JPH10181625A - 車両の操舵制御装置 - Google Patents

車両の操舵制御装置

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JPH10181625A
JPH10181625A JP34407996A JP34407996A JPH10181625A JP H10181625 A JPH10181625 A JP H10181625A JP 34407996 A JP34407996 A JP 34407996A JP 34407996 A JP34407996 A JP 34407996A JP H10181625 A JPH10181625 A JP H10181625A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
vehicle
rear wheel
wheel steering
steering angle
Prior art date
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Pending
Application number
JP34407996A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihito Sato
国仁 佐藤
Takeshi Goto
武志 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH10181625A publication Critical patent/JPH10181625A/ja
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 後輪を操舵すると、前輪にかかるセルフアラ
イニングトルクにより車両が直進する方向に前輪の舵角
が変化してしまい、後輪の操舵制御の制御量に見合うだ
け車両の向きを変えることができない。 【解決手段】 ガイドラインの認識結果に基づいて走行
路上の目標位置を決定し、この目標位置を走行するよう
後輪の操舵制御を行う後輪操舵制御手段M2と、後輪操
舵制御手段M2による後輪の操舵時に前輪の舵角の変化
を抑制する前輪舵角変化抑制手段M3を有する。後輪操
舵によって前輪にかかるセルフアライニングトルクによ
り前輪が車両を直進させる方向に舵角変化することを抑
制でき、これによって後輪操舵制御量に見合うだけ車両
の進行方向を変えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両の操舵制御装置
に関し、特に車両前方の画像から走行路を認識し、この
走行路から逸脱しないように操舵制御を行う車両の操舵
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、車両を安全に走行させること
を目的として、道路の白線等のガイドラインを認識して
自車の走行路を認識し、この走行路から逸脱しないよう
に操舵制御を行う車両の操舵制御装置が提案されてい
る。
【0003】例えば、特開平6−255514号公報に
は、道路の白線を認識し、この白線認識情報に基づい
て、安定走行ポテンシャルエネルギを白線の内側の走行
レーン内では低く設定し、白線近傍では白線に近づくに
従って高くなるよう設定し、安定走行ポテンシャルエネ
ルギが高くなると安定走行ポテンシャルエネルギが低く
なる側に車両を移動させるよう後輪の操舵制御を行うこ
とが記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来装置では後輪を操
舵制御して車両が走行路から逸脱しないようにしている
が、後輪を操舵すると、前輪にかかるセルフアライニン
グトルクにより車両が直進する方向に前輪の舵角が変化
してしまい、後輪の操舵制御の制御量に見合うだけ車両
の向きを変えることができないという問題があった。
【0005】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
後輪の操舵制御時に前輪の舵角変化を抑制することによ
り、後輪の操舵制御の制御量に見合うだけ車両の向きを
変えることのできる車両の操舵制御装置を提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、図1に示すように車両の走行路上のガイドラインを
認識するガイドライン認識手段M1と、上記ガイドライ
ンの認識結果に基づいて走行路上の目標位置を決定し、
この目標位置を走行するよう後輪の操舵制御を行う後輪
操舵制御手段M2とを有する車両の操舵制御装置におい
て、上記後輪操舵制御手段M2による後輪の操舵時に前
輪の舵角の変化を抑制する前輪舵角変化抑制手段M3を
有する。
【0007】このように、後輪の操舵制御時に前輪の舵
角変化が抑制されるため、後輪操舵によって前輪にかか
るセルフアライニングトルクにより前輪が車両を直進さ
せる方向に舵角変化することを抑制でき、これによって
後輪操舵制御量に見合うだけ車両の進行方向を変えるこ
とができ、適切な操舵制御が可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】図2は本発明装置の一実施例の構
成図を示す。同図中、前輪操舵機構10は操舵ハンドル
11を有しており、この操舵ハンドル11は操舵軸12
を介してステアリングギヤボックス13内のピニオンギ
ヤに接続されている。このピニオンギヤはラックバー1
4と噛合し、操舵ハンドル11の回転運動をラックバー
14の往復運動に変換して伝達するものである。ラック
バー14の両端には左右タイロッド15a,15b及び
左右ナックルアーム16a,16bを介して左右前輪F
W1,FW2が操舵可能に連結されている。また、操舵
軸12には前輪舵角変化抑制手段M3を構成する舵角変
化抑制アクチュエータ17が設けられている。この舵角
変化抑制アクチュエータ17は例えば操舵軸12に摩擦
力を付加して操舵軸12を回転しにくくし、つまり操舵
抵抗力を増大させて、前輪FW1,FW2の舵角変化を
抑制する。
【0009】後輪操舵機構20は後輪を操舵するための
アクチュエータとしてのブラシレスモータなどの電動モ
ータ21を備えている。電動モータ21の回転軸はステ
アリングギヤボックス22内にて減速機構を介して軸方
向に変位可能に支持されたリレーロッド23に接続され
ており、リレーロッド23は同モータ21の回転に応じ
て軸方向に変位する。減速機構の逆効率は小さく設定さ
れていて、リレーロッド23側からの外部入力により電
動モータ21が回転駆動されることがないようになって
いる。リレーロッド23の両端にはタイロッド24a,
24b及びナックルアーム25a,25bを介して左右
後輪RW1,RW2が接続されていて、左右後輪RW
1,RW2はリレーロッド23の軸方向の変位に応じて
操舵される。
【0010】電子制御回路(ECU)30には前輪操舵
角センサ32,後輪操舵角センサ34,車速センサ3
5,及びガイドライン認識装置36が接続されている。
前輪操舵角センサ32は左右前輪FW1,FW2の操舵
角を検出する。後輪操舵角センサ34は左右後輪RW
1,RW2の操舵角を検出する。車速センサ35は自車
の車速を検出する。
【0011】ガイドライン認識手段M1としてのガイド
ライン認識装置36は車両の進行方向前方の道路を撮像
した道路画像をカメラ38から供給され、この道路画像
を処理して道路の中央又は路側の白線や黄色の追越し禁
止線等のガイドラインを認識し、このガイドラインに基
づいて走行車線を認識し、図4に破線で示す走行路中央
線からの車両オフセット量E(n)及び二重線で示すガ
イドラインIからの距離L1 を検出すると共に、走行路
のカーブの曲率半径Rを検出する。ここで、θは画像か
ら得た車両の走行路に対する傾き角、1は前方注視点距
離(一定値)、eは現在横ずれ量であり、 E(n)=e+L1 ・・・ (1) L1 ≒1×θ ・・・ (2) と表わされる。上記の傾き角θ,現在横ずれ量e,車両
オフセット量E(n)及び曲率半径RはECU30に供
給される。
【0012】電子制御装置30は図3に示す如く、マイ
クロコンピュータで構成され、中央処理ユニット(CP
U)50と、リードオンリメモリ(ROM)52と、ラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)54と、入力ポート回
路56と、出力ポート回路58と、通信回路60とを有
し、これらは双方向性のコモンバス62により互いに接
続されている。
【0013】入力ポート回路56には前輪操舵角センサ
32,後輪操舵角センサ34,車速センサ35夫々の出
力する検出信号が供給される。また、通信回路60には
ガイドライン認識装置36の出力する検出量θ,e,E
(n),R夫々が供給される。
【0014】ROM52には制御プログラムが記憶され
ている。CPU50は制御プログラムに基づき、後述す
る種々の演算を行い、その際にRAM54が作業領域と
して使用される。CPU50が制御プログラムを実行す
ることにより発生した制御信号は出力ポート回路58か
ら舵角変化抑制アクチュエータ17および駆動回路40
に供給される。舵角変化抑制アクチュエータ17は前輪
FW1,FW2の操舵抵抗力を可変し、駆動回路40は
電動モータ21を駆動して後輪RW1,RW2の操舵を
行う。
【0015】図5はCPU30が実行する後輪操舵制御
手段M2としての操舵制御処理の第1実施例のフローチ
ャートを示す。この処理は所定時間間隔で繰り返され
る。同図中、ステップS12ではガイドライン認識装置
36で走行路の認識ができたかどうかを判別する。走行
路の認識ができた場合にはステップS14に進み、認識
できない場合には処理サイクルを終了する。
【0016】ステップS14ではガイドライン認識装置
36の出力する車両オフセット量E(n)及び車速セン
サ35の出力する車速V夫々を読み込む。次にステップ
S18に進んで次式により後輪操舵制御量D(n)を算
出する。 D(n)=D(n−1)+K1×{E(n)−E(n−1)} ・・・(3) 但し、D(n−1)は前回の後輪操舵制御量、E(n−
1)は前回の車両オフセット量であり、K1は後輪制御
ゲイン(一定値)である。ステップS18ではステップ
S16で算出した後輪操舵制御量D(n)を実際の後輪
操舵制御量Dにセットする。
【0017】次にステップS20で図6に実線で示すマ
ップを車速Vで参照することにより付加摩擦力Raを算
出する。この後、ステップS22に進んで実際の後輪操
舵制御量Dに基づいて駆動回路40を駆動する。これに
よって電動モータ21が回転駆動されて後輪RW1,R
W2の操舵が行われる。更にステップS24で付加摩擦
力Raに基づいて舵角変化抑制アクチュエータ17を駆
動する。これによって前輪FW1,FW2の舵角変化が
抑制される。この後、処理サイクルが終了する。
【0018】なお、上記実施例では後輪操舵制御時に、
車速Vに応じた付加摩擦力Raを求めて操舵軸12の操
舵抵抗力を増加させて前輪の舵角変化を抑制している
が、必ずしも車速Vに応じた付加摩擦力を与える必要は
なく、後輪操舵制御時には一定の摩擦力を操舵軸12に
付加し、後輪操舵制御を行わないときにはこの摩擦力を
操舵軸12に付加しない構成であっても良い。
【0019】このように、後輪操舵制御を行うときには
前輪の操舵軸12に付加摩擦力が与えられるため、後輪
を操舵したことによって前輪にかかるセルフアライニン
グトルクにより、車両が直進する方向に前輪が舵角変化
しようとしても操舵軸12の付加摩擦力によって抑制さ
れ、これによって後輪操舵制御の制御量に見合うだけ車
両の進行方向を変えることができる。
【0020】
【発明の効果】上述の如く、請求項1に記載の発明は、
車両の走行路上のガイドラインを認識するガイドライン
認識手段と、上記ガイドラインの認識結果に基づいて走
行路上の目標位置を決定し、この目標位置を走行するよ
う後輪の操舵制御を行う後輪操舵制御手段とを有する車
両の操舵制御装置において、上記後輪操舵制御手段によ
る後輪の操舵時に前輪の舵角の変化を抑制する前輪舵角
変化抑制手段を有する。
【0021】このように、後輪の操舵制御時に前輪の舵
角変化が抑制されるため、後輪操舵によって前輪にかか
るセルフアライニングトルクにより前輪が車両を直進さ
せる方向に舵角変化することを抑制でき、適切な操舵制
御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明装置の構成図である。
【図3】ECUのブロック図である。
【図4】車両オフセット量を説明するための図である。
【図5】操舵制御処理のフローチャートである。
【図6】マップを示す図である。
【符号の説明】
10 前輪操舵機構 11 操舵ハンドル 12 操舵軸 13,22 ステアリングギヤボックス 14 ラックバー 15a,15b,24a,24b タイロッド 16a,16b,25a,25b ナックルアーム 17 舵角変化抑制アクチュエータ 20 後輪操舵機構 21 電動モータ 23 リレーロッド 30 ECU 32 前輪操舵角センサ 34 後輪操舵角センサ 35 車速センサ 36 ガイドライン認識装置 38 カメラ 40 駆動回路 M1 ガイドライン認識手段 M2 後輪操舵制御手段 M3 前輪操角変化抑制手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の走行路上のガイドラインを認識す
    るガイドライン認識手段と、 上記ガイドラインの認識結果に基づいて走行路上の目標
    位置を決定し、この目標位置を走行するよう後輪の操舵
    制御を行う後輪操舵制御手段とを有する車両の操舵制御
    装置において、 上記後輪操舵制御手段による後輪の操舵時に前輪の舵角
    の変化を抑制する前輪舵角変化抑制手段を有することを
    特徴とする車両の操舵制御装置。
JP34407996A 1996-12-24 1996-12-24 車両の操舵制御装置 Pending JPH10181625A (ja)

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JP34407996A JPH10181625A (ja) 1996-12-24 1996-12-24 車両の操舵制御装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014201291A (ja) * 2013-04-09 2014-10-27 アイシン精機株式会社 車両挙動制御装置および車両挙動制御システム
CN107735311A (zh) * 2015-06-30 2018-02-23 Zf腓特烈斯哈芬股份公司 用于使车辆转向的方法、用于机动车的控制装置以及机动车

Cited By (4)

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KR20180022855A (ko) * 2015-06-30 2018-03-06 젯트에프 프리드리히스하펜 아게 차량 조향 방법, 자동차용 제어 장치, 및 자동차
JP2018525263A (ja) * 2015-06-30 2018-09-06 ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフトZf Friedrichshafen Ag 車両を操舵する方法、自動車用のコントローラおよび自動車

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