JP4129100B2 - Automatic vehicle steering system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライバーのステアリング操作によらずに車両を自動的に駐車するための車両の自動操舵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
かかる車両の自動操舵装置は特開平4−55168号公報、特開平11−78936号公報により既に知られている。これらの車両の自動操舵装置は、従来周知の電動パワーステアリング装置のステアリングアクチュエータを利用し、予め記憶した車両の移動距離と転舵角との関係に基づいて前記ステアリングアクチュエータを制御することにより、バック駐車や縦列駐車を自動で行うようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものは予め記憶した車両の移動距離と転舵角との関係に基づいてステアリングアクチュエータを制御するので、自動操舵制御中に車輪がロック状態になったり空転状態になったりして車両の移動距離を正しく検出できなくなると、誤って検出された車両の移動距離に基づいてステアリングアクチュエータが制御されてしまい、車両を正しい移動軌跡に沿って移動させることができなくなる問題がある。また移動軌跡が車両の移動距離に基づいて設定されたものでなくても、車輪がロックあるいは空転すると、車両が回頭したり横移動したりして正しい移動軌跡から外れてしまう問題がある。
【0004】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自動操舵制御中に車輪の回転状態が異常になった場合に、車両が正しい移動軌跡から外れるのを防止することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、目標位置までの車両の移動軌跡を記憶または算出する移動軌跡設定手段と、車輪を転舵するステアリングアクチュエータと、車両が目標位置まで移動する間に移動軌跡設定手段により設定された移動軌跡に基づいてステアリングアクチュエータの駆動を制御する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、車輪の回転角あるいは回転速度を検出する検出手段を備えてなり、前記アクチュエータ制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて車輪の回転状態が正常か異常かを判定し、その判定結果が異常であるとき、ステアリングアクチュエータの制御を中止させて車両の前記移動軌跡からのずれを防止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。
【0006】
上記構成によれば、検出手段で検出した車輪の回転状態が正常か異常かに基づいてステアリングアクチュエータの駆動制御され、車輪の回転状態が異常であると判定されるとアクチュエータ制御手段によるステアリングアクチュエータの制御が中止されるので、車輪の異常回転中に自動操舵が行われて車両が正しい移動軌跡から外れるのを未然に防止することができる。
【0007】
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、前記アクチュエータ制御手段は、いずれかの車輪の回転変化率が急増減した場合、または全ての車輪の回転変化率が正常であっても、いずれかの車輪の回転速度と他の車輪の回転速度との偏差が所定の閾値を超えていた場合には、異常であると判定して前記ステアリングアクチュエータの制御を中止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。
【0009】
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記アクチュエータ制御手段が判定する車輪の回転状態は、車輪の空転状態又はロック状態であることを特徴とする車両の自動操舵装置が提案される。
【0010】
上記構成によれば、アクチュエータ制御手段が車輪の空転状態又はロック状態を検出するので、車輪が空転又はロックして車両が正しい移動軌跡から外れるのを防止することができる。
【0011】
また請求項4に記載された発明によれば、請求項1〜3の何れかの構成に加えて、前記アクチュエータ制御手段が判定する車輪の回転状態が異常であるとき、ドライバーに異常状態を教示する教示手段を備えたことを特徴とする車両の自動操舵装置が提案される。
【0012】
上記構成によれば、車輪の回転状態が異常であると判定されると教示手段がドライバーに異常状態を教示するので、ドライバーは車両が正しい移動軌跡から外れないように自発的な操舵を行うことができる。
【0013】
また請求項5に記載された発明によれば、請求項1〜4の何れかの構成に加えて、前記アクチュエータ制御手段は、前記異常と判定された際、該異常の状態が所定時間継続した場合だけ、前記ステアリングアクチュエータの制御を中止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。
【0015】
尚、実施例の制御部22は本発明のアクチュエータ制御手段に対応し、実施例の記憶部23は本発明の移動軌跡設定手段に対応し、実施例の前輪Wfおよび後輪Wrは本発明の車輪に対応し、実施例の前輪回転角検出手段Sf3 および後輪回転角検出手段Sr3 は本発明の検出手段に対応する。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0017】
図1〜図4は本発明の一実施例を示すもので、図1は操舵制御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は作用を説明するフローチャートである。
【0018】
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。ステアリングホイール1と操舵輪である前輪Wf,Wfとが、ステアリングホイール1と一体に回転するステアリングシャフト2と、ステアリングシャフト2の下端に設けたピニオン3と、ピニオン3に噛み合うラック4と、ラック4の両端に設けた左右のタイロッド5,5と、タイロッド5,5に連結された左右のナックル6,6とによって接続される。ドライバーによるステアリングホイール1の操作をアシストすべく、あるいは後述する車庫入れのための自動操舵を行うべく、電気モータよりなるステアリングアクチュエータ7がウオームギヤ機構8を介してステアリングシャフト2に接続される。
【0019】
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、ステアリングホイール1の回転角である転舵角θを検出する転舵角検出手段S1 と、ステアリングホイール1の操舵トルクTを検出する操舵トルク検出手段S2 と、左右の前輪Wf,Wfの回転角を検出する前輪回転角検出手段Sf3 ,Sf3 と、左右の後輪Wr,Wrの回転角を検出する後輪回転角検出手段Sr3 ,Sr3 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S4 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S5 とからの信号が入力される。
【0020】
図3を併せて参照すると明らかなように、ドライバーにより操作されるモード選択スイッチS6 および自動駐車スタートスイッチS7 が制御部22に接続される。モード選択スイッチS6 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S7 は、モード選択スイッチS6 で選択した何れかのモードによる自動駐車を開始する際に操作される。
【0021】
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。車両Vの移動距離Xは、既知である前輪Wfの周長に前輪回転角検出手段Sf3 ,Sf3 で検出した前輪Wf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、左右一対の前輪回転角検出手段Sf3 ,Sf3 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。
【0022】
制御部22は、前記各検出手段S1 〜S5 およびスイッチS6 ,S7 からの信号と、記憶部23に記憶された駐車モードのデータとに基づいて、前記ステアリングアクチュエータ7の作動と、液晶モニター、スピーカ、ランプ、チャイム、ブザー等を含む操作段階教示装置11の作動とを制御する。
【0023】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【0024】
自動駐車を行わない通常時(前記モード選択スイッチS6 が操作されていないとき)には、操舵制御装置21は一般的なパワーステアリング制御装置として機能する。具体的には、ドライバーが車両Vを旋回させるべくステアリングホイール1を操作すると、操舵トルク検出手段S2 がステアリングホイール1に入力された操舵トルクTを検出し、制御部22は前記操舵トルクTに基づいてステアリングアクチュエータ7の駆動を制御する。その結果、ステアリングアクチュエータ7の駆動力によって左右の前輪Wf,Wfが転舵され、ドライバーのステアリング操作がアシストされる。
【0025】
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。
【0026】
先ず、図2(A)に示すように、ドライバー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、予め決められた基準(例えば、ドアの内側に設けられたマークやサイドミラー)が車庫の中心線に一致する位置(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S6 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S7 をONすると、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、スタート位置から目標位置までの自車の予想移動軌跡、前進から後進に切り換える折り返し位置等が表示され、併せてスピーカからの音声でドライバーに前記折り返し位置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。
【0027】
自動操舵制御により、ドライバーがブレーキペダル9を緩めて車両Vをクリープ走行させるだけでステアリングホイール1を操作しなくても、モード選択スイッチS6 により選択されたバック駐車/左モードのデータに基づいて前輪Wf,Wfが自動操舵される。即ち、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。
【0028】
図2(B)から明らかなように、自動操舵が行われている間、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S1 から入力された転舵角θとに基づいて偏差E(=θref−θ)を算出し、その偏差Eが0になるようにステアリングアクチュエータ7の作動を制御する。このとき、規範転舵角θrefのデータは車両Vの移動距離Xに対応して設定されているため、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。
【0029】
上記自動操舵制御はドライバーがブレーキペダル9を踏んで車両がクリープ走行する間に実行されるため、ドライバーが障害物を発見したときに速やかにブレーキペダル9を踏み込んで車両Vを停止させることができる。
【0030】
上述した自動操舵制御は、ドライバーがモード選択スイッチS6 をOFFした場合に中止されるが、それ以外にもドライバーがブレーキペダル9から足を離した場合、ドライバーがステアリングホイール1を操作した場合に中止され、通常のパワーステアリング制御に復帰する。
【0031】
ところで、本実施例の車両Vの前輪Wf,Wfは駆動輪であるため、路面摩擦係数が小さいと自動操舵制御中にロックする可能性があるだけでなく、空転する可能性もある。自動操舵制御中に前輪Wf,Wfがロックすると、実際に車両Vが移動しているのにも拘わらず前輪回転数検出手段Sf3 ,Sf3 は前輪Wf,Wfの回転を検出しないので、本来検出されるべき車両Vの移動距離Xが検出されなくなってしまう。逆に、自動操舵制御中に前輪Wf,Wfが空転すると、実際に車両Vが移動していないにも拘わらず前輪回転数検出手段Sf3 ,Sf3 は前輪Wf,Wfの回転を検出するので、本来検出されないはずの車両Vの移動距離Xが検出されてしまう。このようにして車両Vの移動距離Xが誤検出されると、規範転舵角θrefのデータが車両Vの移動距離Xに対応して設定されているため、車両Vの移動軌跡にずれが発生してしまう。そこで本実施例では、以下のようにして車両Vの移動軌跡のずれを防止している。
【0032】
図4のフローチャートのステップS1,S2で前輪回転角検出手段Sf3 ,Sf3 により左右の前輪Wf,Wfの回転角を検出し、ステップS3,S4で後輪回転角検出手段Sr3 ,Sr3 により左右の後輪Wr,Wrの回転角を検出する。そしてステップS5〜S8で何れかの車輪の回転変化率が異常であれば、つまりロックにより回転速度が急減したり、空転により回転速度が急増したりすると、ステップS9に移行して操作段階教示装置11でドライバーに車輪がロックあるいは空転したことを報知する。そしてステップS10で車輪の回転速度の異常状態が重度であればステップS11で自動操舵制御を中止し、異常状態が軽度であればステップS14で自動操舵制御を続行する。
【0033】
一方、前記ステップS5〜S8で4個の車輪の回転変化率が正常である場合には、ステップS12で4個の車輪の回転状態を比較する。その結果、ステップS13で何れかの車輪の回転状態が異常であれば、つまり何れかの車輪の回転速度と他の車輪の回転速度との偏差が所定の閾値を越えていれば、前記ステップS9に移行してドライバーに警報を発するとともに、ステップS10で前記何れかの車輪の回転速度の異常状態が重度であればステップS11で自動操舵制御を中止し、異常状態が軽度であればステップS14で自動操舵制御を続行する。また前記ステップS13で全ての車輪の回転状態が正常であれば、ステップS14で自動操舵制御を続行する。
【0034】
前記ステップS10における異常状態の重度・軽度の判断は、例えばロックや空転が継続する時間に基づいて行われる。目標位置▲3▼の許容される位置ずれ(車庫の奥行き方向のずれ)を40cmとすると、自動操舵制御は通常5km/h以下の車速で行われるため、車速5km/hで車両Vが40cm進む時間である0.3秒を基準にして異常状態の重度・軽度の判断することができる。この場合には、ロックや空転の継続時間が0.3秒以上であれば異常状態が重度であると判断され、0.3秒未満であれば異常状態が軽度であると判断される。勿論、この判断基準は適宜変更可能である。
【0035】
以上のように、車両Vの自動操舵制御中に車輪がロックあるいは空転すると、そのことがドライバーに報知され、更に自動操舵制御が中止されるので、車両Vが正しい移動軌跡から外れるのを未然に防止することができる。従って、ドライバーは車輪がロックあるいは空転しないように注意しながら再度自動操舵制御を実行して車庫入れを行うか、自動操舵制御を行わずに自発的な操舵で車庫入れを行えば良い。
【0036】
尚、本実施例では車両Vの移動軌跡が移動距離Xの関数として設定されるため、移動距離Xの検出車輪である前輪Wf,Wfがロックあるいは空転すると、移動距離Xが正確に検出されなくなって移動軌跡のずれに特に大きな影響がある。車輪のロックは駆動輪および従動輪の何れにも発生する可能性があるが、車輪の空転は駆動輪にしか発生しないため、従動輪を移動距離Xの検出車輪にすれば車輪の空転に伴う移動距離Xの検出誤差を回避することができる。
【0037】
以上、本発明の実施例を説明したが、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。
【0038】
例えば、実施例では目標位置までの車両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から前記移動軌跡を算出することも可能である。
【0039】
また実施例では規範転舵角θrefを移動距離Xの関数として設定しているが、それを移動距離X以外の関数(例えば、時間の関数)として設定することも可能である。
【0040】
また実施例では前輪Wf,Wfを移動距離Xの検出車輪にしているが、後輪Wr,Wrを移動距離Xの検出車輪にしても良い。
【0041】
また前輪回転角検出手段Sf3 ,Sf3 および後輪回転角検出手段Sr3 ,Sr3 は、アンチロックブレーキシステム用あるいはトラクションコントロール用として予め車両に設けられたものを利用しても良い。
【0042】
また検出手段で検出する車輪の回転状態は回転角に限定されず、回転速度であっても良い。
【0043】
【発明の効果】
以上のように請求項1に記載された発明によれば、検出手段で検出した車輪の回転状態が正常か異常かに基づいてステアリングアクチュエータの駆動制御され、車輪の回転状態が異常であると判定されるとアクチュエータ制御手段によるステアリングアクチュエータの制御が中止されるので、車輪の異常回転中に自動操舵が行われて車両が正しい移動軌跡から外れるのを未然に防止することができる。
【0044】
また請求項2に記載された発明によれば、アクチュエータ制御手段は、いずれかの車輪の回転変化率が急増減した場合、または全ての車輪の回転変化率が正常であっても、いずれかの車輪の回転速度と他の車輪の回転速度との偏差が所定の閾値を超えていた場合には、異常であると判定して前記ステアリングアクチュエータの制御を中止する
【0045】
また請求項3に記載された発明によれば、アクチュエータ制御手段が車輪の空転状態又はロック状態を検出するので、車輪が空転又はロックして車両が正しい移動軌跡から外れるのを防止することができる。
【0046】
また請求項4に記載された発明によれば、車輪の回転状態が異常であると判定されると教示手段がドライバーに異常状態を教示するので、ドライバーは車両が正しい移動軌跡から外れないように自発的な操舵を行うことができる。
【0047】
また請求項5に記載された発明によれば、アクチュエータ制御手段は、前記異常と判定された際、該異常の状態が所定時間継続した場合だけ、前記ステアリングアクチュエータの制御を中止する
【図面の簡単な説明】
【図1】操舵制御装置を備えた車両の全体構成図
【図2】バック駐車/左モードの作用説明図
【図3】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】作用を説明するフローチャート
【符号の説明】
7 ステアリングアクチュエータ
11 操作段階教示装置(教示手段)
22 制御部(アクチュエータ制御手段)
23 記憶部(移動軌跡設定手段)
V 車両
Wf 前輪(車輪)
Wr 後輪(車輪)
Sf3 前輪回転角検出手段(検出手段)
Sr3 後輪回転角検出手段(検出手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic vehicle steering apparatus for automatically parking a vehicle without depending on a steering operation of a driver.
[0002]
[Prior art]
Such automatic steering devices for vehicles are already known from Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-55168 and 11-78936. These automatic vehicle steering devices use a steering actuator of a conventionally known electric power steering device, and control the steering actuator based on the relationship between the vehicle movement distance and the turning angle stored in advance. Parking and parallel parking are performed automatically.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned conventional one, the steering actuator is controlled based on the relationship between the movement distance of the vehicle and the turning angle stored in advance, so that the wheel may be locked or idle during the automatic steering control. If the moving distance of the vehicle cannot be detected correctly, the steering actuator is controlled based on the erroneously detected moving distance of the vehicle, and there is a problem that the vehicle cannot be moved along the correct moving path. Even if the movement locus is not set based on the movement distance of the vehicle, there is a problem that when the wheel is locked or idling, the vehicle turns or moves laterally and deviates from the correct movement locus.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent a vehicle from deviating from a correct movement locus when a rotational state of a wheel becomes abnormal during automatic steering control.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a movement trajectory setting means for storing or calculating a movement trajectory of a vehicle up to a target position, a steering actuator for turning wheels, Detecting a rotation angle or a rotation speed of a wheel in an automatic vehicle steering apparatus having actuator control means for controlling driving of a steering actuator based on a movement locus set by a movement locus setting means while moving to a target position The actuator control means determines whether the wheel rotation state is normal or abnormal based on the detection result of the detection means, and controls the steering actuator when the determination result is abnormal. autopilot suggestions vehicle, characterized in that by stop to prevent deviation from the movement locus of the vehicle It is.
[0006]
According to the above configuration, the driving of the steering actuator is controlled based on whether the rotation state of the wheel detected by the detection means is normal or abnormal, and if it is determined that the rotation state of the wheel is abnormal, the steering actuator by the actuator control means Therefore, it is possible to prevent the vehicle from deviating from the correct movement locus due to automatic steering during abnormal rotation of the wheels.
[0007]
According to the invention described in claim 2, in addition to the configuration of claim 1, the actuator control means is configured so that the rotation change rate of any wheel suddenly increases or decreases, or the rotation change rate of all wheels. If the deviation between the rotational speed of one of the wheels and the rotational speed of the other wheel exceeds a predetermined threshold even if is normal, it is determined to be abnormal and the control of the steering actuator is stopped. An automatic steering device for a vehicle is proposed.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the rotation state of the wheel determined by the actuator control means is an idling state or a locked state of the wheel. An automatic steering device is proposed.
[0010]
According to the above configuration, since the actuator control means detects the idling state or the locked state of the wheel, it is possible to prevent the vehicle from idling or locking and deviating from the correct movement trajectory.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to any one of the first to third aspects, when the wheel rotation state determined by the actuator control means is abnormal, the abnormal state is taught to the driver. There is proposed an automatic steering apparatus for a vehicle characterized by comprising teaching means for performing the above-described teaching.
[0012]
According to the above configuration, when it is determined that the rotational state of the wheel is abnormal, the teaching means teaches the driver the abnormal state, so that the driver performs spontaneous steering so that the vehicle does not deviate from the correct movement locus. Can do.
[0013]
According to the invention described in claim 5, in addition to any of the configurations of claims 1 to 4, wherein the actuator control means, when it is determined that the abnormality, the abnormality of the state continues for a predetermined time In this case, an automatic vehicle steering apparatus is proposed in which the control of the steering actuator is stopped.
[0015]
The control unit 22 of the embodiment corresponds to the actuator control means of the present invention, the storage unit 23 of the embodiment corresponds to the movement trajectory setting means of the present invention, and the front wheel Wf and the rear wheel Wr of the embodiment correspond to those of the present invention. Corresponding to the wheel, the front wheel rotation angle detection means Sf 3 and the rear wheel rotation angle detection means Sr 3 of the embodiment correspond to the detection means of the present invention.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0017]
1 to 4 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vehicle equipped with a steering control device, FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of a back parking / left mode, and FIG. 3 is a mode selection. The figure which shows a switch and an automatic parking start switch, FIG. 4 is a flowchart explaining an effect | action.
[0018]
As shown in FIG. 1, the vehicle V includes a pair of front wheels Wf, Wf and a pair of rear wheels Wr, Wr. Steering wheel 1 and front wheels Wf, Wf as steering wheels rotate integrally with steering wheel 1, steering shaft 2, pinion 3 provided at the lower end of steering shaft 2, rack 4 meshing with pinion 3, and rack 4 Are connected by left and right tie rods 5, 5 provided at both ends, and left and right knuckles 6, 6 connected to tie rods 5, 5. A steering actuator 7 made of an electric motor is connected to the steering shaft 2 via a worm gear mechanism 8 in order to assist the operation of the steering wheel 1 by the driver or to perform automatic steering for a garage to be described later.
[0019]
The steering control unit 21 is composed of a control unit 22 storage unit 23, the control unit 22, and the steering angle detecting means S 1 for detecting the turning angle θ is the rotation angle of the steering wheel 1, steering a steering torque detecting means S 2 for detecting a steering torque T of the wheel 1, the left and right front wheels Wf, a front wheel rotational angle detecting means Sf 3, Sf 3 for detecting the rotation angle of Wf, left and right rear wheels Wr, Wr rotation Rear wheel rotation angle detection means Sr 3 , Sr 3 for detecting the angle, brake operation amount detection means S 4 for detecting the operation amount of the brake pedal 9, and the shift range (“D” range, "R" range, "N" range, the signal from the shift range detecting means S 5 Metropolitan to detect "P" range, etc.) is input.
[0020]
As is clear from FIG. 3, the mode selection switch S 6 and the automatic parking start switch S 7 operated by the driver are connected to the control unit 22. Mode selecting switch S 6 is operated to select later-described four types of parking mode, i.e. reverse parking / right mode, reverse parking / left mode, one of the parallel parking / right mode and parallel parking / left mode 4 buttons are provided. Automatic parking start switch S 7 is operated to start automatic parking according to any of the mode selected by the mode selection switch S 6.
[0021]
In the storage unit 23, the data of the four types of parking modes, that is, the relationship of the reference turning angle θref with respect to the movement distance X of the vehicle V is stored in advance as a table. The moving distance X of the vehicle V is obtained by multiplying the known circumference of the front wheel Wf by the rotation angle of the front wheel Wf detected by the front wheel rotation angle detection means Sf 3 and Sf 3 . For calculating the movement distance X, the high select value, the low select value, or the average value of the outputs of the pair of left and right front wheel rotation angle detecting means Sf 3 and Sf 3 is used.
[0022]
Based on the signals from the detection means S 1 to S 5 and the switches S 6 and S 7 and the parking mode data stored in the storage unit 23, the control unit 22 operates the steering actuator 7; It controls the operation of the operation stage teaching device 11 including a liquid crystal monitor, a speaker, a lamp, a chime, a buzzer, and the like.
[0023]
Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described.
[0024]
The normal time when not used to automatically parking (when the mode selecting switch S 6 is not operated), the steering control apparatus 21 functions as a general power steering control unit. Specifically, when the driver operates the steering wheel 1 to turn the vehicle V, the steering torque detection means S 2 detects the steering torque T input to the steering wheel 1, and the control unit 22 determines the steering torque T. Based on this, the driving of the steering actuator 7 is controlled. As a result, the left and right front wheels Wf and Wf are steered by the driving force of the steering actuator 7, and the driver's steering operation is assisted.
[0025]
Next, the content of the automatic steering control will be described by taking the back parking / left mode (a mode in which the vehicle is parked while backing to the parking position on the left side of the vehicle V) as an example.
[0026]
First, as shown in FIG. 2 (A), the vehicle V is moved to the vicinity of the garage to be parked by the driver's own steering operation, and is determined in advance with the left side of the vehicle body as close as possible to the garage entrance line. The vehicle V is stopped at a position (start position {circle around (1)}) where the reference (for example, a mark or side mirror provided inside the door) coincides with the center line of the garage. Then, ON the automatic parking start switch S 7 with to select the back parking / left mode by operating the mode selection switch S 6 Then, the automatic steering control is started. While the automatic steering control is being performed, the operation stage teaching device 11 switches the current position of the own vehicle, surrounding obstacles, the parking position, the predicted movement trajectory of the own vehicle from the start position to the target position, and switching from forward to reverse. The turn-back position and the like are displayed, and various instructions and warnings such as operation of the select lever 10 at the turn-back position are given to the driver by sound from the speaker.
[0027]
The automatic steering control, the driver based on data alone without operating the steering wheel 1, reverse parking / left mode selected by the mode selection switch S 6 is creeping vehicle V loosen the brake pedal 9 The front wheels Wf, Wf are automatically steered. That is, while the vehicle V moves forward from the start position {circle over (1)} to the turning position {circle around (2)}, the front wheels Wf and Wf are automatically steered to the right, while the vehicle V moves backward from the turning position {circle around (2)} to the target position {circle around (3)}. The front wheels Wf, Wf are automatically steered to the left.
[0028]
As apparent from FIG. 2 (B), during automatic steering, the control unit 22 reads the back parking / left mode reference turning angle θref read from the storage unit 23 and the turning angle detection means S 1. The deviation E (= θref−θ) is calculated on the basis of the turning angle θ input from, and the operation of the steering actuator 7 is controlled so that the deviation E becomes zero. At this time, since the data of the reference turning angle θref is set corresponding to the moving distance X of the vehicle V, the vehicle V always moves on the moving locus even if there is a slight fluctuation in the vehicle speed of the creep travel. It will be.
[0029]
Since the automatic steering control is performed while the driver steps on the brake pedal 9 and the vehicle creeps, the vehicle V can be stopped by quickly depressing the brake pedal 9 when the driver finds an obstacle. .
[0030]
The above-described automatic steering control is stopped when the driver turns off the mode selection switch S 6 , but in addition, when the driver releases his foot from the brake pedal 9 or when the driver operates the steering wheel 1. Canceled and returns to normal power steering control.
[0031]
By the way, since the front wheels Wf and Wf of the vehicle V of the present embodiment are drive wheels, if the road surface friction coefficient is small, there is a possibility of not only locking during automatic steering control but also idling. If the front wheels Wf and Wf are locked during the automatic steering control, the front wheel rotational speed detection means Sf 3 and Sf 3 do not detect the rotation of the front wheels Wf and Wf even though the vehicle V is actually moving. The moving distance X of the vehicle V to be detected is not detected. Conversely, if the front wheels Wf and Wf idle during automatic steering control, the front wheel speed detection means Sf 3 and Sf 3 detect the rotation of the front wheels Wf and Wf even though the vehicle V is not actually moving. The moving distance X of the vehicle V that should not be detected is detected. When the movement distance X of the vehicle V is erroneously detected in this way, the data of the reference turning angle θref is set corresponding to the movement distance X of the vehicle V, and thus a deviation occurs in the movement locus of the vehicle V. Resulting in. Therefore, in this embodiment, the shift of the movement locus of the vehicle V is prevented as follows.
[0032]
Figure flowchart of step S1 of 4, S2 wheel rotation angle detecting means Sf 3 in, Sf left and right front wheels Wf by 3, detects the rotation angle of Wf, steps S3, S4 at the rear wheel rotation angle detecting means Sr 3, Sr 3 Thus, the rotation angles of the left and right rear wheels Wr, Wr are detected. If the rotational change rate of any of the wheels is abnormal in steps S5 to S8, that is, if the rotational speed is suddenly reduced by locking or if the rotational speed is suddenly increased by idling, the process proceeds to step S9 and the operation stage teaching device. 11 informs the driver that the wheel is locked or idle. If the abnormal state of the rotational speed of the wheel is severe in step S10, the automatic steering control is stopped in step S11. If the abnormal state is mild, the automatic steering control is continued in step S14.
[0033]
On the other hand, if the rotation change rates of the four wheels are normal in steps S5 to S8, the rotation states of the four wheels are compared in step S12. As a result, if the rotational state of any of the wheels is abnormal in step S13, that is, if the deviation between the rotational speed of any of the wheels and the rotational speed of the other wheels exceeds a predetermined threshold value, step S9 is performed. If the abnormal state of the rotational speed of any one of the wheels is severe in step S10, the automatic steering control is stopped in step S11, and if the abnormal state is mild, the process proceeds to step S14. Continue automatic steering control. If the rotation state of all the wheels is normal in step S13, automatic steering control is continued in step S14.
[0034]
The determination of whether the abnormal state is severe or light in step S10 is made based on, for example, the time during which locking or idling continues. Assuming that the allowable displacement of the target position (3) (the displacement of the garage in the depth direction) is 40 cm, the automatic steering control is normally performed at a vehicle speed of 5 km / h or less, so the vehicle V advances by 40 cm at a vehicle speed of 5 km / h. It is possible to determine whether the abnormal state is severe or mild based on the time of 0.3 seconds. In this case, if the duration of lock or idling is 0.3 seconds or more, it is determined that the abnormal state is severe, and if it is less than 0.3 seconds, the abnormal state is determined to be mild. Of course, this criterion can be changed as appropriate.
[0035]
As described above, if the wheel is locked or idling during the automatic steering control of the vehicle V, this is notified to the driver, and further, the automatic steering control is stopped. Can be prevented. Accordingly, the driver may execute the automatic steering control again while taking care that the wheels do not lock or idle, or enter the garage by spontaneous steering without performing the automatic steering control.
[0036]
In this embodiment, the movement locus of the vehicle V is set as a function of the movement distance X. Therefore, when the front wheels Wf and Wf which are detection wheels of the movement distance X are locked or idle, the movement distance X is not accurately detected. This has a particularly large effect on the deviation of the movement trajectory. The wheel lock may occur on either the driving wheel or the driven wheel, but the idling of the wheel occurs only on the driving wheel. Therefore, if the driven wheel is used as the detection wheel of the movement distance X, the wheel idling occurs. The detection error of the movement distance X can be avoided.
[0037]
Although the embodiments of the present invention have been described above, various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
[0038]
For example, in the embodiment, the movement locus of the vehicle V to the target position is stored in the storage unit 23 in advance, but the movement locus can be calculated from the current position and the target position of the vehicle V.
[0039]
In the embodiment, the reference turning angle θref is set as a function of the movement distance X, but it can also be set as a function other than the movement distance X (for example, a function of time).
[0040]
In the embodiment, the front wheels Wf and Wf are used as detection wheels for the movement distance X, but the rear wheels Wr and Wr may be used as detection wheels for the movement distance X.
[0041]
Further, the front wheel rotation angle detection means Sf 3 and Sf 3 and the rear wheel rotation angle detection means Sr 3 and Sr 3 may be those provided in advance for the antilock brake system or for traction control.
[0042]
Further, the rotation state of the wheel detected by the detection means is not limited to the rotation angle, and may be a rotation speed.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the driving of the steering actuator is controlled based on whether the rotation state of the wheel detected by the detection means is normal or abnormal , and the rotation state of the wheel is abnormal. If the determination is made, the control of the steering actuator by the actuator control means is stopped, so that it is possible to prevent the vehicle from deviating from the correct movement locus by performing automatic steering during abnormal rotation of the wheels.
[0044]
Further, according to the invention described in claim 2, the actuator control means can detect any of the cases where the rotational change rate of any wheel suddenly increases or decreases, or even if the rotational change rate of all the wheels is normal. When the deviation between the rotational speed of the wheel and the rotational speed of the other wheel exceeds a predetermined threshold value, it is determined that there is an abnormality and the control of the steering actuator is stopped .
[0045]
According to the invention described in claim 3, since the actuator control means detects the idling state or the locking state of the wheel, it is possible to prevent the wheel from idling or locking and deviating from the correct movement locus of the vehicle. .
[0046]
According to the invention described in claim 4, when it is determined that the rotational state of the wheels is abnormal, the teaching means teaches the driver the abnormal state, so that the driver does not deviate from the correct movement locus. Spontaneous steering can be performed.
[0047]
According to a fifth aspect of the present invention, when it is determined that there is an abnormality , the actuator control means stops the control of the steering actuator only when the abnormality state continues for a predetermined time .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vehicle equipped with a steering control device. FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of a back parking / left mode. FIG. 3 is a diagram illustrating a mode selection switch and an automatic parking start switch. Flowchart [Explanation of symbols]
7 Steering actuator 11 Operation stage teaching device (teaching means)
22 Control unit (actuator control means)
23 storage unit (movement trajectory setting means)
V Vehicle Wf Front wheel (wheel)
Wr Rear wheel (wheel)
Sf 3 front wheel rotation angle detection means (detection means)
Sr 3 rear wheel rotation angle detection means (detection means)

Claims (5)

目標位置までの車両(V)の移動軌跡を記憶または算出する移動軌跡設定手段(23)と、
車輪(Wf)を転舵するステアリングアクチュエータ(7)と、
車両(V)が目標位置まで移動する間に移動軌跡設定手段(23)により設定された移動軌跡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、
車輪(Wf,Wr)の回転角あるいは回転速度を検出する検出手段(Sf3 ,Sr3 )を備えてなり、前記アクチュエータ制御手段(22)は、前記検出手段(Sf3 ,Sr3 )の検出結果に基づいて車輪(Wf,Wr)の回転状態が正常か異常かを判定し、その判定結果が異常であるとき、ステアリングアクチュエータ(7)の制御を中止させて車両(V)の前記移動軌跡からのずれを防止することを特徴とする車両の自動操舵装置。
A movement locus setting means (23) for storing or calculating a movement locus of the vehicle (V) to the target position;
A steering actuator (7) for steering the wheel (Wf);
Actuator control means (22) for controlling the driving of the steering actuator (7) based on the movement locus set by the movement locus setting means (23) while the vehicle (V) moves to the target position;
In an automatic steering device for a vehicle equipped with
Detection means (Sf 3 , Sr 3 ) for detecting the rotation angle or rotation speed of the wheels (Wf, Wr) is provided, and the actuator control means (22) detects the detection means (Sf 3 , Sr 3 ). Based on the result, it is determined whether the rotational state of the wheels (Wf, Wr) is normal or abnormal. When the determination result is abnormal, the control of the steering actuator (7) is stopped and the movement locus of the vehicle (V) is determined. An automatic steering device for a vehicle, which prevents deviation from the vehicle.
前記アクチュエータ制御手段(22)は、いずれかの車輪(Wf,Wr)の回転変化率が急増減した場合、または全ての車輪(Wf,Wr)の回転変化率が正常であっても、いずれかの車輪(Wf,Wr)の回転速度と他の車輪(Wf,Wr)の回転速度との偏差が所定の閾値を超えていた場合には、異常であると判定して前記ステアリングアクチュエータ(7)の制御を中止す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。The actuator control means (22) is either in the case where the rotational change rate of any wheel (Wf, Wr) suddenly increases or decreases, or even if the rotational change rate of all wheels (Wf, Wr) is normal. If the deviation between the rotational speed of the other wheel (Wf, Wr) and the rotational speed of the other wheel (Wf, Wr) exceeds a predetermined threshold value, it is determined that there is an abnormality and the steering actuator (7) The automatic steering apparatus for a vehicle according to claim 1, wherein control of the vehicle is stopped . 前記アクチュエータ制御手段(22)が判定する車輪(Wf,Wr)の回転状態は、車輪(Wf,Wr)の空転状態又はロック状態であ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。The vehicle automatic according to claim 1, wherein the rotation state of the wheel (Wf, Wr) determined by the actuator control means (22) is an idling state or a locked state of the wheel (Wf, Wr). Steering device. 前記アクチュエータ制御手段(22)が判定する車輪(Wf,Wr)の回転状態が異常であるとき、ドライバーに異常状態を教示する教示手段(11)を備えたことを特徴とする、請求項1〜3の何れかに記載の車両の自動操舵装置。  The teaching means (11) for teaching the driver of the abnormal state when the rotation state of the wheels (Wf, Wr) determined by the actuator control means (22) is abnormal is provided. 4. The automatic steering device for a vehicle according to any one of 3 above. 前記アクチュエータ制御手段(22)は、前記異常と判定された際、該異常の状態が所定時間継続した場合だけ、前記ステアリングアクチュエータ(7)の制御を中止することを特徴とする、請求項1〜4の何れかに記載の車両の自動操舵装置。The said actuator control means (22) stops control of the said steering actuator (7), only when this abnormality state continues for the predetermined time, when it determines with the said abnormality, The said actuator control means (22) is characterized by the above-mentioned . 4. The automatic steering device for a vehicle according to any one of 4 above.
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