WO2006118080A1 - 制御装置及び車両 - Google Patents

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WO2006118080A1
WO2006118080A1 PCT/JP2006/308561 JP2006308561W WO2006118080A1 WO 2006118080 A1 WO2006118080 A1 WO 2006118080A1 JP 2006308561 W JP2006308561 W JP 2006308561W WO 2006118080 A1 WO2006118080 A1 WO 2006118080A1
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WO
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vehicle
wheel
wheels
turning
control device
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/308561
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English (en)
French (fr)
Inventor
Nobuaki Miki
Munehisa Horiguchi
Manabu Matsuda
Seiichi Takeda
Original Assignee
Equos Research Co., Ltd.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2005133521A external-priority patent/JP4442509B2/ja
Priority claimed from JP2005220513A external-priority patent/JP2007030808A/ja
Application filed by Equos Research Co., Ltd. filed Critical Equos Research Co., Ltd.
Priority to US11/918,653 priority Critical patent/US20090178876A1/en
Publication of WO2006118080A1 publication Critical patent/WO2006118080A1/ja

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/1509Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels with different steering modes, e.g. crab-steering, or steering specially adapted for reversing of the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/142Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering specially adapted for particular vehicles, e.g. tractors, carts, earth-moving vehicles, trucks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D9/00Steering deflectable wheels not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention includes a plurality of wheels configured to be steerable, an actuator device that independently drives and drives the plurality of wheels, and a wheel drive device that independently rotates and drives the plurality of wheels.
  • a control device for moving a vehicle in an arbitrary direction by operating an actuator device and a wheel drive device for the vehicle and controlling a steering state and a rotation state of each wheel, and such a control device are provided. It relates to vehicles.
  • the present invention provides a control device for operating the actuator and controlling the steering operation of the wheel for a vehicle having a wheel configured to be steerable and an actuator for steering and driving the wheel.
  • the present invention relates to a control device that appropriately drives the vehicle to turn according to surrounding conditions, and a vehicle including such a control device.
  • the vehicle In parallel parking, in general, the vehicle is moved backward in parallel with the road, and when the rear end of the vehicle reaches the parking space, it starts to cut the handle, and the rear portion of the vehicle enters the parking space. At the same time, the steering wheel is turned back in the reverse direction, and the entire vehicle is positioned and parked in the target parking space.
  • Patent Document 1 a camera that captures the back of a vehicle and an image captured by the camera are arranged so that the driver can view the image.
  • an assisting device including a monitor to be displayed and a display control unit that superimposes and displays a guide display for assisting driving of the vehicle on the monitor screen.
  • a mark indicating the actual steering amount of the steering wheel and a target steering amount, and a mark for guiding the steering wheel turning position are displayed on the monitor screen.
  • the driver can easily grasp the timing and amount of operation of the steering wheel by following the guide display on these monitors.
  • this technology supports the driving operation of the driver, and does not improve the turning performance of the vehicle. Therefore, with this technology, for example, as shown in Fig. 15 (a), when the road width or the space between the parking spaces is extremely limited, the vehicle becomes a parked vehicle or an obstacle when entering the parking space. There were problems such as collision, being unable to leave the parking space, or being unable to enter the parking space and partially protruding, hindering the passage of the following vehicle.
  • the maximum rudder angle of two front wheels or four front and rear wheels is determined by the structure of the steering mechanism, so that there is a limit to the radius at which the vehicle can turn. For this reason, if there is not enough space when turning the vehicle, it may be necessary to turn the vehicle many times, or in some cases, it may be impossible to turn the vehicle.
  • the vehicle 100 (length) 4795mm X Width 1790mm X Height 1770mm) Force Parking lane 120 (Vehicle Width 5.) provided from parking frame 110 (width 2.3m X length 5.Om) to parking frame 100
  • Fig. 5m An example is shown in Fig. 5m) where the driver turns the vehicle left and makes a left turn with the minimum turning radius (5.8 m) of the vehicle 100 by operating the steering wheel and the accelerator.
  • FIG. 25 (a) shows a case where the vehicle 100 makes a left turn forward with a minimum turning radius of 5.8 m with the turning center as A1.
  • the vehicle 100 comes into contact with the wall 120a standing along the edge on the side facing the parking frame 110 in the attachment lane 120 during turning. Therefore, a turn-back operation is necessary to avoid such contact.
  • FIG. 26 (a) avoids contact with the vehicle 140 parked in front of the vehicle 100 force. Therefore, the case where the turning center is Bl and the vehicle is turned left with a minimum turning radius of 5.8 m is shown. In this case, the vehicle 100 passes through the parking frame adjacent to the parking frame 110, and comes into contact with the vehicle 130 parked in the parking frame.
  • FIG. 27 (a) shows the minimum turning radius with the turning center as C1 in order to prevent the vehicle 100 from contacting the vehicle 130 parked in the parking frame adjacent to the parking frame 110. 5. Shown for 8m when turning left. As shown in FIG. 27 (a), when the vehicle 140 is parked in front of the vehicle 100, the vehicle 140 comes into contact.
  • the vehicle advances from the opening 170a of the vehicle 100-powered curbstone 170 to the one-lane roadway 160 by a driver's steering wheel and accelerator operation.
  • An example of turning left is illustrated.
  • FIG. 28 (a) shows a minimum turning radius of 5.8 m with the turning center as D1 in order to enter the left lane of the roadway 160 while avoiding contact with the vehicle 100 force opening 170a. It shows the case of turning at.
  • the vehicle 100 when the lane width (width of one side lane with the center line 180 as a boundary) is short, the vehicle 100 has a moment that exceeds the center line 180 during turning. .
  • the vehicle 100 crosses the center line 180 during a turn, there is a possibility of collision with the vehicle 150 that has traveled on the opposite lane at that timing, which is dangerous.
  • Patent Document 2 describes an electric mobile vehicle in which left and right front wheels and left and right rear wheels are respectively steered and driven and controlled by separate steering motors and drive motors.
  • Patent Document 2 describes an electric mobile vehicle in which left and right front wheels and left and right rear wheels are respectively steered and driven and controlled by separate steering motors and drive motors.
  • a control device for turning a vehicle in accordance with passage restriction conditions (passage conditions that greatly affect vehicle steering and traveling) inherent to various facilities.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-180407
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-146234
  • the link mechanism for steering the wheel becomes complicated, resulting in an increase in weight and a decrease in durability.
  • the wheels can be steered at a 90 ° rudder angle, the wiring of the electrical wiring 'hydraulic piping etc. will be complicated, and interference during steering' will be unavoidable and repeated stress will be unavoidable, leading to reduced reliability This is the problem.
  • the steering angle that can be given to each wheel is limited to about 45 °, but at this degree of steering angle, only the movement shown in Fig. 15 (c) can be achieved.
  • the present invention has been made against the background of such circumstances, and includes a control device that can move the vehicle in a direction of an angle larger than at least the maximum steering angle of the wheel, and a vehicle including the control device. It is intended to provide.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and a control device that can appropriately turn the vehicle according to the surrounding situation without forcing the driver to perform complicated operations, And to provide a vehicle equipped with such a control device! Speak.
  • the control device includes a plurality of wheels configured to be steerable and an actuator device that independently steers and drives the plurality of wheels. And by operating the actuator device and the wheel drive device for a vehicle having a wheel drive device that independently rotates and drives the plurality of wheels, and controlling the steering state and the rotation state of each wheel, The vehicle is moved in an arbitrary direction, and an actuator device operating means for operating the actuator device to give a steering angle to at least one of the plurality of wheels, and the plurality of the plurality of wheels Two or more wheels including the wheel with the rudder angle are rotationally driven, at least one wheel is rotated in the forward direction, and at least one other wheel is rotated in the reverse direction.
  • the control device according to claim 2 is the control device according to claim 1, in which the wheel driving device operating means is driven and rotated by the wheel driving device. In both cases, the wheel drive device is operated so that the sum of the components in the vehicle lateral direction of the driving force generated by two or more wheels exceeds zero and the sum of the components in the vehicle longitudinal direction is zero.
  • the control device is the control device according to claim 1 or 2, wherein the plurality of wheels include left and right front wheels and left and right rear wheels,
  • the actuator device operating means operates the actuator device so as to give the steering angle to at least one of the left and right front wheels and at least one of the left and right rear wheels, respectively.
  • the vehicle left-right direction component of the driving force generated by the left and right front wheels and the vehicle left-right direction component of the driving force generated by the left and right rear wheels have values of the same magnitude and the same direction
  • the wheel drive device is configured such that the vehicle longitudinal component of the driving force generated by the left and right front wheels and the vehicle longitudinal component of the driving force generated by the left and right rear wheels have the same magnitude and values in different directions. Activate the device.
  • the control device is the control device according to claim 1 or 2, wherein the plurality of wheels include left and right front wheels and left and right rear wheels, In the wheel drive device, a vehicle left-right direction component of a driving force generated by one of the left and right front wheels or the left and right rear wheels is generated by the other of the left and right front wheels or the left and right rear wheels.
  • the vehicle front-rear direction component of the driving force generated by the vehicle is a large value in different directions, and the vehicle left-right direction component of the driving force generated by the left and right front wheels and the left and right rear wheels tends to rotate the vehicle. If Further, the wheel drive device is operated so that the force to be rotated cancels the vehicle longitudinal component of the driving force generated by the left and right front wheels and the left and right rear wheels.
  • the control device is the control device according to any one of claims 1 to 4, wherein a detection means for detecting a use frequency of the plurality of wheels, and a detection thereof. Judgment means for judging whether or not the use frequency detected by the means exceeds the reference value And a prohibiting means for prohibiting a wheel whose use frequency has been determined to exceed a reference value by the determining means from being rotated by the operation of the wheel driving device by the wheel driving device operating means. Prepare.
  • the vehicle according to claim 6 includes a plurality of wheels configured to be steerable, an actuator device that independently drives the plurality of wheels, and the plurality of wheels independently.
  • a wheel drive device that rotates and a control device according to any one of claims 1 to 4 are provided.
  • the control device controls an actuator that independently steers and drives a plurality of wheels, and includes an ambient condition acquisition unit that acquires an ambient condition of the vehicle, According to the turning pattern search means for searching the turning center point and the turning pattern of the vehicle based on the surrounding situation acquired by the surrounding situation acquisition means, and the vehicle according to the turning center and the turning pattern searched by the turning pattern search means. And turning control means for controlling the actuator so as to be turned.
  • the control device is the control device according to claim 7, wherein the control device is stored in a turning pattern storage unit that stores a plurality of turning patterns, and the turning pattern storage unit.
  • the control device is the control device according to claim 7 or 8, wherein the driver operates the steering wheel under the ambient condition acquired by the ambient condition acquisition means.
  • the driver operation turning determination means determines whether or not turning is possible and the driver operation turning determination means can turn based on the steering wheel operation and the accelerator operation by the driver.
  • a search prohibiting means for prohibiting the search of the turning center and the turning pattern by the turning pattern searching means is provided.
  • the control device is the control device according to any one of claims 7 to 9, wherein the vehicle position acquisition means for acquiring the position of the vehicle, Map data storage means for storing data and the land shape around the vehicle position acquired by the vehicle position acquisition means based on the map data stored in the map storage means! A land shape recognizing means for recognizing and a vehicle passable area detecting means for detecting an area where the vehicle can pass based on the land shape recognized by the land shape recognizing means. The means acquires the passable area detected by the vehicle passable area detecting means as the surrounding situation.
  • the control device is the control device according to any one of claims 7 to 10, wherein the obstacle information for acquiring obstacle information existing around the vehicle is provided.
  • An ambient condition acquisition unit acquires the obstacle information acquired by the obstacle information acquisition unit as an ambient condition.
  • a control device is the control device according to any one of claims 7 to 11, further comprising a road width storage means for storing a road width,
  • the situation acquisition means acquires the road width stored in the road width storage means as the surrounding situation.
  • the vehicle according to claim 13 includes a plurality of wheels configured to be steerable, an actuator for independently steering driving the plurality of wheels, and the plurality of wheels independently.
  • the actuator device operating means for operating the actuator device, and the plurality of wheels 2 or more wheels including the wheel to which the rudder angle is given is rotated, at least one wheel is rotated in the forward direction, and at least one other wheel is rotated in the reverse direction. Therefore, the wheel drive device actuating means for actuating the wheel drive device is provided, so that the rotationally driven wheels are slid with respect to the road surface, the vehicle longitudinal component of the driving force generated by each wheel and the vehicle Combining with the horizontal component
  • the vehicle can be moved in a direction of an angle larger than at least the maximum steering angle of the wheel. Therefore, for example, when performing parallel parking, there is an effect that it can be performed more easily than a conventional vehicle in which the moving direction of the vehicle is limited to the maximum steering angle of the wheels.
  • the wheel drive device operating means is at least 2 driven to rotate by the wheel drive device. Since the wheel drive device is operated so that the sum of the vehicle left-right direction components of the driving force generated by the wheels above the wheel exceeds 0 and the sum of the vehicle front-back direction components is 0, the steering angle of the wheels Even if the vehicle is restricted to less than 90 °, each wheel slides with respect to the road surface, so that the vehicle can be translated in the left-right direction of the vehicle. Therefore, for example, even if the road width and the space between parking spaces are extremely limited, parallel parking can be easily performed.
  • each wheel is moved to 90 °.
  • 90 ° for example, 45 °
  • the plurality of wheels include left and right front wheels and left and right rear wheels.
  • the actuator device actuating means comprises at least one of the left and right front wheels and the left and right wheels.
  • the actuator device is operated to give a steering angle to each of at least one of the rear wheels, and the wheel drive device is driven by the vehicle left-right component of the driving force generated by the left and right front wheels and the left and right rear wheels.
  • the vehicle left-right direction component of the generated driving force has the same magnitude and the same direction value, and the vehicle front-rear direction component of the driving force generated by the left and right front wheels and the vehicle front-rear direction of the driving force generated by the left and right rear wheels Since the wheel drive device is operated so that the directional components have the same magnitude and values in different directions, the front side of the vehicle (that is, the front wheel side) and the rear side of the vehicle (that is, the rear wheel side) The vehicle left-right component of the driving force can be applied evenly, and as a result, the generation of force to rotate the vehicle can be suppressed, so that parallel movement with stable behavior can be achieved. The effect of being able to There is.
  • the plurality of wheels include a left and right front wheel and a left and right rear wheel.
  • the wheel drive device is a vehicle having a driving force generated by one of the left and right front wheels or the left and right rear wheels.
  • the use frequency of each wheel is detected by the detection means.
  • the presence or absence of a wheel whose usage frequency exceeds the reference value can be determined by the determination means, and if there is a wheel whose usage frequency exceeds the reference value, the wheel is rotated. Since it can be prohibited by the prohibition means, there is an effect that the use frequency of each wheel is biased and it is possible to avoid that only some of the wheels are worn out at an early stage. In other words, if the wear of each wheel is uniformized and the life of the entire vehicle can be improved, there is an effect!
  • the turning center point and the turning pattern of the vehicle are searched for the turning pattern based on the surrounding situation of the vehicle obtained by the surrounding situation obtaining means. Searched by means. Then, the steering control of the wheels by the actuator is controlled by the turning control means so that the vehicle turns according to the turning center and the turning pattern thus searched.
  • the surrounding situation of the vehicle can turn the vehicle by the driver's steering wheel operation and the accelerator operation. Even if the situation is difficult or the turning range is limited, control is performed so that each wheel is steered independently so as to turn with the searched turning center and turning pattern. As a result, there is an effect that the vehicle can be turned appropriately. In this case, since the turning operation by the driver is unnecessary, there is an effect that the vehicle can be turned safely and easily.
  • each wheel is independently controlled to be turned with an appropriate turning center and turning pattern according to the surrounding conditions, each wheel is appropriately adjusted without imposing a burden on the driver. As a result, the vehicle can be turned appropriately.
  • the turning control means controls the steering driving of each wheel by the actuator and the rotational driving of each wheel by the wheel driving device so that the vehicle 1 turns around the turning center A2 searched in the above manner. 1 can turn without touching the wall 120a.
  • the vehicle around the turning center B2 and the turning center C2 searched by the turning pattern detecting means according to the surrounding situation of the vehicle 1
  • the vehicle 1 is parked in the adjacent parking frame by controlling the steering driving of each wheel by the actuator and the rotational driving of each wheel by the wheel driving device by the turning control means so that 1 is rotated.
  • the vehicle can turn without touching the vehicle 130 to be parked or the vehicle 140 parked in front of the vehicle 1.
  • the turning control means such that the vehicle 1 turns around the turning center D2 searched by the turning pattern detecting means according to the surrounding situation of the vehicle 1.
  • the steering drive of each wheel by the actuator and the rotational drive of each wheel by the wheel drive device are controlled, so that the vehicle 1 can safely exit to the road 160 without crossing the center line 180.
  • the ambient situation acquired by the ambient situation acquisition means is, for example, GPS (Globa).
  • Position information of the vehicle obtained using the Positioning System Map information and parking lot information obtained by referencing map data and parking lot information, etc.
  • information on obstacles around the vehicle which is obtained by imaging with sensors or detection by sensors.
  • a turning pattern search means for searching for a turning center and a turning pattern a turning pattern for one turning center (trajectory data of each wheel, vehicle side width data necessary for turning and vehicle traveling In a memory that stores multiple direction width data) Therefore, there are a method of selecting a turn pattern that can turn, and a method of searching for a turn pattern that can turn properly in the center of the turn center that exists infinitely around the vehicle by simulation.
  • the turning pattern stored in the turning pattern storage means, and the surrounding situation The comparison unit compares the surrounding situation acquired by the acquisition unit, and the turning pattern is searched from the turning pattern storage unit based on the comparison result. Therefore, since the optimal number of turning patterns having a predetermined number of turning patterns is selected, the vehicle can be turned with the optimum turning pattern with a small control burden.
  • the control device in addition to the effect produced by the control device according to claim 7 or 8, under the ambient condition acquired by the ambient condition acquisition means
  • the vehicle is turned by applying a steering angle to at least part of the wheel according to the amount of steering operation by the driver and applying driving force to at least part of the wheel according to the amount of accelerator operation by the driver.
  • Search for the turning pattern is prohibited. That is, when the vehicle can be turned by the driver's steering wheel operation and accelerator operation under ambient conditions, the search for the turning center and turning pattern by the turning pattern search means is prohibited, and as a result, the driver himself Will turn by operating the steering wheel and the accelerator.
  • each wheel is individually steered and rotated to make a turn, which is accompanied by idling of the wheel. For this reason, when the wheels are turned by individually steering and rotating, the wheels are worn more than when the wheels are turned by the steering wheel operation and the accelerator operation by the driver. Therefore, if the surroundings of the vehicle can turn by the steering wheel operation and the accelerator operation by the driver, it is possible to suppress the wear of the wheels by making the turning by the driver's own operation. If you can, it will be effective.
  • any one of claims 7 to 9 In addition to the effects produced by the control device described in (4), the land shape around the vehicle position acquired by the vehicle position acquisition unit is stored in the map storage unit by the land shape recognition unit and is based on the map data. Then, on the basis of the recognized land shape, an area where the vehicle can pass is detected by the vehicle passable area detecting means. And the area
  • the land shape recognized by the land shape recognition means and the area (area where the vehicle can pass) detected by the vehicle passable area detection means are the same, but the vehicle can pass.
  • the area may be smaller than the land shape recognized by the land shape recognition means.
  • map data includes information on the shape and arrangement of buildings, surrounding walls, etc.
  • the area excluding the peripheral wall portion may be an area through which the vehicle can pass.
  • map data is included as map data, it is necessary to exclude parking spaces other than the parking space for which the vehicle is parked from the parking area. May be.
  • a roadway is included in the land shape around the vehicle recognized by the land shape recognition means, a lane that is not permitted to run by law (in Japan, the center line) The lane on the right side of the direction of travel) may be excluded from the area where the vehicle can pass.
  • the obstacle information acquisition means If the obstacle information existing in the area is acquired, the obstacle information is acquired as the surrounding situation by the surrounding situation acquisition means. As a result, the obstacle information acquisition means The turning center and the turning pattern in consideration of the acquired obstacle information as the surrounding situation are searched by the turning pattern search means.
  • the vehicle can be prevented from contacting or colliding with an obstacle.
  • the obstacle information acquisition means acquires obstacle information based on an image captured by a camera or the like, detects an obstacle by a sensor or a radar, or maps data. This includes obtaining information on standing objects such as buildings and walls.
  • obstacle information is obtained based on images captured by a camera or the like, information that cannot be detected by a sensor or radar (for example, a parking frame or a line drawn as a center line) can be obtained.
  • obstacle information is obtained by detection using a sensor, radar, or the like, it is possible to obtain information that is difficult to obtain with a still image (for example, approach information of other vehicles traveling on a roadway).
  • the control device in addition to the effect produced by the control device according to any of claims 7 to 11, it is stored in the road width storage means.
  • the road width is acquired as the ambient condition by the ambient condition acquisition means.
  • the turning pattern searching means searches for the turning center and turning notch considering the road width stored in the road width storage means as the surrounding situation.
  • the turning pattern is selected according to the road width, it is possible to accurately search for a turning pattern in which the vehicle does not protrude from the road.
  • the lane width road width, lane width on one side, etc.
  • FIG. 1 schematically shows a vehicle on which a control device according to a first embodiment of the present invention is mounted. It is a schematic diagram.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the control device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing the contents of a parallel movement control table.
  • FIG. 4 is a flowchart showing main processing.
  • FIG. 5 is a flowchart showing movement direction memory update processing.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a parallel movement control process.
  • FIG. 7 is a flowchart showing idling number storage processing.
  • FIG. 9 (a) to (c) show the contents of the translation control table in the fourth embodiment, (d) to (f) show the contents of the translation control table in the fifth embodiment ( g) to (i) are schematic diagrams schematically showing the contents of the parallel movement control table in the sixth embodiment.
  • FIG. 10 (a) and (b) are schematic views schematically showing the contents of the parallel movement control tables in the seventh and eighth embodiments, respectively.
  • FIG. 11 (a) and (b) are schematic diagrams for explaining the ninth embodiment, and (c) and (d) are schematic views of the contents of the parallel movement control table in the ninth embodiment.
  • FIG. 11 (a) and (b) are schematic diagrams for explaining the ninth embodiment, and (c) and (d) are schematic views of the contents of the parallel movement control table in the ninth embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic diagram schematically showing the contents of a parallel movement control table as a modification of the ninth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram schematically showing the contents of a parallel movement control table as a modification of the ninth embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing a conventional technique, and is a top view of a vehicle that performs parallel parking.
  • FIG. 16 is a schematic diagram schematically showing a vehicle on which the control device in the eleventh embodiment is mounted.
  • ⁇ 17] It is a block diagram showing an electrical configuration of a control device in an eleventh embodiment.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing a configuration of a turning table.
  • FIG. 19 is a schematic diagram for explaining 20 typical turning centers selected for forward left turning.
  • FIG. 20 is a schematic diagram for explaining the protrusion amount Ex in the x direction and the protrusion amount Ey in the y direction.
  • FIG. 21 is a bar graph showing the value of the turning pattern for each of the 20 turning centers stored in the forward left turning table.
  • FIG. 22 is a flowchart showing a turning control process.
  • FIG. 23 is a flowchart showing a situation grasping process.
  • FIG. 24 is a flowchart showing a turning control process in the twelfth embodiment.
  • FIG. 25 (a) is a schematic diagram for explaining an example of problems associated with turning of a conventional vehicle, and (b) is a diagram for explaining the effects of the vehicle and the control device of the present invention. It is a schematic diagram.
  • FIG. 26 (a) is a schematic diagram for explaining another example of problems associated with turning of a conventional vehicle, and (b) is a diagram for explaining the effects of the vehicle and the control device of the present invention. It is a schematic diagram of
  • FIG. 27 (a) is a schematic diagram for explaining another example of a problem associated with turning of a conventional vehicle, and (b) is for explaining the effects of the vehicle and the control device of the present invention. It is a schematic diagram of
  • FIG. 28 (a) is a schematic diagram for explaining another example of problems associated with turning of a conventional vehicle
  • FIG. 28 (b) is a diagram for explaining the effects of the vehicle and the control device of the present invention. It is a schematic diagram of
  • Map DB Map data storage means, road width storage means
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a vehicle 1 on which a control device 10 according to the first embodiment of the present invention is mounted.
  • the arrow FWD in FIG. 1 indicates the forward direction of the vehicle 1.
  • FIG. 1 shows a state in which a predetermined rudder angle is given to all the wheels 2.
  • the vehicle 1 includes a vehicle body frame BF, a plurality of (in this embodiment, four) wheels 2 supported by the vehicle body frame BF, and each of these wheels 2 is driven to rotate independently.
  • the wheel drive device 3 for driving the vehicle and the actuator device 4 for steering and driving each wheel 2 independently are mainly provided.
  • the vehicle 1 travels straight in the vehicle longitudinal direction (the vertical direction in Fig. 1) or in the direction corresponding to the steering angle of each wheel 2 by rotating all the wheels 2 in the same direction. Traveling or turning It is configured to be able to run.
  • each wheel 2 arranges each wheel 2 in a predetermined steering state (hereinafter referred to as “parallel movement arrangement”) during parallel movement control, which will be described later, and a part or all of each wheel 2.
  • parallel movement arrangement a predetermined steering state
  • each wheel 2 is configured to be able to translate in the left-right direction of the vehicle (left-right direction in Fig. 1) while sliding on the road surface (see Fig. 3).
  • the wheel 2 includes four wheels, left and right front wheels 2FLW and 2FRW located on the front side in the traveling direction of the vehicle 1, and left and right rear wheels 2RLW and 2RRW located on the rear side in the traveling direction.
  • These front and rear wheels 2FLW to 2RRW are configured to be steerable by steering devices 20, 30.
  • Steering devices 20 and 30 are steering devices for steering each wheel 2. As shown in FIG. 1, a king pin 21 that supports each wheel 2 so as to be swingable and a knuckle for each wheel 2 are provided. A tie rod 22 connected to an arm (not shown) and a transmission mechanism 23 for transmitting the driving force of the actuator device 4 to the tie rod 22 are mainly provided.
  • the actuator device 4 is a steering drive device for independently driving the wheels 2 to be steered. As shown in FIG. ). When the driver operates the handle 51, a part (for example, only the front wheels 2FLW and 2FRW) or all of the actuator device 4 is driven and a steering angle corresponding to the operation amount of the handle 51 is given.
  • the actuator device 4 is also driven when the driver operates the translation switch device 54, and a steering angle corresponding to the operation state of the translation switch device 54 is given to each wheel 2, respectively.
  • each wheel 2 is shifted to the parallel movement arrangement, and parallel movement control is performed (for example, see FIG. 3). The details of the parallel movement control will be described later.
  • FL ⁇ : RR actuators 4FLA ⁇ 4RRA are constituted by electric motors, and transmission mechanism portion 23 is constituted by a screw mechanism.
  • the electric motor is rotated, the rotational motion is converted into a linear motion by the transmission mechanism 23 and transmitted to the tie rod 22.
  • each wheel 2 is driven to swing about the king pin 21 as a swing center, and a predetermined steering angle is given to each wheel 2.
  • the wheel drive device 3 is a rotation drive device for rotating and driving each wheel 2 independently. As shown in FIG. 1, four electric motors (FL ⁇ : RR motor 3FLM ⁇ 3RRM) are arranged for each wheel 2 (that is, as an in-wheel motor). When the driver operates the accelerator pedal 53, a rotational driving force is applied to each wheel 2 from each wheel drive device 3, and each wheel 2 is rotated at a rotational speed corresponding to the operation amount of the accelerator pedal 53.
  • the wheel driving device 3 is also driven when the driver operates the parallel movement switch device 54, and each wheel is rotated at a rotational speed corresponding to the operation state of the parallel movement switch device 54 and the accelerator pedal 53.
  • Parallel movement control is performed by rotating 2 independently (for example, see Fig. 3). The details of the parallel movement control will be described later.
  • the control device 10 is a control device for controlling each part of the vehicle 1 configured as described above. For example, the wheel drive device 3 and the actuator device 4 are operated, and the steering state of the wheel 2 is changed. By controlling the rotation speed, parallel movement control is performed.
  • the detailed configuration of the control device 10 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the control device 10.
  • the control device 10 includes a CPU 71, a ROM 72, a RAM 73, and an EEPROM 74, which are connected to an input / output port 76 via a bus line 75.
  • the input / output port 76 is connected to a plurality of devices such as the wheel drive motor 3.
  • the CPU 71 is an arithmetic device that controls each unit connected by the bus line 75.
  • the ROM 72 is a non-rewritable nonvolatile memory storing a control program executed by the CPU 71, fixed value data, etc., and the RAM 73 stores various data in a rewritable manner when the control program is executed. It is a memory for.
  • the EEPROM 74 is a rewritable nonvolatile memory, and is configured to maintain data storage without a knock-up power supply even after the control device 10 is turned off.
  • the ROM 72 is provided with a parallel movement control table 72a as shown in FIG.
  • the parallel movement control table 72a is a table that stores control data used in parallel movement control such as the parallel movement arrangement (steering state) of each wheel 2, the rotation direction of each wheel 2, and the rotation ratio of each wheel 2. .
  • the parallel movement control table 72a will be described with reference to FIG.
  • FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing the contents of the parallel movement control table 72a.
  • FIG. 3 shows only a pattern for moving the vehicle 1 to the right as a part of the contents stored in the parallel movement control table 72a, and shows a pattern for moving the vehicle 1 to the left. The illustration is omitted.
  • the pattern shown in Fig. 3 (a) corresponds to the normal mode described later (see Fig. 6S33), and the pattern shown in Fig. 3 (b) and Fig. 3 (c) corresponds to the saving mode described later (Fig. 6S34).
  • the arrow in FIG. 3 indicates the relative rotation ratio (speed ratio) of each wheel 2 at the time of parallel movement control, and the thickness of the arrow is thick.
  • the thin arrow means that the rotation speed is relatively faster than the wheel.
  • the absolute value of the rotational speed of each wheel 2 is proportional to the operating state of the accelerator pedal 53.
  • the thickness of each arrow is the same, and each wheel 2 is rotationally driven at the same rotational speed.
  • the arrows in FIG. 3 indicate the rotation direction of each wheel 2 when the color of the arrow portion is in parallel movement control, the white arrow indicates normal rotation, the black arrow indicates reverse rotation, means. Further, the wheel 2 without an arrow means that it is not (rotated) when it is not rotationally driven during parallel movement control.
  • the CPU 71 reads the parallel movement arrangement, rotation direction, and rotation ratio of each wheel 2 from the contents of the parallel movement control table 72a, and based on the read contents, the actuator device 4 and the wheels Controls drive 3. As a result, each wheel 2 is shifted to the parallel movement arrangement and rotated at a predetermined rotational speed, so that the vehicle 1 is translated left and right.
  • the left and right front wheels 2FLW and 2FRW are steered to the right
  • the left and right rear wheels 2RLW and 2RRW are steered to the left
  • the absolute value of the steering angle of wheel 2 is all the same angle (45 ° in this embodiment)
  • the rotation direction of the left and right front wheels 2FLW, 2FRW is forward rotation
  • the left and right rear wheels 2RLW, 2RRW This means that the rotation direction is reverse rotation and that the rotation ratios (rotational speeds) of the wheels 2 are the same as each other, which are stored in the parallel movement control table as control data.
  • each wheel 2 is slid relative to the road surface, and the vehicle front direction (Fig. 3 (a) upward) component of the driving force generated by the left and right front wheels 2FLW, 2FRW and the left and right rear wheels 2RLW,
  • the vehicle rearward direction (Fig. 3 (a) downward direction) of the driving force generated by 2RRW cancels out each other, while the right side of the driving force generated by the left and right front wheels 2FLW and 2FRW (right direction in Fig. 3 (a)) )
  • Component and the driving force generated by the left and right rear wheels 2RLW and 2RRW to the right of the vehicle Fig. 3
  • Fig. 3 (b) shows that the steering directions of the left and right front wheels 2FLW, 2FRW are rightward, the steering directions of the left and right rear wheels 2RLW, 2RRW are leftward,
  • the absolute values of the steering angles of wheel 2 are all the same angle (45 ° in this embodiment)
  • the rotation direction of right front wheel 2 FRW is forward rotation
  • the rotation direction of right rear wheel 2RRW is
  • the control data includes the reverse rotation
  • the right front wheel 2FRW and 2RRW have the same rotation ratio (rotational speed)
  • the left front and rear wheels 2FLW and 2RLW are prohibited from rotating. It means that it is stored in the movement control table.
  • the steering directions of the left and right front wheels 2FLW and 2FRW are rightward. That the steering direction of the left and right rear wheels 2RLW and 2RRW is the left direction, that the absolute values of the steering angles of the wheels 2 are all the same angle (45 ° in this embodiment),
  • the front wheel 2F LW rotation direction is forward rotation
  • the left rear wheel 2RLW rotation direction is reverse rotation
  • the left front and rear wheels 2FLW, 2RLW have the same rotation ratio (rotation speed).
  • the prohibition of rotational driving of the front and rear wheels 2FRW and 2RRW means that they are stored as control data in the parallel movement control table, respectively.
  • the RAM 73 is provided with a moving direction memory 73a as shown in FIG.
  • the movement direction memory 73a is a memory for storing a value associated with the direction in which the vehicle 1 should move during parallel movement control, and the operation state of the parallel movement switch device 54 and the traveling state of the vehicle 1 (ground speed). ), Each value of “0, 1, 2” is set (see Figure 7).
  • the CPU 71 determines the direction in which the vehicle 1 is translated based on the value of the movement direction memory 73a.
  • the EEPROM 74 is provided with FL to RR idle memories 74FLMe to 74R RMe.
  • FL to RR idling memory 74FLMe to 74RRMe are memories for individually storing the usage frequency of each wheel 2 (front and rear wheels 2FLW to 2RRW).
  • the number of idlings on the road surface is written cumulatively (see Figure 4).
  • the CPU 71 determines whether to perform the parallel movement control in the normal mode or the saving mode based on the contents of the FL to RR idling memory 74 (see FIG. 6S3).
  • the wheel drive device 3 is a device for rotationally driving each wheel 2 (see Fig. 1), and four FLs ⁇ : RR that apply rotational drive force to each wheel 2 are provided.
  • Motor 3FLM ⁇ 3RRM And a drive circuit (not shown) for driving and controlling each of the motors 3FLM to 3RRM based on a command from the CPU 71.
  • the actuator device 4 is a device for steering and driving each wheel 2, and includes four FL to RR actuators 4FLA to 4RRA that apply a steering driving force to each wheel 2.
  • Each of the actuators 4FLA to 4RRA is provided with a drive circuit (not shown) for controlling the drive based on an instruction from the CPU 71.
  • the rudder angle sensor device 31 is a device for detecting the rudder angle of each wheel 2 and outputting the detection result to the CPU 71.
  • each of the steering angle sensors 31FLS to 31RRS is provided in each transmission mechanism 23, and the rotational speed when the rotational motion is converted into linear motion is detected in the transmission mechanism 23. It is configured as a non-contact type rotation angle sensor. Since this rotational speed is proportional to the amount of displacement of the tie rod 22, the CPU 71 can obtain the steering angle of each wheel 2 based on the detection result (rotational speed) input from the steering angle sensor device 31.
  • the rudder angle detected by the rudder angle sensor device 31 is an angle formed by the center line of each wheel 2 and the reference line of the vehicle 1 (body frame BF). Is an angle determined independently.
  • the vehicle speed sensor device 32 is a device for detecting the ground speed (absolute value and traveling direction) of the vehicle 1 with respect to the road surface, and outputting the detection result to the CPU 71.
  • the longitudinal acceleration sensor 32a is a sensor that detects acceleration in the longitudinal direction (upward and downward in Fig. 1) of the vehicle 1 (body frame BF), and the lateral acceleration sensor 32b is the vehicle 1 (body frame BF). This sensor detects the acceleration in the left-right direction (left-right direction in FIG. 1).
  • each of these acceleration sensors 32a and 32b is configured as a piezoelectric sensor using a piezoelectric element! RU
  • the CPU 71 receives the acceleration sensors 32a and 32b input from the vehicle speed sensor device 32.
  • the detection result (acceleration value) is time-integrated to calculate the speed in two directions (front and rear and left and right), and by combining these two components, the ground speed (absolute value and progress) of vehicle 1 is calculated.
  • Direction the ground speed (absolute value and progress) of vehicle 1 is calculated.
  • the wheel rotation speed sensor device 33 is a device for detecting the rotation speed of each wheel 2 and outputting the detection result to the CPU 71.
  • the four FL for detecting the rotation speed of each wheel 2 respectively.
  • each rotation sensor 33FLS to 33RRS is provided in each wheel 2 and detects the angular velocity of each wheel 2 as the rotation speed. That is, each rotation sensor 33FLS to 33R RS is an electromagnetic wave equipped with a rotating body that rotates in conjunction with each wheel 2 and a pickup that electromagnetically detects the presence or absence of a large number of teeth formed in the circumferential direction of the rotating body. It is configured as a pickup type sensor.
  • the CPU 71 detects the detection result (rotational speed) of the FL to RR rotational speed sensors 33FLS to 33RRS input from the wheel rotational speed sensor device 33, the outer diameter of each wheel 2, and the steering angle sensor device 31. Further, based on the steering angle of each wheel 2 and the ground speed of the vehicle 1 detected by the vehicle speed sensor device 32, the number of idling (usage frequency) of each wheel 2 with respect to the road surface can be calculated.
  • the ground load sensor device 34 is a device for detecting the ground load generated between each wheel 2 and the road surface and outputting the detection result to the CPU 71.
  • FL to RR load sensors 34FLS to 34RRS to be detected, and a processing circuit (not shown) for processing the detection results of the load sensors 34FLS to 34RRS and outputting them to the CPU 71 are provided.
  • each of the load sensors 34FLS to 34RRS is configured as a piezoresistive triaxial load sensor.
  • Each of these load sensors 34FLS to 34RRS is disposed on a suspension shaft (not shown) of each wheel 2, and detects the above-mentioned ground load in the front-rear direction, the left-right direction, and the vertical direction of the vehicle 1.
  • the CPU 71 receives each load sensor 34FLS to 34RR input from the ground load sensor device 34. From the detection result (contact load) of S, the friction coefficient z of the road surface on the contact surface of each wheel 2 can be obtained.
  • the translation switch device 54 is a switch device for instructing the start and release of the translation control and the moving direction of the vehicle 1 by the translation control.
  • the translation switch device 54 has a left position, a release position, and a right position.
  • An operator that can individually select the position and maintain the state, a sensor unit that detects the operation position of the operator, and a processing circuit that processes the detection result of the sensor unit and outputs it to the CPU 71 (V, deviation not shown).
  • the CPU 71 sets each value of "0, 1, 2" in the moving direction memory 73a according to the operation state of the parallel movement switch device 54 and the traveling state (ground speed) of the vehicle 1. In addition to being set (see FIG. 7), during translation control, the direction in which the vehicle 1 is translated is determined based on the value in the movement direction memory 73a.
  • the operation state amount is detected by the operation state detection sensor device and output to the CPU 71.
  • the CPU 71 controls the wheel driving device 3 based on the input operation state quantity to drive each wheel 2 to rotate.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the main process. This process is a process repeatedly executed by the CPU 71 while the control device 10 is powered on.
  • an initialization process such as setting the initial value after the contents of the RAM 73 are cleared to “0” is executed (Sl).
  • the usage frequency data stored in each idle memory 74FLMe to 74RRMe in the EEPROM 74 is used. Data (number of idling) must not be cleared.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the movement direction memory update process.
  • the value in the movement direction memory 73a is updated to "0" when the operation position of the parallel movement switch device 54 is determined to be the left position (S22: left Position, S23), updated to ⁇ 1 '' when it is determined to be a release position (S22: release position, S24), updated to ⁇ 2 '' when determined to be a right position (S22: Right position, S25).
  • the CPU 71 confirms the value of the movement direction memory 73a, so that the direction of the movement is left when the driver is instructing to start the force of the parallel movement control. It can be determined whether it is in the right direction, or whether parallel driving control is canceled (terminated) and normal driving is instructed (see Fig. 6).
  • the value of the movement direction memory 73a is prohibited from being updated, for example, even if the driver carelessly operates the parallel movement switch device 54 while the vehicle 1 is traveling, the value of the movement direction memory 73a is prohibited from being updated, for example, In addition, it is possible to prevent the traveling state of the vehicle 1 from being inadvertently switched to the normal traveling state force parallel movement state and the moving direction of the vehicle 1 during the parallel movement from being inadvertently switched to the reverse direction.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the parallel movement control process.
  • the parallel movement control process (S3) is completed without executing the processes after S32, that is, the process of moving the vehicle 1 in the desired direction.
  • the CPU 71 reads out the number of idling of each wheel 2 stored in the FL to: RR idling memory 74FLMe to 74RRMe, and the number of idling and the reference value stored in the ROM 72 in advance. By comparing, the presence or absence of wheel 2 whose number of idling exceeds the reference value is confirmed.
  • the CPU 71 uses the same frequency (wear state) for each wheel 2 and does not require control in the saving mode. Judgment is made and control in the normal mode (for example, the pattern shown in FIG. 3A) is selected.
  • control when there are a plurality of wheels 2 whose number of idling exceeds the reference value, control is performed such that the rotational driving of the wheel 2 having the largest number of idling is prohibited. For example, when performing parallel translation in the right direction, if the number of idling of the right front wheel 2FRW is the maximum, rotation driving of the right front wheel 2FRW should be prohibited. While movement control is performed, for example, when the number of idling of the left front wheel 2FLW is the maximum, rotation drive of the left front wheel 2FLW should be prohibited. Movement control is executed.
  • control data from the parallel movement control table 72a in the processing of S33 or S34 it is not only necessary to correspond to the mode selected in the processing of S32, but the movement direction memory 73a read out in the processing of S31.
  • the control data corresponding to the value of (that is, the direction of translation of the vehicle 1 instructed by the driver) is read out.
  • the actuator device 4 steers and drives each wheel 4 based on the input steering information, and shifts the steering state of each wheel 2 to the parallel movement arrangement (see, for example, FIG. 3). . Further, the wheel drive device 3 sets the rotation direction and rotation ratio of each wheel 2 based on the input drive information, so that the operation state of the accelerator pedal 53 is input later (see S36). Prepare yourself.
  • the wheel driving device 3 has already set the rotation direction and the rotation ratio of each wheel 2 based on the control data input by the processing of S38. Therefore, the accelerator pedal is processed by the processing of S36.
  • the operation state of 53 is input, each wheel 2 is rotationally driven based on the operation state of the accelerator pedal 53 and the set rotation direction and additional point ratio. As a result, the vehicle 1 is translated.
  • the CPU 71 determines the rotational speed of the wheel 2 so that the rotational driving of each wheel 2 by the wheel driving device 3 is performed while maintaining the rotational ratio set by the processing of S38.
  • the wheel drive device 3 is feed-forward controlled based on the detection result.
  • the idling number storing process (S4), first, it is determined whether or not the force is the value force “l” in the moving direction memory 73a (S41). As a result, when it is determined that the value of the movement direction memory 73a is not “l” (S41: No), the operation state of the parallel movement switch device 54 is left position (“0”) or right position (“0”). In “2”), it is determined that the vehicle 1 is moving in parallel, and the processing after S42 is executed to detect the number of idling of each wheel 2.
  • the ground speed of the vehicle 1 is first detected by the vehicle speed sensor device 32 (S42), and then the rotational speed of each wheel 2 is detected by the wheel rotational speed sensor device 33.
  • Degree (S43) and the steering angle sensor device 31 detects the steering angle of each wheel 2 (S44), and based on the detected ground speed of the vehicle 1, the rotational speed of the wheel 2, and the steering angle.
  • the number of idling of each wheel 2 is calculated (S45), and the value of the idling memory 74FLMe to 74RRMe is updated based on the calculated idling number of each wheel 2 (S46), and the idling number storing process is finished. To do.
  • the force for detecting the number of idling of each wheel 2 is not necessarily limited to this only when the parallel movement control of the vehicle 1 is performed. Of course, it is possible to detect the number of idling of each wheel 2 even in the running state. That is, the process of S41 may be omitted.
  • FIGS. 8 (a) to 8 (c) show the contents of the translation control table in the second embodiment
  • FIGS. 8 (d) to 8 (f) show the translation control in the third embodiment
  • 9 (a) to 9 (c) show the contents of the parallel movement control table in the fourth embodiment
  • FIGS. 9 (d) to 9 (f) show the parallel contents in the fifth embodiment
  • FIGS. 9 (g) to 9 (i) are schematic diagrams schematically showing the contents of the movement control table, and the contents of the parallel movement control table in the sixth embodiment.
  • the absolute value of the rudder angle given at the time of the parallel movement arrangement is the same angle for all the wheels 2 (see FIG. 3), but the parallel movement arrangement in the second embodiment is The absolute values of the steering angles given to the left and right wheels 2 are different.
  • the steering directions of the right front and rear wheels 2FRW and 2RRW are opposite to each other, and the steering angle of the right front and rear wheels 2FRW and 2RRW is absolute.
  • the values are the same angle (45 ° in this embodiment)
  • the left and right front and rear wheels 2FLW and 2RLW are both 0 °
  • the right and left front and rear wheels 2FRW and 2RRW are rotated in opposite directions.
  • each wheel 2 is shifted to the parallel movement arrangement by the actuator device 4, and each wheel 2 is moved by the wheel driving device 3. 2 is driven to rotate, and each wheel 2 is slid with respect to the road surface.
  • Direction) components cancel each other, while the right front and rear wheels 2FRW and 2RRW
  • the component of the generated driving force to the right of the vehicle (right in Fig. 8) acts as the driving force for moving vehicle 1 to the right.
  • vehicle 1 is directed to the right of the vehicle (right in Fig. 8). Moved in parallel.
  • the pattern shown in FIGS. 8A and 8B corresponds to the normal mode described above, and the pattern shown in FIG. 8C is the saving mode described above. Corresponds to.
  • the pattern in the second embodiment is configured as a pattern in which the left and right wheels 2 are replaced.
  • the patterns (contents of the parallel movement control memory) in the fourth embodiment are shown in FIG. 9 (a) to FIG.
  • the steering direction of each wheel 2 is changed to the opposite direction, and the rotational direction of each wheel 2 is also the opposite direction. It is configured as a modified pattern.
  • the steering direction of the right front and rear wheels 2FRW and 2RRW is changed to the opposite direction to the pattern in the second embodiment (see FIGS. 8 (a) to 8 (b)).
  • it is configured as a pattern in which the rotational directions of the wheels 2 are all changed in the reverse direction.
  • the pattern in the sixth embodiment (the contents of the parallel movement control memory) is the pattern in the third embodiment (FIG. 8 (d)) as shown in FIGS. 9 (g) to 9 (i).
  • the left and right front wheels 2FLW, 2RLW are changed in the steering direction to the opposite direction, and the rotation direction of each wheel 2 is changed in the opposite direction. Speak.
  • the patterns shown in FIGS. 9 (d) and 9 (e) correspond to the normal mode described above, and the pattern shown in FIG. 9 (f) corresponds to the above-described saving mode.
  • the patterns shown in FIGS. 9 (g) and 9 (h) correspond to the above-described normal mode, and the pattern shown in FIG. 9 (i) corresponds to the above-described saving mode.
  • FIGS. 10 (a) and 10 (b) are schematic diagrams schematically showing the contents of the parallel movement control tables in the seventh and eighth embodiments, respectively.
  • FIGS. 10 (a) and 10 (b) As in the case of the above embodiments, the parallel movement is performed. As a part of the contents stored in the control table, only the pattern for moving the vehicle 1 to the right is shown, and the pattern for moving the vehicle 1 to the left is not shown. Further, since the arrows in FIGS. 10 (a) and 10 (b) are defined in the same manner as the arrows described in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the patterns in the seventh and eighth embodiments are the absolute values of the steering angle for the right and left front wheels 2FRW and 2RRW.
  • the left and right front and rear wheels 2FLW and 2RLW have different absolute steering angle values.
  • the steering directions of the right front wheel 2FRW and the left rear wheel 2RLW are opposite to each other, and the steering angle between the right front wheel 2FRW and the left rear wheel 2RLW Are the same angle (45 ° in this embodiment), the steering angle of the left front wheel 2FL W and the right rear wheel 2RRW is both 0 °, and the left and right front wheels 2FLW, 2FRW
  • the rotation direction of the left and right rear wheels 2RLW, 2RRW is the reverse rotation direction, and the right front wheel 2FRW and left rear wheel 2RLW have the same rotation ratio (rotational speed).
  • the left front wheel 2FLW and right rear wheel 2RRW have the same rotation ratio (rotational speed), and the right front wheel 2FRW and left rear wheel 2RLW have the same rotation ratio of the left front wheel 2FLW and right rear wheel 2RRW.
  • the (rotational speed) is reduced (and may be increased)! / ⁇ , the control data is parallel to the seventh embodiment.
  • each wheel 2 is shifted to the parallel movement arrangement by the actuator device 4, and each wheel is driven by the wheel drive device 3 ⁇ . 2 is driven to rotate, and each wheel 2 is slid with respect to the road surface.
  • the vehicle right direction (right direction in FIG. 10) component of the driving force generated by the above acts as a driving force to move the vehicle 1 to the right direction. It is translated toward.
  • the steering directions of the left front wheel 2FLW and the right rear wheel 2RRW are opposite to each other, and the left front wheel 2FLW and the right rear wheel 2RRW are steered. Both the absolute values of the angles are the same angle (45 ° in this embodiment), the steering angles of the right front wheel 2FR W and the left rear wheel 2RLW are both 0 °, and the right front wheel 2FRW , 2RRW rotation direction is forward, left front and rear wheels 2FLW, 2RLW are reverse rotation directions, and the right front wheel 2FRW and left rear wheel 2RLW have the same rotation ratio (rotational speed).
  • the left front wheel 2FLW and right rear wheel 2RRW have the same rotation ratio (rotational speed), and the right front wheel 2FRW and left rear wheel 2RLW have left front wheel 2FLW and right rear wheel 2RRW rotation ratio.
  • the control data is parallel to that of the eighth embodiment. It means that it is stored in the movement control table.
  • FIGS. 11 (a) and 11 (b) are schematic diagrams for explaining the ninth embodiment, and FIGS. 11 (c) and 11 (d) show the parallel movement control in the ninth embodiment. It is the schematic diagram which illustrated the content of the table typically.
  • FIGS. 11 (c) and 11 (d) as in the case of the above embodiments, the vehicle 1 is moved to the right as part of the contents stored in the parallel movement control table. Only the pattern for moving is shown, and the pattern for moving the vehicle 1 to the left is omitted. Further, since the arrow in FIG. 11 is defined in the same manner as the arrow described in the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the vehicle left-right direction component of the driving force generated by the front and rear wheels 2FLW to 2RRW attempts to rotate the vehicle 1, the vehicle 1 is rotated.
  • the wheel drive device 3 is operated so that the force to be generated cancels the vehicle longitudinal component of the driving force generated by the front and rear wheels 2FLW to 2RRW.
  • the rotation of the vehicle 1 is prevented by employing the pattern shown in Fig. 11 (c). That is, in FIG. 11 (c), the steering directions of the left and right front wheels 2FLW and 2FRW are opposite to each other (toe-in tendency in this embodiment), and the absolute values of the steering angles of the left and right front wheels 2FLW and 2F RW are both It is the same angle (45 ° in this embodiment), the steering angles of the left and right rear wheels 2RLW, 2RRW are both 0 °, and the rotation direction of the left front wheel 2FLW and the right rear wheel 2 RRW is Forward direction, right front wheel 2FRW and left rear wheel 2RLW are in reverse direction, left and right front wheels 2FLW, 2FRW have the same rotation ratio (rotational speed) and left rear wheel This means that the control data that the rotation ratio (rotation speed) of the right rear wheel 2RRW with respect to 2RLW is increased is stored in the parallel movement control table of the ninth embodiment.
  • each wheel 2 is shifted to the parallel movement arrangement by the actuator device 4, and each wheel is driven by the wheel drive device 3 ⁇ . 2 is driven to rotate, and each wheel 2 is slid with respect to the road surface.
  • FIG. 11 (a) Right component
  • Fig. 11 (a) vertical direction front and rear wheels 2FLW to 2RRW
  • the right rear wheel 2RRW retains the driving force of the front component of the vehicle (upward in Fig. 11 (a)), so the force to rotate vehicle 1 to the right is applied to the right rear wheel. It can be canceled by the driving force of the vehicle front direction component remaining in 2RRW.
  • the vehicle 1 can be translated in the right direction of the vehicle (FIG. 11 (d) right direction).
  • FIG. 12 and FIG. 12 and 13 are schematic views schematically showing the contents of the parallel movement control table, and illustrate a modification of the contents of the parallel movement control table in the ninth embodiment.
  • FIG. 12 and FIG. 13 show the contents (FIG. 11 (c)) of the translation control table in the ninth embodiment described above in FIG. 12 ( a ).
  • a pattern in which the parallel movement arrangement (steering direction), the rotation direction, or the rotation ratio of each wheel 2 is variously changed is illustrated as a modification.
  • FIG. 14 is a schematic diagram schematically showing the contents of the parallel movement control table in the tenth embodiment. Note that the arrows in FIG. 14 are defined in the same manner as the arrows described in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • vehicle 1 is configured with a total of four wheels, front and rear wheels 2FLW to 2RRW, whereas in the tenth embodiment, vehicle 1 is configured with a total of six wheels. Is done.
  • symbol is attached
  • the vehicle 1 in the tenth embodiment includes left and right front wheels 2FLW and 2FRW positioned on the front side in the traveling direction of the vehicle 1, and left and right rear wheels 2RLW positioned on the rear side in the traveling direction.
  • 2RRW and the front and rear wheels 2FLW ⁇ 2RRW middle wheel 200CL It consists of a total of 6 wheels, W and 200CRW.
  • Intermediate wheel 200CLW, 200CRW is the same as the front and rear wheels 2FLW to 2RRW.
  • the intermediate wheels 200CLW and 200CRW are lowered to a position where they come into contact with the road surface by the lifting support mechanism and are driven to rotate by the wheel drive device, so that the driving force can be improved.
  • the driving force required for the parallel movement control is reduced by being lifted by the lifting support mechanism and separated from the road surface force, and the wheel drive device 3 (see FIG. 1).
  • the wear of the intermediate wheels 200CLW and 200CRW itself can be reduced and the life can be improved.
  • the parallel movement control in the tenth embodiment is performed in the same manner as in the first embodiment described above except that the intermediate wheels 200CLW and 200CRW are controlled to be lifted and lowered by the lift support mechanism. (Refer to Fig. 3) and the explanation is omitted.
  • the processing of S37 is performed as the actuator device operating means described in claim 1
  • the processing of S36 and S38 is performed as the wheel driving device operating means.
  • Processing power The processing of S32 as the detection means described in claim 5, the processing power of S32 as the determination means, and the processing of S33 as the prohibition means.
  • the detection means described in the range paragraph 5 corresponds to the processing power of S42, S43, S44 and S45, respectively.
  • vehicle 1 has a total of four wheels 2, and in the tenth embodiment, vehicle 1 has a total of six wheels 2. I explained the case, but the number of wheels 2 is not necessarily limited to this. It's okay to have more than 7 wheels.
  • the phrase "a plurality of wheels are composed of left and right front wheels and left and right rear wheels” described in claim 3 or 4 refers to at least four wheels 2 (front and rear wheels 2FLW, 2FRW Is not intended to exclude the case of having two or more wheels 2. Therefore, for example, as described in the tenth embodiment, the configuration in which the vehicle 1 includes a total of six wheels 2 (front and rear wheels 2 FLW, 2FRW and intermediate wheels 200CLW, 200CRW) is also included in the third claim. Or it is included in the technical scope of the vehicle described in Section 4.
  • the actuator device 4 is configured by an electric motor and the transmission mechanism portion 23 is configured by a screw mechanism has been described.
  • the present invention is not necessarily limited to this.
  • the actuator device 4 is hydraulically operated. 'It may consist of pneumatic cylinders.
  • the transmission mechanism portion 23 can be omitted, so that the structure can be simplified, and the weight can be reduced and the parts cost can be reduced.
  • the braking device is omitted!
  • the braking device is applied to a part or all of the force wheel 2 (for example, a drum brake using a friction force or a disc brake). It is of course possible to provide Further, instead of or in addition to this, the wheel drive device 3 may be configured as a regenerative brake.
  • the movement direction by the parallel movement control of the present invention is not necessarily limited thereto.
  • the parallel movement control of the present invention is limited to moving the vehicle 1 in the left-right direction. It is intended to include movement in all other directions.
  • the phrase ⁇ control the vehicle so that it can move at least in the direction of an angle larger than the maximum steering angle of the wheel '' described in claim 1 has the same meaning, and the movement of the powerful control
  • the direction naturally includes all other directions other than just the left-right direction of the vehicle 1 as in the above-described embodiments.
  • the control device 10 of the vehicle 1 operates the wheel drive device 3 and the actuator device 4 to control the steering state and the rotation speed of the wheel 2 to achieve parallelism. It was for moving control. Instead, the control device 10 of the vehicle 1 according to the eleventh embodiment operates the actuator device 4 and the wheel drive device 3 according to the surrounding conditions, and determines the steering state and rotation speed of the wheel 2. Turn control by controlling
  • FIG. 16 is a schematic diagram schematically showing the vehicle 1 on which the control device 100 according to the first embodiment of the present invention is mounted.
  • An arrow FWD in FIG. 16 indicates the forward direction of the vehicle 1.
  • FIG. 16 shows a state where a predetermined rudder angle is given to all the wheels 2.
  • the vehicle 1 has a vehicle body frame BF, a plurality (four in this embodiment) of wheels 2 supported by the vehicle body frame BF, and each of these wheels 2 is driven to rotate independently.
  • the vehicle is mainly provided with a wheel drive device 3 for rotating and an actuator device 4 for steering and driving each wheel 2 independently.
  • the wheel 2 has four wheels: left and right front wheels 2FLW and 2FRW located on the front side in the traveling direction of the vehicle 1, and left and right rear wheels 2RLW and 2RRW located on the rear side in the traveling direction.
  • These front and rear wheels 2FLW to 2RRW are configured to be steerable by the steering devices 20 and 30.
  • Steering devices 20, 30 are steering devices for steering each wheel 2. As shown in FIG. 16, a king pin 21 that supports each wheel 2 in a swingable manner and a knuckle of each wheel 2 are provided. A tie rod 22 connected to an arm (not shown) and a transmission mechanism 23 for transmitting the driving force of the actuator device 4 to the tie rod 22 are mainly provided.
  • the actuator device 4 operates the steering wheel for independently steering driving each wheel 2.
  • it is a rudder drive device, and comprises four actuators (FL to RR actuators 4FLA to 4RRA).
  • the driver operates the handle 51, a part (for example, only the front wheels 2FLW and 2FRW) or all of the actuator device 4 is driven and a steering angle corresponding to the operation amount of the handle 51 is given.
  • the actuator device 4 (FL to RR actuators 4FLA to 4RRA) corresponding to the wheel 2 is driven according to the surrounding conditions of the vehicle 1, and the wheel 2 is steered left and right. As a result, the vehicle 1 will make a small turn according to the surrounding conditions. Further, if necessary, the actuator device 4 (FL ⁇ : RR actuator 4FLA ⁇ 4RRA) corresponding to the wheel 2 is appropriately driven to improve the braking force or the driving force.
  • the steering drive of the wheel 2 by the actuator device 4 has two types, that is, for the purpose of turning and for the purpose of improving the braking force and the driving force.
  • the former is referred to as turning control
  • the latter is referred to as steering control.
  • the turning control may be caused by the operation of the handle 51, or may be caused by the turning control process executed when the small turning switch 46 is pressed. Details of the turn control resulting from the turn control process executed in response to the depression of the small turn switch 46 will be described later with reference to FIGS.
  • FL to RR actuators 4FLA to 4RRA are constituted by electric motors, and the transmission mechanism portion 23 is constituted by a screw mechanism.
  • the electric motor is rotated, the rotational motion is converted into a linear motion by the transmission mechanism 23 and transmitted to the tie rod 22.
  • each wheel 2 is driven to swing about the king pin 21 as a swing center, and a predetermined steering angle is given to each wheel 2.
  • the wheel drive device 3 is a rotation drive device for rotating and driving each wheel 2 independently.
  • each of the four electric motors FL ⁇ : RR motor 3FLM ⁇ 3RRM
  • Each wheel 2 is arranged (ie as an in-wheel motor).
  • a rotational driving force is applied to each wheel 2 from each wheel drive device 3, and each wheel 2 is rotated at a rotational speed corresponding to the operation amount of the accelerator pedal 53. .
  • the direction of rotation of the electric motor (FL to RR motor 3FLM to 3RRM) when the driver operates the accelerator pedal 53 depends on which one of the forward switch 42 or the reverse switch 44 is selected (pressed down). As a result, when the forward switch 42 is selected, the vehicle 1 moves forward, and when the reverse switch 44 is selected, the vehicle 1 moves backward (back).
  • the control device 100 is a control device for controlling each part of the vehicle 1 configured as described above. For example, when the accelerator pedal 53 is operated, the wheel drive device 3 is driven. On the other hand, when the handle 51 and the pedals 52 and 53 are operated, the actuator device 4 is driven (turning control, steering control). Further, as described above, when the control device 100 detects pressing of the small turning switch 46, the control device 100 executes a turning control process described later (see FIGS. 22 and 23). Here, the detailed configuration of the control device 100 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 17 is a block diagram showing an electrical configuration of control device 100.
  • the control device 100 includes a CPU 71, a ROM 72, a RAM 73, and a hard disk 75 (hereinafter referred to as “H DD75”), which are connected to an input / output port 75 via a bus line 75. ing.
  • a plurality of devices such as the wheel drive device 3 are connected to the input / output port 75.
  • the CPU 71 is an arithmetic device that controls each unit connected by the bus line 75.
  • the ROM 72 is a non-rewritable nonvolatile memory storing a control program executed by the CPU 71, fixed value data, and the like. A program for executing the flow chart shown in FIG. 22 and FIG. 23 described later is stored in the ROM 72.
  • the ROM 72 stores a turning table 72b.
  • the swivel table 72b is a table in which the X-direction protrusion amount Ex and the y-direction protrusion amount Ey are stored as a turning pattern for each turning center of one, and a front table 72b 1 that stores the turning pattern during forward movement. And a back table 72b2 for storing a turning pattern during reverse (back).
  • the configuration of the turning table 72b (front table 72bl, back table 72b2) will be described later with reference to FIG.
  • the RAM 73 is a memory for storing various data in a rewritable manner when the control program is executed, and includes a candidate memory 73b.
  • the candidate memory 73b is stored in the turning table 22a as a result of a turning control process (see FIG. 22) described later, and the vehicle 1 can turn according to the surrounding conditions of the vehicle 1 from the turning patterns. Is a memory that temporarily stores the turning pattern as a candidate.
  • the candidate memory 73b is initialized (cleared) when the turning control process (see FIG. 22) is started.
  • the HDD 75 is a rewritable nonvolatile large-capacity memory, and includes a map database 75a (hereinafter referred to as map DB75a) and a parking lot database 75b (hereinafter referred to as parking lot DB75b). .
  • the map DB 75a is a database that stores map data.
  • the map DB 75a is read from a medium (eg, DVD) on which map data is recorded by a data reading device (eg, DVD device) (not shown), External information center equality Map data received via a communication device (not shown) is stored.
  • the parking lot DB75b is a database that stores parking lot data.
  • the parking lot data stored in the parking lot DB7 5b includes the shape of the entire parking lot, the position and size of the parking frame, the width of the mounting road, and the like.
  • the wheel drive device 3 is a device for rotationally driving each wheel 2 (see Fig. 16), and four FLs ⁇ : RR that apply rotational drive force to each wheel 2 are provided.
  • Motors 3FLM to 3RRM, and a drive circuit (not shown) for driving and controlling these motors 3FLM to 3RRM based on instructions from the CPU 71 are provided.
  • the actuator device 4 is a device for steering and driving each wheel 2, and includes four FL to RR actuators 4FLA to 4RRA for applying a steering driving force to each wheel 2.
  • Each of the actuators 4FLA to 4RRA is provided with a drive circuit (not shown) for controlling the drive based on an instruction from the CPU 71.
  • the rudder angle sensor device 31 is a device for detecting the rudder angle of each wheel 2 and outputting the detection result to the CPU 71.
  • the rudder angle detected by the rudder angle sensor device 31 is an angle formed by the center line of each wheel 2 and a reference line (both lines not shown) of the vehicle 1 (body frame BF). The angle is determined independently of the traveling direction of vehicle 1.
  • the vehicle speed sensor device 32 is a device for detecting the ground speed (absolute value and traveling direction) of the vehicle 1 with respect to the road surface and outputting the detection result to the CPU 71.
  • the longitudinal acceleration sensor 32a is a sensor that detects the acceleration in the longitudinal direction of the vehicle 1 (body frame BF) (Fig. 16 vertical direction), and the lateral acceleration sensor 32b is the vehicle 1 (vehicle frame BF). This sensor detects the acceleration in the left-right direction (left-right direction in FIG. 16).
  • the CPU 71 integrates the detection results (acceleration values) of the respective acceleration sensors 32a and 32b input from the vehicle speed sensor device 32 to calculate the speeds in the two directions (front and rear and left and right), respectively. By combining the two-direction components, the ground speed (absolute value and traveling direction) of the vehicle 1 can be obtained.
  • the rotational speed sensor device 33 is a device for detecting the rotational speed of each wheel 2 and outputting the detection result to the CPU 71.
  • the rotational speed sensor device 33 detects four rotational speeds of each wheel 2 respectively.
  • RR rotational speed sensor devices 33FLS to 33RRS, and a processing circuit (not shown) for processing the detection results of the rotational speed sensor devices 33FLS to 33RRS and outputting them to the CPU 71 are provided.
  • the CPU 71 can obtain the actual peripheral speed of each wheel 2 from the rotation speed of each wheel 2 input from the rotation speed sensor device 33 and the outer diameter of each wheel 2 stored in the ROM 72 in advance. .
  • the handle rotation angle detection sensor 36 is a sensor that detects the rotation angle of the handle 51. When the detection result by the handle rotation angle detection sensor 36 is output to the CPU 71, the rotation angle of the handle 51 can be obtained.
  • the forward switch 42 is a switch that is selected when the driver desires the vehicle 1 to move forward.
  • the forward switch 42 is pressed (turned on), the wheel drive device 3 (FL to RR motors 3FLM to 3RRM) is rotated forward, and as a result, the vehicle 1 moves forward.
  • the reverse switch 44 is selected when the driver desires the vehicle 1 to reverse (back). It is a switch to select.
  • the reverse switch 44 is pressed (turned on)
  • the wheel drive device 3 FL to RR motor 3FLM to 3RRM
  • the reverse switch 44 is always switched OFF.
  • the forward switch 43 is always OFF. So that both switches 42 and 44 are not turned on at the same time.
  • the small turning switch 46 instructs the execution of the turning control process (see Fig. 22) by pressing when the driver desires the turning control by the turning control process (see Fig. 22) described later. It is a switch.
  • the small turning switch 46 is used for turning control processing (Fig. 2).
  • the in-vehicle camera 48 is a small CCD camera that can image the surroundings of the vehicle 1.
  • four in-vehicle cameras 48 are provided on the front, rear, left and right, so that 360 degrees around the vehicle 1 can be imaged.
  • LCD50 is a liquid crystal display (Liquid) for displaying maps based on various information and map data.
  • the GPS receiver 52 is a device that receives position information (for example, latitude information and longitude information) from a GPS satellite 400 (not shown) via the antenna 52a, and the GPS receiver 52 receives the position information. Then, based on the position information, the ground speed detected by the vehicle speed sensor device 32, and the rotational angular speed of the vehicle 1 detected by a gyroscope (not shown)! The current position of vehicle 1 is obtained.
  • position information for example, latitude information and longitude information
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing the configuration of the turning table 72b. As shown in FIG. 18, the front table 72bl and the back table 72b2 are also configured.
  • the front table 72b 1 is a table for storing the turning pattern during forward movement, and is used for the forward left turning table 72bl l used for forward left turn and for forward right turn. And a forward-turning right turn table 72b 12.
  • the back table 72b2 is a table that stores a turning pattern during reverse (back), and a reverse left turn table 72b21 used for reverse left turn and reverse right turn And a reverse right turn table 72b22 used in the case of this.
  • Forward left turn table 72bl l, forward right turn table 72bl2, reverse left turn table 72b21, reverse right turn table 72b22 are all infinitely around the vehicle 1 Of these, for each of the 20 typical turning centers, the protrusion amount Ex in the X direction and the protrusion amount Ey in the y direction are stored as turning patterns. The definition of the amount of protrusion Ex in the x direction and the amount of protrusion Ey in the y direction will be described later with reference to FIG.
  • FIG. 19 is a schematic diagram for explaining typical 20 turning centers selected for forward left turning in the present embodiment.
  • turning center numbers 12FL to 14FL
  • three turning centers are set on an axis D passing through the center and the left front apex of the vehicle 1 in a rectangle inscribed in the vehicle 1.
  • the turning pattern is characterized by using the protrusion amount Ex in the X direction and the protrusion amount Ey in the y direction.
  • FIG. 20 is a schematic diagram for explaining the protrusion amount Ex in the X direction and the protrusion amount Ey in the y direction.
  • the X-direction protruding amount Ex is an X-direction reference line 112 (lines) drawn in parallel to the vehicle 1 at the initial stop position near the side surface opposite to the turning direction at the vehicle 1 at the initial stop position.
  • the straight line passing on the long side of the parking frame 110 is defined as the X-direction reference line 112), and is defined as the length that the vehicle 1 protrudes to the maximum when turning.
  • the amount of protrusion Ey in the y direction is defined as the length that the vehicle 1 protrudes to the maximum from the y direction reference line 114 orthogonal to the x direction reference line 112. It should be noted that the y-direction reference line 114 is the center of turning in the turning control process described later (see FIG. 22) while moving sequentially from the front end of the traveling direction (forward or backward) of the vehicle 1 at the initial stop position. A search is performed.
  • Extraction amount in x direction Ex when turning left from 0 ° to N ° is the maximum value from XrrN (0 °) to XrrN (N °), while “Ey” is the maximum value of YrfN (0 °) force up to YrfN (N °).
  • the turning center (X, Y) is selected by comparing the allowable amount (movable area) that varies depending on the shape of the place where turning is desired, and the values of the X direction protrusion amount Ex and the y direction protrusion amount Ey. be able to.
  • the vertical axis is the value of the turning pattern (extraction amount Ex in the X direction and protrusion amount Ey in the y direction). It is.
  • the value of the overhang before and after one vehicle is equal. If the force overhang differs between the front and the rear, the given steering angle is changed, and the overhang is the same value. It is possible to cope with this by changing the turning center.
  • a characteristic turning pattern (extending amount Ex in the X direction and protruding amount Ey in the y direction) is obtained for each turning center.
  • the protrusion amount Ex in the x direction indicates that the vehicle can turn even if the right side of the vehicle 1 is adjacent to the wall.
  • the amount of protrusion Ex in the X direction is longer than the amount of protrusion Ey in the y direction, which is perpendicular to the direction of travel of the vehicle 1 (y direction). It can turn advantageously when there is a lot of space in the direction (X direction).
  • FIG. 22 is a flowchart showing a turning control process executed by CPU 71 of vehicle 1.
  • shape information (land shape information) around the current position is stored in the map DB 75a and stored in the map data and the parking lot DB 75b. (S802).
  • the shape information of the surrounding area of the current position is obtained based on the data stored in the map DB75a and the parking lot DB75b. You can know exactly.
  • the movable area map is created based on the land shape of the surrounding area of the current position, the movable area map can be accurately obtained by accurately knowing the shape information of the surrounding area of the current position. Can be created. As a result, it is possible to accurately search and select the turning center where the vehicle 1 does not protrude from the movable region map, so that the vehicle 1 can be turned safely while suppressing contact and collision. is there.
  • the obstacle information of the road area around the current position is acquired (S802).
  • the obstacle information can be obtained based on the image taken by the in-vehicle camera 48, and is stored in the map DB 75a and stored in the parking lot DB 75b. You can use information on the location of parking spaces in the parking lots that are used.
  • obstruction information is obtained from the image captured by the in-vehicle camera 48, information that cannot be detected by an objective detection device such as a sensor or radar (eg, a line drawn as a parking frame or a center line) is obtained. be able to.
  • an objective detection device such as a sensor or radar
  • the adjacent parking frame can be recognized as an obstacle.
  • the center line 180 can be recognized as an obstacle.
  • the turning center is selected so as to avoid the obstacle, so the adjacent parking frame or center line 180 is regarded as an obstacle. This makes it possible to turn the vehicle 1 safely without contact or collision.
  • the movable area map created in S806 is obtained by the shape information acquired by the processing of S802, the obstacle information acquired by the processing of S803, and by the processing of S805 as necessary. It is created based on the obtained road width information. That is, basically, a map (movable area map) is created with the area obtained by removing the obstacle area indicated by the obstacle information from the land shape around the current position of the vehicle 1 as a movable area. If there is a roadway around the current position of vehicle 1, the area in which the vehicle can travel on lanes that are not permitted to run by law (in the case of Japan, the lane on the right in the direction of travel with respect to the center line). Area (movable area) forces are excluded.
  • the read X-direction protrusion amount Ex and y-direction protrusion amount Ey data are compared with the movable area map obtained as a result of the situation grasping process (S702). It is verified whether or not the vehicle can turn (S710). In the processing of S710, whether or not the vehicle 1 can turn when turning around the turning center while virtually moving the turning start position of the vehicle 1 in the traveling direction from the current position of the vehicle 1. Perform verification.
  • the turning start position information may be latitude and longitude information obtained by calculation based on the latitude and longitude information of the current position obtained by GPS! The information may be relatively calculated based on the captured image.
  • variable Y If the value of variable Y is not "19" as a result of checking in S713 (S713: No), "1" is added to variable Y (S721), and the process proceeds to S709. . On the other hand, if the value of variable Y is 19 (S713: Yes) as a result of the confirmation in S713, the direction of travel and the direction of turn Since it has been verified whether or not it is possible to turn all of the 20 turning centers, it is confirmed whether there is data in the candidate memory 73b (S714).
  • the turning center that can be turned most safely is selected from the candidate memory 73b (S715).
  • the “swivel center that can be turned most safely” selected as the result of S715 includes a turning center that can turn with the most space in comparison with the movable region map. Alternatively, it may be a turning center that is turned with a path as gentle as possible. Therefore, as a result of the processing of S715, the vehicle 1 is turned around the turning center at which it can be turned most safely, and the vehicle 1 can turn safely without collision or contact.
  • the drive control process of the vehicle 1 is executed (S716), and the turn control process is terminated.
  • the vehicle 1 is turned around the turning center.
  • the wheel drive device 3 and the actuator device 4 are controlled by the control device 100.
  • whether the vehicle 1 has moved to the turning start position can be determined by, for example, GPS position measurement when the turning start position information is latitude and longitude information. . Alternatively, the relative determination may be made based on the image captured by the in-vehicle camera 48.
  • the vehicle 1 is appropriately searched for a turning center (turning pattern) that can turn according to the surrounding conditions of the vehicle 1.
  • Ambient Situation Force Even if it is difficult for the driver to turn the steering wheel 51 and the accelerator 53, or even if the turning range is limited, the center of the searched turn It is controlled by the control device 100 so that each wheel 2 is independently steered and rotated so as to be turned around. As a result, the vehicle 1 can be turned appropriately according to the surrounding conditions. Further, in this case, since the turning operation by the driver is not necessary, the vehicle 1 can be turned safely and easily.
  • each wheel 2 is controlled to be independently steered and rotated so as to turn around an appropriate turning center according to the surrounding conditions, which imposes a burden on the driver. Na
  • Each wheel 2 can be appropriately steered and rotated, and as a result, the vehicle 1 can be turned appropriately.
  • the twelfth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the eleventh embodiment described above is it possible to turn with respect to all 20 turning centers stored in the turning table 72b (72bl1, 72bl2, 72b21, 72b22) according to the traveling direction and the turning direction?
  • the optimum turning center was selected from the turning centers determined to be capable of turning.
  • the turning table nozzle 72b (72bl1, 72bl2, 72b21, 72b22) corresponding to the traveling direction and the turning direction is displayed!
  • the turning around the turning center which is first determined to be possible to turn, is executed from among the turnings.
  • the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 24 is a flowchart showing the turning control process of the twelfth embodiment.
  • the processing of S701 to S711 is executed, and the results confirmed by the processing of S711 If the vehicle is capable of turning at the turning center currently being verified (S711: Yes), it controls the movement of the vehicle 1 to the turning start position obtained during the verification and the turning of the vehicle 1 around the turning center.
  • a control process is executed (S716), and the turning control process is terminated.
  • the turning table 72b (7 2bl l, 72bl2, 72b21, 72b22) has been defeated! Are arranged in advance in order of favorable conditions for turning, the turning center that is initially determined to be able to turn becomes the previous turning center at which the optimum turning can be performed. For example, if the turning centers in the turning table 72b (72bl1, 72bl2, 72b21, 72b22) are arranged in order of decreasing wear of the wheel 2, the turning with the least wear of the wheel 2 is performed as much as possible. Wear of wheel 2 can be suppressed.
  • the situation acquisition means described in claim 7 corresponds to the situation grasping process (S702), and the turn search means includes the processes of S703 to S713, S718, S720, S721.
  • drive control processing S716 is applicable.
  • processing of S710 corresponds to the comparison means described in claim 8.
  • driver operation turning determination means described in claim 9 corresponds to the processing of S705
  • search prohibition means corresponds to the branch processing of Yes in S705.
  • the vehicle position acquisition means described in claim 10 corresponds to the processing of S801
  • the land shape recognition means corresponds to the processing of S802, and is used as a vehicle passable area detection means.
  • the obstacle information acquiring means described in claim 11 corresponds to the processing of S803.
  • an obstacle detection information may be obtained by using an object detection device such as a sensor or a radar. Obstacle information is preferably obtained by objective detection using a sensor, radar, or the like because it is possible to obtain information that is difficult to obtain with a still image (for example, approach information of other vehicles traveling on the road). In addition, you may comprise so that obstruction information may be obtained using both the vehicle-mounted camera 48 and an objective detection apparatus.
  • the object detection device is again turned on. It may be configured to create a movable area map using the obstacle information obtained in step V and search for a turn center where the turn is possible.
  • an object detection device such as a sensor or radar (for example, a parking frame or a center line is drawn).
  • the condition for turning is stricter than when the obstacle information is obtained using the objective detection device. Become.
  • the winker 51 (not shown) is used instead of the rotation of the force handle 51 in which the handle 51 has been turned. ) May be used as a trigger.
  • a left turn switch and a right turn switch may be provided.
  • traffic rules such as one-way traffic based on the map database, the direction defined by one-way traffic can be recognized as the turning direction. Make up.
  • the force using the protruding amount Ex in the X direction and the protruding amount Ey in the y direction is configured to compare more detailed turning locus data with the movable region map. May be. Further, a turning trajectory may be obtained by calculation with respect to the turning center existing infinitely around the vehicle 1 and compared with the movable area map.

Abstract

 少なくとも車輪の最大舵角よりも大きな角度の方向へ車両を移動させることができる制御装置を提供すること。  各車輪2が図3(a)に示す平行移動配置に移行されると共に、アクセルペダル53の踏み込み量に応じ各車輪2が回転駆動されると、各車輪2が路面に対して滑動される。これにより、左右の前輪2FL,2FRにより発生する駆動力の車両前方向成分と、左右の後輪2RL,2RRにより発生する駆動力の車両後方向成分とが互いに打ち消し合う一方、左右の前輪2FL,2FRにより発生する駆動力の車両右方向成分と、左右の後輪2RL,2RRにより発生する駆動力の車両右方向成分とが車両1を右方向へ移動させるための駆動力として作用する。その結果、車両1を車両右方向へ向けて平行移動させることができる。

Description

明 細 書
制御装置及び車両
技術分野
[0001] 本発明は、転舵可能に構成される複数の車輪と、複数の車輪をそれぞれ独立に操 舵駆動するァクチユエータ装置と、複数の車輪をそれぞれ独立に回転駆動する車輪 駆動装置とを有する車両に対し、ァクチユエータ装置と車輪駆動装置とを作動させ、 各車輪の操舵状態と回転状態とを制御することで、車両を任意の方向へ移動させる 制御装置、及びそのような制御装置を備えた車両に関するものである。また、本発明 は、転舵可能に構成される車輪と、その車輪を操舵駆動するァクチユエ一タとを有す る車両に対し、ァクチユエータを作動させ、車輪の操舵動作を制御する制御装置、及 び制御装置を備える車両に関し、特に、周囲状況に応じて適切に車両を旋回駆動さ せる制御装置、及びそのような制御装置を備えた車両に関するものである。
背景技術
[0002] 縦列駐車は、一般に、車両を道路と平行に後退させ、車両の後端が駐車スペース に差し掛カゝつたタイミングでノヽンドルを切り始め、車両後方部を駐車スペース内に進 入させると共に、次いで、ハンドルを逆方向へ切り返して、車両全体を目標とする駐 車スペース内に位置させ駐車する、という一連の操作により行われる。
[0003] そのため、運転初心者にとっては、高度な運転技術が必要となり、どの地点でハン ドルを切り始めたら良いか、どの程度のハンドル操作量が必要である力、或いは、ど の地点でノヽンドルを切り返せば良 、か等の判断が難し!/、。
[0004] そこで、従来、縦列駐車時の運転操作を支援する技術が種々提案されて!、る。例 えば、特開 2001— 180407号公報 (特許文献 1)には、車両の後方を撮影するカメラ と、そのカメラにより撮影された画像を表示可能に構成され運転者が視認可能な位 置に配置されるモニタと、車両の運転を支援するためのガイド表示をモニタの画面上 に重畳表示する表示制御手段とを備えた支援装置が開示されている。
[0005] この技術によれば、ハンドルの実際の操舵量と目標の操舵量とをそれぞれ示すマ ークや、ハンドルの切り返し位置をガイドするためのマークなどがモニタの画面上に 表示されるので、運転者は、これらモニタのガイド表示に従うことで、ハンドル操作の タイミングや操作量を容易に把握することができる。
[0006] し力しながら、この技術は、運転者の運転操作を支援するものであり、車両の旋回 性能を向上させるものではない。そのため、この技術では、例えば、図 15 (a)に示す ように、道路の道幅や駐車スペースの前後間隔が極端に制限されている場合、駐車 スペースへの進入時に車両が駐車車両や障害物に衝突する、駐車スペースから出 られなくなる、或いは、駐車スペース内に車両が入りきらず、一部がはみ出すことで、 後続車両の通行の妨げとなる、などの問題点があった。
[0007] そこで、本願発明者は、これらの問題点を解決するために鋭意検討した結果、図 1 5 (b)に示すように、各車輪を真横 (即ち、舵角が 90° )に操舵可能な構造を利用す る技術に想到した。この技術によれば、車両を左右方向へ平行移動させることができ るので、道路の道幅や駐車スペースの前後間隔が極端に制限されている場合であつ ても、容易に縦列駐車を行うことが可能となる。
[0008] 一方で、現在において一般的に普及している車両は、操舵機構の構造によって前 輪二輪又は前後輪四輪の最大舵角が決まるので、旋回可能な半径に限界が生じる 。そのため、車両旋回の際に十分なスペースがない場合には、多数回の切り返しが 必要とされたり、場合によっては、車両の旋回が不可能になることもある。
[0009] ここで、図 25 (a) ,図 26 (a) ,図 27 (a) ,図 28 (a)を参照して、現在において一般的 に普及しているサイズの車両 100 (長さ 4795mm X幅 1790mm X高さ 1770mm) 力 駐車枠 110 (幅 2. 3m X長さ 5. Om)から、駐車枠 100に対して略直角に設けら れた取り付け車路 120 (車路幅 5. 5m)へ、運転者によるハンドル及びアクセル操作 によって車両 100の最小旋回半径 (5. 8m)で前進左旋回して出庫する場合につ!ヽ て例示する。
[0010] 図 25 (a)は、車両 100が、旋回中心を A1として最小旋回半径 5. 8mで前進左旋回 した場合について示している。この場合、車両 100は、旋回中に、取り付け車路 120 における駐車枠 110に対向する側の縁辺に沿って立設する壁 120aに接触してしまう 。そのため、そのような接触を避けるために切り返し動作が必要となる。
[0011] また、図 26 (a)は、車両 100力 前方に駐車している車両 140との接触を回避する ために、旋回中心を Blとして最小旋回半径 5. 8mで前進左旋回した場合について 示している。この場合、車両 100は、駐車枠 110に隣接する駐車枠内を通過すること になり、その駐車枠内に駐車している車両 130に接触してしまう。
[0012] 一方で、図 27 (a)は、車両 100が、駐車枠 110に隣接する駐車枠内に駐車してい る車両 130との接触を回避するために、旋回中心を C1として最小旋回半径 5. 8mで 前進左旋回した場合について示している。し力し、図 27 (a)に示すように、車両 100 の前方に車両 140が駐車している場合には、車両 140に接触してしまう。
[0013] また、別の例として、図 28 (a)を参照して、車両 100力 縁石 170の開口部 170aか ら、片側一車線の車道 160へ、運転者によるハンドル及びアクセル操作によって前 進左旋回して出る場合について例示する。
[0014] ここで、図 28 (a)は、車両 100力 開口部 170aとの接触を回避しつつ、車道 160の 左車線上へ進入するために、旋回中心を D1として最小旋回半径 5. 8mで旋回した 場合について示している。し力し、図 28 (a)に示すように、車線幅(センターライン 18 0を境界とする片側車線の幅)が短い場合、車両 100は、旋回中にセンターライン 18 0を越える瞬間が生じる。このように、旋回中に車両 100がセンターライン 180を越え ると、そのタイミングで対向車線を走行してきた車両 150と衝突する可能性があり、危 険である。
[0015] 上記のように、旋回半径に限界のある現状の車両 100は、周囲の状況によっては 旋回が困難なシチュエーションが多々生じる。そこで、例えば、特開 2003— 14623 4号公報 (特許文献 2)には、左右の前車輪と左右の後車輪がそれぞれ個別の操舵 モータと駆動モータとによって操舵 ·駆動制御される電気移動車両を、各種の施設に 固有の通路制約条件 (車両の操舵,走行に大きな影響を及ぼすところの通路条件) に沿って車両を旋回させるための制御装置が開示されている。
[0016] この特許文献 2に開示される制御装置によれば、各車輪の走行軌跡の総合パター ンが異なる複数種類の操舵モードの中力も運転者により一つの操舵モードが選択さ れると共に、運転者により車両の進行速度及び方向の指示がなされると、選択された 操舵モードに沿う操舵及び駆動(回転)に必要な条件式に従って各車輪の操舵角度 と回転速度の制御が行われる。 特許文献 1:特開 2001— 180407号公報
特許文献 2 :特開 2003— 146234号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0017] し力しながら、上述した技術 (車輪を 90° の舵角で操舵可能な構造)では、以下の 問題点により制限を受け、現実的にはその実現が困難であることが判明した。
[0018] 即ち、車輪を 90° の舵角で操舵可能に構成すると、車輪を操舵するためのリンク 機構が複雑化して、重量増や耐久性の低下を招く。同様に、車輪を 90° の舵角で 操舵可能に構成すると、電気配線'油圧配管などの取り回しが複雑化し、操舵時の 干渉'繰り返し応力の発生が避けられないため、信頼性の低下を招くという問題点が めつに。
[0019] また、車輪に 90° の舵角を付与するためには、ァクチユエータ装置の動作量を従 来品よりも増大させる必要があるため、ァクチユエータ装置の大型化が避けられず、 その分、重量増や部品コストの増加を招く。更に、車輪を 90° の舵角で操舵可能に 構成すると、操舵された車輪が移動するための大きなスペースが必要となり、その分 、車内スペースの確保が困難となるという問題点があった。
[0020] そのため、これらの問題点を考慮すると、各車輪に付与可能な舵角は 45° 程度が 限界となるが、この程度の舵角では、図 15 (c)に示すような移動しか達成することが できないため、縦列駐車に対する有効な技術とはなり得ない。即ち、従来の技術では 、車両 1を車輪の最大角度よりも大きな角度の方向へ移動させることはできない。
[0021] 一方、旋回に関し、各車輪をそれぞれ独立に操舵及び回転させて車両を旋回させ ることは、非常に複雑かつ繊細な操作を必要とするので、特許文献 1に開示される制 御装置のように、運転者の操作による操舵モードの選択や進行速度や進行方向の 指示をトリガとして各車輪の操舵及び駆動の制御を行った場合には、運転者の人為 的ミスに基づく事故 (接触や衝突など)が発生すると!ヽぅ問題点があった。
[0022] 例えば、運転者に複数の操舵モードの中力 一つの操舵モードを選択させるので 、運転者が誤った操舵モードを選択する可能性が低くない。また、運転者の周囲状 況の認識が甘い場合には、誤った操舵モードや誤った進行速度及び進行方向が選 択されることになる。その結果、特許文献 1の制御装置は電気移動車両に対して誤つ た制御を行い、そのような誤った制御が電気移動車両の事故に結びつくのである。
[0023] また、上記のように特許文献 1の制御装置は、運転者の操作を必要とするので、運 転者は、例えば、複数の操舵モードの中から一つの操舵モードを選択しなければな らないなどの、煩雑な作業を要求されると共に、誤操作を防止するための意識などの 心理的負担を強!、られると!、う問題点もあった。
[0024] 本発明は、このような事情を背景としてなされたものであり、少なくとも車輪の最大舵 角よりも大きな角度の方向へ車両を移動させることができる制御装置及びその制御 装置を備える車両を提供することを目的としている。また、本発明は、上述した問題 点を解決するためになされたものであり、運転者に複雑な操作を強いることなぐ周囲 の状況に応じて適切に車両を旋回駆動させることのできる制御装置、及びそのような 制御装置を備える車両を提供することを目的として!ヽる。
課題を解決するための手段
[0025] この目的を達成するために、請求の範囲第 1項記載の制御装置は、転舵可能に構 成される複数の車輪と、それら複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆動するァクチュ エータ装置と、前記複数の車輪をそれぞれ独立に回転駆動する車輪駆動装置とを 有する車両に対し、前記ァクチユエータ装置と車輪駆動装置とを作動させ、各車輪の 操舵状態と回転状態とを制御することで、前記車両を任意の方向へ移動させるもの であって、前記複数の車輪の内の少なくとも 1輪に舵角を付与するために、前記ァク チュエータ装置を作動させるァクチユエータ装置作動手段と、前記複数の車輪の内 の前記舵角が付与された車輪を含む 2輪以上を回転駆動すると共に、少なくとも 1輪 には正方向の回転を付与し、かつ、少なくとも他の一輪には逆方向の回転を付与す るために、前記車輪駆動装置を作動させる車輪駆動装置作動手段とを備え、前記回 転駆動された車輪により発生する駆動力の車両前後方向成分と車両左右方向成分 との組み合わせにより、少なくとも前記車輪の最大舵角よりも大きな角度の方向へ前 記車両が移動可能となるように制御する。
[0026] 請求の範囲第 2項記載の制御装置は、請求の範囲第 1項記載の制御装置におい て、前記車輪駆動装置作動手段は、前記車輪駆動装置により回転駆動される少なく とも 2輪以上の車輪により発生する駆動力の車両左右方向成分の合計が 0を越える 値となり、かつ、車両前後方向成分の合計が 0となるように、前記車輪駆動装置を作 動させる。
[0027] 請求の範囲第 3項記載の制御装置は、請求の範囲第 1又は 2項に記載の制御装置 において、前記複数の車輪は、左右の前輪と、左右の後輪とから構成され、前記ァク チユエータ装置作動手段は、前記左右の前輪の内の少なくとも 1輪と、前記左右の後 輪の内の少なくとも 1輪とにそれぞれ前記舵角を付与するように、前記ァクチユエータ 装置を作動させ、前記車輪駆動装置は、前記左右の前輪により発生する駆動力の 車両左右方向成分と前記左右の後輪により発生する駆動力の車両左右方向成分と が互いに同じ大きさ及び同じ方向の値となり、前記左右の前輪により発生する駆動力 の車両前後方向成分と前記左右の後輪により発生する駆動力の車両前後方向成分 とが互いに同じ大きさ及び異なる方向の値となるように、前記車輪駆動装置を作動さ せる。
[0028] 請求の範囲第 4項記載の制御装置は、請求の範囲第 1又は 2項に記載の制御装置 において、前記複数の車輪は、左右の前輪と、左右の後輪とから構成され、前記車 輪駆動装置は、前記左右の前輪又は前記左右の後輪の一方により発生する駆動力 の車両左右方向成分が前記左右の前輪又は前記左右の後輪の他方により発生する 駆動力の車両左右方向成分に対し同じ方向又は異なる方向に大きな値となり、前記 左右の前輪又は前記左右の後輪の一方により発生する駆動力の車両前後方向成分 に対し前記左右の前輪又は前記左右の後輪の他方により発生する駆動力の車両前 後方向成分が異なる方向に大きな値となり、かつ、前記左右の前輪及び前記左右の 後輪により発生する駆動力の車両左右方向成分が前記車両を回転させようとする場 合に、その回転させようとする力を、前記左右の前輪及び前記左右の後輪により発生 する駆動力の車両前後方向成分が打ち消すように、前記車輪駆動装置を作動させ る。
[0029] 請求の範囲第 5項記載の制御装置は、請求の範囲第 1から 4項のいずれかに記載 の制御装置において、前記複数の車輪の使用頻度を検出する検出手段と、その検 出手段により検出された使用頻度が基準値を越えている力否かを判断する判断手段 と、その判断手段により使用頻度が基準値を超えていると判断された車輪が、前記車 輪駆動装置作動手段による前記車輪駆動装置の作動により、回転駆動されることを 禁止する禁止手段とを備えて 、る。
[0030] 請求の範囲第 6項記載の車両は、転舵可能に構成される複数の車輪と、それら複 数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆動するァクチユエータ装置と、前記複数の車輪を それぞれ独立に回転駆動する車輪駆動装置と、請求の範囲第 1から 4項のいずれか に記載の制御装置とを備えて 、る。
[0031] 請求の範囲第 7項記載の制御装置は、複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆動す るァクチユエータを制御するものであって、車両の周囲状況を取得する周囲状況取 得手段と、その周囲状況取得手段により取得された周囲状況に基づき旋回中心点 及び前記車両の旋回パターンを探索する旋回パターン探索手段と、その旋回パター ン探索手段により探索された旋回中心と旋回パターンとに従って前記車両が旋回さ れるように、前記ァクチユエータを制御する旋回制御手段とを備えて 、る。
[0032] 請求の範囲第 8項記載の制御装置は、請求の範囲第 7項記載の制御装置におい て、複数の旋回パターンを記憶する旋回パターン記憶手段と、その旋回パターン記 憶手段に記憶されている旋回パターンと、周囲状況取得手段により取得された周囲 状況とを比較する比較手段とを備え、前記旋回パターン探索手段は、前記比較手段 による比較に基づ 、て、前記旋回パターン記憶手段の中から旋回パターンを探索す る。
[0033] 請求の範囲第 9項記載の制御装置は、請求の範囲第 7又は 8項に記載の制御装置 において、前記周囲状況取得手段により取得された周囲状況下において、運転者に よるハンドル操作量に応じた前記車輪の少なくとも一部への舵角の付与と運転者に よるアクセル操作量に応じた前記車輪の少なくとも一部への駆動力の付与とによって 前記車両を旋回させた場合に、旋回可能であるかを判定する運転者操作旋回判定 手段と、その運転者操作旋回判定手段により、前記運転者によるハンドル操作及び アクセル操作に基づく旋回が可能であると判定された場合には、前記旋回パターン 探索手段による旋回中心及び旋回パターンの探索を禁止する探索禁止手段とを備 えている。 [0034] 請求の範囲第 10項記載の制御装置は、請求の範囲第 7から 9項のいずれかに記 載の制御装置において、前記車両の位置を取得する自車位置取得手段と、地図デ ータを記憶する地図データ記憶手段と、前記自車位置取得手段により取得された前 記車両の位置周辺の土地形状を、前記地図記憶手段に記憶されている地図データ に基づ!/ヽて認識する土地形状認識手段と、その土地形状認識手段により認識された 土地形状に基づ!、て、前記車両が通行可能な領域を検出する車両通行可能領域 検出手段とを備え、前記周囲状況取得手段は、前記車両通行可能領域検出手段に よって検出された通行可能な領域を周囲状況として取得する。
[0035] 請求の範囲第 11項記載の制御装置は、請求の範囲第 7から 10項のいずれかに記 載の制御装置において、前記車両の周囲に存在する障害物情報を取得する障害物 情報取得手段を備え、前記周囲状況取得手段は、前記障害物情報取得手段により 取得された障害物情報を周囲状況として取得する。
[0036] 請求の範囲第 12項記載の制御装置は、請求の範囲第 7から 11項のいずれかに記 載の制御装置において、車路幅を記憶する車路幅記憶手段を備え、前記周囲状況 取得手段は、前記車路幅記憶手段に記憶されている車路幅を周囲状況として取得 する。
[0037] 請求の範囲第 13項記載の車両は、転舵可能に構成される複数の車輪と、それら複 数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆動するァクチユエータと、前記複数の車輪をそれ ぞれ独立に回転駆動する車輪駆動装置と、請求の範囲第 7から 12項のいずれかに 記載の制御装置とを備えて 、る。
発明の効果
[0038] 請求の範囲第 1項記載の制御装置によれば、複数の車輪の内の少なくとも 1輪に 舵角を付与するために、ァクチユエータ装置を作動させるァクチユエータ装置作動手 段と、複数の車輪の内の前記舵角が付与された車輪を含む 2輪以上を回転駆動する と共に、少なくとも 1輪には正方向の回転を付与し、かつ、少なくとも他の一輪には逆 方向の回転を付与するために、車輪駆動装置を作動させる車輪駆動装置作動手段 とを備えているので、回転駆動された各車輪を路面に対して滑動させ、それら各車輪 により発生する駆動力の車両前後方向成分と車両左右方向成分とを組み合わせるこ とにより、少なくとも車輪の最大舵角よりも大きな角度の方向へ車両を移動させること ができるという効果がある。よって、例えば、縦列駐車を行う場合には、車両の移動方 向が車輪の最大舵角に制限される従来の車両と比較して、より容易に行わせることが できるという効果がある。
[0039] 請求の範囲第 2項記載の制御装置によれば、請求の範囲第 1項記載の制御装置 の奏する効果に加え、車輪駆動装置作動手段は、車輪駆動装置により回転駆動さ れる少なくとも 2輪以上の車輪により発生する駆動力の車両左右方向成分の合計が 0を越える値となり、かつ、車両前後方向成分の合計が 0となるように、車輪駆動装置 を作動させるので、車輪の舵角が 90° 未満に制限された車両であっても、各車輪が 路面に対して滑動することで、車両を車両左右方向へ平行移動させることができると いう効果がある。よって、例えば、道路の道幅や駐車スペースの前後間隔が極端に 制限されて ヽる場合であっても、容易に縦列駐車を行わせることができると ヽぅ効果 がある。
[0040] また、本発明のように、各車輪の舵角を 90° 未満 (例えば、 45° )に制限しても車 両左右方向への平行移動が可能となれば、各車輪を 90° の舵角で操舵可能な構 造と比較して以下の効果がある。
[0041] 即ち、車輪を操舵するためのリンク機構を簡素化することができるので、軽量化と耐 久性の向上とを図ることができるという効果がある。同様に、電気配線'油圧配管など の取り回しを簡素化することができるので、干渉の発生や繰り返し応力の作用などを 抑制して、信頼性の向上を図ることができるという効果がある。
[0042] また、ァクチユエータ装置の動作量を従来品よりも増大させる必要がな 、ので、ァク チユエータ装置の大型化に起因する重量増や部品コストの増加を回避することがで きるという効果がある。更に、操舵された車輪が移動するためのスペースを小さくする ことができるので、その分、車両の大型化を招くことなぐ車内スペースの拡大を図る ことができると!/、う効果がある。
[0043] 請求の範囲第 3項記載の制御装置によれば、請求の範囲第 1又は 2項に記載の制 御装置の奏する効果に加え、複数の車輪が左右の前輪と左右の後輪とから構成され る場合に、ァクチユエータ装置作動手段は、左右の前輪の内の少なくとも 1輪と左右 の後輪の内の少なくとも 1輪とにそれぞれ舵角を付与するようにァクチユエータ装置を 作動させ、車輪駆動装置は、左右の前輪により発生する駆動力の車両左右方向成 分と左右の後輪により発生する駆動力の車両左右方向成分とが互いに同じ大きさ及 び同じ方向の値となり、左右の前輪により発生する駆動力の車両前後方向成分と左 右の後輪により発生する駆動力の車両前後方向成分とが互いに同じ大きさ及び異な る方向の値となるように車輪駆動装置を作動させるので、車両の前方側(即ち、前輪 側)と車両の後方側 (即ち、後輪側)とに駆動力の車両左右方向成分を均等に作用さ せることができ、その結果、車両を回転させようとする力の発生を抑制することができ るので、安定した挙動での平行移動を達成することができるという効果がある。
[0044] 請求の範囲第 4項記載の制御装置によれば、請求の範囲第 1又は 2項に記載の制 御装置の奏する効果に加え、複数の車輪が左右の前輪と左右の後輪とから構成され る場合に、車輪駆動装置は、左右の前輪又は左右の後輪の一方により発生する駆 動力の車両左右方向成分が左右の前輪又は左右の後輪の他方により発生する駆動 力の車両左右方向成分に対し同じ方向又は異なる方向に大きな値となり、左右の前 輪又は左右の後輪の一方により発生する駆動力の車両前後方向成分に対し左右の 前輪又は左右の後輪の他方により発生する駆動力の車両前後方向成分が異なる方 向に大きな値となり、かつ、左右の前輪及び左右の後輪により発生する駆動力の車 両左右方向成分が前記車両を回転させようとする場合に、その回転させようとする力 を、左右の前輪及び左右の後輪により発生する駆動力の車両前後方向成分が打ち 消すように車輪駆動装置を作動させるので、車両の前方側 (即ち、前輪側)と車両の 後方側 (即ち、後輪側)とのそれぞれに駆動力の車両左右方向成分を均等に作用さ せることができない場合であっても、車両左右方向成分は残しつつ、車両を回転させ ようとする力を打ち消すことができ、その結果、安定した挙動での平行移動を行わせ ることができると!/、う効果がある。
[0045] 請求の範囲第 4項記載の制御装置によれば、請求の範囲第 1から 4項のいずれか に記載の制御装置の奏する効果に加え、各車輪の使用頻度を検出手段により検出 し、使用頻度が基準値を超えている車輪の有無を判断手段により判断することができ ると共に、使用頻度が基準値を超えている車輪が有る場合には、その車輪が回転駆 動されることを禁止手段により禁止することができるので、各車輪の使用頻度に偏り が生じ、一部の車輪のみが早期に損耗等することを回避することができるという効果 がある。言い換えれば、各車輪の損耗等の均一化を図り、車両全体としての寿命を 向上させることができると!/、う効果がある。
[0046] 請求の範囲第 6項記載の車両によれば、請求の範囲第 1から 5項のいずれかに記 載の制御装置を備えているので、上記した請求の範囲第 1から 5項のいずれかに記 載される効果と同様の効果を奏する。
[0047] 請求の範囲第 7項記載の制御装置によれば、周囲状況取得手段により取得された 車両周囲の周囲状況に基づ 、て、旋回中心点及び車両の旋回パターンが旋回パタ ーン探索手段により探索される。そして、そのように探索された旋回中心と旋回バタ ーンに従って車両が旋回されるように、旋回制御手段によって、ァクチユエータによる 各車輪の操舵駆動が制御される。
[0048] よって、車両は、その車両の周囲状況に基づいて旋回中心及び旋回パターンが適 宜探索されるので、車両の周囲状況が、運転者のハンドル操作及びアクセル操作で 車両を旋回させることが困難な状況であったり、旋回範囲が限定されるような状況で あつたとしても、探索された旋回中心及び旋回パターンで旋回されるように各車輪を それぞれ独立して操舵するように制御がなされ、その結果として、車両を適切に旋回 させることができるという効果がある。この場合、運転者による切り返し操作が不要とさ れるので、安全かつ容易に車両を旋回させることができると 、う効果がある。
[0049] また、周囲状況に応じた適切な旋回中心及び旋回パターンで旋回されるように、各 車輪がそれぞれ独立して操舵制御されるので、運転者に負担を強いることなぐ適切 に各車輪を操舵させることができ、その結果として、適切に車両を旋回させることがで きるという効果がある。
[0050] 例えば、運転者によるハンドル操作及びアクセル操作によって、旋回中心 Al, B1 , C1周りに車両 100の最小旋回半径(5. 8m)で前進左旋回した場合に、車両 1が 出庫できない図 25 (a) ,図 26 (a) ,図 27 (a) ,図 28 (a)に対応する例を、それぞれ、 図 25 (b) ,図 26 (b) ,図 27 (b) ,図 28 (b)〖こ示す。
[0051] 図 25 (b)に示すように、車両 1の周囲状況に応じて、旋回パターン検出手段によつ て探索された旋回中心 A2周りに車両 1が旋回されるように、旋回制御手段によって、 ァクチユエータによる各車輪の操舵駆動と、車輪駆動装置による各車輪の回転駆動 とが制御されることによって、車両 1は、壁 120aに接触することなく旋回することがで きる。
[0052] 同様に、図 26 (b)及び図 27 (b)に示すように、車両 1の周囲状況に応じて、旋回パ ターン検出手段によって探索された旋回中心 B2及び旋回中心 C2周りに車両 1が旋 回されるように、旋回制御手段によって、ァクチユエータによる各車輪の操舵駆動と、 車輪駆動装置による各車輪の回転駆動とが制御されることによって、車両 1は、隣接 する駐車枠に駐車する車両 130や、車両 1の前方に駐車する車両 140に接触するこ となく旋回することができる。
[0053] また、運転者によるハンドル操作及びアクセル操作によって、旋回中心 D1周りに車 両 100の最小旋回半径(5. 8m)で前進左旋回して車道 160へ出た場合に、車両 10 0がセンターライン 180を越えるために危険な図 28 (a)に対応する例を、図 28 (b)に 示す。
[0054] 図 28 (b)に示すように、車両 1の周囲状況に応じて、旋回パターン検出手段によつ て探索された旋回中心 D2周りに車両 1が旋回されるように、旋回制御手段によって、 ァクチユエータによる各車輪の操舵駆動と、車輪駆動装置による各車輪の回転駆動 とが制御されることによって、車両 1は、センターライン 180を越えることなく安全に車 道 160へ出ることができる。
[0055] なお、周囲状況取得手段により取得される周囲状況としては、例えば、 GPS (Globa
Positioning System)などを用いて得られる自車両の位置情報や、地図データや駐車 場情報を参照することによって得られる、車両の周辺における車両通行可能な土地 形状ゃ車路幅などの情報や、カメラによる撮像やセンサによる検出などによって得ら れる、車両の周辺の障害物の情報などが挙げられる。
[0056] また、旋回中心及び旋回パターンを探索する旋回パターン探索手段としては、 1の 旋回中心に対する旋回パターン (各車輪の軌跡データや、旋回の際に必要な車両 側面方向の幅データ及び車両進行方向の幅データなど)を複数記憶するメモリの中 から、旋回可能な旋回パターンを選出する方法や、演算によるシュミレーシヨンによつ て、車両周囲に無限に存在する旋回中心の中力 適切に旋回可能な旋回パターン を探索する方法などが挙げられる。
[0057] 請求の範囲第 8項記載の制御装置によれば、請求の範囲第 7項記載の制御装置 の奏する効果に加えて、旋回パターン記憶手段に記憶されて 、る旋回パターンと、 周囲状況取得手段により取得された周囲状況とが比較手段によって比較され、その 比較結果に基づ 、て、前記旋回パターン記憶手段の中から旋回パターンが探索さ れる。よって、予め決められた数の旋回パターンの中力 最適な旋回パターンが選択 されるので、少ない制御負担で、車両を最適な旋回パターンで旋回させることができ るという効果がある。
[0058] 請求の範囲第 9項記載の制御装置によれば、請求の範囲第 7又は 8項に記載の制 御装置の奏する効果に加えて、周囲状況取得手段により取得された周囲状況下に おいて、運転者によるハンドル操作量に応じた車輪の少なくとも一部への舵角の付 与と運転者によるアクセル操作量に応じた車輪の少なくとも一部への駆動力の付与 とによって車両を旋回させた場合に、旋回可能であるかが、運転者操作旋回判定手 段により判定され、その際、旋回可能であると判断されると、探索禁止手段により、旋 回パターン探索手段による旋回中心及び旋回パターンの探索が禁止される。即ち、 周囲状況下において、運転者のハンドル操作及びアクセル操作によって旋回可能で ある場合には、旋回パターン探索手段による旋回中心及び旋回パターンの探索が禁 止され、その結果として、運転者は、自身がハンドル操作及びアクセル操作をするこ とによって旋回を行なうことになる。
[0059] 各車輪を個々に操舵及び回転させて旋回させる場合の多くは、車輪の空転を伴う 。そのため、各車輪を個々に操舵及び回転させて旋回させた場合には、運転者によ るハンドル操作及びアクセル操作によって旋回させた場合に比べて車輪の磨耗が大 きい。よって、車両の周囲状況が運転者によるハンドル操作及びアクセル操作によつ て旋回できる状況である場合に、運転者自身の操作による旋回を行なわせることによ つて、車輪の磨耗を抑制することができると 、う効果がある。
[0060] 請求の範囲第 10項記載の制御装置によれば、請求の範囲第 7から 9項のいずれか に記載の制御装置の奏する効果に加えて、自車位置取得手段により取得された車 両の位置周辺の土地形状が、土地形状認識手段により、地図記憶手段に記憶され て 、る地図データに基づ 、て認識されると、そのように認識された土地形状に基づ ヽ て、車両が通行可能な領域が、車両通行可能領域検出手段によって検出される。そ して、そのように検出された領域が、周囲状況取得手段によって周囲状況として取得 される。その結果として、車両通行可能領域検出手段により検出された領域を周囲 状況として考慮した旋回中心及び旋回パターンが、旋回パターン探索手段によって 探索されること〖こなる。
[0061] よって、車両(自車)の位置を知ることによって、地図データを基に車両周辺の土地 形状を正確に知ることができるので、車両通行可能領域もまた正確に検出することが できる。その結果、検出された車両通行可能領域から車両がはみ出でない旋回バタ ーンを正確に探索することができると 、う効果がある。
[0062] なお、土地形状認識手段により認識される土地形状と車両通行可能領域検出手段 により検出される領域 (車両が通行可能な領域)とは、同じであっても、車両が通行可 能な領域が土地形状認識手段により認識される土地形状よりも小さくてもよい。
[0063] 例えば、地図データに、建物や周壁などの形状及び配置に関する情報が含まれて いれば、土地形状認識手段により認識された土地形状から、旋回の際の障害物とな り得る建物や周壁の部分を除いた領域を、車両が通行可能な領域としてもよい。また 、地図データとして駐車場のデータ含まれている場合に、その駐車場において当該 車両に対して駐車契約されている駐車枠以外の駐車枠を車両が通行可能な領域か ら除外するよう〖こしてもよい。また、土地形状認識手段により認識された車両周辺の 土地形状の中に、車道 (車路)が含まれている場合には、法令上走行が許可されて いない車線(日本であれば、センターラインに対して進行方向右側の車線)を車両が 通行可能な領域力 除外するようにしてもょ 、。
[0064] 請求の範囲第 11項記載の制御装置によれば、請求の範囲第 7から 10項のいずれ かに記載の制御装置の奏する効果に加えて、障害物情報取得手段により、車両の 周囲に存在する障害物情報が取得されると、その障害物情報が、周囲状況取得手 段によって周囲状況として取得される。その結果として、障害物情報取得手段により 取得された障害物情報を周囲状況として考慮した旋回中心及び旋回パターンが、旋 回パターン探索手段によって探索されることになる。
[0065] よって、障害物情報を知ることによって、障害物情報が示す障害物を避けるように 旋回パターンを正確に探索することができるという効果がある。その結果、車両が障 害物に接触又は衝突することを防止することができる。
[0066] ここで、障害物情報取得手段には、カメラなどによって撮像された画像を基に障害 物情報を取得することや、センサやレーダなどにより障害物を検出することや、地図 データなどに基づいて建物や壁などの立設物ゃ配置物の情報を取得することなどが 含まれる。なお、カメラなどによる撮像画像を基に障害物情報を得た場合、センサや レーダなどでは検出できない情報 (例えば、駐車枠やセンターラインとして引かれて いる線など)を得ることができる。また、センサやレーダなどによる検出によって障害物 情報を得た場合、静止画像では得難い情報 (例えば、車道を走行中の他の車両の 接近情報など)を得ることができる。
[0067] 請求の範囲第 12項記載の制御装置によれば、請求の範囲第 7から 11項のいずれ かに記載の制御装置の奏する効果に加えて、車路幅記憶手段に記憶されている車 路幅が周囲状況取得手段によって周囲状況として取得される。その結果として、車路 幅記憶手段に記憶されている車路幅を周囲状況として考慮した旋回中心及び旋回 ノターンが、旋回パターン探索手段によって探索されることになる。
[0068] よって、車路幅に応じて旋回パターンが選択されるので、車路から車両がはみ出で ない旋回パターンを正確に探索することができるという効果がある。特に、車路が車 道 (道路)である場合に、その車路幅 (道路幅や片側車線幅など)をはみ出な!/、ように 車両が旋回されることにより、対向車線を走行する車両との接触又は衝突を確実に 防止することができ、安全性を確保できると!ヽぅ効果がある。
[0069] 請求の範囲第 7項記載の車両によれば、請求の範囲第 7から 12項のいずれかに記 載の制御装置を備えているので、上記した請求の範囲第 7から 12項のいずれかに記 載される効果と同様の効果を奏する。
図面の簡単な説明
[0070] [図 1]本発明の第 1実施の形態における制御装置が搭載される車両を模式的に示し た模式図である。
圆 2]第 1実施の形態における制御装置の電気的構成を示したブロック図である。
[図 3]平行移動制御テーブルの内容を模式的に図示した模式図である。
[図 4]メイン処理を示すフローチャートである。
[図 5]移動方向メモリ更新処理を示すフローチャートである。
[図 6]平行移動制御処理を示すフローチャートである。
[図 7]空転回数記憶処理を示すフローチャートである。
圆 8] (a)力も (c)は第 2実施の形態における平行移動制御テーブルの内容を、 (d)か ら (f)は第 3実施の形態における平行移動制御テーブルの内容を、それぞれ模式的 に図示した模式図である。
[図 9] (a)から(c)は第 4実施の形態における平行移動制御テーブルの内容を、 (d)か ら (f)は第 5実施の形態における平行移動制御テーブルの内容を、(g)から (i)は第 6 実施の形態における平行移動制御テーブルの内容を、それぞれ模式的に図示した 模式図である。
[図 10] (a)及び (b)は、第 7及び第 8実施の形態における平行移動制御テーブルの 内容をそれぞれ模式的に図示した模式図である。
圆 11] (a)及び (b)は、第 9実施の形態を説明するための模式図であり、(c)及び (d) は、第 9実施の形態における平行移動制御テーブルの内容を模式的に図示した模 式図である。
圆 12]第 9実施の形態の変形例としての平行移動制御テーブルの内容を模式的に 図示した模式図である。
圆 13]第 9実施の形態の変形例としての平行移動制御テーブルの内容を模式的に 図示した模式図である。
圆 14]第 10実施の形態における平行移動制御テーブルの内容を模式的に図示した 模式図である。
[図 15]従来の技術を示す模式図であり、縦列駐車を行う車両の上面図である。
圆 16]第 11実施の形態における制御装置が搭載される車両を模式的に示した模式 図である。 圆 17]第 11実施の形態における制御装置の電気的構成を示したブロック図である。
[図 18]旋回テーブルの構成を示す模式図である。
圆 19]前進左旋回用に選択された代表的な 20個の旋回中心を説明するための模式 図である。
[図 20]x方向はみ出し量 Ex及び y方向はみ出し量 Eyを説明するための模式図である
[図 21]前進左旋回用テーブルに記憶される 20個の旋回中心の各々に対する旋回パ ターンの値を示した棒グラフである。
[図 22]旋回制御処理を示すフローチャートである。
[図 23]状況把握処理を示すフローチャートである。
[図 24]第 12実施の形態における旋回制御処理を示すフローチャートである。
[図 25] (a)は、従来の車両の旋回に伴う問題点の一例を説明するための模式図であ り、(b)は、本発明の車両及び制御装置による効果を説明するための模式図である。
[図 26] (a)は、従来の車両の旋回に伴う問題点の別の例を説明するための模式図で あり、(b)は、本発明の車両及び制御装置による効果を説明するための模式図である
[図 27] (a)は、従来の車両の旋回に伴う問題点の別の例を説明するための模式図で あり、(b)は、本発明の車両及び制御装置による効果を説明するための模式図である
[図 28] (a)は、従来の車両の旋回に伴う問題点の別の例を説明するための模式図で あり、(b)は、本発明の車両及び制御装置による効果を説明するための模式図である 符号の説明
10 制御装置
单両
2 車輪
2FLW 前輪 (車輪、左の車輪)
2FRW 前輪 (車輪、右の車輪) 2RLW 後輪 (車輪、左の車輪)
2RRW 後輪 (車輪、右の車輪)
3 車輪駆動装置
3FLM〜3RRM FL〜: RRモータ(車輪駆動装置)
4 ァクチユエータ装置
4FLA〜4RRA FL〜RRァクチユエータ(ァクチユエータ装置、ァクチユエ
51 ノヽンドノレ
53 ァクセノレ
72b 旋回テーブル (旋回パターン記憶手段)
72bl フロント用テーブル (旋回パターン記憶手段)
72bl l 前進左旋回用テーブル (旋回パターン記憶手段)
72b21 前進右旋回用テーブル (旋回パターン記憶手段)
72b2 ノ ック用テーブル (旋回パターン記憶手段)
72b21 後進左旋回用テーブル (旋回パターン記憶手段)
72b22 後進右旋回用テーブル (旋回パターン記憶手段)
75a 地図 DB (地図データ記憶手段、車路幅記憶手段)
75b 駐車場 DB (地図データ記憶手段、車路幅記憶手段)
発明を実施するための最良の形態
[0072] 以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。図 1 は、本発明の第 1実施の形態における制御装置 10が搭載される車両 1を模式的に示 した模式図である。なお、図 1の矢印 FWDは、車両 1の前進方向を示す。また、図 1 では、全車輪 2に所定の舵角が付与された状態が図示されている。
[0073] まず、車両 1の概略構成について説明する。車両 1は、図 1に示すように、車体フレ ーム BFと、その車体フレーム BFに支持される複数 (本実施の形態では 4輪)の車輪 2と、それら各車輪 2を独立に回転駆動する車輪駆動装置 3と、各車輪 2を独立に操 舵駆動するァクチユエータ装置 4とを主に備えて構成されている。
[0074] この車両 1は、通常時には、車輪 2を全て同方向へ回転駆動することで、車両前後 方向(図 1上下方向)へ、又は、各車輪 2の舵角に応じた方向へ、直進走行又は旋回 走行が可能に構成されている。
[0075] また、車両 1は、後述する平行移動制御時には、各車輪 2を所定の操舵状態(以下 、「平行移動配置」と称す。 )に配置し、かつ、各車輪 2の一部又は全部を回転駆動す ることにより、各車輪 2を路面に対して滑動させつつ、車両左右方向(図 1左右方向) への平行移動が可能に構成されている(図 3参照)。
[0076] 次いで、各部の詳細構成について説明する。車輪 2は、図 1に示すように、車両 1の 進行方向前方側に位置する左右の前輪 2FLW, 2FRWと、進行方向後方側に位置 する左右の後輪 2RLW, 2RRWとの 4輪を備え、これら前後輪 2FLW〜2RRWは、 ステアリング装置 20, 30により転舵可能に構成されている。
[0077] ステアリング装置 20, 30は、各車輪 2を操舵するための操舵装置であり、図 1に示 すように、各車輪 2を揺動可能に支持するキングピン 21と、各車輪 2のナックルアーム (図示せず)に連結されるタイロッド 22と、そのタイロッド 22にァクチユエータ装置 4の 駆動力を伝達する伝達機構部 23とを主に備えて構成されている。
[0078] ァクチユエータ装置 4は、上述したように、各車輪 2を独立に操舵駆動するための操 舵駆動装置であり、図 1に示すように、 4個のァクチユエータ(FL〜RRァクチユエータ 4FLA〜4RRA)を備えて構成されている。運転者がハンドル 51を操作した場合に は、ァクチユエータ装置 4の一部(例えば、前輪 2FLW, 2FRWのみ)又は全部が駆 動され、ハンドル 51の操作量に応じた舵角が付与される。
[0079] また、ァクチユエータ装置 4は、運転者が平行移動スィッチ装置 54を操作した場合 にも駆動され、その平行移動スィッチ装置 54の操作状態に応じた舵角が各車輪 2に それぞれ付与されることで、各車輪 2が平行移動配置に移行され、平行移動制御が 行われる(例えば、図 3参照)。なお、平行移動制御の詳細については、後述する。
[0080] ここで、本実施の形態では、 FL〜: RRァクチユエータ 4FLA〜4RRAが電動モータ で構成されると共に、伝達機構部 23がねじ機構で構成される。電動モータが回転さ れると、その回転運動が伝達機構部 23により直線運動に変換され、タイロッド 22に伝 達される。その結果、各車輪 2がキングピン 21を揺動中心として揺動駆動され、各車 輪 2に所定の舵角が付与される。
[0081] 車輪駆動装置 3は、各車輪 2を独立に回転駆動するための回転駆動装置であり、 図 1に示すように、 4個の電動モータ(FL〜: RRモータ 3FLM〜3RRM)を各車輪 2ご とに (即ち、インホイールモータとして)配設して構成されている。運転者がアクセルぺ ダル 53を操作した場合には、各車輪駆動装置 3から回転駆動力が各車輪 2に付与さ れ、各車輪 2がアクセルペダル 53の操作量に応じた回転速度で回転される。
[0082] また、車輪駆動装置 3は、運転者が平行移動スィッチ装置 54を操作した場合にも 駆動され、その平行移動スィッチ装置 54とアクセルペダル 53との操作状態に応じた 回転速度で各車輪 2が独立に回転駆動されることで、平行移動制御が行われる(例 えば、図 3参照)。なお、平行移動制御の詳細については、後述する。
[0083] 制御装置 10は、上述のように構成された車両 1の各部を制御するための制御装置 であり、例えば、車輪駆動装置 3とァクチユエータ装置 4とを作動させ、車輪 2の操舵 状態と回転速度とを制御することで、平行移動制御を行う。ここで、図 2を参照して、 制御装置 10の詳細構成について説明する。
[0084] 図 2は、制御装置 10の電気的構成を示したブロック図である。制御装置 10は、図 2 に示すように、 CPU71、 ROM72、 RAM73及び EEPROM74を備え、これらはバ スライン 75を介して入出力ポート 76に接続されている。また、入出力ポート 76には、 車輪駆動モータ 3等の複数の装置が接続されて 、る。
[0085] CPU71は、バスライン 75により接続された各部を制御する演算装置である。 ROM 72は、 CPU71により実行される制御プログラムや固定値データ等を格納した書き換 え不能な不揮発性のメモリであり、 RAM73は、制御プログラムの実行時に各種のデ ータを書き換え可能に記憶するためのメモリである。また、 EEPROM74は、書き替 え可能な不揮発性のメモリであり、制御装置 10の電源がオフされた後も、ノ ックアツ プ電源なしで、データの記憶を維持可能に構成されて 、る。
[0086] ここで、 ROM72には、図 2に示すように、平行移動制御テーブル 72aが設けられて いる。平行移動制御テーブル 72aは、各車輪 2の平行移動配置 (操舵状態)、各車輪 2の回転方向及び各車輪 2の回転比率といった平行移動制御で使用される制御デ ータを記憶したテーブルである。ここで、図 3を参照して、平行移動制御テーブル 72a について説明する。
[0087] 図 3は、平行移動制御テーブル 72aの内容を模式的に図示した模式図である。な お、図 3には、平行移動制御テーブル 72aに記憶される内容の一部として、車両 1を 右方向へ移動させるためのパターンのみが図示され、車両 1を左方向へ移動させる ためのパターンの図示は省略されている。また、図 3 (a)に示すパターンは、後述する 通常モードに対応し(図 6S33参照)、図 3 (b)及び図 3 (c)に示すパターンは、後述 する節約モードに対応する(図 6S34参照)。
[0088] ここで、図 3中の矢印は、その太さが平行移動制御時における各車輪 2の相対的な 回転比率 (速度比率)を示しており、その矢印の太さが太 、車輪は矢印の細 、車輪 よりも回転速度が相対的に速いことを意味する。なお、各車輪 2の回転速度の絶対値 は、アクセルペダル 53の操作状態に比例する。また、図 3に示すパターンは、各矢印 の太さがすベて同一であり、各車輪 2が同じ回転速度で回転駆動される。
[0089] また、図 3中の矢印は、その矢部の色が平行移動制御時における各車輪 2の回転 方向を示しており、白抜き矢印は正回転を、黒抜き矢印は逆回転を、それぞれ意味 する。また、矢印が付されていない車輪 2は、平行移動制御時に回転駆動が行われ な 、 (禁止される)ことを意味する。
[0090] CPU71は、平行移動制御時には、平行移動制御テーブル 72aの内容から、各車 輪 2の平行移動配置、回転方向及び回転比率を読み出し、その読み出した内容に 基づいて、ァクチユエータ装置 4及び車輪駆動装置 3を制御する。これにより、各車 輪 2が平行移動配置へ移行されると共に、所定の回転速度で回転され、車両 1が左 右方向へ平行移動される。
[0091] 例えば、図 3 (a)に示すパターンは、左右の前輪 2FLW, 2FRWの操舵方向が右 方向であること、左右の後輪 2RLW、 2RRWの操舵方向が左方向であること、各車 輪 2の舵角の絶対値が全て同じ角度 (本実施の形態では、 45° )であること、左右の 前輪 2FLW, 2FRWの回転方向が正回転であること、左右の後輪 2RLW, 2RRWの 回転方向が逆回転であること、各車輪 2の回転比率(回転速度)が互いに同一である こと、がそれぞれ制御データとして平行移動制御テーブルに記憶されて 、ることを意 味している。
[0092] この図 3 (a)に示すパターンで平行移動制御を行うことが決定されると(図 6S32参 照)、 CPU71は、平行移動制御テーブル 72aから図 3 (a)に示すパターン(上述した 各車輪 2の操舵方向、舵角の絶対値、回転方向、回転比率といった制御データ)を 読み出し、その内容に基づいて、ァクチユエータ装置 4及び車輪駆動装置 3を制御 する(図 6S37, S38参照)。
[0093] この制御により、車両 1は、各車輪 2が図 3 (a)に示す操舵状態(平行移動配置)に 移行され、運転者によりアクセルペダル 53が踏み込まれると、その踏み込み量に応 じた回転速度及び上述した回転比率で各車輪 2が回転駆動される(図 6S36参照)。
[0094] これにより、各車輪 2が路面に対して滑動され、左右の前輪 2FLW, 2FRWにより 発生する駆動力の車両前方向(図 3 (a)上方向)成分と、左右の後輪 2RLW, 2RRW により発生する駆動力の車両後方向(図 3 (a)下方向)成分とが互いに打ち消し合う 一方、左右の前輪 2FLW, 2FRWにより発生する駆動力の車両右方向(図 3 (a)右 方向)成分と、左右の後輪 2RLW, 2RRWにより発生する駆動力の車両右方向(図 3
(a)右方向)成分とが車両 1を右方向へ移動させるための駆動力として作用し、その 結果、車両 1が車両右方向(図 3 (a)右方向)へ向けて平行移動される。
[0095] なお、図 3 (b)に示すパターンは、左右の前輪 2FLW, 2FRWの操舵方向が右方 向であること、左右の後輪 2RLW、 2RRWの操舵方向が左方向であること、各車輪 2 の舵角の絶対値が全て同じ角度 (本実施の形態では、 45° )であること、右の前輪 2 FRWの回転方向が正回転であること、右の後輪 2RRWの回転方向が逆回転である こと、右の前後輪 2FRW, 2RRWの回転比率(回転速度)が同一であること、左の前 後輪 2FLW, 2RLWの回転駆動が禁止されること、がそれぞれ制御データとして平 行移動制御テーブルに記憶されて 、ることを意味して 、る。
[0096] 例えば、この図 3 (b)に示すパターンで平行移動制御が行われると、右の前輪 2FR Wにより発生する駆動力の車両前方向(図 3 (b)上方向)成分と、右の後輪 2RRWに より発生する駆動力の車両後方向(図 3 (b)下方向)成分とが互いに打ち消し合う一 方、右の前輪 2FRWにより発生する駆動力の車両右方向(図 3 (b)右方向)成分と、 右の後輪 2RRWにより発生する駆動力の車両右方向(図 3 (b)右方向)成分とが車両 1を右方向へ移動させるための駆動力として作用し、その結果、車両 1が右方向(図 3
(b)右方向)へ向けて平行移動される。
[0097] また、図 3 (c)に示すパターンは、左右の前輪 2FLW, 2FRWの操舵方向が右方向 であること、左右の後輪 2RLW、 2RRWの操舵方向が左方向であること、各車輪 2の 舵角の絶対値が全て同じ角度 (本実施の形態では、 45° )であること、左の前輪 2F LWの回転方向が正回転であること、左の後輪 2RLWの回転方向が逆回転であるこ と、左の前後輪 2FLW, 2RLWの回転比率(回転速度)が同一であること、右の前後 輪 2FRW, 2RRWの回転駆動が禁止されること、がそれぞれ制御データとして平行 移動制御テーブルに記憶されて 、ることを意味して 、る。
[0098] 例えば、この図 3 (c)に示すパターンで平行移動制御が行われると、左の前輪 2FL Wにより発生する駆動力の車両前方向(図 3 (c)上方向)成分と、左の後輪 2RLWに より発生する駆動力の車両後方向(図 3 (c)下方向)成分とが互いに打ち消し合う一 方、左の前輪 2FLWにより発生する駆動力の車両右方向(図 3 (c)右方向)成分と、 左の後輪 2RLWにより発生する駆動力の車両右方向(図 3 (c)右方向)成分とが車両 1を右方向へ移動させるための駆動力として作用し、その結果、車両 1が右方向(図 3 (c)右方向)へ向けて平行移動される。
[0099] 図 2に戻って説明する。 RAM73には、図 2に示すように、移動方向メモリ 73aが設 けられている。移動方向メモリ 73aは、平行移動制御時に車両 1が移動すべき方向に 対応付けられた値を記憶するためのメモリであり、平行移動スィッチ装置 54の操作状 態と車両 1の走行状態 (対地速度)とに応じて、「0, 1, 2」の各値が設定される(図 7 参照)。 CPU71は、平行移動制御時には、この移動方向メモリ 73aの値に基づいて 、車両 1を平行移動させる方向を決定する。
[0100] また、 EEPROM74には、図 2に示すように、 FL〜RR空転メモリ 74FLMe〜74R RMeが設けられている。 FL〜RR空転メモリ 74FLMe〜74RRMeは、各車輪 2 (前 後輪 2FLW〜2RRW)の使用頻度をそれぞれ個別に記憶するためのメモリであり、 本実施の形態では、各車輪 2の使用頻度として、路面に対する空転回数が累積的に 書き込まれる(図 4参照)。 CPU71は、この FL〜RR空転メモリ 74の内容に基づいて 、平行移動制御を通常モードで行うか、節約モードで行うかを決定する(図 6S3参照
) o
[0101] 車輪駆動装置 3は、上述したように、各車輪 2 (図 1参照)を回転駆動するための装 置であり、各車輪 2に回転駆動力を付与する 4個の FL〜: RRモータ 3FLM〜3RRM と、それら各モータ 3FLM〜3RRMを CPU71からの命令に基づ!/、て駆動制御する 駆動回路(図示せず)とを備えて 、る。
[0102] また、ァクチユエータ装置 4は、上述したように、各車輪 2を操舵駆動するための装 置であり、各車輪 2に操舵駆動力を付与する 4個の FL〜RRァクチユエータ 4FLA〜 4RRAと、それら各ァクチユエータ 4FLA〜4RRAを CPU71からの命令に基づ!/、て 駆動制御する駆動回路(図示せず)とを備えて 、る。
[0103] 舵角センサ装置 31は、各車輪 2の舵角を検出すると共に、その検出結果を CPU7 1に出力するための装置であり、各車輪 2の舵角をそれぞれ検出する 4個の FL〜RR 舵角センサ 31FLS〜31RRSと、それら各舵角センサ 31FLS〜31RRSの検出結果 を処理して CPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備えて!/、る。
[0104] なお、本実施の形態では、各舵角センサ 31FLS〜31RRSが各伝達機構部 23に それぞれ設けられ、その伝達機構部 23において回転運動が直線運動に変換される 際の回転数を検出する非接触式の回転角度センサとして構成されて 、る。この回転 数は、タイロッド 22の変位量に比例するので、 CPU71は、舵角センサ装置 31から入 力された検出結果(回転数)に基づいて、各車輪 2の舵角を得ることができる。
[0105] ここで、舵角センサ装置 31により検出される舵角とは、各車輪 2の中心線と車両 1 ( 車体フレーム BF)の基準線とがなす角度であり、車両 1の進行方向とは無関係に定 まる角度である。
[0106] 車両速度センサ装置 32は、路面に対する車両 1の対地速度 (絶対値及び進行方 向)を検出すると共に、その検出結果を CPU71に出力するための装置であり、前後 及び左右方向加速度センサ 32a, 32bと、それら各加速度センサ 32a, 32bの検出 結果を処理して CPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備えて!/、る。
[0107] 前後方向加速度センサ 32aは、車両 1 (車体フレーム BF)の前後方向(図 1上下方 向)の加速度を検出するセンサであり、左右方向加速度センサ 32bは、車両 1 (車体 フレーム BF)の左右方向(図 1左右方向)の加速度を検出するセンサである。なお、 本実施の形態では、これら各加速度センサ 32a, 32bが圧電素子を利用した圧電型 センサとして構成されて!、る。
[0108] CPU71は、車両速度センサ装置 32から入力された各加速度センサ 32a, 32bの 検出結果 (加速度値)を時間積分して、 2方向(前後及び左右方向)の速度をそれぞ れ算出すると共に、それら 2方向成分を合成することで、車両 1の対地速度 (絶対値 及び進行方向)を得ることができる。
[0109] 車輪回転速度センサ装置 33は、各車輪 2の回転速度を検出すると共に、その検出 結果を CPU71に出力するための装置であり、各車輪 2の回転速度をそれぞれ検出 する 4個の FL〜RR回転速度センサ 33FLS〜33RRSと、それら各回転速度センサ 33FLS〜33RRSの検出結果を処理して CPU71に出力する処理回路(図示せず) とを備えている。
[0110] なお、本実施の形態では、各回転センサ 33FLS〜33RRSが各車輪 2に設けられ 、各車輪 2の角速度を回転速度として検出する。即ち、各回転センサ 33FLS〜33R RSは、各車輪 2に連動して回転する回転体と、その回転体の周方向に多数形成され た歯の有無を電磁的に検出するピックアップとを備えた電磁ピックアップ式のセンサ として構成されている。
[0111] CPU71は、車輪回転速度センサ装置 33から入力された FL〜RR回転速度センサ 33FLS〜33RRSの検出結果(回転速度)と、各車輪 2の外径と、舵角センサ装置 31 により検出された各車輪 2の舵角と、車両速度センサ装置 32により検出された車両 1 の対地速度とに基づいて、各車輪 2の路面に対する空転回数 (使用頻度)を算出す ることがでさる。
[0112] 接地荷重センサ装置 34は、各車輪 2と路面との間に発生する接地荷重を検出する と共に、その検出結果を CPU71に出力するための装置であり、各車輪 2の接地荷重 をそれぞれ検出する FL〜RR荷重センサ 34FLS〜34RRSと、それら各荷重センサ 34FLS〜34RRSの検出結果を処理して CPU71に出力する処理回路(図示せず) とを備えている。
[0113] なお、本実施の形態では、各荷重センサ 34FLS〜34RRSがピエゾ抵抗型の 3軸 荷重センサとして構成されている。これら各荷重センサ 34FLS〜34RRSは、各車輪 2のサスペンション軸(図示せず)上に配設され、上述した接地荷重を車両 1の前後 方向、左右方向および垂直方向で検出する。
[0114] CPU71は、接地荷重センサ装置 34から入力された各荷重センサ 34FLS〜34RR Sの検出結果 (接地荷重)より、各車輪 2の接地面における路面の摩擦係数; zを得る ことができる。
[0115] 例えば、前輪 2FLWに着目すると、 FL荷重センサ 34FLSにより検出された車両 1 の前後方向、左右方向および垂直方向の荷重がそれぞれ Fx、 Fy及び Fzである場 合には、前輪 2FLWの接地面に対応する部分の路面の摩擦係数 は、車両 1の進 行方向の摩擦係数 X力 SFxZFzにより、車両 1の左右方向の摩擦係数/ z yが FyZF zにより、それぞれ算出される。
[0116] 平行移動スィッチ装置 54は、平行移動制御の開始及び解除と、平行移動制御によ る車両 1の移動方向とを指示するためのスィッチ装置であり、左位置、解除位置及び 右位置の 3位置を個別に選択可能かつその状態を維持可能な操作子と、その操作 子の操作位置を検出するセンサ部と、そのセンサ部の検出結果を処理して CPU71 に出力する処理回路とを備えて 、る (V、ずれも図示せず)。
[0117] CPU71は、上述したように、平行移動スィッチ装置 54の操作状態と車両 1の走行 状態 (対地速度)とに応じて、移動方向メモリ 73aに「0, 1, 2」の各値を設定すると共 に(図 7参照)、平行移動制御時には、移動方向メモリ 73aの値に基づいて、車両 1を 平行移動させる方向を決定する。
[0118] 図 2に示す他の入出力装置 35としては、例えば、ハンドル 51、ブレーキペダル 52 及びアクセルペダル 53 (いずれも図 1参照)の操作状態(回転角や踏み込み量、操 作速度など)を検出するための操作状態検出センサ装置(図示せず)が例示される。
[0119] 例えば、アクセルペダル 53が操作された場合には、その操作状態量が操作状態検 出センサ装置により検出され、 CPU71に出力される。 CPU71は、入力された操作 状態量に基づ!/、て車輪駆動装置 3を制御し、各車輪 2を回転駆動させる。
[0120] 次いで、図 4から図 7を参照して、制御装置 10で実行される処理を説明する。図 4 は、メイン処理を示すフローチャートである。この処理は、制御装置 10の電源が投入 されている間、 CPU71によって繰り返し実行される処理である。
[0121] このメイン処理では、まず、電源投入後、 RAM73の内容をー且「0」クリアした後に 初期値に設定する等といった初期化処理を実行する(Sl)。但し、この初期化処理で は、 EEPROM74の各空転メモリ 74FLMe〜74RRMeに記憶された使用頻度デー タ(空転回数)の内容はクリアしな 、。
[0122] S1の初期化処理の実行後は、移動方向メモリ更新処理を実行する(S 2)。ここで、 図 5を参照して、移動方向メモリ更新処理について説明する。図 5は、移動方向メモリ 更新処理を示すフローチャートである。
[0123] 移動方向更新処理 (S2)では、まず、車両 1が停車中である力否かを判断し (S21)
、平行移動制御の開始又はその平行移動方向の変更を可能な状態に車両 1がある か否か確認する。
[0124] その結果、 S21の処理において、車両 1が停車中であると判断される場合には(S2 1: Yes)、平行移動制御の開始又はその平行移動方向の変更が可能な状態に車両 1があるということなので、この場合には(S21 : Yes)、平行移動スィッチ装置 54の操 作位置を検出し (S22)、その検出結果に応じて、移動方向メモリ 73aの値を「0, 1, 2 」に更新した後(S23, S24, S25)、移動方向メモリ更新処理 (S2)を終了する。
[0125] なお、具体的には、移動方向メモリ 73aの値は、平行移動スィッチ装置 54の操作位 置が、左位置であると判断された場合には「0」に更新され (S22 :左位置、 S23)、解 除位置であると判断された場合には「1」に更新され (S22 :解除位置、 S24)、右位置 であると判断された場合には「2」に更新される (S22:右位置、 S25)。
[0126] これにより、 CPU71は、移動方向メモリ 73aの値を確認することにより、運転者が平 行移動制御の開始を指示しているの力 開始を指示している場合には移動方向は左 右方向いずれであるか、又は、平行移動制御を解除 (終了)して通常の走行を指示し ているのか、を判断することができる(図 6参照)。
[0127] 一方、 S21の処理において、車両 1が停車中ではないと判断される場合には(S21 : No)、車両 1が走行中であり、平行移動制御の開始又はその平行移動方向の変更 が不可能な状態に車両 1があるということなので、この場合には(S21 : Yes)、平行移 動スィッチ装置 54の操作位置が運転者により変更されていても、 S22〜S25の処理 をスキップし、移動方向メモリ 73aの値を更新することなぐこの移動方向メモリ更新処 理 (S2)を終了する。
[0128] これにより、例えば、車両 1の走行中に運転者が平行移動スィッチ装置 54を不用意 に操作してしまっても、移動方向メモリ 73aの値が更新されることを禁止して、例えば 、車両 1の走行状態が通常の走行状態力 平行移動状態へ不用意に切り替わること や、平行移動中の車両 1の移動方向が逆方向へ不用意に切り替わることなどが防止 される。
[0129] 図 4に戻って説明する。 S2の移動方向メモリ更新処理の実行後は、平行移動制御 処理を実行する(S3)。ここで、図 6を参照して、平行移動制御処理について説明す る。図 6は、平行移動制御処理を示すフローチャートである。
[0130] 平行移動制御処理(S3)では、まず、移動方向メモリ 73aの値が「1」である力否かを 判断する(S31)。その結果、移動方向メモリ 73aの値力「l」であると判断される場合 には(S31: Yes)、移動方向スィッチ装置 54が解除位置にあるということであり(図 5 参照)、移動方向スィッチ装置 54が運転者により未だ操作されていないか、或いは、 所望の平行移動が既に完了し、その平行移動制御の解除 (終了)が運転者により指 示されていると判断される。
[0131] よって、この場合には(S31 :Yes)、 S32以降の処理、即ち、車両 1を所望の方向へ 平行移動させる処理を実行することなぐこの平行移動制御処理 (S3)を終了する。
[0132] なお、例えば、車両 1の右方向への平行移動中に、運転者が移動方向スィッチ装 置 54を右位置カゝら解除位置へ不用意に操作してしまった場合でも、その操作によつ て移動方向メモリ 73aの値が「2」から「 1」に更新されるのは、車両 1が停車した後であ るので(図 5参照)、上述の場合に(S31 : Yes)、平行移動制御処理 (S3)を終了して も、車両 1の平行移動が突然停止されることはない。
[0133] 一方、 S31の処理において、移動方向メモリ 73aの値力「l」ではないと判断される 場合には(S31 :No)、平行移動スィッチ装置 54が左位置(「0」 )又は右位置(「1」) にあるということであり(図 5参照)、左又は右方向への平行移動制御の開始が運転者 により指示された力 平行移動制御が既に開始されており、左又は右方向へ車両 1 が平行移動中であると判断される。よって、この場合には(S31 : No)、平行移動制御 を開始又は継続するべぐ S32以降の処理を実行する。
[0134] S32の処理では、節約モードでの制御が必要である力否かを判断する(S32)。 CP U71は、 FL〜: RR空転メモリ 74FLMe〜74RRMeに記憶されている各車輪 2の空 転回数を読み出し、それら各空転回数と ROM72内に予め記憶されている基準値と を比較することで、空転回数が基準値を超える車輪 2の有無を確認する。
[0135] その結果、 CPU71は、空転回数が基準値を超える車輪 2が 1輪もなければ、各車 輪 2の使用頻度 (摩耗状態)が均一であり、節約モードでの制御は必要ないと判断し 、通常モード (例えば、図 3 (a)に示すパターン)での制御を選択する。
[0136] 一方、空転回数が基準値を超える車輪 2が 1輪でもあれば、各車輪 2の使用頻度( 空転回数)に偏りが生じていると判断し、その使用頻度の高い車輪 2の回転駆動を禁 止して損耗を抑制するべぐ節約モード (例えば、図 3 (b)又は図 3 (c)に示すパター ン)での制御を選択する。
[0137] なお、本実施の形態では、空転回数が基準値を超える車輪 2が複数輪ある場合、 その空転回数が最も多い車輪 2の回転駆動が禁止されるように制御される。例えば、 右方向への平行移動を行う場合において、右の前輪 2FRWの空転回数が最大であ れば、その右の前輪 2FRWの回転駆動が禁止されるべぐ図 3 (c)のパターンで平行 移動制御が実行される一方、例えば、左の前輪 2FLWの空転回数が最大である場 合には、その左の前輪 2FLWの回転駆動が禁止されるべぐ図 3 (b)のパターンで平 行移動制御が実行される。
[0138] S32の処理にぉ 、て、節約モードでの制御が必要であると判断される場合には(S 32 : Yes)、節約モード (例えば、図 3 (b)又は図 3 (c)に示すパターン)に対応する制 御データ(各車輪 2の操舵状態、回転方向及び回転比率)を平行移動制御テーブル 72aから読み出す一方(S33)、節約モードでの制御が必要ではないと判断される場 合には(S32 :No)、通常モード (例えば、図 3 (a)に示すパターン)に対応する制御 データを平行移動制御テーブル 72aから読み出す (S34)。
[0139] なお、 S33又は S34の処理において、平行移動制御テーブル 72aから制御データ を読み出す際には、 S32の処理において選択したモードに対応するだけでなぐ S3 1の処理において読み出した移動方向メモリ 73aの値 (即ち、運転者が指示した車両 1の平行移動の方向)にも対応する制御データを読み出す。
[0140] S33又は S34の処理において、平行移動制御テーブル 72aから必要な制御データ を読み出した後は、次いで、車輪 2の平行移動配置への移行 (即ち、右方向への平 行移動であれば、図 3 (a)から図 3 (c)の 、ずれかにに示す操舵状態への移行)が完 了して!/、る力否かを判断する(S35)。
[0141] S35の処理において、車輪 2の平行移動配置への移行が未だ完了していないと判 断される場合には(S35 :No)、平行移動制御の開始が運転者により指示された後の 初めての処理という可能性があるので、 S33又は S34により読み出した制御データに 基づき、まず、車輪 2の操舵情報 (平行移動配置を形成するための車輪 2の操舵方 向、舵角の絶対値)をァクチユエータ装置 4に出力し (S37)、次いで、車輪 2の駆動 情報 (車輪 2の回転方向、回転比率)を車輪駆動装置 3に出力する(S38)。
[0142] これにより、ァクチユエータ装置 4は、入力された操舵情報に基づいて、各車輪 4を 操舵駆動して、各車輪 2の操舵状態を平行移動配置へ移行させる (例えば、図 3参 照)。また、車輪駆動装置 3は、入力された駆動情報に基づいて、各車輪 2の回転方 向、回転比率を設定することで、後にアクセルペダル 53の操作状態が入力された場 合 (S36参照)〖こ備える。
[0143] 一方、 S35の処理において、車輪 2の平行移動配置への移行が既に完了している と判断される場合には(S35 : Yes)、車両 1の平行移動が開始可能な状態になった 力 或いは、車両 1の平行移動が既に行われている状態にあるということであるので、 アクセルペダル 53の操作状態を検出し、その検出結果 (操作状態)を車輪駆動装置 3へ出力した後(S36)、この平行移動制御処理 (S3)を終了する。
[0144] 車輪駆動装置 3は、上述したように、 S38の処理により入力された制御データに基 づき、各車輪 2の回転方向、回転比率を既に設定済みであるので、 S36の処理により アクセルペダル 53の操作状態が入力されると、そのアクセルペダル 53の操作状態と 設定された回転方向及び加点比率とに基づき、各車輪 2を回転駆動する。これにより 、車両 1が平行移動される。
[0145] なお、 CPU71は、車輪駆動装置 3による各車輪 2の回転駆動が S38の処理により 設定された回転比率を維持して行われるように、車輪 2の回転速度を車輪回転速度 センサ装置 33により検出しつつ、その検出結果に基づき、車輪駆動装置 3をフィード •フォアード制御する。
[0146] 図 4に戻って説明する。 S3の平行移動制御処理の実行後は、空転回数記憶処理 を実行する(S4)。ここで、図 7を参照して、空転回数記憶処理について説明する。図 7は、空転回数記憶処理を示すフローチャートである。
[0147] 空転回数記憶処理 (S4)では、まず、移動方向メモリ 73aの値力「l」である力否かを 判断する(S41)。その結果、移動方向メモリ 73aの値力「l」ではないと判断される場 合には(S41 :No)、平行移動スィッチ装置 54の操作状態が左位置(「0」)又は右位 置(「2」)にあり、車両 1が平行移動中であると判断されるので、各車輪 2の空転回数 を検出するべぐ S42以降の処理を実行する。
[0148] 即ち、この場合には(S41 :No)、まず、車両速度センサ装置 32により車両 1の対地 速度を検出し (S42)、次いで、車輪回転速度センサ装置 33により各車輪 2の回転速 度を検出し (S43)、更に、舵角センサ装置 31により各車輪 2の舵角を検出し (S44) 、そして、これら検出した車両 1の対地速度、車輪 2の回転速度及び舵角に基づいて 、各車輪 2の空転回数を算出すると共に (S45)、これら算出した各車輪 2の空転回数 に基づいて空転メモリ 74FLMe〜74RRMeの値を更新した後(S46)、空転回数記 憶処理を終了する。
[0149] 一方、 S41の処理において、移動方向メモリ 73aの値力「l」であると判断される場 合には(S41 : Yes)、平行移動スィッチ装置 54の操作状態が解除位置にあり、車両 1の平行移動制御は行われていない、即ち、車両 1は通常の走行状態にある力、停 車中であると判断される。よって、この場合には(S41 : Yes)、各車輪 2の空転回数を 検出する必要がないので、 S42以降の処理をスキップして、この空転回数記憶手段( S4)を終了する。
[0150] なお、本実施の形態では、上述の通り、車両 1の平行移動制御が行われている場 合のみ、各車輪 2の空転回数を検出する力 必ずしもこれに限られるものではなぐ 通常の走行状態にある場合にも各車輪 2の空転回数を検出することは当然可能であ る。即ち、 S41の処理を省略しても良い。
[0151] 図 4に戻って説明する。 S4の平行移動制御処理の実行後は、その他の処理を実行 した後(S5)、 S2の処理へ移行すると共に、これら S2から S5の処理を制御装置 10の 電源がオンされている間繰り返し実行する。
[0152] 次いで、図 8及び図 9を参照して、第 2から第 6実施の形態について説明する。なお 、上記した第 1実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略 する。
[0153] 図 8 (a)から図 8 (c)は第 2実施の形態における平行移動制御テーブルの内容を、 図 8 (d)から図 8 (f)は第 3実施の形態における平行移動制御テーブルの内容を、図 9 (a)から図 9 (c)は第 4実施の形態における平行移動制御テーブルの内容を、図 9 ( d)から図 9 (f)は第 5実施の形態における平行移動制御テーブルの内容を、図 9 (g) から図 9 (i)は第 6実施の形態における平行移動制御テーブルの内容を、それぞれ模 式的に図示した模式図である。
[0154] なお、図 8及び図 9には、第 1実施の形態の場合と同様に、平行移動制御テーブル に記憶される内容の一部として、車両 1を右方向へ移動させるためのパターンのみが 図示され、車両 1を左方向へ移動させるためのパターンの図示は省略されている。
[0155] また、図 8及び図 9中の矢印は、第 1実施の形態で説明した矢印と同様に定義され るものであるので、その説明は省略する。
[0156] 第 1実施の形態では、平行移動配置時に付与される舵角の絶対値が全ての車輪 2 において同じ角度であつたが(図 3参照)、第 2実施の形態における平行移動配置は 、左右の車輪 2に付与される舵角の絶対値が異なっている。
[0157] 例えば、図 8 (a)及び図 8 (b)に示すパターンは、右側の前後輪 2FRW, 2RRWの 操舵方向が互いに逆方向であり、右側の前後輪 2FRW, 2RRWの舵角の絶対値が 共に同じ角度 (本実施の形態では、 45° )であり、左側の前後輪 2FLW, 2RLWの 舵角が共に 0° であり、右側の前後輪 2FRW, 2RRWの回転方向が互いに逆方向 であり、左側の前後輪 2FLW, 2RLWの回転方向が互いに逆方向であり、各車輪 2 の回転比率(回転速度)が互いに同一である、という制御データが第 2実施の形態の 平行移動制御テーブルに記憶されて ヽることを意味して ヽる。
[0158] これらのパターンに基づいて、平行移動制御が実行されると、上述したように、ァク チユエータ装置 4により各車輪 2が平行移動配置に移行されると共に、車輪駆動装置 3により各車輪 2が回転駆動され、各車輪 2が路面に対して滑動される。
[0159] その結果、左右の前輪 2FLW, 2FRWにより発生する駆動力の車両前方向(図 8 上方向)成分と、左右の後輪 2RLW, 2RRWにより発生する駆動力の車両後方向( 図 8下方向)成分とが互いに打ち消し合う一方、右側の前後輪 2FRW, 2RRWにより 発生する駆動力の車両右方向(図 8右方向)成分が車両 1を右方向へ移動させるた めの駆動力として作用し、その結果、車両 1が車両右方向(図 8右方向)へ向けて平 行移動される。
[0160] また、図 8 (c)に示すパターンは、右側の前後輪 2FRW, 2RRWの操舵方向が互い に逆方向であり、右側の前後輪 2FRW, 2RRWの舵角の絶対値が共に同じ角度 (本 実施の形態では、 45° )であり、左側の前後輪 2FLW, 2RLWの舵角が共に 0° で あり、右側の前後輪 2FRW, 2RRWの回転方向が互いに逆方向であり、右側の前後 輪 2FRW, 2RRWの回転比率(回転速度)が互いに同一である、左側の前後輪 2FL W, 2RLWの回転駆動が禁止されている、という制御データが第 2実施の形態の平 行移動制御テーブルに記憶されて 、ることを意味して 、る。
[0161] この図 8 (c)に示すパターンで平行移動制御が行われると、右側の前輪 2FRWによ り発生する駆動力の車両前方向(図 8上方向)成分と、右側の後輪 2RRWにより発生 する駆動力の車両後方向(図 8下方向)成分とが互いに打ち消し合う一方、右側の前 輪 2FRWにより発生する駆動力の車両右方向(図 8右方向)成分と、右の後輪 2RR Wにより発生する駆動力の車両右方向(図 8右方向)成分とが車両 1を右方向へ移動 させるための駆動力として作用し、その結果、車両 1が右方向(図 8右方向)へ向けて 平行移動される。
[0162] なお、第 2実施の形態では、図 8 (a)及び図 8 (b)に示すパターンが上述した通常モ ードに対応し、図 8 (c)に示すパターンが上述した節約モードに対応する。
[0163] 第 3実施の形態におけるパターン (平行移動制御メモリの内容)は、図 8 (d)から図 8
(f)に示すように、第 2実施の形態におけるパターンに対して、左右の車輪 2を入れ替 えたパターンとして構成されて 、る。
[0164] 詳細な説明は省略するが、この第 3実施の形態における各パターンに基づいて平 行移動制御を行っても、上記各実施の形態の場合と同様の作用を得ることができる ので、車両 1の平行移動を達成することができる。なお、第 3実施の形態では、図 8 (d )及び図 8 (e)に示すパターンが上述した通常モードに対応し、図 8 (f)に示すパター ンが上述した節約モードに対応する。
[0165] 第 4実施の形態におけるパターン (平行移動制御メモリの内容)は、図 9 (a)から図 9 (c)に示すように、第 1実施の形態におけるパターン(図 3参照)に対して、各車輪 2の 操舵方向を全て逆方向に変更し、かつ、各車輪 2の回転方向も全て逆方向に変更し たパターンとして構成されて 、る。
[0166] 詳細な説明は省略するが、この第 4実施の形態における各パターンに基づいて平 行移動制御を行っても、上記各実施の形態の場合と同様の作用を得ることができる ので、車両 1の平行移動を達成することができる。なお、第 4実施の形態では、図 9 (a )及び図 9 (b)に示すパターンが上述した通常モードに対応し、図 9 (c)に示すパター ンが上述した節約モードに対応する。
[0167] 第 5実施の形態におけるパターン (平行移動制御メモリの内容)は、図 9 (d)から図 9
(f)に示すように、第 2実施の形態におけるパターン(図 8 (a)から図 8 (b)参照)に対 して、右側の前後輪 2FRW, 2RRWの操舵方向を逆方向に変更し、かつ、各車輪 2 の回転方向を全て逆方向に変更したパターンとして構成されて 、る。
[0168] 一方、第 6実施の形態におけるパターン (平行移動制御メモリの内容)は、図 9 (g) から図 9 (i)に示すように、第 3実施の形態におけるパターン(図 8 (d)から図 8 (f)参照 )に対して、左側の前後輪 2FLW, 2RLWの操舵方向を逆方向に変更し、かつ、各 車輪 2の回転方向を全て逆方向に変更したパターンとして構成されて ヽる。
[0169] 詳細な説明は省略するが、これら第 5及び第 6実施の形態における各パターンに基 づ ヽて平行移動制御を行っても、上記各実施の形態の場合と同様の作用を得ること ができるので、車両 1の平行移動を達成することができる。
[0170] なお、第 5実施の形態では、図 9 (d)及び図 9 (e)に示すパターンが上述した通常モ ードに対応し、図 9 (f)に示すパターンが上述した節約モードに対応する。一方、第 6 実施の形態では、図 9 (g)及び図 9 (h)に示すパターンが上述した通常モードに対応 し、図 9 (i)に示すパターンが上述した節約モードに対応する。
[0171] 次いで、図 10 (a)及び図 10 (b)を参照して、第 7及び第 8実施の形態について説 明する。なお、上記各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明 は省略する。図 10 (a)及び図 10 (b)は第 7及び第 8実施の形態における平行移動制 御テーブルの内容をそれぞれ模式的に図示した模式図である。
[0172] なお、図 10 (a)及び図 10 (b)には、上記各実施の形態の場合と同様に、平行移動 制御テーブルに記憶される内容の一部として、車両 1を右方向へ移動させるための パターンのみが図示され、車両 1を左方向へ移動させるためのパターンの図示は省 略されている。また、図 10 (a)及び図 10 (b)中の矢印は、第 1実施の形態で説明した 矢印と同様に定義されるものであるので、その説明は省略する。
[0173] 上記各実施の形態では、少なくとも右側の前後輪 2FRW, 2RRWが同じ舵角の絶 対値を有し、かつ、左側の前後輪 2FLW, 2RLWが同じ舵角の絶対値を有するパタ ーン (平行移動制御メモリの内容)を説明したが(図 3、図 8及び図 9参照)、第 7及び 第 8実施の形態におけるパターンは、右側の前後輪 2FRW, 2RRWで舵角の絶対 値が異なり、かつ、左側の前後輪 2FLW, 2RLWでも舵角の絶対値が異なる。
[0174] 例えば、図 10 (a)に示すパターンは、右側の前輪 2FRWと左側の後輪 2RLWとの 操舵方向が互いに逆方向であり、右側の前輪 2FRWと左側の後輪 2RLWとの舵角 の絶対値が共に同じ角度であり(本実施の形態では、 45° )であり、左側の前輪 2FL Wと右側の後輪 2RRWとの舵角が共に 0° であり、左右の前輪 2FLW, 2FRWの回 転方向が正方向であり、左右の後輪 2RLW, 2RRWの回転方向が逆方向であり、右 側の前輪 2FRWと左側の後輪 2RLWとの回転比率(回転速度)が互いに同一であり 、左側の前輪 2FLWと右側の後輪 2RRWとの回転比率(回転速度)が互いに同一で あり、右側の前輪 2FRW及び左側の後輪 2RLWに対する左側の前輪 2FLW及び右 側の後輪 2RRWの回転比率(回転速度)が小さく(なお、大きくしても良 ヽ)されて!/ヽ る、 t 、う制御データが第 7実施の形態の平行移動制御テーブルに記憶されて 、るこ とを意味している。
[0175] このパターンに基づいて、平行移動制御が実行されると、上述したように、ァクチュ エータ装置 4により各車輪 2が平行移動配置に移行されると共に、車輪駆動装置 3〖こ より各車輪 2が回転駆動され、各車輪 2が路面に対して滑動される。
[0176] その結果、左側の前輪 2FLWにより発生する駆動力の車両前方向(図 10上方向) 成分と、右側の後輪 2RRWにより発生する駆動力の車両後方向(図 8下方向)成分と が互いに打ち消し合うと共に、右側の前輪 2FRWにより発生する駆動力の車両前方 向(図 10上方向)成分と、左側の後輪 2RLWにより発生する駆動力の車両後方向( 図 8下方向)成分とが互いに打ち消し合!、、右側の前輪 2FRWと左側の後輪 2RLW とにより発生する駆動力の車両右方向(図 10右方向)成分が車両 1を右方向へ移動 させるための駆動力として作用し、その結果、車両 1が車両右方向(図 10右方向)へ 向けて平行移動される。
[0177] また、図 10 (b)に示すパターンは、左側の前輪 2FLWと右側の後輪 2RRWとの操 舵方向が互いに逆方向であり、左側の前輪 2FLWと右側の後輪 2RRWとの舵角の 絶対値が共に同じ角度であり(本実施の形態では、 45° )であり、右側の前輪 2FR Wと左側の後輪 2RLWとの舵角が共に 0° であり、右側の前後輪 2FRW, 2RRWの 回転方向が正方向であり、左側の前後輪 2FLW, 2RLWの回転方向が逆方向であ り、右側の前輪 2FRWと左側の後輪 2RLWとの回転比率(回転速度)が互いに同一 であり、左側の前輪 2FLWと右側の後輪 2RRWとの回転比率(回転速度)が互いに 同一であり、右側の前輪 2FRW及び左側の後輪 2RLWに対する左側の前輪 2FLW 及び右側の後輪 2RRWの回転比率(回転速度)が大きく(なお、小さくしても良い)さ れて 、る、 t 、う制御データが第 8実施の形態の平行移動制御テーブルに記憶され ていることを意味している。
[0178] 詳細な説明は省略するが、この第 8実施の形態における各パターンに基づいて平 行移動制御を行っても、上述した第 7実施の形態の場合と同様の作用を得ることがで きるので、車両 1の平行移動を達成することができる。
[0179] 次いで、図 11を参照して、第 9実施の形態について説明する。なお、上記各実施 の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。図 11 (a)及び 図 11 (b)は、第 9実施の形態を説明するための模式図であり、図 11 (c)及び図 11 (d )は、第 9実施の形態における平行移動制御テーブルの内容を模式的に図示した模 式図である。
[0180] なお、図 11 (c)及び図 11 (d)には、上記各実施の形態の場合と同様に、平行移動 制御テーブルに記憶される内容の一部として、車両 1を右方向へ移動させるための パターンのみが図示され、車両 1を左方向へ移動させるためのパターンの図示は省 略されている。また、図 11中の矢印は、第 1実施の形態で説明した矢印と同様に定 義されるものであるので、その説明は省略する。
[0181] ここで、図 11 (a)に示すパターンに基づいて平行移動制御を実行すると、車両を右 方向へ移動させる駆動力は、左右の前輪 2FLW, 2FRWのみ力 発生する。そのた め、車両 1全体でみると、車両 1の前方側(即ち、前輪 2FLW, 2FRW側)のみが偏つ た形で右方向へ押されることとなる。その結果、車両 1は、図 11 (b)に示すように、時 計回りに回転しながら右方向へ移動することとなる。
[0182] これに対し、第 9実施の形態では、上述のように、前後輪 2FLW〜2RRWにより発 生する駆動力の車両左右方向成分が車両 1を回転させようとする場合に、その回転 させようとする力を、前後輪 2FLW〜2RRWにより発生する駆動力の車両前後方向 成分が打ち消すように、車輪駆動装置 3を作動させる。
[0183] 具体的には、第 9実施の形態では、図 11 (c)に示すパターンを採用することにより、 車両 1の回転を防止する。即ち、図 11 (c)は、左右の前輪 2FLW, 2FRWの操舵方 向が互いに逆方向であり(本実施の形態ではトーイン傾向)、左右の前輪 2FLW, 2F RWの舵角の絶対値が共に同じ角度であり(本実施の形態では、 45° )であり、左右 の後輪 2RLW, 2RRWの舵角が共に 0° であり、左側の前輪 2FLWと右側の後輪 2 RRWとの回転方向が正方向であり、右側の前輪 2FRWと左側の後輪 2RLWとの回 転方向が逆方向であり、左右の前輪 2FLW, 2FRWの回転比率(回転速度)が互い に同一であり、左側の後輪 2RLWに対する右側の後輪 2RRWの回転比率(回転速 度)が大きくされている、という制御データが第 9実施の形態の平行移動制御テープ ルに記憶されて 、ることを意味して 、る。
[0184] このパターンに基づいて、平行移動制御が実行されると、上述したように、ァクチュ エータ装置 4により各車輪 2が平行移動配置に移行されると共に、車輪駆動装置 3〖こ より各車輪 2が回転駆動され、各車輪 2が路面に対して滑動される。
[0185] その結果、左右の前輪 2FLW, 2FRWにより発生する駆動力の車両右方向(図 11
(a)右方向)成分が車両 1を右方向(時計回り)へ回転させようとするが、車両前後方 向(図 11 (a)上下方向)の駆動力を前後輪 2FLW〜2RRWで打ち消し合う際に、右 側の後輪 2RRWのみに車両前方向(図 11 (a)上方向)成分の駆動力が残るため、車 両 1を右方向へ回転させようとする力を、右側の後輪 2RRWに残った車両前方向成 分の駆動力で打ち消すことができる。これにより、車両 1を車両右方向(図 11 (d)右方 向)へ向けて平行移動させることができる。 [0186] 次いで、図 12及び図 13を参照して、第 9実施の形態の変形例を説明する。図 12 及び図 13は、平行移動制御テーブルの内容を模式的に図示した模式図であり、第 9 実施の形態における平行移動制御テーブルの内容の変形例を図示して 、る。
[0187] 即ち、図 12及び図 13には、上述した第 9実施の形態における平行移動制御テー ブルの内容(図 11 (c) )が図 12 (a)に図示されると共に、この内容を基準として、各車 輪 2の平行移動配置 (操舵方向)や回転方向、或いは、回転比率などを種々変化さ せたパターンが変形例として図示されている。
[0188] なお、上記各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略 する。また、図 12及び図 13では、図面を簡略ィ匕して、理解を容易とするために、前後 輪 2FLW〜2RRWを示す符号「2FLW〜2RRW」が省略されている。一方、図 12及 び図 13中の矢印は、第 1実施の形態で説明した矢印と同様に定義されるものである ので、その説明は省略する。
[0189] これら図 12及び図 13に示す各パターンに基づいて平行移動制御を行うことで、上 記第 9実施の形態の場合と同様の作用を得ることができる、即ち、前後輪 2FLW〜2 RRWにより発生する駆動力の車両左右方向成分が車両 1を回転させようとする場合 には、その回転させようとする力を、前後輪 2FLW〜2RRWにより発生する駆動力の 車両前後方向成分で打ち消すことができ、その結果、車両 1の平行移動を達成する ことができる。
[0190] 次いで、図 14を参照して、第 10実施の形態について説明する。図 14は、第 10実 施の形態における平行移動制御テーブルの内容を模式的に図示した模式図である 。なお、図 14中の矢印は、第 1実施の形態で説明した矢印と同様に定義されるもの であるので、その説明は省略する。
[0191] 第 1実施の形態では、車両 1が前後輪 2FLW〜2RRWの合計 4輪を備えて構成さ れたのに対し、第 10実施の形態では、車両 1が合計 6輪を備えて構成される。なお、 上記各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
[0192] 第 10実施の形態における車両 1は、図 14に示すように、車両 1の進行方向前方側 に位置する左右の前輪 2FLW, 2FRWと、進行方向後方側に位置する左右の後輪 2RLW, 2RRWと、こられ前後輪 2FLW〜2RRWの中間に位置する中間輪 200CL W, 200CRWとの合計 6輪を備えて構成されている。
[0193] 中間輪 200CLW, 200CRWは、前後輪 2FLW〜2RRWと同様に、車輪駆動装置
(図示せず)により回転駆動可能に構成されると共に、図示しない昇降支持機構を介 して車両 1に支持されており、車両 1の上下方向(図 14紙面垂直方向)に昇降可能に 構成されている。
[0194] 即ち、通常の走行時には、中間輪 200CLW, 200CRWが昇降支持機構により路 面に接地する位置まで降下され、車輪駆動装置により回転駆動されることで、駆動力 の向上を図ることができる一方、平行移動制御が実行される場合には、昇降支持機 構により上昇され路面力 離間されることで、平行移動制御に必要な駆動力を低減し て、車輪駆動装置 3 (図 1参照)の小型化を図ることができると共に、中間輪 200CLW , 200CRW自体の摩耗を軽減して、寿命の向上を図ることができる。
[0195] なお、第 10実施の形態における平行移動制御は、中間輪 200CLW, 200CRWを 昇降支持機構により昇降駆動させる制御を行う以外は、上述した第 1実施の形態の 場合と同様に行われるので(図 3参照)、その説明は省略する。
[0196] ここで、図 6に示すフローチャート(平行移動制御処理)において、請求の範囲第 1 項記載のァクチユエータ装置作動手段としては S37の処理が、車輪駆動装置作動手 段としては S36及び S38の処理力 請求の範囲第 5項記載の検出手段としては S32 の処理が、判断手段としては S32の処理力 禁止手段としては S33の処理が、図 7の フローチャート (空転回数記憶手段)において、請求の範囲第 5項記載の検出手段と しては S42, S43, S44及び S45の処理力 それぞれ該当する。
[0197] 以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら 限定されるものではなぐ本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可 能であることは容易に推察できるものである。
[0198] 例えば、上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用すること は当然可能である。
[0199] また、上記第 1から第 9実施の形態では車両 1が合計 4輪の車輪 2を、第 10実施の 形態では車両 1が合計 6輪の車輪 2を、それぞれ有して構成される場合を説明したが 、車輪 2の数は必ずしもこれに限られるわけではなぐ 3輪であっても良ぐ 5輪であつ ても良ぐ 7輪以上であっても良い。
[0200] なお、請求の範囲第 3又は 4項に記載の「複数の車輪が左右の前輪と左右の後輪 とから構成され」なる文言は、少なくとも 4輪の車輪 2 (前後輪 2FLW, 2FRW)を備え ていることを意味し、 5輪以上の車輪 2を有する場合を除外する趣旨ではない。従つ て、例えば、第 10実施の形態で説明したように、車両 1が合計 6輪の車輪 2 (前後輪 2 FLW, 2FRW及び中間輪 200CLW, 200CRW)を備える構成も、請求の範囲第 3 又は 4項に記載の車両の技術的範囲に含まれる。
[0201] また、上記各実施の形態では、車両 1を右方向に平行移動する場合を説明したが、 左方向へ移動させることは当然可能であり、上記各実施の形態で説明した技術的思 想に基づいて行うことができる。
[0202] また、上記各実施の形態では、説明を省略したが、例えば、車輪 2を新品に交換し た際に空転メモリ 74FLMe〜74RRMeの内容を個別にリセット(0クリア)するための リセット手段を設けても良い。或いは、空転メモリ 74FLMe〜74RRMeの内容を個別 に補正 (増加又は減少)するための補正手段を設けても良 ヽ
また、上記各実施の形態では、ァクチユエータ装置 4を電動モータで、伝達機構部 23をねじ機構で、それぞれ構成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるもの ではなぐ例えば、ァクチユエータ装置 4を油圧'空圧シリンダーで構成しても良い。こ れにより、伝達機構部 23を省略することができるので、構造を簡素化して、軽量化と 部品コストの削減とを図ることができる。
[0203] また、上記各実施の形態では、ブレーキ装置につ!、ての説明を省略した力 車輪 2 の一部又は全部にブレーキ装置 (例えば、摩擦力を利用したドラムブレーキゃデイス クブレーキ)を設けることは当然可能である。更に、これに代えて、又は、これに加え て、車輪駆動装置 3を回生ブレーキとして構成しても良い。
[0204] また、上記各実施の形態では、車両 1を左右方向(例えば、図 1左右方向)へ平行 移動させる場合を説明したが、本発明の平行移動制御による移動方向は必ずしもこ れに限られるものではなぐ車両 1を他の方向(例えば、車両 1の斜め右上方向など) へ平行移動させることは当然可能である。
[0205] 即ち、本発明の平行移動制御は、車両 1をその左右方向へ移動させることに限定さ れるものではなぐ他の全ての方向への移動を含む趣旨である。例えば、請求の範 囲第 1項記載の「少なくとも車輪の最大舵角よりも大きな角度の方向へ車両が移動可 能となるように制御する」なる文言も同じ趣旨であり、力かる制御の移動方向には、上 記各実施の形態のように、車両 1の左右方向だけでなぐ他の全ての方向が当然に 含まれる。
[0206] 次いで、図 16から図 22を参照して、第 11実施の形態について説明する。上記した 第 1から第 10実施の形態では、車両 1の制御装置 10は、車輪駆動装置 3とァクチュ エータ装置 4とを作動させ、車輪 2の操舵状態と回転速度とを制御することで、平行 移動制御を行うものであった。これに換えて、この第 11実施の形態における車両 1の 制御装置 10は、周囲の状況に応じてァクチユエータ装置 4と車輪駆動装置 3とを作 動させ、車輪 2の操舵状態と回転速度とを制御することで、旋回制御を行うものである
[0207] 図 16は、本発明の第 1実施の形態における制御装置 100が搭載される車両 1を模 式的に示した模式図である。なお、図 16の矢印 FWDは、車両 1の前進方向を示す。 また、図 16では、全車輪 2に所定の舵角が付与された状態が図示されている。
[0208] まず、車両 1の概略構成について説明する。車両 1は、図 16に示すように、車体フ レーム BFと、その車体フレーム BFに支持される複数 (本実施の形態では 4輪)の車 輪 2と、それら各車輪 2を独立に回転駆動する車輪駆動装置 3と、各車輪 2を独立に 操舵駆動するァクチユエータ装置 4とを主に備えて 、る。
[0209] 次いで、各部の詳細構成について説明する。車輪 2は、図 16に示すように、車両 1 の進行方向前方側に位置する左右の前輪 2FLW, 2FRWと、進行方向後方側に位 置する左右の後輪 2RLW, 2RRWとの 4輪を備え、これら前後輪 2FLW〜2RRWは 、ステアリング装置 20, 30により操舵可能に構成されている。
[0210] ステアリング装置 20, 30は、各車輪 2を操舵するための操舵装置であり、図 16に示 すように、各車輪 2を揺動可能に支持するキングピン 21と、各車輪 2のナックルアーム (図示せず)に連結されるタイロッド 22と、そのタイロッド 22にァクチユエータ装置 4の 駆動力を伝達する伝達機構部 23とを主に備えて構成されている。
[0211] ァクチユエータ装置 4は、上述したように、各車輪 2を独立に操舵駆動するための操 舵駆動装置であり、図 16に示すように、 4個のァクチユエータ(FL〜RRァクチユエ一 タ 4FLA〜4RRA)を備えて構成されている。運転者がハンドル 51を操作した場合に は、ァクチユエータ装置 4の一部(例えば、前輪 2FLW, 2FRWのみ)又は全部が駆 動され、ハンドル 51の操作量に応じた舵角が付与される。
[0212] また、運転者によるハンドル操作が行われていない場合であっても、小回り旋回スィ ツチ 46が押下 (オン)されたことによって起動する後述する旋回制御処理が実行され た場合には、車両 1の周囲状況に応じて、車輪 2に対応するァクチユエータ装置 4 (F L〜RRァクチユエータ 4FLA〜4RRA)を駆動し、車輪 2を左右に操舵駆動する。こ れにより、周囲状況に応じた車両 1の小回り旋回の実現を図る。また、必要に応じて、 車輪 2に対応するァクチユエータ装置 4 (FL〜: RRァクチユエータ 4FLA〜4RRA)を 適宜駆動し、制動力又は駆動力の向上を図る。
[0213] このように、ァクチユエータ装置 4による車輪 2の操舵駆動は、旋回を目的とする場 合と、制動力や駆動力の向上を目的として行われる場合との 2種類がある。本実施の 形態では前者を旋回制御と称し、後者を操舵制御と称す。なお、上述したように、旋 回制御は、ハンドル 51の操作に起因する場合と、小回り旋回スィッチ 46の押下に伴 つて実行される旋回制御処理に起因する場合とがあり、この旋回制御、特に、小回り 旋回スィッチ 46の押下に伴って実行される旋回制御処理に起因する旋回制御の詳 細については、図 22及び図 23を参照して後述する。
[0214] ここで、本実施の形態では、 FL〜: RRァクチユエータ 4FLA〜4RRAが電動モータ で構成されると共に、伝達機構部 23がねじ機構で構成される。電動モータが回転さ れると、その回転運動が伝達機構部 23により直線運動に変換され、タイロッド 22に伝 達される。その結果、各車輪 2がキングピン 21を揺動中心として揺動駆動され、各車 輪 2に所定の舵角が付与される。
[0215] 車輪駆動装置 3は、各車輪 2を独立に回転駆動するための回転駆動装置であり、 図 16に示すように、 4個の電動モータ(FL〜: RRモータ 3FLM〜3RRM)を各車輪 2 ごとに (即ち、インホイールモータとして)配設して構成されている。運転者がアクセル ペダル 53を操作した場合には、各車輪駆動装置 3から回転駆動力が各車輪 2に付 与され、各車輪 2がアクセルペダル 53の操作量に応じた回転速度で回転される。な お、運転者がアクセルペダル 53を操作した際の電動モータ(FL〜RRモータ 3FLM 〜3RRM)の回転方向は、前進スィッチ 42又は後進スィッチ 44のいずれか選択(押 下)された方に応じて順転又は逆転し、その結果、前進スィッチ 42が選択されている 場合には、車両 1は前進し、後進スィッチ 44が選択されている場合には、車両 1は後 進 (バック)する。
[0216] 制御装置 100は、上述のように構成された車両 1の各部を制御するための制御装 置であり、例えば、アクセルペダル 53が操作された場合などには、車輪駆動装置 3の 駆動制御を行う一方、ハンドル 51や各ペダル 52, 53が操作された場合などには、ァ クチユエータ装置 4の駆動制御 (旋回制御、操舵制御)を行う。また、制御装置 100は 、上述したように、小回り旋回スィッチ 46の押下を検出した場合には、後述する旋回 制御処理を実行する(図 22及び図 23参照)。ここで、図 17を参照して、制御装置 10 0の詳細構成について説明する。
[0217] 図 17は、制御装置 100の電気的構成を示したブロック図である。制御装置 100は、 図 17に示すように、 CPU71と、 ROM72と、 RAM73と、ハードディスク 75 (以下、 H DD75と称する)とを備え、これらはバスライン 75を介して入出力ポート 75に接続され ている。また、入出力ポート 75には、車輪駆動装置 3等の複数の装置が接続されて いる。
[0218] CPU71は、バスライン 75により接続された各部を制御する演算装置である。 ROM 72は、 CPU71により実行される制御プログラムや固定値データ等を格納した書き換 え不能な不揮発性のメモリである。なお、後述する図 22及び図 23に示すフローチヤ ートを実行するプログラムは、この ROM72に格納されて!、る。
[0219] また、 ROM72には、旋回テーブル 72bが記憶されている。旋回テーブル 72bは、 1の旋回中心毎に、旋回パターンとして、 X方向はみ出し量 Ex及び y方向はみ出し量 Eyとが記憶されたテーブルであり、前進時の旋回パターンを記憶するフロント用テー ブル 72b 1と、後進時 (バック時)の旋回パターンを記憶するバック用テーブル 72b2と の 2種類のテーブル力 構成される。なお、この旋回テーブル 72b (フロント用テープ ル 72bl,バック用テーブル 72b2)の構成については、図 18を参照しつつ後述する [0220] RAM73は、制御プログラムの実行時に各種のデータを書き換え可能に記憶する ためのメモリであり、候補メモリ 73bを備えている。候補メモリ 73bは、後述する旋回制 御処理(図 22参照)の結果として、旋回テーブル 22aに記憶されて 、る旋回パターン の中から、車両 1の周囲状況に対して車両 1が旋回可能であると判定された場合に、 その旋回パターンを候補として一時的に記憶しておくメモリである。なお、この候補メ モリ 73bは、旋回制御処理(図 22参照)の起動時に初期化 (クリア)される。
[0221] HDD75は、書き換え可能な不揮発性の大容量メモリであり、地図データベース 75 a (以下、地図 DB75aと称する)と、駐車場データベース 75b (以下、駐車場 DB75b と称する)とを備えている。
[0222] 地図 DB75aは、地図データを記憶するデータベースであり、例えば、非図示のデ 一タ読込装置 (例えば、 DVD装置)によって地図データの記録された媒体 (例えば、 DVD)から読み取られたり、外部の情報センタ等力 非図示の通信装置を介して受 信されたりした地図データが記憶されている。
[0223] 駐車場 DB75bは、駐車場データを記憶するデータベースである。この駐車場 DB7 5bに記憶されている駐車場データとしては、駐車場全体の形状や、駐車枠の位置や 大きさや、取り付け車路の幅などが挙げられる。
[0224] 車輪駆動装置 3は、上述したように、各車輪 2 (図 16参照)を回転駆動するための装 置であり、各車輪 2に回転駆動力を付与する 4個の FL〜: RRモータ 3FLM〜3RRM と、それら各モータ 3FLM〜3RRMを CPU71からの命令に基づ!/、て駆動制御する 駆動回路(図示せず)とを備えて 、る。
[0225] また、ァクチユエータ装置 4は、上述したように、各車輪 2を操舵駆動するための装 置であり、各車輪 2に操舵駆動力を付与する 4個の FL〜RRァクチユエータ 4FLA〜 4RRAと、それら各ァクチユエータ 4FLA〜4RRAを CPU71からの命令に基づ!/、て 駆動制御する駆動回路(図示せず)とを備えて 、る。
[0226] 舵角センサ装置 31は、各車輪 2の舵角を検出すると共に、その検出結果を CPU7 1に出力するための装置であり、各車輪 2の舵角をそれぞれ検出する 4個の FL〜RR 舵角センサ 31FLS〜31RRSと、それら各舵角センサ 31FLS〜31RRSの検出結果 を処理して CPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備えて!/、る。 [0227] ここで、舵角センサ装置 31により検出される舵角とは、各車輪 2の中心線と車両 1 ( 車体フレーム BF)の基準線 (各線ともに図示せず)とがなす角度であり、車両 1の進 行方向とは無関係に定まる角度である。
[0228] 車両速度センサ装置 32は、路面に対する車両 1の対地速度 (絶対値及び進行方 向)を検出すると共に、その検出結果を CPU71に出力するための装置であり、前後 及び左右方向加速度センサ 32a, 32bと、それら各加速度センサ 32a, 32bの検出 結果を処理して CPU71に出力する処理回路(図示せず)とを備えて!/、る。
[0229] 前後方向加速度センサ 32aは、車両 1 (車体フレーム BF)の前後方向(図 16上下 方向)の加速度を検出するセンサであり、左右方向加速度センサ 32bは、車両 1 (車 体フレーム BF)の左右方向(図 16左右方向)の加速度を検出するセンサである。 CP U71は、車両速度センサ装置 32から入力された各加速度センサ 32a, 32bの検出 結果 (加速度値)を時間積分して、 2方向 (前後及び左右方向)の速度をそれぞれ算 出すると共に、それら 2方向成分を合成することで、車両 1の対地速度 (絶対値及び 進行方向)を得ることができる。
[0230] 回転速度センサ装置 33は、各車輪 2の回転速度を検出すると共に、その検出結果 を CPU71に出力するための装置であり、各車輪 2の回転速度をそれぞれ検出する 4 個の FL〜RR回転速度センサ装置 33FLS〜33RRSと、それら各回転速度センサ 装置 33FLS〜33RRSの検出結果を処理して CPU71に出力する処理回路(図示せ ず)とを備えている。 CPU71は、回転速度センサ装置 33から入力された各車輪 2の 回転速度と、予め ROM72に記憶されている各車輪 2の外径とから、各車輪 2の実際 の周速度をそれぞれ得ることができる。
[0231] ハンドル回転角検出センサ 36は、ハンドル 51の回転角を検出するセンサである。こ のハンドル回転角検出センサ 36による検出結果が CPU71に出力されると、ハンドル 51の回転角を得ることができる。
[0232] 前進スィッチ 42は、運転者が、車両 1を前進させることを所望した場合に選択する スィッチである。この前進スィッチ 42が押下 (オン)されると、車輪駆動装置 3 (FL〜R Rモータ 3FLM〜3RRM)が順転されて、その結果として、車両 1は前進する。
[0233] 後進スィッチ 44は、運転者が、車両 1を後進 (バック)させることを所望した場合に選 択するスィッチである。この後進スィッチ 44が押下 (オン)されると、車輪駆動装置 3 ( FL〜RRモータ 3FLM〜3RRM)が逆転されて、その結果として、車両 1は後進する 。なお、前進スィッチ 42が押下 (オン)された場合には、後進スィッチ 44は必ずオフ に切り換えられ、一方で、後進スィッチ 44が押下 (オン)された場合には、前進スイツ チ 43は必ずオフに切り換えられ、両方のスィッチ 42, 44が同時にオンされないように 構成されている。
[0234] 小回り旋回スィッチ 46は、運転者が、後述する旋回制御処理(図 22参照)による旋 回制御を所望する場合に、押下することによって旋回制御処理(図 22参照)の実行 を指示するスィッチである。なお、この小回り旋回スィッチ 46は、旋回制御処理(図 2
2参照)の実行に自動的にオフされるように構成されて 、る。
[0235] 車載カメラ 48は、車両 1の周囲を撮像可能な小型 CCDカメラである。本実施の形 態では、前後左右に 4つの車載カメラ 48が設けられており、車両 1の周囲 360度を撮 像することができるように構成されている。 LCD50は、各種情報や地図データに基 づく地図などを表示するための液晶ディスプレイ(Liquid
し rystal Display;で teる。
[0236] GPS受信機 52は、非図示の GPS衛星 400から位置情報 (例えば、緯度情報及び 経度情報)をアンテナ 52aを介して受信する装置であり、この GPS受信機 52により位 置情報が受信されると、その位置情報と、車両速度センサ装置 32により検出された 対地速度と、非図示のジャイロスコープにより検出される車両 1の回転角速度とに基 づ!、て、 CPU71にお!/、て車両 1の現在位置が求められる。
[0237] 次に、図 18を参照して、上述した旋回テーブル 72bについて説明する。図 18は、 旋回テーブル 72bの構成を示す模式図である。図 18に示すように、フロント用テープ ル 72blとバック用テーブル 72b2と力も構成されている。
[0238] フロント用テーブル 72b 1は、前進時の旋回パターンを記憶するテーブルであり、前 進左旋回の際に使用される前進左旋回用テーブル 72bl lと、前進右旋回の際に使 用される前進右旋回用テーブル 72b 12とを備えて 、る。
[0239] バック用テーブル 72b2は、後進時 (バック時)の旋回パターンを記憶するテーブル であり、後進左旋回の際に使用される後進左旋回用テーブル 72b21と、後進右旋回 の際に使用される後進右旋回用テーブル 72b22とを備えている。
[0240] 前進左旋回用テーブル 72bl l,前進右旋回用テーブル 72bl2,後進左旋回用テ 一ブル 72b21,後進右旋回用テーブル 72b22はいずれも、車両 1の周囲に無限に 存在する旋回中心のうち、代表的な 20個の旋回中心の各々に対し、 X方向はみ出し 量 Exと y方向はみ出し量 Eyとが旋回パターンとして記憶されている。なお、 x方向は み出し量 Ex及び y方向はみ出し量 Eyの定義については、図 20を参照しつつ後述す る。
[0241] 前進左旋回用テーブル 72bl l,前進右旋回用テーブル 72bl2,後進左旋回用テ 一ブル 72b21,後進右旋回用テーブル 72b22は、旋回テーブル 72bを読み出す先 頭アドレスの値に応じて選択される。具体的には、後述する旋回制御処理(図 22参 照)において、車両 1の旋回方向(前進左旋回,前進右旋回,後進左旋回,後進右 旋回)に応じて変数 Ml及び変数 M2が決定され、その結果として、旋回テーブル 72 bを読み出す先頭アドレスが決定される。例えば、旋回制御処理(図 22参照)におい て決定された変数 Mlが Rであり、変数 M2が Fである場合には、前進右旋回用テー ブノレ 72b 12が選択されることになる。
[0242] 次に、図 19を参照して、上述した旋回テーブル 72bにおける旋回中心について説 明する。図 19は、本実施の形態において、前進左旋回用に選択された代表的な 20 個の旋回中心を説明するための模式図である。
[0243] 図 19に示すように、本実施の形態では、車両 1を内接する長方形における、中心と 車両 1の左後部側の頂点とを通る軸 A上に 3つの旋回中心 (旋回中心 No. = 2FL〜 4FL)を設定する。また、車両 1の中心から、車両 1の左後輪 2RLの前方側に接しつ つ延びる軸 B上に 3つの旋回中心 (旋回中心 No. = 5FL〜7FL)を設定する。また、 車両 1を内接する長方形における 2つの長辺(車両 1の前後方向に対応する辺)の中 点を通る軸 C上に 3つの旋回中心 (旋回中心 No. =8FL〜: L0FL)を設定する。また 、車両 1を内接する長方形における、中心と車両 1の左前部側の頂点とを通る軸 D上 に 3つの旋回中心(旋回中心 No. = 12FL〜14FL)を設定する。また、車両 1を内 接する長方形における 2つの短辺(車両 1の幅方向に対応する辺)の中点を通る軸 E 上に 7つの旋回中心(旋回中心 No. = 1FL, 15FL〜20FL)を設定する。なお、旋 回中心 No. = 1FLは、車両 1を内接する長方形の中心(車両 1の中心)に位置する。 また、車両 1の 2つの後輪 2RL, 2RRが平行かつ同高である場合における回転軸 F 上の所定の位置に、 1つの旋回中心 (旋回中心 No. = 11FL)を設定する。
[0244] なお、旋回中心 No. = 2, 5, 8, 12, 15, 18は、車両 1の中心を中心とし、車両 1 の幅を直径とする円 Raの左半円と、軸 A〜Eとの交点である。また、旋回中心 No. = 3, 6, 9, 13, 16, 19は、車両 1の中心を中心とし、車両 1を内接する長方形の対角 線を直径とする円 Rbの左半円と、軸 A〜Eとの交点である。また、旋回中心 No. =4 , 7, 10, 14, 17, 20は、円 Ra及び円 Rbと同心であり、円 Rbの直径より大きな直径( 例えば、円 Raの直径の約 1. 5倍)を有する円 Rcの左半円と、軸 A〜Eとの交点であ る。
[0245] 上記のように、車両 1の周囲に 20個の旋回中心が設定された場合、 20通りの特性 を有する旋回パターンが得られることになる。本実施の形態では、 X方向はみ出し量 Exと y方向はみ出し量 Eyとを用いることによって、旋回パターンを特徴づけた。
[0246] 次に、図 20を参照して、 X方向はみ出し量 Ex及び y方向はみ出し量 Eyについて説 明する。図 20は、 X方向はみ出し量 Ex及び y方向はみ出し量 Eyを説明するための 模式図である。
[0247] 図 20では、車両 1 (長さ 4795mm X幅 1790mm X高さ 1770mm)力 駐車枠 110
(幅 2. 3m X長さ 5. 0m)から、駐車枠 100に対して略直角に設けられた取り付け車 路 120 (車路幅 5. 5m)へ、旋回中心 No. = 1FL周りに旋回した場合を例示している
[0248] なお、 X方向はみ出し量 Exは、初期停止位置の車両 1における旋回方向とは反対 側の側面付近に、初期停止位置の車両 1に対して平行に引いた X方向基準線 112 ( 本実施の形態では、駐車枠 110の長辺上を通る直線を X方向基準線 112とした)から 、旋回時に車両 1が最大にはみ出す長さとして定義される。
[0249] 一方で、 y方向はみ出し量 Eyは、 x方向基準線 112に対して直交する y方向基準線 114から、旋回時に車両 1が最大にはみ出す長さとして定義される。なお、 y方向基 準線 114は、後述する旋回制御処理(図 22参照)において、初期停止位置の車両 1 の進行方向(前進又は後進)の先端から順次進行方向へ移動させつつ旋回中心の 探索が行われる。
[0250] ここで、例えば、前進左旋回をする場合には、 X方向はみ出し量 Exが最大となる点 は、車両 1の右後側の角部が描く軌跡上にあり、 y方向はみ出し量 Eyが最大となる点 は、車両 1の右前側の角部が描く軌跡上にある。よって、旋回中心の座標を (X, Y)と し、車両 1の全長を Lvとし、車両 1の全幅を Wvとすると、旋回中心(X, Y)と車両 1の 右後側の角部との距離 DISTrrは、式 DISTrr=SQRT[({WvZ2}—X)2+({LvZ2} +Y) 2]によって求められる。また、旋回中心 (X, Y)と車両 1の右前側の角部との距 離 DISTrfは、式 DISTrf=SQRT[({Wv/2}+X) 2+({Lv/2}+Y) 2]によって求め られる。
[0251] ここで、車両 1が N° 左に旋回した場合における車両 1の右後側の角部の X座標 Xr rNは、式 XrrN=DISTrr X cos ( @ +N° )—X= DISTrr (cos @cosN° — sin@ si nN° )—Xによって求められる。ただし、 cos © =({WvZ2}— X) ZDISTrrであり、 si ηΘ =({Lv/2}-Y) ZDISTrrである。
[0252] 同様に、車両 1から N° 左に旋回した場合における車両 1の右前側の角部の Y座 標 YrfNは、 YrfN=DISTrf X sin( @ +N° ;)— Y= DISTrf (sin @cosN° +cos 0 sinN° )—Yによって求められる。ただし、 cos© =({WvZ2}—X) ZDISTrfであ り、 sin@ =({LvZ2}—Y) ZDISTrfである。
[0253] 0° 〜N° まで左旋回した場合における「x方向はみ出し量 Ex」は、 XrrN (0° )か ら XrrN (N° )までの最大値であり、一方で、「y方向はみ出し量 Ey」は、 YrfN (0° ) 力も YrfN (N° )までの最大値である。
[0254] よって、旋回を所望する場所 (例えば、駐車場)の幅を Wpとすると、 Ex=(Max{Xrr N}-{Wp/2})[Ex>0] , Ex = 0[Ex≤0]であり、 Ey=(Max{YrfN}+Y)[Ey>0] , Ey = 0[Ey≤0]である。従って、旋回を所望する場所の形状によって異なる許容量( 移動可能領域)と、 X方向はみ出し量 Ex及び y方向はみ出し量 Eyの値とを比較する ことによって、旋回中心 (X, Y)を選択することができる。
[0255] ここで、図 21を参照して、上述したように車両 1に対して選択された 20個の前進左 旋回用の旋回中心(旋回中心 No. = 1FL〜20FL)における、旋回パターン (x方向 はみ出し量 Ex及び y方向はみ出し量 Ey)の特性について説明する。図 21は、前進 左旋回用テーブル 72bl lに記憶される、 20個の旋回中心(旋回中心 No. = 1FL〜 20FL)の各々に対する旋回パターン (x方向はみ出し量 Ex及び y方向はみ出し量 E y)の値を示した棒グラフである。図 21に示す棒グラフにおいて、横軸は、旋回中心 N o. = 1FL〜20FLで示される旋回中心であり、縦軸は、旋回パターン (X方向はみ出 し量 Ex及び y方向はみ出し量 Ey)の値である。なお、本実施の形態では、車両 1〖こ おける前後のオーバーハングの値は等し 、ものとする力 オーバーハングが前後で 異なる場合には、与える舵角をそれぞれ変化させ、オーバーハングが同じ値となるよ うに旋回中心を変化させることで対応することが可能である。
[0256] 図 21に示すように、各旋回中心毎に特徴的な旋回パターン (X方向はみ出し量 Ex 及び y方向はみ出し量 Ey)が得られる。例えば、旋回中心 No. = 3FL, 4FL, 7FL, 19FL, 20FLの場合には、 x方向のはみ出し量 Exはほどんどなぐ車両 1の右側が 壁に隣接している状態でも旋回できることを示している。また、例えば、旋回中心 No . = 7FLでの旋回は、旋回中心 No. = 20FLでの旋回に比べて y方向のはみ出し量 Eyが短く、車両 1の進行方向(y方向)のスペースが狭い場合には、旋回中心 No. = 20FLではなぐ旋回中心 No. = 7FLを利用することができる。また、例えば、旋回 中心 No. = 17FLでの旋回は、 X方向のはみ出し量 Exが、 y方向のはみ出し量 Eyに 比べて長ぐ車両 1の進行方向(y方向)よりも進行方向に直交する方向(X方向)にス ペースが多い場合に有利に旋回できる。
[0257] 次に、図 22及び図 23のフローチャートを参照して、上記のように構成される本実施 の形態の車両 1の旋回制御について説明する。図 22は、車両 1の CPU71で実行さ れる旋回制御処理を示すフローチャートである。
[0258] この旋回制御処理は、運転者により小回り旋回スィッチ 46が押下 (オン)されると共 に、所望する旋回方向(右旋回又は左旋回)にハンドル 51を切ること (ハンドル回転 角検出センサ 36がハンドル 51の回転を検出したこと)によって起動する処理であり、 まず、車両 1が停止状態である力否かを確認する(S701)。
[0259] S701の処理により確認した結果、車両 1が停止状態にあれば(S701: Yes)、車両 の周囲状況を把握した上で、車両 1が移動可能な領域を示す移動可能領域マップを 作成する状況把握処理 (S702)を実行する。 [0260] ここで、図 23を参照して、この状況把握処理(S702)について説明する。図 23に示 すように、状況把握処理は(S702)は、まず、 GPS受信機 52に受信された GPS衛星 (非図示)からの位置情報 (緯度及び経度情報)に基づいて、車両 1の現在位置情報 を取得する(S801)。
[0261] S801の処理後、現在位置の周辺領域の形状情報(土地形状の情報)を、地図 DB 75aに記憶されて 、る地図データや駐車場 DB75bに記憶されて 、る駐車場データ に基づ 、て取得する(S802)。
[0262] ここで、 S801の処理の結果として車両 1の現在位置が正確に分かっているので、 地図 DB75aや駐車場 DB75bに記憶されていうデータを基に、現在位置の周辺領 域の形状情報を正確に知ることができるのである。後述するように、移動可能領域マ ップは、現在位置の周辺領域の土地形状に基づいて作成されるので、現在位置の 周辺領域の形状情報を正確に知ることによって、移動可能領域マップを正確に作成 することができるのである。その結果として、移動可能領域マップから車両 1がはみ出 さない旋回中心を正確に探索して選択することができることになるので、接触や衝突 を抑制しつつ安全に車両 1を旋回させることができるのである。
[0263] 次 、で、現在位置の周辺路領域の障害物情報を取得する(S802)。ここで、障害 物情報として、車載カメラ 48の撮像画像に基づいて得ることができると共に、地図 DB 75aに記憶されて 、る地図データに含まれる建物や壁に関する情報や、駐車場 DB 75bに記憶されている駐車場の駐車枠の位置に関する情報などを利用することがで きる。
[0264] なお、車載カメラ 48の撮像画像によって障害物情報を得る場合、センサやレーダな どの対物検出装置では検出できない情報 (例えば、駐車枠やセンターラインとして引 かれて 、る線など)を得ることができる。
[0265] よって、車両 1が駐車場の駐車枠 110に駐車している場合(図 26 (b)参照)に隣接 する駐車枠を障害物として認識することができる。また、車両 1が、旋回によって車道 160上へ出る場合(図 28 (b)参照)に、センターライン 180を障害物として認識するこ とができる。後述するように、旋回制御処理(図 22)では、障害物を避けるように旋回 中心が選択されることになるので、隣接する駐車枠やセンターライン 180を障害物と して認識することによって、接触や衝突することなぐかつ安全に車両 1を旋回させる ことができるのである。
[0266] S803の処理後、現在位置の周辺領域内に車道があるかを確認し(S804)、車道 があれば(S804 : Yes)、対応する車道について、地図 DB75aに記憶されていいる 地図データを参照し、車路幅情報 (車路の全幅及び片側車線の幅)を取得し (S805 )、 S806の処理へ移行する。一方で、現在位置の周辺領域内に車道がなければ(S 804 : No)、 S805の処理をスキップして、 S806の処理へ移行する。
[0267] S806では、移動可能領域マップの作成を行う。そして、 S806の処理後、この状況 把握処理 (S702)を終了する。
[0268] ここで、 S806で作成される移動可能領域マップは、 S802の処理により取得された 形状情報と、 S803の処理により取得された障害物情報と、必要に応じて、 S805の 処理により取得された車路幅情報とに基づいて作成される。即ち、基本的には、車両 1の現在位置周辺の土地形状から、障害物情報の示す障害物の領域を除いた領域 を、移動可能領域として、マップ (移動可能領域マップ)が作成される。なお、車両 1 の現在位置の周辺車道がある場合には、法令上走行が許可されていない車線(日 本であれば、センターラインに対して進行方向右側の車線)を車両が通行可能な領 域 (移動可能領域)力 除外される。
[0269] 再度、図 22に戻って説明する。 S702の処理後、運転者がハンドル 51を切ることに よって規定された旋回方向は左であるかを確認し(S703)、左であれば(S703: Yes (左))、変数 Mlに「L」を設定し(S704)、 S705の処理へ移行する。
[0270] 一方で、 S703の処理により確認した結果、運転者がハンドル 51を切ることによって 規定された旋回方向が右であれば (S703: No (右))、変数 Mlに「R」を設定し (S71 8)、 S705の処理へ移行する。
[0271] S705では、状況把握処理(S702)の結果として得られた移動可能領域マップ上に おいて、通常の二輪駆動による旋回、即ち、運転者のハンドル 51の操作とアクセル 5 3の操作とによって旋回が可能であるかを確認する。即ち、 S705では、ハンドル 51を 最大限に切った場合に、車両 1が移動可能領域マップ内で旋回できるかを確認する [0272] S705の処理により確認した結果、通常の二輪駆動による旋回が不可能であれば( S705 :No)、進行方向がフロント (前進)である力、即ち、前進スィッチ 42が押下 (ォ ン)されて 、るかを確認する(S706)。
[0273] S706の処理により確認した結果、進行方向がフロントであれば(S706 : Yes (フロ ント) )、変数 M2に「F」を設定し (S707)、変数 Yに「0」を設定する(S708)。
[0274] 一方で、 S706の処理により確認した結果、進行方向がバックであれば、即ち、後進 スィッチ 44が押下(オン)されて!/、れば(S706: No (バック) )、変数 M2に「B」を設定 し(S720)、 S708の処理へ移行する。
[0275] S708の処理後、変数 Ml及び変数 M2の内容が示す先頭アドレスに(Yの値 X 4) を加算したアドレスから、 X方向はみ出し量 Ex及び y方向はみ出し量 Eyを示す 4ノ ィ 卜のデータを読み出す(S709)。即ち、旋回テーブル 72b (72bl l, 72bl2, 72b21 , 72b22)から、進行方向及び旋回方向に応じた x方向はみ出し量 Ex及び y方向は み出し量 Eyのデータを読み出す。例えば、変数 Mlが「L」であり、変数 M2が「F」で あり、変数 Yが「0」である場合には、前進左旋回用テーブル 72bl lの先頭アドレスが 示す、旋回中心 No. = 1FLに対する X方向はみ出し量 Ex及び y方向はみ出し量 Ey のデータが読み出されることになる。また、変数 Mlが「L」であり、変数 M2が「F」であ り、変数 Yが「1」である場合には、前進左旋回用テーブル 72bl lにおける旋回中心 No . = 2FLに対する X方向はみ出し量 Ex及び y方向はみ出し量 Eyのデータが読み 出されること〖こなる。
[0276] S709の処理後、読み出した X方向はみ出し量 Ex及び y方向はみ出し量 Eyのデー タと、状況把握処理 (S702)の結果として得られた移動可能領域マップとを比較し、 車両 1が旋回可能であるかを検証する(S710)。この S710の処理では、車両 1の現 在位置から、車両 1の旋回開始位置を仮想的に進行方向へ移動させつつ、旋回中 心周りに旋回させた場合に車両 1が旋回可能であるかの検証を行う。なお、旋回開 始位置の情報は、 GPSにより得られた現在位置の緯度及び経度情報を基にして、計 算によって得られた緯度及び経度情報であってもよ!/、し、車載カメラ 48の撮像画像 を基にして、相対的に計算によって求めた情報であってもよい。
[0277] S710の処理後、現在検証中の旋回中心で旋回可能であるかを確認し(S711)、 旋回可能であれば (S711 : Yes)、旋回中心 No.と検証により得られた旋回開始位 置とを候補メモリ 73bに記憶し (S712)、変数 Yの値が「19」であるかを確認する(S7 13)。
[0278] 一方で、 S711の処理により確認した結果、現在検証中の旋回中心で旋回できな 、場合に ίま(S711 :No)、 S712の処理をスキップして、 S713の処理へ移行する。
[0279] S713の処理により確認した結果、変数 Yの値が「19」でなければ(S713 :No)、変 数 Yに「1」を力卩算し(S721)、 S709の処理へ移行する。一方で、 S713の処理により 確認した結果、変数 Yの値が「19」であれば (S713 : Yes)、進行方向及び旋回方向 【こ応じた旋回テープノレ 72b (72bl l, 72bl2, 72b21, 72b22)〖こ記'隐されて!/ヽる 2 0個の旋回中心の全てに対して旋回可能であるかの検証がなされているので、候補 メモリ 73bにデータがあるかを確認する(S714)。
[0280] S714により確認した結果、候補メモリ 73bにデータがあれば(S714 : Yes)、候補メ モリ 73bの中から、最も安全に旋回できる旋回中心を選択する(S715)。ここで、 S71 5の結果として選択される「最も安全に旋回できる旋回中心」としては、移動可能領域 マップと比較してスペース的に最も余裕を持って旋回できる旋回中心が挙げられる。 あるいは、できる限り緩やかな軌跡で旋回される旋回中心であってもよい。よって、 S 715の処理の結果として、車両 1は最も安全に旋回できる旋回中心周りに旋回される ことになり、車両 1は、衝突や接触することなく安全に旋回できるのである。
[0281] S715の処理後、車両 1の駆動制御処理を実行し(S716)、この旋回制御処理を終 了する。ここで、 S716の駆動制御処理では、 S715の処理によって選択された旋回 中心周りに旋回する旋回開始位置まで車両 1を前進又は後進によって移動させた後 、旋回中心周りに車両 1を旋回させるように、制御装置 100による車輪駆動装置 3及 びァクチユエータ装置 4の制御を行う。なお、 S716の駆動制御処理において、旋回 開始位置まで車両 1が移動したかは、例えば、旋回開始位置の情報が緯度及び経 度情報である場合には、 GPSによる位置計測によって判断することができる。あるい は、車載カメラ 48による撮像画像を基に相対的に判断するようにしてもよい。
[0282] 一方で、 S714の処理により確認した結果、候補メモリ 73bにデータがなければ(S7 14 :No)、候補となる旋回中心が存在しないことを LCD50に表示し(S722)、この旋 回制御処理を終了する。運転者は、この表示を確認することによって、旋回が困難で あることを認識し、ハンドル 51の切り返しを繰り返して旋回させたり、あるいは他の方 法をとること〖こよって対処することができる。
[0283] また、 S701の処理によって確認した結果、車両 1が停止状態でなければ(S701:
No)、停止を促す表示を LCD50に表示し (S717)、この旋回制御処理を終了する。 運転者は、この表示を確認することによって、車両 1を停止させた後、再度、旋回制 御処理を実行させることができる。
[0284] また、 S705の処理により確認した結果、通常の二輪駆動による旋回が可能であれ ば(S705 :Yes)、二輪駆動で旋回できることを LCD50に表示し(S719)、この旋回 処理を終了する。その結果として、運転者は、通常の二輪駆動によって旋回をさせる ことができる。
[0285] 即ち、 S705の処理の結果、通常の二輪駆動によって旋回が可能であれば、通常 の二輪駆動による旋回(二輪操舵による通常の旋回)が優先される。各車輪 2を個々 に操舵及び回転させて旋回させる場合の多くは、車輪 2の空転を伴うので、通常の二 輪駆動で旋回させた場合に比べて車輪 2の磨耗が大きい。よって、車両 1の周囲状 況が運転者によるハンドル操作及びアクセル操作によって旋回(二輪駆動によって 旋回)できる状況である場合に、そのような二輪駆動による旋回を優先させることによ つて、車輪 2の磨耗を抑制することができる。
[0286] 以上説明したように、第 11実施の形態によれば、車両 1は、その車両 1の周囲状況 に応じて旋回可能な旋回中心 (旋回パターン)が適宜探索されるので、車両 1の周囲 状況力 運転者のハンドル 51の操作及びアクセル 53の操作で車両を旋回させること が困難な状況であったり、旋回範囲が限定されるような状況であったとしても、探索さ れた旋回中心周りに旋回されるように各車輪 2をそれぞれ独立して操舵及び回転す るように制御装置 100によって制御される。その結果として、車両 1を周囲状況に応じ て適切に旋回させることができるのである。また、この場合、運転者による切り返し操 作が不要とされるので、安全かつ容易に車両 1を旋回させることが可能となる。
[0287] また、周囲状況に応じて適切な旋回中心周りに旋回されるように、各車輪 2をそれ ぞれ独立して操舵及び回転するように制御されるので、運転者に負担を強いることな ぐ適切に各車輪 2を操舵及び回転させることができ、その結果として、適切に車両 1 を旋回させることが可能となる。
[0288] さらに、本発明の第 11実施の形態によれば、旋回テーブル 72bに予め記憶されて いる 20個の代表的な旋回中心の中から、旋回可能な旋回中心があるかを判断する ので、少ない制御負担で、適切な又は最適な旋回中心を選択することができ、車両 を適切な又は最適な旋回パターンで旋回させることができる。
[0289] なお、 S719の前に「通常の二輪駆動による旋回(二輪操舵による通常の旋回)」を 行なうか、「その場旋回(即ち、 S716の駆動制御処理の結果として行なわれる旋回)
」を行なうかを運転者に選択させ、どちらか希望の旋回方法を選択できるようにするこ とも可能である。
[0290] 次に、図 24を参照して、第 12実施の形態について説明する。上述した第 11実施 の形態では、進行方向及び旋回方向に応じた旋回テーブル 72b (72bl l, 72bl2, 72b21, 72b22)に記憶されている 20個の旋回中心の全てに対して旋回可能である かの検証を行い、旋回可能であると判断された旋回中心の中から、最適な旋回中心 が選択されるように構成した。
[0291] これに換えて、第 12実施の形態では、進行方向及び旋回方向に応じた旋回テー ブノレ 72b (72bl l, 72bl2, 72b21, 72b22)〖こ記'隐されて!/ヽる 20偶の旋回中 、の 中から、最初に旋回可能であると判断された旋回中心周りの旋回が実行されるように 構成されている。なお、上記した第 1実施の形態と同一の部分には同一の符号を付 して、その説明は省略する。
[0292] 図 24は、第 12実施の形態の旋回制御処理を示すフローチャートである。図 24に 示すように、第 12実施の形態の旋回制御処理では、上述した第 11実施の形態の旋 回制御処理と同様に、 S701〜S711の処理を実行し、 S711の処理により確認した 結果、現在検証中の旋回中心で旋回可能であれば (S711 : Yes)、検証の際に得ら れた旋回開始位置までの車両 1の移動と旋回中心周りの車両 1の旋回とを制御する 駆動制御処理を実行し (S716)、この旋回制御処理を終了する。
[0293] S711の処理後、変数 Yの値が「19」であるかを確認する S 713の処理を実行し、変 数 Yの値が「19」であれば(S713 :Yes)、旋回可能な旋回中心が存在しないことを L CD50に表示し(S901)、この旋回制御処理を終了する。
[0294] 以上説明したように、第 12実施の形態によれば、周囲状況に対して旋回可能な 1 の旋回中心 (又は選択パターン)が選択されたら、それ以上の旋回中心を探索するこ となく、選択された旋回中心周りに車両 1が旋回されるようにァクチユエータ装置 4と 車輪駆動装置 3とが制御される。よって、制御負担を軽減させると共に、旋回中心 (又 は旋回パターン)の探索の高速ィ匕を図ることができるので、結果的に、車両 1の旋回 が開始されるまでのタイムラグを低減して、迅速に車両 1を旋回させることができること になる。
[0295] 上記した第 12実施の形態の旋回制御処理を実行する場合、旋回テーブル 72b (7 2bl l, 72bl2, 72b21, 72b22)〖こ記'隐されて!/ヽる 20偶の旋回中 、を、予め、旋回 に有利な条件順に並べておくことによって、最初に旋回可能であると判断された旋回 中心が最適な旋回を行い得る先回中心となる。例えば、旋回テーブル 72b (72bl l, 72bl2, 72b21, 72b22)における旋回中心を、車輪 2の磨耗が少ない順に並べら れていた場合には、できるだけ車輪 2の磨耗の少ない旋回が実行されるため、車輪 2 の磨耗を抑制することができる。
[0296] なお、請求の範囲第 7項記載の周囲状況取得手段としては、状況把握処理 (S702 )カ該当し、旋回ノ《ターン探索手段としては、 S703〜S713, S718, S720, S721 の処理が該当し、旋回制御手段としては、駆動制御処理 (S716)が該当する。
[0297] また、請求の範囲第 8項記載の比較手段としては S710の処理が該当する。また、 請求の範囲第 9項記載の運転者操作旋回判断手段としては、 S705の処理が該当し 、探索禁止手段としては、 S705の Yesの分岐処理が該当する。
[0298] また、請求の範囲第 10項記載の自車位置取得手段としては、 S801の処理が該当 し、土地形状認識手段としては、 S802の処理が該当し、車両通行可能領域検出手 段としては、 S806の処理が該当する。また、請求の範囲第 11項記載の障害物情報 取得手段としては、 S803の処理が該当する。
[0299] 以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら 限定されるものではなぐ本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可 能であることは容易に推察できるものである。 [0300] 例えば、上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用すること は当然可能である。
[0301] また、上記実施の形態では、車両 1の周囲における障害物情報を得るために、車両 1の前後左右に配置した車載カメラ 48の撮像画像を利用したが、車載カメラ 48として は、車両 1の屋根部分の上方に周囲 360° の状況を撮像可能な魚眼レンズを 1つ配 置するように構成してもよい。また、複数の車載カメラ 48を用いる場合には、その数を 4以上に増やして総合的に障害物情報を得るように構成してもよい。
[0302] また、車載カメラ 48に換えてセンサやレーダなどの対物検出装置を用いて障害物 情報を得るように構成してもよい。障害物情報をセンサやレーダなどによる対物検出 によって得る場合には、静止画像では得難い情報 (例えば、車道を走行中の他の車 両の接近情報など)を得ることができるので好ましい。なお、車載カメラ 48及び対物 検出装置の両方を用いて障害物情報を得るように構成してもよい。
[0303] また、車載カメラ 48を用いて得た障害物情報を用いて作成された移動可能領域マ ップに対して旋回可能な旋回中心を探せな力つた場合に、再度、対物検出装置を用 V、て得た障害物情報を用いて移動可能領域マップを作成して旋回可能な旋回中心 を探索するように構成してもよい。上述したように、車載カメラ 48による撮像画像に基 づ 、て障害物情報を得ると、センサやレーダなどの対物検出装置では検出できな 、 情報 (例えば、駐車枠やセンターラインとして引かれている線など)を得ることができる ので、車載カメラ 48を用いて障害物情報を得た場合、対物検出装置を用いて障害物 情報を得た場合に比べて、旋回可能であるための条件が厳しくなる。よって、車載力 メラ 48を用いた場合に旋回可能な旋回中心を探せな力つた場合に、再度、対物検 出装置を用いて得た障害物情報を用いることによって条件を緩めることにより、旋回 可能な旋回中心を見つけることができる可能性を高めることができる。
[0304] また、上記実施の形態では、旋回制御処理(図 21)の起動のトリガの 1つとして、ハ ンドル 51が回されたことがある力 ハンドル 51の回転の代わりに、ウィンカー(非図示 )による方向指示をトリガとしてもよい。あるいは、左旋回スィッチ及び右旋回スィッチ を設けるように構成してもよい。または、地図 DBに基づく一方通行などの交通ルール を参酌し、一方通行などにより規定されている方向を旋回方向として認識するように 構成してちょい。
また、上記実施の形態では、旋回パターンとして、 X方向はみ出し量 Exと y方向は み出し量 Eyとを用いた力 より詳細な旋回軌跡のデータを移動可能領域マップと比 較するように構成してもよい。また、車両 1の周囲に無限に存在する旋回中心に対し 、演算によって旋回軌跡を求め、移動可能領域マップと比較するように構成してもよ い。

Claims

請求の範囲
[1] 転舵可能に構成される複数の車輪と、それら複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆 動するァクチユエータ装置と、前記複数の車輪をそれぞれ独立に回転駆動する車輪 駆動装置とを有する車両に対し、前記ァクチユエータ装置と車輪駆動装置とを作動さ せ、各車輪の操舵状態と回転状態とを制御することで、前記車両を任意の方向へ移 動させる制御装置であって、
前記複数の車輪の内の少なくとも 1輪に舵角を付与するために、前記ァクチユエ一 タ装置を作動させるァクチユエータ装置作動手段と、
前記複数の車輪の内の前記舵角が付与された車輪を含む 2輪以上を回転駆動す ると共に、少なくとも 1輪には正方向の回転を付与し、かつ、少なくとも他の一輪には 逆方向の回転を付与するために、前記車輪駆動装置を作動させる車輪駆動装置作 動手段とを備え、
前記回転駆動された車輪により発生する駆動力の車両前後方向成分と車両左右 方向成分との組み合わせにより、少なくとも前記車輪の最大舵角よりも大きな角度の 方向へ前記車両が移動可能となるように制御することを特徴とする制御装置。
[2] 前記車輪駆動装置作動手段は、前記車輪駆動装置により回転駆動される少なくと も 2輪以上の車輪により発生する駆動力の車両左右方向成分の合計が 0を越える値 となり、かつ、車両前後方向成分の合計が 0となるように、前記車輪駆動装置を作動 させることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の制御装置。
[3] 前記複数の車輪は、左右の前輪と、左右の後輪とから構成され、
前記ァクチユエータ装置作動手段は、前記左右の前輪の内の少なくとも 1輪と、前 記左右の後輪の内の少なくとも 1輪とにそれぞれ前記舵角を付与するように、前記ァ クチユエータ装置を作動させ、
前記車輪駆動装置は、
前記左右の前輪により発生する駆動力の車両左右方向成分と前記左右の後輪に より発生する駆動力の車両左右方向成分とが互いに同じ大きさ及び同じ方向の値と なり、
前記左右の前輪により発生する駆動力の車両前後方向成分と前記左右の後輪に より発生する駆動力の車両前後方向成分とが互いに同じ大きさ及び異なる方向の値 となるように、
前記車輪駆動装置を作動させることを特徴とする請求の範囲第 1又は 2項に記載の 制御装置。
[4] 前記複数の車輪は、左右の前輪と、左右の後輪とから構成され、
前記車輪駆動装置は、
前記左右の前輪又は前記左右の後輪の一方により発生する駆動力の車両左右方 向成分が前記左右の前輪又は前記左右の後輪の他方により発生する駆動力の車両 左右方向成分に対し同じ方向又は異なる方向に大きな値となり、
前記左右の前輪又は前記左右の後輪の一方により発生する駆動力の車両前後方 向成分に対し前記左右の前輪又は前記左右の後輪の他方により発生する駆動力の 車両前後方向成分が異なる方向に大きな値となり、
かつ、前記左右の前輪及び前記左右の後輪により発生する駆動力の車両左右方 向成分が前記車両を回転させようとする場合に、その回転させようとする力を、前記 左右の前輪及び前記左右の後輪により発生する駆動力の車両前後方向成分が打ち 消すように、前記車輪駆動装置を作動させることを特徴とする請求の範囲第 1又は 2 項に記載の制御装置。
[5] 前記複数の車輪の使用頻度を検出する検出手段と、
その検出手段により検出された使用頻度が基準値を越えている力否かを判断する 判断手段と、
その判断手段により使用頻度が基準値を超えていると判断された車輪が、前記車 輪駆動装置作動手段による前記車輪駆動装置の作動により、回転駆動されることを 禁止する禁止手段とを備えていることを特徴とする請求の範囲第 1から 4項のいずれ かに記載の制御装置。
[6] 転舵可能に構成される複数の車輪と、それら複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆 動するァクチユエータ装置と、前記複数の車輪をそれぞれ独立に回転駆動する車輪 駆動装置と、請求の範囲第 1から 4項のいずれかに記載の制御装置とを備えているこ とを特徴とする車両。
[7] 複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆動するァクチユエータの制御装置であって、 車両の周囲状況を取得する周囲状況取得手段と、
その周囲状況取得手段により取得された周囲状況に基づき旋回中心点及び前記 車両の旋回パターンを探索する旋回パターン探索手段と、
その旋回パターン探索手段により探索された旋回中心と旋回パターンとに従って前 記車両が旋回されるように、前記ァクチユエータを制御する旋回制御手段とを備えて V、ることを特徴とする制御装置。
[8] 複数の旋回パターンを記憶する旋回パターン記憶手段と、
その旋回パターン記憶手段に記憶されている旋回パターンと、周囲状況取得手段 により取得された周囲状況とを比較する比較手段とを備え、
前記旋回パターン探索手段は、前記比較手段による比較に基づいて、前記旋回パ ターン記憶手段の中から旋回パターンを探索することを特徴とする請求の範囲第 7項 記載の制御装置。
[9] 前記周囲状況取得手段により取得された周囲状況下において、運転者によるハン ドル操作量に応じた前記車輪の少なくとも一部への舵角の付与と運転者によるァク セル操作量に応じた前記車輪の少なくとも一部への駆動力の付与とによって前記車 両を旋回させた場合に、旋回可能であるかを判定する運転者操作旋回判定手段と、 その運転者操作旋回判定手段により、前記運転者によるハンドル操作及びァクセ ル操作に基づく旋回が可能であると判定された場合には、前記旋回パターン探索手 段による旋回中心及び旋回パターンの探索を禁止する探索禁止手段とを備えている ことを特徴とする請求の範囲第 7又は 8項に記載の制御装置。
[10] 前記車両の位置を取得する自車位置取得手段と、
地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
前記自車位置取得手段により取得された前記車両の位置周辺の土地形状を、前 記地図記憶手段に記憶されて!、る地図データに基づ!/、て認識する土地形状認識手 段と、
その土地形状認識手段により認識された土地形状に基づいて、前記車両が通行 可能な領域を検出する車両通行可能領域検出手段とを備え、 前記周囲状況取得手段は、前記車両通行可能領域検出手段によって検出された 通行可能な領域を周囲状況として取得することを特徴とする請求の範囲第 7から 9項 の!、ずれかに記載の制御装置。
[11] 前記車両の周囲に存在する障害物情報を取得する障害物情報取得手段を備え、 前記周囲状況取得手段は、前記障害物情報取得手段により取得された障害物情 報を周囲状況として取得することを特徴とする請求の範囲第 7から 10項のいずれか に記載の制御装置。
[12] 車路幅を記憶する車路幅記憶手段を備え、
前記周囲状況取得手段は、前記車路幅記憶手段に記憶されている車路幅を周囲 状況として取得することを特徴とする請求の範囲第 7から 11項のいずれかに記載の 制御装置。
[13] 転舵可能に構成される複数の車輪と、それら複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆 動するァクチユエータと、前記複数の車輪をそれぞれ独立に回転駆動する車輪駆動 装置と、請求の範囲第 7から 12項のいずれかに記載の制御装置とを備えていること を特徴とする車両。
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