JP2011178336A - Driver awakening device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の運転を行うドライバを覚醒させるドライバ覚醒装置に関する。 The present invention relates to a driver awakening device that awakens a driver who drives a vehicle.
従来、このような分野の技術として、例えば、特許文献1に記載されたものがある。ここでは、操舵部材と転舵輪との間の機械的な結合が解かれたステア・バイ・ワイヤ・システムにおいて、ドライバの覚醒度の低下が検出されると、操舵部材のみを大きな振幅で振動させて、操舵部材に手を添えているドライバを覚醒させることが記載されている。また、操舵部材を振動させる処理は、車両の走行状態に影響を与えることが少ないと考えられる、車両が直進している場合に行われることが記載されている。 Conventionally, as a technique in such a field, for example, there is one described in Patent Document 1. Here, in the steer-by-wire system in which the mechanical coupling between the steering member and the steered wheels is broken, when a decrease in the driver's arousal level is detected, only the steering member is vibrated with a large amplitude. Thus, it is described that the driver who puts his hand on the steering member is awakened. Further, it is described that the process of vibrating the steering member is performed when the vehicle is traveling straight, which is considered to have little influence on the traveling state of the vehicle.
ところで、車両のドライバは、車両が直進している状態であっても、細かな操舵動作を行い、車両の走行方向の修正を行っている。しかしながら上記従来の装置では、車両を直進させるために細かな操舵動作が必要なときに、操舵部材を振動させてドライバを覚醒させる処理を行うものであり、ドライバの操舵動作を維持したまま効果的な覚醒をさせることができないといった問題がある。 By the way, the driver of the vehicle performs a fine steering operation and corrects the traveling direction of the vehicle even when the vehicle is traveling straight. However, in the above-described conventional device, when a fine steering operation is required to make the vehicle go straight, the steering member is vibrated to perform the process of awakening the driver, and effective while maintaining the driver's steering operation. There is a problem that it is impossible to awaken.
そこで本発明は上記問題点に鑑み、ドライバを効果的に覚醒させることができるドライバ覚醒装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a driver awakening device that can effectively awaken a driver.
本発明は、車両のドライバの覚醒度を検出する覚醒度検出手段と、車両の操舵部材に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記操舵部材の操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記操舵部材の操作に応じて車両の転舵輪を転舵させる際の目標操舵トルクを算出する目標操舵トルク算出手段と、前記覚醒度検出手段によってドライバの覚醒度の低下が検出されたときに、前記目標操舵トルク算出手段によって算出された前記目標操舵トルクに、前記操舵角検出手段によって検出された操舵角の時間変化のn階微分値を加算して覚醒度低下時目標操舵トルクを算出し、算出した前記覚醒度低下時目標操舵トルクから前記操舵トルク検出手段によって検出された前記操舵トルクを減算することにより、目標アシストトルクを算出する演算手段と、前記演算手段によって算出された前記目標アシストトルクに基づいて、前記転舵輪を転舵させる駆動手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。 The present invention relates to an arousal level detecting means for detecting the awakening level of a driver of a vehicle, a steering torque detecting means for detecting a steering torque input to a steering member of the vehicle, and a steering angle detection for detecting a steering angle of the steering member. A decrease in the driver's arousal level is detected by the means, a target steering torque calculating unit that calculates a target steering torque when the steered wheels of the vehicle are steered according to the operation of the steering member, and the arousal level detecting unit Sometimes, the target steering torque calculated by the target steering torque calculating means is added to the target steering torque when the arousal level is lowered by adding the n-th order differential value of the time change of the steering angle detected by the steering angle detecting means. The target assist torque is calculated by subtracting the steering torque detected by the steering torque detecting means from the calculated target steering torque when the arousal level is reduced Calculation means that, on the basis of the target assist torque calculated by said calculating means, characterized in that it comprises a control means for controlling the driving means for turning the steered wheels.
これにより、覚醒度検出手段によって車両のドライバの覚醒度が検出される。操舵トルク検出手段によって車両の操舵部材に入力される操舵トルクが検出され、操舵角検出手段によって操舵部材の操舵角が検出される。目標操舵トルク算出手段によって、操舵部材の操作に応じて車両の転舵輪を転舵させる際の目標操舵トルクが算出される。覚醒度検出手段によってドライバの覚醒度の低下が検出されたときに、演算手段によって、目標操舵トルク算出手段によって算出された目標操舵トルクに、操舵角検出手段によって検出された操舵角の時間変化のn階微分値を加算して覚醒度低下時目標操舵トルクが算出され、算出された覚醒度低下時目標操舵トルクから操舵トルク検出手段によって検出された操舵トルクを減算することにより、目標アシストトルクが算出される。制御手段が、演算手段によって算出された目標アシストトルクに基づいて、転舵輪を転舵させる駆動手段を制御する。 Thereby, the arousal level of the driver of the vehicle is detected by the arousal level detection means. The steering torque input to the steering member of the vehicle is detected by the steering torque detection means, and the steering angle of the steering member is detected by the steering angle detection means. The target steering torque calculation means calculates the target steering torque when turning the steered wheels of the vehicle according to the operation of the steering member. When a decrease in the driver's arousal level is detected by the arousal level detection unit, the time change of the steering angle detected by the steering angle detection unit is changed to the target steering torque calculated by the target steering torque calculation unit by the calculation unit. The target steering torque when the arousal level decreases is calculated by adding the nth order differential value, and the target assist torque is calculated by subtracting the steering torque detected by the steering torque detecting means from the calculated target steering torque when the arousal level decreases. Calculated. The control means controls the drive means for turning the steered wheels based on the target assist torque calculated by the calculation means.
このため、ドライバの覚醒度が低下した状態で、ドライバが操舵部材を操作したときに、操舵角の時間変化のn階微分値が目標操舵トルクに加算されることによって、操舵部材の操作が行われた直後において目標操舵トルクよりも値が大きい覚醒度低下時目標操舵トルクが算出される。そして、覚醒度低下時目標操舵トルクから操舵トルクを減算することにより、通常時(ドライバの覚醒度が低下していないとき)に算出される目標アシストトルクと比較して、操舵部材の操作が行われた直後において値が大きい覚醒度低下時の目標アシストトルクが算出される。 For this reason, when the driver operates the steering member in a state where the driver's arousal level is lowered, the steering member is operated by adding the n-th order differential value of the time change of the steering angle to the target steering torque. Immediately after being broken, the target steering torque is calculated when the arousal level is lower than the target steering torque. Then, by subtracting the steering torque from the target steering torque when the arousal level is lowered, the steering member is operated as compared with the target assist torque calculated at the normal time (when the driver's arousal level is not reduced). Immediately after being broken, the target assist torque at the time when the arousal level is reduced is calculated.
これにより、ドライバが操舵部材を操作したときに、操作の開始直後は操舵部材の操作が軽く、その後、操作が重くなる(通常の力の入力量に戻る)。このように、ドライバの操舵部材の操作に必要な力の量を変化させることが可能となり、操舵部材の操作に必要な力の量を変化させることによってドライバを効果的に覚醒させることができる。 As a result, when the driver operates the steering member, the operation of the steering member is light immediately after the start of the operation, and then the operation becomes heavy (returns to a normal force input amount). As described above, the amount of force necessary for operating the steering member of the driver can be changed, and the driver can be effectively awakened by changing the amount of force required for operating the steering member.
また、前記n階微分は2階微分であることが好適である。 Moreover, it is preferable that the n-th derivative is a second-order derivative.
この場合には、操舵角の時間変化の2階微分値が目標操舵トルクに加算されることによって、操舵部材の操作が行われた直後は目標操舵トルクよりも値が大きく、操舵部材の操作が停止するとき(操舵部材が所定の角度に操作された状態で保持されるとき)には目標操舵トルクよりも値が小さい覚醒度低下時目標操舵トルクが算出される。そして、覚醒度低下時目標操舵トルクから操舵トルクを減算することにより、通常時に算出される目標アシストトルクと比較して、操舵部材の操作が行われた直後は値が大きく、操舵部材の操作が停止するときは値が小さい目標アシストトルクが算出される。 In this case, the second-order differential value of the time change of the steering angle is added to the target steering torque, and immediately after the steering member is operated, the value is larger than the target steering torque. When the vehicle stops (when the steering member is held in a state where the steering member is operated at a predetermined angle), the target steering torque when the arousal level is reduced is smaller than the target steering torque. Then, by subtracting the steering torque from the target steering torque at the time of lowering the arousal level, the value is large immediately after the steering member is operated compared to the target assist torque calculated at the normal time, and the steering member is operated. When the vehicle stops, a target assist torque having a small value is calculated.
これにより、ドライバが操舵部材を操作したときに、操作の開始直後は操舵部材の操作が軽く、その後、操作が通常よりも重くなる(通常の力の入力量よりも大きい力が必要となる)。このように、操舵部材の操作が停止するときに、操舵部材の操作を重くする、即ち、操舵部材の反力が大きくなる。このため、操作直後に操舵部材の操作を軽くしたことにより操舵部材の操作量がドライバが所望する操作量よりも多くなり、ドライバが想定するコースから車両が逸脱してしまうことを防止することができる。 Thereby, when the driver operates the steering member, the operation of the steering member is light immediately after the start of the operation, and then the operation becomes heavier than usual (a force larger than the normal force input amount is required). . As described above, when the operation of the steering member is stopped, the operation of the steering member is increased, that is, the reaction force of the steering member is increased. For this reason, it is possible to prevent the vehicle from deviating from the course assumed by the driver because the operation amount of the steering member becomes larger than the operation amount desired by the driver by reducing the operation of the steering member immediately after the operation. it can.
また、前記覚醒度検出手段は、ドライバの閉眼状態に基づいて前記覚醒度を検出することが好適である。 Further, it is preferable that the arousal level detection means detects the awakening level based on a driver's closed eye state.
この場合には、ドライバの閉眼状態に基づいて容易にドライバの覚醒度の低下を検出することができる。 In this case, it is possible to easily detect a decrease in the driver's arousal level based on the closed state of the driver.
また、本発明は、ドライバの覚醒度の低下が検出されたときに、目標操舵トルクに操舵角の時間変化のn階微分値を加算し算出された覚醒度低下時目標操舵トルクから目標アシストトルクを算出し、前記目標アシストトルクによって転舵輪の転舵駆動力を制御することを特徴とする。 Further, according to the present invention, when a decrease in the driver's arousal level is detected, the target assist torque is calculated from the target steering torque when the arousal level is decreased by adding the nth-order differential value of the time change of the steering angle to the target steering torque. And the steering driving force of the steered wheels is controlled by the target assist torque.
このように、目標アシストトルクによって転舵輪の転舵駆動力を制御することにより、転舵輪を転舵させる操舵部材の操作に必要なドライバの力の量を変化させることが可能となり、操舵部材の操作に必要な力の量を変化させることによってドライバを効果的に覚醒させることができる。 Thus, by controlling the steering driving force of the steered wheels by the target assist torque, it becomes possible to change the amount of the driver's force necessary for the operation of the steering member that steers the steered wheels. The driver can be effectively awakened by changing the amount of force required for the operation.
本発明によれば、ドライバを効果的に覚醒させることができるドライバ覚醒装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the driver awakening apparatus which can awaken a driver effectively can be provided.
以下、図面を参照しつつ本発明に係るドライバ覚醒装置を適用したドライバ覚醒機能を有するパワーステアリング装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a power steering apparatus having a driver awakening function to which a driver awakening apparatus according to the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
まず、本実施形態に係るパワーステアリング装置の全体構成について説明する。図1は、パワーステアリング装置1の全体構成を示す概略構成図である。図1に示すようにパワーステアリング装置1は、操舵輪としての左車輪W1及び右車輪W2が、タイロッド10を介してステアリングギヤボックス20によって連結されている。ステアリングギヤボックス20は、ラック22及びピニオン24等を備えており、ラック22がステアリングギヤボックス20に対して摺動可能に設けられている。ラック22の両端にはタイロッド10が連結され、ピニオン24にはステアリングシャフト30を介して操舵部材としてのステアリングホイール32が取り付けられている。
First, the overall configuration of the power steering apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the power steering apparatus 1. As shown in FIG. 1, in the power steering apparatus 1, a left wheel W <b> 1 and a right wheel W <b> 2 as steering wheels are connected by a
ステアリングシャフト30の中間部には減速機40が取り付けられ、この減速機40には左車輪W1及び右車輪W2を転舵させる駆動手段として機能するモータ50が連結されている。モータ50には、電子制御ユニット(以下「ECU(Electronic Control Unit)」という)60が接続され、ECU60によって駆動が制御される。
A
ドライバ100によってステアリングホイール32が操作されると、ステアリングシャフト30に操舵トルクが与えられる。この操舵トルクによりピニオン24が回転させられ、それによって、ラック22がステアリングギヤボックス20に対して摺動させられ、タイロッド10を介して左右前輪W1,W2が転舵される。また、モータ50が駆動されると、減速機40を介してステアリングシャフト30にモータトルクが与えられる。つまり、ステアリングシャフト30には、ステアリングホイール32に加えられたドライバ100の操作による操舵トルクと、モータ50から出力されたモータトルクとの両方が与えられる。
When the
また、ステアリングシャフト30の中間部には、ステアリングホイール32に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段として機能する操舵トルクセンサ61が設けられている。操舵トルクセンサ61は、ドライバ100がステアリングホイール32に入力した操舵トルクの大きさ応じた信号をECU60に出力する。さらに、ステアリングシャフト30の中間部には、ステアリングホイール32の操舵角を検出する操舵角検出手段として機能する操舵角センサ62が設けられている。操舵角センサ62は、ドライバ100がステアリングホイール32に入力した操舵角度の方向と大きさに応じた信号をECU60に出力する。
In addition, a
また、パワーステアリング装置1は、車両のドライバ100の覚醒度を検出する覚醒度検出手段として機能する覚醒度検出装置70を備える。覚醒度検出装置70は、図示しないカメラ等を備えるものであり、カメラによってドライバ100の眼101を撮像し、画像処理等を行うことによって眼101の閉眼状態を検出する。そして覚醒度検出装置70は、検出した眼101の閉眼状態に基づいて、ドライバ100の覚醒度を検出するものである。具体的には、例えば、眼101の閉眼状態が所定時間以上継続した場合に、ドライバ100の覚醒度が低下状態であるものとして検出する。覚醒度検出装置70は、ドライバ100の覚醒度が低下状態であることを検出した場合、ドライバ100の覚醒度が低下状態である旨の信号をECU60へ出力する。
The power steering apparatus 1 also includes an arousal
ECU60は、目標操舵トルク算出部63と、演算部64と、制御部65とを含んで構成される。
The
目標操舵トルク算出部63は、ステアリングホイール32の操作に応じて車両の左車輪W1及び右車輪W2を転舵させる際の目標操舵トルクを算出する目標操舵トルク算出手段として機能する。このため、目標操舵トルク算出部63は、操舵トルクセンサ61によって検出された操舵トルクや、操舵角センサ62によって検出された操舵角等に基づいて、左車輪W1及び右車輪W2を転舵させる際の目標操舵トルクを算出する。この目標操舵トルクは、ステアリングホイール32に加えられたドライバ100の操作による操舵トルクと、モータ50により与えられたモータトルクとを合算した値となる。なお、目標操舵トルク算出部63によって算出される目標操舵トルクは、既存の技術を用いて算出することができる。
The target steering
演算部64は、制御部65がモータ50の制御を行う際の目標となる目標アシストトルクを算出する演算手段として機能する。このため、演算部64は、覚醒度検出装置70によってドライバの覚醒度の低下が検出されていないときには、目標操舵トルク算出部63によって算出された目標操舵トルクから、操舵トルクセンサ61によって検出された操舵トルクを減算することによって通常時の目標アシストトルクを算出する。
The
一方、覚醒度検出装置70によってドライバの覚醒度の低下が検出された場合、演算部64は、まず、目標操舵トルク算出部63によって算出された目標操舵トルクに、操舵角センサ62によって検出された操舵角の時間変化の2階微分値を加算して覚醒度低下時目標操舵トルクを算出する。
On the other hand, when a decrease in the driver's arousal level is detected by the arousal
ここで、操舵角の時間変化の2階微分値について図2(a)〜図2(c)を用いて説明する。図2(a)に示すように、時刻t1において車両のドライバ100がステアリングホイール32の操作を開始すると、時刻t1以降においてステアリングホイール32の操舵角が徐々に大きくなる。なお、車両が直進状態のときのステアリングホイール32の位置を操舵角がゼロであるものとする。ステアリングホイール32がドライバ100によって所望の角度まで操作された時刻t2以降は、ステアリングホイール32の操舵角が一定状態で保持される。このように、ドライバ100によってステアリングホイール32が操作されたときには、図2(a)に示すように操舵角が時間的に変化する。この図2(a)に示す操舵角の時間変化を1階微分することにより、図2(b)に示す値が得られる。さらに図2(b)に示す操舵角の時間変化を1階微分した結果を、更にもう1階微分する、即ち図2(a)に示す操舵角の時間変化を2階微分することにより、図2(c)に示す値が得られる。即ち、操作角の時間変化を2階微分することにより、図2(c)に示すように、ステアリングホイール32の操作が行われた直後(時刻t1)は、操舵角の時間変化の2階微分値が正の値となり、ステアリングホイール32の操作が停止するとき(時刻t2)には、操舵角の時間変化の2階微分値が負の値となる。
Here, the second-order differential value of the time change of the steering angle will be described with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (c). As shown in FIG. 2A, when the
従って、ステアリングホイール32の操作が行われた直後は、目標操舵トルクに操舵角の時間変化の2階微分値の正の値が加算されることにより、目標操舵トルクよりも値が大きい覚醒度低下時目標操舵トルクが算出される。そして、ステアリングホイール32の操作が停止するとき(ステアリングホイール32が所望の角度に操作された状態で保持されるとき)には、目標操舵トルクに操舵角の時間変化の2階微分値の負の値が加算されることにより、目標操舵トルクよりも値が小さい覚醒度低下時目標操舵トルクが算出される。
Therefore, immediately after the operation of the
覚醒度低下時目標操舵トルクの算出後、演算部64は、算出した覚醒度低下時目標操舵トルクから操舵トルクセンサ61によって検出された操舵トルクを減算することにより、覚醒度低下時の目標アシストトルクを算出する。
After calculating the target steering torque when the wakefulness level is reduced, the
これにより、通常時(覚醒度検出装置70によってドライバの覚醒度の低下が検出されていないとき)に算出される目標アシストトルクと比較して、ステアリングホイール32の操作が行われた直後は値が大きく、ステアリングホイール32の操作が停止するときには値が小さい覚醒度低下時の目標アシストトルクが算出される。
As a result, compared with the target assist torque calculated in the normal time (when the decrease in the driver's arousal level is not detected by the arousal level detection device 70), the value is immediately after the
制御部65は、演算部64によって算出された目標アシストトルクに基づいて、左車輪W1及び右車輪W2を転舵させるモータ50を制御する制御手段として機能する。このため制御部65は、モータ50が出力するモータトルクが、演算部64によって算出された目標アシストトルクとなるようにモータ50の制御を行う。
The
特に、制御部65は、覚醒度検出装置70によってドライバの覚醒度の低下が検出されているときには、通常時の目標アシストトルクと比較して、ステアリングホイール32の操舵が行われた直後は値が大きく、ステアリングホイール32の操作が停止するときには値が小さい覚醒度低下時の目標アシストトルクに基づいてモータ50が出力するモータトルクを制御する。このため、モータ50が出力するモータトルクは、ステアリングホイール32の操舵が行われた直後は大きく、ステアリングホイール32の操作が停止するときには小さくなる。
In particular, when a decrease in the driver's arousal level is detected by the arousal
即ち、ドライバ100がステアリングホイール32を操作するときの操舵反力は、図3(a)に示すように、ステアリングホイール32の操舵が行われた直後の時刻t1において短時間だけ小さくなり、ステアリングホイール32の操作が停止する時刻t2において短時間だけ大きくなる。このため、ドライバ100がステアリングホイール32を操作したときに、操作の開始直後はステアリングホイール32の操作が軽く、その後、操作が通常よりも重くなる(通常の力の入力量よりも大きい力が必要となる)。
That is, as shown in FIG. 3A, the steering reaction force when the
また、図3(b)に示すように、ドライバ100の覚醒度が低下状態であると検出されているときの操舵角の変化は、通常時と比較して、ステアリングホイール32の操舵が行われた直後はステアリングホイール32の操作が軽くなるため操舵角の変化率が大きくなり、ステアリングホイール32の操作が停止するときにはステアリングホイール32の操作が重くなるため操舵角の変化率が緩やかとなる。また、図3(c)に示すように、ドライバ100の覚醒度が低下状態であると検出されているときにステアリングホイール32の操作に必要なトルクは、通常時と比較して、ステアリングホイール32の操舵が行われた直後は小さく、ステアリングホイール32の操作が停止するときには大きくなる。このように、ドライバの覚醒度が低下している場合には、ステアリングホイール32の操作に必要な力の量が変化する。
Further, as shown in FIG. 3B, the change in the steering angle when it is detected that the awakening level of the
以上のように、本実施形態において、操舵トルクセンサ61、操舵角センサ62、目標操舵トルク算出部63、演算部64、制御部65、覚醒度検出装置70によって、本発明におけるドライバ覚醒装置が構成され、ドライバ覚醒装置によって、ドライバの覚醒度が低下したときにステアリングホイール32の操作に必要な力の量を変化させることができる。
As described above, in this embodiment, the driver torque alert device according to the present invention is configured by the
次に、覚醒度低下時の目標アシストトルク算出処理の流れについて説明する。図4は、目標アシストトルク算出処理の流れを示すフローチャートである。なお、本処理は、車両を始動させるためのイグニッションスイッチがオン状態となったときに開始され、イグニッションスイッチがオフ状態となったときに終了する。まず、覚醒度検出装置70が、ドライバ100の眼101の閉眼状態に基づいて、ドライバ100の覚醒度を検出する(ステップS101)。ドライバ100の覚醒度が低下状態であることが検出された場合(ステップS101:YES)、演算部64は、覚醒度低下時の目標アシストトルクを算出する(ステップS102)。
Next, the flow of target assist torque calculation processing when the arousal level is reduced will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of target assist torque calculation processing. This process is started when an ignition switch for starting the vehicle is turned on, and is ended when the ignition switch is turned off. First, the
具体的には、上述したように、演算部64は、まず、目標操舵トルク算出部63によって算出された目標操舵トルクに、操舵角センサ62によって検出された操舵角の時間変化の2階微分値を加算して覚醒度低下時目標操舵トルクを算出する。そして、演算部64は、算出した覚醒度低下時目標操舵トルクから操舵トルクセンサ61によって検出された操舵トルクを減算することにより、覚醒度低下時の目標アシストトルクを算出する。
Specifically, as described above, the
制御部65は、覚醒度低下時の目標アシストトルク又は、後述のステップS104で算出された通常時の目標アシストトルクに基づいて、モータ50が出力するモータトルクが目標アシストトルクとなるようにモータ50の制御を行う(ステップS103)。
The
一方、ステップS101において、ドライバ100の覚醒度が低下状態でないと検出された場合(ステップS101:NO)、演算部64は、上述したように、目標操舵トルク算出部63によって算出された目標操舵トルクから、操舵トルクセンサ61によって検出された操舵トルクを減算することによって通常時の目標アシストトルクを算出する(ステップS104)。
On the other hand, when it is detected in step S101 that the awakening level of the
このように、覚醒度検出装置70によってドライバ100の覚醒度が低下状態であることが検出されたか否かに基づいて、モータ50の目標アシストトルクを変化させることによりステアリングホイール32の操作に必要な力の量を変化させることができる。
As described above, it is necessary for the operation of the
続いて、本実施形態にかかるパワーステアリング装置1の作用及び効果について説明する。本実施形態のパワーステアリング装置1によれば、覚醒度検出装置70によって車両のドライバ100の覚醒度が検出される。操舵トルクセンサ61によって車両のステアリングホイール32に入力される操舵トルクが検出され、操舵角センサ62によってステアリングホイール32の操舵角が検出される。目標操舵トルク算出部63によって、ステアリングホイール32の操作に応じて車両の転舵輪(左車輪W1,右車輪W2)を転舵させる際の目標操舵トルクが算出される。覚醒度検出装置70によってドライバ100の覚醒度の低下が検出されたときに、演算部64によって、目標操舵トルク算出部63によって算出された目標操舵トルクに、操舵角センサ62によって検出された操舵角の時間変化の2階微分値を加算して覚醒度低下時目標操舵トルクが算出され、算出された覚醒度低下時目標操舵トルクから操舵トルクセンサ61によって検出された操舵トルクを減算することにより、目標アシストトルクが算出される。制御部65が、演算部64によって算出された目標アシストトルクに基づいて、転舵輪(左車輪W1,右車輪W2)を転舵させるモータ50を制御する。
Then, the effect | action and effect of the power steering apparatus 1 concerning this embodiment are demonstrated. According to the power steering device 1 of the present embodiment, the awakening level of the
このため、ドライバ100の覚醒度が低下した状態で、ドライバ100がステアリングホイール32を操作したときに、操舵角の時間変化の2階微分値が目標操舵トルクに加算されることによって、ステアリングホイール32の操作が行われた直後は目標操舵トルクよりも値が大きく、ステアリングホイール32の操作が停止するとき(ステアリングホイール32が所定の角度に操作された状態で保持されるとき)には目標操舵トルクよりも値が小さい覚醒度低下時目標操舵トルクが算出される。そして、覚醒度低下時目標操舵トルクから操舵トルクを減算することにより、通常時に算出される目標アシストトルクと比較して、ステアリングホイール32の操作が行われた直後は値が大きく、ステアリングホイール32の操作が停止するときは値が小さい目標アシストトルクが算出される。
For this reason, when the
このため、ドライバ100がステアリングホイール32を操作したときに、操作の開始直後はステアリングホイール32の操作が軽く、その後、操作が通常よりも重くなる(通常の力の入力量よりも大きい力が必要となる)。このように、ドライバ100のステアリングホイール32の操作に必要な力の量を変化させることが可能となり、ステアリングホイール32の操作に必要な力の量を変化させることによってドライバ100を効果的に覚醒させることができる。
For this reason, when the
また、ステアリングホイール32の操作が停止するときに、ステアリングホイール32の操作を重くする、即ち、ステアリングホイール32の反力が大きくなる。このため、操作直後にステアリングホイール32の操作を軽くしたことによりステアリングホイール32の操作量がドライバ100が所望する操作量よりも多くなり、ドライバ100が想定するコースから車両が逸脱してしまうことを防止することができる。
Further, when the operation of the
また、覚醒度検出装置70が、ドライバ100の眼101の閉眼状態に基づいて覚醒度を検出することにより、覚醒度の検出処理が容易となる。
Further, the arousal
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、操舵角の時間変化の2階微分値を目標操舵トルクに加算するものとしたが、他の微分の階数であってもよい。例えば、図2(b)に示す操舵角の時間変化の1階微分値を目標操舵トルクに加算してもよい。この場合には、ドライバ100がステアリングホイール32を操作したときに、操作の開始直後はステアリングホイール32の操作が軽く、その後、操作が重くなる(通常の力の入力量に戻る)。従って、この場合であっても、ドライバ100のステアリングホイール32の操作に必要な力の量を変化させることが可能となり、ステアリングホイール32の操作に必要な力の量を変化させることによってドライバ100を効果的に覚醒させることができる。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the second-order differential value of the time change of the steering angle is added to the target steering torque, but other differential ranks may be used. For example, you may add the 1st-order differential value of the time change of the steering angle shown in FIG.2 (b) to a target steering torque. In this case, when the
また、覚醒度検出装置70は、ドライバ100の眼101の閉眼状態に基づいてドライバ100の覚醒度を検出するものとしたが、これ以外の方法によって覚醒度を検出することもできる。
Moreover, although the arousal
1…パワーステアリング装置、32…ステアリングホイール、50…モータ、61…操舵トルクセンサ、62…操舵角センサ、63…目標操舵トルク算出部、64…演算部、65…制御部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power steering apparatus, 32 ... Steering wheel, 50 ... Motor, 61 ... Steering torque sensor, 62 ... Steering angle sensor, 63 ... Target steering torque calculation part, 64 ... Calculation part, 65 ... Control part.
Claims (4)
車両の操舵部材に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記操舵部材の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記操舵部材の操作に応じて車両の転舵輪を転舵させる際の目標操舵トルクを算出する目標操舵トルク算出手段と、
前記覚醒度検出手段によってドライバの覚醒度の低下が検出されたときに、前記目標操舵トルク算出手段によって算出された前記目標操舵トルクに、前記操舵角検出手段によって検出された操舵角の時間変化のn階微分値を加算して覚醒度低下時目標操舵トルクを算出し、算出した前記覚醒度低下時目標操舵トルクから前記操舵トルク検出手段によって検出された前記操舵トルクを減算することにより、目標アシストトルクを算出する演算手段と、
前記演算手段によって算出された前記目標アシストトルクに基づいて、前記転舵輪を転舵させる駆動手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするドライバ覚醒装置。 Wakefulness detection means for detecting the wakefulness of the driver of the vehicle;
Steering torque detection means for detecting steering torque input to a steering member of the vehicle;
Steering angle detecting means for detecting a steering angle of the steering member;
Target steering torque calculating means for calculating a target steering torque when turning the steered wheels of the vehicle according to the operation of the steering member;
When a decrease in the driver's arousal level is detected by the arousal level detection unit, the time change of the steering angle detected by the steering angle detection unit is added to the target steering torque calculated by the target steering torque calculation unit. The target steering torque is calculated by adding the n-th order differential value and subtracting the steering torque detected by the steering torque detecting means from the calculated target steering torque when the arousal level is reduced. Computing means for calculating torque;
Control means for controlling drive means for turning the steered wheels based on the target assist torque calculated by the calculation means;
A driver awakening device comprising:
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