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JPH0966841A - 車両の自動走行装置 - Google Patents

車両の自動走行装置

Info

Publication number
JPH0966841A
JPH0966841A JP7226881A JP22688195A JPH0966841A JP H0966841 A JPH0966841 A JP H0966841A JP 7226881 A JP7226881 A JP 7226881A JP 22688195 A JP22688195 A JP 22688195A JP H0966841 A JPH0966841 A JP H0966841A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
data
signal
automatic
automatic traveling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7226881A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsunehiko Fukatsu
恒彦 深津
Yasuo Shimizu
康夫 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP7226881A priority Critical patent/JPH0966841A/ja
Priority to US08/703,823 priority patent/US5764015A/en
Priority to GB9618467A priority patent/GB2304934B/en
Priority to DE19635892A priority patent/DE19635892B4/de
Publication of JPH0966841A publication Critical patent/JPH0966841A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/24—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted
    • B62D1/28—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted non-mechanical, e.g. following a line or other known markers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
    • B62D15/0285—Parking performed automatically

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Controls (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記憶モードの運転状態を自動操舵で再現でき
る、構成が単純で信頼性および利便性の高い自動走行装
置を提供する。 【解決手段】 記憶モード信号ＫMに基づいて車両のス
テアリング状態データＪSNおよび走行状態データＪDNを
取込んで各種演算、処理を施した後、自動走行に必要な
対応データを記憶する記憶手段３、自動走行モード信号
ＳAに基づいて車両のステアリング状態データＪSAおよ
び走行状態データＪDAを取込んで各種演算、処理を施し
た後、記憶手段３に記憶してあるデータと比較して自動
走行に不可欠なステアリング状態データＪSNの少なくと
も１つを設定し、このステアリング状態データＪSNに対
応した制御量を発生する設定手段４を備えた自動走行制
御手段２と、電動パワーステアリング装置３１とからな
る自動走行装置１。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は電動パワーステア
リング装置を用いた特にオートマチック車（ＡＴ車）に
好適な自動走行装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の車庫入れや縦列駐車の際のハンド
ル操作は、道路を走行する際の通常のハンドル操作と異
なってベテランのドライバにとっても煩わしく、特に運
転免許を取得したばかりの初心者にとっては気の抜けな
い難しいものとなっている。
【０００３】また、車両を自宅から常に決められた所定
の経路で走行させる場合にも、路幅が狭い、夜間は暗い
等の環境条件によってハンドル操作が煩わしい状況があ
る。
【０００４】ハンドル操作の煩わしさや難しさを解消す
るため、ドライバからハンドル操作の自動化が可能な自
動走行機能の車両への搭載が望まれている。
【０００５】ドライバの要望に対応するため、車庫入れ
などの予め車両の走行経路が決められ、車両の速度も遅
くともよいという条件の下で、ハンドル操作を自動化し
た自動走行装置搭載の車両が提供されている。
【０００６】このような従来の自動走行装置において、
テレビカメラやソナーなどの高級なセンサ採用し、画像
処理等の信号処理技術、および制御技術などの高度な技
術によって構成されたものは知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の自動走行装置
は、高級なセンサを採用し、高度な信号処理技術および
制御技術などが必要となり、コストアップを招く課題が
ある。
【０００８】また、従来の自動走行装置は全自動で構成
されるため、フェールセーフを完全にするためのセン
サ、制御装置の規模が大きくなって経済性に見合う実用
化が困難となっている状況にある。
【０００９】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は構成が単純で、経済性に優
れ、安定したフェールセーフ性能を備えた自動走行装置
を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る自動走行装置は、記憶モード信号に基づ
いて時間経過に対応した車両のステアリング状態データ
および走行状態データを記憶する記憶手段と、自動走行
モード信号に基づいて前記記憶手段に記憶されたステア
リング状態データおよび走行状態データと、自動走行時
の各時点のステアリング状態データおよび走行状態デー
タとを比較して車両のステアリング状態データの少なく
とも１つを設定する設定手段と、を有する自動走行制御
手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】また、この発明に係る自動走行装置の自動
走行制御手段は、設定手段から供給されるステアリング
状態データに基づいて車両の操向を制御する電動パワー
ステアリング装置を備えたことを特徴とする。
【００１２】さらに、この発明に係る自動走行装置の自
動走行制御手段は、記憶手段に、記憶モード信号に基づ
いて走行状態データとして車速データとタイマデータか
ら車両の移動距離を演算する移動距離演算手段と、この
移動距離演算手段からの距離データに対応付けてステア
リング状態データとしての標準操舵位置データまたは標
準操舵角データを記憶する距離−操舵記憶手段を備えた
ことを特徴とする。
【００１３】また、この発明に係る自動走行装置の自動
走行制御手段は、設定手段に、自動走行モード信号に基
づいて車速データとタイマデータから自動走行距離を演
算する自動走行距離演算手段と、この自動走行距離演算
手段で演算した自動走行距離データに対応した標準操舵
位置データまたは標準操舵角データを距離−操舵記憶手
段から読み出すデータアクセス手段と、このデータアク
セス手段が読み出した標準操舵位置データまたは標準操
舵角データと自動走行時に検出した操舵位置データまた
は操舵角データとの偏差に基づいて操舵目標信号を決定
する操舵目標信号決定手段とを備え、この操舵目標信号
に基づいて備えられた電動パワーステアリング装置を駆
動することを特徴とする。
【００１４】さらに、この発明に係る自動走行装置の記
憶モード信号は、記憶モードを設定する記憶モードスイ
ッチからの信号であり、自動走行モード信号は、自動走
行モードを設定する自動走行モードスイッチからの信号
と、ブレーキペダルを踏込んだことを示す信号と、記憶
モードのシフトポジションデータと自動走行モードのシ
フトポジションデータとが一致していることを示す信号
との論理積を演算する論理積演算手段からの信号である
ことを特徴とする。
【００１５】また、この発明に係る自動走行装置は、車
速センサからの車速信号、操舵トルクセンサからの操舵
トルク信号、または操舵位置センサからの操舵位置信号
もしくは操舵角センサからの操舵角信号が予め設定され
たそれぞれの設定値を超える場合には自動走行モードを
停止する停止手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】さらに、この発明に係る自動走行装置は、
記憶モード信号および自動走行モード信号のそれぞれに
対応して記憶モード状態および自動走行モード状態を知
らせる表示手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】また、この発明に係る自動走行装置は、設
定手段から出力される操舵目標信号を電動パワーステア
リング装置の制御手段を構成する偏差決定手段に供給
し、操舵目標信号と電動機電流信号の偏差信号に基づい
て自動走行モードの自動操舵を行なうことを特徴とす
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る自動
走行装置の基本ブロック構成図である。図１において、
自動走行装置１は、記憶手段３、設定手段４を備えた自
動走行制御手段２と、電動パワーステアリング装置３１
とから構成する。
【００１９】なお、本発明は、予め決められた走行経路
を、比較的遅い車速で走行して車庫入れや縦列駐車を行
なう場合、まずベテランのドライバが模範的な運転を行
なう際の運転状況データを記憶しておき、記憶した運転
状況データに基づいて自動走行を行い、車庫入れや縦列
駐車の際のハンドル操作を自動で行なうことができる自
動走行装置を提供するものである。
【００２０】記憶手段３はタイマ手段、演算手段、処理
手段および記憶手段を備え、記憶モード信号ＫMに基づ
いて記憶モード時の時間経過に対応した車庫入れや縦列
駐車の際の車両のステアリング状態データＪSN（例え
ば、操舵位置データＸSまたは操舵角データθS、操舵ト
ルクデータＴS等）、および走行状態データＪDN（例え
ば、車速データＶS、シフトポジションデータＰS等）を
取込んで各種演算、処理を施した後、自動走行に必要な
対応データを記憶する。
【００２１】例えば、記憶手段３は、走行状態データＪ
DN（例えば、車速データＶS）とタイマデータＴτとを
乗算して車両の移動距離ＬS（＝ＶS×Ｔτ）を算出し、
この移動距離ＬSに、時間経過（タイマデータＴτ）に
対応したステアリング状態データＪSN（目標操舵位置デ
ータＸSまたは目標操舵角データθSとする）を対応させ
て移動距離ＬS−操舵位置ＸS（または操舵角θS）特性
データを記憶する。
【００２２】設定手段４はタイマ手段、演算手段、処理
手段、データアクセス手段および記憶手段等を備え、自
動走行モード信号ＳAに基づいて自動走行モード時の時
間経過に対応した車両のステアリング状態データＪ
SA（例えば、操舵位置データＸAまたは操舵角データ
θA）、および走行状態データＪDA（例えば、車速デー
タＶA、シフトポジションデータＰA等）を取込んで各種
演算、処理を施した後、記憶手段３に記憶してあるデー
タと比較して自動走行に不可欠なステアリング状態デー
タＪSNの少なくとも１つ（例えば、目標操舵位置データ
ＸSまたは目標操舵角データθS）を設定し、このステア
リング状態データＪSNに対応した制御量（例えば、操舵
目標信号ＩAS）を電動パワーステアリング装置３１に提
供する。
【００２３】例えば、設定手段４は、走行状態データＪ
DA（例えば、車速データＶA）とタイマデータＴAとを乗
算して車両の自動走行距離ＬA（＝ＶA×ＴA）を算出
し、この自動走行距離ＬAに基づいて記憶手段３に記憶
してある移動距離ＬS−操舵位置ＸS（または操舵角
θS）特性データから自動走行距離ＬA（＝移動距離
ＬS）に対応した目標操舵位置データＸS（または目標操
舵角データθS）を読み出して設定し、この目標操舵位
置データＸS（または目標操舵角データθS）と自動走行
距離ＬAに対応した操舵位置データＸA（または目標操舵
角データθA）の偏差から偏差信号ΔＸ、または偏差信
号Δθ（ＸS−ＸA、またはθS−θA）を演算し、この偏
差信号ΔＸ（または偏差信号Δθ）に基づいて対応した
操舵目標信号ＩAS発生し、この操舵目標信号ＩASを電動
パワーステアリング装置３１に提供して自動走行モード
の自動操舵を実行するよう構成する。
【００２４】電動パワーステアリング装置３１は、操舵
目標信号ＩASに基づいて電動機を駆動し、ステアリング
系をアシストして自動走行制御手段２が記憶モード時に
記憶した運転状態を再現するよう車両の自動操向を制御
する。
【００２５】このように、自動走行装置１は、記憶手段
３、設定手段４を備えた自動走行制御手段２と、電動パ
ワーステアリング装置３１を備えたので、記憶モード信
号ＫMに基づいて記憶モード時の移動距離ＬS−操舵位置
ＸS（または操舵角θS）特性データを記憶しておき、自
動走行モード信号ＳAに基づいて自動走行モード時の自
動走行距離ＬAに対応した目標操舵位置データＸS（また
は目標操舵角データθS）を記憶手段から読み出して設
定することができるので、この目標操舵位置データＸS
（または目標操舵角データθS）に基づいてステアリン
グ系を自動操舵し、記憶モード時の運転状態が再現可能
な車両の自動操向を実現することができる。
【００２６】図２はこの発明に係る自動走行装置の記憶
手段要部ブロック構成図である。図２において、記憶手
段３は、計時手段５、移動距離演算手段６、距離−操舵
記憶手段８およびシフトポジション記憶手段９からなる
データ記憶手段７を備える。なお、この実施の形態で
は、ステアリング状態データＪSNとして操舵位置データ
ＸSを採用した例について説明する。
【００２７】計時手段５は、例えばタイマ回路、または
ソフト制御のタイマ機能を備え、記憶モードスイッチ２
７をオン操作して記憶モードを設定した場合に出力され
る、例えばＨレベルの記憶モード信号ＫMに基づいて計
時を開始し、タイマデータＴτを移動距離演算手段６に
供給するとともに、タイマデータＴτに対応した操舵位
置センサ２６からの操舵位置データＸSを監視する。
【００２８】なお、記憶モードスイッチ２７は、後述す
る自動走行モードスイッチ２１とともに車室内の運転席
近傍にカバー付きケースに収容して通常の運転における
誤操作を防止するよう配置する。
【００２９】また、記憶モードスイッチ２７は、記憶モ
ード信号ＫMを移動距離演算手段６、データ記憶手段７
および、車室内のフロントパネル等に設けた表示手段１
８に供給し、記憶モード設定時に移動距離演算手段６、
データ記憶手段７および表示手段１８を駆動するよう制
御する。
【００３０】移動距離演算手段６は乗算器、またはソフ
ト制御の乗算機能を備え、記憶モード信号ＫMの駆動制
御により乗算演算を実行し、車速センサ２４が検出した
車速データＶSと計時手段５から供給されるタイマデー
タＴτを乗算して移動距離ＬS（＝ＶS×Ｔτ）を演算
し、移動距離信号ＬSを距離−操舵記憶手段８に提供す
る。
【００３１】距離−操舵記憶手段８はＲＡＭ等の書換え
可能なメモリで構成し、記憶モード信号ＫMの制御によ
り、移動距離演算手段６から供給される移動距離信号Ｌ
Sと、この移動距離信号ＬSに対応したタイマデータＴτ
毎の操舵位置センサ２６からの操舵位置データＸSとを
対応付けて記憶する。
【００３２】シフトポジション記憶手段９は、距離−操
舵記憶手段８と同様にＲＡＭ等の書換え可能なメモリで
構成し、記憶モード信号ＫMの制御により、ＡＴ車のシ
フトレバー位置を検出するシフトポジション検出手段２
３が検出したシフトポジションデータＰSを記憶する。
【００３３】表示手段１８は、例えばスピーカやブザー
等の可聴表示器またはＬＥＤや液晶等の可視表示器で構
成し、記憶モード信号ＫM（例えば、Ｈレベル）に基づ
いて音声や文字、絵図等で記憶モード状態をドライバに
知らせる。
【００３４】このように、この発明に係る自動走行装置
１の記憶手段３は、計時手段５、移動距離演算手段６、
距離−操舵記憶手段８およびシフトポジション記憶手段
９からなるデータ記憶手段７を備えたので、記憶モード
スイッチ２７をオン操作して記憶モード状態に、ドライ
バが運転して車庫入れや縦列駐車の運転状態（移動距離
ＬSに対応した操舵位置ＸS）を記憶することができるの
で、自動走行の運転状態設定に備えることができる。
【００３５】なお、運転状態（移動距離ＬSに対応した
操舵位置ＸS）の更新は、記憶モードスイッチ２７を再
度オン操作し、ドライバが運転して車庫入れや縦列駐車
を行うことにより行うことができる。
【００３６】図３に操舵位置（ＸS、ＸA）を検出する操
舵位置センサの一実施例を示す。図３において、操舵位
置センサ２６は、例えばポテンショメータ等で構成し、
電動パワーステアリング装置３１のラック軸３７と一体
的に形成したテーパ切欠部３７Ｂの位置を電気信号とし
て検出することにより、操舵位置データＸS、ＸAを発生
することができる。
【００３７】図４はこの発明に係る自動走行装置の設定
手段要部ブロック構成図である。図４において、設定手
段４は、論理積演算手段１０、判定手段１１、停止手段
１２、計時手段１３、自動走行距離演算手段１４、デー
タアクセス手段１５、偏差演算手段１６、操舵目標信号
決定手段１７を備える。
【００３８】論理積演算手段１０は、複数入力のＡＮＤ
ゲート、またはソフト制御の論理積機能を備え、自動走
行モードスイッチ２１をオン操作した場合に出力される
自動走行モードスイッチ信号ＫA（例えば、Ｈレベ
ル）、車両のブレーキペダルを踏込んでブレーキが作動
しない状態を検出するブレーキペダル検出手段２２から
のブレーキペダル信号ＢP（例えば、Ｈレベル）、およ
び記憶手段３のシフトポジション記憶手段９に記憶され
ている記憶モード状態のシフトポジションデータＰSと
シフトポジション検出手段２３が検出した自動走行モー
ドのシフトポジションデータＰAの一致を判定手段１１
が判定した場合に出力される判定信号ＨO（例えばＨレ
ベル）の論理積を演算（ＫA＊ＢP＊ＨO）し、このＨレ
ベルの論理積信号（ＫA＊ＢP＊ＨO）を自動走行モード
信号ＳAとして計時手段１３、自動走行距離演算手段１
４、データアクセス手段１５および操舵目標信号決定手
段１７を駆動状態に制御する。
【００３９】また、自動走行モード信号ＳAは表示手段
１８に供給され、音声や文字、絵図等の表示で自動走行
モードの様々な状態の表示を制御してドライバに知らせ
る。
【００４０】なお、自動走行モードスイッチ２１は、記
憶モードスイッチ２７とともに車室内の運転席近傍にカ
バー付きケースに収容して通常の運転における誤操作を
防止するよう配置する。
【００４１】判定手段１１はコンパレータ等の比較手
段、またはソフト制御の比較機能を備え、図２に示すシ
フトポジション記憶手段９に記憶されているシフトポジ
ションデータＰSと、シフトポジション検出手段２３が
検出した自動走行モードのシフトポジションデータＰA
を比較し、例えばシフトポジション検出手段２３を構成
するポテンショメータの電圧値で検出されるシフトポジ
ションデータＰSと、シフトポジションデータＰAの電圧
値が一致する場合にはシフトポジションが同一（例え
ば、リバース“Ｒ”位置）と判定して判定信号ＨO（Ｈ
レベル）を論理積演算手段１０に供給する。
【００４２】停止手段１２は複数のコンパレータ等から
なる比較手段、またはソフト制御の複数の比較機能を備
え、車速センサ２４で検出された車速信号ＶA、操舵ト
ルクセンサ２５で検出された操舵トルク信号ＴS、また
は操舵位置センサ２６で検出された操舵位置信号ＸAが
予め設定されたそれぞれの基準車速信号ＶK、基準操舵
トルク信号ＴKおよび基準操舵位置信号ＸKを超える場合
には、例えばＬレベルの停止信号ＳTを論理積演算手段
１０に提供し、自動走行モードを停止する。
【００４３】停止信号ＳTは通常Ｈレベルを論理積演算
手段１０の入力に供給しておき、自動走行モードを停止
する場合にはＬレベルの停止信号ＳTにより、論理積演
算手段１０から出力されるＨレベルの自動走行モード信
号ＳAを強制的にＬレベルに設定して自動走行モードを
停止するよう構成する。
【００４４】このように、設定手段４は停止手段１２を
備えたので、自動走行時に誤って車速を増加させたり、
ハンドルを大きく回転させたり、または何らかの原因に
よって操舵位置が大きくなって自動走行に望ましくない
状態になっても、直ちに自動走行を停止することができ
る。
【００４５】計時手段１３は、例えばタイマ回路、また
はソフト制御のタイマ機能を備え、Ｈレベルの自動走行
モード信号ＳAに基づいて計時を開始し、タイマデータ
ＴAを自動走行距離演算手段１４に供給するとともに、
タイマデータＴAに対応した操舵位置センサ２６からの
操舵位置データＸAを監視する。
【００４６】自動走行距離演算手段１４は乗算器、また
はソフト制御の乗算機能を備え、自動走行モード信号Ｓ
Aの駆動制御により乗算演算を実行し、車速センサ２４
が検出した車速データＶAと計時手段１３から供給され
るタイマデータＴAを乗算して自動走行距離ＬA（＝ＶA
×ＴA）を演算し、自動走行距離信号ＬAをデータアクセ
ス手段１５に提供する。
【００４７】データアクセス手段１５は、自動走行距離
演算手段１４から供給される自動走行距離信号ＬAを記
憶手段３の距離−操舵記憶手段８に供給し、距離−操舵
記憶手段８に記憶されている記憶モード状態の移動距離
ＬS−操舵位置データＸS対応データから自動走行距離信
号ＬAと同じ値の移動距離ＬS（＝ＬA）に対応付けられ
た操舵位置データＸSを読み出し、自動走行距離信号ＬA
の距離における標準操舵位置データＸSとして偏差演算
手段１６に供給する。
【００４８】偏差演算手段１６は減算器またはソフト制
御の減算機能で構成し、データアクセス手段１５から供
給される標準操舵位置データＸSと、タイマデータＴA毎
に監視された操舵位置センサ２６からの操舵位置データ
ＸAとの偏差ΔＸ（＝ＸS−ＸA）を演算し、操舵位置偏
差信号ΔＸを操舵目標信号決定手段１７に供給する。
【００４９】操舵目標信号決定手段１７はＲＯＭ等のメ
モリで構成し、予め実験値または設計値から設定した、
例えば図５の操舵位置偏差信号ΔＸ−操舵目標信号ＩAS
特性図に示すデータテーブルに基づき、偏差演算手段１
６から供給される操舵位置偏差信号ΔＸに対応した操舵
目標信号ＩASを電動パワーステアリング装置３１に供給
して自動走行モードの自動操舵を制御する。
【００５０】このように、この発明に係る自動走行装置
１の設定手段４は、論理積演算手段１０、判定手段１
１、停止手段１２、計時手段１３、自動走行距離演算手
段１４、データアクセス手段１５、偏差演算手段１６、
操舵目標信号決定手段１７を備えたので、自動走行時に
自動走行距離ＬAに対応する標準操舵位置データＸSを距
離−操舵記憶手段８から読み出し、標準操舵位置データ
ＸSと実際の自動走行時の自動走行距離ＬAに対応する操
舵位置データＸAとの偏差（操舵位置偏差信号ΔＸ）に
基づいて電動パワーステアリング装置３１を自動制御す
る操舵目標信号ＩASを発生するので、記憶モード時の運
転状態を自動操舵で再現することができる。
【００５１】なお、本実施の形態ではステアリング状態
データとして操舵位置データ（ＸA、ＸS）を設定するよ
う構成したが、図２の記憶手段および図４の設定手段に
おいて、操舵位置センサ２６に代えて操舵角センサを設
け操舵角を検出し、ステアリング状態データとして操舵
角データ（θA、θS）を設定するように構成することも
できる。
【００５２】図６はこの発明に係る車両の自動走行装置
に用いられる電動パワーステアリング装置の全体構成図
である。図６において、電動パワーステアリング装置３
１は、ステアリングホイール４７に一体的に設けられた
ステアリング軸３２に自在継ぎ手３３Ａ、３３Ｂを備え
た連結軸３３を介してステアリング・ギアボックス３４
内に設けたラック＆ピニオン機構３５のピニオン３５Ａ
に連結されて手動操舵力発生手段３６を構成する。
【００５３】ピニオン３５Ａに噛み合うラック歯３７Ａ
を備え、これらの噛み合いにより往復運動するラック軸
３７は、その両端にタイロッド３８を介して転動輪とし
ての左右の前輪３９が連結される。
【００５４】このようにして、ステアリングホイール４
７操舵時には通常のラック＆ピニオン式の手動操舵力発
生手段３６を介し、マニュアルステアリングで前輪３９
を転動させて車両の向きを変えている。
【００５５】手動操舵力発生手段３６による操舵力を軽
減するため、操舵補助力を供給する電動機４０をラック
軸３７と同軸的に配設し、ラック軸３７と同軸に設けら
れたボールねじ機構４１Ａを介して推力に変換し、ラッ
ク軸３７に作用させる。
【００５６】また、ステアリング・ギアボックス３４内
にはドライバの手動操舵トルクの方向と大きさを検出す
る操舵トルクセンサ２５を配置し、操舵トルクセンサ２
５が検出した操舵トルク信号ＴSを制御手段４１に提供
する。また、車速センサ２４は車両の速度に対応した周
波数の電気的なパルス信号として検出し、車速信号ＶS
を制御手段４１に提供する。
【００５７】制御手段４１はマイクロプロセッサを基本
に各種演算手段、判定手段、切替手段、メモリ等で構成
し、操舵トルク信号ＴSに対応する電動機制御信号Ｖ
O（例えば、オン信号とＰＷＭ信号の混成信号）を発生
して電動機駆動手段４２を駆動制御する。
【００５８】また、制御手段４１は自動走行制御手段２
から供給される操舵目標信号ＩASに基づいて電動機制御
信号ＶO（例えば、オン信号とＰＷＭ信号の混成信号）
を発生して電動機駆動手段４２を駆動制御し、自動走行
モード時の自動操舵を制御する。
【００５９】電動機駆動手段４２は、例えば４個のＦＥ
Ｔ（電界効果トランジスタ）のスイッチング素子からな
るブリッジ回路で構成し、電動機制御信号ＶOに基づい
て電動機４０を駆動する駆動信号としての電動機電圧Ｖ
Mを出力する。
【００６０】電動機電流検出手段４３は、電流検知素子
が検知した電動機電流ＩMに対応した電動機電流信号Ｉ
MOを制御手段４１にフィードバック（負帰還）する。
【００６１】操舵位置センサ２６はポテンショメータ等
で構成し、ラック軸３７に配置され、操舵量（例えば、
操舵トルクＴS、操舵角θS）に対応したラック軸３７の
位置変量を操舵位置データＸS、ＸAとして検出し、自動
走行制御手段２を介して操舵目標信号ＩASを制御手段４
１に供給する。
【００６２】図７にこの発明に係る車両の自動走行装置
に用いられる電動パワーステアリング装置の要部ブロッ
ク構成図を示す。図７において、電動パワーステアリン
グ装置３１の制御手段４１は、マイクロプロセッサを基
本に各種演算手段、メモリ手段および処理手段等で構成
し、操舵トルクセンサ２５からの操舵トルク信号ＴSお
よび車速センサ２４からの車速信号ＶSに基づき、図８
に示す車速信号ＶS（ＶL、ＶM、ＶH）をパラメータとし
たディジタル変換値の操舵トルク（ＴD）―目標電流信
号（ＩMS）特性図（テーブル１）の目標電流信号ＩMSに
変換する目標電流設定手段４４、目標電流信号ＩMSと、
電動機電流検出手段４３が検出した電動機電流ＩMに対
応した電動機電流信号ＩMOとの偏差信号ΔＩ（＝ＩMS−
ＩMO）を演算する偏差決定手段４５、偏差信号ΔＩを電
圧に変換し、電動機駆動手段４２をＰＷＭ制御して偏差
信号ΔＩを速やかに０に収束させるような電動機制御信
号ＶOを発生する電動機駆動制御手段４６を備える。
【００６３】また、自動走行モードにおいて、偏差決定
手段４５は、自動走行制御手段２から供給される操舵目
標信号ＩASと、電動機電流検出手段４３が検出した操舵
目標信号ＩASに基づいて発生する電動機電流ＩMに対応
した電動機電流信号ＩMOとの偏差信号ΔＩ（＝ＩAS−Ｉ
MO）を電動機駆動制御手段４６に供給する。
【００６４】電動機駆動制御手段４６はＰＩＤ制御手
段、電動機制御信号発生手段等を備え、偏差決定手段４
５からの偏差信号ΔＩ（ＩMS−ＩMO、またはＩAS−
ＩMO）にＰＩＤ（比例、積分、微分）制御を施し、目標
電流信号ＩMSまたは操舵目標信号ＩASに対応したＰＷＭ
信号、オン／オフ信号の電動機制御信号ＶOを電動機駆
動手段４２に提供するので、電動機４０に流れる電動機
電流ＩMを目標電流信号ＩMSまたは操舵目標信号ＩASに
速やかに収束するよう制御する。
【００６５】電動機駆動手段４２は、例えばパワーＦＥ
Ｔ（電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子４個
を用いたブリッジ回路で構成され、電動機駆動制御手段
４６から提供されるスイッチオン／オフ信号およびＰＷ
Ｍ信号からなる電動機制御信号ＶOで、２個をペアとし
た二対のパワーＦＥＴのそれぞれのペアを駆動制御する
ことにより、電動機４０に供給する電動機電圧ＶMの電
圧値と方向が設定される。なお、電動機電圧ＶMの方向
は、電動機駆動制御手段４６から出力される電動機制御
信号ＶOの極性に対応して決定される。
【００６６】このように、この発明に係る自動走行装置
１は電動パワーステアリング装置３１を備え、制御手段
４１の偏差決定手段４５に自動走行制御手段２が発生す
る操舵目標信号ＩASを供給してステアリング系に操舵補
助力を作用する電動機４０を駆動するので、電動パワー
ステアリング装置３１の作用をそのまま利用して自動走
行モードの自動操舵を実現することができる。
【００６７】次に、この発明に係る自動走行装置を搭載
した車両の車庫入れ動作について説明する。図９にこの
発明に係る自動走行装置を搭載した車両の車庫入れ動作
イメージ図を示す。車庫入れ動作には記憶モードと自動
走行モードの２つの動作モードがある。図９において、
記憶モードで車庫５０の駐車スペース５１に車両５２を
車庫入れする場合、車両５２を始動位置５３に停止させ
た後、図２に示す記憶モードスイッチ２７をオン操作し
て自動走行装置１を記憶モードに設定し、ベテランのド
ライバが手動運転して車両を移動距離ＬSを移動させ、
車両５２を車庫５０の駐車スペース５１に車庫入れす
る。
【００６８】図１０にこの発明に係る自動走行装置の記
憶モード動作フロー図を示す。図１０において、ステッ
プＰ１では、手動運転して車両５２を移動させ、例えば
ライン引きした始動位置５３に車両５２の先端を合せて
停止する。
【００６９】次に、ステップＰ２において、自動走行装
置１の記憶モードスイッチ２７をオン操作して記憶モー
ドに設定すると、表示手段１８に車両５２の状態が記憶
モードであることを音や文字、絵図等で表示または点滅
してドライバに知らせる。
【００７０】ステップＰ３では、ドライバがシフトレバ
ーを操作してシフトポジションを所定位置（例えば、リ
バース“Ｒ”位置）に設定し、車両５２を手動運転して
車庫入れを開始する。
【００７１】車両５２が移動するにつれて、ステップＰ
４では、自動走行装置１は運転の時間経過（タイマデー
タＴτ）に対応した車速データＶS、操舵位置データＸS
等の運転情報を検出して、車速データＶSとタイマデー
タＴτから移動距離ＬS（＝Ｖ S×Ｔτ）を演算する。
【００７２】続いて、ステップＰ５では、ドライバが設
定したシフトレバーのシフトポジションデータＰS（例
えば、リバース“Ｒ”位置）、移動距離ＬSと移動距離
ＬSに対応付けした操舵位置データＸSを記憶する。
【００７３】ステップＰ６では、車両５２を始動位置５
３から移動距離ＬSだけ移動させて車庫５０に入れ、車
両５２を停止させた後、記憶モードスイッチ２７をオフ
操作して車庫入れを完了する。
【００７４】この状態では、自動走行装置１には、移動
距離ＬSと対応付けた操舵位置データＸS、およびシフト
レバーのシフトポジションデータＰSが記憶される。
【００７５】図９において、自動走行モードで車庫５０
の駐車スペース５１に車両５２を車庫入れする場合、車
両５２を始動位置５３に停止させた後、ブレーキペダル
を軽く踏込み、シフトレバーを記憶モードと同じシフト
ポジション（例えば、リバース“Ｒ”位置）に設定した
後、図４に示す自動走行モードスイッチ２１をオン操作
すると、自動走行装置１が自動走行モードに設定され、
車両５２は始動位置５３から自動走行し、記憶モードで
記憶された移動距離ＬSに対応付けした操舵位置データ
ＸSに基づいて電動パワーステアリング装置３１を制御
して自動操舵の車庫入れが実行される。
【００７６】図１１にこの発明に係る自動走行装置の自
動走行モードの動作フロー図を示す。図１１において、
ステップＳ１では、手動運転して車両５２を、例えばラ
イン引きした始動位置５３に車両５２の先端を合せて停
止する。
【００７７】ステップＳ２では、ブレーキペダルをブレ
ーキが作動しない程度に軽く踏込み、次にステップＳ３
で、シフトレバーのシフトポジションを記憶モードと同
じシフトポジション（例えば、リバース“Ｒ”位置）に
設定する。
【００７８】続いて、ステップＳ４では、図４に示す自
動走行モードスイッチ２１をオン操作すると、自動走行
装置１は自動走行モードに設定され、車両５３はクリー
プ走行を開始し、設定手段４では自動走行の経過時間
（タイマデータＴA）に対応した車速データＶA、操舵位
置データＸAが検出される。
【００７９】ステップＳ５では、車速データＶAとタイ
マデータＴAから自動走行距離ＬA（＝ＶA×ＴA）を演算
し、自動走行距離ＬAに対応した操舵位置ＸAが検出さ
れ、ステップＳ６で記憶モードで記憶された移動距離Ｌ
Sと操舵位置ＸSの対応データに基づいて自動走行距離Ｌ
Aに対する標準操舵位置データＸSを読み出す。
【００８０】ステップＳ７では、標準操舵位置データＸ
Sと操舵位置ＸAの偏差ΔＸ（＝ＸS−ＸA）が演算され、
この操舵位置偏差ΔＸに対応した操舵目標信号ＩASで電
動パワーステアリング装置３１を駆動して操舵位置ＸA
の自動操舵を行い、記憶モード時の車庫入れ動作を自動
操舵で再現して車両５３を車庫５０の駐車スペース５１
に車庫入れする。
【００８１】最後に、ステップＳ８で自動走行モードス
イッチ２１をオフ操作して自動走行の車庫入れを完了す
る。
【００８２】なお、車両５２の車庫入れをリバース
“Ｒ”位置のシフトポジションで行う場合について説明
したが、他のシフトポジションでも同様に行うことがで
きる。
【００８３】また、自動走行は操舵のみが自動で、ブレ
ーキ操作はドライバの意志で行うことができるので、記
憶モード時には存在しなかった障害物があってもブレー
キ操作で車両５２を停止させることができる。
【００８４】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る自動
走行装置は、記憶モード信号に基づいて時間経過に対応
した車両のステアリング状態データおよび走行状態デー
タを記憶する記憶手段と、自動走行モード信号に基づい
て前記記憶手段に記憶されたステアリング状態データお
よび走行状態データと、自動走行時の各時点のステアリ
ング状態データおよび走行状態データとを比較して車両
のステアリング状態データの少なくとも１つを設定する
設定手段と、を有する自動走行制御手段を備え、記憶モ
ード時の運転状態を記憶しておき、この運転状態に基づ
いてステアリング状態データの少なくとも１つを設定す
るので、自動走行時にステアリング系を自動操舵状態に
して記憶モード時の運転状態が再現可能なので、利便性
の高い自動走行を実現することができる。
【００８５】また、この発明に係る自動走行装置の自動
走行制御手段は、設定手段から供給されるステアリング
状態データに基づいて車両の操向を制御する電動パワー
ステアリング装置を備えたので、電動パワーステアリン
グ装置を自動走行装置に兼用することができ、装置構成
の単純化を図ることができる。
【００８６】さらに、この発明に係る自動走行装置の自
動走行制御手段は、記憶手段に、記憶モード信号に基づ
いて走行状態データとして車速データとタイマデータか
ら車両の移動距離を演算する移動距離演算手段と、この
移動距離演算手段からの距離データに対応付けてステア
リング状態データとしての標準操舵位置データまたは標
準操舵角データを記憶する距離−操舵記憶手段を備え、
記憶モード時に、ドライバが運転して車庫入れや縦列駐
車の移動距離ＬSに対応した操舵位置ＸSを記憶すること
ができるので、自動走行時の運転状態を設定することが
できる。
【００８７】また、この発明に係る自動走行装置の自動
走行制御手段は、設定手段は、自動走行モード信号に基
づいて車速データとタイマデータから自動走行距離を演
算する自動走行距離演算手段と、この自動走行距離演算
手段で演算した自動走行距離データに対応した標準操舵
位置データまたは標準操舵角データを距離−操舵記憶手
段から読み出すデータアクセス手段と、このデータアク
セス手段が読み出した標準操舵位置データまたは標準操
舵角データと自動走行時に検出した操舵位置データまた
は操舵角データとの偏差に基づいて操舵目標信号を決定
する操舵目標信号決定手段とを備え、自動走行時に自動
走行距離ＬAに対応する標準操舵位置データＸSを距離−
操舵記憶手段から読み出し、標準操舵位置データＸSと
実際の自動走行時の自動走行距離ＬAに対応する操舵位
置データＸAとの偏差（操舵位置偏差信号ΔＸ）に基づ
いて車両に備えられた電動パワーステアリング装置を自
動制御する操舵目標信号ＩASを発生するので、記憶モー
ド時の運転状態を自動操舵で精度よく再現することがで
きる。
【００８８】さらに、この発明に係る自動走行装置の記
憶モード信号は、記憶モードを設定する記憶モードスイ
ッチからの信号であり、自動走行モード信号は、自動走
行モードを設定する自動走行モードスイッチからの信号
と、ブレーキペダルを踏込んだことを示す信号と、記憶
モードのシフトポジションデータと自動走行モードのシ
フトポジションデータとが一致していることを示す信号
との論理積を演算する論理積演算手段からの信号とし、
記憶モード設定の操作の単純化を図るとともに、自動走
行モード設定はドライバの積極的な意志で行うよう操作
性を複雑にしたので、誤操作や偶然による自動走行モー
ドを防止することができる。
【００８９】また、この発明に係る自動走行装置は、車
速センサからの車速信号、操舵トルクセンサからの操舵
トルク信号、または操舵位置センサからの操舵位置信号
もしくは操舵角センサからの操舵角信号が予め設定され
たそれぞれの設定値を超える場合には自動走行モードを
停止する停止手段を備えたので、フェールセーフを保証
することができる。
【００９０】さらに、この発明に係る自動走行装置は、
記憶モード信号および自動走行モード信号のそれぞれに
対応して記憶モード状態および自動走行モード状態を知
らせる表示手段を備えたので、ドライバに記憶モード状
態および自動走行モード状態を常に認識させることがで
きる。
【００９１】また、この発明に係る自動走行装置は、設
定手段から出力される操舵目標信号を電動パワーステア
リング装置の制御手段を構成する偏差決定手段に供給
し、操舵目標信号と電動機電流信号の偏差信号に基づい
て自動走行モードの自動操舵を行なうので、装置制御を
単純化して信頼性の高い装置を実現することができる。
【００９２】よって、記憶モードの運転状態を自動操舵
で再現できる、構成が単純で信頼性および利便性の高い
自動走行装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る自動走行装置の基本ブロック構
成図
【図２】この発明に係る自動走行装置の記憶手段要部ブ
ロック構成図
【図３】操舵位置（ＸS、ＸA）を検出する操舵位置セン
サの一実施例
【図４】この発明に係る自動走行装置の設定手段要部ブ
ロック構成図
【図５】操舵位置偏差信号ΔＸ−操舵目標信号ＩAS特性
図
【図６】この発明に係る車両の自動走行装置に用いられ
る電動パワーステアリング装置の全体構成図
【図７】この発明に係る車両の自動走行装置に用いられ
る電動パワーステアリング装置の要部ブロック構成図
【図８】車速信号ＶSをパラメータとした操舵トルク
（ＴD）―目標電流信号（ＩMS）特性図
【図９】この発明に係る自動走行装置を搭載した車両の
車庫入れ動作イメージ図
【図１０】この発明に係る自動走行装置の記憶モード動
作フロー図
【図１１】この発明に係る自動走行装置の自動走行モー
ドの動作フロー図
【符号の説明】
１…自動走行装置、２…自動走行制御手段、３…記憶手
段、４…設定手段、５，１３…計時手段、６…移動距離
演算手段、７…データ記憶手段、８…距離−操舵記憶手
段、９…シフトポジション記憶手段、１０…論理積演算
手段、１１…判定手段、１２…停止手段、１４…自動走
行距離演算手段、１５…データアクセス手段、１６…偏
差演算手段、１７…操舵目標信号決定手段、１８…表示
手段、２１…自動走行モードスイッチ、２２…ブレーキ
ペダル検出手段、２３…シフトポジション検出手段、２
４…車速手段、２５…操舵トルクセンサ、２６…操舵位
置センサ、２７…記憶モードスイッチ、３１…電動パワ
ーステアリング装置、３２…ステアリング軸、３３Ａ，
３３Ｂ…自在継ぎ手、３３…連結軸、３４…ステアリン
グ・ギアボックス、３５…ラック＆ピニオン機構、３５
Ａ…ピニオン、３６…手動操舵力発生手段、３７…ラッ
ク軸、３７Ａ…ラック歯、３７Ｂ…テーパ付切欠部、３
８…タイロッド、３９…前輪、４０…電動機、４１…制
御手段、４１Ａ…ボールねじ機構、４２…電動機駆動手
段、４３…電動機電流検出手段、４４…目標電流設定手
段、４５…偏差決定手段、４６…電動機駆動制御手段、
５０…車庫、５１…駐車スペース、５２…車両、５３…
始動位置、ＢP…ブレーキペダル信号、ＨO…判定信号、
ＩAS…操舵目標信号、ＩMO…電動機電流信号、ΔＩ（＝
ＩMS−ＩMO）…偏差信号、ＩMS…目標電流信号、ＪDA，
ＪDN…走行状態データ、ＪSA，ＪSN…ステアリング状態
データ、ＫM…記憶モード信号、ＬA（＝ＶA×ＴA）…自
動走行距離、ＬS（＝ＶS×Ｔτ）…移動距離、ＰA，ＰS
…シフトポジションデータ、ＳA…自動走行モード信
号、ＳT…停止信号、ＴA，Ｔτ…タイマデータ、ＴS…
操舵トルクデータ、ＶA，ＶS…車速データ、ＶM…電動
機電圧、ＶO…電動機制御信号、ＸA，ＸS…操舵位置デ
ータ、ΔＸ…操舵位置偏差信号、θＡ，θＳ…操舵角デ
ータ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 119:00 137:00

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 記憶モード信号に基づいて時間経過に対
    応した車両のステアリング状態データおよび走行状態デ
    ータを記憶する記憶手段と、自動走行モード信号に基づ
    いて前記記憶手段に記憶されたステアリング状態データ
    および走行状態データと、自動走行時の各時点のステア
    リング状態データおよび走行状態データとを比較して車
    両のステアリング状態データの少なくとも１つを設定す
    る設定手段と、を有する自動走行制御手段を備えたこと
    を特徴とする車両の自動走行装置。
  2. 【請求項２】 前記設定手段から供給されるステアリン
    グ状態データに基づいて車両の操向を制御する電動パワ
    ーステアリング装置を備えたことを特徴とする請求項１
    記載の車両の自動走行装置。
  3. 【請求項３】 前記記憶手段は、記憶モード信号に基づ
    いて走行状態データとして車速データとタイマデータか
    ら車両の移動距離を演算する移動距離演算手段と、この
    移動距離演算手段からの距離データに対応付けてステア
    リング状態データとしての標準操舵位置データまたは標
    準操舵角データを記憶する距離−操舵記憶手段を備えた
    ことを特徴とする請求項１記載の車両の自動走行装置。
  4. 【請求項４】 前記設定手段は、自動走行モード信号に
    基づいて車速データとタイマデータから自動走行距離を
    演算する自動走行距離演算手段と、この自動走行距離演
    算手段で演算した自動走行距離データに対応した標準操
    舵位置データまたは標準操舵角データを前記距離−操舵
    記憶手段から読み出すデータアクセス手段と、このデー
    タアクセス手段が読み出した標準操舵位置データまたは
    標準操舵角データと自動走行時に検出した操舵位置デー
    タまたは操舵角データとの偏差に基づいて操舵目標信号
    を決定する操舵目標信号決定手段とを備え、この操舵目
    標信号に基づいて車両に備えられた前記電動パワーステ
    アリング装置を駆動することを特徴とする請求項３記載
    の車両の自動走行装置。
  5. 【請求項５】 前記記憶モード信号は、記憶モードを設
    定する記憶モードスイッチからの信号であり、前記自動
    走行モード信号は、自動走行モードを設定する自動走行
    モードスイッチからの信号と、ブレーキペダルを踏込ん
    だことを示す信号と、記憶モードのシフトポジションデ
    ータと自動走行モードのシフトポジションデータとが一
    致していることを示す信号との論理積を演算する論理積
    演算手段からの信号であることを特徴とする請求項１記
    載の車両の自動走行装置。
  6. 【請求項６】 車速センサからの車速信号、操舵トルク
    センサからの操舵トルク信号、または操舵位置センサか
    らの操舵位置信号もしくは操舵角センサからの操舵角信
    号が予め設定されたそれぞれの設定値を超える場合には
    自動走行モードを停止する停止手段を備えたことを特徴
    とする請求項１記載の車両の自動走行装置。
  7. 【請求項７】 記憶モード信号および自動走行モード信
    号のそれぞれに対応して記憶モード状態および自動走行
    モード状態を知らせる表示手段を備えたことを特徴とす
    る請求項１記載の車両の自動走行装置。
  8. 【請求項８】 前記設定手段から出力される操舵目標信
    号を前記電動パワーステアリング装置の制御手段を構成
    する偏差決定手段に供給し、操舵目標信号と電動機電流
    信号の偏差信号に基づいて自動走行モードの自動操舵を
    行なうことを特徴とする請求項１記載の車両の自動走行
    装置。
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