JP2000193545A - 車両の路面入力判定装置 - Google Patents

車両の路面入力判定装置

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JP2000193545A
JP2000193545A JP10367340A JP36734098A JP2000193545A JP 2000193545 A JP2000193545 A JP 2000193545A JP 10367340 A JP10367340 A JP 10367340A JP 36734098 A JP36734098 A JP 36734098A JP 2000193545 A JP2000193545 A JP 2000193545A
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JP
Japan
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steering
input
stress
road surface
steering direction
Prior art date
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Application number
JP10367340A
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English (en)
Inventor
Shigeru Takinami
茂 滝波
Nobuo Daimon
伸雄 大門
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステアリングハンドルを操作することによる
操舵入力と路面からの入力を正確に判別することができ
る車両の路面入力判定装置を提供する。 【解決手段】 車両の路面入力判定装置は、ステアリン
グハンドルの操舵方向を検出する操舵角センサと、タイ
ヤの実舵方向を検出する実舵角センサと、ステアリング
ハンドルからタイヤに操舵力を伝達する部材の応力を検
出する応力センサと、操舵角センサと実舵角センサおよ
び応力センサによって検出された検出信号に基づいてス
テアリングハンドルに路面からの入力が作用しているか
否かを判定する制御手段とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の走行中にス
テアリングハンドルに路面からの入力が作用している否
かを判定するための路面入力判定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、車両の走行中に運転者の操舵操作
に基づいて車両状態を推定し、この情報に基づいて車両
の運動を制御したり警報を発する装置が実用化されてい
る。しかしながら、車両が走行している状態において
は、操舵操作には必ず路面からの反力があるため、正確
な操舵操作の情報を得るためにはステアリングハンドル
を操作することによる操舵入力と路面からの入力を判別
する必要がある。
【0003】操舵入力と路面からの入力を判別して居眠
り運転検出装置に適用した発明が特開平5ー26216
2号公報に開示されている。この公報に開示された居眠
り運転検出装置は、ステアリングシャフトの操舵角を検
出する操舵角センサと、ステアリングシャフトの応力を
検出する応力センサを備え、操舵角信号があっても応力
が判断基準応力値を越えない間は無操舵状態とみなし、
応力が判断基準応力値を越えたとき操舵角の変化状態を
計測して居眠り運転時特有の修正操舵パターンに属する
か否かを判断する。即ち、特開平5ー262162号公
報に開示された技術においては、操舵入力と路面からの
入力を操舵角とステアリングシャフトの応力値の大小に
によって判別している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】而して、上記特開平5
ー262162号公報に開示された技術は、操舵角とス
テアリングシャフトの応力値の大小によって操舵入力と
路面からの入力とを判別するので、路面の凹凸のような
修正操舵を要しない極短時間或いは極小規模な路面から
の入力を判定することはできるが、タイヤが轍に入り所
謂ハンドル取られ発生したときのように、比較的急峻で
大舵角の修正操舵を行った場合には、居眠り運転と誤判
定してしまうという問題がある。
【0005】本発明は上記事実に鑑みてなされたもの
で、その主たる技術的課題は、ステアリングハンドルを
操作することによる操舵入力と路面からの入力を正確に
判別することができる車両の路面入力判定装置を提供す
ることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記主
たる技術的課題を解決するために、ステアリングハンド
ルの操舵方向を検出する操舵方向検出手段と、タイヤの
実舵方向を検出する実舵方向検出手段と、該ステアリン
グハンドルから該タイヤに操舵力を伝達する部材の応力
を検出する応力検出手段と、該操舵方向検出手段と該実
舵方向検出手段および該応力検出手段によって検出され
た検出信号に基づいてステアリングハンドルに路面から
の入力が作用しているか否かを判定する制御手段と、を
具備することを特徴とする車両の路面入力判定装置が提
供される。
【0007】上記応力検出手段は2種類の応力を検出
し、上記制御手段は操舵方向が一方向で実舵方向が操舵
方向と一致し応力が第1の種類の場合および操舵方向が
他方向で実舵方向が操舵方向と一致し応力が第2の種類
の場合にはステアリングハンドルからの操舵入力と判定
し、操舵方向が一方向で実舵方向が操舵方向と一致し応
力が第2の種類の場合および操舵方向が他方向で実舵方
向が操舵方向と一致し応力が第1の種類の場合には路面
からの入力が作用していると判定する。また、制御手段
は、操舵方向と実舵方向が一致しない場合には路面から
の入力が作用していると判定する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
車両の路面入力判定装置の好適実施形態を図示している
添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【0009】図1には本発明に従って構成された車両の
路面入力判定装置のブロック図が示されている。図1に
示す車両の路面入力判定装置は、フロントアクスル2に
キングピン3を介して取り付けられたナックル4、4に
装着されたタイヤ5、5を操向するための操舵装置6を
具備している。操舵装置6は、運転者によって作動せし
められるステアリングハンドル7と、該ステアリングハ
ンドル7からタイヤ5、5に操舵力を伝達する操舵機構
8とから構成されている。操舵機構8は、図示の実施形
態においてはステアリングハンドル7に一端が連結され
たステアリングシャフト81と、該ステアリングシャフ
ト81の他端と連結されギヤボックス82内に配設され
たステアリングギヤと、該ステアリングギヤの出力軸8
21(図2参照)に一端が連結されたドロップアーム8
3と、該ドロップアーム83の他端に一端が連結された
ドラッグリンク84と、該ドラッグリンク84の他端に
連結されたナックルアーム85と、該ナックルアーム8
5に一端が連結されたタイロッド86と、該タイロッド
86の他端に連結されたタイロッドアーム87とから構
成されている。この操舵機構8は、本発明の新規な構成
を示すものではなく、従来周知の構成でよく、従って、
本明細書においては詳細な説明は省略する。
【0010】図示の実施形態における路面入力判定装置
は、上記ステアリングシャフト81に装着された操舵角
センサ10を備えている。この操舵角センサ10は、上
記ステアリングハンドル7の操舵方向(右操舵または左
操舵)を検出する操舵方向検出手段として機能し、その
検出信号を後述する制御手段20に送出する。また、図
示の実施形態においては、上記タイヤ5、5の切れ角
(実舵角)を検出する実舵角センサ12を備えている。
この実舵角センサ12は、図示の実施形態においては一
方のタイヤ5の操向支点となるキングピン3回り配設さ
れ、タイヤ5、5の実舵方向(右操向または左操向)を
検出する実舵方向検出手段として機能し、その検出信号
を後述する制御手段20に送出する。更に、図示の実施
形態においては、上記ドロップアーム83に装着された
歪みセンサからなる応力センサ14が装着されている。
この応力センサ14は、ドロップアーム83における装
着箇所の応力を検出する応力検出手段として機能し、そ
の検出信号を後述する制御手段20に送出する。なお、
応力センサ14は、操舵機構6を構成する何れの部品に
装着してもよい。
【0011】ここで、応力センサ14によって検出され
る応力について、図2を参照して説明する。ドロップア
ーム83の図2において左側面に応力センサ14が装着
されている場合には、上記ステアリングハンドル7が右
方向に操舵されると、ドロップアーム83はステアリン
グギヤの出力軸821を中心として矢印Aで示す方向に
作動せしめられ、この結果応力センサ14は圧縮応力を
検出する。また、上記ステアリングハンドル7が左方向
に操舵されると、ドロップアーム83はステアリングギ
ヤの出力軸821を中心として矢印Bで示す方向に作動
せしめられ、この結果応力センサ14は引張応力を検出
する。一方、タイヤ5、5が例えば轍に入り右側に操向
する入力が作用すると、ドラッグリンク84は矢印Cで
示す方向に押され、この結果応力センサ14は引張応力
を検出する。また、タイヤ5、5が例えば轍に入り左側
に操向する入力が作用すると、ドラッグリンク84は矢
印Dで示す方向に引っ張られ、この結果応力センサ14
は圧縮応力を検出する。更に、タイヤ5、5が例えば轍
に入り右側に操向する入力が作用してドラッグリンク8
4が矢印Cで示す方向に押された状態で修正操舵するた
めにステアリングハンドル7を左方向に操舵すると、ド
ロップアーム83は矢印Bで示す方向に作動せしめら
れ、この結果応力センサ14は引張応力を検出する。ま
た、タイヤ5、5が例えば轍に入り左側に操向する入力
が作用してドラッグリンク84が矢印Dで示す方向に引
っ張られた状態で修正操舵するためにステアリングハン
ドル7を右方向に操舵すると、ドロップアーム83は矢
印Aで示す方向に作動せしめられ、この結果応力センサ
14は圧縮応力を検出する。このように応力センサ14
は、ドロップアーム83に作用する力によって圧縮応力
と引張応力の2種類の応力を検出する。
【0012】図示の実施形態における路面入力判定装置
は、制御手段20を具備している。制御手段20は、マ
イクロコンピュータによって構成されており、制御プロ
グラムに従って演算処理する中央処理装置(CPU)2
1と、制御プログラムを格納するリードオンリメモリ
(ROM)22と、演算結果等を格納する読み書き可能
なランダムアクセスメモリ(RAM)23と、入力イン
ターフェース24および出力インターフェース25とを
備えている。このように構成された制御手段20の入力
インターフェース24には、上記操舵角センサ10、応
力センサ12および実舵角センサ14の検出信号が入力
される。また、出力インターフェース25からは、路面
側からの入力を判定して他の装置に外乱判定信号を出力
する。
【0013】図示の実施形態における路面入力判定装置
は以上のように構成されており、上記制御手段20は操
舵角センサ10と実舵角センサ12および応力センサ1
4からの検出信号に基づいて、操舵装置6に作用する力
の状態を表1に示すとおり判定する。
【表1】
【0014】次に、上記制御手段20の動作手順を図2
に示すフローチャートをも参照して説明する。制御手段
20は、上記操舵角センサ10、実舵角センサ14およ
び応力センサ12によって検出された操舵角、実舵角お
よび応力を読み込み、ランダムアクセスメモリ(RA
M)23に一時格納する(ステップS1)。次に、制御
手段20は、ステップS2に進んで操舵角が零(0)即
ち操舵されていないか否かをチェックする。操舵角が零
(0)であれば操舵入力も路面からの入力もないので、
制御手段20はステップS1に戻る。ステップS2にお
いて操舵角が零(0)でないならば、制御手段20は操
舵入力か路面からの入力があると判断して、ステップS
3に進みステアリングハンドル7が右方向に操舵されて
いるか否かをチェックする。ステップS3において操舵
方向が右である場合には、制御手段2はステップS4に
進んでタイヤ5、5の実舵方向が右か否かをチェックす
る。ステップS3において実舵方向が右である場合に
は、制御手段2はステップS5に進んで応力センサ12
によって検出された応力が圧縮応力であるか否かをチェ
ックする。ステップS5において応力が圧縮応力である
場合は、運転者がステアリングハンドル7を操舵した通
りにタイヤ5、5が操向されている状態(所謂ハンドル
を切っている状態)であるので、制御手段20はステッ
プS6に進んでステアリングハンドル7側からの操舵入
力と判定し、ステップS1に戻る。
【0015】上記ステップS5において応力センサ12
によって検出された応力が圧縮応力でない場合は、運転
者がステアリングハンドル7を操舵していないが、タイ
ヤ5、5が例えば路面の凹凸或いは轍に入って操向さ
れ、このタイヤ側(路面)からの入力によりステアリン
グハンドル7が作動された状態(所謂ハンドルを取られ
ている状態)である。従って、制御手段20はステップ
S7に進んで路面入力と判定し、更にステップS8に進
んで外乱信号を他の装置に出力する。
【0016】上記ステップS4において実舵方向が右で
ない場合は、操舵方向と実舵方向が一致していない状
態、即ちタイヤ5、5が例えば轍に入って左側に操向さ
れたので、運転者がステアリングハンドル7を操作して
比較的急峻に右方向に修正操舵を行い、路面からの力と
ステアリングハンドル7からの力が拮抗している状態
(所謂あて舵を打っている状態:このとき応力センサ1
2によって検出される応力は圧縮応力)である。従っ
て、制御手段20はステップS9に進んであて舵と判定
し、更に上記ステップS8に進んで外乱信号を他の装置
に出力する。
【0017】上記ステップS3において操舵方向が右で
ない即ち操舵方向が左の場合には、制御手段2はステッ
プS10に進んでタイヤ5、5の実舵方向が左か否かを
チェックする。ステップS10において実舵方向が左で
ある場合には、制御手段2はステップS11に進んで応
力センサ12によって検出された応力が引張応力である
か否かをチェックする。ステップS11において応力が
引張応力である場合は、運転者がステアリングハンドル
7を操舵した通りにタイヤ5、5が操向されている状態
(所謂ハンドルを切っている状態)であるので、制御手
段20は上記ステップS6に進んでステアリングハンド
ル7側からの操舵入力と判定し、ステップS1に戻る。
【0018】上記ステップS11において応力センサ1
2によって検出された応力が引張応力でない場合は、運
転者がステアリングハンドル7を操舵していないが、タ
イヤ5、5が例えば路面の凹凸或いは轍に入って操向さ
れ、このタイヤ側(路面)からの入力によりステアリン
グハンドル7が作動された状態(所謂ハンドルを取られ
ている状態)である。従って、制御手段20は上記ステ
ップS7に進んで路面入力と判定し、更に上記ステップ
S8に進んで外乱信号を他の装置に出力する。
【0019】上記ステップS10において実舵方向が左
でない場合は、操舵方向と実舵方向が一致していない状
態、即ちタイヤ5、5が例えば轍に入って右側に操向さ
れたので、運転者がステアリングハンドル7を操作して
比較的急峻に左方向に修正操舵を行い、路面からの力と
ステアリングハンドル7からの力が拮抗している状態
(所謂あて舵を打っている状態:このとき応力センサ1
2によって検出される応力は引張応力)である。従っ
て、制御手段20は上記ステップS9に進んであて舵と
判定し、更に上記ステップS8に進んで外乱信号を他の
装置に出力する。
【0020】
【発明の効果】本発明による車両の路面入力判定装置は
以上のように構成されているので、以下に述べる作用効
果を奏する。
【0021】即ち、ステアリングハンドルの操舵方向と
タイヤの実舵方向およびステアリングハンドルからタイ
ヤに操舵力を伝達する部材の応力に基づいてステアリン
グハンドルに路面からの入力が作用しているか否かを判
定するので、ステアリングハンドルが作動している場合
でも路面から入力があることを正確に判定することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された車両の路面入力判定
装置のブロック図。
【図2】図1に示す路面入力判定装置における操舵装置
の要部拡大図。
【図3】図1に示す路面入力判定装置における制御手段
の動作手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
2:フロントアクル 3:キングピン 4:ナックル 5:タイヤ 6:操舵装置 7:ステアリングハンドル 8:操舵機構 81:ステアリングシャフト 82:ギヤボック 83:ドロップアーム 84:ドラッグリンク 85:ナックルアーム 86:タイロッド 87:タイロッドアーム 10:操舵角センサ 12:実舵角センサ 14:応力センサ 22:制御手段 21:中央処理装置(CPU) 22:リードオンリメモリ(ROM) 23:ランダムアクセメモリ(RAM) 24:入力インターフェー 25:出力インターフェー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F051 AA01 AB06 AC01 AC07 BA00 3D037 FA10 FA23 FA26 FB09 5C086 AA23 BA22 CA22 CA24 DA08 EA41 EA45

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステアリングハンドルの操舵方向を検出
    する操舵方向検出手段と、タイヤの実舵方向を検出する
    実舵方向検出手段と、該ステアリングハンドルから該タ
    イヤに操舵力を伝達する部材の応力を検出する応力検出
    手段と、該操舵方向検出手段と該実舵方向検出手段およ
    び該応力検出手段によって検出された検出信号に基づい
    てステアリングハンドルに路面からの入力が作用してい
    るか否かを判定する制御手段と、を具備することを特徴
    とする車両の路面入力判定装置。
  2. 【請求項2】 該応力検出手段は2種類の応力を検出
    し、該制御手段は操舵方向が一方向で実舵方向が操舵方
    向と一致し応力が第1の種類の場合および操舵方向が他
    方向で実舵方向が操舵方向と一致し応力が第2の種類の
    場合にはステアリングハンドルからの操舵入力と判定
    し、操舵方向が一方向で実舵方向が操舵方向と一致し応
    力が第2の種類の場合および操舵方向が他方向で実舵方
    向が操舵方向と一致し応力が第1の種類の場合には路面
    からの入力が作用していると判定する、請求項1記載の
    車両の路面入力判定装置。
  3. 【請求項3】 該制御手段は、操舵方向と実舵方向が一
    致しない場合には路面からの入力が作用していると判定
    する、請求項1記載の車両の路面入力判定装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004022376A1 (de) * 2002-09-04 2004-03-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur erkennung des aufmerksamkeitsgrades eines fahrzeugführers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004022376A1 (de) * 2002-09-04 2004-03-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur erkennung des aufmerksamkeitsgrades eines fahrzeugführers
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