JP2009090687A - 車両の操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】テアバイワイヤ式としてのステアリングの操舵角検出機能を適正に維持して、より信頼性の高い車両操舵を実現することのできる車両の操舵装置を提供する。
【解決手段】ステアバイワイヤ式の操舵装置では通常、操舵輪31との機械的な連結が排除されたステアリング11の操舵角を舵角センサ13を通じて検出し、この舵角センサ13を通じて検出される操舵角に基づいて操舵輪31の転舵角度を制御する。この操舵装置では特に、車両走行中であるにも拘わらず運転者が車両前方を向いていないと判断した際に運転者に注意を促す、いわゆるセイフティー制御の実行のために設けられた赤外線カメラ40によりステアリング11の回転軌跡を撮像するとともに、その撮像データからステアリング11の操舵角を取得する。そして、舵角センサ13とこの赤外線カメラ40との二重系としてステアリングの操舵角を検出する。
【選択図】図1
【解決手段】ステアバイワイヤ式の操舵装置では通常、操舵輪31との機械的な連結が排除されたステアリング11の操舵角を舵角センサ13を通じて検出し、この舵角センサ13を通じて検出される操舵角に基づいて操舵輪31の転舵角度を制御する。この操舵装置では特に、車両走行中であるにも拘わらず運転者が車両前方を向いていないと判断した際に運転者に注意を促す、いわゆるセイフティー制御の実行のために設けられた赤外線カメラ40によりステアリング11の回転軌跡を撮像するとともに、その撮像データからステアリング11の操舵角を取得する。そして、舵角センサ13とこの赤外線カメラ40との二重系としてステアリングの操舵角を検出する。
【選択図】図1
Description
本発明は車両の操舵装置に関し、特に車両のステアリングと操舵輪との直接的な連結を排除可能としたステアバイワイヤ式の操舵装置に関する。
運転者により操作されるステアリングと車両の操舵輪との間の直接的な連結を排除可能とした上で、ステアリングの回転軸の角度、すなわちステアリングの操舵角等をセンサにより検出し、この検出される操舵角に基づいて操舵輪を転舵させるようにした、いわゆるステアバイワイヤ式の操舵装置が周知である。車両の操舵装置としてこうしたステアバイワイヤ式の操舵装置を採用することで、車室内のステアリングの位置や角度を自由に変更することが可能になるなど、車両設計の自由度を大きく高めることができるようになる。そして従来、この種の操舵装置としては、例えば特許文献1に記載の装置がある。
この特許文献1に記載の操舵装置にあっては、ステアリングに操舵方向と逆方向の力を付与する反力アクチュエータ(電動モータ)をその回転軸を共有するかたちで設け、この反力アクチュエータを通じてステアリングに適宜の操舵反力を付与することで運転者の操舵感の向上を図るようにしている。すなわちここでは、ステアリングに設けられている舵角センサによりステアリングの回転軸の回転角を検出するとともに、この検出される操舵角に基づいて上記反力アクチュエータからステアリングに付与する反力の大きさを制御するようにしている。
また、この特許文献1に記載の操舵装置では、上記ステアリングと上記操舵輪との間にそれらの機械的な連結/非連結を切り替えるクラッチを設け、通常はクラッチを切り離した状態で電動モータや操舵輪の転舵にかかる制御を実行する。そして、ステアリングの操舵角を検出する舵角センサに異常が生じてステアリングの操舵角検出が不能となるような状況下、すなわち上記ステアリングの操舵角に基く操舵輪の電気的な制御が困難となる状況下では、クラッチによりステアリングと操舵輪とを機械的に連結することで、運転者による操舵輪の操作をバックアップ可能としている。ただしこの場合、舵角センサの異常が検出された際に直ちにクラッチによりステアリングと操舵輪とを機械的に連結すると、そのときのステアリングの操舵角度によっては、ステアリングの中立位置と操舵輪の中立位置との間にずれが生じるおそれがある。
そこで、同文献1に記載の操舵装置ではさらに、ステアリングの操舵角を検出可能なエンコーダを上記電動モータからなる反力アクチュエータのロータ付近に併せて設け、上記舵角センサの異常が検出された際には、このエンコーダを通じてステアリングの操舵角を検出するようにしている。そして、このエンコーダを通じて検出される操舵角に基づきステアリングが中立位置まで移動したと判断されたときに、上記クラッチを通じたステアリングと操舵輪との機械的な連結を実行する。このように、ステアリングの操舵角を検出するためのセンサとして上記舵角センサと上記エンコーダとを併用する、いわゆるセンサの冗長設計(二重系化)を図ることにより、たとえ舵角センサに異常が生じた場合であっても、上記クラッチを介したバックアップ機構による適正な操舵バックアップが実現されるようになる。
特開2005−104439号公報
上述のように、ステアリングの操舵角を検出ためのセンサとしてステアリングの回転軸に何らかのかたちで2個のセンサを設けるなどの冗長設計を行うことで、確かに操舵装置としての信頼性を高めることができるようにはなる。ただし、こうして同一機能のセンサを複数設けた場合であれ、例えば
・ステアリングにその回転軸と共々強い衝撃が加わる。あるいは、
・給電系統も共通化されているような場合にその給電線が断線もしくは短絡する。
等の事態が生じると、それら複数のセンサに同時に異常をきたすような状況にも至りかねない。そして、このような状況に陥ると、ステアリングの操舵角を検出することができなくなるため、上記バックアップ機構の有無に拘わらず、操舵装置としての著しい信頼性の低下を招くようになる。
・ステアリングにその回転軸と共々強い衝撃が加わる。あるいは、
・給電系統も共通化されているような場合にその給電線が断線もしくは短絡する。
等の事態が生じると、それら複数のセンサに同時に異常をきたすような状況にも至りかねない。そして、このような状況に陥ると、ステアリングの操舵角を検出することができなくなるため、上記バックアップ機構の有無に拘わらず、操舵装置としての著しい信頼性の低下を招くようになる。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステアバイワイヤ式としてのステアリングの操舵角検出機能を適正に維持して、より信頼性の高い車両操舵を実現することのできる車両の操舵装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、車両の操舵輪との直接的な連結が排除可能とされたステアリングの操舵角を同ステアリングに設けられた舵角センサを通じて検出し、この舵角センサを通じて検出される操舵角に基づいて前記操舵輪を転舵させる車両の操舵装置において、前記ステアリングの回転軌跡を撮像してその画像データから同ステアリングの操舵角を取得する撮像装置を備え、前記舵角センサとこの撮像装置との二重系として前記ステアリングの操舵角を検出することを要旨としている。
同構成によるように、ステアリングの操舵角を検出する機能を二重系化するにあたり、舵角センサと、これとは系統の全く異なる撮像装置とを採用することで、二重系とした舵角センサと撮像装置とに同時に異常をきたすような状況を回避することができるようになる。すなわち、通常は舵角センサを通じて操舵角を検出する操舵装置であれば、たとえ舵角センサに異常が生じた場合であっても、上記撮像装置を通じて操舵角を検出することができるようになる。また、通常は撮像装置を通じて操舵角を検出する操舵装置であれば、たとえ撮像装置に異常が生じた場合であっても、上記操舵角センサを通じて操舵角を検出することができるようになる。したがって、例えば舵角センサに異常をきたすような非常時であってもステアバイワイヤ式としての操舵角検出機能を適正に維持することができ、ひいてはより信頼性の高い車両操舵を実現することができるようになる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両の操舵装置において、前記撮像装置が、前記ステアリングの特定部位、もしくは同ステアリングに付された特定のマークを追跡して前記ステアリングの回転軌跡を撮像するものであることを要旨としている。
同構成によるように、ステアリングの例えばスポーク部等の特定部位、もしくはステアリングに付された特定のマークを撮像装置により追跡するようにすれば、これを適宜に画像処理することで、ステアリングの回転軌跡からその操舵角を的確に取得することができるようになる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の車両の操舵装置において、前記撮像装置として、前記車両の車室内に予め設けられて前記ステアリングを撮像範囲に含む1乃至複数の撮像装置の少なくとも一つが流用されることを要旨としている。
同構成によるように、車両の車室内に予め設けられてステアリングを撮像範囲に含む1乃至複数の撮像装置を上記ステアリングの回転軌跡を撮像するための操舵装置として流用するようにすれば、新たに撮像装置を設ける必要がなくなるため、上述のような二重系としながらもセンサコストの低減を図ることができるようになる。なお、このような撮像装置としては、例えば車両のステアリングコラムカバーに配設されて当該車両の運転者を撮像対象とする赤外線カメラ、あるいは車両のルームミラーに設けられて車室内の乗員を撮像対象とするCCDカメラなどがある。
本発明にかかる車両の操舵装置によれば、ステアバイワイヤ式としてのステアリングの操舵角検出機能を適正に維持して、より信頼性の高い車両操舵を実現することができるようになる。
以下、本発明にかかる車両の操舵装置の一実施形態について図1〜図6を参照して説明する。はじめに、図1を参照して、この実施形態にかかる操舵装置の概要について説明する。
同図1に示されるように、ステアバイワイヤ式であるこの操舵装置では、運転者によって操作されるステアリング11と車両の操舵輪31との間の機械的な連結が排除されており、運転者によって操作されるステアリング11の操舵量がまずは操舵機構10に設けられているセンサを通じて検出される。そして、この検出されるステアリング11の操舵量や各種車両情報に基づき制御部20を通じて転舵機構30の駆動量が算出され、この算出された駆動量に基づいて操舵輪31が転舵される。
ここで、上記ステアリング11は、運転者の把持する部分であるステアリングホイール11aと、このステアリングホイール11aにその回転軸として取り付けられるステアリングシャフト11bとから構成されている。そして、操舵機構10には、このステアリングシャフト11bの回転角、すなわちステアリング11の操舵角θsを検出するための舵角センサ13、及び同シャフト11bに働くトルク、すなわち運転者がステアリングホイール11aに付与した操舵トルクTθを検出するためのトルクセンサ14がそれぞれ設けられている。また同操舵機構10には、ステアリングホイール11aの操作方向、すなわち回転方向と逆向きのトルクをステアリングシャフト11bに付与する反力アクチュエータ12が併せて設けられている。この反力アクチュエータは、永久磁石からなるロータと通電可能なコイルからなるステータとによって構成される、いわゆるブラシレスモータであり、操舵反力となる上記トルクをステアリングシャフト11bに付与するように機能する。
また、上記制御部20には、当該操舵装置を搭載する車両の運転状態を検出するための各種センサが設けられている。例えばここでは、車両の速度を検出するための車速センサ22等が設けられている。そして、この車速センサ22等をはじめ、操舵機構10に設けられている上記舵角センサ13やトルクセンサ14の各検出信号は、マイクロコンピュータを中心に構成されて上記反力アクチュエータ12や転舵機構30の各種制御を司る制御装置21に入力される。この制御装置21は、基本的に上記各センサ13,14,22の出力に基づいて操舵機構10の上記反力アクチュエータ12による操舵反力の付与態様を制御するとともに、舵角センサ13の出力に基づいて操舵輪31の舵角を求め、この求めた舵角に基づき転舵機構30を駆動して操舵輪31の転舵角度を制御する部分である。
そして、上記転舵機構30は、この制御装置21による制御のもとに操舵輪31を実際に転舵する部分であり、この転舵機構30には上記操舵機構10で検出されたステアリングシャフト11bの操舵量に基づき駆動力を発生する転舵アクチュエータ32が設けられている。この転舵アクチュエータ32は、タイロッド33とナックルアーム34とをそれぞれ介して操舵輪31に連結されており、上記制御装置21からの指令に基づきタイロッド33を指令された角度だけ転舵させるように機能する。
一方、この車両には、ステアリングホイール11aの近傍に、ステアリング11を撮像対象に含む赤外線カメラ40が設けられている。この赤外線カメラ40は本来、運転者の顔を撮像対象としてその取得される運転者の顔の画像データから運転者の顔の向き等を検出するとともに、例えば車両走行中であるにも拘わらず運転者の顔が車両前方を向いていなかったような場合に警報等を発するためのものである。
ここで、上記ステアリングホイール11aは、上記ステアリングシャフト11bが取り付けられる部分であるパッド部11cと、このパッド部11cの外周にスポーク部11dを介して円環状に配設されて運転者が把持する部分となるハンドル部11eとを有している。また、車両の運転席部分の側面構造を図2に示すように、パッド部11cの裏側の部分には、同部分を保護するロアカバー11fが設けられており、上記ステアリングシャフト11bの一部もこのロアカバー11fにより覆われて保護されている。そして、このステアリングシャフト11bは、このロアカバー11fから導出されて車両内部に導入されるかたちで配設されており、このロアカバー11fから導出されてから車両内部へと導入されるまでの部分が車両本体側に固定された箱状のステアリングコラムカバー11gにより覆われて保護されている。すなわち、ステアリングホイール11aが運転者によって回転操作されたとすると、上記ロアカバー11f及びステアリングコラムカバー11gのうち、ロアカバー11fのみがステアリングホイール11aと一体に回転することとなる。そして、上記赤外線カメラ40は、このステアリングコラムカバー11gの上部に、同図2に示される態様で設けられている。なお、この赤外線カメラ40は、上記ステアリングホイール11aのパッド部11cとハンドル部11eの間の間隙から常時、運転者の顔及びステアリング11の一部を撮像するとともに、その画像データを上記制御装置21(図1)に転送する。
図3は、こうして赤外線カメラ40から制御装置21に転送される画像データを模式的に示したものである。このとき制御装置21は、その基本処理として、この転送される画像データから運転者の目、鼻、口などの位置を検出するとともに、この検出された目、鼻、口などの位置情報から運転者の顔の向きを検出する。そして、例えば車両走行中であるにも拘わらずこの検出される運転者の顔が車両前方を向いていないと判断されるような場合に、車室内に設けられている警報ブザー(図示略)を鳴動するなどして運転者に注意を促す、いわゆるセイフティー制御を実行する。
また、本実施形態にかかる操舵装置では上述のように、また同図3に併せて示すように、上記ステアリング11をもこの赤外線カメラ40による撮像対象としており、同赤外線カメラ40を通じて撮像されるステアリング11の回転軌跡からその操舵角を併せて取得できるようにしている。すなわち、上記舵角センサ13とこの赤外線カメラ40との二重系として、上記ステアリング11の操舵角を検出するようにしている。
次に、上記赤外線カメラ40を通じたステアリング11の操舵角の検出原理について説明する。
本実施形態にかかる操舵装置では、上記ロアカバー11fが上記ステアリングホイール11aと一体となって回転することに着目し、同図3に例示するように、このロアカバー11fに設けたマーク50の回転軌跡からステアリング11の操舵角θcを取得するようにしている。具体的には、図4に図2のIV−IV線に沿った断面構造を示すように、ロアカバー11fのテーパ状からなる外周面に、赤外線カメラ40により撮像可能な互いに異なる2つのマーク、すなわち図中に1つの黒点として示す温源となるマーク50aと、同図中に2つの黒点として示す同じく温源となるマーク50bとを設ける。ちなみに、これら2つのマーク50a,50bは、図中に一点鎖線nで示すステアリングシャフト11bの中心軸Oを中心とする円周上に180度の間隔をおいて設けられており、上記赤外線カメラ40の撮像範囲は、これらマーク50a,50bのいずれか一方のマークが入るように調整されている。そして制御装置21では、赤外線カメラ40を通じてこうして撮像されるマーク50a,50bの回転軌跡からステアリング11の操舵角を算出する。
本実施形態にかかる操舵装置では、上記ロアカバー11fが上記ステアリングホイール11aと一体となって回転することに着目し、同図3に例示するように、このロアカバー11fに設けたマーク50の回転軌跡からステアリング11の操舵角θcを取得するようにしている。具体的には、図4に図2のIV−IV線に沿った断面構造を示すように、ロアカバー11fのテーパ状からなる外周面に、赤外線カメラ40により撮像可能な互いに異なる2つのマーク、すなわち図中に1つの黒点として示す温源となるマーク50aと、同図中に2つの黒点として示す同じく温源となるマーク50bとを設ける。ちなみに、これら2つのマーク50a,50bは、図中に一点鎖線nで示すステアリングシャフト11bの中心軸Oを中心とする円周上に180度の間隔をおいて設けられており、上記赤外線カメラ40の撮像範囲は、これらマーク50a,50bのいずれか一方のマークが入るように調整されている。そして制御装置21では、赤外線カメラ40を通じてこうして撮像されるマーク50a,50bの回転軌跡からステアリング11の操舵角を算出する。
例えばいま、図5に示すように、上記赤外線カメラ40の撮像範囲にマーク50aが含まれているとするときに、現在のマーク50aの位置が図中の位置m1であったとする。このとき、制御装置21は、ステアリング11が中立位置にあるときのマーク50aの位置、すなわち図中の基準位置m0から上記位置m1までの回転角Δθを算出し、この算出された回転角Δθをステアリング11の操舵角θcとする。ちなみに、ステアリング11が更に回転して、マーク50aが上記赤外線カメラ40の撮像範囲から外れるとともに、マーク50bが上記赤外線カメラ40の撮像範囲に入るようになった場合には、制御装置21は、上記基準位置m0からマーク50bの位置までの回転角に180度を加算するなどして、同ステアリング11の操舵角θcを算出する。
そして、本実施形態において、制御装置21は通常、上記舵角センサ13を通じて検出されるステアリング11の操舵角θsに基づいて操舵輪31の転舵角度を制御し、舵角センサ13に何らかの異常が生じた旨が判断されるとき、上記操舵角θsに代えて上記赤外線カメラ40を通じて検出されるステアリング11の操舵角θcに基づいて操舵輪31の転舵角度を制御する。
図6は、ステアリング11の操舵角を検出する機能を舵角センサ13と赤外線カメラ40との二重系とした本実施形態の操舵装置において、上記制御装置21を通じて実行されるステアバイワイヤ制御にかかる処理手順を示したものである。なお、この図6に示す処理は、実際には、所定の演算周期をもって繰り返し実行される。
同図6に示されるように、この制御ではまず、舵角センサ13からの出力が有効であるか否かが判断され(ステップS100)、舵角センサ13からの出力が有効である場合には(ステップS100:YES)、その出力から操舵角θsが算出され(ステップS110)、この算出された操舵角θsに基づいて操舵輪31が転舵される(ステップS111)。なお、ステップS100の処理では、以下のような判断がなされた場合に舵角センサ13の出力は有効でない旨が判断される。
・期待される位相信号もしくはパルス信号が舵角センサ13から転送されていない旨が判断された場合。この場合には、例えばステアリング11にステアリングシャフト11bと共々強い衝撃が加わるなどにより舵角センサ13が故障したか、もしくは何らかのノイズが含まれている可能性がある。
・舵角センサ13の出力信号が高電位側あるいは低電位側にはりついている旨が判断された場合。この場合には、舵角センサ13の給電線あるいは信号線に断線もしくは短絡が生じている可能性がある。
・舵角センサ13から何らの信号も出力されていない旨が判断された場合。この場合には、舵角センサ13の信号線が断線している可能性がある。
一方、上記何らかの理由によって舵角センサ13からの出力が有効でない旨が判断されると(ステップS100:NO)、上記赤外線カメラ40を通じてステアリング11の操舵角が検出される。すなわち、赤外線カメラ40を通じて撮像されている上記マーク50a,50bの回転軌跡から上述の態様でステアリング11の操舵角θcが算出される(ステップS120)。そして、このステップS120を通じて算出された操舵角θcに基づいて操舵輪31の転舵が実行される(ステップS121)。
一方、上記何らかの理由によって舵角センサ13からの出力が有効でない旨が判断されると(ステップS100:NO)、上記赤外線カメラ40を通じてステアリング11の操舵角が検出される。すなわち、赤外線カメラ40を通じて撮像されている上記マーク50a,50bの回転軌跡から上述の態様でステアリング11の操舵角θcが算出される(ステップS120)。そして、このステップS120を通じて算出された操舵角θcに基づいて操舵輪31の転舵が実行される(ステップS121)。
このように、ステアリング11の操舵角を検出する機能を二重系化するにあたり、舵角センサ13と、該舵角センサ13とは系統の全く異なる赤外線カメラ40とを採用するようにしたことで、二重系とした舵角センサ13と赤外線カメラ40とに同時に異常をきたすような状況は的確に回避されるようになる。したがって、たとえ舵角センサ13に異常をきたすような状況に陥ったとしても、赤外線カメラ40を通じて操舵角を検出することができるため、ステアバイワイヤ式としての操舵角検出機能を適正に維持することができるようになる。
以上説明したように、本実施形態かかる車両の操舵装置によれば、以下のような効果が得られるようになる。
(1)車室内に設けられた赤外線カメラ40によりステアリング11の回転軌跡を撮像してその画像データからステアリング11の操舵角θcを取得することができるようにした上で、舵角センサ13とこの赤外線カメラ40との二重系としてステアリング11の操舵角を検出するようにした。すなわち、ステアリング11の操舵角を検出する機能を二重系化するにあたり、舵角センサ13とは系統の全く異なる赤外線カメラ40を採用するようにした。これにより、二重系とした舵角センサ13と赤外線カメラ40とに同時に異常をきたすような状況を回避することができるようになるため、ステアバイワイヤ式としての操舵角検出機能を適正に維持することできるようになり、ひいてはより信頼性の高い車両操舵を実現することができるようになる。
(1)車室内に設けられた赤外線カメラ40によりステアリング11の回転軌跡を撮像してその画像データからステアリング11の操舵角θcを取得することができるようにした上で、舵角センサ13とこの赤外線カメラ40との二重系としてステアリング11の操舵角を検出するようにした。すなわち、ステアリング11の操舵角を検出する機能を二重系化するにあたり、舵角センサ13とは系統の全く異なる赤外線カメラ40を採用するようにした。これにより、二重系とした舵角センサ13と赤外線カメラ40とに同時に異常をきたすような状況を回避することができるようになるため、ステアバイワイヤ式としての操舵角検出機能を適正に維持することできるようになり、ひいてはより信頼性の高い車両操舵を実現することができるようになる。
(2)上記二重系とする赤外線カメラとして、車両走行中であるにも拘わらず運転者が車両前方を向いていないと判断される際に運転者に注意を促す、いわゆるセイフティー制御の実行のために設けられている赤外線カメラ40を流用するようにした。これにより、ステアリング11の操舵角を検出するための新たな撮像装置を設ける必要がなくなり、二重系としながらもセンサコストの低減を図ることができるようになる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、通常は舵角センサ13を通じて検出される操舵角θsに基づき操舵輪31の転舵角度を制御しつつ、この舵角センサ13に異常が生じたときに赤外線カメラ40を通じて検出される操舵角θcに基づき操舵輪31の転舵角度を制御する場合について例示した。これに代えて、通常は赤外線カメラ40を通じて検出される操舵角θcに基づき操舵輪31の転舵角度を制御しつつ、この赤外線カメラ40に異常が生じたときに舵角センサ13を通じて検出される操舵角θsに基づき操舵輪31の転舵角度を制御するようにしてもよい。要は、通常のステアリングの操舵角の検出を、舵角センサ13を通じて行うか、あるいは赤外線カメラ40のような撮像装置を通じて行うかに拘わらず、舵角センサと撮像装置との二重系としてステアリングの操舵角を検出可能とするものであればよい。
・上記実施形態では、通常は舵角センサ13を通じて検出される操舵角θsに基づき操舵輪31の転舵角度を制御しつつ、この舵角センサ13に異常が生じたときに赤外線カメラ40を通じて検出される操舵角θcに基づき操舵輪31の転舵角度を制御する場合について例示した。これに代えて、通常は赤外線カメラ40を通じて検出される操舵角θcに基づき操舵輪31の転舵角度を制御しつつ、この赤外線カメラ40に異常が生じたときに舵角センサ13を通じて検出される操舵角θsに基づき操舵輪31の転舵角度を制御するようにしてもよい。要は、通常のステアリングの操舵角の検出を、舵角センサ13を通じて行うか、あるいは赤外線カメラ40のような撮像装置を通じて行うかに拘わらず、舵角センサと撮像装置との二重系としてステアリングの操舵角を検出可能とするものであればよい。
・上記実施形態では、ステアリング11の操舵角を検出するための撮像装置として、いわゆるセイフティー制御の実行のために設けられている赤外線カメラ40を流用する場合について例示した。これに代えて、例えば車両のルームミラーに設けられて車室内の乗員や不正な侵入者の有無等を監視するためのCCDカメラ等を流用するようにしてもよい。このようなCCDカメラであれ、ステアリング11を撮像範囲に含むものであれば、同ステアリング11の例えばスポーク部等の特定の部位、もしくはステアリング11に付された特定のマークを追跡するようにすれば、これを適宜に画像処理することで、ステアリング11の回転軌跡からその操舵角を取得することはできる。
・これら既存の赤外線カメラやCCDカメラ等を流用することなく、ステアリング11の操舵角を検出するための撮像装置を新たに車室内に設けるようにしてもよい。
・これら撮像装置については、既存のものを流用する場合であれ、あるいは新たに設ける場合であれ、2つ以上のカメラを併用するようにしてもよい。
・これら撮像装置については、既存のものを流用する場合であれ、あるいは新たに設ける場合であれ、2つ以上のカメラを併用するようにしてもよい。
・上記実施形態では、ステアリング11と操舵輪31との間の機械的な連結が排除されたステアバイワイヤ式の操舵装置に本発明を適用する場合について例示した。これに代えて、例えば、先の特許文献1に記載のステアバイワイヤ式の操舵装置のように、ステアリングと操舵輪との間にそれらの機械的な連結/非連結を切り替えるクラッチが設けられた操舵装置に本発明を適用するようにしてもよい。この場合であっても、本発明の適用によってステアリングの操舵角検出機能は適正に維持される。要は、ステアリングと操舵輪とが機械的に連結されているか否かに拘わらず、ステアリングと操舵輪との間の直接的な連結が排除可能なステアバイワイヤ式の操舵装置であれば本発明は同様に適用可能である。
(付記)
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
(付記)
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
(イ)請求項3に記載の車両の操舵装置において、前記流用される撮像装置が、車両のステアリングコラムカバーに配設されて当該車両の運転者を撮像対象とする赤外線カメラであることを特徴とする車両の操舵装置。近年、車両のステアリングコラムカバーの上部に赤外線カメラを設けるとともに、この赤外線カメラを通じて取得される運転者の顔の画像データから運転者の顔の向きを判断し、例えば車両走行中であるにも拘わらず運転者が車両前方を向いていないと判断された際に警報を発することで運転者に注意を促すようにした車両がある。そして、こうしたステアリングコラムカバーに設けられた赤外線カメラであれば、例えばステアリングにマークとしての温源を設けた上でこのマークを追跡すれば、これを適宜に画像処理することで、その回転軌跡からステアリングの操舵角を取得することができるようになる。
(ロ)請求項3に記載の車両の操舵装置において、前記流用される撮像装置が、車両のルームミラーに設けられて車室内の乗員を撮像対象とするCCDカメラであることを特徴とする車両の操舵装置。近年、車両のルームミラーにCCDカメラを設けるとともに、このCCDカメラを通じて取得される車室内の画像データから車室内の乗員、さらに詳しくは車室内への不正な侵入者の検知を行い、例えば不正な侵入者を検知した際に警報を発することで防犯性の向上を図るようにした車両がある。そして、こうしたルームミラーに設けられたCCDカメラであっても、例えばステアリングの特定の部位、もしくはステアリングに付された特定のマークを追跡すれば、これを適宜に画像処理することで、その回転軌跡からステアリングの操舵角を取得することができるようになる。
10…操舵機構、11…ステアリング、11a…ステアリングホイール、11b…ステアリングシャフト、11c…パッド部、11d…スポーク部、11e…ハンドル部、11f…ロアカバー、11g…ステアリングコラムカバー、12…反力アクチュエータ、13…舵角センサ、14…トルクセンサ、20…制御部、21…制御装置、22…車速センサ、22…センサ、30…転舵機構、31…操舵輪、32…転舵アクチュエータ、33…タイロッド、34…ナックルアーム、40…赤外線カメラ、50,50a,50b…マーク。
Claims (3)
- 車両の操舵輪との直接的な連結が排除可能とされたステアリングの操舵角を同ステアリングに設けられた舵角センサを通じて検出し、この舵角センサを通じて検出される操舵角に基づいて前記操舵輪を転舵させる車両の操舵装置において、
前記ステアリングの回転軌跡を撮像してその画像データから同ステアリングの操舵角を取得する撮像装置を備え、前記舵角センサとこの撮像装置との二重系として前記ステアリングの操舵角を検出する
ことを特徴とする車両の操舵装置。 - 前記撮像装置が、前記ステアリングの特定部位、もしくは同ステアリングに付された特定のマークを追跡して前記ステアリングの回転軌跡を撮像するものである
請求項1に記載の車両の操舵装置。 - 前記撮像装置として、前記車両の車室内に予め設けられて前記ステアリングを撮像範囲に含む1乃至複数の撮像装置の少なくとも一つが流用される
請求項1または2に記載の車両の操舵装置。
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