(57)【要約】【課題】自動操舵モードでの操舵を開始する時に急激な変化を伴うステアリング挙動や車両挙動に対して、ドライバと同乗者が驚きや不快感を覚えないような自動制御を行うことができる自動操舵制御装置付き自動車を提供することを目的とする。【解決手段】操舵輪３を転舵するステアリングアクチュエータ２と、操舵輪３が転舵される際に操舵輪３と連動して回転するステアリングホイール４と、ステアリングアクチュエータ２を制御する制御手段１とを備え、制御手段１がドライバによるステアリングホイール４の操作に応じてステアリングアクチュエータ２を制御する手動操舵モードと、制御手段１が自動でステアリングアクチュエータ２を制御する自動操舵モードとを設けられ、自動操舵モードによりステアリングアクチュエータ２が操舵輪３及びステアリングホイール４の駆動を開始する際には、その旨を予めドライバ又は乗員に報知する報知手段５を備える。【選択図】        図１
2004203117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵輪を転舵するステアリングアクチュエータと、
該操舵輪が転舵される際に該操舵輪と連動して回転するステアリングホイールと、
該ステアリングアクチュエータを制御する制御手段とを備え、
該制御手段がドライバによる該ステアリングホイールの操作に応じて該ステアリングアクチュエータを制御する手動操舵モードと該制御手段が自動で該ステアリングアクチュエータを制御する自動操舵モードとが設けられた自動操舵制御装置付き自動車であって、
該自動操舵モードにより該ステアリングアクチュエータが該操舵輪及び該ステアリングホイールの駆動を開始する際には、その旨を予めドライバ又は乗員に報知する報知手段が備えられている
ことを特徴とする、自動操舵制御装置付き自動車。
【請求項２】
該自動操舵モードにより該ステアリングアクチュエータが該操舵輪及び該ステアリングホイールの駆動を開始する際には、該制御手段は、該操舵輪の転舵速度及び該ステアリングホイールの回転速度を低速から徐々に高めるように該ステアリングアクチュエータを制御する
ことを特徴とする、請求項１記載の自動操舵制御装置付き自動車。
【請求項３】
操舵輪を転舵するステアリングアクチュエータと、
該操舵輪が転舵される際に該操舵輪と連動して回転するステアリングホイールと、
該ステアリングアクチュエータを制御する制御手段とを備え、
該制御手段がドライバによる該ステアリングホイールの操作に応じて該ステアリングアクチュエータを制御する手動操舵モードと該制御手段が自動で該ステアリングアクチュエータを制御する自動操舵モードとが設けられた自動操舵制御装置付き自動車であって、
該自動操舵モードにより該ステアリングアクチュエータが該操舵輪及び該ステアリングホイールの駆動を開始する際には、該制御手段は、該操舵輪の転舵速度及び該ステアリングホイールの回転速度を低速から徐々に高めるように該ステアリングアクチュエータを制御する
ことを特徴とする、自動操舵制御装置付き自動車。
【請求項４】
ドライバが該ステアリングホイールに接触しているか否かを検知する検知手段を備え、
該自動操舵モードにより該ステアリングアクチュエータが該操舵輪及び該ステアリングホイールの駆動を開始する際にドライバが該ステアリングホイールに接触していることを該検知手段が検知すると、該制御手段は、該操舵輪の転舵速度及び該ステアリングホイールの回転速度の上限値を制限する
ことを特徴とする、請求項２又は３記載の自動操舵制御装置付き自動車。
【請求項５】
該自動操舵モードには、該自動車を所定位置へ駐車するように操作する時の操舵を自動で行うために、該ステアリングアクチュエータを自動で制御する駐車用自動操舵モードが含まれている
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動操舵制御装置付き自動車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動操舵と手動操舵とを行いうる自動操舵制御装置付き自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の様々な自動運転システムの開発が進められている。このような自動運転システムの技術として、走行速度を自動的に制御するものや、操舵輪の操舵を自動的に行うものがある。自動運転システムは、道路条件等のインフラシステムが揃っていなければ完全には実施できないため、このような技術を実車に搭載した場合には、ドライバの操作に応じて運転する手動運転とドライバが操作しなくても運転が行なわれる自動運転とを切り換える必要がある。
【０００３】
車両の速度制御や操舵といった運転操作を手動と自動とで切り換える場合、一般に手動運転から自動運転への切り換え時にはドライバの操作上の負担増はなく、ドライバや乗員のフィーリングに与える影響もそれほど大きくはないが、自動運転から手動運転への切り換えを急激に行った時にはドライバの操作に大きな負担がかかり、ドライバや乗員のフィーリングに与える影響も大きい。これは、手動運転から自動運転への移行はドライバの負担が軽減する移行であるとともに、自動運転自体が手動運転による走行状態を円滑に継続させるように構成されているのに対して、自動運転から手動運転への移行はドライバの負担が増加する移行であり、ドライバがこの移行を円滑に行わないと違和感の強い走行になる恐れがあるためである。
【０００４】
例えば、高速道路等において定速走行を行うオートクルーズ走行の場合には、定速自動運転から手動運転へ切り換えると、ドライバによっては道路勾配や先行車両の挙動等の状況把握に遅れが生じ、加減速が適切に行われず、車体振動の原因になったり、前後車両との車間距離が適切にとれなくなったりするという課題がある。また同様に、操舵輪の操舵を自動的に行う自動操舵走行の場合、車両の旋回中に自動運転から手動運転への切り換えを行うと、ドライバの操舵遅れによって、並走車両に接近するおそれがあるという課題がある。
【０００５】
上述のような課題に対して、種々の技術が開発されている。例えば、自動運転から手動運転への切り換えに際し、ステアリングやアクセル，ブレーキ等の複数の操作手段を段階的に自動から手動へ切り換える技術が開示されている（特許文献１参照。）。この技術によれば、急激に自動運転から手動運転への切り換えが行われることがなくなり、ドライバの負担が急増することが防止される。
【０００６】
また、自動運転と手動運転との切り換え時にステアリングアクチュエータの制御量を徐々に変更させる技術もある（例えば、特許文献２参照。）。この技術によれば、ステアリングホイールの操舵反力が急激に変化するのを防止して、ドライバがステアリングホイールの操作から受ける違和感を低減することができる。
一方で、駐停車を行う場合や定速走行時に適用する自動運転システムも開発されている。例えば、車庫入れや縦列駐車を行う際に、周囲の障害物や路面を自動的に検知し、ドライバがステアリングホイールの操作をしなくても、自動操舵制御装置が適切な駐車位置に車両を誘導するように車輪を自動的に制御する技術がある（特許文献３参照。）。このような自動駐車の技術によれば、ドライバが車両を駐車させたい位置に対して予め設定された位置に車両を一旦停車させ、自動操舵運転のスイッチを操作することで、自動操舵制御装置が現在位置から駐車位置までの推奨経路を自動的に演算し、推奨経路にしたがって車両が走行するよう、車輪の操舵を行うようになっており、常に適切な駐車位置に車両を駐車させることができるようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−８６２２３号公報（第２頁段落０００５）
【特許文献２】
特開平１１−７８９４０号公報（第２頁段落０００５〜０００６，図４）
【特許文献３】
特開２００１−１８８２１号公報（第２頁段落０００５〜第３頁段落００１３，図４）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の特許文献３に示された自動操舵制御装置による操舵は、自動操舵運転のスイッチが押されれば直ちに始まるため、何の予告もなく急にステアリングホイールが回転し始め、ドライバや乗員に驚きや不快感を与えることがある。また、ドライバがステアリングホイールに手を触れている時にスイッチが押されれば、ステアリングホイールの急な回転はドライバのフィーリングに対してより大きく影響する。また、自動操舵制御によってステアリングだけでなくアクセルやブレーキも自動制御されるため、車体挙動の急激な変化がドライバだけでなく同乗者にも驚きや不快感を与えることもある。
【０００９】
特に、駐停車を行う時や低速走行時においては、ステアリングホイールを大きく回転操作して操舵輪を動かす制御が多くなるため、手動運転から自動運転への切り換え時にステアリングの挙動が大きくなりやすく、ドライバや同乗者のフィーリングに与える影響が大きい。
本発明はこれらの課題に鑑み創案されたもので、自動操舵モードと手動操舵モードとが設けられた自動操舵制御装置を持つ自動車において、自動操舵モードでの操舵を開始する時に急激な変化を伴うステアリング挙動や車両挙動に対して、ドライバと同乗者が驚きや不快感を覚えないような自動制御を行うことができる自動操舵制御装置付き自動車を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の自動操舵制御装置付き自動車は、操舵輪を転舵するステアリングアクチュエータと、該操舵輪が転舵される際に該操舵輪と連動して回転するステアリングホイールと、該ステアリングアクチュエータを制御する制御手段とを備え、該制御手段がドライバによる該ステアリングホイールの操作に応じて該ステアリングアクチュエータを制御する手動操舵モードと、該制御手段が自動で該ステアリングアクチュエータを制御する自動操舵モードとを設けられ、該自動操舵モードにより該ステアリングアクチュエータが該操舵輪及び該ステアリングホイールの駆動を開始する際には、その旨を予めドライバ又は乗員に報知する報知手段が備えられていることを特徴としている。
【００１１】
好ましくは、該自動操舵モードにより該ステアリングアクチュエータが該操舵輪及び該ステアリングホイールの駆動を開始する際には、該制御手段は、該操舵輪の転舵速度及び該ステアリングホイールの回転速度を低速から徐々に高めるように該ステアリングアクチュエータを制御する（請求項２）。
また、請求項３記載の本発明の自動操舵制御装置付き自動車は、操舵輪を転舵するステアリングアクチュエータと、該操舵輪が転舵される際に該操舵輪と連動して回転するステアリングホイールと、該ステアリングアクチュエータを制御する制御手段とを備え、該制御手段がドライバによる該ステアリングホイールの操作に応じて該ステアリングアクチュエータを制御する手動操舵モードと、該制御手段が自動で該ステアリングアクチュエータを制御する自動操舵モードとを設けられ、該自動操舵モードにより該ステアリングアクチュエータが該操舵輪及び該ステアリングホイールの駆動を開始する際には、該制御手段は、該操舵輪の転舵速度及び該ステアリングホイールの回転速度を低速から徐々に高めるように該ステアリングアクチュエータを制御することを特徴としている。
【００１２】
好ましくは、ドライバが該ステアリングホイールに接触しているか否かを検知する検知手段を備え、該自動操舵モードにより該ステアリングアクチュエータが該操舵輪及び該ステアリングホイールの駆動を開始する際にドライバが該ステアリングホイールに接触していることを該検知手段が検知すると、該制御手段は、該操舵輪の転舵速度及び該ステアリングホイールの回転速度の上限値を制限する（請求項４）。
【００１３】
より好ましくは、該自動操舵モードには、該自動車を所定位置へ駐車するように操作する時の操舵を自動で行うために、該ステアリングアクチュエータを自動で制御する駐車用自動操舵モードが含まれる（請求項５）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態としての自動操舵制御装置付き自動車について説明する。図１，図２は本発明の第１実施形態にかかる自動操舵制御装置付き自動車を示すもので、図１はその自動操舵制御装置の構成を模式的に表した全体構成図であり、図２はその自動操舵の制御フローを示すフローチャートである。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の自動操舵制御装置付き自動車は、操舵輪３と、操舵輪３を操舵するステアリングアクチュエータ２と、ステアリングアクチュエータ２と連動し互いに回転力を伝達しうるようになっているステアリングホイール４と、自動車の操舵状況を予めドライバや乗員へ報知するための報知装置（報知手段）５と、ステアリングホイール４の操舵角を検出するステアリング回転角センサ６と、自動車の操舵モードを選択する操舵モード選択スイッチ７と、自動車を駐車させる際の自動運転を開始させる自動駐車スイッチ１０と、ステアリングホイール４の回転速度を検出するステアリング角速度センサ８と、ステアリングホイール４へのドライバの接触を検出するステアリングタッチセンサ（検知手段）９と、自動操舵と手動操舵とをともに制御する操舵ＥＣＵ（制御手段）１と、を備えて構成されている。
【００１６】
報知装置５は、自動操舵の状況を音や音声情報を報知するための音・音声提示装置１１、画面表示で情報を報知するためのディスプレイ１２、及び振動で情報を報知するための振動装置１３から構成されており、操舵ＥＣＵ１からの指示に従って予めドライバや乗員への情報報知を行うようになっている。
ステアリング回転角センサ６は、ステアリングホイール４の回転角を検出して操舵ＥＣＵ１へ伝達するようになっている。ここで検出される回転角とは、自動操舵モードの場合は、操舵ＥＣＵ１が制御するステアリングアクチュエータ２の動作に連動して回転するステアリングホイール４の回転角のことを指し、また手動操舵モードの場合は、ドライバが操作するステアリングホイール４の回転角のことを指す。
【００１７】
ステアリング角速度センサ８は、ステアリングホイール４の回転速度を検出して操舵ＥＣＵ１へ伝達するようになっている。ここで検出される回転速度とは、自動操舵モードの場合は操舵ＥＣＵ１が制御するステアリングアクチュエータ２の動作に連動して回転するステアリングホイール４の回転速度のことを指し、また手動操舵モードの場合は、ドライバが操作するステアリングホイール４の回転速度のことを指す。
【００１８】
ステアリングタッチセンサ９から出力される情報は、ドライバによるステアリングホイール４への接触を検知するセンサであり、検知した情報は操舵ＥＣＵ１へ伝達されるようになっている。このステアリングタッチセンサ９は、ドライバによるステアリングホイール４への接触を検知するとオンになり、また接触を検知しないときはオフになっている。
【００１９】
操舵ＥＣＵ１には、操舵モードとして自動操舵モードと手動操舵モードとが設けられており、これらの２種類の操舵モードは操舵モード選択スイッチ７で選択されるようになっている。この操舵モード選択スイッチ７によって、ドライバは任意に操舵モードを選択しうるようになっており、この操舵モード選択スイッチ７の状態に応じて、自動操舵モードと手動操舵モードとの２種類の操舵モードの何れかのモードが選択されて設定されるようになっている。そして、操舵ＥＣＵ１は各々のモードに応じた操舵制御を行うようになっている。
【００２０】
特に、本自動車では、自動車の駐車を自動で行うことができるようになっており、ドライバが駐車したい場所に対して所定の位置に車両を停止させ、縦列駐車や並列駐車（車庫入れ駐車）を選定した上で自動駐車スイッチ１０をオンにすると、その後は自動操舵モードが自動的に選択されるとともに、車両の前進，後退も自動化され、予め設定された軌跡を描いて車両を目的の位置に自動的に駐車できるようになっている。
【００２１】
次に図２のフローチャートを用いて、本操舵制御装置によって行われる制御について具体的に説明する。なお、以下の制御判断は主に操舵ＥＣＵ１によって行われる制御である。
ステップＳ１１０ではまず、自動操舵制御が行われているか否かが判断される。ここで、操舵モード選択スイッチ７によって選択される操舵モードが自動操舵モードである場合、または、自動駐車スイッチ１０によって自動操舵モードに設定されている場合にはステップＳ１２０へ進む。しかし、操舵モード選択スイッチ７によって選択された操舵モードが、手動操舵モードである場合には全てのステップをスキップしてこのルーチンを終了する。
【００２２】
ステップＳ１２０では、ステアリングタッチセンサ９で検出された情報がオンであるかオフであるかが判断される。つまり、ステアリングホイール４への接触の有無を判断するステップになっている。ステアリングホイール４への接触が検出された場合、すなわち、ステアリングタッチセンサ９からの情報がオンの場合には、ステップＳ１３０へ進み、一方ステアリングホイール４への接触が検出されない場合、すなわち、ステアリングタッチセンサ９からの情報がオフの場合には、ステップＳ１４０へ進む。
【００２３】
ステップＳ１３０及びステップＳ１４０では、図３，図４に示されるグラフに基づいて累積操舵量に対する操舵速度が設定される。
まず、ステアリングタッチセンサ９からの情報がオフの場合、すなわち、ステップＳ１４０では、図３のグラフに示されるように、累積操舵量が大きくなるに連れて操舵速度が低速から徐々に大きくなり、累積操舵量が所定値ａ1を超えると操舵速度の増加率がさらに大きくなる。つまり、操舵開始時には、操舵速度を緩やかに増加させることで、自動操舵の開始をドライバや乗員へ驚きや違和感なく伝えて、その後、操舵速度を速やかに増加させることで目標操舵量（目標舵角）まで短時間に操舵できるようにしている。
【００２４】
その後、操舵速度が所定値ω1に達すると（換言すれば、累積操舵量が所定値ａ2に達すると）、その時の操舵速度を保つように、すなわち、上限クリップを行うように設定される。そして累積操舵量が目標操舵量に接近した所定値ａ3になると操舵速度は速やかに減少し始め、累積操舵量が所定値ａ4になると操舵速度の減少率がより小さくなり、緩やかに操舵速度が０に近づいて累積操舵量が目標操舵量になったところで操舵速度がちょうど０になるようになっている。このようにして累積操舵量に応じて操舵速度が決定され、ステップＳ１５０へ進む。
【００２５】
自動操舵の開始時の操舵速度増加率（累積操舵量０→ａ1）と、終了時の操舵速度の減少率（累積操舵量ａ4→目標操舵量）とが低く抑えられているのは、違和感のない操舵を実現するためであり、これにより、据え切りではない走行中の操舵の際には、車体の挙動を安定させながらの旋回を実現できるようになっている。
【００２６】
一方、ステアリングタッチセンサ９からの情報がオンの場合、すなわち、ステップＳ１３０では、図４のグラフに示されるように、ステップＳ１４０での設定と比較して該所定の操舵速度、すなわち、操舵速度の最大値が所定値ω2（ω2＜ω1）に制限されて、操舵速度が低く抑制されるように設定される。まず、累積操舵量が大きくなるに連れて操舵速度が低速から徐々に大きくなり、操舵速度が所定値ω2に達すると（換言すれば、累積操舵量が所定値ｂ1を超えると）操舵速度が一定の値を保つように制御される。そしてさらに累積操舵量が目標操舵量に接近した所定値ｂ2に達したところで操舵速度が徐々に減少し、累積操舵量が目標操舵量に達したところで操舵速度がちょうど０になるようになっている。そしてこのようにして累積操舵量に応じて操舵速度が決定されると、ステップＳ１５０へ進む。
【００２７】
ステップＳ１５０では、ステアリングホイール４の操舵角を操舵ＥＣＵ１へフィードバックするようになっている。ここのフィードバックされたステアリングホイールの操舵量は操舵ＥＣＵ１内部に記憶されて、累積操舵量が算出されるようになっている。なお、この算出された累積操舵量は、このルーチンの次の周期でのステップＳ１３０又はステップＳ１４０での操舵速度算出に使用される。
【００２８】
次のステップＳ１６０では、操舵ＥＣＵ１からの指令が報知装置５へ発せられ、報知手段５が音・音声メッセージ、画面表示及びステアリングホイールへの振動によって、ドライバへ操舵モードが自動操舵モードになったことを報知する。これらの報知は操舵ＥＣＵ１によって制御されている。
そして次のステップＳ１７０で、操舵ＥＣＵ１がステアリングアクチュエータ２を作動させて、自動操舵制御を行う。
【００２９】
以上のような構成により、本実施形態の自動操舵制御装置付き自動車によれば、次のような作用及び効果が得られる。
まず、操舵モード選択スイッチ７または自動駐車スイッチ１０がドライバによって操作され、操舵モードが設定される。ここで設定された操舵モードが駐車支援制御をはじめとする自動操舵モードである場合は、操舵ＥＣＵ１はステアリングタッチセンサ９からの情報によって２種類の異なる制御を行う。
【００３０】
ステアリングタッチセンサ９によって、ステアリングホイール４へのドライバの接触が検知されない場合、すなわち、ステアリングタッチセンサ９の検知した情報がオフの時には操舵ＥＣＵ１は、一般的な自動操舵制御、すなわち、速やかに目標操舵量まで操舵できるようにステアリングアクチュエータ２を制御して操舵輪３を操舵する。この操舵時の操舵速度は、操舵ＥＣＵ１が図３の実線に示されるような関数関係を用いてその時の累積操舵量から算出されて、これに基づいてステアリングアクチュエータ２の動作が制御される。また、ステアリングホイール４も、ステアリングアクチュエータ２の動作に連動しているため、ステアリングホイール４の回転速度も図３に示された操舵速度と同様に変化する。
【００３１】
一方、ステアリングタッチセンサ９によって、ステアリングホイール４へのドライバの接触が検知された場合、すなわち、ステアリングタッチセンサ９の検知した情報がオンの時には操舵ＥＣＵ１は、ステアリングタッチセンサ９の検知した情報がオフの場合と比較して操舵速度の最大値を制限したうえで、ステアリングアクチュエータ２を制御して操舵輪３を操舵するように働く。この操舵時の操舵速度は、ＥＣＵ１が図４の実線に示されるような関数関係に従ってその時の累積操舵量から算出されるため、ステアリングタッチセンサ９の検知情報がオフの場合と比較して操舵速度の上限が制限されて、ゆっくりと回転する。ステアリングホイール４も、ステアリングアクチュエータ２の動作に連動しているため、ステアリングホイール４の回転速度の最大値も制限され、ゆっくりと回転するようになる。
【００３２】
また、ステアリングタッチセンサ９による検知情報が上記のいずれの場合にも、操舵ＥＣＵ１は報知装置５に指令を発し、ドライバへの報知を行う。ドライバへの報知は、音・音声提示装置１１によってブザーやアラームや音声で行われたり、ディスプレイ１２によって画面表示で行われたり、振動装置１３によってステアリングホイール４の振動によって行われる。そしてこの報知のあとで操舵ＥＣＵ１はステアリングアクチュエータ２を制御して操舵輪３を操舵し、自動操舵制御を行う。
【００３３】
また、操舵モードが手動操舵モードの場合には、報知装置５によるドライバや乗員への報知が行われず、操舵ＥＣＵ１が自動的にステアリングアクチュエータ２を制御することもない。したがって、ステアリングホイール４へのドライバの操作に応じて、操舵ＥＣＵ１はステアリングアクチュエータ２を制御する、一般的な手動操舵制御を行う。
【００３４】
したがって、本第１実施形態としての自動操舵制御装置付き自動車によれば、自動操舵モード時には、操舵輪３及びステアリングホイール４の操舵速度が操舵制御の開始直後及び終了間際には緩やかにに変化するようになっているため、急激な車体挙動の変化を防止することができる。特に、駐車時の操舵量は通常の走行時と比較して大きくなる傾向があり、一方でできるだけ迅速に操舵を行うことが要求されているため、自動駐車時に本実施形態で説明した自動操舵制御を行うようにすることで、急激な変化を伴うステアリング挙動や車両挙動に対してドライバや乗員が驚きや不快感を、より効果的に低減させることができる。
【００３５】
また、ステアリングホイール４へドライバが接触している時には操舵輪及びステアリングホイール４の操舵速度の最大値が制限されるため、車体の挙動変化を緩やかにすることができ、ドライバや乗員に与える驚きや不快感をより効果的に低減させることができる。
さらに、駐車支援制御をはじめとする自動操舵モードにおいて操舵ＥＣＵ１が自動的にステアリングアクチュエータ２を駆動して操舵制御を行う前には、報知装置５によってドライバへ確実に報知されるようになっているため、ドライバや乗員の驚きや不快感をさらに低減させることができる。また、運転者がステアリングホイールを介して与えられる驚きや不快感をより効果的に低減させることができる。
【００３６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態としての自動操舵制御装置付き自動車について説明する。図５，図６は本発明の第２実施形態にかかる自動操舵制御装置付き自動車を示すもので、図５はその自動操舵制御装置の構成を模式的に表した全体構成図であり、図６はその自動操舵の制御フローを示すフローチャートである。なお、第１実施形態と符号が同じ構成要素は、実質的に同等の機能を持つ構成要素である。また、本実施形態は、第１実施形態からステアリング回転角センサ６と、ステアリング角速度センサ８とステアリングタッチセンサ９とを省いた構成となっている。
【００３７】
つまり、図５に示すように、本実施形態の自動操舵制御装置付き自動車は、操舵輪３と、操舵輪３を操舵するステアリングアクチュエータ２と、操舵ＥＣＵ１を介してステアリングアクチュエータ２と連動し互いに回転力を伝達するようになっているステアリングホイール４と、自動車の操舵状況をドライバや乗員へ報知するための報知装置５と、自動車の操舵モードを選択する操舵モード選択スイッチ７と、自動車を駐車させる際の自動運転を開始させる自動駐車スイッチ１０と、自動操舵モードと手動操舵モードとを持つ操舵ＥＣＵ１と、を備えて構成されている。
【００３８】
次に図６のフローチャートを用いて、本操舵制御装置によって行われる制御について具体的に説明する。なお、以下の制御判断は主に操舵ＥＣＵ１によって行われる制御である。
ステップＳ２１０ではまず、自動操舵制御が行われているか否かが判断される。ここで、操舵モード選択スイッチ７によって選択された操舵モードが自動操舵モードである場合、または、自動駐車スイッチ１０によって自動操舵モードに設定されている場合にはステップＳ２２０へ進む。しかし、操舵モード選択スイッチ７によって選択された操舵モードが、手動操舵モードである場合にはフローの全てのステップをスキップしてこのルーチンを終了する。
【００３９】
ステップＳ２２０では、操舵ＥＣＵ１からの指令が報知装置５へ発せられ、報知手段５が音・音声メッセージ、画面表示及びステアリングホイールの振動によって、ドライバや乗員へ操舵モードが自動操舵モードになったことを報知する。これらの報知は操舵ＥＣＵ１によって制御されている。
そして次のステップＳ２３０で、操舵ＥＣＵ１がステアリングアクチュエータ２を制御して、自動操舵制御を行う。
【００４０】
以上のような制御により、本実施形態の自動操舵制御装置付き自動車によれば、第１実施形態と同様の構成を備えていることにより、第１実施形態と同様の作用及び効果が得られる。
つまり、本実施形態の自動操舵制御装置付き自動車によれば、自動操舵モードにおいて操舵ＥＣＵ１が自動的にステアリングアクチュエータ２を駆動して操舵制御を行う前には、報知装置５によってドライバや乗員へ確実に報知されるようになっているため、ドライバや乗員の驚きや不快感を低減させることができる。特に、駐車時の操舵量は通常の走行時と比較して大きくなる傾向があり、一方でできるだけ迅速に操舵を行うことが要求されているため、自動駐車時に上述の実施形態にかかる自動操舵制御を行うようにすることで、急激な変化を伴うステアリング挙動や車両挙動に対してドライバや乗員が驚きや不快感を、より効果的に低減させることができる。
【００４１】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態としての自動操舵制御装置付き自動車について説明する。図７，図８は本発明の第３実施形態にかかる自動操舵制御装置付き自動車を示すもので、図７はその自動操舵制御装置の構成を模式的に表した全体構成図であり、図８はその自動操舵の制御フローを示すフローチャートである。なお、第１実施形態と符号が同じ構成要素は、実質的に同等の機能を持つ構成要素である。また、本実施形態は、第１実施形態から報知装置５を省いた構成となっている。
【００４２】
つまり、図７に示すように、本実施形態の自動操舵制御装置付き自動車は、操舵輪３と、操舵輪３を操舵するステアリングアクチュエータ２と、操舵ＥＣＵ１を介してステアリングアクチュエータ２と連動し互いに回転力を伝達するようになっているステアリングホイール４と、ステアリングホイール４の回転角を検出するステアリング回転角センサ６と、自動車の操舵モードを選択する操舵モード選択スイッチ７と、ステアリングホイール４の回転速度を検出するステアリング角速度センサ８と、ステアリングホイール４へのドライバの接触を検出するステアリングタッチセンサ（検知手段）９と、自動車を駐車させる際の自動運転を開始させる自動駐車スイッチ１０と、自動操舵と手動操舵とをともに制御する操舵ＥＣＵ（制御手段）１と、を備えて構成されている。
【００４３】
次に図８のフローチャートを用いて、本操舵制御装置によって行われる制御について具体的に説明する。なお、以下の判断制御は主に操舵ＥＣＵ１によって行われる制御である。
ステップＳ３１０ではまず、自動操舵制御が行われているか否かが判断される。ここで、操舵モード選択スイッチ７によって選択された操舵モードが自動操舵モードである場合、または、自動駐車スイッチ１０によって自動操舵モードに設定されている場合にはステップＳ３２０へ進む。しかし、操舵モード選択スイッチ７によって選択された操舵モードが、手動操舵モードである場合には全てのステップをスキップしてこのルーチンを終了する。
【００４４】
ステップＳ３２０では、ステアリングタッチセンサ９で検出された情報がオンであるかオフであるかが判断される。つまり、ステアリングホイール４への接触の有無を判断するステップになっている。ステアリングホイール４への接触が検出された場合、すなわち、ステアリングタッチセンサ９からの情報がオンの場合には、ステップＳ３３０へ進み、一方ステアリングホイール４への接触が検出されない場合、すなわち、ステアリングタッチセンサ９からの情報がオフの場合には、ステップＳ３４０へ進む。
【００４５】
ステップＳ３３０及びステップＳ３４０では、図３，図４に示されるグラフに基づいて累積操舵量に対する操舵速度が設定される。
まず、ステアリングタッチセンサ９からの情報がオフの場合、すなわち、ステップＳ３４０では、図３のグラフに示されるように、累積操舵量が大きくなるに連れて操舵速度が低速から徐々に大きくなり、累積操舵量が所定値ａ1を超えると操舵速度の増加率がさらに大きくなる。つまり、操舵開始時には、操舵速度を緩やかに増加させることで、自動操舵の開始をドライバや乗員に驚きや違和感なく伝えて、その後、操舵速度を速やかに増加させることで目標操舵量（目標舵角）まで短時間に操舵できるようにしている。
【００４６】
その後、操舵速度が所定値ω1に達すると（換言すれば、累積操舵量が所定値ａ2に達すると）、その時の操舵速度を保つように、すなわち、上限クリップを行うように設定される。そして累積操舵量が目標操舵量に接近した所定値ａ3になると操舵速度は速やかに減少し始め、累積操舵量が所定値ａ4になると操舵速度の減少率がより小さくなり、緩やかに操舵速度が０に近づいて累積操舵量が目標操舵量になったところで操舵速度がちょうど０になるようになっている。このようにして累積操舵量に応じて操舵速度が決定され、ステップＳ３５０へ進む。
【００４７】
自動操舵の開始時の操舵速度増加率（累積操舵量０→ａ1）と、終了時の操舵速度の減少率（累積操舵量ａ4→目標操舵量）とが低く抑えられているのは、違和感のない操舵を実現するためであり、これにより、据え切りではない走行中の操舵の際には、車体の挙動を安定させながらの旋回を実現できるようになっている。
【００４８】
一方、ステアリングタッチセンサ９からの情報がオンの場合、すなわち、ステップＳ３３０では、図４のグラフに示されるように、ステップＳ３４０での設定と比較して該所定の操舵速度、すなわち、操舵速度の最大値が所定値ω2（ω2＜ω1）に制限されて、操舵速度が低く抑制されるように設定される。まず、累積操舵量が大きくなるに連れて操舵速度が低速から徐々に大きくなり、操舵速度が所定値ω2に達すると（換言すれば、累積操舵量が所定値ｂ1を超えると）操舵速度が一定の値を保つように制御される。そしてさらに累積操舵量が目標操舵量に接近した所定値ｂ2に達したところで操舵速度が徐々に減少し、累積操舵量が目標操舵量に達したところで操舵速度がちょうど０になるようになっている。そしてこのようにして累積操舵量に応じて操舵速度が決定されると、ステップＳ３５０へ進む。
【００４９】
ステップＳ３５０では、ステアリングホイール４の操舵角を操舵ＥＣＵ１へフィードバックするようになっている。ここでフィードバックされたステアリングホイール４の操舵量は操舵ＥＣＵ１内部に記憶されて、累積操舵量が算出されるようになっている。そしてこの算出された累積操舵量は、このルーチンの次の周期でのステップＳ３３０又はステップＳ３４０での操舵速度算出に使用される。
【００５０】
そして次のステップＳ３６０で、ステップＳ３３０又はステップＳ３４０で設定された操舵速度に従って、操舵ＥＣＵ１がステアリングアクチュエータ２を制御して、自動操舵制御を行う。
以上のような制御により、本実施形態の自動操舵制御装置付き自動車によれば、第１実施形態と同様の構成を備えていることにより、第１実施形態と同様の作用及び効果が得られる。
【００５１】
つまり、本実施形態の自動操舵制御装置付き自動車によれば、自動操舵モード時には、操舵輪３及びステアリングホイール４の操舵速度が徐々に上昇するようになっているため、急激な車体挙動の変化を防止することができる。特に、駐車時の操舵量は通常の走行時と比較して大きくなる傾向があり、一方でできるだけ迅速に操舵を行うことが要求されているため、自動駐車時に上述の実施形態にかかる自動操舵制御を行うようにすることで、急激な変化を伴うステアリング挙動や車両挙動に対してドライバや乗員が驚きや不快感を、より効果的に低減させることができる。
【００５２】
また、ステアリングホイール４へドライバが接触している時には操舵輪及びステアリングホイール４の操舵速度の最大値が制限されるため、車体の挙動変化を緩やかにすることができ、ドライバや乗員に与える驚きや不快感をより効果的に低減させることができる。また、運転者がステアリングホイールを介して与えられる驚きや不快感をより効果的に低減させることができる。
【００５３】
以上、本発明の第１実施形態から第３実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の各実施形態において行われる自動操舵制御は、自動車の自動駐車時の制御に限定されるものではなく、一般走行時における手動操舵制御から自動操舵制御への移行時にも広く適用することができる。
【００５４】
また、上述の第１及び第３実施形態において、図３及び図４の実線に示されるような、累積操舵量と操舵速度との関数関係を用いて自動操舵制御を行っているが、累積操舵量に対する操舵速度の変化をより小さくなるように設定してもよいし、または操舵速度が曲線的に滑らかに変化するように設定してもよい。この場合、車体の挙動変化がより緩やかに、または滑らかになり、ドライバや乗員に与える驚きや不快感をさらに効果的に低減させることができるようになる。
【００５５】
また、上述の第１及び第３実施形態における自動操舵制御の操舵中に、ステアリングタッチセンサ９からの情報がオンからオフに切り換わった時に、図４の破線１に示すように操舵速度を、自動操舵制御の最初からステアリングタッチセンサ９からの情報がオフであった場合と同じ操舵速度まで徐々に大きくするように設定してもよいし、ステアリングタッチセンサ９からの情報がオフからオンに切り換わった時に、図３の破線２，３に示すように操舵速度を一定に保つようにしたり、操舵速度を低減させるように設定してもよい。この場合、自動操舵制御中のドライバによるステアリングホイール４への接触の有無に応じて操舵速度が変化するため、接触が検知されると穏やかな自動制御が行われ、接触が検知されなくなると機敏な自動制御が行われるようになる。
【００５６】
また、上述の実施形態においては、操舵ＥＣＵ１には自動操舵モードと手動操舵モードとが設けられ、常に何れかのモードが選択されるようになっているが、自動操舵モードが定速走行を自動的に行うモードと駐車を自動的に行う駐車用自動操舵モードとから構成されるようにしてもよい。定速走行時の自動操舵制御とは別の制御、すなわち、自動駐車時の自動操舵制御を備えることで、自動車の各々の状況に即した適切な制御を行うことができるようになる。
【００５７】
また、上述の第１及び第３実施形態においては、操舵ＥＣＵ１が累積操舵量をパラメータとして操舵速度を設定し自動操舵制御を行っているが、別のパラメータ（例えば、時間）を用いて操舵速度を設定するなどして自動操舵制御を行うようにしてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の自動操舵制御装置付き自動車によれば、自動操舵モードによりステアリングアクチュエータが操舵輪及びステアリングホイールの駆動を開始する際に、報知手段がその旨を予めドライバ又は乗員に報知するため、急激な変化を伴うステアリング挙動や車両挙動に対してドライバや乗員が驚きや不快感を覚えにくくすることができる。
【００５９】
また、請求項２記載の本発明の自動操舵制御装置付き自動車によれば、請求項１の効果に加えて、制御手段が操舵輪の転舵速度及びステアリングホイールの回転速度を低速から徐々に高めるようにステアリングアクチュエータを制御するため、よりステアリング挙動や車両挙動を緩やかに変化させることができる。また、ドライバや乗員が驚きや不快感を覚えにくくすることができる。
【００６０】
また、請求項３記載の本発明の自動操舵制御装置付き自動車によれば、自動操舵モードによりステアリングアクチュエータが操舵輪及びステアリングホイールの駆動を開始する際に、制御手段が操舵輪の転舵速度及びステアリングホイールの回転速度を低速から徐々に高めるようにステアリングアクチュエータを制御するため、よりステアリング挙動や車両挙動を緩やかに変化させることができる。また、ドライバや乗員が驚きや不快感を覚えにくくすることができる。
【００６１】
また、請求項４記載の本発明の自動操舵制御装置付き自動車によれば、ドライバがステアリングホイールに接触している時には、制御手段が操舵輪の転舵速度及びステアリングホイールの回転速度の上限値を制限するため、急激なステアリング挙動を制限することができる。また、ドライバがハンドルに手を取られて驚きや不快感を覚えにくくすることができる。
【００６２】
また、請求項５記載の本発明の自動操舵制御装置付き自動車によれば、自動車を所定位置へ駐車するように操作する時の操舵を自動で行う駐車用自動操舵モードの制御開始時に、上記の請求項１〜４の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる自動操舵制御装置付き自動車における自動操舵制御装置の構成を模式的に表した全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる自動操舵制御装置付き自動車における自動操舵の制御フローを示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態及び第３実施形態にかかる自動操舵制御装置付き自動車において、検知手段によってドライバがステアリングホイールに接触していない場合の累積操舵量と操舵速度との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の第１実施形態及び第３実施形態にかかる自動操舵制御装置付き自動車において、検知手段によってドライバがステアリングホイールに接触している場合の累積操舵量と操舵速度との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる自動操舵制御装置付き自動車における自動操舵制御装置の構成を模式的に表した全体構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる自動操舵制御装置付き自動車における自動操舵の制御フローを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態にかかる自動操舵制御装置付き自動車における自動操舵制御装置の構成を模式的に表した全体構成図である。
【図８】本発明の第３実施形態にかかる自動操舵制御装置付き自動車における自動操舵の制御フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  操舵ＥＣＵ（制御手段）
２  ステアリングアクチュエータ
３  操舵輪
４  ステアリングホイール
５  報知装置（報知手段）
６  ステアリング回転角センサ
７  操舵モード選択スイッチ
８  ステアリング角速度センサ
９  ステアリングタッチセンサ（検知手段）
１０  自動駐車スイッチ
１１  音・音声提示装置
１２  ディスプレイ
１３  振動装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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