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1. WO2020230640 - VEHICLE COUPLING ASSISTANCE DEVICE, VEHICLE COUPLING ASSISTANCE METHOD, VEHICLE COUPLING ASSISTANCE SYSTEM, AND STEERING CONTROL DEVICE

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明 細 書

発明の名称 車両連結支援装置、車両連結支援方法、車両連結支援システム、及び操舵制御装置

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006   0007  

図面の簡単な説明

0008  

発明を実施するための形態

0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101  

符号の説明

0102  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15  

明 細 書

発明の名称 : 車両連結支援装置、車両連結支援方法、車両連結支援システム、及び操舵制御装置

技術分野

[0001]
 本発明は、車両とトレーラとの連結を操舵角の自動制御によって支援する、車両連結支援装置、車両連結支援方法、車両連結支援システム、及び操舵制御装置に関する。

背景技術

[0002]
 特許文献1には、牽引車両と被牽引車両とを連結するための自動連結システムが開示されている。
 前記自動連結システムは、被牽引車両の連結部に設けた複数の検出ターゲットを検出する検出器と、コントローラと、前輪を自動操舵する自動操舵システムと、自動ブレーキシステムとを有する。
 そして、コントローラは、複数の検出ターゲットの検出結果に基づいて牽引車両に対する被牽引車両の位置を求め、牽引車両と被牽引車両との連結をアシストするように、自動操舵システム及び自動ブレーキシステムを作動させる。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 米国特許出願公開第2010/0096203号明細書

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 ところで、被牽引車両(トレーラ)と牽引車両との位置関係に基づき牽引車両の前輪を自動操舵する連結支援システムの場合、牽引車両の旋回によって生じるセルフアライニングトルク(SAT)や横力などの影響によって、操舵角指令に対する車輪の動きの誤差が大きくなり易く、連結支援の精度が低下するおそれがあった。
[0005]
 本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、自動操舵制御による連結支援の精度を向上させることができる、車両連結支援装置、車両連結支援方法、車両連結支援システム、及び操舵制御装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0006]
 本発明によれば、その1つの態様において、車両の第1連結部に対するトレーラの第2連結部の角度に関する物理量に応じて、前記車両の前輪の操舵角と前記車両の後輪の操舵角を同じ操舵角に制御する第1舵角制御モードと、前記前輪の操舵角と前記後輪の操舵角を異なる操舵角に制御する第2舵角制御モードと、のいずれかを舵角制御モードとして選択し、選択された前記舵角制御モードで制御するための舵角制御指令を前記車両の前輪操舵装置及び後輪操舵装置に出力する。
[0007]
 本発明の一実施形態によれば、自動操舵制御による連結支援の精度を向上させることができる。

図面の簡単な説明

[0008]
[図1] 車両連結支援システムを備えた車両、及び、トレーラを示す図である。
[図2] 車両連結支援システムの構成を示すブロック図である。
[図3] 第1舵角制御モードによる連結支援の実施範囲を示す図である。
[図4] 第2舵角制御モードにおける目標回転角θEを示す図である。
[図5] 連結支援制御の第1実施形態におけるモード選択の手順を示すフローチャートである。
[図6] 連結支援制御で用いる車両諸元情報を含む各種の物理量を示す図である。
[図7] 前記第1実施形態における第1舵角制御モードでの処理手順を示すフローチャートである。
[図8] 前記第1実施形態における第2舵角制御モードでの処理手順を示すフローチャートである。
[図9] 第2舵角制御モードにおける舵角制御指令の算出を説明するための図である。
[図10] 連結支援制御の第2実施形態におけるモード選択の手順を示すフローチャートである。
[図11] 前記第2実施形態における第1舵角制御モードでの処理手順を示すフローチャートである。
[図12] 前記第2実施形態における第2舵角制御モードでの処理手順を示すフローチャートである。
[図13] 前記第2実施形態における第2舵角制御モードでの目標回転角を示す図である。
[図14] 連結支援制御の第3実施形態における舵角制御の手順を示すフローチャートである。
[図15] 連結支援制御の第4実施形態における舵角制御の手順を示すフローチャートである。

発明を実施するための形態

[0009]
 以下、本発明に係る車両連結支援装置、車両連結支援方法、車両連結支援システム、及び操舵制御装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。
 図1は、本発明に係る車両連結支援システムを備えた車両10の構成図である。
[0010]
 図1の車両10は、左右一対の前輪11,11、左右一対の後輪12,12を備えた4輪自動車であって、トレーラ20(被牽引車)を牽引する牽引車である。
 トレーラ20は、連結器30によって車両10の後方に連結される。
[0011]
 連結器30は、車両10の後部に設置された第1連結部30Aと、トレーラ20の前部に設置され第1連結部30Aに係脱可能に連結する第2連結部30Bとで構成され、第1連結部30Aに第2連結部30Bを連結することで、車両10にトレーラ20が連結される。
 連結器30は、例えば、第1連結部30Aとしてのヒッチボールと、第2連結部30Bとしてのヒッチカプラとの組み合わせからなる。
[0012]
 車両10は、前輪11,11の操舵角δfを制御する前輪操舵装置13、及び、後輪12,12の操舵角δrを制御する後輪操舵装置14を備える。つまり、車両10は、前輪操舵装置13及び後輪操舵装置14からなる4輪操舵システムを備える。
 前輪操舵装置13は、操舵力を発生するモータなどの操舵アクチュエータを備える。そして、前輪操舵装置13は、操舵アクチュエータによって運転者によるステアリングホイール13Bの操作を補助し、また、操舵アクチュエータによって前輪11,11の自動操舵が可能な操舵装置である。
 前輪操舵装置13は、前輪11,11の操舵角δfを検出する前輪操舵角センサ15を備える。
[0013]
 後輪操舵装置14は、操舵力を発生するモータなどの操舵アクチュエータを備え、この操舵アクチュエータによって後輪12,12の自動操舵が可能な操舵装置である。
 後輪操舵装置14は、後輪12,12の操舵角δrを検出する後輪操舵角センサ16を備える。
[0014]
 操舵制御装置40は、プロセッサ、メモリ、I/O、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータを主体とする電子制御装置であって、入力した各種情報に基づいて演算し、演算結果としての舵角制御指令を前輪操舵装置13及び後輪操舵装置14に出力する。
 操舵制御装置40は、メモリに記憶された制御プログラムを実行することによって操舵制御機能を実現し、操舵制御機能として、4輪操舵制御によって車両10とトレーラ20との連結を支援する機能を含む。
 つまり、操舵制御装置40は、車両10とトレーラ20との連結を支援する車両連結支援装置を構成し、また、車両連結支援装置における操舵コントロール部としての機能を有する。
[0015]
 図2は、前輪操舵装置13、後輪操舵装置14、及び操舵制御装置40を含む車両連結支援システム50の構成ブロック図である。
 操舵制御装置40は、車両10が備える各種検出器の検出信号を取得する。
 車両10は、各種検出器として、前述した前輪操舵角センサ15及び後輪操舵角センサ16の他、車両10の外界情報を取得する外界認識部61、車両10の走行速度を検出する車速センサ62、運転者による手動操舵の有無を検出する手動操舵検出部63、前輪11,11及び後輪12,12のフェールセーフ状態を検出する前後輪フェール検出部64などを備える。
[0016]
 外界認識部61は、例えば、車両10の後方を撮影するカメラと、カメラが撮影した画像を処理する画像処理装置とで構成される。
 前後輪フェール検出部64が検出する前後輪のフェールセーフ状態とは、車輪の動きが、前輪操舵装置13,後輪操舵装置14に与えられた舵角制御指令に従わず、舵角制御指令に応じた操舵角とは異なる角度に操舵角が固定される状態である。
 前後輪フェール検出部64は、例えば、前輪操舵角センサ15及び後輪操舵角センサ16が検出した操舵角の情報と、前輪操舵装置13及び後輪操舵装置14に与えられた舵角制御指令とを比較することで、前後輪におけるフェールセーフ状態の有無を判断する。
[0017]
 操舵制御装置40は、上記の各種検出器の検出信号を処理する情報処理部40A、4輪操舵制御による車両連結支援によって車両10がトレーラ20と連結可能であるか否かを判断する連結可否判断部40B、連結を支援するための前後輪の目標操舵量(舵角制御指令)を算出する目標操舵量算出部40Cを有する。
 なお、情報処理部40Aは、メモリに保存されている車両諸元情報を用いて各種検出器の検出信号を処理する。
[0018]
 アクチュエータ制御部41は、操舵制御装置40の目標操舵量算出部40Cが算出した前後輪の目標操舵量に関する信号を操舵制御指令として取得する。そして、アクチュエータ制御部41は、前輪操舵装置13の操舵アクチュエータ13Aを制御し、また、後輪操舵装置14の操舵アクチュエータ14Aを制御する。
 また、車両10に搭載されるHMIデバイス42は、液晶ディスプレイやランプなどを備えたヒューマンマシンインターフェースであり、連結可否判断部40Bにおける判断結果に関する情報などを車両10の運転者(乗員)に報知する。
 つまり、HMIデバイス42は、連結可否に関する情報を運転者に報知するための報知部に相当し、操舵制御装置40(操舵コントロール部)は、連結不可であることを運転者に報知するための指令をHMIデバイス42に出力する。
[0019]
 以下では、操舵制御装置40による連結支援制御(換言すれば、前後輪の操舵角の自動制御による連結支援)を説明する。
 なお、操舵制御装置40による連結支援制御は、例えば、車両10の運転者が連結支援制御の起動を指示する操作を行ったときに開始される。
[0020]
 操舵制御装置40は、連結支援制御において、第1連結部30Aに対する第2連結部30Bの角度に関する物理量に応じて、前輪11,11の操舵角δfと後輪12,12の操舵角δrを同じ操舵角に制御する第1舵角制御モードと、前輪11,11の操舵角δfと後輪12,12の操舵角δrを異なる操舵角に制御する第2舵角制御モードとのいずれかを選択し、選択した舵角制御モードで前輪操舵装置13及び後輪操舵装置14を制御するための舵角制御指令を出力する。
 ここで、操舵制御装置40は、第1連結部30Aに対する第2連結部30Bの角度が所定値よりも小さいと第1舵角制御モードを選択し、第1連結部30Aに対する第2連結部30Bの角度が前記所定値よりも大きいと第2舵角制御モードを選択する。
[0021]
 第1舵角制御モードは、前輪11,11の操舵方向と後輪12,12の操舵方向とが同じ同相モードであって、かつ、前輪11,11の操舵角δf の絶対値と後輪12,12の操舵角δf の絶対値とが制御指令において同じモードである。
 本実施形態において、操舵角δf,δr[deg]は、例えば、中立から右方向への操舵角をプラスの角度で表され、中立から左方向への操舵角をマイナスの角度で表される。したがって、操舵角δf,δrが同じ状態は、操舵方向が同じでかつ操舵角が同じである第1舵角制御モードでの操舵状態である。
[0022]
 操舵制御装置40が、第1舵角制御モードにしたがって前輪操舵装置13及び後輪操舵装置14を制御したとき、車両10は横方向へ略平行移動することになる。
 一方、操舵制御装置40が、第2舵角制御モードにしたがって前輪操舵装置13及び後輪操舵装置14を制御したとき、車両10は回転しながら移動することになる。
 車両10が横方向へ平行移動する場合、セルフアライニングトルク(SAT)や横力などの影響による舵角誤差が旋回移動する場合に比べて小さくなるため、連結支援のための舵角指令を高精度に実現でき、連結支援の精度が向上する。
[0023]
 図3は、連結支援制御における舵角制御モードの選択処理を説明するための図であって、第1連結部30Aに対する第2連結部30Bの角度、換言すれば、第1連結部30Aに対する第2連結部30Bの相対位置が、第1舵角制御モード(平行移動モード)の選択領域に該当する場合を示す。
 図3は、車両10の前後方向をZ軸、車両10の左右方向をU軸とし、車両10の第1連結部30Aの位置を原点(基準位置)とする直交座標系において、第2連結部30Bの位置を座標(z,u)で示す。
 なお、座標(z,u)は、第1連結部30Aに対する第2連結部30Bの角度に関する物理量に相当する。また、座標(z,u)は、連結支援における目標位置に相当し、目標位置に対する車両の基準位置の角度に関する物理量でもある。
[0024]
 ここで、第1舵角制御モードでの4輪操舵制御による平行移動で、第2連結部30Bの位置を示す座標値(z,u)にまで第1連結部30Aを移動させるために要求される指令操舵角δf*,δr*は、数式1で求まる。
[数1]


[0025]
 一方、第1舵角制御モードにおいて前後輪の操舵角を最大に設定して平行移動させたときの第1連結部30Aの軌跡上に第2連結部30Bが位置している状態が、第1舵角制御モードによる平行移動で連結可能な限界となる。
 そして、前記軌跡よりもZ軸に近い領域、換言すれば、第1連結部30Aに対する第2連結部30Bの角度がより小さい領域であれば、操舵角の可変範囲内での第1舵角制御モードによる操舵制御によって、第1連結部30Aを第2連結部30Bにまで変位させて連結させることができることになる。
[0026]
 ここで、第1舵角制御モードでは前後輪の操舵角を同じにするから、第1舵角制御モードにおける前後輪の操舵角の最大は、前輪11,11の最大切れ角δfmax(最大操舵角)と、後輪12,12の最大切れ角δrmax(最大操舵角)とのうち、絶対値として小さい方の最大切れ角δmaxになる。
 通常は、後輪12,12の最大切れ角δrmaxが、前輪11,11の最大切れ角δfmaxよりも小さいため、第1舵角制御モードにおける前後輪の操舵角の最大δmaxは後輪12,12の最大切れ角δrmaxになり、後輪12,12の最大切れ角δrmaxに基づき第1舵角制御モードによる連結可能領域が定まる。
[0027]
 操舵制御装置40は、第1舵角制御モードにおける前後輪の操舵角の最大δmaxに基づき設定された、第1舵角制御モードによる平行移動で連結可能な上限操舵角θp(上限操舵角θp≦δmax)を、メモリに記憶している。
 そして、操舵制御装置40は、第1連結部30Aに対する第2連結部30Bの角度が、上限操舵角θpであるか若しくは上限操舵角θpよりも小さい場合、第1舵角制御モードによる平行移動で連結可能と判断する。
[0028]
 つまり、操舵制御装置40は、第2連結部30Bの位置を示す座標値(z,u)が数式2を満たすときに、第1舵角制御モードによる平行移動で連結可能と判断する。
[数2]


[0029]
 操舵制御装置40は、第2連結部30Bの位置を示す座標値(z,u)が数式2を満たすとき、換言すれば、座標値(z,u)が平行移動による連結可能範囲内であるときは、第1舵角制御モードを選択する。
 そして、操舵制御装置40は、数式1で求まる指令操舵角δf*,δr*を第1舵角制御モードで4輪操舵制御するための舵角制御指令として、前輪操舵装置13及び後輪操舵装置14に出力する。
[0030]
 一方、操舵制御装置40は、第2連結部30Bの位置を示す座標値(z,u)が数式2を満たさないとき、換言すれば、座標値(z,u)が平行移動による連結可能範囲を逸脱しているときは、第2舵角制御モードを選択する。
 そして、操舵制御装置40は、第2連結部30Bの位置を示す座標値(z,u)が数式2を満たす位置になるように第2舵角制御モードで制御するための舵角制御指令を求め、求めた舵角制御指令を前輪操舵装置13及び後輪操舵装置14に出力する。
[0031]
 図4は、第2舵角制御モードによって車両10を回転させるときの目標回転角θEと、平行移動で連結可能な範囲を規定する角度θpとの相関を示す。
 ここで、目標回転角θEは、数式3で求まる。
[数3]


[0032]
 つまり、操舵制御装置40は、第2連結部30Bの位置を示す座標値(z,u)が数式2を満たしていない場合、第2舵角制御モードによる操舵制御を実施することで、角度θpから逸脱する分だけ車両10を回転させ、数式2を満たす位置関係になると、第2舵角制御モードから第1舵角制御モードに切り替え、車両10を平行移動させて第1連結部30Aを第2連結部30Bの位置まで移動させる。
 第1舵角制御モードによる平行移動で第1連結部30Aを連結位置まで移動させるようにすれば、セルフアライニングトルクや横力などの影響を抑止して、操舵角指令に対する車輪の動きの誤差を小さくでき、連結位置まで導く連結支援の精度が向上する。
[0033]
 以下では、操舵制御装置40による4輪操舵制御を、フローチャートを参照しつつより詳細に説明する。
「第1実施形態」 図5は、操舵制御装置40による連結支援制御の第1実施形態における舵角制御モードの選択処理を示すフローチャートである。
[0034]
 操舵制御装置40は、ステップS101で、舵角制御モードとして第1舵角制御モードと第2舵角制御モードとのいずれを選択しているかを示す変数CMDMODEに「2」をセットする初期設定を行う。
 変数CMDMODE=1であるときは第1舵角制御モードの選択状態であることを示し、変数CMDMODE=2であるときは第2舵角制御モードの選択状態であることを示す。
[0035]
 前述したように、第1舵角制御モードは、前輪11,11の操舵角δfと後輪12,12の操舵角δrを同じ操舵角に制御する舵角制御モード(換言すれば、平行移動モード)である。
 また、第2舵角制御モードは、前輪11,11の操舵角δfと前記後輪12,12の操舵角δrを異なる操舵角に制御する舵角制御モード(換言すれば、回転移動モード)である。
[0036]
 操舵制御装置40は、ステップS102で、自車の挙動に関する情報である車両情報を読み込む。前記車両情報には、後輪12,12の速度V、操舵角δf、δrの情報などが含まれる。
 操舵制御装置40は、ステップS103で、第1連結部30Aと第2連結部30Bとの位置関係に関する情報を、外界認識部61から読み込む。
 第1連結部30Aと第2連結部30Bとの位置関係に関する情報には、図6に示した、車両10の前後方向であるZ軸方向における第1連結部30Aと第2連結部30Bとの距離を示す座標値z、車両10の左右方向であるU軸方向における第1連結部30Aと第2連結部30Bとの距離を示す座標値u、トレーラ20のヨー角度θなどが含まれる。
[0037]
 なお、図6において、Lwは車両10のホイルベース長さ、Lbは後輪軸の中心から第1連結部30Aまでの距離、Rは車両10の旋回半径、Vbは第1連結部30Aの速度、βbは第1連結部30Aの速度ベクトルとZ軸とがなす角度である第1連結部30Aのスリップ角である。
 また、トレーラ20のヨー角度θとは、車両10の前後方向であるZ軸と、トレーラ20の前後方向とがなす角度であり、車両10に対するトレーラ20の相対ヨー角に関する物理量である。
[0038]
 なお、車両10が外界認識部61を備えるシステムに限定されず、カメラなどを備えた外界認識部61を、車両10以外の場所に設置することができる。
 例えば、車両10とトレーラ20との連結作業が行われる場所周辺の車庫、建物、道路照明灯などの定着物に、外界認識部61を構成するカメラを取り付け、係るカメラによって取得された外界情報を、操舵制御装置40が無線で受け取るシステムとすることができる。
[0039]
 定着物にカメラ(外界認識部61)を設置する場合、連結部30A,30Bとともに車両10及びトレーラ20の車体がカメラで撮影されるように定着物の高所にカメラを下向きに設置すれば、車両10後部にカメラを設置する場合に比べて、第2連結部30Bの位置を示す座標値(z,u)の検出や、トレーラ20のヨー角度θの検出精度を向上させることが可能である。
 また、車両10に設置したカメラと、定着物に設置したカメラとの両方を用いて外界認識を行わせることができ、更に、車両10及び/又は定着物にカメラを複数台設置することもできる。
[0040]
 操舵制御装置40は、ステップS104(連結可否判断部)で、第2連結部30Bの座標(z,u)に基づき、4輪操舵制御で第1連結部30Aと第2連結部30Bとを連結できるか否かを判断する。
 操舵制御装置40は、座標値uの絶対値が、最大変位量Umaxの絶対値であるか若しくは最大変位量Umax以下の場合(|u|≦|Umax|)、連結可能であると判断する。
[0041]
 上記の最大変位量Umaxは、第1連結部30AがZ軸方向へ座標値zだけ進むとき、換言すれば、Z軸方向における第1連結部30Aと第2連結部30Bとの相対距離だけ進むときのU軸方向への最大変位量である。
 操舵制御装置40は、最大変位量Umaxを数式4にしたがって算出する。
[数4]


[0042]
 数式4において、βmaxは第1連結部30Aの最大スリップ角、Rminは第1連結部30Aの最小回転半径である。そして、最大スリップ角βmax及び最小回転半径Rminは、前輪11,11の操舵角δfを最大切れ角とし、後輪12,12の操舵角δrを前輪11,11と逆方向に最大切れ角としたときの値である。
 つまり、|u|=|Umax|であるとき、操舵制御装置40は、前輪11,11の操舵角δfを最大切れ角とし、後輪12,12の操舵角δrを前輪11,11と逆方向に最大切れ角とすることで、第1連結部30Aを第2連結部30Bの位置まで変位させることができることになる。
[0043]
 したがって、操舵制御装置40は、|u|≦|Umax|であるとき、第1連結部30Aを第2連結部30Bに連結できると判断する。
 一方、|u|>|Umax|であるときは、前輪11,11の操舵角δfを最大切れ角とし、後輪12,12の操舵角δrを前輪11,11と逆方向に最大切れ角としても、第1連結部30Aを第2連結部30Bの位置まで変位させることができないことになる。
 このため、|u|>|Umax|であるとき、操舵制御装置40は、第1連結部30Aを第2連結部30Bに連結させることができないと判断する。
[0044]
 4輪操舵システムを備えた車両10では、前輪操舵車両に比べて、最大スリップ角βmaxが大きく最小回転半径Rminが小さくなって最大変位量Umaxが大きくなるため、操舵制御による連結可能範囲が広くなる。
 そして、操舵制御装置40は、4輪操舵システムを備えた車両10の極低速での最大変位量Umaxをリミット値として連結の可否を判断するため、可及的に広い範囲での連結支援が可能である。
[0045]
 |u|≦|Umax|であって連結可能である場合、操舵制御装置40は、ステップS105で、第1舵角制御モードでの操舵角リミット値である上限操舵角θp(図3,4参照)を、変数CMDMODEに応じて数式5にしたがって設定する。
[数5]


[0046]
 変数CMDMODE=1であるときに選択される上限操舵角δULM(δULM>0[deg])は、前輪11,11の最大切れ角と後輪12,12の最大切れ角とのうちの小さい方の最大切れ角(通常は後輪12,12の最大切れ角)に基づき設定した角度である。
 また、変数CMDMODE=2であるときに選択される上限操舵角δDLM(δDLM>0[deg])は、上限操舵角δULMよりも小さい値に設定され、例えば、δDLM=δULM-1[deg]とする。
[0047]
 つまり、第2舵角制御モードから第1舵角制御モードへの移行判断に用いる上限操舵角δDLMよりも、第1舵角制御モードから第2舵角制御モードへの移行判断に用いる上限操舵角δULMを大きくして、舵角制御モードの切り替え判断にヒステリシスをもたせる設定にしてある。
 これにより、舵角制御モードの選択処理において、第1舵角制御モードと第2舵角制御モードとの間でハンチングすることを抑止でき、上限操舵角θp付近で操舵制御が不安定になることを抑止できる。
[0048]
 次いで、操舵制御装置40は、ステップS106で、第1舵角制御モードによる平行移動で第1連結部30Aを第2連結部30Bに連結させることができるか否かを判断する。
 すなわち、操舵制御装置40は、ステップS105で設定した上限操舵角θpと、外界認識部61から取得した第2連結部30Bの位置を示す座標値(z,u)の情報とに基づき、数式2の関係を満たすか否かを判断する。
 そして、数式2の関係を満たし平行移動による連結が可能な範囲内に該当する場合、操舵制御装置40は、第1舵角制御モードによる平行移動で第1連結部30Aを第2連結部30Bに連結させることができると判断し、ステップS107(目標操舵量算出部)に進む。
[0049]
 一方、数式2の関係を満たさず平行移動による連結が不可能な場合、操舵制御装置40は、第2舵角制御モードによって車両10を回転させて第1舵角制御モードによる連結可能範囲に車両10を移動させる必要があると判断し、ステップS111(目標操舵量算出部)に進む。
 換言すれば、操舵制御装置40は、平行移動による連結が可能な範囲内に該当する場合に第1舵角制御モードを選択してステップS107に進み、平行移動による連結が可能な範囲内でない場合に第2舵角制御モードを選択してステップS111に進む。
[0050]
 操舵制御装置40は、ステップS107で、第1舵角制御モードで制御するための前後輪の舵角制御指令を算出する。ステップS107での処理内容は、後で図7のフローチャートにしたがって詳細に説明する。
 操舵制御装置40は、ステップS111で、第2舵角制御モードで制御するための前後輪の舵角制御指令を算出する。ステップS111での処理内容は、後で図8のフローチャートにしたがって詳細に説明する。
[0051]
 操舵制御装置40は、ステップS108で、第1連結部30Aと第2連結部30Bとの連結が完了したか否かを判断する。
 例えば、操舵制御装置40は、第2連結部30BのZ軸方向の位置zがz≦0を満たすとき、換言すれば、第1連結部30Aの位置が第2連結部30Bの位置まで変位したことを検知したとき、連結完了を判断する。
[0052]
 そして、操舵制御装置40は、連結完了を判断すると、ステップS109で4輪操舵による連結支援制御を終了させる。
 一方、操舵制御装置40は、連結が完了していないと判断すると、ステップS102に戻って、前後輪の操舵角の自動制御による連結支援制御を継続する。
[0053]
 また、操舵制御装置40は、ステップS104で、4輪操舵制御で第1連結部30Aに第2連結部30Bを連結できることができない(連結不可)と判断すると、ステップS110に進む。
 操舵制御装置40は、ステップS110で、現状の車両10とトレーラ20との位置関係では連結不可であることを運転者に報知する指令をHMIデバイス42に出力する。
[0054]
 HMIデバイス42は、前記指令に基づき、4輪操舵制御による連結支援では連結不可であることを、警告文の表示やランプの点灯などによって運転者に報知する。
 なお、HMIデバイス42は、連結不可の報知を行うとともに、連結可能とするために車両10をトレーラ20からより遠ざける必要があることなど、連結可能とするための運転操作に関するアドバイスを運転者に報知することができる。
[0055]
 次に、図7のフローチャートに基づき、図5のステップS107での処理内容を詳細に説明する。
 操舵制御装置40は、第1舵角制御モードでの4輪操舵制御によって連結支援を行うので、ステップS131で、変数CMDMODEに「1」をセットする設定を行う。
[0056]
 次いで、操舵制御装置40は、ステップS132で、前輪指令操舵角δf*(前輪舵角制御指令)を、第2連結部30Bの位置情報を示す座標値(z,u)に基づき数式6にしたがって求め、求めた前輪指令操舵角δf*をアクチュエータ制御部41に出力する。
[数6]


[0057]
 また、操舵制御装置40は、ステップS133で、後輪指令操舵角δr*(後輪舵角制御指令)を、前輪指令操舵角δf*と同じ角度に設定し(δf*=δr*)、後輪指令操舵角δr*をアクチュエータ制御部41に出力する。
 前輪指令操舵角δf*と後輪指令操舵角δr*とが同じ状態は、前輪11,11と後輪12,12とが同方向に同じ角度だけ操舵される同位相状態であって、車両10は、平行移動することになる。
[0058]
 車両10が平行移動する第1舵角制御モードによる4輪操舵制御を適用しない場合、車両10の回転によって生じるセルフアライニングトルクや横力などの影響が大きくなり、操舵角指令に対する前後輪の動きの誤差が大きくなり易いため、連結精度が悪くなる。
 これに対し、車両10が平行移動する第1舵角制御モードによる4輪操舵制御では、車両10が回転しないので、車両10にスリップ角が付かず、スリップ角を打ち消そうとする復元力であるセルフアライニングトルクが発生しない。
[0059]
 また、車両10が平行移動する第1舵角制御モードによる4輪操舵制御では、車両10の回転が生じないため、定常的にはタイヤの横力も発生しない。
 このため、車両10が平行移動する第1舵角制御モードによる4輪操舵制御では、操舵に関する外乱の影響を大幅に低減でき、操舵角指令に対する車輪の動きの誤差を小さくできるため、連結精度が向上する。
[0060]
 次に、図8のフローチャートに基づき、図5のステップS111での処理内容を詳細に説明する。
 操舵制御装置40は、第2舵角制御モードでの4輪操舵制御によって連結支援を行うので、ステップS141で、変数CMDMODEに「2」をセットする設定を行う。
[0061]
 次いで、操舵制御装置40は、ステップS142で、第2舵角制御モードにおける目標回転角θE(図4参照)を、数式7にしたがって算出する。前記目標回転角θEは、第1舵角制御モードによる平行移動で連結可能とするために、第2舵角制御モードでの4輪操舵制御に要求される目標回転角である。
[数7]


 数7における座標値uは、プラスの値である場合とマイナスの値である場合とがある一方で、θpは数式5に基づき設定される正の一定値であるため、角度の符号を合わせるためにu/|u|の項を設けてある。
[0062]
 そして、操舵制御装置40は、次のステップS143で、前輪指令操舵角δf*及び後輪指令操舵角δr*の算出を行う。
 図9は、ステップS143における第2舵角制御モードでの舵角制御指令の演算方法の一態様を説明するための図である。
[0063]
 操舵制御装置40は、第1連結部30Aが現在位置である座標値(0,0)からZ軸方向に前方注視距離LPだけ進んだときに、第1連結部30Aの現在位置である座標値(0,0)と第2連結部30Bの位置を示す座標値(z,u)とを結ぶ線上に第1連結部30Aを位置させるのに必要なU軸方向の目標横移動量UEを、数式8にしたがって算出する。
 前方注視距離LPは、正の所定値であり(LP>0m)、例えば、車両10が連結時の平均的な走行速度で1秒間走行したときの走行距離である0.5-1.0m程度とすることができる。
[数8]


[0064]
 次いで、操舵制御装置40は、数式8にしたがって求めた目標横移動量UE、及び、ステップS142で求めた目標回転角θEに基づいて、第2舵角制御モードでの前輪指令操舵角δf*及び後輪指令操舵角δr*を算出し、算出した舵角制御指令をアクチュエータ制御部41に出力する。
 第2舵角制御モードでは、目標回転角θEを実現するために、前輪指令操舵角δf*と後輪指令操舵角δr*とは異なる操舵角に設定される。
 そして、第2舵角制御モードによる操舵制御によって、平行移動による連結が可能な状態になると、操舵制御装置40は、第2舵角制御モードから第1舵角制御モードに移行し、平行移動状態で第1連結部30Aを第2連結部30Bに連結させる。
[0065]
 以上のように、操舵制御装置40による連結支援制御では、簡易な演算処理でありながら、高い精度で連結支援を行える。
 すなわち、車両10とトレーラ20との位置関係が、平行移動で連結可能な範囲内にある場合、操舵制御装置40は、第1舵角制御モードに基づく操舵制御を実施することで、セルフアライニングトルクや横力などの外乱の影響を低減でき、連結精度が向上する。
 また、車両10とトレーラ20との位置関係が、平行移動で連結可能な範囲内ではない場合、操舵制御装置40は、第2舵角制御モードに基づく操舵制御を実施することで、連結支援の実施が可能な範囲を拡大できる。
[0066]
「第2実施形態」 次に、平行移動で連結可能であって、かつ、平行移動での連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になることを、第1舵角制御モードの選択条件とする、連結支援制御の第2実施形態を説明する。
 図10は、第2実施形態における舵角制御モードの選択処理を示すフローチャートである。
[0067]
 図10のフローチャートのステップS201-ステップS205において、操舵制御装置40は、図5のフローチャートのステップS101-ステップS105と同様な処理を行うので詳細な説明を省略する。
 操舵制御装置40は、ステップS206で、第1舵角制御モードによる平行移動で第1連結部30Aを第2連結部30Bに連結させることができ、かつ、平行移動での連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になるか否かを、外界認識部61から取得した情報に基づいて判断する。
[0068]
 操舵制御装置40は、ステップS206で、数式2の関係を満たし、かつ、トレーラ20のヨー角度θ(図6参照)の絶対値が許容角度θtlr(θtlr>0deg)であるか若しくは許容角度θtlrよりも小さく数式9の関係を満たすかを判断する。
[数9]


[0069]
 つまり、第1舵角制御モードで車両10を平行移動させる場合、平行移動の開始時点でのトレーラ20のヨー角度θが、そのまま連結時のヨー角度θになる。
 したがって、トレーラ20のヨー角度θが許容角度θtlr以下であるか否かの判断は、連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になるか否かを判断することになる。
[0070]
 ここで、許容角度θtlrは、例えば、外界認識部61で認識精度を確保できる角度(分解能)に基づき、5deg程度に設定される。
 そして、第1舵角制御モードで車両10を平行移動させることで、第1連結部30Aを第2連結部30Bに連結できかつ連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になる場合、操舵制御装置40は、ステップS207に進み、第1舵角制御モードを選択して舵角制御指令を求める。
[0071]
 一方、平行移動で連結できかつ連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になるという条件を満たさない場合、操舵制御装置40は、ステップS211に進み、第2舵角制御モードを選択して舵角制御指令を求める。
 図10のフローチャートのステップS208-ステップS210において、操舵制御装置40は、図5のフローチャートのステップS108-ステップS110と同様な処理を行うので詳細な説明を省略する。
[0072]
 上記の第2実施形態によると、連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になることを第1舵角制御モードの選択条件とするから、例えば、駐車枠(駐車スペース)内に置かれたトレーラ20に車両10を連結するときに、車両10が駐車枠からはみ出すことを抑止でき、また、連結後の走り出しにおける運転操作が容易になる、という効果が得られる。
[0073]
 図11のフローチャートは、図10のステップS207での処理内容を示す。
 操舵制御装置40は、ステップS231で、変数CMDMODEに「1」をセットする設定を行う。
 次いで、操舵制御装置40は、ステップS232で、前輪指令操舵角δf*(前輪舵角制御指令)を、第2連結部30Bの位置情報を示す座標値(z,u)に基づき数式6にしたがって求め、求めた前輪指令操舵角δf*をアクチュエータ制御部41に出力する。
[0074]
 また、操舵制御装置40は、ステップS233で、後輪指令操舵角δr*(後輪舵角制御指令)を、前輪指令操舵角δf*と同じ角度に設定し(δf*=δr*)、後輪指令操舵角δr*をアクチュエータ制御部41に出力する。
 ここで、ステップS207において第1舵角制御モードで舵角制御指令を求める条件として、平行移動での連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になるという条件が付加されているから、第1実施形態と同様に第2連結部30Bの位置情報を示す座標値(z,u)に基づき求めた操舵角で前後輪を制御することで、結果的に、連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になる。
[0075]
 図12のフローチャートは、図10のステップS211での処理内容を示す。
 操舵制御装置40は、まず、ステップS241で、変数CMDMODEに「2」をセットする設定を行う。
 次いで、操舵制御装置40は、ステップS242で、車両10の平行移動で第1連結部30Aが第2連結部30Bまで移動可能な範囲内であるか否かを、数式2を満たすか否かに基づいて判断する。
[0076]
 第2実施形態では、平行移動で連結できかつ連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になるという条件を満たすときに、第1舵角制御モードによる4輪操舵制御を実施する。したがって、平行移動で連結できるものの、連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線にならない場合もステップS211の処理を進むことになる。
 そこで、操舵制御装置40は、ステップS242で、改めて平行移動による連結の可否を判断する。
[0077]
 車両10の平行移動で連結可能である場合(数式2を満たす場合)、つまり、平行移動で連結可能であるものの連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線にならない場合、操舵制御装置40は、ステップS243に進む。
 操舵制御装置40は、ステップS243で、車両10の平行移動で連結可能な状態とするための目標回転角θE1(図13参照)に零をセットする。
[0078]
 現状は、数式2を満たす平行移動で連結可能な状態であって、数式2を満たす状態にするための車両10の回転は不要であるので、操舵制御装置40は、ステップS243で、目標回転角θE1=0degと設定する。
 一方、操舵制御装置40は、数式2を満たさない場合、ステップS244に進み、平行移動で連結可能な状態にするための車両10の目標回転角θE1を、前述した数式7にしたがって算出する。
[0079]
 次いで、操舵制御装置40は、ステップS245で、トレーラ20のヨー角度θの絶対値が許容角度θtlr以下であるか否か(数式9を満たすか否か)を判断する。
 そして、トレーラ20のヨー角度θの絶対値が許容角度θtlrであるか若しくは許容角度θtlrよりも小さいとき、操舵制御装置40は、ステップS246に進み、連結時に車両10とトレーラ20とを略一直線にするための目標回転角θE2(図13参照)に零をセットする。
[0080]
 現状は、数式9を満たし、連結時に車両10とトレーラ20とを略一直線にするための車両10の回転が不要であるので、操舵制御装置40は、ステップS246で、目標回転角θE2=0degと設定する。
 一方、トレーラ20のヨー角度θの絶対値が許容角度θtlrよりも大きいとき、操舵制御装置40は、ステップS247に進み、数式10にしたがって、トレーラ20のヨー角度θの絶対値を許容角度θtlrにするための目標回転角θE2を算出する。
 なお、数式10において、u/|u|の項は角度の符号を合わせるためのものである。
[数10]


[0081]
 次いで、操舵制御装置40は、ステップS248で、第2舵角制御モードにおける最終的な目標回転角θEを、平行移動で連結可能な状態にするための目標回転角θE1と、連結時に車両10とトレーラ20とを略一直線にするための目標回転角θE2とに基づき、数式11にしたがって算出する。
[数11]


[0082]
 そして、操舵制御装置40は、ステップS249で、ステップS143と同様に、前述の数式8にしたがって求めた目標横移動量UE及びステップS248で求めた目標回転角θEに基づいて、第2舵角制御モードでの前輪指令操舵角δf*及び後輪指令操舵角δr*を算出し、算出した舵角制御指令をアクチュエータ制御部41に出力する。
[0083]
 上記の第2実施形態によれば、操舵制御装置40は、平行移動で車両10とトレーラ20とを略一直線に連結できるときに第1舵角制御モードで前後輪の操舵角を制御する。
 一方、操舵制御装置40は、平行移動で車両10とトレーラ20とを略一直線に連結できないときは、車両10の平行移動で連結可能な状態とするための目標回転角θE1と、連結時に車両10とトレーラ20とを略一直線にするための目標回転角θE2とに基づき、第2舵角制御モードで前後輪の操舵角を制御する。
 したがって、セルフアライニングトルクや横力などの外乱の影響を抑えて、連結支援の精度を向上させることができるとともに、連結時に車両10とトレーラ20とを略一直線にできる。
[0084]
「第3実施形態」 次に、運転者によるステアリングホイール13Bの操作(ステアリング操作)に基づく舵角指令が前輪操舵装置13へ入力されるとき、換言すれば、運転者による手動操作で前輪11,11の操舵角が制御されるときの後輪操舵角の自動制御による連結支援を、第3実施形態として説明する。
 なお、運転者がステアリングホイール13Bの操作を行わず、操舵制御装置40による自動制御に基づく舵角指令が前輪操舵装置13へ入力されるとき、操舵制御装置40は、前述した第1実施形態若しくは第2実施形態のようにして前後輪の操舵角を自動制御して連結支援を行う。
[0085]
 図14のフローチャートは、運転者による手動操作で前輪11,11の操舵角が制御されるとき(手動操舵検出部63が手動操舵を検出したとき)の連結支援のための後輪操舵角の自動制御を示す。
 図14のフローチャートのステップS301-ステップS304において、操舵制御装置40は、図5のフローチャートのステップS101-ステップS104と同様な処理を行うので、詳細な説明は省略する。
[0086]
 操舵制御装置40は、ステップS304(連結可否判断部)で、第2連結部30Bの位置を示す座標値uの絶対値が、数式4にしたがって算出した最大変位量Umaxの絶対値以下である場合(|u|≦|Umax|)、連結可能と判断して、ステップS304からステップS305(目標操舵量算出部)に進む。
 操舵制御装置40は、ステップS305で、連結支援として後輪12,12の舵角制御指令を、運転者によって制御される前輪操舵角の過不足を補償するように算出する。
[0087]
 つまり、操舵制御装置40は、第1連結部30Aを第2連結部30Bに向かわせるための目標横移動量UEや目標回転角θEを求めるとともに、運転者によって制御される前輪操舵角(前輪操舵角センサ15による検出値)を前輪指令操舵角δf*と仮定し、係る前輪指令操舵角δf*のときに、目標横移動量UEや目標回転角θEを実現できる後輪指令操舵角δr*を算出する(図9参照)。
 そして、操舵制御装置40は、算出した後輪指令操舵角δr*の信号をアクチュエータ制御部41に出力し、後輪12,12の操舵角を後輪指令操舵角δr*に自動制御する。
[0088]
 ステップS306-ステップS308において、操舵制御装置40は、図5のフローチャートのステップS108-ステップS110と同様な処理を実施するので、詳細な説明は省略する。
 上記の第3実施形態によれば、前輪11,11の操舵角を運転者が制御する場合に、運転者による前輪操舵角の過不足が生じても、係る過不足を補うように後輪の操舵角を制御するので、精度の高い連結支援を実現できる。
[0089]
「第4実施形態」 次に、連結支援制御の実施時に前輪11,11又は後輪12,12がフェールセーフ状態になったときの対処を、第4実施形態として説明する。
 上記フェールセーフ状態とは、車輪の動きが操舵角指令(舵角制御指令)に従わずに操舵角が固定される異常状態である。
[0090]
 図15のフローチャートは、前輪11,11又は後輪12,12がフェールセーフ状態になったことを前後輪フェール検出部64が検出したときに実行される、連結支援のための前後輪操舵角の自動制御を示す。
 なお、前輪11,11及び後輪12,12がいずれもフェールセーフ状態ではなく、操舵角指令に応じて操舵角が変わる正常状態である場合、操舵制御装置40は、前述した第1実施形態若しくは第2実施形態のようにして前後輪の操舵角を自動制御して連結支援を行う。
[0091]
 図15のステップS401-ステップS403において、操舵制御装置40は、図5のフローチャートのステップS101-ステップS103と同様な処理を行うため、詳細な説明は省略する。
 操舵制御装置40は、ステップS404(連結可否判断部)で、ステップS104と同様に、第2連結部30BのU軸の座標値uと最大変位量Umaxとを比較して、4輪操舵による連結支援制御で第1連結部30Aに第2連結部30Bを連結できるか否かを判断する。
[0092]
 但し、前輪11,11又は後輪12,12がフェールセーフ状態になっていることから、操舵制御装置40は、フェールセーフ状態になった車輪の固定された操舵角(フェール舵角)に応じて最大変位量Umaxを変更する。
 例えば、前輪11,11がフェールセーフ状態になった場合、操舵制御装置40は、最大スリップ角βmax及び最小回転半径Rminを、前輪11,11の操舵角δfを現状の固定された操舵角とし、後輪12,12の操舵角δrを前輪11,11と逆方向に最大切れ角としたときの値として求める。
 そして、操舵制御装置40は、フェールセーフ状態での最大スリップ角βmax及び最小回転半径Rminに基づき最大変位量Ufalemaxを求め、第2連結部30Bの位置を示す座標値uの絶対値が最大変位量Ufalemaxの絶対値以下である場合に(|u|≦|Ufalemax|)、連結可能であると判断する。
[0093]
 操舵制御装置40は、ステップS404で連結可能と判断すると、ステップS405(目標操舵量算出部)に進み、舵角制御指令を算出する。
 操舵制御装置40は、ステップS405で、前後輪の一方の操舵角が固定されている条件下で第1連結部30Aを第2連結部30Bに向かわせるように、操舵制御が可能な車輪の舵角制御指令を算出する。
[0094]
 例えば、前輪11,11がフェールセーフ状態になっている場合、操舵制御装置40は、第1連結部30Aを第2連結部30Bに向かわせるための目標横移動量UEや目標回転角θEを求めるとともに、前輪11,11の固定されている操舵角を前輪指令操舵角δf*とし、係る前輪指令操舵角δf*のときに、目標横移動量UEや目標回転角θEを実現できる後輪指令操舵角δr*を算出する(図9参照)。
 図15のステップS406-ステップS408において、操舵制御装置40は、図5のフローチャートのステップS108-ステップS110と同様な処理を実施する。
[0095]
 上記第4実施形態によれば、前輪11,11と後輪12,12との一方がフェールセーフ状態になっても、他方の車輪の操舵角を制御することで連結できる場合に連結支援としての操舵角制御を実施するので、連結支援を実施できる状況を拡大できて利便性が向上する。
[0096]
 上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
 また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
[0097]
 例えば、第2実施形態において、連結時に車両10とトレーラ20とが略一直線になることを第1舵角制御モードの実施条件とするか否かを運転者が選択できるよう構成することができる。
 また、第2実施形態において、許容角度θtlrを運転者が任意に変更できるよう構成することができる。
[0098]
 また、第1舵角制御モードによる操舵制御の実施条件として、第1連結部30Aと第2連結部30Bとの距離の条件を付加し、操舵制御装置40は、例えば、第1連結部30Aと第2連結部30Bとの距離が閾値を下回ってから第2舵角制御モードから第1舵角制御モードに移行させることができる。
 また、操舵制御装置40は、連結不可と判断したときに、連結可能とするための車両10の移動方向や移動距離などの情報を、HMIデバイス42を介して運転者に報知したり、車両10が連結可能な範囲内にまで動いたことを、HMIデバイス42を介して運転者に報知したりすることができる。
[0099]
 また、操舵制御装置40は、連結支援のための操舵制御中(例えば、第1舵角制御モードの選択中)に、車両10の走行速度が過剰に高くなって連結支援制御の精度が低下することがないように、走行速度のリミッタを設定し、このリミッタを超えないように制駆動力の制御指令を出力することができる。
[0100]
 尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
[0101]
 本願は、2019年5月13日付出願の日本国特許出願第2019-090763号に基づく優先権を主張する。2019年5月13日付出願の日本国特許出願第2019-090763号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。

符号の説明

[0102]
 10…車両、11…前輪、12…後輪、13…前輪操舵装置、14…後輪操舵装置、15…前輪操舵角センサ、16…後輪操舵角センサ、20…トレーラ、30…連結器、30A…第1連結部、30B…第2連結部、40…操舵制御装置(操舵コントロール部)、41…アクチュエータ制御部、42…HMIデバイス(報知部)、61…外界認識部、62…車速センサ、63…手動操舵検出部、64…前後輪フェール検出部

請求の範囲

[請求項1]
 車両連結支援装置であって、該車両連結支援装置は、
 車両の前輪の操舵角を制御する前輪操舵装置と、前記車両の後輪の操舵角を制御する後輪操舵装置と、第1連結部と、を備える前記車両と、前記第1連結部に連結する第2連結部を備えるトレーラと、の連結を支援する操舵コントロール部を備え、
 前記操舵コントロール部は、
 外界認識部によって取得された外界情報に基づいて、前記第1連結部に対する前記第2連結部の角度に関する物理量を取得し、
 前記角度に関する物理量に応じて、前記前輪の操舵角と前記後輪の操舵角を同じ操舵角に制御する第1舵角制御モードと、前記前輪の操舵角と前記後輪の操舵角を異なる操舵角に制御する第2舵角制御モードと、のいずれかを舵角制御モードとして選択し、
 選択された前記舵角制御モードで制御するための舵角制御指令を前記前輪操舵装置及び前記後輪操舵装置に出力する、
 車両連結支援装置。
[請求項2]
 請求項1に記載の車両連結支援装置であって、
 前記操舵コントロール部は、
 前記角度に関する物理量が前記角度に関する所定値以下の場合には、前記舵角制御モードとして前記第1舵角制御モードを選択する、
 車両連結支援装置。
[請求項3]
 請求項2に記載の車両連結支援装置であって、
 前記操舵コントロール部は、
 前記前輪の最大切れ角と、前記後輪の最大切れ角と、のうち小さい方の最大切れ角に基づいて前記所定値を設定する、
 車両連結支援装置。
[請求項4]
 請求項3に記載の車両連結支援装置であって、
 前記操舵コントロール部は、
 前記舵角制御モードとして前記第1舵角制御モードが選択されている場合の前記所定値の設定と、前記舵角制御モードとして前記第2舵角制御モードが選択されている場合の前記所定値の設定と、の間に、ヒステリシスがもたらせられるように、
 前記第1舵角制御モードが選択されている場合の前記所定値と、前記第2舵角制御モードが選択されている場合の前記所定値とを、設定する、
 車両連結支援装置。
[請求項5]
 請求項1に記載の車両連結支援装置であって、
 前記操舵コントロール部は、
 前記外界情報に基づいて、前記車両に対する前記トレーラの相対ヨー角に関する物理量を取得し、
 前記相対ヨー角に関する物理量と、前記角度に関する物理量と、に応じて、前記第1舵角制御モードと、前記第2舵角制御モードと、のいずれかを前記舵角制御モードとして選択する、
 車両連結支援装置。
[請求項6]
 請求項5に記載の車両連結支援装置であって、
 前記操舵コントロール部は、
 前記角度に関する物理量が前記角度に関する所定値以下の場合、かつ前記相対ヨー角に関する物理量が前記相対ヨー角に関する所定値以下の場合には、前記舵角制御モードとして前記第1舵角制御モードを選択する、
 車両連結支援装置。
[請求項7]
 請求項1に記載の車両連結支援装置であって、
 前記操舵コントロール部は、
 前記外界情報に基づいて、前記第1連結部に対する前記第2連結部の相対位置に関する物理量を取得し、
 前記相対位置に関する物理量に基づいて、前記車両が前記トレーラと連結可能か否かを判断し、
 前記判断が連結可能である場合に、前記角度に関する物理量に応じて、前記第1舵角制御モードと、前記第2舵角制御モードと、のいずれかを前記舵角制御モードとして選択する、
 車両連結支援装置。
[請求項8]
 請求項7に記載の車両連結支援装置であって、
 前記操舵コントロール部は、
 前記判断が連結不可である場合は、前記車両に搭載された報知部へ前記連結不可であることを報知するための指令を出力する、
 車両連結支援装置。
[請求項9]
 請求項1に記載の車両連結支援装置であって、
 自動制御に基づく舵角指令が、前記前輪操舵装置へ入力される、
 車両連結支援装置。
[請求項10]
 請求項1に記載の車両連結支援装置であって、
 運転者によるステアリング操作に基づく舵角指令が、前記前輪操舵装置へ入力される、
 車両連結支援装置。
[請求項11]
 請求項1に記載の車両連結支援装置であって、
 前記操舵コントロール部は、
 前記外界情報に基づいて、前記第1連結部に対する前記第2連結部の相対位置に関する物理量を取得し、
 前記前輪と前記後輪のうちフェールセーフ状態になった輪のフェール舵角に関する情報を取得し、
 前記フェール舵角に関する情報と、前記相対位置に関する物理量と、に基づいて、前記車両が前記トレーラと連結可能か否かを判断する、
 車両連結支援装置。
[請求項12]
 車両と、トレーラとの連結を支援する車両連結支援方法であって、
 前記車両は、該車両の前輪の操舵角を制御する前輪操舵装置と、前記車両の後輪の操舵角を制御する後輪操舵装置と、第1連結部と、を備え、
 前記トレーラは、前記第1連結部に連結する第2連結部を備え
 前記車両連結支援方法は、
 外界認識部によって取得された外界情報に基づいて、前記第1連結部に対する前記第2連結部の角度に関する物理量を取得し、
 前記角度に関する物理量に応じて、前記前輪の操舵角と前記後輪の操舵角を同じ操舵角に制御する第1舵角制御モードと、前記前輪の操舵角と前記後輪の操舵角を異なる操舵角に制御する第2舵角制御モードと、のいずれかを舵角制御モードとして選択し、
 選択された前記舵角制御モードで制御するための舵角制御指令を前記前輪操舵装置及び前記後輪操舵装置に出力する、
 車両連結支援方法。
[請求項13]
 車両に設けられた第1連結部と、トレーラに設けられた第2連結部と、の連結を支援する車両連結支援システムであって、
 前記車両の外界情報を取得する外界認識部と、
 操舵コントロール部であって、
 前記外界認識部によって取得された外界情報に基づいて、前記第1連結部に対する前記第2連結部の角度に関する物理量を取得し、
 前記角度に関する物理量に応じて、前輪の操舵角と後輪の操舵角を同じ操舵角に制御する第1舵角制御モードと、前記前輪の操舵角と前記後輪の操舵角を異なる操舵角に制御する第2舵角制御モードと、のいずれかを舵角制御モードとして選択し、
 選択された前記舵角制御モードで制御するための舵角制御指令を出力する、
 前記操舵コントロール部と、
 前記操舵コントロール部から出力された前記舵角制御指令を取得する前輪操舵装置と、
 前記操舵コントロール部から出力された前記舵角制御指令を取得する後輪操舵装置と、
 を備える車両連結支援システム。
[請求項14]
 請求項13に記載の車両連結支援システムであって、
 前記外界認識部は、前記車両以外の場所に設置されている、
 車両連結支援システム。
[請求項15]
 操舵制御装置であって、該操舵制御装置は、
 入力された情報に基づいて演算を行い、演算した結果を、車両の前輪の操舵角を制御する前輪操舵装置と、前記車両の後輪の操舵角を制御する後輪操舵装置と、に出力する操舵コントロール部を備え、
 前記操舵コントロール部は、
 外界認識部によって取得された外界情報に基づいて、目標位置に対する前記車両の基準位置の角度に関する物理量を取得し、
 前記角度に関する物理量に応じて、前記前輪の操舵角と前記後輪の操舵角を同じ操舵角に制御する第1舵角制御モードと、前記前輪の操舵角と前記後輪の操舵角を異なる操舵角に制御する第2舵角制御モードと、のいずれかを舵角制御モードとして選択し、
 選択された前記舵角制御モードで制御するための舵角制御指令を前記前輪操舵装置及び前記後輪操舵装置に出力する、
 操舵制御装置。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]