JP2008308120A - Vehicle steering gear - Google Patents

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JP2008308120A JP2007160238A JP2007160238A JP2008308120A JP 2008308120 A JP2008308120 A JP 2008308120A JP 2007160238 A JP2007160238 A JP 2007160238A JP 2007160238 A JP2007160238 A JP 2007160238A JP 2008308120 A JP2008308120 A JP 2008308120A
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Osamu Matsuda
治 松田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle steering gear whose safety is improved by placing a limit on the rotation speed of a steering member when a part of a passenger's body is near the steering member. <P>SOLUTION: The vehicle steering gear includes a steering mechanism 1 for performing a steering operation according to the rotating operation of a steering wheel 30, an electric motor 6 for applying a steering force to the steering mechanism 1, and a steering control section 7 for controlling the drive of the motor 6. When an obstacle is detected in the rotation area of a steering wheel 30, the mechanism 1 places a limit on the steering angular velocity of the steering wheel 30 linked to the mechanism 1 through a steering shaft 3 by putting a limit on the rotation speed of the motor 6 for operating the mechanism 1. Thereby, a part of the passenger's body can be prevented from being entangled in the rotation of the steering wheel 30, thus improving safety. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動操舵可能に構成された車両用操舵装置に関する。   The present invention relates to a vehicle steering apparatus configured to be capable of automatic steering.

車両の操舵は、ステアリングホイール等の操舵部材の操作に応じて舵取機構を動作させ、該舵取機構の動作により操舵用車輪の転舵角を変えることにより行われる。このような操舵を行わせるための車両用操舵装置として、近年、操舵部材の操作の如何に拘わらず、舵取機構に操舵力を加えることが可能なアクチュエータを備える車両用操舵装置が提案されている(特許文献1参照)。   Steering of a vehicle is performed by operating a steering mechanism in accordance with an operation of a steering member such as a steering wheel, and changing a steering angle of a steering wheel by the operation of the steering mechanism. In recent years, as a vehicle steering device for performing such steering, a vehicle steering device including an actuator capable of applying a steering force to a steering mechanism regardless of the operation of a steering member has been proposed. (See Patent Document 1).

この車両用操舵装置においては、例えば、車載カメラにより撮像された画像に基づいて目標転舵角を定め、定めた目標転舵角にすべく前記アクチュエータを駆動して舵取機構を動作させることにより、操舵を自動的に行う自動操舵が可能である。ところが、この自動操舵中、運転者の操作とは関係なく操舵部材が動くから、乗員に驚き又は不快感を与える虞があった。そこで、特許文献1に開示された車両用操舵装置においては、操舵部材にタッチセンサを設けて、該タッチセンサにより乗員の接触が検知された場合、操舵部材の回転速度の上限値を制限するように構成してある。
特開2004−203117号公報
In this vehicle steering apparatus, for example, a target turning angle is determined based on an image captured by an in-vehicle camera, and the steering mechanism is operated by driving the actuator so as to obtain the determined target turning angle. Automatic steering that automatically performs steering is possible. However, during this automatic steering, the steering member moves regardless of the operation of the driver, and there is a possibility that the passenger is surprised or uncomfortable. Therefore, in the vehicle steering device disclosed in Patent Document 1, when a touch sensor is provided on the steering member and the contact of the occupant is detected by the touch sensor, the upper limit value of the rotation speed of the steering member is limited. It is configured.
JP 2004-203117 A

ところが、特許文献1の車両用操舵装置においては、自動操舵中に運転者が操舵部材に接触しているときのみ操舵部材の回転速度を低く制限しているから、乗員の手、腕等の体の一部が操舵部材の近傍にあり、自動操舵中に操舵部材の回転に伴って接触する場合、操舵部材の回転速度の制限が間に合わず、手、腕等の体の一部が操舵部材の回転に巻き込まれる虞がある。   However, in the vehicle steering apparatus disclosed in Patent Document 1, the rotational speed of the steering member is limited to a low value only when the driver is in contact with the steering member during automatic steering. Part of the body is near the steering member and contacts with the rotation of the steering member during automatic steering. There is a risk of getting involved in rotation.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、乗員の体の一部が操舵部材の近傍にある場合に、操舵部材の回転速度を制限することにより、安全性を向上することができる車両用操舵装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and safety can be improved by limiting the rotational speed of the steering member when a part of the occupant's body is in the vicinity of the steering member. An object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus.

第1発明に係る車両用操舵装置は、操舵部材の回転操作に応じて舵取り動作をなす舵取機構と、該舵取機構に操舵力を加えるアクチュエータと、該アクチュエータの駆動を制御する制御手段とを備える車両用操舵装置において、前記操舵部材の回転領域内の障害物を検出する検出手段を備え、前記制御手段は、前記検出手段により障害物が検出されたとき、前記アクチュエータの駆動を制限するように構成してあることを特徴とする。   A vehicle steering apparatus according to a first aspect of the present invention includes a steering mechanism that performs a steering operation in response to a rotation operation of a steering member, an actuator that applies a steering force to the steering mechanism, and a control unit that controls driving of the actuator. The vehicle steering apparatus includes a detecting unit that detects an obstacle in a rotation region of the steering member, and the control unit limits driving of the actuator when the detecting unit detects the obstacle. It is configured as described above.

第2発明に係る車両用操舵装置は、第1発明において、前記制御手段は、前記検出手段により障害物が検出されたとき、前記操舵部材の回転速度を減速するように前記アクチュエータの駆動を制限するように構成してあることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the vehicle steering apparatus according to the first aspect, wherein the control means limits the drive of the actuator so as to decelerate the rotation speed of the steering member when an obstacle is detected by the detection means. It is comprised so that it may carry out.

第3発明に係る車両用操舵装置は、第1発明又は第2発明において、前記検出手段は、前記操舵部材の回転領域を径方向に横切る光を発する発光部及び該発光部からの光を受光することが可能な受光部を前記操舵部材に備えてなることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the vehicle steering apparatus according to the first or second aspect, wherein the detecting means receives a light from the light emitting section that emits light that crosses the rotation region of the steering member in the radial direction, and light from the light emitting section. The steering member is provided with a light receiving portion capable of performing the above.

第4発明に係る車両用操舵装置は、第1発明乃至第3発明のいずれか一項において、警報を発する警報手段を備え、前記制御手段は、前記検出手段により障害物が検出されたとき、前記警報手段を動作させるように構成してあることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a vehicle steering apparatus according to any one of the first to third aspects, further comprising alarm means for issuing an alarm, wherein the control means is configured to detect an obstacle by the detection means. The alarm means is configured to operate.

第1発明によれば、検出手段により操舵部材の回転領域内に障害物が検出された場合に、舵取機構を動作させるアクチュエータの駆動を制限しており、例えば、乗員が操舵部材の回転領域内に手を入れた場合、アクチュエータの駆動の制限に応じて操舵部材の動きが制限されるから、乗員の手が操舵部材の回転に巻き込まれることを防止することができ、安全性を向上することができる。   According to the first invention, when an obstacle is detected in the rotation region of the steering member by the detection means, the driving of the actuator that operates the steering mechanism is limited. When the hand is put in, the movement of the steering member is restricted according to the restriction of the drive of the actuator, so that the occupant's hand can be prevented from being caught by the rotation of the steering member, and safety is improved. be able to.

第2発明によれば、操舵部材の回転領域内に障害物が検出された場合に、舵取機構を動作させるアクチュエータの駆動を制限して、操舵部材の回転速度を減速しており、自動操舵を継続しているから、乗員に違和感を与えずにすむ。   According to the second aspect of the present invention, when an obstacle is detected in the rotation region of the steering member, the rotation speed of the steering member is reduced by limiting the drive of the actuator that operates the steering mechanism. So that the passengers do not feel uncomfortable.

第3発明によれば、操舵部材の回転領域を径方向に横切る光を発する発光ダイオード等の発光部と該発光部からの光を受光可能なように配されたフォトダイオード等の受光部とを操舵部材に設けて、フォトダイオードの受光に伴う出力信号の変化により障害物の有無を判定しているから、シンプルな構成にて障害物を精度良く検出することができる。   According to the third aspect of the present invention, the light emitting unit such as a light emitting diode that emits light that traverses the rotation region of the steering member in the radial direction and the light receiving unit such as a photodiode disposed so as to be able to receive light from the light emitting unit are provided. Since it is provided on the steering member and the presence or absence of an obstacle is determined by a change in an output signal accompanying light reception by the photodiode, the obstacle can be accurately detected with a simple configuration.

第4発明によれば、検出手段により障害物が検出されたとき警報を発するように構成してあるから、操舵部材に接触しないようにするための回避行動を乗員に促すことが可能となり、安全性を更に向上することができる。   According to the fourth aspect of the invention, since an alarm is issued when an obstacle is detected by the detecting means, it is possible to urge the occupant to avoid an action for avoiding contact with the steering member. The property can be further improved.

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図1は、本発明に係る車両用操舵装置の構成を示す模式図である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a vehicle steering apparatus according to the present invention.

図示の車両用操舵装置は、ラックピニオン式の舵取機構1を備える。ラックピニオン式の舵取機構1は、図示しない車体の左右方向に延設されたラックハウジング11の内部に軸長方向への移動自在に支持されたラック軸10と、ラックハウジング11の中途に交叉するピニオンハウジング20の内部に回転自在に支持されたピニオン軸2とを備える公知の構成を有している。   The illustrated vehicle steering apparatus includes a rack and pinion type steering mechanism 1. A rack and pinion type steering mechanism 1 includes a rack shaft 10 that is supported in an axially movable manner in a rack housing 11 that extends in the left-right direction of a vehicle body (not shown), and crosses the rack housing 11 in the middle. And a pinion shaft 2 rotatably supported inside the pinion housing 20.

ラックハウジング11の両側から外部に突出するラック軸10の両端は、各別のタイロッド12,12を介して操舵用車輪としての左右の前輪13,13に連結されている。またピニオンハウジング20から外部に突出するピニオン軸2の上端は、ステアリング軸3を介して操舵部材としてのステアリングホイール30に連結されている。ピニオンハウジング20の内部に延びるピニオン軸2の下部には、図示しないピニオンが一体形成されており、該ピニオンは、ラックハウジング11との交叉部において、ラック軸10の中途に適長に亘って形成されたラックに噛合させてある。   Both ends of the rack shaft 10 projecting outward from both sides of the rack housing 11 are connected to left and right front wheels 13 and 13 as steering wheels via separate tie rods 12 and 12, respectively. Further, the upper end of the pinion shaft 2 protruding outside from the pinion housing 20 is connected to a steering wheel 30 as a steering member via the steering shaft 3. A pinion (not shown) is integrally formed at a lower portion of the pinion shaft 2 extending inside the pinion housing 20, and the pinion is formed in an intermediate portion of the rack shaft 10 at an intersection with the rack housing 11. Meshed with the rack.

ステアリング軸3は、筒形をなすハウジング31の内部に回転自在に支持され、該ハウジング31を介して、図示しない車室の内部に前方を下とした傾斜姿勢を保って取付けてある。ピニオン軸2は、ハウジング31の下方に突出するステアリング軸3の下端に連結され、ステアリングホイール30は、ハウジング31の上方に突出するステアリング軸3の上端に固設されている。   The steering shaft 3 is rotatably supported inside a cylindrical housing 31 and is attached to the interior of a passenger compartment (not shown) with the front facing down through the housing 31. The pinion shaft 2 is connected to the lower end of the steering shaft 3 that projects downward from the housing 31, and the steering wheel 30 is fixed to the upper end of the steering shaft 3 that projects upward from the housing 31.

以上の構成により、操舵のためのステアリングホイール30の回転操作によりステアリング軸3が回転し、この回転がピニオン軸2に伝達され、該ピニオン軸2の回転が、ピニオンとラックとの噛合部においてラック軸10の軸長方向の移動に変換されることとなり、このようなラック軸10の移動が、左右の前輪13,13に各別のタイロッド12,12を介して伝えられて舵取りがなされる。   With the above configuration, the steering shaft 3 is rotated by the rotation operation of the steering wheel 30 for steering, and this rotation is transmitted to the pinion shaft 2, and the rotation of the pinion shaft 2 is performed at the meshing portion of the pinion and the rack. The movement of the shaft 10 is converted into the movement in the axial length direction, and such movement of the rack shaft 10 is transmitted to the left and right front wheels 13 and 13 via the separate tie rods 12 and 12 for steering.

ステアリング軸3を支持するハウジング31の中途には、ステアリングホイール30の回転操作によりステアリング軸3に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ4が設けてある。該トルクセンサ4よりも下位置には、前輪13,13の転舵角に対応するステアリング軸3の回転角度である操舵角を検出する操舵角センサ5が並設してあり、操舵角センサ5よりも下位置には、アクチュエータとしての電動モータ6が取付けてある。   In the middle of the housing 31 that supports the steering shaft 3, a torque sensor 4 that detects a steering torque applied to the steering shaft 3 by a rotation operation of the steering wheel 30 is provided. A steering angle sensor 5 for detecting a steering angle, which is a rotation angle of the steering shaft 3 corresponding to the turning angle of the front wheels 13, 13, is arranged in parallel below the torque sensor 4. An electric motor 6 as an actuator is attached at a lower position.

電動モータ6は、ハウジング31の外側に軸心を略直交させて取付けてあり、例えば、ハウジング31の内部に延びる出力端に固着されたウォームをステアリング軸3に外嵌固定されたウォームホイールに噛合させ、電動モータ6の回転を、ウォーム及びウォームホイールにより減速してステアリング軸3に伝えるように構成してある。   The electric motor 6 is attached to the outside of the housing 31 with its axis substantially orthogonal, and for example, a worm fixed to an output end extending inside the housing 31 is engaged with a worm wheel that is externally fixed to the steering shaft 3. Thus, the rotation of the electric motor 6 is decelerated by the worm and the worm wheel and transmitted to the steering shaft 3.

このように取付けられた電動モータ6は、操舵制御部7から図示しないモータ駆動回路を介して与えられる制御指令に従って駆動される。操舵制御部7には、トルクセンサ4による操舵トルクの検出値及び操舵角センサ5による操舵角の検出値が夫々与えられる。   The electric motor 6 attached in this way is driven in accordance with a control command given from the steering control unit 7 via a motor drive circuit (not shown). The steering control unit 7 is given a detected value of the steering torque by the torque sensor 4 and a detected value of the steering angle by the steering angle sensor 5, respectively.

操舵制御部7は、トルクセンサ4及び操舵角センサ5による検出値を用いて目標補助力を求めて、求めた目標補助力を発生させるべく電動モータ6を駆動するアシスト制御動作をなす。この動作により、前述の如く行われる舵取りが補助される。   The steering control unit 7 obtains the target assist force using the detection values of the torque sensor 4 and the steering angle sensor 5, and performs an assist control operation for driving the electric motor 6 to generate the obtained target assist force. This operation assists the steering performed as described above.

また操舵制御部7には、車室内の適宜の部位に夫々設けられた操舵モード切換スイッチ71及び自動駐車スイッチ72が接続されている。この操舵モード切換スイッチ71の操作に応じた出力信号が操舵制御部7に与えられ、操舵制御部7は、前記出力信号に応じて、前述したアシスト制御動作を行うアシストモードと後述する自動操舵モードとを切り換える切換動作を行う。同様に、自動駐車スイッチ72の操作に応じた出力信号が操舵制御部7に与えられ、操舵制御部7は、前記出力信号に応じて、後述する自動駐車制御動作を開始する。   The steering control unit 7 is connected to a steering mode changeover switch 71 and an automatic parking switch 72 that are respectively provided at appropriate locations in the vehicle compartment. An output signal corresponding to the operation of the steering mode changeover switch 71 is given to the steering control unit 7, and the steering control unit 7 performs an assist mode for performing the assist control operation described above in accordance with the output signal and an automatic steering mode described later. A switching operation for switching between and is performed. Similarly, an output signal corresponding to the operation of the automatic parking switch 72 is given to the steering control unit 7, and the steering control unit 7 starts an automatic parking control operation to be described later according to the output signal.

また、操舵制御部7には、車両の適宜の部位に設けられた車載カメラ73により撮像される画像、車速センサ74により検出される車速が夫々与えられる。操舵制御部7は、これらの検出結果を用いて、後述する自動操舵制御動作又は自動駐車制御動作を行う。   Further, the steering control unit 7 is given an image captured by an in-vehicle camera 73 provided at an appropriate part of the vehicle and a vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 74, respectively. The steering control unit 7 performs an automatic steering control operation or an automatic parking control operation, which will be described later, using these detection results.

また、操舵制御部7には、ステアリングホイール30に設けられた障害物検出器8からの出力信号が与えられる。この障害物検出器8は、操舵モード切換スイッチ71及び自動駐車スイッチ72からの出力信号に基づいた操舵制御部7からの動作指令に応じて動作するように構成してある。更に、操舵制御部7には、ブザー等の警報装置9が接続されており、警報装置9は、操舵制御部7からの動作指令に応じて動作し、所定の警報を発するように構成してある。   The steering control unit 7 is given an output signal from the obstacle detector 8 provided on the steering wheel 30. The obstacle detector 8 is configured to operate according to an operation command from the steering control unit 7 based on output signals from the steering mode changeover switch 71 and the automatic parking switch 72. Further, an alarm device 9 such as a buzzer is connected to the steering control unit 7, and the alarm device 9 is configured to operate according to an operation command from the steering control unit 7 and issue a predetermined alarm. is there.

図2は、障害物検出器8の構成を示す図である。図に示すように、ステアリングホイール30は、ステアリング軸3の上端に同軸をなして嵌着されている扁平な円柱状のハブ30aと円環状のリム30bとを複数のスポーク30c,30c…(図においては3本)により連結して構成してある。障害物検出器8は、ハブ30aに取付けた複数の発光ダイオード8a,8a…(図においては8個)とリム30bに取付けた複数のフォトダイオード8b,8b…(図においては8個)とを備えている。   FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the obstacle detector 8. As shown in the figure, the steering wheel 30 includes a flat columnar hub 30a and an annular rim 30b that are coaxially fitted to the upper end of the steering shaft 3, and a plurality of spokes 30c, 30c. Are connected by three). The obstacle detector 8 includes a plurality of light emitting diodes 8a, 8a ... (eight in the figure) attached to the hub 30a and a plurality of photodiodes 8b, 8b ... (eight in the figure) attached to the rim 30b. I have.

発光ダイオード8a,8a…は、ハブ30aの周方向に等配をなして、夫々の位置から径方向外向きの光を発するように取付けてある。フォトダイオード8b,8b…は、発光ダイオード8a,8a…に夫々対向するようにリム30bの内周に取付けてある。このように取付けた発光ダイオード8a,8a…夫々から発せられた光は、図2に二点鎖線にて示すように、リム30bの内側の領域、即ちステアリングホイール30の回転領域を横切る光路に沿って、対向するフォトダイオード8b,8b…に受光される。発光ダイオード8a,8a…及びフォトダイオード8b,8b…は、前記回転領域の周方向に等配をなして複数組設けてあるから、ステアリングホイール30の回転領域内を放射状に網羅することになる。   The light emitting diodes 8a, 8a,... Are equally distributed in the circumferential direction of the hub 30a and are attached so as to emit light radially outward from their respective positions. The photodiodes 8b, 8b... Are attached to the inner periphery of the rim 30b so as to face the light emitting diodes 8a, 8a. The light emitted from each of the light-emitting diodes 8a, 8a... Attached in this way is along an optical path crossing a region inside the rim 30b, that is, a rotation region of the steering wheel 30, as shown by a two-dot chain line in FIG. Are received by the opposing photodiodes 8b, 8b. The light emitting diodes 8a, 8a,... And the photodiodes 8b, 8b,... Are provided in a plurality in a uniform arrangement in the circumferential direction of the rotation region, so that the rotation region of the steering wheel 30 is covered radially.

フォトダイオード8b,8b…の出力値は、受光量に対応して変化するから、図2に示すように、ステアリングホイール30の回転領域内に障害物80があるとき、対応する位置にある発光ダイオード8aからフォトダイオード8bに入射する光は遮断されて、フォトダイオード8bの出力値は減少する。従って、全てのフォトダイオード8b,8b…の出力値をモニターすることにより、ステアリングホイール30の回転領域内に障害物があるか否かが分かる。この結果、操舵制御部7は、フォトダイオード8b,8b…の受光に伴う出力信号の変化により、ステアリングホイール30の回転領域内における障害物の有/無を判定することが可能となる。   Since the output values of the photodiodes 8b, 8b... Change corresponding to the amount of received light, as shown in FIG. 2, when there is an obstacle 80 in the rotation region of the steering wheel 30, the light emitting diodes at the corresponding positions Light incident on the photodiode 8b from 8a is blocked, and the output value of the photodiode 8b decreases. Accordingly, by monitoring the output values of all the photodiodes 8b, 8b..., It can be determined whether or not there is an obstacle in the rotation region of the steering wheel 30. As a result, the steering control unit 7 can determine the presence / absence of an obstacle in the rotation region of the steering wheel 30 based on a change in the output signal accompanying light reception by the photodiodes 8b, 8b.

操舵制御部7の自動操舵制御動作は、自動的に舵取機構1を動作させて操舵を行わせるべく実施される。この制御動作は、例えば、車載カメラ73により撮像された前方の画像及び車速センサ74により検出された車速に基づいて、本願出願人による特開2002−200985号に記載された如く、電動モータ6を駆動制御することにより実現される。   The automatic steering control operation of the steering control unit 7 is performed so that the steering mechanism 1 is automatically operated to perform steering. This control operation is performed by, for example, controlling the electric motor 6 based on the front image taken by the in-vehicle camera 73 and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 74 as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200985 by the present applicant. This is realized by driving control.

また、操舵制御部7の自動駐車制御動作は、車両の駐車を自動的に行わせるべく実施される。この制御動作は、例えば、車載カメラ73により撮像された後方の画像に基づいて、車両の現在の位置と駐車位置とを認識し、現在位置から駐車位置までの間に車両を移動させるための移動経路を設定し、この移動経路に沿って車両を移動させるための操舵手順を定め、この手順に従った操舵を行わせるべく、電動モータ6を駆動制御することにより実現される。   Further, the automatic parking control operation of the steering control unit 7 is performed so as to automatically park the vehicle. For example, the control operation recognizes the current position and the parking position of the vehicle based on a rear image captured by the in-vehicle camera 73, and moves to move the vehicle between the current position and the parking position. This is realized by setting a route, determining a steering procedure for moving the vehicle along the moving route, and driving and controlling the electric motor 6 to perform steering according to this procedure.

以上の如き自動操舵及び自動駐車制御動作中において、操舵制御部7は、障害物検出器8からの出力信号に応じて、以下の危険回避制御動作を行う。   During the automatic steering and automatic parking control operations as described above, the steering control unit 7 performs the following danger avoidance control operation according to the output signal from the obstacle detector 8.

図3は、操舵制御部7の危険回避制御動作の内容を示すフローチャートである。この制御動作は、自動操舵及び自動駐車制御動作中の割り込み処理として実行される。操舵制御部7は、フォトダイオード8b,8b…の出力信号S及び操舵角センサ5により検出された操舵角θを夫々取り込む(ステップS1,S2)。次に、ステップS2において取り込まれた操舵角θを用いて、ステアリングホイール30の回転速度である操舵角速度ωを算出する(ステップS3)。   FIG. 3 is a flowchart showing the contents of the danger avoidance control operation of the steering control unit 7. This control operation is executed as an interruption process during the automatic steering and automatic parking control operations. The steering control unit 7 takes in the output signal S of the photodiodes 8b, 8b... And the steering angle θ detected by the steering angle sensor 5 (steps S1, S2). Next, the steering angular velocity ω that is the rotational speed of the steering wheel 30 is calculated using the steering angle θ captured in step S2 (step S3).

ステップS1において取り込まれたフォトダイオード8b,8b…の出力信号Sからステアリングホイール30の回転領域内に障害物があるか否かを判定する(ステップS4)。ステアリングホイール30の回転領域内に障害物がある場合(ステップS4:YES)、警報装置9に動作指令を発して、該警報装置9に警報を発令させる(ステップS5)。一方、ステアリングホイール30の回転領域内に障害物がない場合(ステップS4:NO)、何らの制御動作を行うことなく危険回避制御動作を終了する。   It is determined from the output signal S of the photodiodes 8b, 8b... Taken in step S1 whether there is an obstacle in the rotation region of the steering wheel 30 (step S4). When there is an obstacle in the rotation region of the steering wheel 30 (step S4: YES), an operation command is issued to the alarm device 9 to cause the alarm device 9 to issue an alarm (step S5). On the other hand, when there is no obstacle in the rotation region of the steering wheel 30 (step S4: NO), the danger avoidance control operation is terminated without performing any control operation.

次に、ステアリングホイール30の操舵角速度ωが所定値ωThより大であるか否かを判定する(ステップS6)。ステアリングホイール30の操舵角速度ωが所定値ωThより大である場合(ステップS6:YES)、ステアリングホイール30の操舵角速度ωを所定値ωThにする(ステップS7)。一方、ステアリングホイール30の操舵角速度ωが所定値ωTh以下である場合(ステップS6:NO)、危険回避制御動作を終了する。 Next, it is determined whether the steering angular velocity ω of the steering wheel 30 is greater than a predetermined value ω Th (step S6). When the steering angular velocity ω of the steering wheel 30 is greater than the predetermined value ω Th (step S6: YES), the steering angular velocity ω of the steering wheel 30 is set to the predetermined value ω Th (step S7). On the other hand, when the steering angular velocity ω of the steering wheel 30 is equal to or less than the predetermined value ω Th (step S6: NO), the danger avoidance control operation is terminated.

なお、ステアリングホイール30の操舵角速度ωの制限は、ステアリングホイール30にステアリング軸3を介して連結された舵取機構1を動作させる電動モータ6を、所定値ωThに対応する回転速度以下になるように制御することにより実現される。警報装置9による警報は、例えば、操舵制御部7からの動作指令に応じてブザーを鳴らすことにより実現される。なお、警報装置9は、ブザーに限定されず、音声出力をするスピーカ、警告を表示するディスプレイ等、乗員に警告を与えることができる手段であればよい。 The steering angular speed ω of the steering wheel 30 is limited by the electric motor 6 that operates the steering mechanism 1 connected to the steering wheel 30 via the steering shaft 3 below the rotational speed corresponding to the predetermined value ω Th. This is realized by controlling as described above. The warning by the warning device 9 is realized, for example, by sounding a buzzer in response to an operation command from the steering control unit 7. Note that the alarm device 9 is not limited to a buzzer and may be any means that can give a warning to an occupant, such as a speaker that outputs sound and a display that displays a warning.

以上のように構成された本発明に係る車輌用操舵装置は、自動操舵中に、ステアリングホイール30の回転領域内に障害物が検出された場合に、舵取機構1を動作させる電動モータ6の回転速度を制限することにより、舵取機構1にステアリング軸3を介して連結されたステアリングホイール30の操舵角速度を制限しているから、ステアリングホイール30の回転に巻き込まれることを防止することができ、安全性を向上することができる。   The vehicle steering apparatus according to the present invention configured as described above includes an electric motor 6 that operates the steering mechanism 1 when an obstacle is detected in the rotation region of the steering wheel 30 during automatic steering. By limiting the rotational speed, the steering angular speed of the steering wheel 30 connected to the steering mechanism 1 via the steering shaft 3 is limited, so that it is possible to prevent the steering wheel 30 from being caught in the rotation. , Can improve safety.

また、障害物検出器8が、ステアリングホイール30のハブ30aに設けられ、ステアリングホイール30の回転領域を径方向に横切る光を発する発光ダイオード8a,8a…と、発光ダイオード8a,8a…に夫々対向するようにリム30bに設けられたフォトダイオード8b,8b…とを備えてなる光センサとして構成してあり、フォトダイオード8b,8b…の受光に伴う出力信号の変化により障害物の有無を判定しているから、シンプルな構成にて障害物を精度良く検出することができる。   Further, the obstacle detector 8 is provided on the hub 30a of the steering wheel 30 and faces the light emitting diodes 8a, 8a,... That emit light that crosses the rotation region of the steering wheel 30 in the radial direction, and the light emitting diodes 8a, 8a, respectively. In this manner, the optical sensor includes photodiodes 8b, 8b,... Provided on the rim 30b, and the presence or absence of an obstacle is determined by a change in an output signal accompanying light reception by the photodiodes 8b, 8b,. Therefore, it is possible to accurately detect an obstacle with a simple configuration.

更に、ステアリングホイール30の回転領域内に障害物があるとき、操舵制御部7からの動作指令に応じて警報装置9が動作し、所定の警報を発するから、乗員がステアリングホイール30に接触しないように回避行動をとることが可能となり、安全性を更に向上することができる。   Further, when there is an obstacle in the rotation region of the steering wheel 30, the alarm device 9 operates in response to an operation command from the steering control unit 7 and issues a predetermined alarm, so that the occupant does not touch the steering wheel 30. Therefore, it is possible to take an avoidance action, and safety can be further improved.

なお、以上の実施の形態において、障害物検出器8からの出力信号に応じた危険回避制御動作において、ステアリングホイール30の操舵角速度を所定値以下に制限しているが、ステアリングホイール30の操舵角速度を0に制限して、ステアリングホイール30を停止させるようにしても良い。   In the above embodiment, the steering angular velocity of the steering wheel 30 is limited to a predetermined value or less in the danger avoidance control operation according to the output signal from the obstacle detector 8. May be limited to 0, and the steering wheel 30 may be stopped.

また、障害物検出器8は、発光ダイオード8a,8a…及びフォトダイオード8b,8b…を備える実施の形態に示す構成に限らず、ステアリングホイール30の回転領域内における障害物の検出が可能な適宜の形態にて実現することができる。例えば、ステアリングホイール30の回転領域を撮像視野としてカメラを設置し、該カメラにより撮像された画像を解析して、ハブ30aとリム30bとの間に障害物が有るか否かを判定するように障害物検出器8を構成してもよい。   Further, the obstacle detector 8 is not limited to the configuration shown in the embodiment including the light emitting diodes 8a, 8a,... And the photodiodes 8b, 8b, but can appropriately detect obstacles in the rotation region of the steering wheel 30. It can be realized in the form of. For example, a camera is installed with the rotation area of the steering wheel 30 as an imaging field of view, and an image captured by the camera is analyzed to determine whether there is an obstacle between the hub 30a and the rim 30b. The obstacle detector 8 may be configured.

また、以上の実施の形態において、操舵部材としてステアリングホイール30を用いているが、これに限定されず、操舵部材は、運転者による回転操作をステアリング軸3を介して舵取機構1に伝達可能に構成してあればよい。   In the above embodiment, the steering wheel 30 is used as the steering member. However, the present invention is not limited to this, and the steering member can transmit the rotation operation by the driver to the steering mechanism 1 via the steering shaft 3. It only has to be configured.

更に、本発明は、その他、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内において種々変更した形態にて実施することが可能である。   Furthermore, the present invention can be carried out in other various forms within the scope of the matters described in the claims.

本発明に係る車両用操舵装置の構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the composition of the steering device for vehicles concerning the present invention. 障害物検出器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an obstruction detector. 操舵制御部の危険回避制御動作の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the danger avoidance control operation | movement of a steering control part.

符号の説明Explanation of symbols

1 舵取機構、6 電動モータ(アクチュエータ)、7 操舵制御部(制御手段)、8 障害物検出器(検出手段)、8a 発光ダイオード(発光部、検出手段)、8b フォトダイオード(受光部、検出手段)、9 警報装置(警報手段)、30 ステアリングホイール(操舵部材)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering mechanism, 6 Electric motor (actuator), 7 Steering control part (control means), 8 Obstacle detector (detection means), 8a Light emitting diode (light emission part, detection means), 8b Photodiode (light receiving part, detection) Means), 9 alarm device (alarm means), 30 steering wheel (steering member)

Claims (4)

操舵部材の回転操作に応じて舵取り動作をなす舵取機構と、該舵取機構に操舵力を加えるアクチュエータと、該アクチュエータの駆動を制御する制御手段とを備える車両用操舵装置において、前記操舵部材の回転領域内の障害物を検出する検出手段を備え、前記制御手段は、前記検出手段により障害物が検出されたとき、前記アクチュエータの駆動を制限するように構成してあることを特徴とする車両用操舵装置。   A steering apparatus for a vehicle, comprising: a steering mechanism that performs a steering operation according to a rotation operation of the steering member; an actuator that applies a steering force to the steering mechanism; and a control unit that controls driving of the actuator. Detecting means for detecting an obstacle in the rotation region, and the control means is configured to limit the drive of the actuator when the obstacle is detected by the detecting means. Vehicle steering system. 前記制御手段は、前記検出手段により障害物が検出されたとき、前記操舵部材の回転速度を減速するように前記アクチュエータの駆動を制限するように構成してある請求項1記載の車両用操舵装置。   2. The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein when the obstacle is detected by the detection unit, the control unit is configured to limit the drive of the actuator so as to reduce a rotation speed of the steering member. . 前記検出手段は、前記操舵部材の回転領域を径方向に横切る光を発する発光部及び該発光部からの光を受光することが可能な受光部を前記操舵部材に備えてなる請求項1又は請求項2記載の車両用操舵装置。   The said detection means is equipped with the light-emitting part which emits the light which crosses the rotation area | region of the said steering member to radial direction, and the light-receiving part which can receive the light from this light-emitting part, The said steering member is equipped with the said steering member. Item 3. The vehicle steering device according to Item 2. 警報を発する警報手段を備え、前記制御手段は、前記検出手段により障害物が検出されたとき、前記警報手段を動作させるように構成してある請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。   The alarm means which issues an alarm is provided, The said control means is comprised so that the said alarm means may be operated when an obstruction is detected by the said detection means. The steering apparatus for vehicles as described.
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