JPH10287259A - 車両の自動操舵装置 - Google Patents

車両の自動操舵装置

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JPH10287259A
JPH10287259A JP9097601A JP9760197A JPH10287259A JP H10287259 A JPH10287259 A JP H10287259A JP 9097601 A JP9097601 A JP 9097601A JP 9760197 A JP9760197 A JP 9760197A JP H10287259 A JPH10287259 A JP H10287259A
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JP
Japan
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electric motor
vehicle
steering
angle
wheel
Prior art date
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Pending
Application number
JP9097601A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Shimizu
康夫 清水
Katsuhiro Sakai
克博 酒井
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
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Priority to US09/059,281 priority patent/US5931253A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027Parking aids, e.g. instruction means
    • B62D15/0285Parking performed automatically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021Determination of steering angle
    • B62D15/0235Determination of steering angle by measuring or deriving directly at the electric power steering motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021Determination of steering angle
    • B62D15/024Other means for determination of steering angle without directly measuring it, e.g. deriving from wheel speeds on different sides of the car

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気モータをアクチュエータとする自動操舵
装置から転舵角検出手段を廃止し、車輪の転舵角を電気
モータの回転角に基づいて算出する。 【解決手段】 図示した電気モータのモデルにおいて、
端子電圧をu、通電電流をi、抵抗をR、インダクタン
スをL、回転角をα、電気モータの特性により決まる定
数をKとすると、端子電圧uは次式で与えられる。 u=L(di/dt)+Ri+K(dα/dt) これを回転角をαについて解き、小さい値のインダクタ
ンスLを省略すると、回転角をαは次式で与えられる。 α=(1/K)∫(u−Ri)dt 電気モータの回転角αと車輪の転舵角とは比例関係にあ
るため、電気モータの端子電圧u及び通電電流iから回
転角αを算出すれば車輪の転舵角を知ることができ、こ
れにより転舵角検出手段を廃止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、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3−
74256号公報、特開平4−55168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】このような車両の操舵
制御装置では、アクチュエータにより車輪を転舵する際
に、ポテンショメータ等の転舵角検出手段で検出した車
輪の実転舵角を車両の移動軌跡に基づいて決定した目標
転舵角に一致させるべくフィードバック制御が行われ
る。
【0004】本発明は、前記転舵角検出手段を廃止し
て、アクチュエータを構成する電気モータの回転角に基
づいて転舵角を検出できるように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に記載された発明は、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、
車輪を転舵する電気モータと、車両が前記移動軌跡を通
過するように車輪に転舵角を発生させるべく電気モータ
の回転角を制御する制御手段とを備えた車両の自動操舵
装置において、制御手段は、電気モータの端子電圧と通
電電流とに基づいて前記回転角を算出することを特徴と
する。
【0006】上記構成によれば、電気モータの制御のた
めに設けられている既存の電圧検出手段及び電流検出手
段を利用して該電気モータの回転角を算出することがで
きるので、その回転角から車輪の転舵角を求めることに
より、従来必要であった転舵角検出手段を廃止して部品
点数及びコストを削減することができる。
【0007】また請求項2に記載された発明は、請求項
1の構成に加えて、前記移動軌跡が車両の移動距離に対
する車輪の転舵角として設定されることを特徴とする。
【0008】上記構成によれば、自動駐車制御中の車速
の変動に関わらず一定の移動軌跡を確保することができ
る。
【0009】
【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。
【0010】図1〜図3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は電気モ
ータのモデルを示す図である。
【0011】図1に示すように、車両Vは一対の前輪W
f,Wf及び一対の後輪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、或いは後述する車庫入れのた
めの自動操舵を行うべく、ステアリングアクチュエータ
を構成する電気モータ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。
【0012】操舵制御装置21は制御部22と記憶部2
3とから構成されており、制御部22には、電気モータ
7の回転角αを検出すべく該電気モータ7の端子電圧u
及び通電電流iをそれぞれ検出する電圧検出手段Su及
び電流検出手段Siと、ステアリングホイール1の操舵
トルク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S
3 ,S3 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、車両Vの前部、中央部及び後部
に設けられた合計8個の物体検出手段S6 …とからの信
号が入力される。物体検出手段S6 …は公知のソナー、
レーダー、テレビカメラ等から構成される。尚、8個の
物体検出手段S6 …と制御部22とを接続するライン
は、図面の煩雑化を防ぐために省略してある。記憶部2
3は、本発明の移動軌跡設定手段を構成する。
【0013】更に制御部22には、ドライバーにより操
作されるモード選択スイッチS7 及び自動駐車スタート
スイッチS8 が接続される。モード選択スイッチS
7 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
及び縦列駐車/左モードの何れかを選択する際に操作さ
れる。自動駐車スタートスイッチS8 は、モード選択ス
イッチS7 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。
【0014】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S3 ,S 3 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
3 ,S3 の出力のハイセレクト値、ローセレクト値、
或いは平均値が使用される。
【0015】制御部22は前記各検出手段Su,Si,
2 〜S6 及びスイッチS7 ,S8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、
前記電気モータ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1
1の作動とを制御する。
【0016】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。
【0017】自動駐車を行わない通常時(前記自動駐車
スタートスイッチS8 がONしていないとき)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、電
気モータ7の端子電圧u及び通電電流iから算出した該
電気モータ7の回転角αと、操舵トルク検出手段S2
検出した操舵トルクとに基づいて、制御部22が電気モ
ータ7の駆動を制御する。その結果、電気モータ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。
【0018】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、自動駐車制御の内容を説明する。
【0019】先ず、図2(A)に示すように、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(例えば左側のサイドミラー)が車庫の中心線
に一致する位置(スタート位置)に車両Vを停止させ
る。そして、モード選択スイッチS7 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S8 をONすると、自動駐車制御が開始される。
自動駐車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
ト位置から駐車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。
【0020】自動駐車制御により、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S7 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、スタート位置から折り返し位置まで車両Vが前
進する間は前輪Wf,Wfは右に自動操舵され、折り返
し位置から駐車完了位置まで車両Vが後進する間は
前輪Wf,Wfは左に自動操舵される。
【0021】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、電
気モータ7の回転角αから算出した前輪Wf,Wfの転
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になるように電気モータ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。
【0022】上述した自動駐車制御は、ドライバーがモ
ード選択スイッチS7 をOFFした場合に解除される
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、何れかの物体検出手段S6 が障害物を検
出した場合に解除され、通常のパワーステアリング制御
に復帰する。尚、自動駐車制御が行われる間もパワース
テアリング制御の場合と同様に、電気モータ7の端子電
圧u、電気モータ7の通電電流i及びステアリングホイ
ール1の操舵トルクに基づいて電気モータ7の駆動が制
御される。
【0023】次に、電気モータ7の端子電圧u及び通電
電流iから該電気モータ7の回転角αを算出する手法
を、図3を参照しながら説明する。
【0024】図3に示す電気モータ7のモデルにおい
て、端子電圧をu、通電電流をi、抵抗をR、インダク
タンスをL、逆起電力をe、回転角をαとすると、端子
電圧uは、
【0025】
【数1】
【0026】
【数2】 により表される。ここでKは電気モータ7の特性により
決まる定数である。
【0027】前記(1)式及び(2)式から回転角α
は、
【0028】
【数3】 により算出される。(3)式においてインダクタンスL
は一般に小さいから省略可能であり、その結果(3)式
は次のようになる。
【0029】
【数4】 (4)式から明らかなように、定数R,Kが定まれば端
子電圧u及び通電電流iに基づいて電気モータ7の回転
角αを算出することができる。そして電気モータ7の回
転角αと前輪Wf,Wfの転舵角θとは一定の関係があ
ることから、電気モータ7の回転角αに基づいて前輪W
f,Wfの転舵角θを算出することができ、これにより
従来必要であった転舵角検出手段を廃止して部品点数及
びコストを削減することができる。しかも電圧検出手段
Su及び電流検出手段Siは電動パワーステアリング装
置に標準的に装備されているため、それを装備するため
の特別のコストが不要である。
【0030】以上、本発明の実施例を詳述したが、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。
【0031】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の現在位置及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。
【0032】
【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、電気モータの端子電圧と通電電流とに基づい
て該電気モータの回転角を算出するので、その回転角に
基づいて車輪の転舵角を算出することにより、従来必要
であった転舵角検出手段を廃止して部品点数及びコスト
を削減することができる。
【0033】また請求項2に記載された発明によれば、
前記移動軌跡が車両の移動距離に対する車輪の転舵角と
して設定されるので、自動駐車制御中の車速の変動に関
わらず一定の移動軌跡を確保することができる。
【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】電気モータのモデルを示す図
【符号の説明】
7 電気モータ 22 制御部(制御手段) 23 記憶部(移動軌跡設定手段) i 通電電流 V 車両 u 端子電圧 Wf 前輪(車輪) X 移動距離 α 回転角 θ 転舵角

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 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)を転舵する電気モータ(7)と、 車両(V)が前記移動軌跡を通過するように車輪(W
    f)に転舵角(θ)を発生させるべく電気モータ(7)
    の回転角(α)を制御する制御手段(22)と、を備え
    た車両の自動操舵装置において、 制御手段(22)は、電気モータ(7)の端子電圧
    (u)と通電電流(i)とに基づいて前記回転角(α)
    を算出することを特徴とする車両の自動操舵装置。
  2. 【請求項2】 前記移動軌跡が車両(V)の移動距離
    (X)に対する車輪(Wf)の転舵角(θ)として設定
    され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。
JP9097601A 1997-04-15 1997-04-15 車両の自動操舵装置 Pending JPH10287259A (ja)

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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3182509B2 (ja) * 1997-04-28 2001-07-03 本田技研工業株式会社 自動変速機付き車両の自動操舵装置
JP3266828B2 (ja) * 1997-07-16 2002-03-18 本田技研工業株式会社 車両の自動操舵装置
JP3311280B2 (ja) * 1997-09-16 2002-08-05 本田技研工業株式会社 車両の自動操舵装置
JP3427823B2 (ja) * 2000-02-29 2003-07-22 株式会社豊田自動織機 縦列駐車時の車両後退支援装置
US6476730B2 (en) * 2000-02-29 2002-11-05 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Assistant apparatus and method for a vehicle in reverse motion
JP2002036991A (ja) * 2000-07-27 2002-02-06 Honda Motor Co Ltd 駐車支援装置
JP4600653B2 (ja) * 2004-10-28 2010-12-15 株式会社ジェイテクト 操舵制御装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61263851A (ja) * 1985-05-17 1986-11-21 Nippon Denso Co Ltd 自動車の自動幅寄せ装置
US4735274A (en) * 1985-11-22 1988-04-05 Good Warren T Automatic parallel parking system
US4931930A (en) * 1988-04-19 1990-06-05 Industrial Technology Research Institute Automatic parking device for automobile
JPH0374256A (ja) * 1989-06-08 1991-03-28 Fuji Heavy Ind Ltd 自動車用電動式パワステアリング装置兼自動操舵装置
JPH0455168A (ja) * 1990-06-15 1992-02-21 Hitachi Ltd 操舵装置及び自動操舵システム
JPH0966841A (ja) * 1995-09-04 1997-03-11 Honda Motor Co Ltd 車両の自動走行装置
US5742141A (en) * 1996-06-04 1998-04-21 Ford Motor Company Semi-autonomous parking control system for a vehicle providing tactile feedback to a vehicle operator

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