JP2010120466A - 操舵支援装置、操舵支援方法および操舵支援プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】ステアリングを人為的に固定舵角に合わせる際に、固定舵角に応じて適切な支援を行うことが困難であった。
【解決手段】自車両のステアリングを固定しながら移動させるために前記ステアリングにおいて設定すべき固定舵角を取得し、前記ステアリングの現在舵角を取得し、前記固定舵角が前記自車両の最大舵角でない場合に前記固定舵角と前記現在舵角とに基づいて第1制御方法によって前記ステアリングに付与されるトルクを制御し、前記固定舵角が前記自車両の最大舵角である場合に前記固定舵角と前記現在舵角とに基づいて前記第1制御方法と異なる第2制御方法によって前記ステアリングに付与されるトルクを制御する。
【選択図】図7
【解決手段】自車両のステアリングを固定しながら移動させるために前記ステアリングにおいて設定すべき固定舵角を取得し、前記ステアリングの現在舵角を取得し、前記固定舵角が前記自車両の最大舵角でない場合に前記固定舵角と前記現在舵角とに基づいて第1制御方法によって前記ステアリングに付与されるトルクを制御し、前記固定舵角が前記自車両の最大舵角である場合に前記固定舵角と前記現在舵角とに基づいて前記第1制御方法と異なる第2制御方法によって前記ステアリングに付与されるトルクを制御する。
【選択図】図7
Description
本発明は、自車両の操舵操作を支援する操舵支援装置、操舵支援方法および操舵支援プログラムに関する。
従来、自車両を駐車軌跡に沿って駐車させる際にステアリングに対して操作反力を発生させる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。当該特許文献1に開示された技術においては、駐車経路に沿って自車両を移動させるための目標舵角へ操作舵角が向かっていく場合に自車両の操舵の補助力を増加させ、また、目標舵角から操作舵角が離れていく場合には自車両の操舵の補助力を減少させる。この結果、自車両の操舵が目標舵角へ向かうものか目標舵角から離れていくものかを操作力で判断することが可能となっている。
特開2003−104220号公報
従来の技術は、目標舵角が最大舵角であるか否かによらず、一律に補助力を変化させているため、固定舵角の角度値に応じて適切な支援を行うことができない。
すなわち、ステアリングはホイールを回転させて操舵する機構であるため、最大舵角(ホイールを左右のそれぞれに最大限回転させたときの舵角)に固定する場合には単に最大限ホイールを回転させるのみでよく、極めて容易に固定舵角に合わせることができる。一方、固定舵角が最大舵角以外の舵角である場合、ホイールをどのように回転させると当該固定舵角に合わせられるのか正確に把握することは困難である。従って、固定舵角が最大舵角である場合と最大舵角でない場合には操作者の心理的な負担が大きく異なり、舵角によらず一律の支援を行うのみでは適切な支援とならない。例えば、固定舵角が最大舵角である場合に余計な支援を行ってしまい、または、固定舵角が最大舵角でない場合に不充分な支援しか行えないことになる。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、固定舵角に応じて適切な支援を行う技術を提供することを目的とする。
すなわち、ステアリングはホイールを回転させて操舵する機構であるため、最大舵角(ホイールを左右のそれぞれに最大限回転させたときの舵角)に固定する場合には単に最大限ホイールを回転させるのみでよく、極めて容易に固定舵角に合わせることができる。一方、固定舵角が最大舵角以外の舵角である場合、ホイールをどのように回転させると当該固定舵角に合わせられるのか正確に把握することは困難である。従って、固定舵角が最大舵角である場合と最大舵角でない場合には操作者の心理的な負担が大きく異なり、舵角によらず一律の支援を行うのみでは適切な支援とならない。例えば、固定舵角が最大舵角である場合に余計な支援を行ってしまい、または、固定舵角が最大舵角でない場合に不充分な支援しか行えないことになる。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、固定舵角に応じて適切な支援を行う技術を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明においては、自車両のステアリングを固定しながら移動させるためにステアリングにて設定すべき固定舵角と現在舵角とを取得し、当該固定舵角と現在舵角とに基づいてステアリングに付与されるトルクを制御する構成とする。そして、固定舵角が自車両の最大舵角でない場合には第1制御方法によってステアリングに付与されるトルクを制御し、固定舵角が自車両の最大舵角である場合に第1制御方法と異なる第2制御方法によってステアリングに付与されるトルクを制御する。
従って、固定舵角が最大舵角である場合と最大舵角でない場合とのそれぞれにおいて、異なる制御方法によってステアリングに対してトルクを付与することができ、ステアリングを人為的に固定舵角に合わせる際に、固定舵角が最大舵角である場合と最大舵角でない場合とのそれぞれに対応した支援を行うことができる。
ここで、固定舵角情報取得手段は、自車両のステアリングを固定しながら移動させる際に当該固定すべき舵角を示す固定舵角を取得することができればよく、特定の軌跡に沿って自車両を移動させるためにステアリングを固定すべきときに、当該固定すべき舵角を取得することができればよい。また、本発明は、ステアリングを固定しながら移動させる場合に適用することが可能であり、例えば、自車両を駐車させる場合やコーナを走行する場合、Uターン等の転回をしながら走行する場合等に適用することができる。固定舵角は、演算によって算出しても良いし、地図情報等に基づいて走行軌跡を特定するとともに当該走行軌跡に沿って走行させるために固定的に設定すべき舵角を特定しても良く、種々の構成を採用可能である。むろん、固定舵角は所定の区間において固定的に設定される舵角であれば良く、異なる固定舵角によって走行すべき複数の区間が連続していても良い。
現在舵角取得手段は、ステアリングにおける現在舵角を取得することができればよく、各種センサによって現在舵角を特定すればよい。例えば、基準の状態(左右の回転角の中央)を0°とし、当該基準の状態から右方向への回転角度あるいは左方向への回転角度を特定する構成を採用可能である。
トルク制御手段は、固定舵角に応じてトルクの制御方法を選択し、選択した制御方法によってステアリングトルクを付与することができればよい。ステアリングに対して付与するトルクは、固定舵角と現在舵角とに基づいて制御されれば良く、第1制御方法と第2制御方法とは、固定舵角と現在舵角とをパラメータにしてステアリングに対して付与されるトルクを決定すればよいが、むろん、トルクが他のパラメータにも依存する構成を採用しても良い。
ここでは、第1制御方法と第2制御方法とが異なることにより、ステアリングを操作する操作者に対して、固定舵角が最大舵角でない場合と最大舵角である場合とのそれぞれにおいて異なる印象を与えることができればよい。従って、第1制御方法と第2制御方法とにおいては、現在舵角を変動させて固定舵角に設定する際にステアリングに対して付与するトルクの決定法が異なっていれば良い。
第1制御方法および第2制御方法はトルクを決定するための方法であり、各方法を特徴づける要素の中の少なくとも一つが異なっていればよい。例えば、複数のパラメータに基づいてトルクを特定する関数によってトルクの制御方法を規定したとき、パラメータおよび関数の少なくとも1つが異なれば制御方法は異なる。より具体的には、トルク付与開始時間やステアリングに操作者が付与している操舵トルク等をパラメータとし得るが、これらのパラメータの数やパラメータの種類が第1制御方法と第2制御方法とで異なる場合、両方法は異なる方法である。
また、各パラメータからトルクを特定する際に、パラメータを変数とした式でトルクを表現したとき、式や式の適用条件が第1制御方法と第2制御方法とで異なる場合、両方法は異なる方法である。より具体的には、上述のトルク付与開始時間や操舵トルク、現在舵角等のパラメータを変数としたときに、その変数の次数や係数が異なる場合には、トルクの制御方法が異なる。また、現在舵角が固定舵角−θ°となるまで特定の関数でトルクを付与するという条件でトルクが決定される場合、当該θが第1制御方法と第2制御方法とで異なる場合、両方法は異なる方法である。なお、第1制御方法と第2制御方法とが異なる場合、各方法によって決定されるトルクの大きさや向きは異なる場合が多いが、パラメータが特定の状態になっている場合に偶然にトルクが一致する場合があっても良い。
さらに、固定舵角が自車両の最大舵角でない場合に、第1制御方法によって、ステアリングに付与されるトルクが、現在舵角を固定舵角に合わせる操作を支援するためのトルクとなるよう制御する構成としても良い。この構成によれば、ステアリングの操作者がステアリングを操作して現在舵角を固定舵角に合わせる際の操作を支援することが可能である。現在舵角を固定舵角に合わせる操作を支援するためのトルクは、現在舵角が固定舵角に近づいていることを認識させるトルクであっても良いし、現在舵角が固定舵角に一致(あるいは略一致)していることを認識させるためのトルクであっても良い。
前者としては、例えば、現在舵角が固定舵角に近づく程、トルクの大きさを大きく(あるいは小さく)する構成を採用可能である。なお、トルクの向きはステアリングの回転を補助する向きでもいいし回転を抑制する向きでも良い。後者としては、現在舵角が固定舵角に一致(あるいは略一致)しているときにトルクを付与せず、現在舵角が固定舵角と異なる舵角となるようにステアリングを操作したときにその回転を抑制する向きにトルクを付与する構成を採用可能である。
さらに、固定舵角が自車両の最大舵角である場合に、第2制御方法によって、ステアリングに付与されるトルクが、現在舵角が最大舵角となることを操作者に通知するためのトルクとなるよう制御する構成としても良い。この構成によれば、ステアリングの操作者がステアリングを操作して現在舵角を固定舵角に合わせる際に、当該操作者に対して現在舵角が最大舵角となること(あるいは最大舵角であること)を認識させることが可能である。現在舵角が最大舵角となることを操作者に通知するためのトルクは、操舵中にステアリングに付与されるトルクの大きさ、トルクの変化度合い等によって操作者が最大舵角を想起するようなトルクであれば良い。例えば、現在舵角が最大舵角に近い所定の角度範囲となっている場合にステアリングの回転を補助あるいは抑制する向きにトルクを付与する構成等を採用可能である。
さらに、第1制御方法と第2制御方法とが異なることによって、ステアリングの操作者に固定舵角が最大舵角であること、あるいは、最大舵角ではないことを認識させるための構成として、第1制御方法と第2制御方法とでは、ステアリングに対して逆トルクの付与を開始するタイミングと現在舵角に対する逆トルクの変化度合いとが異なる構成としても良い。なお、ここで、逆トルクは、操作者がステアリングに対して付与する操舵トルクと逆向きの逆トルクである。
従って、ステアリングに対して逆トルクの付与を開始するタイミングが異なるとステアリングの回転が抑制され始めるタイミングが異なり、操作者は操舵の目標舵角となる固定舵角が異なることを認識することができる。例えば、固定舵角が最大舵角でない場合、直感的に固定舵角を認識しながら操舵を行うことは困難である。そこで、固定舵角が最大舵角でない場合において、ステアリングの舵角を固定舵角に合わせるための操作を開始するタイミングで逆トルクの付与を開始すれば、その後固定舵角に合わせるための慎重な操舵を促すことができ、慎重な操舵を促すことができる。一方、固定舵角が最大舵角である場合、固定舵角を容易に認識しながら操舵を行うことができる。そこで、ステアリングの現在舵角が固定舵角に近づいた時点(角度が所定角度以下になったとき)で逆トルクの付与を開始すれば、現在舵角が固定舵角である最大舵角となることを操作者に認識させることができる。
さらに、現在舵角に対する逆トルクの変化度合いが異なるとステアリングの回転が抑制される度合いが異なり、操作者はその度合いによって固定舵角が最大舵角であるか否かを認識することができる。例えば、固定舵角が最大舵角でない場合には、固定舵角が最大舵角である場合よりも現在舵角に対する逆トルクの変化度合いが小さくなるように構成すれば、固定舵角が最大舵角でない場合には逆トルクが徐々に変化し、固定舵角が最大舵角である場合には逆トルクが急激に変化する印象を操作者に対して与えることができる。従って、固定舵角が最大舵角でない場合には徐々に現在舵角が固定舵角に近づいていることを操作者に認識させ、固定舵角が最大舵角である場合には急激な逆トルクに対応した抵抗を操作者に感じさせることで現在舵角が最大舵角となることを操作者に認識させることができる。
なお、ステアリングに対して付与されるトルクの傾向が共通であったとしても、固定舵角が最大舵角でない場合の第1制御方法と固定舵角が最大舵角である場合の第2制御方法とが異なるように構成することは可能である。例えば、ステアリングに対して、操作者がステアリングに対して付与する操舵トルクに対する逆トルクを付与する構成において、操舵トルクが大きいほど逆トルクが大きくなるように構成すれば、急激な操舵を抑制することが可能である。この状況を第1制御方法と第2制御方法との双方によって実現したとしても、例えば、現在舵角に対する逆トルクの変化度合いが第1制御方法と第2制御方法とで異なるように構成すれば、固定舵角が最大舵角でない場合と最大舵角である場合とにおいてトルクの制御方法が異なるように構成することができる。
なお、現在舵角が固定舵角に一致している場合にステアリングに対してトルクを付与せず、現在舵角が固定舵角から一定値以上離れたときにステアリングに対してトルクを付与する構成とすれば、現在舵角が固定舵角に一致していることを操作者に認識させることができる。
このように、現在舵角が固定舵角に一致している場合にステアリングに対してトルクを付与しない構成においては、現在舵角が固定舵角に一致していることを操作者に認識させることに加え、より快適な操舵となるように支援する構成とすることもできる。例えば、自車両の舵角を固定することによって自車両を推奨軌跡に沿って移動させて縦列駐車スペースの一つに縦列駐車させる場合を想定する。この場合、一般的に、推奨軌跡の初期においては自車両から見て縦列駐車スペース側に旋回中心が位置する軌跡で旋回し、推奨軌跡の途中からは自車両から見て縦列駐車スペースと逆側に旋回中心が位置する軌跡で旋回する。
従って、推奨軌跡の初期においては旋回によって自車両の進行方向側の端部を駐車スペース側に向けて走行することになる。この状況において、当該縦列駐車スペースには既に他車両が駐車している場合など、障害物が存在することが多いが、縦列駐車の場合には自車両から見て駐車スペースと逆側に障害物が存在することは少ない。従って、推奨軌跡の初期において、旋回半径を小さくするような回転方向への舵角のずれの許容度は、旋回半径を大きくするような回転方向への舵角のずれの許容度よりも小さい。
そこで、推奨軌跡の初期においては、現在舵角が、自車両を推奨軌跡に一致させて移動させるための固定舵角に、旋回半径を小さくする操舵方向への許容される舵角量を示す第1許容舵角量と、旋回半径を大きくする操舵方向への許容される舵角量を示す第2許容舵角量とを加えた角度範囲内であるときにトルクを付与しない。そして、前記第1許容舵角量が前記第2許容舵角量よりも小さくなるように構成すれば、舵角のずれの許容度が小さい回転方向へのずれを比較的厳しく操作者に認識させ、舵角のずれの許容度が大きい回転方向へのずれについては厳しく操作者に認識させないように構成することができる。このため、舵角のずれの許容度に応じてずれを認識させる度合いを変えることができ、過度の操舵を促すことを防止して快適な操舵となるように支援することができる。
さらに、本発明のようにステアリングを固定舵角に合わせて自車両を移動させる際に、固定舵角が最大舵角でない場合と最大舵角である場合とで異なる制御方法によってステアリングにトルクを付与する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のような装置、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような装置を備えたナビゲーション装置や方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)ナビゲーション装置の構成:
(2)操舵支援処理:
(2−1)第1制御処理:
(2−2)第2制御処理:
(2−3)切り返し処理:
(3)他の実施形態:
(1)ナビゲーション装置の構成:
(2)操舵支援処理:
(2−1)第1制御処理:
(2−2)第2制御処理:
(2−3)切り返し処理:
(3)他の実施形態:
(1)ナビゲーション装置の構成:
図1は、本発明にかかる操舵支援装置を含むナビゲーション装置10の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置10は、CPU,RAM,ROM等を備える制御部20を備えており、図示しない記憶媒体やROMに記憶されたプログラムを制御部20で実行することができる。本実施形態においては、このプログラムの一つとして操舵支援プログラム21を実施可能であり、当該操舵支援プログラム21はその機能として自車両を駐車させる際の操舵を支援する操舵支援処理を行う機能を備えている。
図1は、本発明にかかる操舵支援装置を含むナビゲーション装置10の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置10は、CPU,RAM,ROM等を備える制御部20を備えており、図示しない記憶媒体やROMに記憶されたプログラムを制御部20で実行することができる。本実施形態においては、このプログラムの一つとして操舵支援プログラム21を実施可能であり、当該操舵支援プログラム21はその機能として自車両を駐車させる際の操舵を支援する操舵支援処理を行う機能を備えている。
本実施形態における車両(ナビゲーション装置10が搭載された車両)は、操舵支援プログラム21による機能を実現するために車速センサ40と測距センサ41とシフトポジションセンサ42とステアリング43とユーザI/F部44とを備えており、これらの各部と制御部20とが協働することによって操舵支援プログラム21による機能を実現する。
車速センサ40は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。制御部20は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車両の速度を取得する。測距センサ41は、自車両と自車両の側方に存在する地物との距離を示す情報を出力するセンサ(例えば、超音波センサ)であり、制御部20は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、自車両の側方に存在する縦列駐車スペースを示す情報を取得する。
シフトポジションセンサ42は、自車両のシフトレバーによって指示されている現在のシフトポジションを示す信号を出力するセンサであり、制御部20は、当該出力信号を取得して自車両におけるシフトポジションを特定する。本実施形態においては、自車両を後退させながら縦列駐車を行う場合を想定しており、シフトポジションが自車両の後退を指示している状態となったことを検知して縦列駐車のための後退が開始されることを特定する。
ステアリング43はホイールによって自車両の操舵を行う機構であり、図示しない電力源から電力の供給を受けてホイールの回転による操舵トルクと同方向あるいは逆方向のトルクをステアリング43に対して付与する電動パワーステアリング機構を含んでいる。制御部20は、ステアリング43に対して指示を行うことにより、ステアリング43に対する操作者の操舵をアシストするアシストトルクと、操作者による操舵トルクと逆向きの逆トルクを発生させることができる。
本実施形態において、ステアリング43に対しては、通常、当該ステアリング43における操舵をアシストするアシストトルクが付与される。従って、ステアリング43におけるトルクはアシストトルクと操作者による操舵トルクとの和になる。一方、縦列駐車を行う際には、操作者によって操舵がなされたときに制御部20がステアリング43に対して信号を出力することによって、当該操舵トルクに対して逆向きの逆トルクを付与させる。従って、この場合、ステアリング43におけるトルクはアシストトルクと操舵トルクと逆トルクとの和になり、操作者には操舵が抑制される感覚を与えることになる。
ステアリング43にはステアリングセンサ43aが備えられており、当該ステアリングセンサ43aは自車両のステアリングの舵角(ホイールの基準状態(0°)からの回転角度)を示す信号を出力する。また、ステアリングに対して作用しているトルクを示す信号を出力する。制御部20は当該ステアリングセンサ43aが出力する舵角を示す信号に基づいてステアリング43の現在舵角を取得し、トルクを示す信号に基づいてステアリング43に対して操作者が操舵トルクを作用させているか否かを判定する。
ユーザI/F部44は、ユーザの指示を入力し、またはユーザに各種の情報を提供するためのインタフェース部であり、図示しないタッチパネルディスプレイやスイッチ、スピーカ等を備えている。本実施形態においては、制御部20が各種信号をユーザI/F部44に出力することで各種の案内を行って自車両を縦列駐車させるための支援を行う。
制御部20は、操舵支援プログラム21を実行することにより、自車両のステアリング43を固定舵角に固定しながら自車両を縦列駐車スペースに駐車する際の操舵支援を行う。このために、操舵支援プログラム21は、固定舵角情報取得部21aと現在舵角取得部21bとトルク制御部21cとを備えている。
固定舵角情報取得部21aは、ステアリング43を固定しながら自車両を移動させて縦列駐車用の縦列駐車スペースに駐車させる際の固定舵角を取得する機能を制御部20に実現させるモジュールである。本実施形態において制御部20は、固定舵角情報取得部21aの処理によってステアリング43を固定しながら縦列駐車を行うための推奨軌跡を取得し、当該推奨軌跡に基づいて固定舵角を取得する。
現在舵角取得部21bは、ステアリング43の現在舵角を取得する機能を制御部20に実現させるモジュールである。すなわち、制御部20は、現在舵角取得部21bの処理によって、ステアリングセンサ43aの出力を取得し、当該出力に基づいてステアリング43の基準状態を0°とした左方向の回転角度あるいは右方向の回転角度を取得する。
トルク制御部21cは、固定舵角と現在舵角とに基づいてステアリング43にトルクを付与する機能を制御部20に実現させるモジュールである。本実施形態においては、上述のように、ステアリング43に対して原則として操舵トルクに対するアシストトルクが付与されるが、縦列駐車のための操作が行われるときには、制御部20がステアリング43に指示することによって、さらに、上述の逆トルクを付与する。このとき、制御部20は、固定舵角の値によって異なる方法で逆トルクを決定することとなっており、本実施形態においては、固定舵角が自車両の最大舵角でない場合に逆トルクを付与する方法を第1制御方法、固定舵角が自車両の最大舵角である場合に逆トルクを付与する方法を第2制御方法とよぶ。
ここで、第1制御方法は固定舵角が自車両の最大舵角でない場合に適したトルクを付与する制御であり、当該第1制御方法によって現在舵角を固定舵角に合わせる操作を支援するための逆トルクを決定してステアリング43に付与する。一方、第2制御方法は固定舵角が最大舵角でない場合に適したトルクの制御方法であり、当該第2制御方法によって現在舵角が最大舵角となることを操作者に通知するための逆トルクを決定してステアリング43に付与する。
なお、制御部20はトルク制御部21cの処理によって、ユーザI/F部44に対して制御信号を出力し、推奨軌跡に沿って自車両を移動させるための各種案内を行う。すなわち、制御部20は、自車両において縦列駐車を開始した後に、推奨軌跡に沿って自車両を移動させるために合わせるべき固定舵角や、自車両が第1旋回軌跡および第2旋回軌跡の終了位置に到達したことを示す案内等を行わせる。
以上の処理によれば、固定舵角が最大舵角である場合と最大舵角でない場合とのそれぞれにおいて、異なる制御方法によってステアリングに対してトルクを付与することができ、ステアリングを固定舵角に合わせるための支援を当該固定舵角に応じて行うことができる。この結果、固定舵角が最大舵角である場合と最大舵角でない場合との双方において画一的な方法でステアリングに対してトルクを付与することを防止することができる。
(2)操舵支援処理:
次に、以上の構成においてナビゲーション装置10が実施する操舵支援処理を図2〜図5に示すフローチャートに基づいて説明する。自車両の運転者は図示しないボタン等によって操舵支援処理の実行を指示することができ、当該指示がなされると制御部20は固定舵角情報取得部21aの処理により、縦列駐車スペースを検出する(ステップS100)。すなわち、制御部20は、自車両の走行中に測距センサ41の出力情報に基づいて自車両の側方に存在する地物と自車両との距離を特定することによって自車両の側方に存在する縦列駐車スペースを特定する。次に、制御部20は固定舵角情報取得部21aの処理により、縦列駐車を支援する案内の開始トリガがONになったと判別されるまで待機する(ステップS103)。すなわち、制御部20は、シフトポジションセンサ42の出力に基づいて、シフトポジションが自車両の後退を示していると判別されるまで待機する。
次に、以上の構成においてナビゲーション装置10が実施する操舵支援処理を図2〜図5に示すフローチャートに基づいて説明する。自車両の運転者は図示しないボタン等によって操舵支援処理の実行を指示することができ、当該指示がなされると制御部20は固定舵角情報取得部21aの処理により、縦列駐車スペースを検出する(ステップS100)。すなわち、制御部20は、自車両の走行中に測距センサ41の出力情報に基づいて自車両の側方に存在する地物と自車両との距離を特定することによって自車両の側方に存在する縦列駐車スペースを特定する。次に、制御部20は固定舵角情報取得部21aの処理により、縦列駐車を支援する案内の開始トリガがONになったと判別されるまで待機する(ステップS103)。すなわち、制御部20は、シフトポジションセンサ42の出力に基づいて、シフトポジションが自車両の後退を示していると判別されるまで待機する。
ステップS103において案内の開始トリガがONになったと判別されると、制御部20は固定舵角情報取得部21aの処理により推奨軌跡を取得する(ステップS105)。推奨軌跡は各種の手法に基づいて特定することが可能であるが、本実施形態においては異なる2個の旋回軌跡を組み合わせた軌跡を推奨軌跡として取得する。図6は縦列駐車スペースおよび自車両Cを上方から眺めた状態で示す図であり、同図6に示す例においては、長手方向に並ぶ3個の矩形によって縦列駐車スペースBが構成され、紙面上方および下方の縦列駐車スペースに他車両が駐車済であり、紙面中央の縦列駐車スペースが空いており、当該空きスペースに自車両Cを駐車させる場合の例を示している。
当該図6において、位置P1〜P3の間の実線で示す矢印が推奨軌跡であり、制御部20は、空の縦列駐車スペースが自車両の斜め後方に配置された状態から自車両Cの後退を開始させて空の縦列駐車スペースまで移動させる際の軌跡である。また、当該推奨軌跡は、図6に示すように位置P1〜位置P2までの円弧と位置P2〜位置P3までの円弧とによって構成されている。位置P1〜位置P2までの円弧は当該円弧上の自車両Cから見て縦列駐車スペース側に旋回中心C1が位置する軌跡であり、ここでは当該軌跡を第1旋回軌跡O1と呼ぶ。また、位置P2〜位置P3までの円弧は当該円弧上の自車両Cから見て縦列駐車スペースと逆側に旋回中心C2が位置する軌跡であり、ここでは当該軌跡を第2旋回軌跡O2と呼ぶ。当該第1旋回軌跡O1と第2旋回軌跡O2とのそれぞれにおいて旋回中心および半径は固定であるため、各旋回軌跡においてステアリング43で設定すべき舵角は固定舵角となる。ここでは、第1旋回軌跡O1に対応する自車両Cにおけるステアリング43の舵角を第1固定舵角と呼び、第2旋回軌跡O2に対応する自車両Cにおけるステアリング43の舵角を第2固定舵角と呼ぶ。
ステップS105においては、位置P1〜P3の間にて旋回中心および半径の異なる上述の第1旋回軌跡O1および第2旋回軌跡O2を特定することとしている。すなわち、制御部20は、車速センサ40と測距センサ41との出力信号に基づいて縦列駐車スペースと自車両との相対的な位置関係を特定することによって位置P1,位置P3を決定し、当該位置P1と位置P3との間を繋ぐ2個の円弧を決定することによって推奨軌跡とする。
次に、制御部20は、トルク制御部21cの処理により第1固定舵角が自車両の最大舵角であるか否かを判別する(ステップS107)。すなわち、自車両においてステアリング43のホイールを左右のそれぞれに最大限回転させたときの最大舵角は予め特定されており、ステップS105において取得した推奨軌跡の第1旋回軌跡O1に対応する第1固定舵角が最大舵角であるか否かを判別する。
ステップS107において、第1固定舵角が自車両の最大舵角であると判別されないときには、ステップS110〜S115にて第1制御方法によって逆トルクを付与するための処理を行い、第1固定舵角が自車両の最大舵角であると判別されたときには、ステップS117〜S123にて第2制御方法によって逆トルクを付与するための処理を行う。
すなわち、ステップS110において、制御部20はトルク制御部21cの処理により、ユーザI/F部44によって第1固定舵角を案内する。当該ステップS110において案内する第1固定舵角は、最大舵角ではないためホイールをどの程度回転させることによって現在舵角が第1固定舵角となるのか直感的にはわかりにくい。そこで、本実施形態においては、第1制御方法によって現在舵角を固定舵角に合わせる操作を支援するための逆トルクを決定してステアリング43に対して付与する第1制御処理を行い(ステップS113)、現在舵角が第1固定舵角であると判別されるまでステップS110以降の処理を繰り返す(ステップS115)。第1制御処理については後に詳述する。
一方、ステップS117においても、制御部20はトルク制御部21cの処理により、ユーザI/F部44によって第1固定舵角を案内する。当該ステップS117において案内する第1固定舵角は、最大舵角であるためホイールを最大限回転させることによって現在舵角を最大舵角に合わせることが可能であり、第1固定舵角は非常に明快である。そこで、本実施形態においては、第1制御方法と異なる第2制御方法によって現在舵角が最大舵角となることを操作者に通知するための逆トルクを決定してステアリング43に付与する第2制御処理を行う(ステップS120)。そして、現在舵角が第2固定舵角であると判別されるまでステップS117以降の処理を繰り返す(ステップS123)。第2制御処理については後に詳述する。以上の処理においては第1固定舵角が最大舵角でない場合と最大舵角である場合とで異なる方法で逆トルクを決定しているため、両者においてステアリング43を操作する操作者の操舵感覚は異なり、第1固定舵角が最大舵角であるか否かを容易に認識することができる。
ステップS115またはS123において現在舵角が第1固定舵角であると判別されると、制御部20はトルク制御部21cの処理により、ユーザI/F部44によって後退を開始させるための案内を行う(ステップS125)。すなわち、現在舵角を固定して自車両を後退させるように促す案内を行う。そして、自車両が第1旋回軌跡O1の終了位置(図6に示す位置P2)に到達したと判別されるまでステップS125を繰り返す(ステップS127)。なお、ステップS127においては、自車両の位置が第1旋回軌跡O1の終了位置付近(終了位置を中心とした所定の範囲)に到達した場合に自車両が第1旋回軌跡O1の終了位置に到達したとみなす。
ステップS127において、自車両が第1旋回軌跡O1の終了位置に到達したと判別されると、車両を停止させるよう案内を行い、制御部20は固定舵角情報取得部21aの処理により、推奨軌跡を再取得する(ステップS130)。すなわち、自車両を後退させる際に当該自車両の軌跡が正確に第1旋回軌跡O1に一致するとは限らないため、ステップS127においては自車両が厳密に第1旋回軌跡O1の終了位置に到達したことを要求していない。そこで、ステップS130の段階では推奨軌跡(位置P2〜P3の間の推奨軌跡)を再取得して第2旋回軌跡O2に相当する軌跡を微修正する。
次に、制御部20は、第2旋回軌跡O2について上述の第1旋回軌跡O1とほぼ同様の処理を行う。すなわち、第2固定舵角が自車両の最大舵角であるか否かを判別し(ステップS133)、第2固定舵角が自車両の最大舵角であると判別されないときには、ステップS135〜S140にて第1制御方法によって逆トルクを付与するための処理を行い、第2固定舵角が自車両の最大舵角であると判別されたときには、ステップS143〜S147にて第2制御方法によって逆トルクを付与するための処理を行う。
具体的には、ステップS135において第2固定舵角を案内し、ステップS137にて第1制御処理を行い、ステップS140にて現在舵角が第2固定舵角であると判別されるまでステップS135以降の処理を繰り返す。また、ステップS143において第2固定舵角を案内し、ステップS145にて第2制御処理を行い、ステップS147にて現在舵角が第2固定舵角であると判別されるまでステップS143以降の処理を繰り返す。
そして、ステップS140またはS147において現在舵角が第2固定舵角であると判別されると、後退を開始させるための案内を行う(ステップS150)。そして、自車両が第2旋回軌跡O2の終了位置(図6に示す位置P3)に到達したと判別されるまでステップS150を繰り返す(ステップS153)。なお、ステップS153においても、自車両の位置が第2旋回軌跡O2の終了位置付近(終了位置を中心とした所定の範囲)に到達した場合に自車両が第2旋回軌跡O2の終了位置に到達したとみなす。
自車両が第2旋回軌跡O2の終了位置に到達したと判別されたとき、制御部20は、さらに、自車両の駐車が完了したか否かを判別する(ステップS155)。すなわち、制御部20は、自車両が第2旋回軌跡O2の終了位置に到達した状態において、自車両の向きが適正であるか否かを判別する。なお、本実施形態において自車両の向きは上述の測距センサ41の出力、及び、ジャイロセンサの出力を利用しても良い。ステップS155において自車両の駐車が完了したと判別されたときには図2に示す処理を終了し、ステップS155において自車両の駐車が完了したと判別されないときには切り返し処理を行う(ステップS160)。なお、切り返し処理については後に詳述する。
(2−1)第1制御処理:
次に、上述のステップS113,S137における第1制御処理について説明する。図3は第1制御処理のフローチャートである。当該第1制御処理においては、第1制御方法によって逆トルクを決定し、ステアリング43に対して逆トルクを付与するための処理を行う。なお、図3に示す第1制御処理は、ステップS113およびステップS137にて実行されるため、ステップS113において実行された場合に図3に示す固定舵角は第1固定舵角であり、ステップS137において実行された場合に図3に示す固定舵角は第2固定舵角である(以下同様)。
次に、上述のステップS113,S137における第1制御処理について説明する。図3は第1制御処理のフローチャートである。当該第1制御処理においては、第1制御方法によって逆トルクを決定し、ステアリング43に対して逆トルクを付与するための処理を行う。なお、図3に示す第1制御処理は、ステップS113およびステップS137にて実行されるため、ステップS113において実行された場合に図3に示す固定舵角は第1固定舵角であり、ステップS137において実行された場合に図3に示す固定舵角は第2固定舵角である(以下同様)。
ステアリング43に対して逆トルクを付与する処理を行うため、制御部20は、現在舵角が固定舵角であるか否かを判別し(ステップS200)、ステップS200にて現在舵角が固定舵角であると判別されたときには、ステアリング43に対する逆トルクの付与を停止する(ステップS205)。すなわち、制御部20は、ステップS205の直前にステアリング43に対して"0"より大きな逆トルクが付与されている場合には逆トルクを"0"に設定し、ステップS205の直前にステアリング43に対して逆トルクが付与されていない場合にはその状態を維持する。なお、本実施形態においては、現在舵角が固定舵角を中心とした所定範囲δ(例えば10°)内であるときに現在舵角が固定舵角であるとみなしている。
ステップS200にて現在舵角が固定舵角であると判別されないとき、制御部20はステアリングセンサ43aの出力信号に基づいて操作者がステアリング43に対して操舵トルクを作用させているか否かを判別する(ステップS210)。ステップS210にて操作者がステアリング43に対して操舵トルクを作用させていると判別されないときにはステップS205を実行する。
ステップS210にて操作者がステアリング43に対して操舵トルクを作用させていると判別されたとき、制御部20は、現在舵角が固定舵角に接近しているか否かを判別する(ステップS215)。すなわち、制御部20は、ステアリングセンサ43aの出力信号に基づいて微小時間内での現在舵角の変化を特定し、当該微小時間内において現在舵角が固定舵角に近づいている場合には現在舵角が固定舵角に接近していると判別する。
ステップS215にて現在舵角が固定舵角に接近していると判別されたとき、現在舵角に対して比例して大きくなる逆トルク(比例逆トルクTa)を特定してステアリング43に対して付与する(ステップS220)。ステップS215にて現在舵角が固定舵角に接近していると判別されないとき、予め決められた一定の大きさの逆トルク(一定逆トルクTb)を特定してステアリング43に対して付与する(ステップS225)。なお、ステップS215においては現在舵角が固定舵角に接近しているか否かに基づいて判別を行ったが、ステップS210において操舵トルクありと判別された状態において現在舵角が変動しない可能性がある場合には、現在舵角が固定舵角に接近している場合に加え、現在舵角が変動しない状態においてもステップS220を実行することが好ましい。
図7Aおよび図7Bは、第1制御方法によって決定される逆トルクを示すグラフであり、各グラフにおいて横軸は現在舵角、縦軸は逆トルクを示している。また、横軸に示すθfは固定舵角であり、図7Aは操作者によってステアリング43に操舵トルクが与えられている場合、図7Bは操作者によってステアリング43に操舵トルクが与えられていない場合を示している。なお、図7Aにおいては、現在舵角が固定舵角θfよりも小さい状態から現在舵角が大きくなるように一定の方向に操舵した場合の逆トルクを示している。
図3に示す第1制御処理によると、現在舵角が固定舵角θfを中心とした所定範囲δ内であるときにステップS200の判別を経てステップS205が実行される。従って、この場合は、図7Aに示すように逆トルクが"0"になる。また、ステアリング43に対して操舵トルクが付与されていない場合にはステップS210の判別を経てステップS205が実行されるため、当該操舵トルクが付与されていない場合には図7Bに示すように現在舵角によらずに逆トルクが"0"になる。
さらに、現在舵角が固定舵角θfを中心とした所定範囲δ内ではなく、かつ、ステアリング43に操舵トルクが付与されている場合には、図7Aに示す比例逆トルクTaあるいは一定逆トルクTbがステアリング43に対して付与される。すなわち、現在舵角が図7Aに示すグラフの原点である状態から現在舵角が固定舵角θfに近づいている過程においては、ステップS220によって比例逆トルクTaがステアリング43に対して付与される。
図7Aに示すように、比例逆トルクTaは現在舵角の増加に対して逆トルクが直線的に増加するように設定されており、現在舵角が固定舵角θfに近づいていく過程においては、現在舵角を増加させていくと逆トルクが徐々に大きくなる。しかし、現在舵角が固定舵角θfを中心とした所定範囲δ内になった場合には、図7Aに示すように、逆トルクが"0"になるため、操作者はステアリング43が急激に軽くなったように感じる。従って、現在舵角が徐々に固定舵角に近づいていることおよび現在舵角が固定舵角となったことを認識することができる。さらに現在舵角を増加させて現在舵角が固定舵角θfを中心とした所定範囲δ外となり、固定舵角から遠ざかるようになると、ステップS215の判別を経てステップS225が実行されるため、図7Aに示すように一定の逆トルクが付与される。従って、操作者はステアリング43が一旦軽くなった後に急激に重くなるように感じる。従って、現在舵角が固定舵角から遠ざかっていることを認識することができる。
以上のように、第1制御方法によって決定した逆トルクにより、現在舵角を固定舵角に合わせる操作を支援することが可能である。なお、現在舵角が固定舵角から遠ざかった後、ステアリング43の回転方向を変えて現在舵角を近づけた場合には、ステップS215の判別を経てステップS220が実行されるため、ステアリング43には比例逆トルクTaが付与されることになる。
(2−2)第2制御処理:
次に、上述のステップS120,S145における第2制御処理について説明する。図4は第2制御処理のフローチャートであり、当該第2制御処理においては、第2制御方法によって逆トルクを決定し、ステアリング43に対して逆トルクを付与するための処理を行う。ここでも、ステップS120において第2制御処理が実行された場合に固定舵角は第1固定舵角であり、ステップS145において実行された場合に固定舵角は第2固定舵角である(以下同様)。
次に、上述のステップS120,S145における第2制御処理について説明する。図4は第2制御処理のフローチャートであり、当該第2制御処理においては、第2制御方法によって逆トルクを決定し、ステアリング43に対して逆トルクを付与するための処理を行う。ここでも、ステップS120において第2制御処理が実行された場合に固定舵角は第1固定舵角であり、ステップS145において実行された場合に固定舵角は第2固定舵角である(以下同様)。
第2制御処理においても制御部20は、まず現在舵角が固定舵角であるか否かを判別し(ステップS300)、現在舵角が固定舵角であると判別されないときには、操作者がステアリング43に対して操舵トルクを作用させているか否かを判別する(ステップS305)。操作者がステアリング43に対して操舵トルクを作用させていると判別されるときには、現在舵角が固定舵角に接近しているか否かを判別する(ステップS310)。なお、ここでも、現在舵角が最大舵角(固定舵角)に対して所定範囲Δ1(例えば5°)内であるときに現在舵角が固定舵角であるとみなしている。
ステップS300にて現在舵角が固定舵角であると判別され、または、ステップS305にて操作者がステアリング43に対して操舵トルクを作用させていると判別されず、または、ステップS310にて現在舵角が固定舵角に接近していると判別されないときには、ステアリング43に対する逆トルクの付与を停止する(ステップS325)。すなわち、制御部20は、ステップS325の直前にステアリング43に対して"0"より大きな逆トルクが付与されている場合には逆トルクを"0"に設定し、ステップS325の直前にステアリング43に対して逆トルクが付与されていない場合にはその状態を維持する。
ステップS310にて現在舵角が固定舵角に接近していると判別されたとき、制御部20は、さらに、現在舵角がθα以上かつθβ以下であるか否かを判別する(ステップS315)。ここで、θβ=固定舵角−所定角度(Δ1)、θα=固定舵角−所定角度(Δ2)である(Δ2>Δ1)。ステップS315において現在舵角がθα以上かつθβ以下であると判別されないときにはステップS325を実行し、ステップS315において現在舵角がθα以上かつθβ以下であると判別されたときには、現在舵角に対して急激に大きくなる逆トルク(非線形逆トルクTc)を特定してステアリング43に対して付与する(ステップS320)。
図7Cおよび図7Dは、第2制御方法によって決定される逆トルクを示すグラフであり、各グラフにおいて横軸は現在舵角、縦軸は逆トルクを示している。また、横軸に示すθfは固定舵角であり、図7Cは操作者によってステアリング43に操舵トルクが与えられている場合、図7Dは操作者によってステアリング43に操舵トルクが与えられていない場合を示している。なお、図7Cにおいては、現在舵角が固定舵角θf(およびθα)よりも小さい状態から現在舵角が大きくなるように一定の方向に操舵した場合の逆トルクを示している。
図4に示す第2制御処理によると、現在舵角が固定舵角θfに対して所定範囲Δ1内であるときにステップS300を経てステップS325が実行され、図7Cに示すように逆トルクが"0"になる。また、ステアリング43に対して操舵トルクが付与されていない場合にステップS305の判別を経てステップS325が実行されるため、図7Dに示すように現在舵角によらずに逆トルクが"0"になる。さらに、現在舵角が固定舵角に接近しておらず、遠ざかっている(あるいは現在舵角が固定されている)場合には、ステップS310を経てステップS325が実行されるため、図7Dに示すように現在舵角によらずに逆トルクが"0"になる。
さらに、ステアリング43に操舵トルクが付与されつつ現在舵角が固定舵角に接近し、現在舵角がθα以上かつθβ以下の範囲になったときには、ステップS315の判別を経て、ステップS320が実行される。このため、図7Cに示すように非線形逆トルクTcがステアリング43に対して付与される。非線形逆トルクTcは現在舵角の増加に対して下に凸の曲線に従って逆トルクが増加するように設定されており、現在舵角が固定舵角θfに近づいていく過程においては、現在舵角を増加させていくと逆トルクが急激に大きくなる。従って、操作者は操舵に対して急激に抵抗を感じ、現在舵角が固定舵角間近であることを認識することができる。
さらに操作者が現在舵角を増加させて現在舵角がθα以上になったときには、ステップS315の判別を経てステップS325が実行されるため、図7Cに示すように逆トルクが"0"になる。従って、操作者は急激に抵抗を感じたステアリング43が急激に軽くなるように感じる。このため、操作者は、現在舵角が固定舵角(最大舵角)に達したことを認識することができる。
以上のように、本実施形態においては、固定舵角が最大舵角でない場合の逆トルクを第1制御方法によって決定し、固定舵角が最大舵角である場合の逆トルクを第1制御方法と異なる第2制御方法によって決定している。従って、固定舵角が最大舵角である場合と最大舵角でない場合とのそれぞれにおいて、異なる制御方法によってステアリングに対してトルクを付与することができ、ステアリングを人為的に固定舵角に合わせる際に、固定舵角が最大舵角である場合と最大舵角でない場合とのそれぞれに対応した適切な支援を行うことができる。また、固定舵角が最大舵角である場合と最大舵角でない場合との双方において画一的な方法でステアリングに対してトルクを付与することを防止することができる。
なお、本実施形態においては、図7Cおよび図7Aに示すように非線形逆トルクTcの最大値が比例逆トルクTaおよび一定逆トルクTbの最大値よりも小さい。従って、固定舵角が最大舵角である場合の逆トルクは、操作者に急激な抵抗を感じさせるもののその抵抗の大きさは比較的小さい。このため、第2制御方法においては"コツン"という短い抵抗感を操作者に与えるのみである。従って、現在舵角がθα以上かつθβ以下の範囲以外において操作者はパワーステアリングによるアシストトルクにて極めて容易に操舵を行うことができ、現在舵角がθα以上かつθβ以下の範囲になったときに、"コツン"という短い抵抗感によって操作者に最大舵角を想起させることができる。
さらに、図7Aおよび図7Cに示すように、比例逆トルクTaが"0"より大きくなるタイミングは非線形逆トルクTcが"0"より大きくなるタイミングよりも早い。このため、両者ではステアリング43の回転が抑制され始めるタイミングが異なり、操作者は回転の抑制開始タイミングから固定舵角が最大舵角であるか否かを認識することも可能である。
(2−3)切り返し処理:
次に、上述のステップS160における切り返し処理について説明する。図5は第2制御処理のフローチャートである。この処理は、第2旋回軌跡の終了位置に到達したが駐車が完了していない場合に、一旦、自車両を前進させ、再度後退させて縦列駐車スペース駐車する際の処理である。すなわち、自車両が第2旋回軌跡O2の終了位置に到達した状態において、自車両の向きが適正でない場合に、例えば、図6において自車両から見て左側に旋回中心が位置する軌跡にて前進させた後、自車両から見て右側に旋回中心が位置する軌跡にて後退させることにより、自車両の向きを適正にして駐車を完了させるための処理である。このため、切り返し処理は上述の処理を構成する要素の組み合わせによって構成され、まず、制御部20は、推奨軌跡を取得する(ステップS400)。当該推奨軌跡は、自車両を前進あるいは後退させる際に自車両を移動させるための軌跡であり、前進の場合には特定の旋回中心を中心に旋回して位置P3付近〜位置P2付近に移動する軌跡となり、後退の場合には特定の旋回中心を中心に旋回して位置P2付近〜位置P3付近に移動する軌跡となる。
次に、上述のステップS160における切り返し処理について説明する。図5は第2制御処理のフローチャートである。この処理は、第2旋回軌跡の終了位置に到達したが駐車が完了していない場合に、一旦、自車両を前進させ、再度後退させて縦列駐車スペース駐車する際の処理である。すなわち、自車両が第2旋回軌跡O2の終了位置に到達した状態において、自車両の向きが適正でない場合に、例えば、図6において自車両から見て左側に旋回中心が位置する軌跡にて前進させた後、自車両から見て右側に旋回中心が位置する軌跡にて後退させることにより、自車両の向きを適正にして駐車を完了させるための処理である。このため、切り返し処理は上述の処理を構成する要素の組み合わせによって構成され、まず、制御部20は、推奨軌跡を取得する(ステップS400)。当該推奨軌跡は、自車両を前進あるいは後退させる際に自車両を移動させるための軌跡であり、前進の場合には特定の旋回中心を中心に旋回して位置P3付近〜位置P2付近に移動する軌跡となり、後退の場合には特定の旋回中心を中心に旋回して位置P2付近〜位置P3付近に移動する軌跡となる。
ステップS405〜S435は、上述のステップS107〜S123と同様である。すなわち、ステップS405においては、ステップS400にて取得した推奨軌跡に沿って走行するための固定舵角が最大舵角であるか否かを判別し、固定舵角が最大舵角であると判別されないときには、ステップS410〜S420にて第1制御方法によって逆トルクを付与するための処理を行い、固定舵角が最大舵角であると判別されたときには、ステップS425〜S435にて第2制御方法によって逆トルクを付与するための処理を行う。なお、ステップS415における第1制御処理は図3に示す処理であり、ステップS200やS215で判別対象となる固定舵角はステップS400にて取得した推奨軌跡に沿って走行するための固定舵角である。また、ステップS430における第2制御処理は図4に示す処理であり、ステップS310で判別対象となる固定舵角はステップS400にて取得した推奨軌跡に沿って走行するための固定舵角である。
さらに、ステップS415またはS435において現在舵角が固定舵角であると判別されると、制御部20はトルク制御部21cの処理により、ユーザI/F部44によって前進あるいは後退を開始させるための案内を行い(ステップS440)、切り返し終了位置(推奨軌跡の終了位置)に到達したと判別されるまでステップS440を繰り返す(ステップS445)。
(3)他の実施形態:
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、ステアリングを固定舵角に合わせて自車両を移動させる際に、固定舵角が最大舵角でない場合と最大舵角である場合とで異なる制御方法によってステアリングにトルクを付与する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、上述の実施形態において操舵支援プログラム21は、ナビゲーション装置10の制御部20によって実行される構成であったが、操舵支援プログラム21は各種の制御部、例えば、ステアリング43のトルクを制御するためのECUによって実行されても良い。
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、ステアリングを固定舵角に合わせて自車両を移動させる際に、固定舵角が最大舵角でない場合と最大舵角である場合とで異なる制御方法によってステアリングにトルクを付与する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、上述の実施形態において操舵支援プログラム21は、ナビゲーション装置10の制御部20によって実行される構成であったが、操舵支援プログラム21は各種の制御部、例えば、ステアリング43のトルクを制御するためのECUによって実行されても良い。
また、固定舵角は自車両のステアリングを固定しながら移動させる際に設定すべき舵角であれば良く、特定の軌跡に沿って自車両を移動させるためにステアリングを固定すべきときに、その舵角を固定舵角として取得することができればよい。従って、自車両を後退させる縦列駐車に限らず、前進によって自車両を縦列駐車させる場合や前進あるいは後退によって自車両を並列駐車させる場合に適用することができる。また、コーナを走行する場合、Uターン等の転回をしながら走行する場合等にも適用することができる。固定舵角は、地図情報等に基づいて走行軌跡を特定するとともに当該走行軌跡に沿って走行させるために固定的に設定すべき舵角を特定しても良い。さらに、固定舵角は所定の区間において固定的に設定される舵角であれば良く、異なる固定舵角によって走行すべき複数の区間が連続していても良い。
トルクの制御方法においては、少なくとも固定舵角と現在舵角とをパラメータにしてステアリングに対して付与されるトルクを決定すればよい。また、第1制御方法および第2制御方法は互いに異なる方法によってトルクを決定することができれば良く、上述の実施形態に限定されない。トルクの制御方法においては、各方法を特徴づける要素の中の少なくとも一つが異なっていればよい。例えば、複数のパラメータに基づいてトルクを特定する関数によってトルクの制御方法を規定したとき、パラメータおよび関数の少なくとも1つが異なれば制御方法は異なる。上述のようにトルク付与開始時間(タイミング)をパラメータとする構成の他、操舵トルク等をパラメータとし得るが、これらのパラメータの数やパラメータの種類が第1制御方法と第2制御方法とで異なる場合、両方法は異なる方法である。
また、各パラメータからトルクを特定する際に、パラメータを変数とした式でトルクを表現したとき、式や式の適用条件が第1制御方法と第2制御方法とで異なる場合、両方法は異なる方法である。より具体的には、上述のトルク付与開始時間や操舵トルク、現在舵角等のパラメータを変数としたときに、その変数の次数や係数が異なる場合には、トルクの制御方法が異なる。また、現在舵角が固定舵角−θ°となるまで特定の関数でトルクを付与するという条件でトルクが決定される場合、当該θが第1制御方法と第2制御方法とで異なる場合、両方法は異なる方法である。なお、第1制御方法と第2制御方法とが異なる場合、各方法によって決定されるトルクの多さや向きは異なる場合が多いが、パラメータが特定の状態になっている場合に偶然にトルクが一致する場合があっても良い。
なお、ステアリングに対して付与されるトルクの傾向が共通であったとしても、第1制御方法と第2制御方法とが異なるように構成することは可能である。例えば、操舵トルクが大きいほど逆トルクが大きくなるように構成すれば、急激な操舵を抑制することが可能であるが、現在舵角に対する逆トルクの変化度合いが第1制御方法と第2制御方法とで異なるように構成すれば両方法が異なる状況とすることができる。
図8Aおよび図8Bは、逆トルクが操舵トルクにも依存する場合の例について当該逆トルクを示すグラフであり、図7Aおよび図7Bと同様に横軸にて現在舵角、縦軸にて逆トルクを示すとともにこれらの2軸に直交する軸によって操舵トルクを示している。また、図8Aにおいては固定舵角θfが最大舵角でない場合、図8Bにおいては固定舵角θfが最大舵角である場合の逆トルクを示している。
図8Aおよび図8Bの双方において、操舵トルクが増大すると逆トルクは大きくなる。すなわち、同じ現在舵角であったとしても当該現在舵角における操作者によるステアリング43の回転操作が急激であるほど逆トルクは大きくなる。従って、図8Aおよび図8Bに示す第1制御方法および第2制御方法において操舵トルクに関しての逆トルクの傾向は共通である。しかし、現在舵角と逆トルクとの関係は図7Aおよび図7Bのそれぞれと同様に第1制御方法と第2制御方法とで異なっている。すなわち、図8Aにおいては、現在舵角の増加とともに比例的に逆トルクが増加するとともに、固定舵角θfを中心とした所定範囲で逆トルクが"0"となり、現在舵角が固定舵角θfを超えてさらに増大する場合には一定の逆トルクとなる。また、図8Bにおいては、現在舵角がθα以上かつθβ以下であるときに、現在舵角に対して急激に大きくなる逆トルクがステアリング43に対して付与される。この結果、操舵トルクに対する逆トルクの傾向が第1制御方法と第2制御方法とで共通であるとしても、両方法が異なるように設定することが可能である。
さらに、上述の実施形態においては、現在舵角が固定舵角に一致しているか否かを判別する際に、現在舵角が固定舵角を中心とした所定範囲δ内となっているか否かを判別していたが、第1旋回軌跡O1について所定範囲を固定舵角から見て非対称に設定しても良い。縦列駐車スペースの一つに駐車させる図6に示すような推奨軌跡の場合、推奨軌跡の初期の第1旋回軌跡O1においては旋回によって自車両の進行方向側(後方側)の端部を駐車スペース側に向けて走行することになる。しかし、当該駐車スペースには既に他車両が駐車している場合など、障害物が存在することが多く、自車両から見て縦列駐車スペースと逆側に障害物が存在することは少ない。従って、第1旋回軌跡O1において、図6に示す旋回中心C1の旋回半径を小さくするような回転方向への舵角のずれの許容度は、旋回半径を大きくするような回転方向への舵角のずれの許容度よりも小さい。
そこで、第1旋回軌跡O1においては、固定舵角θfに、旋回半径を小さくする操舵方向への許容される舵角量を示す第1許容舵角量(図7Aに示すδ1)と、旋回半径を大きくする操舵方向への許容される舵角量を示す第2許容舵角量(図7Aに示すδ2)とを加えた角度範囲で固定舵角を規定することとし、δ1<δ2とする。この構成によれば、舵角のずれの許容度が小さい回転方向へのずれを比較的厳しく操作者に認識させ、舵角のずれの許容度が大きい回転方向へのずれについては厳しく操作者に認識させないように構成することができる。このため、舵角のずれの許容度に応じてずれを認識させる度合いを変えることができ、過度の操舵を促すことを防止して快適な操舵となるように支援することができる。
さらに、上述の実施形態においては、現在舵角が固定舵角に近づく程逆トルクの大きさを大きくしていたが、むろん徐々に逆トルクを小さくする構成であっても良い。また、逆トルクではなく正トルク(操舵トルクと同じ方向のトルク)であっても良い。
10…ナビゲーション装置、20…制御部、21…操舵支援プログラム、21a…固定舵角情報取得部、21b…現在舵角取得部、21c…トルク制御部、40…車速センサ、41…測距センサ、42…シフトポジションセンサ、43…ステアリング、43a…ステアリングセンサ、44…ユーザI/F部
Claims (8)
- 自車両のステアリングを固定しながら移動させるために前記ステアリングにおいて設定すべき固定舵角を取得する固定舵角情報取得手段と、
前記ステアリングの現在舵角を取得する現在舵角取得手段と、
前記固定舵角が前記自車両の最大舵角でない場合に前記固定舵角と前記現在舵角とに基づいて第1制御方法によって前記ステアリングに付与されるトルクを制御し、前記固定舵角が前記自車両の最大舵角である場合に前記固定舵角と前記現在舵角とに基づいて前記第1制御方法と異なる第2制御方法によって前記ステアリングに付与されるトルクを制御するトルク制御手段と、
を備える操舵支援装置。 - 前記トルク制御手段は、前記固定舵角が前記自車両の最大舵角でない場合、前記第1制御方法によって、前記ステアリングに付与されるトルクが、前記現在舵角を前記固定舵角に合わせる操作を支援するためのトルクとなるよう制御する、
請求項1に記載の操舵支援装置。 - 前記トルク制御手段は、前記固定舵角が前記自車両の最大舵角である場合、前記第2制御方法によって、前記ステアリングに付与されるトルクが、前記現在舵角が前記最大舵角となることを操作者に通知するためのトルクとなるよう制御する、
請求項1または請求項2のいずれかに記載の操舵支援装置。 - 前記ステアリングに付与されるトルクは操作者が前記ステアリングに対して付与する操舵トルクと逆向きの逆トルクであり、前記第1制御方法と前記第2制御方法とでは前記逆トルクの付与を開始するタイミングと前記現在舵角に対する前記逆トルクの変化度合いとが異なる、
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の操舵支援装置。 - 前記固定舵角は前記自車両を駐車スペースの一つに縦列駐車させるための推奨軌跡に沿って前記自車両を走行させるための舵角であり、当該推奨軌跡の初期においては前記自車両から見て駐車スペース側に旋回中心が位置する軌跡で旋回し、前記推奨軌跡の途中からは前記自車両から見て駐車スペースと逆側に旋回中心が位置する軌跡で旋回する軌跡であり、
前記トルク制御手段は、現在舵角が、
前記推奨軌跡の初期において前記自車両を前記推奨軌跡に一致させて移動させるための固定舵角に、旋回半径を小さくする操舵方向への許容される舵角量を示す第1許容舵角量と、旋回半径を大きくする操舵方向への許容される舵角量を示す前記第1許容舵角量より大きい第2許容舵角量とを加えた角度範囲内にあるときには前記トルクを前記ステアリングに対して付与しない、
請求項1〜請求項4に記載の操舵支援装置。 - 前記トルク制御手段は、操作者が前記ステアリングに対して付与する操舵トルクが大きいほど前記操舵トルクと逆向きの逆トルクを大きく設定し、当該逆トルクを前記ステアリングに付与する、
請求項1〜請求項5に記載の操舵支援装置。 - 自車両のステアリングを固定しながら移動させるために前記ステアリングにおいて設定すべき固定舵角を取得する固定舵角情報取得工程と、
前記ステアリングの現在舵角を取得する現在舵角取得工程と、
前記固定舵角が前記自車両の最大舵角でない場合に前記固定舵角と前記現在舵角とに基づいて第1制御方法によって前記ステアリングに付与されるトルクを制御し、前記固定舵角が前記自車両の最大舵角である場合に前記固定舵角と前記現在舵角とに基づいて前記第1制御方法と異なる第2制御方法によって前記ステアリングに付与されるトルクを制御するトルク制御工程と、
を備える操舵支援方法。 - 自車両のステアリングを固定しながら移動させるために前記ステアリングにおいて設定すべき固定舵角を取得する固定舵角情報取得機能と、
前記ステアリングの現在舵角を取得する現在舵角取得機能と、
前記固定舵角が前記自車両の最大舵角でない場合に前記固定舵角と前記現在舵角とに基づいて第1制御方法によって前記ステアリングに付与されるトルクを制御し、前記固定舵角が前記自車両の最大舵角である場合に前記固定舵角と前記現在舵角とに基づいて前記第1制御方法と異なる第2制御方法によって前記ステアリングに付与されるトルクを制御するトルク制御機能と、
をコンピュータに実現させる操舵支援プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008294660A JP2010120466A (ja) | 2008-11-18 | 2008-11-18 | 操舵支援装置、操舵支援方法および操舵支援プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008294660A JP2010120466A (ja) | 2008-11-18 | 2008-11-18 | 操舵支援装置、操舵支援方法および操舵支援プログラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010120466A true JP2010120466A (ja) | 2010-06-03 |
Family
ID=42322193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008294660A Pending JP2010120466A (ja) | 2008-11-18 | 2008-11-18 | 操舵支援装置、操舵支援方法および操舵支援プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010120466A (ja) |
-
2008
- 2008-11-18 JP JP2008294660A patent/JP2010120466A/ja active Pending
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