JP2000052997A - Steering unit for vehicle - Google Patents

Steering unit for vehicle

Info

Publication number
JP2000052997A
JP2000052997A JP22273998A JP22273998A JP2000052997A JP 2000052997 A JP2000052997 A JP 2000052997A JP 22273998 A JP22273998 A JP 22273998A JP 22273998 A JP22273998 A JP 22273998A JP 2000052997 A JP2000052997 A JP 2000052997A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
swing
angle
wheel
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22273998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukihide Kimura
雪秀 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP22273998A priority Critical patent/JP2000052997A/en
Publication of JP2000052997A publication Critical patent/JP2000052997A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Steering Controls (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate operation, dispensing with hand shift operation of a steering wheel. SOLUTION: A turning angle θr and turning force Fr around a rotating operation axis Ar, and an oscillating angle θs and oscillating force Fs around an oscillating operation axis As are detected as manipulated variable of a steering wheel device 3. A control part 23 controls right and left wheel actuators 25, 27 to generate wheel steering angles ψR, ψL corresponding to this manipulated variable, to wheels 29, 31, and operating reaction corresponding to the manipulated variable is supplied to the steering wheel device 3. Since steering operation is divided in rotating operation and oscillating operation, large operation is unnecessary, so that hand shift operation of a driver is dispensed with, and the response of steering angle to operation need not to excessively sensitive.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用操舵装置に
関し、特に、ステアリングホイール等の操作装置の持ち
替えを行うことなく容易に車輪の方向を変えられる装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering apparatus for a vehicle, and more particularly, to an apparatus which can easily change the direction of wheels without changing the operating device such as a steering wheel.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の一般的な車両用操舵装置は、運転
者に操作されるステアリングホイールを有する。ステア
リングホイールは、コラム軸を介してギアボックスに連
結され、ギアボックスはリンク機構(タイロッドなど)
を介して車輪に連結されている。ステアリングホイール
の回転が上記の要素を介して車輪に伝えられ、ステアリ
ングホイールの回転操作角度に応じた車輪舵角が得られ
る。
2. Description of the Related Art A conventional general vehicle steering system has a steering wheel operated by a driver. The steering wheel is connected to the gearbox via the column shaft, and the gearbox is a link mechanism (tie rod, etc.)
Is connected to the wheels via a. The rotation of the steering wheel is transmitted to the wheels via the above elements, and a wheel steering angle corresponding to the rotation operation angle of the steering wheel is obtained.

【0003】従来の操舵装置では、交差点を曲がるとき
などに、ステアリングホイールの持替操作によって舵角
を大きくすることが必要である。持替操作とは、ステア
リングホイールをある程度回したあと、運転者がステア
リングホイールから手を離して別の場所を握り、さらな
る回転を続けることをいう。操作性の向上という観点か
らは、上記の持替操作を不要にすることが望まれる。
In a conventional steering apparatus, it is necessary to increase the steering angle by changing the steering wheel when turning at an intersection or the like. The switching operation means that after turning the steering wheel to a certain extent, the driver releases his / her hand from the steering wheel, grasps another place, and continues further rotation. From the viewpoint of improving the operability, it is desired that the above-mentioned changing operation is not required.

【0004】このような要求に応える技術としては、可
変伝達比ステアリング装置が知られており、ステアリン
グホイールと車輪の間の伝達比の変更により持替操作を
少なくすることが図られている。この種の装置には、機
械的にギヤ比を変更するタイプおよびモータアシストを
利用するタイプがある。例えば、特開平4−38269
号公報に記載の操舵装置は、車速に応じて回転伝達比が
変更される。
[0004] As a technique to meet such a demand, a variable transmission ratio steering apparatus is known, and it is attempted to reduce a changeover operation by changing a transmission ratio between a steering wheel and a wheel. This type of device includes a type that mechanically changes the gear ratio and a type that uses motor assist. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-38269
In the steering device described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, the rotation transmission ratio is changed according to the vehicle speed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、持替操作が不
要となるレベルまで回転伝達比を大きくした場合、ステ
アリング回転操作に対する車輪舵角の応答性が非常に高
くなる。すなわち、運転者がステアリングホイールを少
し回しただけで、車輪舵角が大きく変化する。その結
果、車両の仕様によっては、操作系が過敏になる可能性
がある。
However, when the rotation transmission ratio is increased to a level at which the changeover operation becomes unnecessary, the response of the wheel steering angle to the steering rotation operation becomes very high. That is, the steering angle of the wheel is largely changed by slightly turning the steering wheel by the driver. As a result, the operation system may be too sensitive depending on the specifications of the vehicle.

【0006】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、操作系を過敏にすることなく、持替
操作を不要にできる操作性の高い車両用操舵装置を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly operable vehicle steering system which can eliminate the need for a changeover operation without making the operation system irrelevant. is there.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の車両用操舵装置は、回転操作軸まわりに回
転可能に、かつ、揺動操作軸まわりに揺動可能に設けら
れた、運転者に操作される操作装置と、前記操作装置の
回転操作状態および揺動操作状態に応じて車輪舵角を制
御する車輪舵角制御手段と、を含む。本発明によれば、
操作装置に対して回転操作および揺動操作が行われる。
運転者は、回転操作だけですべてのステアリング操作を
行う必要が無く、回転操作および揺動操作のそれぞれで
比較的少しの量の操作を行えばよい。従って、操作系を
過敏にせずに、運転者の手の動きを少なくでき、持替操
作を不要とすることが可能となる。
In order to achieve the above object, a vehicle steering system according to the present invention is provided so as to be rotatable around a rotary operation shaft and swingable around a swing operation shaft. An operation device operated by a driver, and wheel steering angle control means for controlling a wheel steering angle in accordance with a rotation operation state and a swing operation state of the operation device are included. According to the present invention,
A rotation operation and a swing operation are performed on the operation device.
The driver does not need to perform all the steering operations only by the rotation operation, and only has to perform a relatively small amount of operation in each of the rotation operation and the swing operation. Therefore, it is possible to reduce the movement of the driver's hand without making the operation system too sensitive, and it becomes possible to eliminate the need for a changeover operation.

【0008】なお、本発明の回転操作状態は、例えば、
操作装置の回転角度、回転操作力またはそれらの組合せ
であり。また揺動操作状態は、例えば、操作装置の揺動
角度、揺動操作力またはそれらの組合せである。
Incidentally, the rotation operation state of the present invention is, for example,
The rotation angle of the operation device, the rotation operation force, or a combination thereof. The swing operation state is, for example, the swing angle of the operation device, the swing operation force, or a combination thereof.

【0009】好ましくは、本発明の車両用操舵装置は、
車輪舵角の小さい小舵角領域では前記回転操作軸まわり
の回転操作状態に応じて車輪舵角を制御し、前記小舵角
領域より車輪舵角の大きい大舵角領域では前記揺動操作
軸まわりの揺動操作状態に応じて車輪舵角を制御する。
通常よく使われる車輪舵角が小さい領域では、回転操作
軸まわりの回転操作、すなわち従来同様の操作が行われ
る。回転操作と揺動操作を行う舵角領域を分割し、回転
操作を先に行うように構成したので、操作性が高く、運
転者は車輪舵角を容易に調節できる。
[0009] Preferably, the vehicle steering system of the present invention comprises:
In a small steering angle region where the wheel steering angle is small, the wheel steering angle is controlled in accordance with the rotation operation state around the rotation operation axis. In the large steering angle region where the wheel steering angle is larger than the small steering angle region, the swing operation shaft is controlled. The wheel steering angle is controlled according to the surrounding swing operation state.
In a region where the wheel steering angle, which is commonly used, is small, a rotation operation around the rotation operation axis, that is, an operation similar to the conventional operation is performed. Since the steering angle region in which the rotation operation and the swing operation are performed is divided and the rotation operation is performed first, the operability is high, and the driver can easily adjust the wheel steering angle.

【0010】なお、上記の小舵角領域と大舵角領域は、
必ずしも完全に分かれている必要はなく、部分的に重な
っていてもよい。また、小舵角領域と大舵角領域の配分
は任意である。
The small steering angle region and the large steering angle region are defined as follows.
It does not necessarily need to be completely separated, and may partially overlap. The distribution of the small steering angle area and the large steering angle area is arbitrary.

【0011】好ましくは、車輪舵角が前記小舵角領域に
属する状態では、前記揺動操作軸まわりの揺動操作が規
制され、これにより上記の高い操作性が確実に得られ
る。
Preferably, when the wheel steering angle belongs to the small steering angle range, the swing operation around the swing operation axis is restricted, whereby the high operability is reliably obtained.

【0012】また本発明の好ましい一態様では、車両の
状態に応じて前記揺動操作軸まわりの揺動操作が規制さ
れる。車両の状態とは、例えば、車速、ブレーキオン/
オフ、周辺環境(車両が走行する道路の環境)、車内の
乗員の状態などである。例えば、所定速度以上の車速が
検出されたときは、揺動操作が規制され、回転操作のみ
が行われる。高車速では車輪舵角が小さな値に制限され
るので、車輪舵角が車速に適した大きさとなる。このよ
うに、車両の状態に基づき、揺動操作が不適当な状況で
は揺動操作自体が規制されるので、操作装置に対して適
当な操作が確実に行われ、誤操作等による悪影響を低減
できる。
In a preferred aspect of the present invention, the swing operation around the swing operation shaft is regulated according to the state of the vehicle. The state of the vehicle includes, for example, vehicle speed, brake on /
OFF, surrounding environment (environment of the road on which the vehicle runs), state of occupants in the vehicle, and the like. For example, when a vehicle speed equal to or higher than a predetermined speed is detected, the swing operation is restricted, and only the rotation operation is performed. At a high vehicle speed, the wheel steering angle is limited to a small value, so that the wheel steering angle has a size suitable for the vehicle speed. As described above, since the swing operation itself is restricted in a situation where the swing operation is inappropriate based on the state of the vehicle, an appropriate operation is reliably performed on the operation device, and adverse effects due to erroneous operation or the like can be reduced. .

【0013】また好ましくは、前記揺動操作の規制は、
前記揺動操作軸まわりの揺動操作に対する反力を前記操
作装置に発生させることによって実現される。これによ
り、少ない違和感で揺動操作が規制される。
Preferably, the regulation of the swing operation is as follows:
This is realized by causing the operating device to generate a reaction force to the swing operation around the swing operation axis. As a result, the swing operation is restricted with a little uncomfortable feeling.

【0014】また好ましくは、前記揺動操作軸まわりの
揺動操作状態が異常であると判断されたときには、揺動
操作状態に応じた車輪舵角の変更が抑制される。異常な
揺動操作状態は、例えば、運転者が操作装置をたたいた
ときに生じる。このような場合に車輪舵角を変更しない
ので、不要な舵角変更を防ぐことができる。
Preferably, when it is determined that the swing operation state around the swing operation axis is abnormal, the change of the wheel steering angle according to the swing operation state is suppressed. The abnormal swing operation state occurs, for example, when the driver hits the operation device. In such a case, since the wheel steering angle is not changed, unnecessary change of the steering angle can be prevented.

【0015】また本発明の好ましい一態様において、前
記操作装置には、作動時に運転者の頭部を左右から包み
込む形状を有するエアバッグ装置が備えられる。本発明
によれば、ステアリングホイール等の操作装置の回転変
位を少なくできるので、運転者の頭部を左右から包み込
むという保護能力の高いエアバッグ形状を採用すること
ができる。
In a preferred aspect of the present invention, the operating device includes an airbag device having a shape that wraps the driver's head from left and right when activated. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, since the rotational displacement of the operating device such as the steering wheel can be reduced, it is possible to adopt an airbag shape having a high protection capability of wrapping the driver's head from left and right.

【0016】また本発明の一態様の車両用操舵装置は、
複数の操作軸まわりに動けるように構成された運転者に
操作される操作装置と、前記複数の操作軸まわりの前記
操作装置の操作状態に応じて車輪舵角を制御する車輪舵
角制御手段と、を含む。このように、本発明の操作装置
は、回転操作軸と揺動操作軸の2軸タイプの装置に限定
されない。複数、例えば3つの操作軸を有する操作装置
が適用されてもよい。
A vehicle steering system according to one aspect of the present invention includes:
An operating device operated by a driver configured to be able to move around a plurality of operating axes, and wheel steering angle control means for controlling a wheel steering angle according to an operation state of the operating device around the plurality of operating axes; ,including. As described above, the operating device of the present invention is not limited to the two-axis type device of the rotary operation shaft and the swing operation shaft. An operating device having a plurality of, for example, three operating axes may be applied.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
(以下、実施形態という)について、図面を参照し説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1は、操舵装置1の全体構成を示すブロ
ック図であり、図中のステアリングホイール装置3は、
運転者に操作される操作装置である。図2を参照する
と、ステアリングホイール装置3は、車体5に取り付け
られた回転支持機構7を有し、回転支持機構7は、コラ
ム軸9を回転操作軸Ar(以下、回転軸Ar)まわりに
回転可能に支持する。コラム軸9に固定された揺動支持
機構11は、ステアリングホイール13を揺動操作軸A
s(以下、揺動軸As)まわりに揺動回転可能に支持す
る。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall structure of the steering device 1. The steering wheel device 3 shown in FIG.
An operation device operated by the driver. Referring to FIG. 2, the steering wheel device 3 has a rotation support mechanism 7 attached to the vehicle body 5, and the rotation support mechanism 7 rotates the column shaft 9 around a rotation operation axis Ar (hereinafter, rotation axis Ar). Support as much as possible. The swing support mechanism 11 fixed to the column shaft 9 moves the steering wheel 13 to the swing operation axis A.
s (hereinafter, swing axis As) so as to be swingably rotatable.

【0019】図2のステアリングホイール装置3は、車
室内のインスツルメントパネルの付近に設置されてい
る。車両を右に向けるとき、運転者は、ステアリングホ
イール13を回転軸Arまわりに右に回す(右回転操
作)。車両を大きく右に向けたいとき、運転者は、さら
に、右手を前方に押し出し、ステアリングホイール13
を揺動軸Asまわりに回転させる(右揺動操作)。車両
を左に向けるときは、逆方向の操作が行われる(左回転
操作および左揺動操作)。
The steering wheel device 3 shown in FIG. 2 is installed near an instrument panel in a vehicle interior. When turning the vehicle to the right, the driver turns the steering wheel 13 clockwise around the rotation axis Ar (right rotation operation). When the driver wants to turn the vehicle largely to the right, the driver further pushes his / her right hand forward and pushes the steering wheel 13.
Is rotated about the swing axis As (right swing operation). When turning the vehicle to the left, an operation in the opposite direction is performed (left rotation operation and left swing operation).

【0020】図1に戻り、ステアリングホイール13に
は、操作量(操作状態)を検出するための回転角度セン
サ15、回転力センサ17、揺動角度センサ19および
揺動力センサ21が取り付けられている。センサ15〜
21は、それぞれ、以下の回転角度θr、回転力Fr、
揺動角度θsおよび揺動力Fsを検出し、制御部23に
出力する; ・回転角度θr:回転軸Arまわりに回動した角度(回
転量) ・回転力Fr:回転軸Arまわりの方向に運転者により
与えられている操作力 ・揺動角度θs:揺動軸Asまわりに回動した角度(回
転量) ・揺動力Fs:揺動軸Asまわりの方向に運転者により
与えられている操作力 なお、右回転時のθr、Frを正、右揺動時のθs、F
sを正とする。
Returning to FIG. 1, the steering wheel 13 is provided with a rotation angle sensor 15, a rotation force sensor 17, a swing angle sensor 19, and a swing power sensor 21 for detecting an operation amount (operation state). . Sensor 15 ~
21 is a rotation angle θr, a rotation force Fr,
The swing angle θs and the swing power Fs are detected and output to the control unit 23; a rotation angle θr: an angle rotated around the rotation axis Ar (amount of rotation); a rotation force Fr: operation in a direction around the rotation axis Ar -Swing angle θs: Angle of rotation about swing axis As (rotation amount) -Swing power Fs: Operating force given by driver in the direction around swing axis As Note that θr and Fr at the time of right rotation are positive, and θs and F at the time of right rotation.
Let s be positive.

【0021】制御部23は、入力データに基づいて、右
前輪29および左前輪31の目標車輪舵角ψR*、ψL*
を決定する。車輪舵角ψは、車両の進行方向と車輪の向
きのなす角度である。操作量(角度または力)が大きい
ほど、目標値を大きくする。周知のように、内輪と外輪
では、車輪舵角を多少ずらす必要がある。目標車輪舵角
ψR*、ψL*は、それぞれ右ホイールアクチュエータ2
5および左ホイールアクチュエータ27に出力される。
アクチュエータ25、27は、それぞれ右前輪29およ
び左前輪31の向きを変えることができる。各アクチュ
エータは、目標舵角が達成されるように、制御対象の車
輪の向きを調整する。
The control unit 23 controls the target wheel steering angles ψR * and ψL * of the right front wheel 29 and the left front wheel 31 based on the input data.
To determine. The wheel steering angle ψ is an angle between the traveling direction of the vehicle and the direction of the wheels. The larger the operation amount (angle or force), the larger the target value. As is well known, it is necessary to slightly shift the wheel steering angle between the inner wheel and the outer wheel. The target wheel steering angles ψR * and ψL * are the right wheel actuator 2 respectively.
5 and the left wheel actuator 27.
The actuators 25 and 27 can change the directions of the right front wheel 29 and the left front wheel 31, respectively. Each actuator adjusts the direction of the wheel to be controlled so that the target steering angle is achieved.

【0022】上記のように、本実施形態では、ハンドル
操作量を表す電気的信号に従ってアクチュエータ25、
27により車輪29、31の向きが変えられる。ステア
リングホイール装置3と車輪29、31が機械的に連結
されていないので、転舵に伴って車輪で生じる反力がス
テアリングホイール13に伝わらない。しかし、反力が
ないとハンドル操作がやりづらい。
As described above, in the present embodiment, the actuator 25,
The direction of the wheels 29 and 31 is changed by 27. Since the steering wheel device 3 and the wheels 29 and 31 are not mechanically connected to each other, the reaction force generated at the wheels due to steering is not transmitted to the steering wheel 13. However, it is difficult to operate the steering wheel without reaction force.

【0023】そこで、図2に示すように、ステアリング
回転操作に対抗する適度な反力(以下、操作反力)を発
生させるために、回転角度制御装置33および回転反力
アクチュエータ35が設けられている。回転角度制御装
置33は、回転角度θrおよびその角速度、角加速度を
調整することができる。回転反力アクチュエータ35
は、ステアリングホイール装置3に回転軸Arまわりの
回転反力を与えることができ、さらに反力の大きさを調
整できる。回転角度制御装置33および回転反力アクチ
ュエータ35は、図2の回転支持機構7に内蔵されてい
る。同様に、揺動支持機構11は、揺動角度(角速度、
角加速度)を調整する揺動角度制御装置37、および揺
動操作に対する反力をステアリングホイール装置3に与
える揺動反力アクチュエータ39を内蔵している。
Therefore, as shown in FIG. 2, a rotation angle control device 33 and a rotation reaction force actuator 35 are provided to generate an appropriate reaction force (hereinafter, operation reaction force) opposing the steering rotation operation. I have. The rotation angle control device 33 can adjust the rotation angle θr and its angular velocity and angular acceleration. Rotary reaction force actuator 35
Can apply a rotational reaction force about the rotation axis Ar to the steering wheel device 3, and can adjust the magnitude of the reaction force. The rotation angle control device 33 and the rotation reaction force actuator 35 are built in the rotation support mechanism 7 in FIG. Similarly, the swing support mechanism 11 is provided with a swing angle (angular velocity,
A swing angle control device 37 that adjusts angular acceleration) and a swing reaction force actuator 39 that applies a reaction force to the steering wheel device 3 to the swing operation are built in.

【0024】これらの構成要素33〜39は、制御部2
3に制御されている。制御部23は、センサ群からの入
力データに基づいて適度な操作反力をステアリングホイ
ール装置3に発生させる。制御部23は、ハンドル操作
量が大きくなるに従って操作反力を大きくする。
These components 33 to 39 are provided by the control unit 2
3 is controlled. The control unit 23 causes the steering wheel device 3 to generate an appropriate operation reaction force based on input data from the sensor group. The control unit 23 increases the operation reaction force as the handle operation amount increases.

【0025】また、制御部23は、角度制御装置および
反力アクチュエータを制御して、少ない違和感でステア
リング操作を完全に規制(禁止)することもできる。操
作規制は、角度の変化をほぼ0とすること、および、操
作反力を無限大または相当に大きな値にすることにより
実現される。
Further, the control unit 23 can completely control (prohibit) the steering operation with a little uncomfortable feeling by controlling the angle control device and the reaction force actuator. The operation restriction is realized by setting the change in the angle to almost zero and setting the operation reaction force to infinity or a considerably large value.

【0026】次に、図3を参照すると、制御部23はコ
ンピュータ装置であり、演算部41を有する。制御部2
3には複数の微分器が設けられている。これにより、演
算部41には、回転角度θrとともに、その回転角速度
ωrおよび回転角加速度ωr′が入力され、さらに、回
転力Frおよびその微分値Fr′が入力される。また、
揺動角度θsとともに、その揺動角速度ωsおよび揺動
角加速度ωs′が入力され、さらに、揺動力Fsおよび
その微分値Fs′が入力される。これらのデータは、車
輪舵角ψR、ψL*を決定するために使われ、また、操作
を規制する制御のために使われる。
Next, referring to FIG. 3, the control unit 23 is a computer device and has a calculation unit 41. Control unit 2
3 is provided with a plurality of differentiators. Thus, the rotation angle θr, the rotation angular velocity ωr and the rotation angular acceleration ωr ′ are input to the calculation unit 41, and further, the rotation force Fr and the derivative Fr ′ thereof are input. Also,
Along with the swing angle θs, the swing angular velocity ωs and the swing angular acceleration ωs ′ are input, and further, the swing power Fs and its differential value Fs ′ are input. These data are used to determine the wheel steering angles ψR and ψL *, and are also used for control that regulates operation.

【0027】次に、図4を参照し、制御部23の行う処
理を説明する。制御部23は、車輪舵角が所定しきい角
度に達するまでの「小舵角領域」では、回転操作のみに
基づいて車輪舵角を制御する。車輪舵角が所定しきい角
度以上の「大舵角領域」では、揺動操作に基づいて車輪
舵角を制御する。車輪舵角が所定しきい角度に達したか
否かは、ハンドル操作量に基づいて判断される。ここで
は、操作量を表すパラメータとして回転角度θrおよび
揺動角度θsが用いられる。
Next, the processing performed by the control unit 23 will be described with reference to FIG. In the “small steering angle region” until the wheel steering angle reaches a predetermined threshold angle, the control unit 23 controls the wheel steering angle based only on the rotation operation. In a "large steering angle region" in which the wheel steering angle is equal to or larger than a predetermined threshold angle, the wheel steering angle is controlled based on the swing operation. Whether or not the wheel steering angle has reached a predetermined threshold angle is determined based on the amount of steering wheel operation. Here, the rotation angle θr and the swing angle θs are used as parameters representing the operation amount.

【0028】図4において、制御部23は、回転角度θ
rを読み込み(S10)、回転角度θrの絶対値を所定
しきい角度θr0と比較する(S12)。|θr|<θ
r0の場合、ステアリングホイール13の揺動が規制さ
れる(S14)。ここでは、制御部23の制御の下で、
揺動角度制御装置37が揺動角度θsを0または所定の
小さな値以下に規制し、かつ、揺動反力アクチュエータ
39が無限大または相当に大きな揺動操作反力を発生さ
せ、少ない違和感で規制が行われる。なお、角度制御装
置または反力アクチュエータの一方を使って操作が規制
されてもよい(以下、同様)。
In FIG. 4, the control unit 23 has a rotation angle θ.
r is read (S10), and the absolute value of the rotation angle θr is compared with a predetermined threshold angle θr0 (S12). | Θr | <θ
In the case of r0, the swing of the steering wheel 13 is restricted (S14). Here, under the control of the control unit 23,
The swing angle control device 37 regulates the swing angle θs to 0 or a predetermined small value or less, and the swing reaction force actuator 39 generates an infinite or considerably large swing operation reaction force. Regulations are enforced. The operation may be restricted using one of the angle control device and the reaction force actuator (the same applies hereinafter).

【0029】制御部23は、回転角度θrに基づいて目
標車輪舵角ψR*、ψL*を決定する(S16)。回転角
度θrが大きいほどψR*、ψL*が大きく決定される。
決定された目標舵角は、左右ホイールアクチュエータ2
5、27に出力され、アクチュエータは目標舵角に従っ
て車輪の向きを調整する。
The controller 23 determines the target wheel steering angles ψR * and ψL * based on the rotation angle θr (S16). ΔR * and ΔL * are determined to be larger as the rotation angle θr is larger.
The determined target rudder angle is the left and right wheel actuator 2
The actuators adjust the direction of the wheels according to the target steering angle.

【0030】さらに、制御部23は、回転角度制御装置
33および回転反力アクチュエータ35を制御して、回
転角度θrに応じた回転操作反力をステアリングホイー
ル装置3に発生させる(S18)。ここでも、角度制御
装置および反力アクチュエータの一方のみが使われても
よい(以下、同様)。
Further, the control unit 23 controls the rotation angle control device 33 and the rotation reaction force actuator 35 to cause the steering wheel device 3 to generate a rotation operation reaction force corresponding to the rotation angle θr (S18). Here, only one of the angle control device and the reaction force actuator may be used (the same applies hereinafter).

【0031】S12がYES、すなわち、回転角度θr
がしきい角度θr0に達するまでは、上記の処理が繰り
返し行われる。S12がNO、すなわち、|θr|≧θ
r0の場合、制御部23は、ステアリングホイール装置
3の揺動操作を許可する(S20)。ここでは、回転操
作方向と同一の方向の揺動操作が許可されるが、しか
し、反対方向の揺動操作は規制される。例えば、右回転
操作が行われているとき(θsが正)、右揺動操作のみ
が許可される。これにより、回転操作と揺動操作の方向
に矛盾が生じるのを避けられる。
S12 is YES, that is, the rotation angle θr
The above process is repeated until the threshold angle θr0 is reached. S12 is NO, that is, | θr | ≧ θ
In the case of r0, the control unit 23 permits the swing operation of the steering wheel device 3 (S20). Here, the swing operation in the same direction as the rotation operation direction is permitted, but the swing operation in the opposite direction is restricted. For example, when the right rotation operation is being performed (θs is positive), only the right swing operation is permitted. Thereby, it is possible to avoid inconsistency in the directions of the rotation operation and the swing operation.

【0032】制御部23は、揺動角度θsを読み込み
(S22)、揺動角度θsに基づいて目標車輪舵角ψR
*、ψL*を決定する(S24)。図5を参照すると、
制御部23には、回転角度θrおよび揺動角度θsと目
標車輪舵角ψR*、ψL*を対応づけるマップが記憶され
ており、このマップを用いてψR*、ψL*が決定され
る。回転角度θrがしきい角度θr0に達するまでは、
車輪舵角が小舵角領域に属している(しきい角度ψ0よ
り小さい)。小舵角領域では、θrのみから目標車輪舵
角が決定される。しかし、大舵角領域では、揺動角度θ
sから目標車輪舵角が決定される。揺動角度θsが大き
いほど、目標車輪舵角は大きくなる。目標車輪舵角はホ
イールアクチュエータ25、27に出力され、目標値に
従って車輪29、31の向きが調整される。
The controller 23 reads the swing angle θs (S22), and based on the swing angle θs, the target wheel steering angle ψR
*, ΔL * are determined (S24). Referring to FIG.
The control unit 23 stores a map that associates the rotation angle θr and the swing angle θs with the target wheel steering angles ψR * and ψL *, and ψR * and ψL * are determined using this map. Until the rotation angle θr reaches the threshold angle θr0,
The wheel steering angle belongs to the small steering angle area (smaller than the threshold angle ψ0). In the small steering angle region, the target wheel steering angle is determined only from θr. However, in the large steering angle region, the swing angle θ
The target wheel steering angle is determined from s. The larger the swing angle θs, the larger the target wheel steering angle. The target wheel steering angle is output to the wheel actuators 25 and 27, and the directions of the wheels 29 and 31 are adjusted according to the target value.

【0033】図5のマップの数値の具体例を上げると、
回転しきい角度θr0は、30〜60°の間の適当な値
に設定されている。θr0は、運転者がハンドル持替操
作を必要と感じない範囲の角度に設定されている。ψ0
は、例えば、±1.5°〜±10 °の間の適当な値に
設定されており、ψは、正負のψ0を両端とする範囲内
で回転操作に応じて変化する。さらに、最大揺動角度θ
smaxは、例えば±30°程度である。θs=θsm
axのときの最大車輪舵角ψmaxは、例えば±40°
〜±50°の間の適当な値に設定されている。これらの
各種の値は可変であってもよい。
A specific example of numerical values in the map of FIG.
The rotation threshold angle θr0 is set to an appropriate value between 30 and 60 °. θr0 is set to an angle within a range in which the driver does not feel that the driver needs to change the steering wheel. $ 0
Is set to an appropriate value between ± 1.5 ° to ± 10 °, for example, and ψ changes according to the rotation operation within a range having both positive and negative ψ0 at both ends. Furthermore, the maximum swing angle θ
smax is, for example, about ± 30 °. θs = θsm
The maximum wheel steering angle ψmax at the time of ax is, for example, ± 40 °
It is set to an appropriate value between ±± 50 °. These various values may be variable.

【0034】さらに、制御部23は、揺動角度制御装置
37および揺動反力アクチュエータ39を制御して、揺
動角度θsに応じた揺動操作反力をステアリングホイー
ル装置3に発生させる(S26)。揺動角度θsが大き
いほど目標の操作反力を大きく定めたマップが予め用意
され、このマップに従った制御が行われる。揺動操作反
力の発生により、運転者には、車輪舵角の調整操作が容
易になる。揺動角度が図5のθsmaxに達したとき、
それ以上の揺動操作を規制するために、揺動反力が無限
大に増大される。
Further, the control unit 23 controls the swing angle control device 37 and the swing reaction force actuator 39 to generate a swing operation reaction force corresponding to the swing angle θs in the steering wheel device 3 (S26). ). A map in which the target operation reaction force is set to be larger as the swing angle θs is larger is prepared in advance, and control according to this map is performed. The generation of the swing operation reaction force makes it easier for the driver to adjust the wheel steering angle. When the swing angle reaches θsmax in FIG.
In order to restrict the further swing operation, the swing reaction force is increased to infinity.

【0035】S20〜S26の処理は、揺動角度θsが
小さくなり、0または所定の小さいしきい角度になるま
で継続される。この間、ステアリング回転操作は、制御
部23の制御の下で規制される。
The processing of S20 to S26 is continued until the swing angle θs becomes small and becomes 0 or a predetermined small threshold angle. During this time, the steering rotation operation is regulated under the control of the control unit 23.

【0036】上記の処理では、操作量パラメータとして
回転角度θrおよび揺動角度θsが用いられた。しか
し、操作量パラメータとして回転力Frおよび揺動力F
sを用いても同様の処理を行うことができる。この場合
には、図6に示すように、回転力Frおよび揺動力Fs
から目標車輪舵角を求めるためのマップが用いられる。
さらに、操作量としての角度および力を適当に組み合わ
せて、目標車輪舵角の決定に用いてもよいことはもちろ
んである。
In the above processing, the rotation angle θr and the swing angle θs are used as the operation amount parameters. However, the rotational force Fr and the swing power F
Similar processing can be performed using s. In this case, as shown in FIG. 6, the rotational force Fr and the oscillating force Fs
A map for obtaining the target wheel steering angle is used.
Further, it is needless to say that the angle and the force as the operation amounts may be appropriately combined and used for determining the target wheel steering angle.

【0037】また、目標車輪舵角を決定するマップの形
状は、図5および図6には限定されない。直線ではなく
曲線に沿って車輪舵角が増大してもよく、マップの形状
の調整により適当な操舵フィーリングが得られる。さら
にまた、マップを使わずに、適当な関数を用いて目標車
輪舵角が決定されてもよいことはもちろんである。
The shape of the map for determining the target wheel steering angle is not limited to those shown in FIGS. The wheel steering angle may increase along a curve instead of a straight line, and an appropriate steering feeling can be obtained by adjusting the shape of the map. Furthermore, it goes without saying that the target wheel steering angle may be determined using an appropriate function without using the map.

【0038】また、回転、揺動の切替の判断(図4のS
12)に関し、回転操作量(角度または力)のしきい値
を可変にしてもよい。また、回転操作量の他に、回転操
作に伴って発生している反力の大きさに基づいた判断を
行っても良い。
Further, the determination of switching between rotation and swing (S in FIG. 4)
Regarding 12), the threshold value of the rotation operation amount (angle or force) may be variable. Further, in addition to the rotation operation amount, the determination may be made based on the magnitude of the reaction force generated due to the rotation operation.

【0039】また、小回転角度での揺動操作の規制、お
よび/または、揺動操作中の回転操作の規制は、機械的
構造によって実現されてもよい。
Further, the regulation of the swing operation at a small rotation angle and / or the regulation of the rotation operation during the swing operation may be realized by a mechanical structure.

【0040】次に、上記の操舵装置の操作方法を説明す
る。運転者は、まず、ステアリングホイール13を中立
位置から回転軸Arまわりに回転させる。これに応じ
て、車輪の向きが変わり、車両の進行方向も変わる。回
転操作量がしきい値に達すると、それ以上の回転操作が
不可能になる。そこで、運転者は、車両の向きを大きく
変えたい場合、揺動操作を行う。これにより、車輪舵角
はさらに大きくなる。車両を直進させるためには、運転
者は、揺動操作量を小さくし、次に、回転操作量を小さ
くし、ステアリングホイール13を中立位置に戻す。
Next, a method of operating the above steering device will be described. First, the driver rotates the steering wheel 13 around the rotation axis Ar from the neutral position. Accordingly, the direction of the wheels changes, and the traveling direction of the vehicle also changes. When the rotation operation amount reaches the threshold value, further rotation operation becomes impossible. Therefore, when the driver wants to largely change the direction of the vehicle, the driver performs a swing operation. This further increases the wheel steering angle. In order to move the vehicle straight, the driver reduces the swing operation amount, then reduces the rotation operation amount, and returns the steering wheel 13 to the neutral position.

【0041】このように、本実施形態では、ステアリン
グ操作が、回転操作および揺動操作に分けられている。
回転操作および揺動操作のそれぞれでは、運転者は、大
きく手を動かさなくてよい。それぞれの操作に関して
は、操作量に対する舵角の応答性を高くする必要もな
い。従って、操作系をあまり敏感にしないで操作の容易
さを確保しつつ、持替操作を不要とすることができる。
As described above, in this embodiment, the steering operation is divided into the rotation operation and the swing operation.
In each of the rotation operation and the rocking operation, the driver does not need to move his hand significantly. For each operation, it is not necessary to increase the response of the steering angle to the operation amount. Therefore, it is possible to make the operation system less sensitive and to ensure the easiness of the operation, while eliminating the need for the changeover operation.

【0042】特に、本実施形態では、しきい舵角を境と
して、異なる舵角領域で回転操作と揺動操作が行われる
(ただし、全車輪舵角は2つの領域に実質的に分けられ
ていればよく、図4、5の小、大舵角領域が境界付近で
重なる場合も本発明に含まれる)。また、使用頻度が高
い小舵角領域で操作の容易な回転操作が行われる。この
ような構成により、車輪舵角の調節が運転者にとって容
易であり、高い操作性が得られている。
In particular, in the present embodiment, the turning operation and the swinging operation are performed in different steering angle regions with the threshold steering angle as a boundary (however, all wheel steering angles are substantially divided into two regions). The case where the small and large steering angle areas in FIGS. 4 and 5 overlap near the boundary is also included in the present invention). In addition, a rotation operation that is easy to operate is performed in a small steering angle region that is frequently used. With such a configuration, adjustment of the wheel steering angle is easy for the driver, and high operability is obtained.

【0043】なお、本実施形態では、左右の前輪が転舵
輪であった。しかし、4輪を操舵する車両、あるいは、
後輪を操舵する車両にも本発明を適用可能なことはもち
ろんである。
In this embodiment, the left and right front wheels are steered wheels. However, vehicles that steer four wheels, or
Of course, the present invention is also applicable to vehicles that steer rear wheels.

【0044】また、操作角度に基づいて目標舵角を決定
する場合には、操作力のセンサ(17、21)を省略し
てもよい。逆に操作力に基づいて舵角を決定する場合に
は操作角度のセンサ(15、19)を省略してもよい。
小舵角領域では回転操作角度θrを使い、大舵角領域で
は揺動操作力Fsを使ってもよい(その逆も可)。
When the target steering angle is determined based on the operation angle, the operation force sensors (17, 21) may be omitted. Conversely, when determining the steering angle based on the operation force, the operation angle sensors (15, 19) may be omitted.
The rotation operation angle θr may be used in the small steering angle area, and the swing operation force Fs may be used in the large steering angle area (and vice versa).

【0045】また、本実施形態では、操作反力発生のた
めに、角度制御装置と反力アクチュエータが設けられて
いるが、同様の作用が得られる範囲で一方が省略されて
もよい(回転、揺動の一方または両方において)。
In the present embodiment, the angle control device and the reaction force actuator are provided for generating the operation reaction force, but one of them may be omitted as long as the same operation can be obtained (rotation, rotation, etc.). In one or both swings).

【0046】<異常操作の検出>運転者がステアリング
ホイール装置3に対して異常操作を行うことがあり得
る。異常操作とは、例えば、ステアリングホイール13
をたたく操作である。異常操作に伴って車輪舵角を変更
する誤作動は防止する必要がある。そこで、揺動操作の
検出の初期で、異常操作が発生したか否かを判定する。
<Detection of Abnormal Operation> It is possible that the driver performs an abnormal operation on the steering wheel device 3. The abnormal operation is, for example, the steering wheel 13
It is an operation of tapping. It is necessary to prevent erroneous operation of changing the wheel steering angle due to abnormal operation. Therefore, it is determined whether an abnormal operation has occurred in the early stage of the detection of the swing operation.

【0047】本実施形態では揺動操作に関して適当なあ
そびが設定されている。すなわち、操作量(角度または
力)が所定の値になるまでは、揺動操作に応じた車輪舵
角変更を行わない。あそびの範囲では、ステアリングホ
イール13のふらつきを防止できる程度の適度な揺動反
力が与えられる。
In this embodiment, an appropriate play is set for the swing operation. That is, the wheel steering angle is not changed in accordance with the swing operation until the operation amount (angle or force) reaches a predetermined value. In the play range, an appropriate swing reaction force that can prevent the steering wheel 13 from wobbling is given.

【0048】制御部23は、揺動操作量が上記あそびの
範囲内にあるときの揺動角速度ωs、揺動角加速度ω
s′、揺動操作力Fsおよびその微分値Fs′を参照す
る。それぞれの値に関して、異常判定のためのしきい値
が設定されている。ωs、ωs′、FsおよびFs′の
いずれかが異常判定しきい値を上回ったときには、その
後の揺動操作量の入力を無効とする。
The controller 23 controls the swing angular velocity ωs and the swing angular acceleration ω when the swing operation amount is within the play range.
Reference is made to s ', the swing operation force Fs and its derivative value Fs'. For each value, a threshold for abnormality determination is set. When any of ωs, ωs ′, Fs and Fs ′ exceeds the abnormality determination threshold value, the subsequent input of the swing operation amount is invalidated.

【0049】さらに、揺動操作の入力が無効にされたこ
とを受けて、制御部23は、揺動に関する角度規制およ
び操作反力を装置の最大値とする。揺動角度が0に制御
され、揺動反力は無限大とされて、揺動操作が完全に規
制される。操作規制は、所定時間後に解除される。
Further, in response to the input of the swing operation being invalidated, the control unit 23 sets the angle regulation and the operation reaction force relating to the swing to the maximum values of the apparatus. The swing angle is controlled to 0, the swing reaction force is set to infinity, and the swing operation is completely restricted. The operation regulation is released after a predetermined time.

【0050】このような処理により、揺動操作に応じた
舵角変更が抑制され、異常操作に伴う誤作動が防止され
る。
By such processing, a change in the steering angle in accordance with the swing operation is suppressed, and a malfunction due to an abnormal operation is prevented.

【0051】さらに好ましくは、制御部23は、異常操
作(入力無効)の発生頻度をデータベースとして所定期
間にわたり蓄積する。そして、発生頻度に応じて、角度
規制および揺動反力の最大値を変更する。異常操作の頻
度が小さい場合、角度規制を緩め、揺動反力の最大値を
小さくする。これにより、反力発生用のアクチュエータ
等のシステムの負荷を低減でき、耐久性向上が望める。
異常操作の頻度が大きい場合、角度規制を厳しく維持
し、揺動反力を無限大に維持する。
More preferably, the control unit 23 accumulates the frequency of occurrence of abnormal operations (input invalidation) as a database over a predetermined period. Then, the angle regulation and the maximum value of the swing reaction force are changed according to the frequency of occurrence. If the frequency of the abnormal operation is low, the angle regulation is relaxed and the maximum value of the swing reaction force is reduced. As a result, the load on a system such as an actuator for generating a reaction force can be reduced, and improvement in durability can be expected.
When the frequency of the abnormal operation is high, the angle regulation is strictly maintained, and the swing reaction force is maintained at infinity.

【0052】<操作軸の変位>本実施形態の変形例とし
て、図7に例示するように、操作軸(回転軸Arおよび
揺動軸As)を変位可能に構成してもよい。運転者の好
み、体型に合わせて操作軸の位置を変えてもよい。ま
た、ステアリング操作量に応じて操作軸の位置を変えて
も良い。
<Displacement of Operation Axis> As a modification of the present embodiment, as shown in FIG. 7, the operation axis (rotation axis Ar and swing axis As) may be configured to be displaceable. The position of the operation axis may be changed according to the driver's preference and body shape. Further, the position of the operation shaft may be changed according to the steering operation amount.

【0053】<操作軸の追加>本実施形態では、操作軸
は、回転軸Arおよび揺動軸Asの2本であった。しか
し、操作軸の数は2本に限定されない。すなわち、第3
の操作軸まわりに動けるようにステアリングホイール装
置3を構成し、その操作量に応じて車輪舵角を制御して
もよい。また、操作軸の方向は上記の実施形態には限定
されない。
<Addition of Operation Axes> In the present embodiment, the operation axes are the rotation axis Ar and the swing axis As. However, the number of operation axes is not limited to two. That is, the third
The steering wheel device 3 may be configured so as to be able to move around the operation axis of the steering wheel, and the wheel steering angle may be controlled according to the operation amount. Further, the direction of the operation axis is not limited to the above embodiment.

【0054】<車両の状態に基づく制御>図1に示すよ
うに、制御部23には、車内の各種のセンサから信号が
入力され、また、制御部23は他のECUと通信可能に
接続されている。操舵装置1は、制御部23への入力信
号に基づいてさらに下記のように動作してもよい。
<Control Based on State of Vehicle> As shown in FIG. 1, signals from various sensors in the vehicle are input to the control unit 23, and the control unit 23 is communicably connected to another ECU. ing. The steering device 1 may further operate as follows based on an input signal to the control unit 23.

【0055】(1)車両制御情報、例えば、車速、車輪
速、ブレーキ信号、エンジン制御信号に基づいて、車輪
舵角および操作反力が制御される。例えば、車速が高い
ほど、回転および揺動操作に対して大きな反力が与えら
れる。また、一定以上の車速では、揺動操作が禁止(規
制)される。またブレーキ操作時には揺動操作が禁止さ
れる。これにより、高車速およびブレーキ操作時には、
車輪舵角が大きくならず、適当な大きさになる。上記の
車両制御情報は、各種センサの他、動的車高制御装置、
ブレーキアシスト装置、車両安定化(stability)装置な
どのECUから入力される。
(1) Wheel steering angle and operation reaction force are controlled based on vehicle control information, for example, vehicle speed, wheel speed, brake signal, and engine control signal. For example, as the vehicle speed increases, a greater reaction force is applied to the rotation and swing operation. In addition, the swing operation is prohibited (restricted) at a vehicle speed exceeding a certain value. The swing operation is prohibited during the brake operation. As a result, during high vehicle speed and braking operation,
The wheel rudder angle does not increase, and becomes an appropriate size. The vehicle control information includes, in addition to various sensors, a dynamic vehicle height control device,
It is input from an ECU such as a brake assist device and a vehicle stability (stability) device.

【0056】(2)交通情報、外気温、天候(降雪の有
無)などの周辺環境情報も、車両状態情報の一種とし
て、ステアリング制御に利用できる。これらの情報は、
VICS(ビークルインフォメーションアンドコミュニ
ケーションシステム)を使って入手できる。例えば、降
雪時には操作反力を大きくすることが好適である。
(2) Surrounding environment information such as traffic information, outside air temperature, and weather (whether there is snowfall) can also be used for steering control as a kind of vehicle state information. This information is
It can be obtained using VICS (Vehicle Information and Communication System). For example, it is preferable to increase the operation reaction force during snowfall.

【0057】(3)路面の摩擦係数の推定値、タイヤ空
気圧の情報の利用も可能である。例えば、摩擦係数が小
さいときは、回転および揺動の操作反力を大きくする。
(3) It is also possible to use information on the estimated value of the road surface friction coefficient and the tire pressure. For example, when the friction coefficient is small, the operation reaction force of rotation and swing is increased.

【0058】(4)動的車高制御装置から得られる乗員
数情報および積載重量情報も利用可能である。車両重量
に応じてステアリングの応答性を変化させる。図5また
は図6のマップを複数用意することにより、応答性を可
変にすることができる。
(4) The information on the number of occupants and the information on the loaded weight obtained from the dynamic vehicle height control device can also be used. The steering response is changed according to the vehicle weight. By preparing a plurality of maps in FIG. 5 or FIG. 6, the responsiveness can be made variable.

【0059】(5)エアバッグの作動情報も利用可能で
ある。エアバッグの作動時には、回転操作および揺動操
作を完全に規制し、ステアリングホイール装置3が動か
ないようにする。
(5) The operation information of the airbag can also be used. When the airbag is operated, the rotation operation and the swing operation are completely restricted so that the steering wheel device 3 is not moved.

【0060】(6)ステアリングホイール13に、運転
者の握力を検出する握力センサを設けることも好適であ
る。運転者の意識レベルが低下したとき、握力が低下す
る。そこで、握力が低下すると、揺動操作を規制する。
これにより、車輪舵角が小さく抑えられる。車輪舵角が
大きくなって車両の方向が大きく変わるのを防止でき
る。
(6) It is also preferable to provide the steering wheel 13 with a grip force sensor for detecting the grip force of the driver. When the driver's consciousness level decreases, the grip strength decreases. Therefore, when the grip force decreases, the swing operation is restricted.
Thereby, the wheel steering angle can be kept small. It is possible to prevent a large change in the direction of the vehicle due to a large wheel steering angle.

【0061】(7)まばたきおよび心拍数など、運転者
の生体情報を利用することも好適である。例えば、車室
内にカメラを設置し、運転者の顔を撮影する。撮影画像
を処理して、運転者のまばたきを検出する。そして、運
転者の意識が低下していると判断される場合には揺動操
作を規制する。あるいは、心拍センサを運転席に設置し
てもよい。心拍数から運転者の意識が低下していると判
断される場合には、揺動操作を規制する。
(7) It is also preferable to use the driver's biological information such as blinking and heart rate. For example, a camera is installed in the passenger compartment to photograph the driver's face. The captured image is processed to detect the driver's blink. If it is determined that the driver's consciousness has decreased, the swing operation is restricted. Alternatively, a heart rate sensor may be installed in the driver's seat. If it is determined from the heart rate that the driver's consciousness is decreasing, the swing operation is restricted.

【0062】(8)運転者の体重に基づく制御も好適で
ある。運転席に体重センサを設け、運転者の体重を検出
する。体重が重いときには、急ブレーキ等に伴ってステ
アリングホイール3を揺動方向に動かす力も強くなる。
そこで、操舵装置の制御部は、体重に応じた大きさの揺
動反力を生じさせる。
(8) Control based on the weight of the driver is also preferable. A weight sensor is provided in the driver's seat to detect the weight of the driver. When the weight is heavy, the force to move the steering wheel 3 in the swinging direction in response to sudden braking or the like also increases.
Therefore, the control unit of the steering device generates a swing reaction force having a magnitude corresponding to the weight.

【0063】(9)運転者の腕力に関する情報を利用す
ることも好適である。運転者の腕力が強いときには揺動
操作力Fsも大きくなるので、揺動反力を大きくする。
回転反力に関して同様の処理を行ってもよい。なお、前
述した握力センサの検出値を蓄積して握力のデータベー
スを作成し、この握力データベースから運転者の腕力を
推定することができる。
(9) It is also preferable to use information on the strength of the driver. When the driver's arm strength is strong, the swing operation force Fs also increases, so the swing reaction force is increased.
Similar processing may be performed for the rotational reaction force. It should be noted that a database of the grip strength is created by accumulating the detection values of the grip strength sensors described above, and the arm strength of the driver can be estimated from the grip strength database.

【0064】(10)運転者の個人情報を制御部23ま
たは他のECUに登録できるようにして、その情報を利
用することも好適である。個人情報は、例えば、右利
き、左利きの区別、性別、年齢などである。運転者が右
利きの場合、右揺動の反力を左揺動よりも大きくする。
性別、年齢によって揺動反力を異ならせる。回転、揺動
切替のしきい値を適当に変えることも好適である。
(10) It is also preferable that the personal information of the driver can be registered in the control unit 23 or another ECU, and that the information is used. The personal information includes, for example, distinction between right-handed and left-handed, gender, age, and the like. When the driver is right-handed, the reaction force of right swing is made larger than that of left swing.
The swing reaction force varies depending on gender and age. It is also preferable to appropriately change the threshold for switching between rotation and oscillation.

【0065】(11)(10)に関し、さらに、カレン
ダー情報を利用することも好適である。操舵装置には、
日付を求めるためのカレンダーが内蔵されている。カレ
ンダー情報を基に、運転者の年齢を更新する。年齢に応
じて揺動反力が制御される。
Regarding (11) and (10), it is also preferable to use calendar information. The steering system includes
There is a built-in calendar to find the date. Update the driver's age based on the calendar information. The swing reaction force is controlled according to the age.

【0066】<エアバッグ>本発明の操舵装置には、さ
らに、エアバッグ装置の設置に関して下記の有利な点が
ある。周知のように、エアバッグは、ステアリングホイ
ールに内蔵されており、車両に強い衝撃が加わったとき
に作動して膨張する。
<Airbag> The steering device according to the present invention has the following advantages with respect to the installation of the airbag device. As is well known, an airbag is built in a steering wheel and is activated and inflated when a strong impact is applied to a vehicle.

【0067】従来は、ステアリングホイールがどの位置
にあるときにエアバッグが作動するか分からないので、
図8(a)に示す円形のエアバッグが一般に採用されて
いる。しかし、本実施形態では、ステアリングホイール
の操作量が少ない。従って、ステアリングホイールが大
きく回転した状態を考慮せずに、エアバッグの形状を決
定でき、自由度が大きい。
Conventionally, it is not known at which position the steering wheel is to operate the airbag.
A circular airbag shown in FIG. 8A is generally employed. However, in this embodiment, the operation amount of the steering wheel is small. Therefore, the shape of the airbag can be determined without considering the state in which the steering wheel is largely rotated, and the degree of freedom is large.

【0068】そこで、本実施形態では、図8(b)に示
すような二股形状のエアバッグを採用する。エアバッグ
は、作動時に運転者の頭部を左右から包み込む形状を有
しており、これにより頭部、特に側頭部を保護する能力
を高められる。
Therefore, in this embodiment, a forked airbag as shown in FIG. 8B is employed. The airbag has a shape that wraps around the driver's head from the left and right when activated, thereby increasing the ability to protect the head, especially the temporal region.

【0069】なお、図8(b)のエアバッグは、枝部分
50が外側から開いて図示の形状になるように構成する
ことが好ましい。より適切な状態でエアバッグと運転者
を接触させるためである。
The airbag shown in FIG. 8B is preferably constructed such that the branch portion 50 is opened from the outside and has the shape shown in the figure. This is for bringing the driver into contact with the airbag in a more appropriate state.

【0070】また、運転者の目(眼鏡)の損傷を防止す
るため、目の接触部周辺に凹部52を設けることが好ま
しい。
In order to prevent the driver's eyes (glasses) from being damaged, it is preferable to provide a recess 52 around the contact portion of the eye.

【0071】さらに、本実施形態では、ステアリング操
作量が減ることを活用し、図9に示すように、ステアリ
ングコラム軸54を所定の方向に折り曲げられるように
構成することが好ましい。これにより、事故発生時に乗
員を容易に救出することができる。
Further, in this embodiment, it is preferable that the steering column shaft 54 can be bent in a predetermined direction as shown in FIG. Thus, the occupant can be easily rescued in the event of an accident.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、一つの操作装置の回転操作と揺動操作に応じて車輪
舵角を制御するので、操作系をあまり敏感にしないで
も、運転者のステアリング操作の手の動きを少なくし
て、持替操作を不要とし、操作を容易にすることができ
る。
As described above, according to the present invention, the wheel steering angle is controlled in accordance with the rotation operation and the swing operation of one operating device. It is possible to reduce the hand movement of the steering operation by the user, eliminate the need for a changeover operation, and facilitate the operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施形態の全体構成を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の操舵装置のステアリングホイール装置
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a steering wheel device of the steering device shown in FIG. 1;

【図3】 図1の制御部を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a control unit of FIG. 1;

【図4】 図1の制御部の処理を示すフローチャートで
ある。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a process of a control unit in FIG. 1;

【図5】 図4の制御に用いられ、操作角度から目標車
輪舵角を決定するためのマップを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a map used for the control of FIG. 4 for determining a target wheel steering angle from an operation angle.

【図6】 操作力から目標車輪舵角を決定するためのマ
ップを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a map for determining a target wheel steering angle from an operation force.

【図7】 ステアリングホイールの操作軸を変位する構
成の例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a configuration in which an operation shaft of a steering wheel is displaced.

【図8】 図1の操舵装置に適したエアバッグを示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing an airbag suitable for the steering device of FIG.

【図9】 図1の操舵装置のステアリング軸に関する変
形例を示す図である。
FIG. 9 is a view showing a modified example of the steering shaft of the steering device shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 操舵装置、3 ステアリングホイール装置、7 回
転支持機構、11 揺動支持機構、13 ステアリング
ホイール、15 回転角度センサ、17 回転力セン
サ、19 揺動角度センサ、21 揺動力センサ、23
制御部、25右ホイールアクチュエータ、27 左ホ
イールアクチュエータ、29 右前輪、31 左前輪、
33 回転角度制御装置、35 回転反力アクチュエー
タ、37揺動角度制御装置、39 揺動反力アクチュエ
ータ。
Reference Signs List 1 steering device, 3 steering wheel device, 7 rotation support mechanism, 11 swing support mechanism, 13 steering wheel, 15 rotation angle sensor, 17 rotation force sensor, 19 swing angle sensor, 21 swing power sensor, 23
Control unit, 25 right wheel actuator, 27 left wheel actuator, 29 right front wheel, 31 left front wheel,
33 rotation angle control device, 35 rotation reaction force actuator, 37 swing angle control device, 39 swing reaction force actuator.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転操作軸まわりに回転可能に、かつ、
揺動操作軸まわりに揺動可能に設けられた、運転者に操
作される操作装置と、 前記操作装置の回転操作状態および揺動操作状態に応じ
て車輪舵角を制御する車輪舵角制御手段と、 を含むことを特徴とする車両用操舵装置。
A rotatable operation shaft rotatable; and
An operating device that is provided to be swingable around a swing operation shaft and is operated by a driver, and a wheel steering angle control unit that controls a wheel steering angle according to a rotation operation state and a swing operation state of the operation device. A steering device for a vehicle, comprising:
【請求項2】 請求項1に記載の車両用操舵装置におい
て、 車輪舵角の小さい小舵角領域では前記回転操作軸まわり
の回転操作状態に応じて車輪舵角を制御し、前記小舵角
領域より車輪舵角の大きい大舵角領域では前記揺動操作
軸まわりの揺動操作状態に応じて車輪舵角を制御するこ
とを特徴とする車両用操舵装置。
2. The vehicle steering system according to claim 1, wherein in a small steering angle region where the wheel steering angle is small, the wheel steering angle is controlled in accordance with a rotation operation state around the rotation operation shaft, and the small steering angle is controlled. A steering apparatus for a vehicle, wherein a wheel steering angle is controlled in accordance with a swing operation state around the swing operation axis in a large steering angle region where a wheel steering angle is larger than a region.
【請求項3】 請求項2に記載の車両用操舵装置におい
て、 車輪舵角が前記小舵角領域に属する状態では、前記揺動
操作軸まわりの揺動操作が規制されることを特徴とする
車両用操舵装置。
3. The vehicle steering system according to claim 2, wherein a swing operation around the swing operation axis is restricted when a wheel steering angle belongs to the small steering angle region. Vehicle steering system.
【請求項4】 請求項2に記載の車両用操舵装置におい
て、 車両の状態に応じて前記揺動操作軸まわりの揺動操作が
規制されることを特徴とする車両用操舵装置。
4. The vehicle steering apparatus according to claim 2, wherein a swing operation around the swing operation axis is regulated according to a state of the vehicle.
【請求項5】 請求項3または4に記載の車両用操舵装
置において、 前記揺動操作の規制は、前記揺動操作軸まわりの揺動操
作に対する反力を前記操作装置に生じさせることによっ
て実現されることを特徴とする車両用操舵装置。
5. The steering apparatus for a vehicle according to claim 3, wherein the regulation of the swing operation is realized by causing the operation device to generate a reaction force against the swing operation about the swing operation shaft. A vehicle steering system characterized by being performed.
【請求項6】 請求項1に記載の車両用操舵装置におい
て、 前記揺動操作軸まわりの揺動操作状態が異常であると判
断されたときには、揺動操作状態に応じた車輪舵角の変
更を抑制することを特徴とする車両用操舵装置。
6. The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein when it is determined that the swing operation state around the swing operation shaft is abnormal, the wheel steering angle is changed according to the swing operation state. A steering device for a vehicle, characterized in that the steering is suppressed.
【請求項7】 請求項1に記載の車両用操舵装置におい
て、 前記操作装置には、作動時に運転者の頭部を左右から包
み込む形状を有するエアバッグ装置が備えられているこ
とを特徴とする車両用操舵装置。
7. The vehicle steering system according to claim 1, wherein the operating device includes an airbag device having a shape that wraps a driver's head from left and right when activated. Vehicle steering system.
【請求項8】 複数の操作軸まわりに動けるように構成
された運転者に操作される操作装置と、 前記複数の操作軸まわりの前記操作装置の操作状態に応
じて車輪舵角を制御する車輪舵角制御手段と、 を含むことを特徴とする車両用操舵装置。
8. An operation device operated by a driver configured to move around a plurality of operation axes, and a wheel for controlling a wheel steering angle according to an operation state of the operation device around the plurality of operation axes. A steering apparatus for a vehicle, comprising: steering angle control means.
JP22273998A 1998-08-06 1998-08-06 Steering unit for vehicle Pending JP2000052997A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22273998A JP2000052997A (en) 1998-08-06 1998-08-06 Steering unit for vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22273998A JP2000052997A (en) 1998-08-06 1998-08-06 Steering unit for vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000052997A true JP2000052997A (en) 2000-02-22

Family

ID=16787153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22273998A Pending JP2000052997A (en) 1998-08-06 1998-08-06 Steering unit for vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000052997A (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008081042A (en) * 2006-09-28 2008-04-10 Toyota Motor Corp Variable transmission ratio steering unit and control method
US7562738B2 (en) 2004-12-08 2009-07-21 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle control apparatus
JP2009190700A (en) * 2008-02-18 2009-08-27 Honda Motor Co Ltd Steering device
JP2009196462A (en) * 2008-02-20 2009-09-03 Honda Motor Co Ltd Steering device
JP2009202837A (en) * 2008-02-29 2009-09-10 Honda Motor Co Ltd Steering device
WO2010089945A1 (en) 2009-02-04 2010-08-12 本田技研工業株式会社 Steering apparatus for a vehicle
JP2010222003A (en) * 2010-05-17 2010-10-07 Honda Motor Co Ltd Steering device
JP2011143840A (en) * 2010-01-15 2011-07-28 Toyota Motor Corp Steering device
WO2011104846A1 (en) * 2010-02-25 2011-09-01 トヨタ自動車株式会社 Steering control device
US8065059B2 (en) * 2007-12-21 2011-11-22 Robert Bosch Gmbh Device for the semiautonomous support of the parking process of a vehicle
JP5403067B2 (en) * 2010-08-05 2014-01-29 トヨタ自動車株式会社 Steering control device
JP5403055B2 (en) * 2009-07-29 2014-01-29 トヨタ自動車株式会社 Steering control device
JP2016120863A (en) * 2014-12-25 2016-07-07 株式会社豊田中央研究所 Driving support device
WO2024013614A1 (en) * 2022-07-11 2024-01-18 Stellantis Europe S.P.A. Steering system of the steer-by-wire type for motor vehicles

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7562738B2 (en) 2004-12-08 2009-07-21 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle control apparatus
JP2008081042A (en) * 2006-09-28 2008-04-10 Toyota Motor Corp Variable transmission ratio steering unit and control method
US8065059B2 (en) * 2007-12-21 2011-11-22 Robert Bosch Gmbh Device for the semiautonomous support of the parking process of a vehicle
JP2009190700A (en) * 2008-02-18 2009-08-27 Honda Motor Co Ltd Steering device
JP2009196462A (en) * 2008-02-20 2009-09-03 Honda Motor Co Ltd Steering device
JP2009202837A (en) * 2008-02-29 2009-09-10 Honda Motor Co Ltd Steering device
WO2010089945A1 (en) 2009-02-04 2010-08-12 本田技研工業株式会社 Steering apparatus for a vehicle
JP5403055B2 (en) * 2009-07-29 2014-01-29 トヨタ自動車株式会社 Steering control device
US8706355B2 (en) 2009-07-29 2014-04-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering control system
JP2011143840A (en) * 2010-01-15 2011-07-28 Toyota Motor Corp Steering device
WO2011104846A1 (en) * 2010-02-25 2011-09-01 トヨタ自動車株式会社 Steering control device
JP5338968B2 (en) * 2010-02-25 2013-11-13 トヨタ自動車株式会社 Steering control device
US8948971B2 (en) 2010-02-25 2015-02-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering control device
JP2010222003A (en) * 2010-05-17 2010-10-07 Honda Motor Co Ltd Steering device
JP5403067B2 (en) * 2010-08-05 2014-01-29 トヨタ自動車株式会社 Steering control device
US8788149B2 (en) 2010-08-05 2014-07-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering control device
JP2016120863A (en) * 2014-12-25 2016-07-07 株式会社豊田中央研究所 Driving support device
WO2024013614A1 (en) * 2022-07-11 2024-01-18 Stellantis Europe S.P.A. Steering system of the steer-by-wire type for motor vehicles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8474842B2 (en) Vehicle steering apparatus and setting apparatus thereof
JP2000052997A (en) Steering unit for vehicle
JPH0834353A (en) Steering device for vehicle
JP2001522761A (en) Inclined vehicle
JP2003175843A (en) Steering angle ratio variable device
JP2011245918A (en) Steering system and steering control apparatus
JP2003261054A (en) Automatic steering system for vehicle
EP1325857B1 (en) Variable ratio steering system
JPS6085066A (en) Steering device for front and rear wheels
US7549649B2 (en) Vehicle with a vehicle dynamic performance selection switch on the steering wheel
JP6898428B2 (en) vehicle
JP4026131B2 (en) Electric steering for vehicles
JP4258598B2 (en) Driving device
JP3716529B2 (en) Steering device
JP3443846B2 (en) Driving feeling control device
JP2003165447A (en) Steering gear
JP3778252B2 (en) Vehicle steering angle ratio variable steering device
JP2003170851A (en) Automatic steering device for vehicle
JPH05254453A (en) Power steering device
JPH04230472A (en) Electronically controlled power steering device
JPH0735146B2 (en) Front and rear wheel steering system for vehicles
JPH05201342A (en) Rear wheel steering device for vehicle
JP2001206229A (en) Drive operating device for automobile
JP2000172358A (en) Drive device for automobile
JP2000043748A (en) Steering apparatus