳＡＴ２|が閾値Ａ以下の場合（ステップＳ１４のＹＥＳ）には目標転舵角度を補正せず、そのまま制御を続行する。

一方、|ＳＡＴ１−ＳＡＴ２|が閾値Ａより大きく（ステップＳ１４のＮＯ）、かつ、閾値Ｂ（Ｂ＞Ａ）以下の場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）、車両が積載等によって状態が変わって目標経路からずれていく可能性があるため、目標転舵角度を補正する必要がある。

したがって、目標転舵角度補正部６３は、ＳＡＴ目標値ＳＡＴ１の絶対値と実ＳＡＴ ＳＡＴ２の絶対値を比較する（ステップＳ１６）。|ＳＡＴ１|＞|ＳＡＴ２|の場合（ステップＳ１６のＹＥＳ）は、同じ転舵角度に対して車両の実ＳＡＴ ＳＡＴ２がＳＡＴ目標値ＳＡＴ１より小さく、路面状態等によって車輸が滑り出していると推定される。この場合、目標転舵角度補正部６３は、ＳＡＴ目標値ＳＡＴ１と実ＳＡＴ ＳＡＴ２の差から滑り量を算出し、車両が目標経路に沿って走行できるよう、目標転舵角度を車輪の滑り量に応じて補正する（目標舵角度補正１：ステップＳ１８）。

一方、|ＳＡＴ２|≦|ＳＡＴ１|の場合（ステップＳ１６のＮＯ）、同じ転舵角度に対して車両の実ＳＡＴ ＳＡＴ２がＳＡＴ目標値ＳＡＴ１より大きく、積載等により負荷が大きくなっていると推定される。この場合、同じ転舵角度に対して車輸の切り角は小さくなるため、目標転舵角度補正部６３は、ＳＡＴ目標値ＳＡＴ１と実ＳＡＴ ＳＡＴ２の差から車輪の切り角が小さくなる分を推定し、車両が目標経路に沿って走行できるよう、目標転舵角度を補正する（目標舵角度補正２：ステップＳ１９）。

|ＳＡＴ１−ＳＡＴ２|が閾値Ａより大きく（ステップＳ１４のＮＯ）、かつ、閾値Ｂ（Ｂ＞Ａ）より大きい場合（ステップＳ１５のＮＯ）、ＳＡＴ目標値ＳＡＴ１と実ＳＡＴ ＳＡＴ２の差が大きく、車両がグリップロス状態（Grip Loss：タイヤの路面グリップが失われた状態）と推定される。このような状態では自動操舵は不可能であるため、操舵制御部１３は警告処理（警告音等）又は自動転舵中止処理を行う（ステップＳ１７）。

以上説明した第１例による本実施形態の自動転舵装置１００によれば、目標転舵角度補正部６３がＳＡＴ目標値ＳＡＴ１と実ＳＡＴ ＳＡＴ２を比較して、車両の実際経路が目標経路と一致するように目標転舵角度を補正するため、自動操舵によって車両が目標経路に沿って精度良く移動するよう制御可能である。

図７は、図１に示した自動転舵装置１００の動作の第２例を示すフローチャートを示す。図７に示すように、目標転舵トルク算出部６６は、目標経路に応じた目標転舵トルクを算出する（ステップＳ２１）。また、次に、実ＳＡＴ取得部６４は、車両の実ＳＡＴ ＳＡＴ２を検出し、転舵角度センサ２３により現在の転舵角度を検出し、車輪回転速度センサ４１により車速を検出する（ステップＳ２２）。

次に、ＳＡＴ基準値演算部６７は、ステップＳ２２で検出された転舵角度及び車速に基づいて、ＳＡＴ基準値ＳＡＴ３を算出する（ステップＳ２３）。次に、目標転舵トルク補正部６８は、ＳＡＴ基準値ＳＡＴ３と実ＳＡＴ ＳＡＴ２を比較し（ステップＳ２４）、|ＳＡＴ３−ＳＡＴ２|が閾値Ａ以下の場合（ステップＳ２４のＹＥＳ）には目標転舵トルクを補正せず、そのまま制御を続行する。

一方、|ＳＡＴ３−ＳＡＴ２|が閾値Ａより大きく（ステップＳ２４のＮＯ）、かつ、閾値Ｂ（Ｂ＞Ａ）以下の場合（ステップＳ２５のＹＥＳ）、車両が積載等によって状態が変わって目標経路からずれていく可能であるため、目標転舵トルクを補正する必要がある。

したがって、目標転舵トルク補正部６８は、ＳＡＴ基準値ＳＡＴ３の絶対値と実ＳＡＴ ＳＡＴ２の絶対値を比較する（ステップＳ２６）。|ＳＡＴ３|＞|ＳＡＴ２|の場合（ステップＳ２６のＹＥＳ）は、同じ転舵角度に対して車両の実ＳＡＴ ＳＡＴ２がＳＡＴ基準値ＳＡＴ３より小さく、路面状態等によって車輪が滑り出していると推定される。この場合、目標転舵トルク補正部６８は、ＳＡＴ基準値ＳＡＴ３と実ＳＡＴ ＳＡＴ２の差から滑り量を算出し、車両が目標経路に沿って走行できるよう、目標転舵トルクを車輪の滑り量を応じて補正する（目標転舵トルク補正１：ステップＳ２８）。

一方、|ＳＡＴ３|≦|ＳＡＴ２|の場合（ステップＳ２６のＮＯ）、同じ転舵角度に対して車両の実ＳＡＴ ＳＡＴ２がＳＡＴ基準値ＳＡＴ３より大きく、積載等により負荷が大きくなっている推定される。この場合、同じ転舵トルクに対して車輪の切り角は小さくなるため、目標転舵トルク補正部６８は、ＳＡＴ基準値ＳＡＴ３と実ＳＡＴ ＳＡＴ２の差から車輪の切り角が小さくなる分を推定し、車両が目標経路に沿って走行できるよう、目標転舵トルクを補正する（目標転舵トルク補正２：ステップＳ２９）。

|ＳＡＴ３−ＳＡＴ２|が閾値Ａより大きく（ステップＳ２４のＮＯ）、かつ、閾値Ｂ（Ｂ＞Ａ）より大きい場合（ステップＳ２５のＮＯ）、ＳＡＴ目標値ＳＡＴ３と実ＳＡＴ ＳＡＴ２の差が大きく、車両がグリップロス状態と推定される。このような状態では自動操舵は不可能であるため、操舵制御部１３は警告処理（警告音等）又は自動転舵中止処理を行う（ステップＳ２７）。

以上説明した第２例による本実施形態の自動転舵装置１００によれば、目標転舵トルク補正部６８がＳＡＴ基準値ＳＡＴ３と実ＳＡＴ ＳＡＴ２を比較して、車両の実際経路が目標経路と一致するように目標転舵トルクを補正するため、自動操舵によって車両が目標経路に沿って精度良く移動するよう制御可能である。

以上説明したように、本実施形態の自動転舵装置１００によれば、セルフアライニングトルク（ＳＡＴ）によって自動転舵装置２０が目標転舵角度又は目標転舵トルクを補正するため、車両の自動操舵の誘導精度が向上し、自動操舵によって車両が目標経路に沿って精度良く移動するよう制御可能である。

本発明に係る車両の自動転舵装置は、車両の状態を表すセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）に基づいて目標転舵角度又は目標転舵トルクを補正して、自動操舵によって車両が目標経路に沿って精度良く移動するよう制御する自動転舵装置、駐車支援装置又は電動パワーステアリング装置等として有用である。

本発明に係る一実施形態の自動転舵装置１００を示すブロック図 図１に示した自動転舵装置１００で用いられるセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）のメカニズムを示す図 外乱オブザーバによるセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）推定の概念図 図１に示した操舵制御部１３の内部構成の第１例を示すブロック図 図１に示した操舵制御部１３の内部構成の第１例を示すブロック図 図１に示した自動転舵装置１００の動作の第１例を示すフローチャート 図１に示した自動転舵装置１００の動作の第２例を示すフローチャート

符号の説明

１ ステアリング
１０ 画像処理部
１１ 操舵支援ＥＣＵ
１２ モータ
１３ 操舵制御部
２０ 自動操舵装置
２１ ステアリングシャフト
２２ ステアリングホイール
２３ 転舵角度センサ
２４ 操舵アクチュエータ
３１ 入力手段
３２ 後方カメラ
３３ スピーカ
３４ モニタ
４１ 車輪回転速度センサ
４２ 加速度センサ
５１ 慣性演算部
５２ 摩擦演算部
５３ フィルタ
６１ 目標転舵角度算出部
６２ ＳＡＴ目標値算出部
６３ 目標転舵角度補正部
６４ 実ＳＡＴ取得部
６６ 目標転舵トルク算出部
６７ ＳＡＴ基準値演算部
６８ 目標転舵トルク補正部
１００ 自動転舵装置

Claims (8)

1. 目標位置に至る目標経路に沿って車両を誘導する前記車両の自動転舵装置であって、
   前記目標経路に応じた目標転舵角度を算出する目標転舵角度算出部と、
   転舵角度を取得する転舵角度取得部と、
   前記目標転舵角度に基づいて、ＳＡＴ目標値を算出するＳＡＴ目標値算出部と、
   前記車両の実ＳＡＴを取得する実ＳＡＴ取得部と、
   前記ＳＡＴ目標値と前記実ＳＡＴを比較した結果に応じて、前記車両の実際経路が前記目標経路と一致するよう前記目標転舵角度を補正する目標転舵角度補正部と、
   を備えたことを特徴とする車両の自動転舵装置。
2. 目標位置に至る目標経路に沿って車両を誘導する前記車両の自動転舵装置であって、
   前記目標経路に応じた目標転舵トルクを算出する目標転舵トルク算出部と、
   転舵角度を取得する転舵角度取得部と、
   前記転舵角度に基づいて、ＳＡＴ基準値を演算するＳＡＴ基準値演算部と、
   前記車両の実ＳＡＴを取得する実ＳＡＴ取得部と、
   前記ＳＡＴ基準値と前記実ＳＡＴを比較した結果に応じて、前記車両の実際経路が前記目標経路と一致するよう前記目標転舵トルクを補正する目標転舵トルク補正部と、
   を備えたことを特徴とする車両の自動転舵装置。
3. 前記転舵角度取得部は、前記車両のステアリングシャフトの転舵角度を検出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転舵装置。
4. 前記車両に設けられた各車輪の車輪回転速度を検出する車輪回転速度検出部を備え、
   前記転舵角度取得部は、前記車輪回転速度検出部によって検出された各車輪の車輪回転速度に基づいて前記転舵角度を推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転舵装置。
5. 前記実ＳＡＴ取得部は、センサにより前記実ＳＡＴを検出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転舵装置。
6. 前記実ＳＡＴ取得部は、外乱オブザーバによって前記実ＳＡＴを推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転舵装置。
7. 前記ＳＡＴ目標値算出部は、前記車両のダイナミックモデルに基づいて、前記目標転舵角度及び車速から前記ＳＡＴ目標値を算出する請求項１に記載の車両の自動転舵装置。
8. 前記ＳＡＴ基準値演算部は、前記車両のダイナミックモデルに基づいて、前記転舵角度及び車速から、前記ＳＡＴ基準値を演算する請求項２に記載の車両の自動転舵装置。

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