JP5267230B2 - Parking assistance device and parking assistance method - Google Patents
Parking assistance device and parking assistance method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5267230B2 JP5267230B2 JP2009056548A JP2009056548A JP5267230B2 JP 5267230 B2 JP5267230 B2 JP 5267230B2 JP 2009056548 A JP2009056548 A JP 2009056548A JP 2009056548 A JP2009056548 A JP 2009056548A JP 5267230 B2 JP5267230 B2 JP 5267230B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- parking
- driver
- angular acceleration
- control unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Description
本発明は、駐車支援装置およびその方法に関する。 The present invention relates to a parking assistance device and a method thereof.
従来より、ドライバーの駐車操作を支援する駐車支援装置が知られている。例えば、特許文献1には、自動操舵制御への介入を適切に許容することができる車両用操舵装置が開示されている。かかる手法によれば、ステアリングトルクをトルクセンサなどで検出し、このステアリングトルクが所定の判断閾値を超えた場合に、ドライバーによるステアリングの操作介入が判断される。
2. Description of the Related Art Conventionally, parking assistance devices that assist a driver's parking operation are known. For example,
しかしながら、特許文献1によれば、トルクセンサが故障するといったように、ステアリングトルクが得られない状況では操作介入を判断することができないという問題がある。
However, according to
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、トルクセンサを用いることなく、ドライバーによるステアリングの操作介入を判断することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to determine a steering operation intervention by a driver without using a torque sensor.
かかる課題を解決するために、本発明は、駐車位置に対する目標駐車経路に応じて設定される目標操舵角に基づいて駆動手段を制御することにより、駐車時のステアリング操作を自動的に行う。ここで、ステアリングの角加速度に基づいて、ドライバーによるステアリングの操作介入が判断される。 In order to solve such a problem, the present invention automatically performs a steering operation at the time of parking by controlling a driving unit based on a target steering angle set according to a target parking route with respect to a parking position. Here, the steering operation intervention by the driver is determined based on the angular acceleration of the steering.
本発明によれば、トルクセンサの検出信号を用いることなく、ドライバーによるステアリングの操作介入を有効に判断することができる。 According to the present invention, it is possible to effectively determine steering operation intervention by a driver without using a detection signal of a torque sensor.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる駐車支援装置を電動パワーステアリング装置を搭載した車両に適用した場合の構成図である。本実施形態にかかる駐車支援装置は、電動パワーステアリング装置を利用して、駐車時のステアリング操作を自動的に行うことにより車両の駐車操作を支援する装置である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram when the parking assist device according to the first embodiment of the present invention is applied to a vehicle equipped with an electric power steering device. The parking assist apparatus according to the present embodiment is an apparatus that assists a parking operation of a vehicle by automatically performing a steering operation during parking using an electric power steering device.
本実施形態の車両に搭載されたステアリング装置は、ドライバーによってステアリングホイール1が操作された場合、ステアリングホイール1の操舵角に応じて車輪(例えば、左右前輪)5を操舵する。このステアリング装置は、電動パワーステアリング機構12を備える電動パワーステアリング装置である。
When the
ステアリグ装置において、ステアリングホイール1と車輪5との間の操舵系は機械的に連結されており、ステアリングシャフト2と、ラックアンドピニオン式ギヤ機構3と、タイロッド4とを主体に構成されている。ステアリングシャフト2の上端には、ステアリングホイール1が取り付けられており、その下端には、ラックアンドピニオン式ギヤ機構3が接続されている。ステアリングシャフト2と接続するピニオンシャフトの下端には、ピニオン3aが取り付けられており、このピニオンは、車幅方向に延在して設けられたラック3bに噛合している。このラックアンドピニオン式ギヤ機構3により、ステアリングホイール1(ステアリングシャフト2)の回転運動が、ラック3bの直進運動(並進運動)へと変換される。ラック3bの両端には、タイロッド4を介して車輪5に設けられたナックルアーム(図示せず)が接続されており、ラック3bが直進運動(並進運動)することにより車輪5が操舵される。
In the steering device, the steering system between the
電動パワーステアリング機構12は、電動モータ13から発生するトルクを、減速機14を介してステアリングシャフト2の回転トルクに変換することで、ドライバーの操舵力をアシストする。換言すれば、この電動パワーステアリング機構12は、ステアリングシャフト2に回転動力を付与することで車輪5の操舵動力を付与し、これにより、ドライバーの操舵力をアシストする。この電動モータ13に供給されるモータ電流は、EPSコントロールユニット10によって制御される。
The electric
EPSコントロールユニット10は、アシスト力を付与する電動モータ13の駆動制御を行うためのコントロールユニットである。EPSコントロールユニット10としては、例えば、CPU、ROM、RAM、I/Oインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。EPSコントロールユニット10は、ROMに格納された制御プログラムに従い各種の演算を行い、この演算結果に基づいて電動モータ13を制御する。
The
このEPSコントロールユニット10には、電動モータ13の駆動制御を行うために、各種センサからのセンサ信号が入力されている。トルクセンサ11は、運転者による操舵入力であるステアリングトルクを検出するセンサである。
Sensor signals from various sensors are input to the
また、EPSコントロールユニット10は、CAN等の車内LANに接続されており、このCANを介して、操舵角センサ7および車速センサ8によって検出される情報を取得することができる。操舵角センサ7は、ステアリングシャフト2に設けられており、ステアリングシャフト2の回転角を操舵角として検出する。この操舵角は、ドライバーが操作するステアリングホイール1の操舵角に相当する。操舵角センサ7は、ステアリングホイール1の中立位置を「0」として、例えば、右操舵時の操舵角を正の値、左操舵時の操舵角を負の値として出力する。車速センサ8は、車輪の回転状態を検出することにより、この回転状態に応じたパルスを時系列的に出力する。この例えば、車速センサ8は、車輪の中心に取り付けられた歯車の回転を磁気センサによって検出する。EPSコントロールユニット10は、車速センサ8出力される時系列的なパルス(車速パルス)に基づいて、車速を検出することができる。
The
EPSコントロールユニット10は、ステアリングトルクおよび車速と、電動モータ13の駆動電流(以下「モータ電流」という)の指令値である電流指令との対応関係を定めたアシスト特性に従い、ステアリングトルクと車速とに基づいて電動モータ13の電流指令を算出する。アシスト特性は、例えば、マップまたは演算式の形式でEPSコントロールユニット10のROMに予め格納されている。このアシスト特性は、たとえば、ステアリングトルクの絶対値が大きい程、電流指令の絶対値が大きく設定され、車速が大きい程駆動、電流指令値の絶対値が小さく設定されている。また、電流指令の正負は、操舵角および操舵角を時間微分することにより得られる操舵角速度とに応じて、一方方向への操舵操作のときは正の電流指令、他方方向への操舵操作のときは負の電流指令となるように決定される。そして、EPSコントロールユニット10は、図示しない電流センサによって検出した電動モータ13の電流を参照しつつ、算出した電流指令に基づいて、車載バッテリ(図示せず)からの電力を電動モータ13に供給するための駆動回路(図示せず)を制御する。これにより、モータ電流が制御され、電動モータ13から発生するトルクを制御することが可能となる。
The
EPSコントロールユニット10は、基本的に、ドライバーの操舵力をアシストするアシストモードで動作するが、後述するIPAコントロールユニット20から目標操舵角指令が出力された場合には、アシストモードを中断する。そして、EPSコントロールユニット10は、駐車アシストモードとして、現在の操舵角を参照し、目標操舵角指令に対応した操舵角が達成されるように、電流指令を演算した上で電動モータ13を駆動制御する。
The
IPAコントロールユニット20は、駐車時のステアリング操作を自動的に行うことにより車両の駐車アシストを行う駐車支援装置である。IPAコントロールユニット20としては、例えば、CPU、ROM、RAM、I/Oインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。IPAコントロールユニット20は、ROMに格納された制御プログラムに従い各種の演算を行い、この演算結果に基づいて、電動パワーステアリング機構12の電動モータ13を駆動制御し、ステアリング操作を自動的に行うための操舵動力を車輪5に付与する。駐車アシストにともなう電動モータ13の駆動制御は、CANを介して、EPSコントロールユニット10に目標操舵角指令を出力することにより、EPSコントロールユニット10が駐車アシストモードとして動作するで行うことができる。
The IPA
IPAコントロールユニット20には、駐車アシストを行うために、各種センサ等からの信号が入力されている。駐車アシストスイッチ21は、駐車アシストモードの設定およびその解除を行うためのスイッチである。この駐車アシストスイッチ21はユーザによって操作され、駐車アシストモードの設定を行うべくユーザが操作することにより、オン信号を出力し、その解除を行うべくユーザが操作することによりオフ信号を出力する。後方センサ22,23は、車両の左右後方にそれぞれ取り付けられており、左右後方の状況を検出するセンサであり、ソナーなどの超音波センサやカメラなどを用いることができる。
Signals from various sensors are input to the IPA
また、IPAコントロールユニット20はCANに接続されており、このCANを介して、EPSコントロールユニット10において演算されるモータ電流の指令値である電流指令、および、操舵角センサ7によって検出される操舵角や、車速センサ8によって検出される車速パルスを取得することができる。
The
IPAコントロールユニット20は、ユーザによって駐車アシストモードの設定が行われると、すなわち、駐車アシストスイッチ21からオン信号が出力されると、車両の駐車アシストのために駐車アシスト制御を行う。駐車アシスト制御において、IPAコントロールユニット20は、車両の現在位置から目標駐車位置までの目標駐車経路を演算し、この目標駐車経路に従って操舵角を制御するとともに、車速に基づいて移動距離を演算する。
When the parking assist mode is set by the user, that is, when an on signal is output from the
具体的には、ドライバーが駐車アシストスイッチ21を操作して駐車アシストモードを指定すると、カメラが出力する映像が、インストルメントパネルに配設されたディスプレイ(図示せず)に表示される。ドライバーは、ディスプレイに表示された映像を参照して、タッチパネル(図示せず)を操作して目標駐車位置を設定する。駐車位置が設定されると、現在の車両位置と目標駐車位置との位置関係を演算し、目標駐車位置に駐車するための目標駐車経路を演算する。そして、IPAコントロールユニット20は、目標駐車経路と現在の車両位置とに基づいて必要な操舵角を演算し、この操舵角が達成されるように、EPSコントロールユニット10に目標操舵角指令を出力する。
Specifically, when the driver operates the parking assist
駐車アシスト制御の実行中、ドライバーは、基本的にはステアリングホイール1の操作は行わず、アクセルおよびブレーキの操作を行って、車両の速度を調節し、さらに、停止位置を調節する。その間の操舵操作は、IPAコントロールユニット20が目標操舵角指令をEPSコントロールユニット10に出力し、このEPSコントロールユニット10が目標操舵角指令に応じて電動モータ13を駆動制御することにより、EPSコントロールユニット10により自動的に行われる。
During the execution of the parking assist control, the driver basically does not operate the
このような駐車アシスト制御は、ユーザによって駐車アシストモードの解除がなされた場合、すなわち、駐車アシストスイッチ21からオフ信号が出力された場合に解除されるほか、ドライバーによるステアリングホイール1の操作介入を判断したことを条件として解除される。このドライバーによる操作介入としては、ドライバーが意図的にステアリングホイール1を操作して駐車アシスト制御の停止の意思を伝える行為、あるいは、ドライバーの体の一部やその他の障害物によってステアリングホイール1の回転動作が阻害されることが挙げられる。
Such parking assist control is canceled when the parking assist mode is canceled by the user, that is, when an off signal is output from the parking assist
以下、IPAコントロールユニット20によって実行されるドライバーによる操作介入の判断処理について説明する。IPAコントロールユニット20は、操舵角および電流指令に基づいて、ドライバーによる操作介入を判断する。
Hereinafter, the determination process of the operation intervention by the driver executed by the
図2は、ドライバーによる操作介入の判断処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、所定の周期で呼び出され、IPAコントロールユニット20によって実行される。まず、ステップ1(S1)において、各カウンターC1,C2,C3が、診断時間として予め設定されている時間T1に設定される。
FIG. 2 is a flowchart showing the determination process of the operation intervention by the driver. The processing shown in this flowchart is called at a predetermined cycle and executed by the
ステップ2(S2)において、IPAコントロールユニット20は、EPSコントロールユニット10において演算される電流指令を時間微分することにより電流変化率I’を演算する。また、IPAコントロールユニット20は、操舵角センサ7によって検出される操舵角を2階微分することにより角加速度ω’を演算する。
In step 2 (S2), the
ステップ3(S3)において、IPAコントロールユニット20は、電流変化率I’の絶対値(|I’|)が変化率判定値I1以上であるか否かを判断する。この変化率判定値I1は、電流変化率I’が大きいか否か、すなわち、電流指令が大きく変化したか否かを判断するための値であり、実験やシミュレーションを通じてその最適値が予め設定されている。電流変化率I’の絶対値が変化率判定値I1以上である場合には、EPSコントロールユニット10によって大きな操舵操作が行われたことを判断することができる。このステップ3において肯定判定された場合、すなわち、電流変化率I’の絶対値が変化率判定値I1以上である場合には(|I’|≧I1)、後述するステップ10(S10)に進む。一方、ステップ3において否定判定された場合、すなわち、電流変化率I’の絶対値が変化率判定値I1よりも小さい場合には(|I’|<I1)、ステップ4(S4)に進む。
In step 3 (S3), the
ステップ4において、IPAコントロールユニット20は、角加速度ω’の絶対値(|ω’|)が第1の角加速度判定値A1以上であるか否かを判断する。この第1の角加速度判定値A1は、操舵角の急激な増減と認められる程の大きな角加速度ω’であるか否かを判断するための値であり、実験やシミュレーションを通じてその最適値が予め設定されている。すなわち、上記のステップ3において否定判定されるシーン、すなわち、EPSコントロールユニット10により大きな操舵操作が行われていないシーンにおいて、角加速度ω’の絶対値が第1の角加速度判定値A1以上の場合には、ドライバーによる操作介入である可能性が高い。そこで、このステップ4において肯定判定された場合、すなわち、角加速度ω’の絶対値が第1の角加速度判定値A1以上である場合には(|ω’|≧A1)、後述するステップ7(S7)に進む。一方、ステップ4において否定判定された場合、すなわち、角加速度ω’の絶対値が第1の角加速度判定値A1よりも小さい場合には(|ω’|<A1)、ステップ5(S5)に進む。
In
ステップ5において、IPAコントロールユニット20は、各カウンターC1,C2,C3を時間T1にセットする。そして、ステップ6(S6)において、IPAコントロールユニット20は、駐車アシスト制御を継続する(通常処理)。
In
ステップ7(S7)において、IPAコントロールユニット20は、現在のカウンターC1の値から時間Tを減算した値によってカウンターC1の値を更新する。ここで、時間Tは、診断時間T1を本判断処理の実行周期によって除算することにより得られる時間である。
In step 7 (S7), the
ステップ8(S8)において、カウンターC1が0以下であるか否かが判断される。このステップ8において肯定判定された場合、すなわち、カウンターC1が0以下である場合には(C1≦0)、ステップ9(S9)に進む。一方、ステップ8において否定判定された場合、すなわち、カウンターC1が0よりも大きい場合には(C1>0)、上述したステップ6に進む。
In step 8 (S8), it is determined whether the counter C1 is 0 or less. If an affirmative determination is made in
ステップ9(S9)において、IPAコントロールユニット20は、ドライバーによる操作介入を判断し、駐車アシスト制御を解除する(解除処理)。
In step 9 (S9), the
一方、ステップ10において、IPAコントロールユニット20は、電流変化率I’と角加速度ω’との符号がそれぞれ一致するか否かを判断する。電流変化率I’の符号と、角加速度ω’の符号とが不一致の場合には、システムが明らかに異常であり、ドライバーによる操作介入の蓋然性が高い。そこで、このステップ10において肯定判定された場合、すなわち、電流変化率I’と角加速度ω’との符号が一致する場合には、後述するステップ14(S14)に進む。一方、ステップ10において否定判定された場合、すなわち、電流変化率I’と角加速度ω’との符号が一致しない場合には、ステップ11(S11)に進む。
On the other hand, at
ステップ11において、IPAコントロールユニット20は、角加速度ω’の絶対値(|ω’|)が第2の角加速度判定値A2以上であるか否かを判断する。先のステップ10で否定判定されるケースとしては、ドライバーによる操作介入の蓋然性が高い。そこで、本ステップ11では、操作介入の検知感度を上げるべく、ステップ4(後述するステップ14)に示す第1の角加速度判定値A1よりも小さな値である第2の角加速度判定値A2を用いて、角加速度ω’の絶対値との比較を行う。このステップ11において肯定判定された場合、すなわち、角加速度ω’の絶対値が第2の角加速度判定値A2以上である場合には(|ω’|≧A2)、ステップ12(S12)に進む。一方、ステップ11において否定判定された場合、すなわち、角加速度ω’の絶対値が第2の角加速度判定値A2よりも小さい場合には(|ω’|<A2)、上述したステップ5に進む。
In
ステップ12において、IPAコントロールユニット20は、現在のカウンターC2の値から時間Tを減算した値によってカウンターC2の値を更新する。そして、ステップ13(S13)において、カウンターC2が0以下であるか否かが判断される。このステップ13において肯定判定された場合、すなわち、カウンターC2が0以下である場合には(C2≦0)、ステップ9に進む。一方、ステップ13において否定判定された場合、すなわち、カウンターC2が0よりも大きい場合には(C2>0)、ステップ6に進む。
In
ステップ14において、IPAコントロールユニット20は、角加速度ω’の絶対値(|ω’|)が第1の角加速度判定値A1以上であるか否かを判断する。EPSコントロールユニット10により大きな操舵操作が行われ、かつ、システムが正常に動作しているシーンであるものの、角加速度ω’の絶対値が第1の角加速度判定値A1以上の場合には、ドライバーによる操作介入である可能性が高い。そこで、ステップ14において肯定判定された場合、すなわち、角加速度ω’の絶対値が第1の角加速度判定値A1以上である場合には(|ω’|≧A1)、ステップ15(S15)に進む。一方、ステップ14において否定判定された場合、すなわち、角加速度ω’の絶対値が第1の角加速度判定値A1よりも小さい場合には(|ω’|<A1)、上述したステップ5に進む。
In
ステップ15において、IPAコントロールユニット20は、現在のカウンターC3の値から時間Tを減算した値によってカウンターC3の値を更新する。そして、ステップ16(S16)において、カウンターC3が0以下であるか否かが判断される。このステップ16において肯定判定された場合、すなわち、カウンターC3が0以下である場合には(C3≦0)、ステップ9に進む。一方、ステップ16において否定判定された場合、すなわち、カウンターC3が0よりも大きい場合には(C3>0)、上述したステップ6に進む。
In
図3は、電流変化率I’および角加速度ω’と、操作介入の判断との対応関係を示す説明図である。上述した一連の処理に従って操作介入を判断した場合、図3に示すように対応関係が規定される。具体的には、電流変化率I’の絶対値が変化率判定値I1よりも小さい場合には、電流変化率I’の符号に拘わらず、角加速度ω’の絶対値が第1の角加速度判定値A1以上となる時間が診断時間T1以上であること条件に、ドライバーによる操作介入ありと判断される。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing a correspondence relationship between the current change rate I ′ and the angular acceleration ω ′ and the judgment of the operation intervention. When the operation intervention is determined according to the series of processes described above, the correspondence is defined as shown in FIG. Specifically, when the absolute value of the current change rate I ′ is smaller than the change rate determination value I1, the absolute value of the angular acceleration ω ′ is the first angular acceleration regardless of the sign of the current change rate I ′. It is determined that there is an operation intervention by the driver under the condition that the time when the determination value A1 is equal to or greater than the diagnosis time T1.
また、電流変化率I’の絶対値が変化率判定値I1よりも大きく、かつ、電流変化率I’の符号と角加速度ω’の符号とが一致する場合には、角加速度ω’の絶対値が第1の角加速度判定値A1以上となる時間が診断時間T1以上であることを条件に、ドライバーによる操作介入ありと判断される。これに対して、電流変化率I’の絶対値が変化率判定値I1よりも大きく、かつ、電流変化率I’の符号と角加速度ω’の符号とが不一致の場合には、角加速度ω’の絶対値が第2の角加速度判定値A2以上となる時間が診断時間T1以上であることを条件に、ドライバーによる操作介入ありと判断される。 If the absolute value of the current change rate I ′ is greater than the change rate determination value I1 and the sign of the current change rate I ′ matches the sign of the angular acceleration ω ′, the absolute value of the angular acceleration ω ′ It is determined that there is an operation intervention by the driver on condition that the time when the value is equal to or greater than the first angular acceleration determination value A1 is equal to or greater than the diagnosis time T1. On the other hand, when the absolute value of the current change rate I ′ is larger than the change rate determination value I1 and the sign of the current change rate I ′ does not match the sign of the angular acceleration ω ′, the angular acceleration ω It is determined that there is an operation intervention by the driver on the condition that the time when the absolute value of 'is equal to or greater than the second angular acceleration determination value A2 is equal to or greater than the diagnosis time T1.
このように本実施形態において、駐車位置に対する目標駐車経路に応じて設定される目標操舵角に基づいて電動モータ13を制御することにより、駐車時のステアリング操作が自動的に行われる。この場合、ステアリングの角加速度ω’に基づいて、ドライバーによるステアリングの操作介入が判断される。具体的には、電流指令の変化率Iと、ステアリングの角加速度ω’とに基づいて、ドライバーによるステアリングの操作介入が判断される。 トルクセンサ11およびEPSコントロールユニット10の異常時には、IPAコントロールユニット20は、ステアリングトルクを受信することができず、ドライバーの操作介入を判断できなくなる虞がある。トルクセンサ、および信号の伝達経路の冗長度を増すことは、コストアップにつながる。その点、本実施形態によれば、IPAコントロールユニット20の経路計算に使用される操舵角センサ7からの信号によりドライバーの操作介入を判断することができる。
Thus, in this embodiment, the steering operation at the time of parking is performed automatically by controlling the
また、本実施形態において、ステアリングの角加速度ω’の絶対値と、判定値である角加速度判定値とを比較することにより、ドライバーによるステアリングの操作介入が判断される。この場合、電流変化率I’の絶対値と、電流変化率Iおよび角加速度ω’の符号の異同とに基づいて、角加速度判定値が第1の角加速度判定値A1または第2の角加速度判定値A2とで可変に設定される。 In the present embodiment, the steering operation intervention by the driver is determined by comparing the absolute value of the angular acceleration ω ′ of the steering with the angular acceleration determination value that is a determination value. In this case, based on the absolute value of the current change rate I ′ and the difference between the signs of the current change rate I and the angular acceleration ω ′, the angular acceleration determination value is the first angular acceleration determination value A1 or the second angular acceleration. It is variably set according to the judgment value A2.
電流変化率Iおよび角加速度ω’の符号が不一致の場合は明らかにシステム異常であることから、操作介入の判断閾値を小とし介入検知の感度を上げ、符号が同一の場合はシステムが正常であることから介入検知の感度を鈍らせることができる。また、電流変化率が小の領域では制御外乱によりステアリングの加速度が変化し易いため大きめの判断閾値を設定することとなる。これにより操作介入をより精度よく判断することができる。 If the signs of current change rate I and angular acceleration ω 'do not match, it is clearly a system abnormality. Therefore, the intervention detection sensitivity is increased by lowering the threshold value of the intervention intervention, and if the signs are the same, the system is normal. This can slow down the sensitivity of intervention detection. In addition, in a region where the current change rate is small, the steering acceleration is likely to change due to control disturbance, so a larger determination threshold is set. Thereby, operation intervention can be judged more accurately.
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態にかかる駐車支援装置について説明する。この駐車支援装置が、第1の実施形態にかかるそれと相違する点は、ドライバーによる操作介入の判断処理において、以下に示す処理を追加的に実行することである。なお、駐車支援装置の構成および基本的な処理動作については第1の実施形態と同じであり、以下、相違点を中心に説明を行う。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the parking assistance apparatus concerning the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. This parking assistance apparatus is different from that according to the first embodiment in that the following process is additionally executed in the determination process of the operation intervention by the driver. Note that the configuration and basic processing operation of the parking assistance device are the same as those in the first embodiment, and the following description will focus on differences.
図4は、第2の実施形態にかかるドライバーによる操作介入の判断処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、所定の周期で呼び出され、IPAコントロールユニット20によって実行される。
FIG. 4 is a flowchart showing the determination process of the operation intervention by the driver according to the second embodiment. The processing shown in this flowchart is called at a predetermined cycle and executed by the
まず、ステップ30(S30)において、カウンターCが診断時間として予め設定されている時間T2に設定される。そして、ステップ31(S31)において、IPAコントロールユニット20は、操舵角を時間微分することにより角速度ωを演算する。
First, in step 30 (S30), the counter C is set to a time T2 set in advance as a diagnosis time. In step 31 (S31), the
ステップ32(S32)において、IPAコントロールユニット20は、電流指令Iの絶対値が電流判定値I2よりも小さいか否かを判断する。この電流判定値I2は、EPSコントロールユニット10が操舵操作を行うために十分な大きさの電流指令Iである否かを判断するための判定値であり、実験やシミュレーションを通じてその最適値が予め設定されている。このステップ32において否定判定された場合、すなわち、電流指令Iの絶対値が電流判定値I2以上の場合には(|I|≧I2)、ステップ33(S33)に進む。一方、ステップ32において肯定判定された場合、すなわち、電流指令Iの絶対値が電流判定値I2よりも小さい場合には(|I|<I2)、ステップ34(S34)に進む。
In step 32 (S32), the
ステップ33において、IPAコントロールユニット20は、角速度ωの絶対値が角速度判定値ω1よりも大きいか否かを判断する。この角速度判定値ω1は、ステアリングホイール1(ステアリングシャフト2)が回転しないことを判定するための判定値であり、実験やシミュレーションを通じてその最適値が予め設定されている。したがって、ステップ32において否定判定されているにも拘わらず、すなわち、EPSコントロールユニット10において操舵操作を行うために十分な大きさの電流指令Iが演算されているにも拘わらず、ステアリングホイール1(ステアリングシャフト2)が回転しない場合には、ドライバーによる操作介入の可能性が高い。そこで、ステップ33において肯定判定された場合、すなわち、角速度ωの絶対値が角速度判定値ω1よりも大きい場合には(|ω|>ω1)、後述するステップ36(S36)に進む。一方、ステップ33において否定判定された場合、すなわち、角速度ωの絶対値が角速度判定値ω1以下の場合には(|ω|≦ω1)、ステップ34(S34)に進む。
In
ステップ34において、IPAコントロールユニット20は、カウンターCを時間T2にセットする。そして、ステップ35(S35)において、IPAコントロールユニット20は、駐車アシスト制御を継続する(通常処理)。
In step 34,
ステップ36において、IPAコントロールユニット20は、現在のカウンターCの値から時間Tを減算した値によってカウンターCの値を更新する。ここで、時間Tは、診断時間T2を本判断処理の実行周期により除算することにより得られる時間である。そして、ステップ37(S37)において、カウンターCが0以下であるか否かが判断される。このステップ37において肯定判定された場合、すなわち、カウンターC2が0以下である場合には(C≦0)、ステップ38(S38)に進む。一方、ステップ37において否定判定された場合、すなわち、カウンターCが0よりも大きい場合には(C>0)、上述したステップ35に進む。
In
ステップ38において、IPAコントロールユニット20は、ドライバーによる操作介入を判断し、駐車アシスト制御を解除する(解除処理)。
In
図5は、電流指令Iおよび角速度ωと、操作介入の判断との対応関係を示す説明図である。上述した一連の処理に従って操作介入を判断した場合、図5に示すように対応関係が規定される。同図に示すように、電流指令Iの絶対値が電流判定値I2よりも小さい場合には、ドライバーによる操作介入ありとの判断はなされない。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing a correspondence relationship between the current command I and the angular velocity ω and the determination of the operation intervention. When the operation intervention is determined according to the series of processes described above, the correspondence is defined as shown in FIG. As shown in the figure, when the absolute value of the current command I is smaller than the current determination value I2, it is not determined that there is an operation intervention by the driver.
一方、電流指令Iの絶対値が電流判定値I2よりも大きい場合には、角速度ωの絶対値が角速度判定値ω1よりも大きい時間が診断時間T2以上となることを条件に、ドライバーによる操作介入ありと判断される。 On the other hand, when the absolute value of the current command I is larger than the current determination value I2, the driver interventions on condition that the time when the absolute value of the angular velocity ω is larger than the angular velocity determination value ω1 is equal to or longer than the diagnosis time T2. It is judged that there is.
このように本実施形態において、電流指令Iの絶対値が電流判定値I2よりも大きく、かつ、ステアリングの角速度ωの絶対値が角速度判定値ω1よりも大きい状態が、判定時間T2継続したことを条件に、ドライバーによるステアリングの操作介入が判断される。 As described above, in this embodiment, the state in which the absolute value of the current command I is larger than the current determination value I2 and the absolute value of the angular velocity ω of the steering is larger than the angular velocity determination value ω1 continues for the determination time T2. Based on the condition, the steering operation intervention by the driver is determined.
第1の実施形態に示す手法では、車速が高い領域(図6に示す領域A2)では、操舵角の信号によって操作介入を有効に判断することができる。しかしながら、ステアリング回転速度が小の領域でゆっくり操作介入した場合には、制御トルクに打ち勝ってステアリングを制御方向と逆向きに動かすまでは操作介入が判断されない。そのため、ドライバーが違和感を覚える場合がある(図6に示す領域A1)。その点本実施形態によれば、電流指令Iと角速度ωとの比較を行い、操舵操作に十分な電流指示Iが出力されているにも拘らずステアリングが回転しないことを検知する。これにより、操作介入を有効に判断することができる。 In the method shown in the first embodiment, in the region where the vehicle speed is high (region A2 shown in FIG. 6), the operation intervention can be determined effectively based on the steering angle signal. However, when the operation intervention is performed slowly in a region where the steering rotational speed is small, the operation intervention is not determined until the control torque is overcome and the steering is moved in the direction opposite to the control direction. Therefore, the driver may feel uncomfortable (region A1 shown in FIG. 6). In this regard, according to the present embodiment, the current command I is compared with the angular velocity ω, and it is detected that the steering does not rotate although the current instruction I sufficient for the steering operation is output. Thereby, operation intervention can be judged effectively.
(第3の実施形態)
以下、本発明の第3の実施形態にかかる駐車支援装置について説明する。この駐車支援装置が、第1の実施形態にかかるそれと相違する点は、ドライバーによる操作介入の判断処理において、以下に示す処理を追加的に実行することである。なお、駐車支援装置の構成および基本的な処理動作については第1の実施形態と同じであり、以下、相違点を中心に説明を行う。
(Third embodiment)
Hereinafter, the parking assistance apparatus concerning the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated. This parking assistance apparatus is different from that according to the first embodiment in that the following process is additionally executed in the determination process of the operation intervention by the driver. Note that the configuration and basic processing operation of the parking assistance device are the same as those in the first embodiment, and the following description will focus on differences.
図7は、第2の実施形態にかかるドライバーによる操作介入の判断処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、所定の周期で呼び出され、IPAコントロールユニット20によって実行される。
FIG. 7 is a flowchart showing the determination process of the operation intervention by the driver according to the second embodiment. The processing shown in this flowchart is called at a predetermined cycle and executed by the
まず、ステップ40(S40)において、IPAコントロールユニット20は、CANを介して、車速センサ8によって検出される情報を取得する。そして、IPAコントロールユニット20は、車速センサ8から出力される車速パルスに基づいて、車速を検出する。
First, in step 40 (S40), the
ステップ41(S41)において、IPAコントロールユニット20は、検出された車速に基づいて、診断時間Tpを設定する。具体的には、予め設定された車速閾値を境に、これよりも車速が低い極低車速の場合には、診断時間Tpとして時間Tdv1が設定され、車速閾値よりも車速が高い低車速の場合には、診断時間Tpとして時間Tdv2が設定される。ここで、極低車速に対応する時間Tdv1は、低車速に対応する時間Tdv2よりも長くなるような関係となっている。なお、極低車速と低車速との切り分け手法については後述する。
In step 41 (S41), the
ステップ42(S42)において、カウンターCが、診断時間Tpに設定される。そして、ステップ43(S43)において、IPAコントロールユニット20は、操舵角を時間微分することにより角速度ωを演算する。
In step 42 (S42), the counter C is set to the diagnosis time Tp. In step 43 (S43), the
ステップ44(S44)において、IPAコントロールユニット20は、電流指令Iの絶対値が電流判定値I3よりも小さいか否かを判断する。この電流判定値I3は、第2の実施形態における電流判定値I2と同様の性質の値である。このステップ44において否定判定された場合、すなわち、電流指令Iの絶対値が電流判定値I3以上の場合には(|I|≧I3)、ステップ45(S45)に進む。一方、ステップ44において肯定判定された場合、すなわち、電流指令Iの絶対値が電流判定値I3よりも小さい場合には(|I|<I3)、ステップ46(S46)に進む。
In step 44 (S44), the
ステップ45において、IPAコントロールユニット20は、角速度ωの絶対値が角速度判定値ω2よりも大きいか否かを判断する。この角速度判定値ω2は、第2の実施形態における角速度判定値ω1と同様の性質の値である。ステップ45において肯定判定された場合、すなわち、角速度ωの絶対値が角速度判定値ω2よりも大きい場合には(|ω|>ω2)、後述するステップ48(S48)に進む。一方、ステップ45において否定判定された場合、すなわち、角速度ωの絶対値が角速度判定値ω2以下の場合には(|ω|≦ω2)、ステップ46(S46)に進む。
In
ステップ46において、IPAコントロールユニット20は、カウンターCを時間Tpにセットする。そして、ステップ47(S47)において、IPAコントロールユニット20は、駐車アシスト制御を継続する(通常処理)。
In
ステップ48において、IPAコントロールユニット20は、カウンターCから時間Tを減算した値によってカウンターCの値を更新する。ここで、時間Tは、診断時間Tpを本判断処理の実行周期により除算することにより得られる時間である。そして、ステップ49(S49)において、カウンターCが0以下であるか否かが判断される。このステップ37において肯定判定された場合、すなわち、カウンターCが0以下である場合には(C≦0)、ステップ50(S50)に進む。一方、ステップ49において否定判定された場合、すなわち、カウンターCが0よりも大きい場合には(C>0)、上述したステップ47に進む。
In
ステップ50において、IPAコントロールユニット20は、ドライバーによる操作介入を判断し、駐車アシスト制御を解除する(解除処理)。
In
図8は、電流指令Iおよび角速度ωと、操作介入の判断との対応関係を示す説明図である。上述した一連の処理に従って操作介入を判断した場合、図8に示すように対応関係が規定される。同図に示すように、電流指令Iの絶対値が電流判定値I3よりも小さい場合には、ドライバーによる操作介入ありとの判断はなされない。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing a correspondence relationship between the current command I and the angular velocity ω and the determination of the operation intervention. When the operation intervention is determined according to the series of processes described above, the correspondence is defined as shown in FIG. As shown in the figure, when the absolute value of the current command I is smaller than the current determination value I3, it is not determined that there is an operation intervention by the driver.
一方、電流指令Iの絶対値が電流判定値I3よりも大きい場合には、角速度ωの絶対値が角速度判定値ω2よりも大きくなる時間が診断時間Tp以上であることを条件に、ドライバーによる操作介入ありと判断される。 On the other hand, when the absolute value of the current command I is larger than the current determination value I3, the operation by the driver is performed on the condition that the time during which the absolute value of the angular velocity ω is larger than the angular velocity determination value ω2 is the diagnosis time Tp or longer. It is judged that there is intervention.
図9は、車速と車速検知に要する時間とを示す説明図である。同図において、実線Tdvは、車速検知に要する時間Tdetを示しており、Id1は極低車速荷重積分閾値、Id2は極低車速荷重積分閾値である。一般的な車両の車速センサは、低速域において、車速パルスの出力周期が長くなる。そのため、診断時間を短く設定すると、極低車速走行時等、路面負荷が大となりステアリングの回転速度が低下する条件では、操作介入の判断を誤ってしまう可能性がある。そのため、車速に応じて操作介入の判断を行う際の診断時間を変化させることが有効である。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing the vehicle speed and the time required for vehicle speed detection. In the figure, a solid line Tdv indicates a time Tdet required for vehicle speed detection, Id1 is an extremely low vehicle speed load integration threshold, and Id2 is an extremely low vehicle speed load integration threshold. In a general vehicle speed sensor, the output cycle of vehicle speed pulses becomes longer in a low speed range. For this reason, if the diagnosis time is set short, the operation intervention may be erroneously determined under conditions where the road surface load is large and the steering rotation speed is reduced, such as when traveling at an extremely low vehicle speed. Therefore, it is effective to change the diagnosis time when the operation intervention is determined according to the vehicle speed.
ところで、ステアリングの操作介入時に介入物が受ける衝撃を考慮するとき、この部位にかかる荷重の積分値Idを指標とするのが有効である。極低車速領域における荷重積分値Idは、初期の荷重ピークが大きくないため介入物が受ける衝撃は小さい。これに対して、低車速領域における荷重積分値Idは、初期ピークが大きくなり、衝撃を緩和するには短時間で操作介入の判断を行う必要がある。よって、車速を検知するのに必要な時間を基準に速度閾値を設定し、これも遅い極低車速の診断時間Tvd1と低車速の診断時間Tvd2とを決定する。これにより、操作介入時の衝撃を和らげ、かつ、誤った判断を抑制することができる。 By the way, when considering the impact received by the intervention object during steering operation intervention, it is effective to use the integrated value Id of the load applied to this part as an index. The load integral value Id in the extremely low vehicle speed region has a small initial load peak, so the impact on the intervention is small. On the other hand, the load integrated value Id in the low vehicle speed region has an initial peak, and it is necessary to determine the operation intervention in a short time in order to reduce the impact. Therefore, the speed threshold is set based on the time required to detect the vehicle speed, and the diagnosis time Tvd1 for the extremely low vehicle speed and the diagnosis time Tvd2 for the low vehicle speed are determined. Thereby, the impact at the time of operation intervention can be eased, and erroneous judgment can be suppressed.
なお、上述した各実施形態において、ステアリング装置は、ステアリングの操舵角に応じて車輪を操舵する操舵機構に相当し、電動パワーステアリング機構12は、車輪の操舵動力を付与する駆動手段に相当する。また、操舵角センサ7は、操舵角を検出する操舵角検出手段に相当し、車速センサ8は、車速を検出する車速検出手段に相当する。また、IPAコントロールユニット20およびEPSコントロールユニット10は、ステアリングの角加速度を演算する演算手段、および、駆動手段を制御することにより駐車時のステアリング操作を自動的に行う制御手段に相当する。
In each of the above-described embodiments, the steering device corresponds to a steering mechanism that steers the wheel according to the steering angle of the steering, and the electric
1…ステアリングホイール
2…ステアリングシャフト
3…ラックアンドピニオン式ギヤ機構
3a…ピニオン
3b…ラック
4…タイロッド
5…車輪
7…操舵角センサ
8…車速センサ
10…EPSコントロールユニット
11…トルクセンサ
12…電動パワーステアリング機構
13…電動モータ
14…減速機
20…IPAコントロールユニット
21…駐車アシストスイッチ
22,23…後方センサ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記操舵機構に取り付けられて、前記車輪の操舵動力を付与する駆動手段と、
前記操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記操舵角検出手段によって検出された操舵角に基づいて、ステアリングの角加速度を演算する演算手段と、
駐車位置に対する目標駐車経路に応じて設定される目標操舵角に基づいて前記駆動手段を制御することにより、駐車時のステアリング操作を自動的に行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記演算手段によって演算される前記ステアリングの角加速度に基づいて、ドライバーによるステアリングの操作介入を判断することを特徴とする駐車支援装置。 A steering mechanism for steering the wheel according to the steering angle of the steering operated by the driver;
A drive means attached to the steering mechanism for applying steering power to the wheels;
Steering angle detection means for detecting the steering angle;
Calculation means for calculating the angular acceleration of the steering based on the steering angle detected by the steering angle detection means;
Control means for automatically performing a steering operation during parking by controlling the drive means based on a target steering angle set according to a target parking route with respect to a parking position;
The parking means according to claim 1, wherein the control means determines a steering operation intervention by a driver based on the angular acceleration of the steering calculated by the calculating means.
前記制御手段は、前記目標操舵角に基づいて前記電動機に対する電流指令を演算するとともに、前記電流指令の変化率と、前記ステアリングの角加速度とに基づいて、ドライバーによるステアリングの操作介入を判断することを特徴とする請求項1に記載された駐車支援装置。 The drive means is an electric motor that outputs power according to a current command,
The control means calculates a current command for the electric motor based on the target steering angle, and determines steering operation intervention by a driver based on a rate of change of the current command and an angular acceleration of the steering. The parking assistance device according to claim 1, wherein:
前記制御手段は、前記電流指令と、前記演算手段によって演算された前記ステアリングの角速度とに基づいて、ドライバーによるステアリングの操作介入を判断することを特徴とする請求項2または3に記載された駐車支援装置。 The calculation means further calculates the angular velocity of the steering,
4. The parking according to claim 2, wherein the control unit determines a steering operation intervention by a driver based on the current command and the angular velocity of the steering calculated by the calculating unit. Support device.
前記制御手段は、前記車速検出手段によって検出された車速に基づいて、前記判定時間を可変に設定することを特徴とする請求項5に記載された駐車支援装置。 Vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed further,
6. The parking assist device according to claim 5, wherein the control unit variably sets the determination time based on a vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit.
ドライバーが操作するステアリングの操舵角を検出するステップと、
前記検出された操舵角に基づいて、ステアリングの角加速度を演算するステップと、
前記演算されたステアリングの角加速度に基づいて、ドライバーによるステアリングの操作介入を判断するステップと
を有することを特徴とする駐車支援方法。 In the parking support method for automatically performing the steering operation at the time of parking by controlling the steering power of the wheel based on the target steering angle set according to the target parking route with respect to the parking position,
Detecting the steering angle of the steering wheel operated by the driver;
Calculating an angular acceleration of the steering based on the detected steering angle;
And determining a steering operation intervention by the driver based on the calculated steering angular acceleration.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009056548A JP5267230B2 (en) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Parking assistance device and parking assistance method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009056548A JP5267230B2 (en) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Parking assistance device and parking assistance method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010208472A JP2010208472A (en) | 2010-09-24 |
JP5267230B2 true JP5267230B2 (en) | 2013-08-21 |
Family
ID=42969144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009056548A Active JP5267230B2 (en) | 2009-03-10 | 2009-03-10 | Parking assistance device and parking assistance method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5267230B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017077830A (en) * | 2015-10-21 | 2017-04-27 | Kyb株式会社 | Electric power steering device |
JP6451674B2 (en) * | 2016-03-14 | 2019-01-16 | 株式会社デンソー | Driving assistance device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3498910B2 (en) * | 2000-09-05 | 2004-02-23 | 日産自動車株式会社 | Lane tracking controller |
JP3835222B2 (en) * | 2001-09-10 | 2006-10-18 | 日産自動車株式会社 | Lane departure response device |
JP4632093B2 (en) * | 2006-06-07 | 2011-02-16 | 株式会社ジェイテクト | Vehicle steering system |
JP4725797B2 (en) * | 2006-06-13 | 2011-07-13 | 株式会社ジェイテクト | Vehicle steering system |
-
2009
- 2009-03-10 JP JP2009056548A patent/JP5267230B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010208472A (en) | 2010-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9731752B2 (en) | Steering control device for vehicle and steering control method for vehicle | |
JP4725797B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP4725796B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP4587050B2 (en) | Vehicle steering system | |
US9002579B2 (en) | Steering assist device | |
JP6121379B2 (en) | Parking assistance device | |
WO2015005026A1 (en) | Vehicle steering control device and vehicle steering control method | |
JP5773155B2 (en) | Lane departure prevention device | |
JP2006264623A (en) | Lane keeping supporting device | |
JP2005313710A (en) | Parking assist device | |
JP2008201177A (en) | Parking assist device | |
JP2008049902A (en) | Vehicle steering system | |
US10040474B2 (en) | Steering control device for vehicle and steering control method for vehicle | |
JP2019081473A (en) | Driving support device | |
JP2009026057A (en) | Lane keeping supporting device, automobile, and lane keeping supporting method | |
US11679807B2 (en) | Driving assistance device for vehicle | |
JP5682840B2 (en) | Steering support device | |
JP2009029285A (en) | Vehicular steering device | |
JP2014024462A (en) | Parking support device | |
JP5267230B2 (en) | Parking assistance device and parking assistance method | |
JP2006206011A (en) | Vehicular steering device | |
JP4632092B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP4862523B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP2009248685A (en) | Driving assist device | |
JP2016210220A (en) | Electric power steering device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120131 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130314 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130409 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130422 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5267230 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |