JP2014125118A - 車両用ターンキャンセル信号出力装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】操舵角度検出部10と、検出した操舵角度に基づき車両のターンの終了を表すエッジとして検出すべき操舵角度になった時に、第1キャンセルパルスを生成する第1キャンセルパルス生成部21と、検出した操舵角度に基づき操舵の回転方向を表す第2キャンセルパルスを生成する第2キャンセルパルス生成部22と、信号出力端子41、42とを備える。更に操舵角速度検出部25を設け、パルス発生タイミングを操舵角速度に応じて補正する。特別なキャンセルパルスを生成する装置を舵角センサと一体に構成しているため、上位装置の処理を簡略化できる。
【選択図】図1
Description
例えば、トラックやバスのような大型車の場合には、ステアリングホイールの回転可能範囲は数回転に及ぶ。従って、舵角センサの検出した絶対角度を0〜360度の範囲内でのみ識別する場合には、車両の右折または左折に伴ってステアリングホイールがn回転(n×360度の回転)する間に、条件と一致する状態がn回発生することになる。その結果、運転者が希望しないタイミングで(まだターンの途中であるのに)ターンキャンセルが検出され、ターンシグナルランプが消灯制御されてしまう。
(1) 車両のステアリングホイールの操作状態に基づいて、前記車両に搭載された方向指示器の動作状態を解除するための契機を与えるターンキャンセル信号を生成する車両用ターンキャンセル信号出力装置であって、
前記ステアリングホイールの操舵角度を検出する操舵角度検出部と、
検出した前記操舵角度に基づいて操舵角速度を検出する操舵角速度検出部と、
前記操舵角度検出部が検出した操舵角度に基づき、車両のターンの終了を表すエッジとして検出すべき目標エッジ操舵角度になった時に、第1キャンセルパルスを生成すると共に、前記操舵角速度の大小に応じて前記目標エッジ操舵角度を補正する第1キャンセルパルス生成部と、
前記操舵角度検出部が検出した操舵角度に基づき、操舵の回転方向を表す第2キャンセルパルスを生成する第2キャンセルパルス生成部と、
前記第1キャンセルパルスおよび第2キャンセルパルスの少なくとも一方の状態を反映した信号を出力する信号出力端子と
を備えること。
(2) 上記(1)の構成の車両用ターンキャンセル信号出力装置であって、
前記第1キャンセルパルスを生成する条件に影響を与える少なくとも1つのパラメータの情報を保持する不揮発性記憶部
を更に備えること。
(3) 上記(2)の構成の車両用ターンキャンセル信号出力装置であって、
前記不揮発性記憶部は、前記第1キャンセルパルスを生成する前記目標エッジ操舵角度の基準値を表す第1のパラメータと、認知遅延時間を表す第2のパラメータとを保持し、
前記第1キャンセルパルス生成部は、検出した前記操舵角速度と、前記第2のパラメータとの乗算結果を用いて、前記目標エッジ操舵角度を補正すること。
(4) 上記(3)の構成の車両用ターンキャンセル信号出力装置であって、
前記第1キャンセルパルス生成部は、前記操舵角速度に応じた前記目標エッジ操舵角度の補正を、前記操舵角速度の絶対値が所定の閾値以内の場合のみに限定すること。
(5) 上記(3)の構成の車両用ターンキャンセル信号出力装置であって、
前記不揮発性記憶部は、前記目標エッジ操舵角度の最小値を表す第3のパラメータを更に保持し、
前記第1キャンセルパルス生成部は、補正後の前記目標エッジ操舵角度の絶対値を、前記第3のパラメータの値以上に維持すること。
上記(2)の構成の車両用ターンキャンセル信号出力装置によれば、ターンキャンセルを検出する条件を、前記不揮発性記憶部に保持されたパラメータにより決定することができる。従って、このパラメータを変更するだけで、車両の車種の違い等に応じた適切な対応が可能になる。
上記(3)の構成の車両用ターンキャンセル信号出力装置によれば、ターンシグナルランプが消灯してからその状態を運転者が認知するまでの機器内部の遅延や運転者自身の認知の遅延を表す認知遅延時間を考慮して、前記操舵角速度が変化する場合でも適切なタイミングでターンキャンセル信号を生成することができる。
上記(4)の構成の車両用ターンキャンセル信号出力装置によれば、ステアリングホイールを比較的ゆっくりと操作する場合のように、運転者がターンシグナルランプの消灯を認知するタイミングに前記操舵角速度の違いが影響を及ぼす範囲内において、前記目標エッジ操舵角度を適切に補正することが可能になる。
上記(5)の構成の車両用ターンキャンセル信号出力装置によれば、ステアリングホイールが完全な中立位置に戻る前に、ターンキャンセル信号を生成することができる。従って、操舵機構に存在する遊びや、ステアリングホイールの中立位置のずれや、舵角センサの取り付け位置のずれの影響を受ける場合であっても、右左折が終了した時には確実にターンキャンセル信号を生成することができる。
本発明の車両用ターンキャンセル信号出力装置は、車両上に搭載される一般的なステアリング用の舵角センサの代わりとして使用できるように、例えば図2に示すような形状で一体的に構成される。
ターンキャンセル信号出力装置100の主要部に関する機能上の構成を図1に示す。
このターンキャンセル信号出力装置100は、操舵角度検出部10、第1キャンセルパルス生成部21、第2キャンセルパルス生成部22、操舵角速度検出部25、不揮発性記憶部30および出力端子41、42を備えている。
P1:操舵角度検出部10が検出した舵角ANGstrg
P2:キャンセルエッジ角度値
P3:ヒステリシス角度値(ヒステリシス特性を与えるための微少角度)
P4:キャンセルモード指定(シングル/マルチのいずれか)
P5:操舵角速度検出部25が検出した操舵角速度SPEEDstrg
P6:認知遅延時間(TIME−P/D)
P7:キャンセル目標角度(ANGc/t)
ターンキャンセル信号出力装置100の外観の具体例を図2に示す。図2に示すように、ターンキャンセル信号出力装置100の本体は筐体101の内部に配置されている。
図2に示したターンキャンセル信号出力装置100における実際の電気回路の構成を図3に示す。図3に示すように、このターンキャンセル信号出力装置100にはハードウェアとして、以下に説明する111〜117の各ブロックが備わっている。
<C/P−1の生成動作>
第1キャンセルパルスC/P−1を生成する動作を図4に示す。すなわち、図3に示したマイクロコンピュータ111が図4に示す処理を実行することにより、図1に示した第1キャンセルパルス生成部21の機能を実現し、これにより第1キャンセルパルスC/P−1が生成される。図4の動作について以下に説明する。
補正値(offset_ANG_CE)=P7−{P2−(|SPEEDstrg|×P6)}
補正後のキャンセルエッジ角度値=補正前のP2+補正値(offset_ANG_CE)
C/P−1を低レベル(Low)に切り替える条件(キャンセルエッジ検出条件):
|ANGstrg|≦ P2
C/P−1を高レベル(High)に切り替える条件(検出解除の条件):
|ANGstrg|≧ (P2+P3)
C/P−1のレベルを維持する条件:上記2つのいずれの条件にも該当しない場合
C/P−1を低レベル(Low)に切り替える条件(キャンセルエッジ検出条件):
(|ANGstrg|−360×n)≦ P2
C/P−1を高レベル(High)に切り替える条件(検出解除の条件):
(|ANGstrg|−360×n)≧ (P2+P3)
C/P−1のレベルを維持する条件:上記2つのいずれの条件にも該当しない場合
但し、nの値は次の通り:
|ANGstrg|≧ 540[°]の場合:n=2
|ANGstrg|≧ 180[°]の場合:n=1
|ANGstrg|< 180[°]の場合:n=0
なお、S26、S27のいずれも実行しない時には、第1キャンセルパルスC/P−1の電位は、それまでと同じ電位に維持される。
第2キャンセルパルスC/P−2を生成する動作を図5に示す。すなわち、図3に示したマイクロコンピュータ111が図5に示す処理を実行することにより、図1に示した第2キャンセルパルス生成部22の機能を実現し、これにより第2キャンセルパルスC/P−2が生成される。図5の動作について以下に説明する。
ΔANGstrg=ANGstrg(N)−ANGstrg(N-1)
<操舵角速度に応じた補正をしない場合の動作>
上述のターンキャンセル信号出力装置100における動作特性の具体例を図6、図7、図8にそれぞれ示す。
P2: 30[°](キャンセルエッジ角度値)
P3: 2[°](ヒステリシス角度値)
P4: シングルキャンセルモード
P2: 30[°](キャンセルエッジ角度値)
P3: 2[°](ヒステリシス角度値)
P4: マルチキャンセルモード
(1)最初に舵角の0〜+750[°]までの範囲でCCW方向に回転
(2)次に舵角の+750〜−60[°]までの範囲でCW方向に回転
(3)次に舵角の−60〜+60[°]までの範囲でCCW方向に回転
(4)次に舵角の+60〜−750[°]までの範囲でCW方向に回転
(5)次に舵角の−750〜0[°]までの範囲でCCW方向に回転
操舵角速度(SPEEDstrg)毎の補正値および補正前後のキャンセルエッジ角度の一覧を図12に示す。また、操舵角速度と補正後のキャンセルエッジ角度との関係を図13に示す。更に、6種類の条件下における検出操舵角度とC/P−1との関係を図14に示す。
P2: 30[°](キャンセルエッジ角度値:ANG C/E)
P3: 2[°](ヒステリシス角度値)
P4: シングルキャンセルモード
P6: 0.1[sec]認知遅延時間(TIME−P/D)
P7: 5 [°]キャンセル目標角度(ANGc/t)
補正を実施する操舵角速度の範囲:−250〜+250[°/sec]
補正値(offset value)=P7−{P2−(|SPEEDstrg|×P6)} ・・・(1)
図14に示した動作例Gp11およびGp12は、次のような条件下での動作タイミングを表している。
キャンセルエッジ角度(ANG C/E)の補正値:−20[°]
補正後のキャンセルエッジ角度(ANG C/E): 10[°]
ステアリングホイールの回転方向:Gp11はCCW、Gp12はCW
キャンセルエッジ角度(ANG C/E)の補正値:−10[°]
補正後のキャンセルエッジ角度(ANG C/E): 20[°]
ステアリングホイールの回転方向:Gp21はCCW、Gp22はCW
キャンセルエッジ角度(ANG C/E)の補正値: 0[°]
補正後のキャンセルエッジ角度(ANG C/E): 30[°]
ステアリングホイールの回転方向:Gp21はCCW、Gp22はCW
上位の電子制御装置(ECU)においては、上述のターンキャンセル信号出力装置100から出力されるC/P−1、C/P−2の2つを利用することにより、比較的簡単にターンキャンセルの識別を行うことができる。すなわち、方向指示器のターンシグナルランプの点滅を開始した後、点滅を終了させるための契機となるターンキャンセルの識別を、C/P−1、C/P−2に基づいて行うことができる。
<右方向ターンシグナルランプの消灯条件の例>
第1キャンセルパルスC/P−1の立ち上がり(Low→High)を検出
且つ、第2キャンセルパルスC/P−2の回転方向がCCW(High)
<左方向ターンシグナルランプの消灯条件の例>
第1キャンセルパルスC/P−1の立ち上がり(Low→High)を検出
且つ、第2キャンセルパルスC/P−2の回転方向がCW(Low)
<操舵角速度に応じた補正をしない場合>
ステアリングホイールの操作に応じた舵角および回転方向の状態遷移と方向指示灯の制御との対応関係の具体例を図11に示す。すなわち、ステアリングホイールの操作による状態遷移に伴って、上位の電子制御装置(ECU)が図11に示すように方向指示灯(ターンシグナルランプ)の消灯を制御する。図11に示す例では、上記の消灯条件を用いて上位の電子制御装置(ECU)が制御を行う。ここで想定しているターンキャンセル信号出力装置100のパラメータについては次の通りである。
操舵角度の範囲: −750〜+750[°]
P2: 30[°](キャンセルエッジ角度値)
P3: 2[°](ヒステリシス角度値)
車両を右折するために運転者が操作レバーを操作すると、方向指示灯を制御する上位の電子制御装置(ECU)は、「右ターン信号」をオンにする。これにより、右方向指示灯の点滅動作が開始される。これが図11に示す最初の状態C00に相当する。ここで、右方向指示灯の点滅を終了させるためにはターンキャンセルの状態を検出する必要がある。
ステアリングホイールの操作に応じた舵角および回転方向の状態遷移と方向指示灯の制御との対応関係の具体例を図15に示す。すなわち、ステアリングホイールの操作による状態遷移に伴って、上位の電子制御装置(ECU)が図15に示すように方向指示灯(ターンシグナルランプ)の消灯を制御する。図15に示す例では、上記の消灯条件を用いて上位の電子制御装置(ECU)が制御を行う。ここで想定しているターンキャンセル信号出力装置100のパラメータについては次の通りである。
P2: 30[°](キャンセルエッジ角度値)
P3: 2[°](ヒステリシス角度値)
P4: シングルキャンセルモード
P6: 0.1[sec]認知遅延時間(TIME−P/D)
P7: 5 [°]キャンセル目標角度(ANGc/t)
補正を実施する操舵角速度の範囲:−250〜+250[°/sec]
車両を右折するために運転者が操作レバーを操作すると、方向指示灯を制御する上位の電子制御装置(ECU)は、「右ターン信号」をオンにする。これにより、右方向指示灯の点滅動作が開始される。これが図15に示す最初の状態C50に相当する。ここで、右方向指示灯の点滅を終了させるためにはターンキャンセルの状態を検出する必要がある。
ターンキャンセル信号出力装置100における自己診断およびパラメータ書き換えの動作を図9に示す。ターンキャンセル信号出力装置100に内蔵されているマイクロコンピュータ111(図3参照)が所定のプログラムを実行することにより、図9の動作が実現される。図9の各ステップの処理について以下に説明する。
この変形例におけるターンキャンセル信号出力装置100の機能上の構成を図10に示す。実際の電気回路のハードウェアについては図3と同様であるが、コネクタ103に設ける端子の数や信号の内容が変更されている。また信号の変更に伴って、キャンセルパルスインタフェースブロック117にも変更が加えられている。
第1キャンセルパルスC/P−1の立ち上がり(Low→High)を検出
且つ、第2キャンセルパルスC/P−2の回転方向がCCW(High)
の条件を満たす時に、C/P−3に1つの有効なパルスを出力するか、あるいはターンキャンセルを表す信号レベルを出力する。
第1キャンセルパルスC/P−1の立ち上がり(Low→High)を検出
且つ、第2キャンセルパルスC/P−2の回転方向がCW(Low)
の条件を満たす時に、C/P−3に1つの有効なパルスを出力するか、あるいはターンキャンセルを表す信号レベルを出力する。
(1)図1に示したように、車両用ターンキャンセル信号出力装置(100)は、車両のステアリングホイールの操作状態に基づいて、前記車両に搭載された方向指示器の動作状態を解除するための契機を与えるターンキャンセル信号を生成する。また、前記ステアリングホイールの操舵角度を検出する操舵角度検出部(10)と、検出した前記操舵角度に基づいて操舵角速度を検出する操舵角速度検出部(25)と、前記操舵角度検出部が検出した操舵角度に基づき、車両のターンの終了を表すエッジとして検出すべき目標エッジ操舵角度になった時に、第1キャンセルパルスを生成すると共に、前記操舵角速度の大小に応じて前記目標エッジ操舵角度を補正する第1キャンセルパルス生成部(21)と、前記操舵角度検出部が検出した操舵角度に基づき、操舵の回転方向を表す第2キャンセルパルスを生成する第2キャンセルパルス生成部(22)と、前記第1キャンセルパルスおよび第2キャンセルパルスの少なくとも一方の状態を反映した信号を出力する信号出力端子(41、42)とを備えている。
11 センサブロック
12 舵角演算部
21 第1キャンセルパルス生成部
22 第2キャンセルパルス生成部
23 第3キャンセルパルス生成部
25 操舵角速度検出部
30 不揮発性記憶部
41,42,43 出力端子
44,45 入力端子
100 ターンキャンセル信号出力装置
101 筐体
102 開口部
103 コネクタ
111 マイクロコンピュータ
112 第1センシングブロック
113 第2センシングブロック
114 メモリブロック
115 レギュレータブロック
116 CANインタフェースブロック
117 キャンセルパルスインタフェースブロック
C/P−1 第1キャンセルパルス
C/P−2 第2キャンセルパルス
C/P−3 第3キャンセルパルス
P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7 パラメータ
TurnR 右ターン信号
TurnL 左ターン信号
Claims (4)
- 車両のステアリングホイールの操作状態に基づいて、前記車両に搭載された方向指示器の動作状態を解除するための契機を与えるターンキャンセル信号を生成する車両用ターンキャンセル信号出力装置であって、
前記ステアリングホイールの操舵角度を検出する操舵角度検出部と、
検出した前記操舵角度に基づいて操舵角速度を検出する操舵角速度検出部と、
前記操舵角度検出部が検出した操舵角度に基づき、車両のターンの終了を表すエッジとして検出すべき目標エッジ操舵角度になった時に、第1キャンセルパルスを生成すると共に、前記操舵角速度の大小に応じて前記目標エッジ操舵角度を補正する第1キャンセルパルス生成部と、
前記操舵角度検出部が検出した操舵角度に基づき、操舵の回転方向を表す第2キャンセルパルスを生成する第2キャンセルパルス生成部と、
前記第1キャンセルパルスおよび第2キャンセルパルスの少なくとも一方の状態を反映した信号を出力する信号出力端子と
を備えることを特徴とする車両用ターンキャンセル信号出力装置。 - 前記第1キャンセルパルスを生成する条件に影響を与える少なくとも1つのパラメータの情報を保持する不揮発性記憶部
を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の車両用ターンキャンセル信号出力装置。 - 前記不揮発性記憶部は、前記第1キャンセルパルスを生成する前記目標エッジ操舵角度の基準値を表す第1のパラメータと、認知遅延時間を表す第2のパラメータとを保持し、
前記第1キャンセルパルス生成部は、検出した前記操舵角速度と、前記第2のパラメータとの乗算結果を用いて、前記目標エッジ操舵角度を補正する
ことを特徴とする請求項2に記載の車両用ターンキャンセル信号出力装置。 - 前記第1キャンセルパルス生成部は、前記操舵角速度に応じた前記目標エッジ操舵角度の補正を、前記操舵角速度の絶対値が所定の閾値以内の場合のみに限定する
ことを特徴とする請求項3に記載の車両用ターンキャンセル信号出力装置。
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