(57)【要約】【課題】積載重量の違いにかかわらず、駐車時に設定された移動軌跡に対して高精度な駐車位置制御を行う。【解決手段】サスペンションストロークを検出するストロークセンサ１４からの検出信号と定荷重時のサスペンションストロークとなる規定値との差分に応じて、その差分により生じるトー角の変化に対する転舵角の補正値を転舵角補正部３４により求め、自動駐車時には、その移動軌跡に対して設定された転舵角を補正して、操舵輪を転舵するＥＳＰ２４を制御する。積載重量の変化によりサスペンションストロークに変化が生じて操舵輪のトーインが変化し、規定値に基づいて設定した転舵角では回転半径が変わってしまうのに対して、サスペンションストロークの変化に応じて転舵角を補正して、設定した移動軌跡に対して高精度な自動駐車を行うことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を目標の駐車位置に移動させるべく、前記駐車位置に至る移動軌跡を設定する移動軌跡設定手段と、操舵輪を転舵する転舵アクチュエータと、前記転舵アクチュエータを駆動制御する操舵制御装置とを備える駐車支援装置において、
前輪もしくは後輪のサスペンションストロークを検出するサスペンションストローク検出手段を有し、
前記操舵制御装置が、前記転舵アクチュエータを駆動制御する際に前記サスペンションストロークの定荷重時の規定値と前記検出値との違いに応じて前記転舵角を補正することを特徴とする駐車支援装置。
【請求項２】
車両を目標の駐車位置に移動させるべく、前記駐車位置に至る移動軌跡を設定する移動軌跡設定手段と、操舵輪を転舵する転舵アクチュエータと、前記転舵アクチュエータを駆動制御する操舵制御装置とを備える駐車支援装置において、
前輪もしくは後輪のサスペンションストロークを検出するサスペンションストローク検出手段と、前記サスペンションストロークを変化させて車高を調整する車高調整アクチュエータと、前記車高調整アクチュエータを駆動制御する制御手段とを有し、
前記制御手段が、前記操舵制御装置により前記転舵アクチュエータを駆動制御する際に前記サスペンションストロークが定荷重時の規定値になるように前記車高調整アクチュエータを駆動制御することを特徴とする駐車支援装置。
【請求項３】
前記操舵制御装置が、前記移動軌跡設定手段からの移動軌跡信号に基づいて自動で前記転舵アクチュエータ駆動制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の駐車支援装置。
【請求項４】
前記サスペンションストローク検出手段は、前記操舵輪のサスペンションストロークを検出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の駐車支援装置。
【請求項５】
前記操舵輪とステアリングホイールとの結合と非結合との２状態を選択的に取り得るクラッチ手段が設けられ、
前記操舵制御装置により前記転舵アクチュエータを駆動制御する際には前記クラッチ手段が非結合状態になることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の駐車支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駐車支援装置に関し、特に、車両を目標の駐車位置に自動的に移動させることができるようにした駐車支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両を目標の駐車位置に自動的に移動させることができるようにした駐車支援装置があり、例えば従来周知の電動パワーステアリング装置のアクチュエータを利用し、カメラやレーダで認識した駐車位置に向けて移動軌跡を設定し、その設定された移動軌跡に合わせて車両を移動させるように操舵輪を転舵するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３５４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したような駐車支援装置により、設定された移動軌跡に応じて操舵輪の転舵角を設定し、その状態で後進する等して縦列駐車や車庫入れを行うことができる。
【０００５】
しかしながら、自動車のサスペンションは積載重量の大小でストロークが変化する。サスペンションストロークの変化により操舵輪のトーインも変化し、そのトーインの変化により転舵角も変化してしまう。そのため、移動軌跡に応じた転舵角を予め設定しておいても、積載重量の違いにより自動で駐車する場合の制御精度が低下するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決して、積載重量の違いにかかわらず、駐車位置に移動させる際に設定された移動軌跡に対して高精度な駐車位置制御を行うことができるようにするために、本発明に於いては、車両（１）を目標の駐車位置に移動させるべく、前記駐車位置に至る移動軌跡を設定する移動軌跡設定手段（３１）と、操舵輪（３ｆｌ，３ｆｒ）を転舵する転舵アクチュエータ（２４）と、前記転舵アクチュエータ（２４）を駆動制御する操舵制御装置（３２）とを備える駐車支援装置において、前輪もしくは後輪のサスペンションストロークを検出するサスペンションストローク検出手段（１４）を有し、前記操舵制御装置（３２）が、前記転舵アクチュエータ（２４）を駆動制御する際に前記サスペンションストロークの定荷重時の規定値と前記検出値との違いに応じて前記転舵角を補正するものとした。
【０００７】
これによれば、移動軌跡に合わせて車両を駐車位置に移動させる際に、積載重量によりサスペンションストロークが定荷重時の規定値に対して異なっていた場合にはその偏差に応じて転舵角を補正することから、積載重量の違いにより前輪もしくは後輪のトー角が変化しても、その影響を受けることなく移動軌跡に合わせた駐車制御を行うことができる。例えば、操舵制御装置により自動で移動軌跡に合わせるように転舵アクチュエータを駆動することにより、車両を目標の駐車位置に移動させる際に自動操舵を行うことができる。また、運転者がステアリングホイールを操舵する場合にも、サスペンションストロークの規定値に対する偏差に応じて操舵制御装置により転舵角を補正する制御を行うことができ、手動操舵における操舵アシスト制御を行うことができる。また、前輪または後輪の一方のサスペンションストロークが規定値に対して変化していたら、変化していた方に応じて補正すれば良い。
【０００８】
あるいは、車両（１）を目標の駐車位置に移動させるべく、前記駐車位置に至る移動軌跡を設定する移動軌跡設定手段（３１）と、操舵輪（３ｆｌ，３ｆｒ）を転舵する転舵アクチュエータ（２４）と、前記転舵アクチュエータ（２４）を駆動制御する操舵制御装置（３２）とを備える駐車支援装置において、前輪もしくは後輪のサスペンションストロークを検出するサスペンションストローク検出手段（１４）と、前記サスペンションストロークを変化させて車高を調整する車高調整アクチュエータ（６）と、前記車高調整アクチュエータ（６）を駆動制御する制御手段（３４）とを有し、前記制御手段（３４）が、前記操舵制御装置（３２）により前記転舵アクチュエータ（２４）を駆動制御する際に前記サスペンションストロークが定荷重時の規定値になるように前記車高調整アクチュエータ（６）を駆動制御するものとした。
【０００９】
これによれば、サスペンションストロークが定荷重時の規定値に対して変化するような積載状態であっても、移動軌跡に合わせて車両を駐車位置に移動させる際に、サスペンションストロークを規定値となるように制御することから、サスペンションストロークが常に規定値となるため、移動軌跡に対して通常の操舵による何等違和感が生じない操舵を行うことができる。この場合も、手動または自動操舵に関する点、また前輪または後輪のいずれか一方のサスペンションストロークの変化に関する点については上記と同様である。
【００１０】
特に、前記操舵制御装置が、前記移動軌跡設定手段からの移動軌跡信号に基づいて自動で前記転舵アクチュエータ駆動制御すると良い。
【００１１】
自動操舵で移動軌跡に合わせて車両を移動させる場合には、サスペンションストロークが規定値であるとして操舵輪の転舵角を設定することにより制御が簡単になる。サスペンションストロークの規定値からの変化に応じて操舵輪の転舵角を補正することにより、メインの制御を変えることなく自動操舵制御を行うことができる。または、車高を調整してサスペンションストロークを規定値にすることにより、同じくメインの制御を変えることなく自動操舵制御を行うことができる。
【００１２】
また、前記サスペンションストローク検出手段は、前記操舵輪のサスペンションストロークを検出すると良い。
【００１３】
これによれば、操舵輪のサスペンションストロークの変化によるトー角の変化が同一操舵量に対する転舵角（回転半径）の違いとして大きく影響するため、その影響の大きい操舵輪に対しての補正だけで、比較的精度良く移動軌跡に合わせることができる。
【００１４】
また、前記操舵輪（３ｆｌ，３ｆｒ）とステアリングホイール（２２）との結合と非結合との２状態を選択的に取り得るクラッチ手段（２５）が設けられ、前記操舵制御装置（３２）により前記転舵アクチュエータ（２４）を駆動制御する際には前記クラッチ手段（２５）が非結合状態になると良い。
【００１５】
これによれば、自動駐車制御を行っている時に操舵輪を転舵させても、ステアリングホイールが回転しないようにすることができ、ステアリングホイールに手を置いておいた場合でもステアリングホイールの回転により手が取られることが無い。
【発明の効果】
【００１６】
このように本発明によれば、定荷重状態でのサスペンションストロークの規定値に基づいて操舵輪の転舵角を設定した場合に、積載重量の変化によりサスペンションストロークに変化が生じ、その影響を受けて操舵輪、または従動輪のトー角が変化すると、規定値に基づいて設定した操舵輪の転舵角では回転半径が変わってしまうのに対して、サスペンションストロークの変化に応じて転舵角を補正することから、サスペンションジオメトリーによるトー角変化が生じても、設定した移動軌跡に対して高精度な駐車を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用された自動車の概略構成図である。
【図２】本発明に基づく制御要領を示す概略ブロック図である。
【図３】サスペンションストロークの変化に対するトー角の変化を示す説明図である。
【図４】第２の実施形態を示す図２に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。先ず、図１を参照して、実施形態に係る自動車の装置構成について説明する。説明にあたり、４本のホイールやそれらに対して配置された部材、すなわち、タイヤや姿勢制御用のアクチュエータ等については、それぞれ数字の符号に前後左右を示す添字を付して、例えば、ｆｌ（左前）、ｆｒ（右前）、ｒｌ（左後）ｒｒ（右後）と記すとともに、総称する場合には数字の符号のみで、例えばホイール３と記す。
【００１９】
図１に示すように、車両としての自動車（アクティブサスペンション装着車両）１は、タイヤ２が装着されたホイール３を４つ備えており、これら各ホイール３がサスペンションアーム４やスプリング５等からなるサスペンション７によって車体に懸架されている。サスペンションアーム４には、車高調整アクチュエータとしてモータと低速ギヤボックスを備えたアクチュエータ６が連結されており、このアクチュエータ６によって、サスペンションアーム４が上下動して車高が調整される。なお、アクチュエータ６の構造は、例えば特開２００１−３２８４１４号公報に記載されたもので良く、モータおよび低速ギヤボックスを備え、アクチュエータ６の出力軸に駆動アームを固定して、その駆動アームの先端をリンクを介してホイール３を懸架するロアアームに連結し、アクチュエータを駆動することによりロアアームを上下動させるようになっている。
【００２０】
自動車１は、アクティブサスペンションシステムの制御主体であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）（駆動制御手段）８、ＥＰＳ（Electric Power Steering：電動パワーステアリング）９を備えている。また、自動車１には、車速を検出する車速センサ（車速検出手段）１０が設置され、ステアリングホイール２２の操舵量を検出する操舵角センサ（操舵量検出手段）１１がステアリングシャフト２３に設置されている。また、サスペンション７の変位（上下ストローク）を検出するストロークセンサ１４が各ホイール３に対して設置されている。
【００２１】
ＥＣＵ８は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、通信回線（本実施形態では、ＣＡＮ（Controller Area Network））を介して各センサ１０，１１，１４と接続され、各センサ１０，１１，１４から信号が入力される。ＥＣＵ８は、通信回線を介してアクチュエータ６と後述するＥＰＳモータ２４とに接続されており、入力信号に基づいた演算処理を行った後、アクチュエータ６およびＥＰＳモータ２４の駆動を制御する駆動信号を出力する。
【００２２】
ＥＰＳ９は、ラックアンドピニオン式であって良く、ラック軸２１と、ステアリングホイール２２が後端に取り付けられたステアリングシャフト２３と、ステアリングシャフト２３に操舵アシスト力を与えるＥＰＳモータ２４とを主要構成要素としている。
【００２３】
また、ステアリングシャフト２３には、ステアリングホイール２２とＥＰＳモータ２４とを選択的に結合状態にしたり非結合状態にしたりするクラッチ手段としてのクラッチ装置２５が設けられている。車体後部には駐車支援装置を構成する例えばカメラ２６が設けられており、カメラ２６の撮像信号がＥＣＵ８に入力するようになっている。
【００２４】
次に、本発明におけるＥＣＵ８内の制御における主な構成を図２を参照して説明する。ＥＣＵ８には自動的に駐車動作を行わせる際に操作する自動駐車スタートスイッチＳＷからのスイッチ信号が入力するようになっており、以下で説明する各制御要素（ブロック）は本発明が適用される駐車支援装置における制御を構成する。
【００２５】
上記したカメラ２６からの撮像信号が移動軌跡設定手段としての移動軌跡設定部３１に入力し、移動軌跡設定部３１では撮像信号に基づいて、またモニタ上でのユーザからの入力（図示せず）に基づいて、目標とする駐車位置に対して現位置からの移動軌跡を設定する。移動軌跡設定部３１からの移動軌跡信号は操舵制御装置としての操舵制御部３２に入力する。また、上記ストロークセンサ１４からの検出信号が比較器３３に入力し、比較器３３には予め設定されている定荷重状態におけるサスペンションストロークの規定値が入力する。比較器３３では、ストローク検出値と規定値との差分（＋−を含む）を算出し、その算出結果（差分）は転舵角補正部３４に入力する。転舵角補正部３４では、差分値に基づいて転舵角補正値を算出して操舵制御部３２に出力する。
【００２６】
ここで、サスペンション７には、サスペンションジオメトリーにより荷重（積載重量）の大きさによりトーイン量が変化することが知られており、例えば図３に示されるように変化する。図では横軸にトー角を示し、縦軸にストロークを示し、０点位置は定荷重状態（例えば標準体重の運転者のみが乗車している状態）であり、その状態のサスペンションストロークを規定値とする。駐車支援装置では、規定値における転舵による自動車１の回転半径を予め設定しておき、移動軌跡が設定されたら、規定値おいて移動軌跡に沿って旋回して行くように前輪（ホイール３ｆｌ，３ｆｒ）の転舵角を設定するようになっている。
【００２７】
しかしながら、図３に示されるように定荷重（規定値）に対して荷重（積載重量）が変化したら、トー角がトーインまたはトーアウトに変化するため、その場合にはトー変化の影響を受けて定荷重に対して設定した転舵角では移動軌跡からずれるようになってしまう。本発明はこのような荷重の変化の影響を排除して高精度な駐車制御を行うことができるようにするものである。その場合に、自動操舵による場合と、手動操舵における操舵アシストによる場合とのいずれに対しても適用し得る。
【００２８】
例えば自動操舵を行う場合には、操舵制御部３２では、移動軌跡設定部３１からの移動軌跡信号に基づいてサスペンションストロークの規定値に対する操舵輪としての前輪（ホイール３ｆｌ，３ｆｒ）の標準転舵角θｓを求めると共に、転舵角補正部３４からの転舵角補正値に基づいて補正転舵角θｒを求め、両者の加算による転舵角（θｓ＋θｒ）信号をＥＰＳモータ２４に出力する。ＥＰＳモータ２４では、転舵角（θｓ＋θｒ）になるようにラック軸２１を駆動する。なお、規定値にある程度の幅をもたせて、例えば同一操舵角による転舵角の変化が回転半径に対して無視できる程度は規定値内であるとして良い。
【００２９】
そして、例えば後進して駐車する場合には運転者がギアを後進位置にしてクリープ状態にて後進させ、その時に移動軌跡に沿って後進するように操舵制御部３２により転舵角（θｓ＋θｒ）信号をＥＰＳモータ２４に出力する。このようにして、荷重（積載重量）の大きさにかかわらず、規定値にて設定した移動軌跡に対して高精度に操舵を自動制御して、自動車１を駐車位置まで移動させることができる。
【００３０】
また、本実施形態では、操舵制御部３２からクラッチ切断信号がクラッチ装置２５に出力されるようになっている。これにより、ステアリングホイール２２とＥＰＳモータ２４とが非結合状態になり、自動駐車制御中にＥＰＳモータ２４により転舵しても、ステアリングホイール２２がＥＰＳモータ２４側から回されることがない。このようにすることにより、自動駐車制御中にステアリングホイール２２が回転することがないため、運転者が不用意にステアリングホイール２２に触れても何等問題がない。
【００３１】
なお、上記説明では自動操舵による駐車位置への操舵制御について説明したが、本発明は自動操舵に限られるものではなく、運転者が例えばモニタを見ながら、モニタ上に映し出された軌跡に沿うように手動でステアリングホイール２２を操舵して移動させる場合にも適用可能である。なお、手動操舵の場合には操舵量に応じた転舵角（θｓ）信号が操舵制御部３２に入力するようになっていて良い。この手動操舵の場合にも、操舵量に応じた転舵角（θｓ）に補正転舵角θｒを考慮した転舵角（θｓ＋θｒ）になるように操舵制御部３２により制御することができる。これにより、手動操舵する場合にも転舵角を補正する操舵アシストの制御が行われ、移動軌跡に対して高精度に自動車１を駐車位置まで移動させることができる。なお、手動操舵の場合にはクラッチ装置２５によるステアリングホイール２２とＥＰＳモータ２４との非結合状態は無い。
【００３２】
また、本発明による第２の実施形態を図４に示す。なお、上記と同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。図４では、転舵角補正部３４は車高調整アクチュエータ６を駆動制御する制御手段として設けられており、転舵角補正部３４からの転舵角補正値に応じてアクチュエータ６が駆動制御される。アクチュエータ６は本図示例では４輪に設けられているが、操舵輪となる前輪側のアクチュエータ６ｆｌ，６ｆｒのみに対して制御するものであって良い。転舵角補正値によるアクチュエータ６ｆｌ，６ｆｒの駆動制御量は、ストロークセンサ１４からの検出信号が規定値になるようにするものであって良い。これにより、サスペンションストロークが規定値になり、上記したように転舵角を補正することなく、予め規定値に対して設定された転舵角制御で移動軌跡に沿った自動駐車を行うことができる。
【００３３】
また、サスペンションストロークの制御に於いて、最も車両回転半径が小さくなるように制御すると共に、その最小回転半径を想定して駐車する際の車両移動軌跡を設定すると良い。これにより、狭い所でも駐車可能となる。この第２の実施形態においても自動操舵および手動操舵のいずれにも適用し得る。
【００３４】
なお、本発明によれば、前後輪３の各サスペンションストロークの検出値において、規定値から外れたものだけを対象とすることができる。例えば、前輪（３ｆｌ，３ｆｒ）のサスペンションストロークは規定値であるが、後輪（３ｒｌ，３ｒｒ）のサスペンションストロークが規定値を外れた場合には、後輪（３ｒｌ，３ｒｒ）のみを、規定値に対する差分に基づいて補正転舵角θｒだけ転舵させる。これにより、後輪（３ｒｌ，３ｒｒ）のトー角変化の影響を受けて旋回時の回転半径が定荷重時に対して変わってしまうことを防止し得る。
【００３５】
また、旋回半径に大きく影響するのは操舵輪の転舵角であることから、上記実施形態のように前輪（３ｆｌ，３ｆｒ）を操舵輪とする場合には、サスペンションストロークの検出を操舵輪である前輪（３ｆｌ，３ｆｒ）のみとしても良い。このようにしても、移動軌跡に合わせた転舵を精度良く行うことができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  車両
３ｆｌ，３ｆｒ  前輪（操舵輪）
６  アクチュエータ（車高調整アクチュエータ）
１４  ストロークセンサ（サスペンションストローク検出手段）
２２  ステアリングホイール
２４  ＥＳＰ（転舵アクチュエータ）
２５  クラッチ装置（クラッチ手段）
３１  （移動軌跡設定部）移動軌跡設定手段
３２  操舵制御部（操舵制御装置）
３４  転舵角補正部（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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