WO2019172241A1 - 制御装置及び制御方法 - Google Patents

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高志 島
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Definitions

  • FIG. 1 is a diagram for explaining an overview of a control device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a control device according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a flow of processing in the control device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the control device 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the control device 10 is electrically connected to a steering angle sensor 1 and a yaw rate sensor 2 provided in the vehicle V.
  • the steering angle sensor 1 is provided on a steering shaft (not shown) of the vehicle V, for example.
  • the steering angle sensor 1 detects the steering angle of the steering wheel SW connected to the steering shaft every predetermined time (for example, 50 milliseconds). For example, the steering angle sensor 1 detects the angle of the steering wheel SW when the steering wheel SW is not operated at the time of factory shipment as the reference position, and detects the rotation angle of the steering wheel SW from the reference position as the steering angle.
  • the steering angle sensor 1 outputs steering angle information indicating the detected absolute value of the steering angle and the steering direction to the control device 10.
  • control device 10 updates the angle range so that the steering angle detected when it is determined that the vehicle V is not going straight ahead does not exceed the current angle range, and the steering angle is not included in the angle range. To do. By doing in this way, the control apparatus 10 can update play area information corresponding to, for example, the case where the play area of the steering angle is reduced due to a change in the load state of the vehicle V.
  • control device and the control method of the present disclosure are useful in that the information indicating the idle play section is appropriately updated.

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Abstract

制御装置は、車両の操舵角を検出する検出部と、車両が直進しているか否かを判定する判定部と、検出部により検出された操舵角と判定部における判定結果とに基づいて、車両の操舵の遊び区間に対応する操舵角の角度範囲を示す遊び区間情報を更新する更新部とを備える。更新部は、判定部により車両が直進していると判定された場合に、検出部により検出された操舵角が現時点における遊び区間を示す操舵角の角度範囲を超えたとき、検出された操舵角が当該角度範囲に含まれるように角度範囲を更新する。

Description

制御装置及び制御方法
　本開示は、操舵の遊び区間を管理する制御装置及び制御方法に関する。
　従来、車両の操舵角に基づいて車両の推定進行軌跡を特定し、当該軌跡上に障害物が存在すると車両の挙動を制御させることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
日本国特開２００４－１１０３９４号公報
　車両には、ステアリングを操舵しても、操舵力が車輪の向きを変化させない操舵の遊び区間がある。このため、車両の推定進行軌跡を特定する場合には、操舵の遊び区間を考慮して推定進行軌跡を特定することが求められている。
　また、リジット式サスペンションを搭載している車両は、荷物の積載状態が変化すると、アクスルの歪み状態が変化し、ステアリングの操舵角の遊び区間が変化してしまう。したがって、遊び区間の変化に応じて、車両において管理されている、遊び区間を示す情報を適切に更新することが望ましい。
　本開示の目的は、操舵の遊び区間を示す情報を適切に更新することができる制御装置及び制御方法を提供することである。
　本開示の第１の態様に係る制御装置は、車両の操舵角を検出する検出部と、前記車両が直進しているか否かを判定する判定部と、前記検出部により検出された前記操舵角と前記判定部における判定結果とに基づいて、前記車両の操舵の遊び区間に対応する前記操舵角の角度範囲を示す情報を更新する更新部と、を備える。
　前記更新部は、前記判定部により前記車両が直進していると判定された場合に、前記検出部により検出された前記操舵角が現時点における前記角度範囲を超えたとき、当該操舵角が前記角度範囲に含まれるように前記角度範囲を更新してもよい。
　前記更新部は、前記判定部により前記車両が直進していないと判定された場合に、前記検出部により検出された前記操舵角が現時点における前記角度範囲を超えていないとき、当該操舵角が前記遊び区間に含まれないように前記角度範囲を更新してもよい。
　前記更新部は、前記判定部により前記車両が直進していないと判定された場合に、前記検出部により検出された前記操舵角が現時点における前記角度範囲を超えていないとき、前記角度範囲を予め定められた角度範囲に更新してもよい。
　本開示の第２の態様に係る制御方法は、コンピュータが実行する、車両の操舵角を検出する検出ステップと、前記車両が直進しているか否かを判定する判定ステップと、前記検出ステップにおいて検出された前記操舵角と前記判定ステップにおける判定結果とに基づいて、前記車両の操舵の遊び区間に対応する前記操舵角の角度範囲を示す情報を更新する更新ステップと、を備える。
　本開示によれば、操舵の遊び区間を示す情報を適切に更新することができるという効果を奏する。
図１は、一実施形態に係る制御装置の概要を説明するための図である。 図２は、一実施形態に係る制御装置の構成例を示す図である。 図３は、一実施形態に係る制御装置における処理の流れを示すフローチャートである。
［制御装置１０の概要］
　図１は、一実施形態に係る制御装置１０の概要を説明するための図である。制御装置１０は、例えば、バスやトラック等のリジット式サスペンションを搭載している車両Ｖにおける操舵の遊び区間を特定するための装置である。制御装置１０は、車両Ｖの操舵角を検出するとともに、車両Ｖが直進しているか否かを判定する（図１の（１）、（２））。制御装置１０は、検出した操舵角及び判定結果に基づいて、車両Ｖの操舵の遊び区間に対応する操舵角の角度範囲を示す情報を更新する（図１の（３））。このようにすることで、制御装置１０は、車両Ｖにおける操舵の遊び区間を示す情報を適切に更新することができる。
　続いて、制御装置１０の構成について説明する。なお、以下の説明では、操舵角の遊び区間に対応する操舵角の角度範囲を、単に「角度範囲」ともいう。
［制御装置１０の構成］
　図２は、本実施形態に係る制御装置１０の構成例を示す図である。
　図２に示すように、制御装置１０は、車両Ｖに設けられている操舵角センサ１と、ヨーレートセンサ２とに電気的に接続されている。
　操舵角センサ１は、例えば、車両Ｖのステアリングシャフト（不図示）に設けられている。操舵角センサ１は、所定時間（例えば、５０ミリ秒）おきにステアリングシャフトに接続されているステアリングホイールＳＷの操舵角を検出する。例えば、操舵角センサ１は、工場出荷時においてステアリングホイールＳＷが操作されていない状態におけるステアリングホイールＳＷの角度を基準位置とし、当該基準位置からのステアリングホイールＳＷの回転角を操舵角として検出する。操舵角センサ１は、検出した操舵角の絶対値と、操舵方向とを示す操舵角情報を制御装置１０に出力する。
　ヨーレートセンサ２は、所定時間おきに車両Ｖに発生するヨー角速度を検出する。ヨーレートセンサ２は、検出したヨー角速度を示すヨー角速度情報を制御装置１０に出力する。
　制御装置１０は、記憶部１１と、制御部１２とを備える。
　記憶部１１は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）やハードディスクである。記憶部１１は、制御部１２を機能させるための各種のプログラムを記憶する。記憶部１１は、制御部１２を、検出部１２１、判定部１２２、更新部１２３、及び車両制御部１２４として機能させる車両制御プログラムを記憶する。
　また、記憶部１１には、車両Ｖにおける操舵の遊び区間に対応する操舵角の角度範囲を示す遊び区間情報を記憶する。また、記憶部１１には、当該角度範囲の初期値を示す初期値情報が記憶されている。初期値情報は、例えば車両Ｖの工場出荷時に記憶部１１に記憶される。
　制御部１２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部１２は、記憶部１１に記憶されている操舵制御プログラムを実行することにより、検出部１２１、判定部１２２、更新部１２３、及び車両制御部１２４として機能する。
　検出部１２１は、所定時間おきに操舵角センサ１から出力された操舵角情報を取得する。検出部１２１は、取得した操舵角情報に基づいて、車両Ｖに設けられているステアリングホイールＳＷの操舵角を検出する。
　判定部１２２は、所定時間おきにヨーレートセンサ２から出力されるヨー角速度情報を取得する。判定部１２２は、取得したヨー角速度情報に基づいて、車両Ｖが直進しているか否かを判定する。具体的には、判定部１２２は、取得したヨー角速度情報が予め定められた所定速度未満である場合に、車両Ｖが直進していると判定し、ヨー角速度情報が予め定められた所定速度以上である場合に、車両Ｖが直進していないと判定する。なお、判定部１２２は、車両Ｖに発生する横加速度を検出し、当該横加速度に基づいて、車両Ｖが直進しているか否かを判定したり、車両Ｖの左右の車輪の回転速度を検出し、左右の車輪の回転速度の差に基づいて、車両Ｖが直進しているか否かを判定したりしてもよい。
　更新部１２３は、検出部１２１により検出された操舵角と判定部１２２における判定結果とに基づいて、記憶部１１に記憶されている、車両Ｖの操舵の遊び区間に対応する操舵角の角度範囲を示す遊び区間情報を更新する。
　具体的には、更新部１２３は、判定部１２２により車両Ｖが直進していると判定された場合に、検出部１２１により検出された操舵角が現時点における遊び区間情報が示す操舵角の角度範囲を超えているとき、検出された操舵角が当該角度範囲に含まれるように角度範囲を更新する。例えば、更新部１２３は、遊び区間情報が示す操舵角の角度範囲の上限値又は下限値を、検出部１２１により検出された操舵角とすることにより、角度範囲を拡大する。
　例えば、現時点において記憶部１１に記憶されている遊び区間情報が示す操舵角の角度範囲が、－１０°から＋１０°までであったとする。この場合に、判定部１２２において車両Ｖが直進していると判定され、さらに、検出部１２１により検出された操舵角が＋１１°であるとき、更新部１２３は、記憶部１１に記憶されている遊び区間情報が示す操舵角の角度範囲を、－１０°から＋１１°までに更新する。
　また、更新部１２３は、判定部１２２により車両Ｖが直進していないと判定された場合に、検出部１２１により検出された操舵角が現時点における遊び区間情報が示す操舵角の角度範囲を超えていないとき、検出された操舵角が遊び区間に含まれないように角度範囲を更新する。
　例えば、現時点において遊び区間情報が示す操舵角の角度範囲が、－１０°から＋１０°までであり、遊び区間の角度範囲の初期値が、－３°から＋３°までであったとする。この場合に、判定部１２２において車両Ｖが直進していないと判定され、さらに、検出部１２１により検出された操舵角が＋８°であるとき、更新部１２３は、遊び区間情報が示す操舵角の角度範囲を、予め定められた初期値に対応する角度範囲（－３°から＋３°まで）に更新する。
　なお、更新部１２３は、遊び区間情報が示す操舵角の角度範囲の上限値又は下限値を、検出部１２１により検出された操舵角とすることにより、角度範囲を縮小してもよい。例えば、現時点において遊び区間情報が示す操舵角の角度範囲が、－１０°から＋１０°までであったとする。この場合に、判定部１２２において車両Ｖが直進していないと判定され、さらに、検出部１２１により検出された操舵角が＋８°であるとき、更新部１２３は、遊び区間を示す操舵角の角度範囲を－１０°から＋８°までに更新する。
　また、更新部１２３は、遊び区間に対応する操舵角の角度範囲を示す情報の更新頻度を可変にしてもよい。例えば、車両Ｖが予め定められている第１時間（例えば、１時間）以上停止していた場合、更新部１２３は、車両Ｖが走行を開始してから第２時間（例えば、３０分）までの間、第３時間（例えば５０ミリ秒）ごとに、遊び区間情報の更新を行うようにしてもよい。そして、更新部１２３は、車両Ｖが走行を開始してから第２時間が経過すると、第３時間よりも長い第４時間（例えば１秒）ごとに、遊び区間情報の更新を行うようにしてもよい。
　操舵の遊び区間の変化は、車両Ｖに積載している荷物の積載量が変化したことによって生じる。これに対して、制御装置１０は、長時間にわたる停車等の荷物の積載量が変化する可能性が高いイベントが発生した後に、頻繁に遊び区間情報の更新を行う。このようにすることで、制御装置１０は、遊び区間情報が示す遊び区間を実際の遊び区間に早期にあわせることができる。また、制御装置１０は、長時間にわたる停車等の荷役が変化する可能性が高いイベントが発生してから所定時間が経過し、荷役が変化していない可能性が高い場合に、遊び区間情報の更新を減らすことにより、遊び区間情報の更新に係る処理負荷を軽減することができる。
　車両制御部１２４は、所定時間おきに操舵角センサ１から出力された操舵角情報を取得するとともに、ヨーレートセンサ２から出力されるヨー角速度情報を取得する。車両制御部１２４は、取得した操舵角情報、ヨー角速度情報、及び記憶部１１に記憶されている遊び区間情報に基づいて、車両Ｖの推定進行軌跡を特定する。ここで、記憶部１１に記憶されている遊び区間情報は、更新部１２３により随時更新されている。したがって、車両制御部１２４は、当該遊び区間情報に基づいて、車両Ｖの推定進行軌跡を精度良く特定することができる。
　また、車両制御部１２４は、所定時間おきに撮像装置（不図示）から車両Ｖの周囲を撮像した画像を取得する。車両制御部１２４は、取得した画像を解析し、推定進行軌跡上に障害物を検出すると、車両Ｖに設けられているブレーキを制御することにより、車両Ｖを制動させる。
［制御装置１０における処理の流れ］
　続いて、制御装置１０における処理の流れについて説明する。図３は、本実施形態に係る制御装置１０における処理の流れを示すフローチャートである。
　まず、検出部１２１は、車両Ｖの操舵角を検出する（Ｓ１０）。
　続いて、判定部１２２は、車両Ｖが直進しているか否かを判定する（Ｓ２０）。判定部１２２は、車両Ｖが直進していると判定すると、Ｓ３０に処理を移し、車両Ｖが直進していないと判定すると、Ｓ５０に処理を移す。
　なお、本フローチャートにおいて、制御装置１０は、検出部１２１による処理の後に、判定部１２２による処理を実行したが、これに限らない。制御装置１０は、判定部１２２による処理の後に、検出部１２１による処理を実行したり、検出部１２１による処理と、判定部１２２における処理とを並列して実行したりしてもよい。
　Ｓ３０において、更新部１２３は、検出部１２１が検出した操舵角が、遊び区間情報が示す角度範囲外であるか否かを判定する。更新部１２３は、検出した操舵角が角度範囲外である場合には、Ｓ４０に処理を移し、検出した操舵角が角度範囲内である場合には、Ｓ１０に処理を移す。
　Ｓ４０において、更新部１２３は、検出部１２１が検出した操舵角が遊び区間情報が示す角度範囲に含まれるように角度範囲を更新する。更新部１２３は、Ｓ４０に係る処理が終了すると、Ｓ１０に処理を移す。
　Ｓ５０において、更新部１２３は、検出部１２１が検出した操舵角が、遊び区間情報が示す角度範囲内であるか否かを判定する。更新部１２３は、検出した操舵角が角度範囲内である場合には、Ｓ６０に処理を移し、検出した操舵角が角度範囲外である場合には、Ｓ１０に処理を移す。
　Ｓ６０において、更新部１２３は、遊び区間情報が示す角度範囲を、予め定められた初期値に対応する角度範囲に更新することにより、当該角度範囲を初期化する。更新部１２３は、Ｓ６０に係る処理が終了すると、Ｓ１０に処理を移す。
［本実施形態に係る効果］
　以上説明したように、本実施形態に係る制御装置１０は、車両Ｖの操舵角を検出するとともに、車両Ｖが直進しているか否かを判定する。そして、制御装置１０は、検出した操舵角と、車両Ｖが直進しているか否かの判定結果とに基づいて操舵の遊び区間に対応する操舵角の角度範囲を更新する。このようにすることで、制御装置１０は、車両Ｖの状態に応じて操舵の遊び区間が変化した場合であっても、遊び区間情報が示す操舵角の角度範囲を適切な角度範囲に更新することができる。
　また、制御装置１０は、車両Ｖが直進していると判定した場合に検出した操舵角が現時点における角度範囲を超えたとき、当該操舵角が当該角度範囲に含まれるように角度範囲を更新する。このようにすることで、制御装置１０は、例えば、車両Ｖの積荷の状態が変化したことにより操舵角の遊び区間が拡大した場合に対応して、遊び区間情報を更新することができる。
　また、制御装置１０は、車両Ｖが直進していないと判定した場合に検出した操舵角が現時点における角度範囲を超えていない、当該操舵角が当該角度範囲に含まれないように角度範囲を更新する。このようにすることで、制御装置１０は、例えば、車両Ｖの積荷の状態が変化したことにより操舵角の遊び区間が縮小した場合に対応して、遊び区間情報を更新することができる。
　以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。また、例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
　本出願は、2018年3月5日付で出願された日本国特許出願（特願2018-038447）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本開示の制御装置及び制御方法は、操舵の遊び区間を示す情報を適切に更新するといった点において有用である。
１　操舵角センサ
２　ヨーレートセンサ
１０　制御装置
１１　記憶部
１２　制御部
１２１　検出部
１２２　判定部
１２３　更新部
１２４　車両制御部
Ｖ　車両

Claims (5)

  1. 　車両の操舵角を検出する検出部と、
    　前記車両が直進しているか否かを判定する判定部と、
    　前記検出部により検出された前記操舵角と前記判定部における判定結果とに基づいて、前記車両の操舵の遊び区間に対応する前記操舵角の角度範囲を示す情報を更新する更新部と、
    　を備える制御装置。
  2. 　前記更新部は、前記判定部により前記車両が直進していると判定された場合に、前記検出部により検出された前記操舵角が現時点における前記角度範囲を超えたとき、当該操舵角が前記角度範囲に含まれるように前記角度範囲を更新する、
    　請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記更新部は、前記判定部により前記車両が直進していないと判定された場合に、前記検出部により検出された前記操舵角が現時点における前記角度範囲を超えていないとき、当該操舵角が前記遊び区間に含まれないように前記角度範囲を更新する、
    　請求項１又２に記載の制御装置。
  4. 　前記更新部は、前記判定部により前記車両が直進していないと判定された場合に、前記検出部により検出された前記操舵角が現時点における前記角度範囲を超えていないとき、前記角度範囲を予め定められた角度範囲に更新する、
    　請求項３に記載の制御装置。
  5. 　コンピュータが実行する、
    　車両の操舵角を検出する検出ステップと、
    　前記車両が直進しているか否かを判定する判定ステップと、
    　前記検出ステップにおいて検出された前記操舵角と前記判定ステップにおける判定結果とに基づいて、前記車両の操舵の遊び区間に対応する前記操舵角の角度範囲を示す情報を更新する更新ステップと、
    　を備える制御方法。
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