JP2005112130A - Vehicular steering control device and control method - Google Patents
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Description
本発明は、車両の操舵制御装置および車両の操舵制御方法、特に、エアバック装置を備えた操舵制御装置およびエアバック装置を備えた操舵装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a vehicle steering control device and a vehicle steering control method, and more particularly to a steering control device including an airbag device and a steering device control method including an airbag device.
従来から、例えば、下記特許文献1に示すように、エアバックモジュールを備えたステアリングホイールは知られている。この従来のステアリングホイールは、ハブ、スポーク、ステアリングホイールリムから構成されるステアリングホイール本体と、ステアリングホイール本体に対して回動可能に組み付けられたエアバックモジュールとから構成されている。このエアバックモジュールは、ステアリングホイール本体の回転軸から偏心した状態で組み付けられるとともに、偏心方向に錘が取り付けられている。このため、運転者によってステアリングホイールが回動操作されたときには、エアバックモジュールがステアリングホイールと一体的に回動しないようになっている。これにより、エアバックは、ステアリングホイールが回動操作されていても、常に同一の回転方向位置にて膨張展開するため、乗員保護の効果を確実に確保することができるようになっている。 Conventionally, for example, as shown in Patent Document 1 below, a steering wheel including an airbag module is known. This conventional steering wheel includes a steering wheel main body including a hub, spokes, and a steering wheel rim, and an airbag module that is rotatably assembled to the steering wheel main body. The airbag module is assembled in an eccentric state with respect to the rotating shaft of the steering wheel body, and a weight is attached in the eccentric direction. For this reason, when the steering wheel is rotated by the driver, the airbag module is prevented from rotating integrally with the steering wheel. Thus, the airbag is always inflated and deployed at the same rotational direction position even when the steering wheel is rotated, so that the effect of occupant protection can be reliably ensured.
また、従来から、例えば、下記特許文献2に示すように、エアバック装置も知られている。この従来のエアバック装置は、エアバックを2個以上にそれぞれ分割して設けるとともに、分割したエアバックのそれぞれにガスを排出するためのベントホールを設けるようになっている。このベントホールの孔径を適宜設定することにより、エアバックを膨張展開して乗員を保護する際のそれぞれのエアバックの減衰力を調整することが可能となる。このため、乗員がエアバックと接触する部分(頭部、胸部および腹部)に応じて、乗員を衝突の衝撃から保護するようになっている。 Conventionally, for example, as shown in Patent Document 2 below, an airbag apparatus is also known. In this conventional airbag device, the airbag is divided into two or more, and vent holes for discharging gas are provided in each of the divided airbags. By appropriately setting the hole diameter of the vent hole, it is possible to adjust the damping force of each airbag when the airbag is inflated and deployed to protect the occupant. For this reason, according to the part (head, chest, and abdomen) where the occupant comes into contact with the airbag, the occupant is protected from the impact of the collision.
さらに、従来から、例えば、下記特許文献3に示すように、パワーステアリング装置におけるハンドル角補正装置も知られている。このハンドル角補正装置は、検出したハンドルの回動角度を表すハンドル角と、操舵輪の切れ角を表すタイヤ切れ角とを検出する。そして、タイヤ切れ角から正規のハンドル角である目標ハンドル角を算出し、ハンドル角と目標ハンドル角との偏差が許容量を越えていれば、ハンドルの回動操作を空転してハンドル角を補正するようになっている。 Furthermore, conventionally, as shown in Patent Document 3 below, for example, a steering angle correction device in a power steering device is also known. This steering wheel angle correction device detects a steering wheel angle that represents the detected turning angle of the steering wheel and a tire cutting angle that represents the steering wheel turning angle. Then, the target handle angle, which is the normal handle angle, is calculated from the tire turning angle, and if the deviation between the handle angle and the target handle angle exceeds the allowable amount, the handle turning operation is idled to correct the handle angle. It is supposed to be.
しかしながら、上記従来のエアバックモジュールを備えたステアリングホイールにおいては、例えば、ステアリングホイール本体とエアバックモジュール間に異物が噛み込んだ場合には、ステアリングホイール本体とエアバックモジュールが一体的に回動する可能性がある。また、エアバックモジュールは、重力によって、その回動方向位置が維持されるすなわち機械的に回動が規制されていないため、エアバックの膨張展開時に反力によって予期しない回動を生じる可能性がある。 However, in the steering wheel provided with the conventional airbag module, for example, when a foreign object is caught between the steering wheel body and the airbag module, the steering wheel body and the airbag module rotate integrally. there is a possibility. In addition, since the position of the airbag module in the rotation direction is maintained by gravity, that is, the rotation is not mechanically restricted by gravity, there is a possibility that an unexpected rotation is caused by a reaction force when the airbag is inflated and deployed. is there.
また、上記従来のエアバック装置においては、乗員とエアバックが接触する部分を特定しているため、例えば、このエアバック装置をステアリングホイールに設けた場合には、膨張展開したエアバックが乗員の特定部位で接触するような所定位置にて、ステアリングホイールを保持する必要がある。このため、この従来のエアバック装置に、例えば、上記従来のハンドル角補正装置を適用しても、自動的にステアリングホイールが回動して保持できない。このため、エアバックの膨張展開時に、ステアリングホイールを的確に所定位置に戻そうとしても戻らない可能性がある。 Further, in the above-described conventional airbag device, since the portion where the occupant and the airbag are in contact is specified, for example, when the airbag device is provided on the steering wheel, the inflated and deployed airbag is the occupant's airbag. It is necessary to hold the steering wheel at a predetermined position where it contacts at a specific part. For this reason, even if, for example, the conventional steering angle correction device is applied to the conventional airbag device, the steering wheel cannot be automatically rotated and held. For this reason, when the airbag is inflated and deployed, there is a possibility that the steering wheel will not return even if it attempts to return to a predetermined position.
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ステアリングホイールに設けられたエアバック装置の乗員拘束性能を精度よく発揮可能な車両の操舵制御装置およびその制御方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering control device and a control method therefor that can accurately demonstrate the occupant restraining performance of an airbag device provided on a steering wheel. Is to provide.
本発明の特徴は、車両の操舵制御装置を、ステアリングホイールを特定回動位置まで回動する回動駆動手段と、前記ステアリングホイールに組み付けられて前記特定回動位置にて膨張展開したときに乗員の拘束力を向上する形状とされたエアバックを、前記特定回動位置にて膨張展開するエアバック展開手段とを備えた構成としたことにある。また、この場合、前記ステアリングホイールの回動位置を検出する回動位置検出手段を備え、前記回動駆動手段は、前記回動位置検出手段によって検出した回動位置から前記特定回動位置まで前記ステアリングホイールを回動するとよい。また、前記特定回動位置は、ステアリングホイールの回動した後の形態が、ステアリングホイールの中立位置における形態と略同一なるとなる回動位置であるとよい。 A feature of the present invention is that a vehicle steering control device includes a rotation driving unit that rotates a steering wheel to a specific rotation position, and an occupant when the vehicle is assembled to the steering wheel and inflated and deployed at the specific rotation position. The airbag having a shape that improves the restraining force is provided with an airbag deploying means that inflates and deploys at the specific rotation position. Further, in this case, a rotation position detection unit that detects a rotation position of the steering wheel is provided, and the rotation drive unit is configured to detect the rotation position from the rotation position detected by the rotation position detection unit to the specific rotation position. It is good to turn the steering wheel. The specific rotation position may be a rotation position where the form after the steering wheel is rotated is substantially the same as the form at the neutral position of the steering wheel.
これによれば、回動駆動手段はステアリングホイールを特定回動位置まで回動する。そして、エアバック展開手段は、特定回動位置にて膨張展開したときに乗員の拘束力を向上する形状とされたエアバックを膨張展開する。このため、乗員の拘束力を向上する形状とされたエアバックの拘束性能を的確に発揮することができて、乗員を的確に衝突の衝撃から保護することができる。また、ステアリングホイールの回動位置を検出することにより、ステアリングホイールを確実に特定回動位置まで回動することができる。また、特定回動位置をステアリングホイールの中立位置における形態と略同一となる位置とすることにより、エアバックの膨張展開形状を簡素化することができて、好適である。 According to this, the rotation drive means rotates the steering wheel to the specific rotation position. The airbag deployment means inflates and deploys the airbag that has a shape that improves the restraining force of the occupant when the airbag is inflated and deployed at the specific rotation position. For this reason, the restraint performance of the airbag made into the shape which improves a passenger | crew's restraining force can be exhibited exactly, and a passenger | crew can be protected from the impact of a collision exactly. Further, by detecting the rotation position of the steering wheel, the steering wheel can be reliably rotated to the specific rotation position. In addition, by setting the specific rotation position to a position that is substantially the same as the configuration at the neutral position of the steering wheel, it is possible to simplify the inflated and deployed shape of the airbag, which is preferable.
また、本発明の他の特徴は、車両の操舵制御装置を、前記回動駆動手段によって前記ステアリングホイールが前記特定回動位置まで回動されるときに、前記車両の操舵輪を直進状態に戻す操舵輪制御手段を備える構成としたことにもある。また、本発明の他の特徴は、車両の操舵制御装置を、前記回動駆動手段によって前記ステアリングホイールが前記特定回動位置まで回動されるときに、前記ステアリングホイールと前記車両の操舵輪との連携を禁止する連携禁止手段を備える構成としたことにもある。 According to another aspect of the present invention, when the steering wheel is turned to the specific turning position by the turning drive means, the steering wheel of the vehicle is returned to the straight traveling state. There is also a configuration provided with steering wheel control means. Another feature of the present invention is that when the steering wheel is rotated to the specific rotation position by the rotation driving means, the steering wheel and the steering wheel of the vehicle are There is also a configuration including a cooperation prohibiting means for prohibiting the cooperation.
これらによれば、ステアリングホイールの特定回動位置までに回動に伴って、操舵輪を直進状態とするため、衝突による衝撃力を、操舵輪を介して、車体に伝達して支持することができる。このため、乗員に作用する衝撃力を効果的に軽減することができる。また、ステアリングホイールを特定回動位置まで回動するときに、ステアリングホイールと操舵輪との連携を禁止するため、例えば、衝突を回避するために操舵輪が操舵されている場合には、その状態を維持することができる。これによっても、乗員に作用する衝撃力を効果的に軽減することができる。また、ステアリングホイールと操舵輪との連携を禁止することにより、例えば、衝突対象物との衝突によって操舵輪が回動された場合であっても、ステアリングホイールの回動を防止することができる。したがって、衝突の衝撃によって、ステアリングホイールが特定回動位置から回動されることがなく、特定回動位置にてエアバックを膨張展開することにより、的確に乗員を拘束することができる。 According to these, in order to bring the steering wheel to a straight traveling state as the steering wheel turns to the specific turning position, the impact force due to the collision can be transmitted to and supported by the vehicle body via the steering wheel. it can. For this reason, the impact force which acts on a passenger | crew can be reduced effectively. Further, when the steering wheel is turned to a specific turning position, in order to prohibit cooperation between the steering wheel and the steering wheel, for example, when the steering wheel is being steered to avoid a collision, the state Can be maintained. This also can effectively reduce the impact force acting on the occupant. Further, by prohibiting the cooperation between the steering wheel and the steering wheel, for example, even when the steering wheel is rotated due to a collision with a collision target, the steering wheel can be prevented from rotating. Therefore, the steering wheel is not rotated from the specific rotation position by the impact of the collision, and the occupant can be restrained accurately by inflating and deploying the airbag at the specific rotation position.
また、本発明の他の特徴は、前記回動駆動手段が、前記特定回動位置に近い位相側から前記ステアリングホイールを前記特定回動位置に回動することにもある。これによれば、ステアリングホイールの特定回動位置までの回動時間を短縮することができ、的確にエアバックを膨張展開することができて、乗員を的確に拘束することができる。 Another feature of the present invention is that the rotation driving unit rotates the steering wheel to the specific rotation position from a phase side close to the specific rotation position. According to this, the rotation time to the specific rotation position of the steering wheel can be shortened, the airbag can be inflated and deployed accurately, and the occupant can be restrained accurately.
また、本発明の他の特徴は、前記回動駆動手段が、前記乗員の前記ステアリングホイールを回動操作する回動操作トルクよりも大きなトルクによって前記ステアリングホイールを前記特定回動位置まで回動することにもある。これによれば、乗員(運転者)によってステアリングホイールが保持されていても、確実に特定回動位置までステアリングホイールを回動することができ、的確に特定回動位置にてエアバックを膨張展開することができる。したがって、乗員を的確に拘束することができる。 In another aspect of the present invention, the rotation driving unit rotates the steering wheel to the specific rotation position with a torque larger than a rotation operation torque for rotating the steering wheel of the occupant. There is also. According to this, even if the steering wheel is held by an occupant (driver), the steering wheel can be reliably rotated to the specific rotation position, and the airbag is inflated and deployed at the specific rotation position accurately. can do. Therefore, the passenger can be restrained accurately.
また、本発明の他の特徴は、前記回動駆動手段によって前記ステアリングホイールが前記特定回動位置まで回動されると、前記ステアリングホイールを前記特定回動位置にて固定するステアリングホイール固定手段を設けたことにもある。これによれば、ステアリングホイールが特定回動位置にて固定されるため、例えば、乗員(運転者)によってステアリングホイールが回動されることを防止できるとともに、エアバックの膨張展開によってステアリングホイールが回動することを防止できる。したがって、的確にエアバックを膨張展開することができ、乗員を的確に拘束することができる。 Another feature of the present invention is a steering wheel fixing means for fixing the steering wheel at the specific rotation position when the steering wheel is rotated to the specific rotation position by the rotation driving means. It is also provided. According to this, since the steering wheel is fixed at the specific rotation position, for example, the steering wheel can be prevented from being rotated by an occupant (driver), and the steering wheel is rotated by the inflation and deployment of the airbag. It can be prevented from moving. Therefore, the airbag can be inflated and deployed accurately, and the occupant can be restrained accurately.
また、本発明の他の特徴は、前記車両の衝突状態を検出する衝突状態検出手段を設け、前記衝突状態検出手段によって検出した前記車両の衝突形態がオフセット衝突形態であると、前記回動駆動手段は、前記ステアリングホイールを前記特定回動位置よりも前記車両の衝突発生側に回動することにもある。これによれば、衝突形態に応じて、特定回動位置を適宜調整することができて、的確にエアバックを膨張展開することができ、乗員を的確に拘束することができる。 According to another aspect of the present invention, there is provided a collision state detection unit that detects a collision state of the vehicle, and the rotation driving is performed when the vehicle collision mode detected by the collision state detection unit is an offset collision mode. The means may also be configured to rotate the steering wheel toward the collision occurrence side of the vehicle from the specific rotation position. According to this, the specific rotation position can be adjusted as appropriate according to the collision mode, the airbag can be inflated and deployed accurately, and the occupant can be restrained accurately.
さらに、本発明の他の特徴は、前記車両と同車両の前方に存在する衝突対象物との衝突可能性を予測する衝突予測手段と、前記衝突予測手段によって予測した前記車両と前記衝突対象物との衝突可能性に基づいて、前記ステアリングホイールと前記車両の操舵輪との連携状態を変更する連携状態変更手段とを設けたことにもある。これによれば、衝突可能性に応じて、ステアリングホイールと操舵輪との連携状態(例えば、ギアによる連結など)を変更する(例えば、ギア比を大きくする)ことにより、素早くステアリングホイールを特定回動位置まで回動することができる。これによっても、的確にエアバックを膨張展開することができ、乗員を的確に拘束することができる。 Furthermore, another feature of the present invention is that a collision prediction means for predicting a collision possibility between the vehicle and a collision object existing ahead of the vehicle, the vehicle and the collision object predicted by the collision prediction means. There is also provided cooperation state changing means for changing the cooperation state of the steering wheel and the steering wheel of the vehicle based on the possibility of collision with the vehicle. According to this, by changing the cooperation state of the steering wheel and the steered wheel (for example, connection with a gear, etc.) according to the possibility of collision (for example, increasing the gear ratio), the steering wheel is quickly turned to a specific rotation. It can be rotated to the moving position. Also by this, the airbag can be inflated and deployed accurately, and the occupant can be restrained accurately.
以下に、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る操舵制御システムAを概略的に示すブロック図である。この操舵制御システムAは、車両の衝突を予知するとともに衝突可能性を判定するプリクラッシュ判定装置10と、車両の操舵輪を電気信号に基づいて作動制御するステアバイワイヤ制御装置20とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing a steering control system A according to the present embodiment. The steering control system A includes a
プリクラッシュ判定装置10は、プリクラッシュ電子制御ユニット11(以下、単にプリクラッシュECU11という)を備えている。プリクラッシュECU11は、CPU、ROM、RAM、タイマ、インターフェースなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品としている。そして、プリクラッシュECU11は、車速センサ12、ヨーレートセンサ13およびレーダセンサ14から供給された各信号を取得して、図2のプログラムを実行する。
The
車速センサ12は、車速に応じた周期でパルス信号をプリクラッシュECU11に対して出力する。この出力されたパルス信号に基づいて、プリクラッシュECU11は、車速Vを検出する。ヨーレートセンサ13は、車両の重心周りの回転角速度に応じた信号を出力する。この出力された信号に基づいて、プリクラッシュECU11は、車両のヨーレートγを検出する。レーダセンサ14は、ミリ波や赤外線を利用したレーダ装置によって構成されており、車両の前方に存在する衝突対象物までの距離および相対速度に応じた信号を出力する。この出力された各信号に基づいて、プリクラッシュECU11は、車両と衝突対象物との間の距離Lおよび相対速度VRを検出する。
The
ステアバイワイヤ制御装置20は、バスKを介して、プリクラッシュ判定装置10と通信可能に接続されている。ステアバイワイヤ制御装置20は、ステアバイワイヤ電子制御装置21(以下、単にステアバイワイヤECU21という)、反力アクチュエータ電子制御装置22(以下、単に反力アクチュエータECU22という)および電気ロック電子制御装置23(以下、単に電気ロックECU23という)から構成されている。
The steer-by-
ステアバイワイヤECU21は、CPU、ROM、RAM、タイマ、インターフェースなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品としており、ステアバイワイヤ方式が採用されたステアリング装置40の操舵作動を制御する。すなわち、ステアバイワイヤECU21は、運転者によって、ステアリング装置40のステアリングホイール41が回動操作されると、舵角センサ42により出力された操舵角を表す信号を取得する。そして、ステアバイワイヤECU21は、取得した信号に基づいて操舵角δを検出し、この操舵角δを反映するように、図示しない操舵輪(車両の前輪)を所定量回動させる操舵アクチュエータの作動を制御する。また、ステアバイワイヤECU21は、後述するように、反力アクチュエータECU22および電気ロックECU23と協働して、図3のプログラムを実行する。
The steer-by-
反力アクチュエータECU22も、CPU、ROM、RAM、タイマ、インターフェースなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品としている。そして、反力アクチュエータECU22は、運転者によるステアリングホイール41の回動操作に対して、所定の反力を発生する反力アクチュエータ43の作動を制御する。ここで、ステアリング装置40は、ステアバイワイヤ方式を採用しているため、ステアリングホイール41と操舵輪とが、例えば、ラックアンドピニオンのような機構を介して機械的に結合していない。このため、反力アクチュエータECU22は、ステアバイワイヤECU21から供給される操舵角δに基づいて、ステアリングホイール41に仮想的な反力が発生するように、反力アクチュエータ43(具体的には、駆動モータ)の作動を制御する。
The reaction
電気ロックECU23も、CPU、ROM、RAM、タイマ、インターフェースなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品としている。そして、電気ロックECU23は、ステアリングホイール41の回動操作を禁止するための電気ロック44の作動を制御する。すなわち、電気ロックECU23によって、電気ロック44がロック状態とされると、ステアリングホイール41の回動操作は禁止され、電気ロック44がアンロック状態とされると、ステアリングホイール41の回動操作は許容される。
The
さらに、操舵制御システムAは、エアバック電子制御装置30(以下、単にエアバックECU30という)を備えている。エアバックECU30も、CPU、ROM、RAM、タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品としており、ステアリングホイール41に組み付けられている図示しないエアバック装置の膨張展開作動を統括的に制御する。ここで、エアバック装置のエアバックの膨張展開形状について、図4を用いて説明する。
Further, the steering control system A includes an airbag electronic control device 30 (hereinafter simply referred to as an airbag ECU 30). The
エアバック装置のエアバックは、図4に実線で示すように、車両の衝突時に膨張展開形状Xとなって膨張展開するようになっている。この膨張展開形状Xは、ステアリングホイール41の軸線に対して、非対称とされている。このため、エアバックは、ステアリングホイール41がエアバックを膨張展開する特定の回動位置(以下、この位置を膨張展開位置という)にある場合において、膨張展開形状Xとなって膨張展開する。ここで、膨張展開位置は、車両を直進させるためのステアリングホイール位置の形態と同一となる回動方向位置である。このように、エアバックが膨張展開形状Xで膨張展開することにより、図4にて破線で示すような従来の膨張展開形状X’(ステアリングホイール41の軸線に対して対称)に比して、エアバックと運転者との接触面積を大幅に拡大することができ、運転者の拘束力を大幅に向上することができるようになっている。
As shown by a solid line in FIG. 4, the air bag of the air bag device is inflated and deployed in an inflated and deployed shape X when the vehicle collides. The inflated and deployed shape X is asymmetric with respect to the axis of the
次に、上記のように構成した実施形態に係る操舵制御システムAの作動を説明すると、図示しないイグニッションスイッチの投入により、プリクラッシュECU11は、図2の衝突予測プログラムを所定の時間ごとに繰り返し実行し始める。この衝突予測プログラムの実行はステップS10にて開始され、ステップS11にて、車速センサ12からのパルス信号に基づいて車速Vを検出して、同車速Vが所定の車速Vo以上であるか否かを判定することにより、車両が走行状態であるか否かを判定する。車速Vが所定の車速Vo未満であれば、ステップS11にて「No」と判定してステップS17に進み、プログラムの実行を一旦終了する。
Next, the operation of the steering control system A according to the embodiment configured as described above will be described. When the ignition switch (not shown) is turned on, the
一方、車両が走行を開始して、ステップS11にて「Yes」すなわち車速Vが所定の車速Vo以上であると判定すると、プリクラッシュECU11は、ステップS12以降の処理を実行する。ステップS12においては、プリクラッシュECU11は、レーダセンサ14からの出力信号に基づいて、車両前端から衝突対象物までの距離Lを検出する。そして、この検出した値を入力し、今回のプログラムの実行による入力距離を表す今回相対距離Lnewとして設定して、ステップS13に進む。ステップS13においては、プリクラッシュECU11は、レーダセンサ14からの出力信号に基づいて、車両と衝突対象物との相対速度VRを検出する。そして、この検出した値を入力し、今回のプログラムによる入力相対速度を表す今回相対速度VRnewとして設定して、ステップS14に進む。
On the other hand, when the vehicle starts traveling and “Yes”, that is, when the vehicle speed V is determined to be equal to or higher than the predetermined vehicle speed Vo in step S11, the
ステップS14においては、プリクラッシュECU11は、前記ステップS13にて入力した今回相対速度VRnewが正であるか否かを判定する。今回相対速度VRnewが正でなければ、「No」と判定してステップS17に進み、プログラムの実行を一旦終了する。これは、今回相対速度VRnewが正でない場合には、車両の前端部から衝突対象物までの距離Lが変化しないまたは増加していることを意味し、この場合には、車両が衝突対象物に衝突する可能性がないため、衝突予測する必要がないからである。
In step S14, the
一方、今回相対速度VRnewが正であれば、ステップS14にて「Yes」と判定して、ステップS15に進む。ステップS15においては、プリクラッシュECU11は、所定時間Tcと今回相対速度VRnewとを乗じて計算される距離と今回相対距離Lnewとを比較して、車両と衝突対象物とが衝突するか否かを判定する。すなわち、プリクラッシュECU11は、衝突回避に必要な時間に基づいて予め定められた所定時間Tcと今回相対速度VRnewとを乗算して車両の移動距離を予測する。そして、予測した車両の移動距離と今回相対距離Lnewとを比較することにより、車両と衝突対象物との衝突を予測する。
On the other hand, if the current relative speed VRnew is positive, “Yes” is determined in step S14, and the process proceeds to step S15. In step S15, the
予測した移動距離よりも今回相対距離Lnewが大きければ、プリクラッシュECU11は、「No」と判定してステップS17に進み、プログラムの実行を一旦終了する。これは、運転者による衝突回避操作(例えば、車両の旋回操作や制動操作など)によって、衝突が回避可能であるためである。一方、予測した移動距離よりも今回相対距離Lnewが小さければ、プリクラッシュECU11は、「Yes」と判定してステップS16に進む。
If the current relative distance Lnew is greater than the predicted movement distance, the
ステップS16においては、プリクラッシュECU11は、ステアバイワイヤECU21に対して、車両と衝突対象物との衝突回避が不能であることを表す衝突情報を供給する。具体的に説明すると、プリクラッシュECU11は、前記ステップS15の判定処理により、車両と衝突対象物とが衝突すると予測すると、バスKを介して、衝突情報をステアバイワイヤECU21に対して供給する。そして、プリクラッシュECU11は、前記ステップS16の衝突情報供給処理後、ステップS17に進み、衝突予測プログラムの実行を終了する。
In step S16, the
ステアバイワイヤECU21は、前記ステップS16にて供給された衝突情報をバスKおよびインターフェースを介して取得する。そして、ステアバイワイヤECU21は、反力アクチュエータECU22および電気ロックECU23と協働して、図3に示すステアリング装置制御プログラムを実行する。
The steer-by-
ステアリング装置制御プログラムは、ステップS50にてその実行が開始され、ステップS51にて、ステアバイワイヤECU21は、ステアリングホイール41を膨張展開位置に戻す。通常、車両と衝突対象物との衝突回避が不能と予測された場合には、ステアリングホイール41は、運転者によって衝突対象物との衝突を回避するために回動操作されている。そして、この場合には、車両と衝突対象物とが衝突する可能性が高いため、ステアリングホイール41との衝突による衝撃から運転者を保護するために、エアバック装置のエアバックを効果的に展開する必要がある。ところで、車両に搭載されたエアバック装置のエアバックは、ステアリングホイール41の軸線に対して非対称とされていて、ステアリングホイール41が膨張展開位置に戻されることによって、効果的に運転者を拘束するようになっている。
Execution of the steering device control program is started in step S50, and in step S51, the steer-by-
このため、ステアバイワイヤECU21は、反力アクチュエータECU22に対して、舵角センサ42からの信号に基づいて検出した操舵角δを表す操舵角情報を供給するとともに、ステアリングホイール41を膨張展開位置となるように回動するように要求する。反力アクチュエータECU22は、ステアバイワイヤECU21から供給された操舵角情報を取得するとともに、要求に基づいてステアリングホイール41を膨張展開位置とすべく回動駆動制御する。この反力アクチュエータECU22の回動駆動制御について、具体的に説明する。
For this reason, the steer-by-
反力アクチュエータECU22は、操舵角情報によって表される操舵角δを利用して、ステアリングホイール41の回動量を確認する。ここで、ステアリングホイール41は、右方向に回動したときに止まる位置から左方向に回動したときに止まる位置(ロックトゥロック)間で複数回回転することができるようになっている。
The reaction
このため、反力アクチュエータECU22は、現在の操舵角δから最も近い膨張展開位置を決定し、かつ、決定した膨張展開位置まで最も早く戻ることができる回動方向を決定する。そして、反力アクチュエータECU22は、反力アクチュエータ43に対して、決定した膨張展開位置および回動方向を表す情報を供給するとともに、ステアリングホイール41を回動するように指示する。反力アクチュエータ43は、同指示に従い、決定された膨張展開位置まで決定された回動方向にステアリングホイール41を回動する。このとき、反力アクチュエータ43は、運転者がステアリングホイール41を保持している力(操舵トルク)よりも大きなトルクでステアリングホイール41を回動駆動する。
Therefore, the reaction
ここで、上記のように反力アクチュエータECU22がステアリングホイール41を膨張展開位置まで回動した場合においても、操舵輪の操舵方向は直線方向に戻されない。すなわち、ステアリング装置40は、ステアバイワイヤ方式を採用しているため、ステアリングホイール41と操舵輪とが機械的に結合していない。このため、ステアバイワイヤECU21は、反力アクチュエータECU22に対して、ステアリングホイール41を膨張展開位置に回動制御するように要求する一方で、操舵アクチュエータに対しては、現在の駆動状態を維持するように制御する。これにより、ステアリングホイール41が膨張展開位置に回動されても、操舵輪は現在の向きを維持すなわち衝突対象物との衝突を回避する方向に維持され続ける。
Here, even when the reaction
また、反力アクチュエータECU22は、決定した膨張展開位置を表す情報をステアバイワイヤECU21に供給する。ステアバイワイヤECU21は、供給された膨張展開位置を表す情報を取得するとともに、図示しないRAMに一時的に記憶して、ステップS52に進む。
Further, the reaction
ステップS52においては、ステアバイワイヤECU21は、膨張展開位置を表す情報に基づいて、ステアリングホイール41が膨張展開位置まで回動されたか否かを判定する。具体的に説明すると、ステアバイワイヤECU21は、舵角センサ42から出力された信号に基づいて、現在のステアリングホイール41の操舵角δを検出する。そして、ステアバイワイヤECU21は、前記ステップS51にてRAMに記憶した膨張展開位置を表す情報と、検出した操舵角δとを利用して、膨張展開位置までステアリングホイール41が回動されたか否かを判定する。
In step S52, the steer-by-
ステアリングホイール41が膨張展開位置まで回動されていなければ、ステアバイワイヤECU21は、「No」と判定して、ステアリングホイール41が膨張展開位置まで回動されるまで繰り返し実行する。一方、ステアリングホイール41が膨張展開位置まで回動されていれば、「Yes」と判定して、ステップS53に進む。
If the
ステップS53においては、ステアバイワイヤECU21は、電気ロックECU23に対して、ステアリングホイール41を膨張展開位置にてロックするように要求する。具体的に説明すると、ステアバイワイヤECU21は、バスKを介して、電気ロックECU23に対し、ステアリングホイール41の回動を禁止することを表すロック要求情報を供給する。電気ロックECU23は、バスKおよびインターフェースを介して、ロック要求情報を取得する。そして、電気ロックECU23は、電気ロック44をロック状態とする。これにより、ステアリングホイール41は、運転者の回動操作に対して、その回動が禁止される。このように、電気ロックECU23に対して、ロック要求情報を供給すると、ステアバイワイヤECU21は、ステップS54に進む。
In step S53, the steer-by-
ステップS54においては、ステアバイワイヤECU21は、エアバックECU30に対して、エアバック装置の起動を要求する。具体的に説明すると、ステアバイワイヤECU21は、バスKを介して、エアバックECU30に対し、車両の衝突に備えてエアバックを展開準備の開始要求を表す起動要求情報を供給する。エアバックECU30は、バスKおよびインターフェースを介して、起動要求情報を取得する。そして、エアバックECU30は、例えば、ステアリングホイール41に設けられたエアバック装置の点火時期(詳しくは、図示しないインフレータの点火装置への通電時期)や、駆動電圧の確保など、エアバック装置を適切に起動させるための準備を開始する。
In step S54, the steer-by-
そして、エアバックECU30は、車両と衝突対象物との衝突を感知した直後、速やかにエアバック装置のエアバックを膨張展開する。これにより、図5に示すように、エアバックが運転者Hとステアリングホイール41との間にて膨張展開形状Xで展開して運転者Hを拘束し、運転者Hをステアリングホイール41との衝突による衝撃から的確に保護する。前記ステップS54の起動要求処理後、ステアバイワイヤECU21は、ステップS55に進み、ステアリング装置制御プログラムの実行を終了する。
The
以上の説明からも理解できるように、この実施形態においては、ステアバイワイヤECU21、反力アクチュエータECU22および反力アクチュエータ43はステアリングホイール41を膨張展開位置まで回動する。そして、エアバックECU30は、膨張展開位置にて膨張展開したときに乗員の拘束力を向上する膨張展開形状Xとされたエアバックを膨張展開する。このため、乗員の拘束力を向上する形状とされたエアバックの拘束性能を的確に発揮することができて、乗員を的確に衝突の衝撃から保護することができる。また、膨張展開位置をステアリングホイール41の中立位置における形態と略同一となる位置とすることにより、エアバックの膨張展開形状Xを簡素化することができて、好適である。
As can be understood from the above description, in this embodiment, the steer-by-
また、ステアリングホイール41を膨張展開位置まで回動するときに、ステアリングホイール41と操舵輪との連携を禁止するため、衝突を回避するために操舵輪が操舵アクチュエータによって操舵されている場合には、その状態を維持することができる。これによっても、乗員に作用する衝撃力を効果的に軽減することができる。また、ステアリングホイール41と操舵輪との連携を禁止することにより、例えば、衝突対象物との衝突によって操舵輪が回動された場合であっても、ステアリングホイール41の回動を防止することができる。したがって、衝突の衝撃によって、ステアリングホイール41が膨張展開位置から回動されることがなく、膨張展開位置にてエアバックを膨張展開することにより、的確に乗員を拘束することができる。また、現在の操舵角δから最も近い膨張展開位置を決定することにより、ステアリングホイール41の膨張展開位置までの回動時間を短縮することができ、的確にエアバックを膨張展開することができて、乗員を的確に拘束することができる。
Further, when the
また、運転者の操舵トルクよりも大きなトルクで反力アクチュエータ43がステアリングホイールを回動するため、運転者によってステアリングホイールが保持されていても、確実に膨張展開位置までステアリングホイールを回動することができる。このため、的確に膨張展開位置にてエアバックを膨張展開することができる。したがって、乗員を的確に拘束することができる。さらに、電気ロック44によって、ステアリングホイール41が膨張展開位置にて固定されるため、運転者によってステアリングホイールが回動されることを防止できるとともに、エアバックの膨張展開によってステアリングホイール41が回動することを防止できる。したがって、的確にエアバックを膨張展開することができ、乗員を的確に拘束することができる。
Further, since the
上記実施形態においては、操舵制御システムAがステアバイワイヤ方式を採用しており、ステアリングホイール41を膨張展開位置とした状態であっても、操舵輪を衝突対象物との衝突回避方向に維持するように実施した。これに代えて、ステアリングホイール41の膨張展開位置までの回動に併せて、操舵輪を直進状態として実施することも可能である。すなわち、ステアバイワイヤECU21は、反力アクチュエータ43によってステアリングホイール41が膨張展開位置へ向けて回動を開始したことを検出すると、操舵アクチュエータに対して、操舵輪を直進状態とするように指示する。操舵アクチュエータは、同指示に従って、操舵輪が直進状態となるように駆動する。
In the above embodiment, the steering control system A adopts the steer-by-wire system, and the steering wheel is maintained in the collision avoidance direction with the collision object even when the
このように、操舵輪を直進状態とすることにより、予測される衝突による衝撃荷重を操舵輪(車両の前輪)を介して車両の車体に伝達し、車体によって衝撃荷重を支持することができる。これにより、乗員に与える衝突による衝撃を緩和することができるとともに、エアバックの拘束力によって乗員を確実に保護することができる。 Thus, by making the steering wheel go straight, the impact load due to the predicted collision can be transmitted to the vehicle body of the vehicle via the steering wheel (front wheel of the vehicle), and the impact load can be supported by the vehicle body. Thereby, while being able to relieve | impact the impact by the collision given to a passenger | crew, a passenger | crew can be reliably protected by the restraining force of an airbag.
また、上記実施形態および変形実施形態においては、プリクラッシュECU11が衝突の可能性を予測するように実施した。これに加えて、プリクラッシュECU11が衝突の形態(例えば、フルラップ衝突やオフセット衝突など)を予測するように実施することも可能である。具体的に説明すると、プリクラッシュECU11は、レーダセンサ14から車両前方に存在する衝突対象物の存在位置(存在方向)を表す情報を取得することにより、車両と衝突対象物との相対的な位置関係を確認する。そして、プリクラッシュECU11は、例えば、衝突対象物が車両前方に存在していると確認するとその衝突形態をフルラップ衝突と予測し、衝突対象物が車両斜め前方に存在していると確認するとその衝突形態をオフセット衝突と予測する。
Moreover, in the said embodiment and modified embodiment, it implemented so that the pre-crash ECU11 might estimate the possibility of a collision. In addition to this, the
このように、プリクラッシュECU11によって衝突形態が予測されると、ステアバイワイヤECU21は、衝突形態に応じて、ステアリングホイール41の回動位置を膨張展開位置から適宜調整する。これは、車両の衝突形態によって、乗員が車両の衝突部方向へ移動するためである。すなわち、車両に衝突が発生すると、乗員には、大きな慣性力が作用する。この発生した慣性力により、乗員は、車両の衝突部方向へ移動する。このため、ステアバイワイヤECU21は、衝突によって乗員が移動する方向を考慮して、ステアリングホイール41を膨張展開位置から衝突発生部位側に回動するように、反力アクチュエータECU22に要求する。これにより、衝突により移動した乗員に対応して、エアバックの膨張展開位置を調整して膨張展開することができるため、的確に乗員を保護することができる。
Thus, when the collision mode is predicted by the
さらに、本発明の目的を逸脱しない限り、種々の変形が可能であることはいうまでもない。例えば、操舵制御システムAに可変ギア機構付き操舵方式または電動パワーステアリング方式を採用することも可能である。可変ギア機構付き操舵方式を採用した場合には、プリクラッシュECU11の衝突予測に基づいて、可変ギア機構付き操舵装置の作動を制御する電子制御装置は、ステアリングホイール41と操舵輪とを連携する可変ギア機構のギア比を変更することが可能である。具体的に説明すると、プリクラッシュECU11の衝突予測に基づく危険度(例えば、車両の車速Vが大きくなるにつれて大きくなる度数)に応じて、前記電子制御装置は、可変ギア機構のギア比を連続的に大きくする。
Furthermore, it goes without saying that various modifications are possible without departing from the object of the present invention. For example, the steering control system A can adopt a steering system with a variable gear mechanism or an electric power steering system. When the steering system with a variable gear mechanism is adopted, the electronic control device that controls the operation of the steering device with the variable gear mechanism based on the collision prediction of the
これにより、衝突に備えて、ステアリングホイール41を膨張展開位置まで素早く回動することができるとともに、現在の操舵角δと膨張展開位置との位相差を小さくすることができる。また、操舵輪を素早く直進状態とすることができて、衝突による衝撃力を的確に車体で支持することができる。したがって、乗員に対する衝撃力を緩和することができる。
Thereby, in preparation for a collision, the
また、電動パワーステアリング方式を採用した場合には、車両衝突を検出すると、電動パワーステアリングの作動を制御する電子制御装置が、ステアリングホイール41を膨張展開位置に戻すとともに、操舵輪を直進状態とする。これにより、膨張展開位置にてエアバックを展開することができて、乗員を的確に保護することができる。また、操舵輪を直進状態として、衝突による衝撃力を的確に車体で支持することができる。したがって、乗員に対する衝撃力を緩和することができる。
Further, when the electric power steering system is adopted, when a vehicle collision is detected, the electronic control device that controls the operation of the electric power steering returns the
10…プリクラッシュ判定装置、11…プリクラッシュECU、12…車速センサ、13…ヨーレートセンサ、14…レーダセンサ、20…ステアバイワイヤ制御装置、21…ステアバイワイヤECU、22…反力アクチュエータECU、23…電気ロックECU、30…エアバックECU、41…ステアリングホイール、42…舵角センサ、43…反力アクチュエータ、44…電気ロック、A…操舵制御システム
DESCRIPTION OF
Claims (19)
前記ステアリングホイールに組み付けられて前記特定回動位置にて膨張展開したときに乗員の拘束力を向上する形状とされたエアバックを、前記特定回動位置にて膨張展開するエアバック展開手段とを備えたことを特徴とする車両の操舵制御装置。 Rotation drive means for rotating the steering wheel to a specific rotation position;
An airbag deployment means for inflating and deploying an airbag at the specific rotation position, which is configured to improve the restraining force of an occupant when the airbag is assembled to the steering wheel and inflated and deployed at the specific rotation position; A vehicle steering control device comprising:
前記回動駆動手段は、前記回動位置検出手段によって検出した回動位置から前記特定回動位置まで前記ステアリングホイールを回動する請求項1に記載した車両の操舵制御装置。 A rotation position detecting means for detecting a rotation position of the steering wheel;
2. The vehicle steering control device according to claim 1, wherein the rotation driving unit rotates the steering wheel from a rotation position detected by the rotation position detection unit to the specific rotation position. 3.
ステアリングホイールの回動した後の形態が、ステアリングホイールの中立位置における形態と略同一となる回動位置である請求項1または請求項2に記載した車両の操舵制御装置。 The specific rotation position is
The vehicle steering control device according to claim 1 or 2, wherein a form after the steering wheel is turned is a turning position that is substantially the same as a form at a neutral position of the steering wheel.
前記回動駆動手段によって前記ステアリングホイールが前記特定回動位置まで回動されるときに、前記車両の操舵輪を直進状態に戻す操舵輪制御手段を備えたことを特徴とする車両の操舵制御装置。 In the vehicle steering control device according to claim 1 or 2,
A steering control device for a vehicle, comprising steering wheel control means for returning a steering wheel of the vehicle to a straight traveling state when the steering wheel is rotated to the specific rotation position by the rotation driving means. .
前記回動駆動手段によって前記ステアリングホイールが前記特定回動位置まで回動されるときに、前記ステアリングホイールと前記車両の操舵輪との連携を禁止する連携禁止手段を備えたことを特徴とする車両の操舵制御装置。 In the steering wheel control device for a vehicle according to claim 1 or 2,
A vehicle comprising cooperation prohibiting means for prohibiting cooperation between the steering wheel and a steering wheel of the vehicle when the steering wheel is rotated to the specific rotation position by the rotation driving means. Steering control device.
前記特定回動位置に近い位相側から前記ステアリングホイールを前記特定回動位置に回動する請求項1ないし請求項5のうちのいずれか一つに記載した車両の操舵制御装置。 The rotation driving means is
The steering control device for a vehicle according to any one of claims 1 to 5, wherein the steering wheel is rotated to the specific rotation position from a phase side close to the specific rotation position.
前記乗員の前記ステアリングホイールを回動操作する回動操作トルクよりも大きなトルクによって前記ステアリングホイールを前記特定回動位置まで回動する請求項1ないし請求項6のうちのいずれか一つに記載した車両の操舵制御装置。 The rotation driving means is
7. The steering wheel according to claim 1, wherein the steering wheel is turned to the specific turning position by a torque larger than a turning operation torque for turning the steering wheel of the occupant. Vehicle steering control device.
前記回動駆動手段によって前記ステアリングホイールが前記特定回動位置まで回動されると、前記ステアリングホイールを前記特定回動位置にて固定するステアリングホイール固定手段を設けたことを特徴とする車両の操舵制御装置。 In the steering control device for a vehicle according to any one of claims 1 to 7,
Steering a vehicle, characterized in that steering wheel fixing means is provided for fixing the steering wheel at the specific rotation position when the steering wheel is rotated to the specific rotation position by the rotation driving means. Control device.
前記車両の衝突状態を検出する衝突状態検出手段を設け、
前記衝突状態検出手段によって検出した前記車両の衝突形態がオフセット衝突形態であると、前記回動駆動手段は、前記ステアリングホイールを前記特定回動位置よりも前記車両の衝突発生側に回動することを特徴とする車両の操舵制御装置。 In the vehicle steering control device according to claim 1 or 2,
A collision state detecting means for detecting a collision state of the vehicle is provided;
When the vehicle collision mode detected by the collision state detection unit is an offset collision mode, the rotation driving unit rotates the steering wheel to the vehicle collision occurrence side from the specific rotation position. A vehicle steering control device.
前記車両と同車両の前方に存在する衝突対象物との衝突可能性を予測する衝突予測手段と、
前記衝突予測手段によって予測した前記車両と前記衝突対象物との衝突可能性に基づいて、前記ステアリングホイールと前記車両の操舵輪との連携状態を変更する連携状態変更手段とを設けたことを特徴とする車両の操舵制御装置。 In the vehicle steering control device according to claim 1 or 2,
A collision prediction means for predicting a collision possibility between the vehicle and a collision target existing in front of the vehicle;
Coordination state changing means for changing the cooperation state of the steering wheel and the steering wheel of the vehicle based on the possibility of collision between the vehicle and the collision object predicted by the collision prediction means is provided. A vehicle steering control device.
前記検出した回動位置から特定回動位置まで前記ステアリングホイールを回動し、
前記ステアリングホイールに組み付けられて前記特定回動位置にて膨張展開したときに乗員の拘束力を向上する形状とされたエアバックを、前記特定回動位置にて膨張展開するようにしたことを特徴とする車両の操舵制御方法。 Detect the turning position of the steering wheel,
Rotating the steering wheel from the detected rotation position to a specific rotation position;
An airbag that is shaped to improve the restraining force of an occupant when it is assembled to the steering wheel and inflated and deployed at the specific rotation position is inflated and deployed at the specific rotation position. A vehicle steering control method.
ステアリングホイールの回動した後の形態が、ステアリングホイールの中立位置における形態と同一となる回動位置である請求項11に記載した車両の操舵制御方法。 The specific rotation position is
The vehicle steering control method according to claim 11, wherein a form after the steering wheel is turned is a turning position that is the same as a form at a neutral position of the steering wheel.
前記ステアリングホイールが前記特定回動位置まで回動されるときに、前記車両の操舵輪を直進状態に戻すようにしたことを特徴とする車両の操舵制御方法。 The vehicle steering control method according to claim 11,
A vehicle steering control method, wherein when the steering wheel is rotated to the specific rotation position, the steering wheel of the vehicle is returned to a straight traveling state.
前記ステアリングホイールが前記特定回動位置まで回動されるときに、前記ステアリングホイールと前記車両の操舵輪との連携を禁止するようにしたことを特徴とする車両の操舵制御方法。 The vehicle steering control method according to claim 11,
A vehicle steering control method characterized in that, when the steering wheel is rotated to the specific rotation position, cooperation between the steering wheel and the steering wheel of the vehicle is prohibited.
前記車両の衝突状態を検出し、
前記検出した車両の衝突形態がオフセット衝突形態であると、前記ステアリングホイールを前記特定回動位置よりも前記車両の衝突発生側に回動するようにしたことを特徴とする車両の操舵制御方法。 The vehicle steering control method according to claim 11,
Detecting the collision state of the vehicle,
A steering control method for a vehicle, wherein the steering wheel is rotated from the specific rotation position to the vehicle collision occurrence side when the detected vehicle collision mode is an offset collision mode.
前記車両と同車両の前方に存在する衝突対象物との衝突可能性を予測し、
前記予測した前記車両と前記衝突対象物との衝突可能性に基づいて、前記ステアリングホイールと前記車両の操舵輪との連携状態を変更するようにしたことを特徴とする車両の操舵制御方法。
The vehicle steering control method according to claim 11,
Predicting the possibility of collision between the vehicle and a collision object existing in front of the vehicle,
A vehicle steering control method, wherein a cooperative state between the steering wheel and a steering wheel of the vehicle is changed based on the predicted possibility of collision between the vehicle and the collision object.
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