JP3097541B2 - 自動操舵装置 - Google Patents
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/24—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted
- B62D1/28—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted non-mechanical, e.g. following a line or other known markers
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/20—Control lever and linkage systems
- Y10T74/20576—Elements
- Y10T74/20732—Handles
- Y10T74/20834—Hand wheels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動操舵装置、特に
自動操舵中に外乱トルクが印加された場合のステアリン
グ制御に関する。
自動操舵中に外乱トルクが印加された場合のステアリン
グ制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、所望の走行ラインに沿って車
両を走行させるための自動操舵装置が提案されている。
例えば、特開平５−５０９３２号公報には、衝突を回避
するための操舵パターンを演算し、この操舵パターンに
従って走行すべくステアリングシャフトを回転駆動する
機構が開示されている。そして、この自動操舵中に、運
転者が所定角以上に操舵した場合には電動モータを用い
てこの運転者の操舵を規制し、操舵パターンに沿った走
行を確保することが記載されている。
両を走行させるための自動操舵装置が提案されている。
例えば、特開平５−５０９３２号公報には、衝突を回避
するための操舵パターンを演算し、この操舵パターンに
従って走行すべくステアリングシャフトを回転駆動する
機構が開示されている。そして、この自動操舵中に、運
転者が所定角以上に操舵した場合には電動モータを用い
てこの運転者の操舵を規制し、操舵パターンに沿った走
行を確保することが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電動モータに
より運転者の操舵操作を規制するのは、システムの複雑
化を招くとともに、運転者に不要な負荷を与えることに
なり望ましくない。また、自動操舵により旋回する場合
等では運転者はステアリングホイールを把持して自身の
姿勢を安定させようと欲する場合も考えられ、このよう
な場合にもステアリングホイールを自動回転させるのは
好ましくない。
より運転者の操舵操作を規制するのは、システムの複雑
化を招くとともに、運転者に不要な負荷を与えることに
なり望ましくない。また、自動操舵により旋回する場合
等では運転者はステアリングホイールを把持して自身の
姿勢を安定させようと欲する場合も考えられ、このよう
な場合にもステアリングホイールを自動回転させるのは
好ましくない。
【０００４】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は、自動操舵中に運転者
が意識的あるいは無意識的にステアリングを回転させた
場合でも、自動操舵による車両の誘導は維持しつつ、運
転者に余計な負担をかけることもないユーザフレンドリ
な自動操舵装置を提供することにある。
なされたものであり、その目的は、自動操舵中に運転者
が意識的あるいは無意識的にステアリングを回転させた
場合でも、自動操舵による車両の誘導は維持しつつ、運
転者に余計な負担をかけることもないユーザフレンドリ
な自動操舵装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、ステアリングシャフトを自動回転さ
せる回転機構を備え、一定条件下でステアリングホイー
ルを自動回転させる自動操舵装置において、 前記自動
回転中に自動回転トルク以外の所定値以上のトルクがス
テアリングホイールに印加された場合に、前記自動回転
トルクのステアリングホイールへの伝達を遮断するトル
ク制御手段を有することを特徴とする。
に、第１の発明は、ステアリングシャフトを自動回転さ
せる回転機構を備え、一定条件下でステアリングホイー
ルを自動回転させる自動操舵装置において、 前記自動
回転中に自動回転トルク以外の所定値以上のトルクがス
テアリングホイールに印加された場合に、前記自動回転
トルクのステアリングホイールへの伝達を遮断するトル
ク制御手段を有することを特徴とする。
【０００６】このように、本発明では、自動操舵中に運
転者がステアリングを操作した場合には、従来のように
運転者の操舵を規制するのではなく、ステアリングホイ
ールとステアリングシャフト間の自動回転トルクの伝達
を遮断する。これにより、自動操舵中に運転者が無意識
的にステアリングを回転させても自動操舵による車両の
誘導を維持することができる。
転者がステアリングを操作した場合には、従来のように
運転者の操舵を規制するのではなく、ステアリングホイ
ールとステアリングシャフト間の自動回転トルクの伝達
を遮断する。これにより、自動操舵中に運転者が無意識
的にステアリングを回転させても自動操舵による車両の
誘導を維持することができる。
【０００７】また、上記目的を達成するために、第２の
発明は、第１の発明において、前記トルク制御手段は、
ステアリングシャフト側又はステアリングホイール側の
いずれか一方の側に設けられて他方側に所定の弾性力で
付勢されたボールと、他方側に設けられ前記ボールと係
合する溝部とを有し、前記ボールが前記溝部と係合する
ことにより自動回転トルクがステアリングシャフトから
ステアリングホイールに伝達されるとともに、前記自動
回転トルク以外の所定値以上のトルクがステアリングホ
イールに印加された場合に前記ボールと前記溝部との係
合が解除されることを特徴とする。
発明は、第１の発明において、前記トルク制御手段は、
ステアリングシャフト側又はステアリングホイール側の
いずれか一方の側に設けられて他方側に所定の弾性力で
付勢されたボールと、他方側に設けられ前記ボールと係
合する溝部とを有し、前記ボールが前記溝部と係合する
ことにより自動回転トルクがステアリングシャフトから
ステアリングホイールに伝達されるとともに、前記自動
回転トルク以外の所定値以上のトルクがステアリングホ
イールに印加された場合に前記ボールと前記溝部との係
合が解除されることを特徴とする。
【０００８】ボールと溝部との係合状態及び解除状態に
ついては、以下の実施形態を参照することにより明らか
となろう。
ついては、以下の実施形態を参照することにより明らか
となろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。
形態について説明する。
【００１０】第１実施形態 本実施形態の自動回転機構自体は従来と同様であり、ス
テアリングシャフト下端にギアが設けられ、このギアを
電動モータで回転駆動することによりステアリングシャ
フトを自動回転する。一方、ステアリングとステアリン
グシャフト間の接続は、従来のように固定されておら
ず、場合に応じて適宜接続／分離可能に構成されてい
る。
テアリングシャフト下端にギアが設けられ、このギアを
電動モータで回転駆動することによりステアリングシャ
フトを自動回転する。一方、ステアリングとステアリン
グシャフト間の接続は、従来のように固定されておら
ず、場合に応じて適宜接続／分離可能に構成されてい
る。
【００１１】図１にはステアリングシャフトとステアリ
ング間の接続状態を表す構成図が示されている。図１
（Ａ）は全体構成であり、ステアリングホイール１０と
ステアリングシャフト１２はそれぞれ円板１４、１６を
有しており、ステアリングホイール１０側の円板１４に
は凹部１５が形成され、ステアリングシャフト１２側の
円板１６には凸部１７が形成されている。これらの凹部
１５と凸部１７がクラッチを構成し、手動運転時にはア
クチュエータ２４が円板１６を図中ａ方向に移動させる
ことにより円板１４の凹部１５に円板１６の凸部１７が
嵌合し、ステアリングホイール１０とステアリングシャ
フト１２が連結される。従って、手動運転時には、運転
者のステアリング操作がそのままステアリングシャフト
に伝達され、運転者所望の操舵が行われる。
ング間の接続状態を表す構成図が示されている。図１
（Ａ）は全体構成であり、ステアリングホイール１０と
ステアリングシャフト１２はそれぞれ円板１４、１６を
有しており、ステアリングホイール１０側の円板１４に
は凹部１５が形成され、ステアリングシャフト１２側の
円板１６には凸部１７が形成されている。これらの凹部
１５と凸部１７がクラッチを構成し、手動運転時にはア
クチュエータ２４が円板１６を図中ａ方向に移動させる
ことにより円板１４の凹部１５に円板１６の凸部１７が
嵌合し、ステアリングホイール１０とステアリングシャ
フト１２が連結される。従って、手動運転時には、運転
者のステアリング操作がそのままステアリングシャフト
に伝達され、運転者所望の操舵が行われる。
【００１２】図２には凹部１５と凸部１７の配置の様子
が模式的に示されている。凹部１５は円板１４の中心に
対してそれぞれ９０度をなすように４つ設けられてお
り、一方円板１６にはこれら４つの凹部１５のそれぞれ
に対向するように４つの凸部１７が設けられており、こ
れらが互いに嵌合することでクラッチとして機能する。
なお、凹部１５及び凸部１７の数は４つ以下であっても
よいし、必要に応じ４つ以上設けることも可能である。
また、円板１４の一端部にはＶ字溝１８が形成されてお
り、円板１６のこのＶ字溝１８に対向する位置にはボー
ル２０及びこれを溝部１８の方向に付勢するばね２２が
設けられている。これらＶ字溝１８及びボール２０、ば
ね２２の機能及びその係合状態については後述する。
が模式的に示されている。凹部１５は円板１４の中心に
対してそれぞれ９０度をなすように４つ設けられてお
り、一方円板１６にはこれら４つの凹部１５のそれぞれ
に対向するように４つの凸部１７が設けられており、こ
れらが互いに嵌合することでクラッチとして機能する。
なお、凹部１５及び凸部１７の数は４つ以下であっても
よいし、必要に応じ４つ以上設けることも可能である。
また、円板１４の一端部にはＶ字溝１８が形成されてお
り、円板１６のこのＶ字溝１８に対向する位置にはボー
ル２０及びこれを溝部１８の方向に付勢するばね２２が
設けられている。これらＶ字溝１８及びボール２０、ば
ね２２の機能及びその係合状態については後述する。
【００１３】一方、自動操舵時には、アクチュエータ２
４は円板１６を図中ｂ方向に移動させて凹部１５と凸部
１７を離す。そして、図中イで示されるトルク制御手段
によりステアリングホイール１０とステアリングシャフ
ト１２を接続する。
４は円板１６を図中ｂ方向に移動させて凹部１５と凸部
１７を離す。そして、図中イで示されるトルク制御手段
によりステアリングホイール１０とステアリングシャフ
ト１２を接続する。
【００１４】図１（Ｂ）には、このトルク制御手段の拡
大図が示されている。ステアリングホイール１０側には
上述したようにＶ字溝１８が設けられており、ステアリ
ングシャフト１２側にはボール２０がばね２２によりス
テアリング側に付勢されて設けられている。ボール２０
がＶ字溝１８内に位置するときは、ばね２２によりボー
ルをＶ字溝内に止める力が働くため、ステアリングホイ
ール１０とステアリングはこのボール２０により連結さ
れ、ステアリングシャフト１２の回転トルクによりステ
アリングホイール１０も一体として回転する。連結の強
さは、ばね２２の弾性力に依存し、この弾性力を変化さ
せることにより、連結の強さも変化させることができ
る。
大図が示されている。ステアリングホイール１０側には
上述したようにＶ字溝１８が設けられており、ステアリ
ングシャフト１２側にはボール２０がばね２２によりス
テアリング側に付勢されて設けられている。ボール２０
がＶ字溝１８内に位置するときは、ばね２２によりボー
ルをＶ字溝内に止める力が働くため、ステアリングホイ
ール１０とステアリングはこのボール２０により連結さ
れ、ステアリングシャフト１２の回転トルクによりステ
アリングホイール１０も一体として回転する。連結の強
さは、ばね２２の弾性力に依存し、この弾性力を変化さ
せることにより、連結の強さも変化させることができ
る。
【００１５】このように、自動操舵においてはＶ字溝１
８とボール２０の係合によりステアリングシャフトの回
転トルクがステアリングホイール１０にも伝達され、運
転者はステアリングホイール１０が自動的に回転してい
るので、自動操舵が実行されていることを容易に視認す
ることができる。そして、小さな外乱トルクがステアリ
ングホイール１０に印加されても、ボール２０はばね２
２の付勢力によりＶ字溝１８内に位置し続けるので、ス
テアリングホイール１０の回転を継続することができ
る。
８とボール２０の係合によりステアリングシャフトの回
転トルクがステアリングホイール１０にも伝達され、運
転者はステアリングホイール１０が自動的に回転してい
るので、自動操舵が実行されていることを容易に視認す
ることができる。そして、小さな外乱トルクがステアリ
ングホイール１０に印加されても、ボール２０はばね２
２の付勢力によりＶ字溝１８内に位置し続けるので、ス
テアリングホイール１０の回転を継続することができ
る。
【００１６】また、自動操舵中に運転者が意識的あるい
は無意識的にステアリングを操作して所定値以上のトル
クがステアリングホイール１０に印加されると、このト
ルクによりばね２２の付勢力に抗してボール２０がＶ字
溝１８から離脱する。すると、ボール２０は単に円板１
４の平坦部を転がるだけとなって、ステアリングシャフ
ト１２の自動回転トルクはステアリングホイール１０に
伝達されず、ステアリングホイール１０の自由回転が可
能となる。もちろん、この場合もステアリングシャフト
１２自体は回転機構により所望の回転を行っているの
で、自動操舵は維持される。
は無意識的にステアリングを操作して所定値以上のトル
クがステアリングホイール１０に印加されると、このト
ルクによりばね２２の付勢力に抗してボール２０がＶ字
溝１８から離脱する。すると、ボール２０は単に円板１
４の平坦部を転がるだけとなって、ステアリングシャフ
ト１２の自動回転トルクはステアリングホイール１０に
伝達されず、ステアリングホイール１０の自由回転が可
能となる。もちろん、この場合もステアリングシャフト
１２自体は回転機構により所望の回転を行っているの
で、自動操舵は維持される。
【００１７】図３には本実施形態の動作フローチャート
が示されている。まず、自動運転中（すなわち自動操舵
中）か否かを判定する（Ｓ１０１）。自動運転中である
場合には、次に運転者により手動運転への移行要求が入
力されたか否かを判定する（Ｓ１０２）。この判定は、
運転席近傍に設けられた手動／自動切替スイッチの入力
を判定することで行われる。運転者が手動移行スイッチ
を操作せず、自動操舵続行を希望する場合は、アクチュ
エータ２４は円板１６（すなわちクラッチ）を位置ｂに
移動させ円板１４の凹部１５と円板１６の凸部１７を離
すとともに、ボール２０によりステアリングホイール１
０とステアリングシャフト１２を接続する（Ｓ１０
６）。この状態で所定値以上のトルクが印加されると、
ボール２０がＶ字溝１８から離脱してステアリングシャ
フト１２の回転トルクはステアリングホイール１０には
伝達されなくなるのは上述した通りである。
が示されている。まず、自動運転中（すなわち自動操舵
中）か否かを判定する（Ｓ１０１）。自動運転中である
場合には、次に運転者により手動運転への移行要求が入
力されたか否かを判定する（Ｓ１０２）。この判定は、
運転席近傍に設けられた手動／自動切替スイッチの入力
を判定することで行われる。運転者が手動移行スイッチ
を操作せず、自動操舵続行を希望する場合は、アクチュ
エータ２４は円板１６（すなわちクラッチ）を位置ｂに
移動させ円板１４の凹部１５と円板１６の凸部１７を離
すとともに、ボール２０によりステアリングホイール１
０とステアリングシャフト１２を接続する（Ｓ１０
６）。この状態で所定値以上のトルクが印加されると、
ボール２０がＶ字溝１８から離脱してステアリングシャ
フト１２の回転トルクはステアリングホイール１０には
伝達されなくなるのは上述した通りである。
【００１８】そして、運転者が自動運転から手動運転へ
の移行を要求した場合には、次にＶ字溝１８内のスイッ
チがＯＮされたか否かを判定する（Ｓ１０３）。Ｖ字溝
スイッチは図１（Ｂ）において符号２６で示されてお
り、ボール２０がＶ字溝１８内に位置している場合に
は、このボール２０により図中上方に押されて接点が閉
となり、スイッチオンとなる。従って、Ｖ字溝スイッチ
２６がＯＦＦである場合には、ボール２０がＶ字溝１８
内に位置していないことを意味するから、この場合には
運転者に対してこのボールをＶ字溝１８内に入れるため
にステアリングホイール１０を回転するように表示ある
いは音声等で指示する（Ｓ１０７）。この指示は、ステ
アリングホイール１０の回転位置とステアリングシャフ
ト１２の回転位置を合わせるためであり、これが不一致
であると手動操作に移行したときに車両の操舵量とステ
アリング操作量が合わず、円滑な手動運転ができないこ
とになる（これを操舵角同期という）。運転者がこの指
示に応じてステアリングホイール１０を回転させてＶ字
溝１８の位置をボール２０の位置に合わせ、ボール２０
がＶ字溝１８内に入るとＶ字溝スイッチ２６はＯＮとな
る。そして、このスイッチＯＮを検知すると、アクチュ
エータ２４は再び円板１６をａの位置に移動させ、凹部
１５と凸部１７を嵌合させる（Ｓ１０４）。これによ
り、ステアリングホイール１０とステアリングシャフト
１２は連結され、運転者のステアリング操作による操舵
が可能となって手動運転へ移行する（Ｓ１０５）。
の移行を要求した場合には、次にＶ字溝１８内のスイッ
チがＯＮされたか否かを判定する（Ｓ１０３）。Ｖ字溝
スイッチは図１（Ｂ）において符号２６で示されてお
り、ボール２０がＶ字溝１８内に位置している場合に
は、このボール２０により図中上方に押されて接点が閉
となり、スイッチオンとなる。従って、Ｖ字溝スイッチ
２６がＯＦＦである場合には、ボール２０がＶ字溝１８
内に位置していないことを意味するから、この場合には
運転者に対してこのボールをＶ字溝１８内に入れるため
にステアリングホイール１０を回転するように表示ある
いは音声等で指示する（Ｓ１０７）。この指示は、ステ
アリングホイール１０の回転位置とステアリングシャフ
ト１２の回転位置を合わせるためであり、これが不一致
であると手動操作に移行したときに車両の操舵量とステ
アリング操作量が合わず、円滑な手動運転ができないこ
とになる（これを操舵角同期という）。運転者がこの指
示に応じてステアリングホイール１０を回転させてＶ字
溝１８の位置をボール２０の位置に合わせ、ボール２０
がＶ字溝１８内に入るとＶ字溝スイッチ２６はＯＮとな
る。そして、このスイッチＯＮを検知すると、アクチュ
エータ２４は再び円板１６をａの位置に移動させ、凹部
１５と凸部１７を嵌合させる（Ｓ１０４）。これによ
り、ステアリングホイール１０とステアリングシャフト
１２は連結され、運転者のステアリング操作による操舵
が可能となって手動運転へ移行する（Ｓ１０５）。
【００１９】なお、ここでは手動移行要求時にＶ字溝１
８にボール２０が入っていない場合には、運転者に対し
てステアリングホイール１０を操作して操舵角の同期を
とるように指示しているが、この処理を自動化すること
も可能である。
８にボール２０が入っていない場合には、運転者に対し
てステアリングホイール１０を操作して操舵角の同期を
とるように指示しているが、この処理を自動化すること
も可能である。
【００２０】図４にはこのように操舵角同期を自動で行
う場合の処理フローチャートが示されている。まず、図
３の処理と同様に、自動運転中か否かを判定する（Ｓ２
０１）。自動運転中である場合には、次に運転者により
手動運転への移行要求が入力されたか否かを判定する
（Ｓ２０２）。運転者が手動移行スイッチを操作せず、
自動操舵続行を希望する場合は、アクチュエータ２４は
円板１６（すなわちクラッチ）を位置ｂに移動させ円板
１４の凹部１５と円板１６の凸部１７を離すとともに、
ボール２０によりステアリングホイール１０とステアリ
ングシャフト１２を接続する（Ｓ２０７）。この状態で
所定値以上のトルクが印加されると、ボール２０がＶ字
溝１８から離脱してステアリングシャフト１２の回転ト
ルクはステアリングホイール１０には伝達されなくなる
のは上述した通りである。運転者が自動運転から手動運
転への移行を要求した場合には、次にＶ字溝１８内のス
イッチがＯＮされたか否かを判定する（Ｓ２０３）。そ
して、Ｖ字溝スイッチ２６がＯＮされていない場合に
は、図３の処理と異なりステアリングホイール１０に設
けられたモータを回転させてＶ字溝１８の位置とボール
２０の位置を合わせる（Ｓ２０８）。ボール２０がＶ字
溝１８内に入った場合には、上述したようにＶ字溝スイ
ッチ２６がＯＮするから、このＯＮ信号を検出したモー
タはその回転を停止し（Ｓ２０４）、その後アクチュエ
ータ２４が円板１６（すなわちクラッチ）をａ位置へ移
動させて手動運転へ移行する（Ｓ２０５、Ｓ２０６）。
従って、運転者は手動移行スイッチを操作するのみで自
動的に操舵角同期が行われるため、運転者の操作負担が
軽減されることになる。
う場合の処理フローチャートが示されている。まず、図
３の処理と同様に、自動運転中か否かを判定する（Ｓ２
０１）。自動運転中である場合には、次に運転者により
手動運転への移行要求が入力されたか否かを判定する
（Ｓ２０２）。運転者が手動移行スイッチを操作せず、
自動操舵続行を希望する場合は、アクチュエータ２４は
円板１６（すなわちクラッチ）を位置ｂに移動させ円板
１４の凹部１５と円板１６の凸部１７を離すとともに、
ボール２０によりステアリングホイール１０とステアリ
ングシャフト１２を接続する（Ｓ２０７）。この状態で
所定値以上のトルクが印加されると、ボール２０がＶ字
溝１８から離脱してステアリングシャフト１２の回転ト
ルクはステアリングホイール１０には伝達されなくなる
のは上述した通りである。運転者が自動運転から手動運
転への移行を要求した場合には、次にＶ字溝１８内のス
イッチがＯＮされたか否かを判定する（Ｓ２０３）。そ
して、Ｖ字溝スイッチ２６がＯＮされていない場合に
は、図３の処理と異なりステアリングホイール１０に設
けられたモータを回転させてＶ字溝１８の位置とボール
２０の位置を合わせる（Ｓ２０８）。ボール２０がＶ字
溝１８内に入った場合には、上述したようにＶ字溝スイ
ッチ２６がＯＮするから、このＯＮ信号を検出したモー
タはその回転を停止し（Ｓ２０４）、その後アクチュエ
ータ２４が円板１６（すなわちクラッチ）をａ位置へ移
動させて手動運転へ移行する（Ｓ２０５、Ｓ２０６）。
従って、運転者は手動移行スイッチを操作するのみで自
動的に操舵角同期が行われるため、運転者の操作負担が
軽減されることになる。
【００２１】なお、モータを回転させてボール２０をＶ
字溝１８内に入れた場合にモータを停止するとともに、
操舵角同期が完了した旨のメッセージを運転者に報知す
ることが望ましい。これにより、運転者は手動運転への
移行が行えることを確認できる。
字溝１８内に入れた場合にモータを停止するとともに、
操舵角同期が完了した旨のメッセージを運転者に報知す
ることが望ましい。これにより、運転者は手動運転への
移行が行えることを確認できる。
【００２２】第２実施形態 上述した第１実施形態においては、円板１４と円板１６
にそれぞれ凹部１５と凸部１７を設け、これらによりク
ラッチを構成したが、円板１４と円板１６は平坦とし、
ボール２０をＶ字溝１８内に強く押し付けることにより
ステアリングホイール１０とステアリングシャフト１２
を連結することも可能である。図５にはこのような場合
の構成例が示されている。
にそれぞれ凹部１５と凸部１７を設け、これらによりク
ラッチを構成したが、円板１４と円板１６は平坦とし、
ボール２０をＶ字溝１８内に強く押し付けることにより
ステアリングホイール１０とステアリングシャフト１２
を連結することも可能である。図５にはこのような場合
の構成例が示されている。
【００２３】図５（Ａ）において、円板１４及び円板１
６は平坦であり、図１に示したような凹部１５及び凸部
１７を共に有しない。一方、図中ロで示されるトルク制
御手段は、Ｖ字溝１８及びボール２０、ばね２２の他
に、円板１６内にクラッチとして機能させるための電磁
コイル２８、プランジャー３０及びばね３２を備えてい
る。
６は平坦であり、図１に示したような凹部１５及び凸部
１７を共に有しない。一方、図中ロで示されるトルク制
御手段は、Ｖ字溝１８及びボール２０、ばね２２の他
に、円板１６内にクラッチとして機能させるための電磁
コイル２８、プランジャー３０及びばね３２を備えてい
る。
【００２４】図５（Ｂ）は図５（Ａ）における図中ロの
拡大図である。図１と同様に、ボール２０はばね２２に
よりＶ字溝１８の方向に付勢されているが、さらにボー
ル２０の下端にはプランジャー３０が設けられ、このプ
ランジャー３０はばね３２によりボール２０の方向に付
勢されている。また、プランジャー３０の周囲には電磁
コイル２８が設けられており、この電磁コイル２８に通
電することによりプランジャー３０をばね３２の弾性力
に抗して下方に押し下げることができる。電磁コイル２
８に電流を通電しない状態では、プランジャー３０はば
ね３２の弾性力により図中上方に押し上げられ、これに
よりボール２０はＶ字溝１８に強く押し付けられる。こ
のプランジャー３０によるボール２０の押付力がステア
リングホイール１０とステアリングシャフト１２との連
結力となり、手動運転時においてはステアリングホイー
ル１０とステアリングシャフト１２が一体として回転す
ることになる。
拡大図である。図１と同様に、ボール２０はばね２２に
よりＶ字溝１８の方向に付勢されているが、さらにボー
ル２０の下端にはプランジャー３０が設けられ、このプ
ランジャー３０はばね３２によりボール２０の方向に付
勢されている。また、プランジャー３０の周囲には電磁
コイル２８が設けられており、この電磁コイル２８に通
電することによりプランジャー３０をばね３２の弾性力
に抗して下方に押し下げることができる。電磁コイル２
８に電流を通電しない状態では、プランジャー３０はば
ね３２の弾性力により図中上方に押し上げられ、これに
よりボール２０はＶ字溝１８に強く押し付けられる。こ
のプランジャー３０によるボール２０の押付力がステア
リングホイール１０とステアリングシャフト１２との連
結力となり、手動運転時においてはステアリングホイー
ル１０とステアリングシャフト１２が一体として回転す
ることになる。
【００２５】一方、自動操舵に移行した場合には、電磁
コイル２８に通電され、プランジャー３０がばね３２の
弾性力に抗して下方に押し下げられる。これにより、ボ
ール２０は上述した第１実施形態と同様にばね２２の弾
性力のみによりＶ字溝１８内に位置することになり、所
定値以上のトルクがステアリングホイールに加わるとボ
ール２０がＶ字溝１８内から離脱し、ステアリングホイ
ール１０の自由回転が可能となる。
コイル２８に通電され、プランジャー３０がばね３２の
弾性力に抗して下方に押し下げられる。これにより、ボ
ール２０は上述した第１実施形態と同様にばね２２の弾
性力のみによりＶ字溝１８内に位置することになり、所
定値以上のトルクがステアリングホイールに加わるとボ
ール２０がＶ字溝１８内から離脱し、ステアリングホイ
ール１０の自由回転が可能となる。
【００２６】図６には本実施形態における円板１４と円
板１６の形状が模式的に示されており、図２に示された
第１実施形態における形状と比較することにより、その
違いが明らかとなろう。すなわち、円板１４及び円板１
６には図２における凹部１５及び凸部１７はともに形成
されておらず、Ｖ字溝１８及びボール２０のみがそれぞ
れ対向する位置に設けられている。そして、ボール２０
をＶ字溝１８の方向に弾性力で強く付勢することにより
円板１４と円板１６を連結させる。このようにしてボー
ル２０がクラッチとして機能するとともに、自動操舵中
に所定値以上のトルクが加わった場合のステアリングホ
イール１０の自由回転を可能とするものである。なお、
本実施形態においても、自動操舵から手動操舵に移行す
る際には、運転者によりＶ字溝１８とボール２０の位置
合わせを行うよう指示するか、あるいはモータによりス
テアリングホイール１０を回転させることにより操舵角
同期を行う必要があるのは言うまでもない。
板１６の形状が模式的に示されており、図２に示された
第１実施形態における形状と比較することにより、その
違いが明らかとなろう。すなわち、円板１４及び円板１
６には図２における凹部１５及び凸部１７はともに形成
されておらず、Ｖ字溝１８及びボール２０のみがそれぞ
れ対向する位置に設けられている。そして、ボール２０
をＶ字溝１８の方向に弾性力で強く付勢することにより
円板１４と円板１６を連結させる。このようにしてボー
ル２０がクラッチとして機能するとともに、自動操舵中
に所定値以上のトルクが加わった場合のステアリングホ
イール１０の自由回転を可能とするものである。なお、
本実施形態においても、自動操舵から手動操舵に移行す
る際には、運転者によりＶ字溝１８とボール２０の位置
合わせを行うよう指示するか、あるいはモータによりス
テアリングホイール１０を回転させることにより操舵角
同期を行う必要があるのは言うまでもない。
【００２７】なお、上述した実施形態においては、Ｖ字
溝１８とボール２０を１個ずつ設けたが、必要に応じこ
れらを複数個設けることも可能であり、１８０度対向す
る位置にこれらを設けてもよい。
溝１８とボール２０を１個ずつ設けたが、必要に応じこ
れらを複数個設けることも可能であり、１８０度対向す
る位置にこれらを設けてもよい。
【００２８】また、上述した実施形態においては、ステ
アリングホイールに所定値以上のトルクが加わった場合
には、Ｖ字溝１８とボール２０との係合を解除してステ
アリングホイール１０の自由回転を可能としたが、車両
に他のセンサを設け、このセンサにより車両緊急時を検
出した場合には、自動操舵中の運転者によるステアリン
グ操作はこの緊急状況に対応するためと判断し、この場
合にはボール２０をＶ字溝１８内に固定してステアリン
グホイール１０とステアリングシャフト１２を強固に連
結し、自動操舵制御を解除して車両運転者のステアリン
グ操作を優先させる構成とすることも可能である。ボー
ル２０をＶ字溝１８内に固定するためには、例えば図５
において電磁コイル２８への通電を中止し、プランジャ
ー３０によりボール２０をＶ字溝１８内に強く押し付け
ることが考えられる。
アリングホイールに所定値以上のトルクが加わった場合
には、Ｖ字溝１８とボール２０との係合を解除してステ
アリングホイール１０の自由回転を可能としたが、車両
に他のセンサを設け、このセンサにより車両緊急時を検
出した場合には、自動操舵中の運転者によるステアリン
グ操作はこの緊急状況に対応するためと判断し、この場
合にはボール２０をＶ字溝１８内に固定してステアリン
グホイール１０とステアリングシャフト１２を強固に連
結し、自動操舵制御を解除して車両運転者のステアリン
グ操作を優先させる構成とすることも可能である。ボー
ル２０をＶ字溝１８内に固定するためには、例えば図５
において電磁コイル２８への通電を中止し、プランジャ
ー３０によりボール２０をＶ字溝１８内に強く押し付け
ることが考えられる。
【００２９】さらに、本実施形態では、ステアリングホ
イール側にＶ字溝を設け、ステアリングシャフト側にボ
ールを設けたが、もちろんステアリングホイール側にボ
ールを設け，ステアリングシャフト側にＶ字溝を設ける
ことも可能である。但し、ボールとこれを付勢する機構
は、比較的複雑であるので、ステアリングシャフト側に
設ける方が良いであろう。
イール側にＶ字溝を設け、ステアリングシャフト側にボ
ールを設けたが、もちろんステアリングホイール側にボ
ールを設け，ステアリングシャフト側にＶ字溝を設ける
ことも可能である。但し、ボールとこれを付勢する機構
は、比較的複雑であるので、ステアリングシャフト側に
設ける方が良いであろう。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば自
動操舵中に運転者が無意識的にステアリングを回転させ
た場合にも、自動操舵による車両の誘導を維持すること
ができる。
動操舵中に運転者が無意識的にステアリングを回転させ
た場合にも、自動操舵による車両の誘導を維持すること
ができる。
【図１】 本発明の実施形態の構成図である。
【図２】 同実施形態におけるクラッチ説明図である。
【図３】 同実施形態における動作フローチャートであ
る。
る。
【図４】 同実施形態における他の動作フローチャート
である。
である。
【図５】 本発明の他の実施形態における構成ブロック
図である。
図である。
【図６】 同実施形態におけるクラッチ説明図である。
１０ ステアリングホイール、１２ ステアリングシャ
フト、１４ 円板（ステアリングホイール側）、１５
凹部、１６ 円板（ステアリングシャフト側）、１７
凸部、１８ Ｖ字溝、２０ ボール、２２ ばね、２４
アクチュエータ、２６ Ｖ字溝スイッチ、２８ 電磁
コイル、３０ プランジャー、３２ ばね。
フト、１４ 円板（ステアリングホイール側）、１５
凹部、１６ 円板（ステアリングシャフト側）、１７
凸部、１８ Ｖ字溝、２０ ボール、２２ ばね、２４
アクチュエータ、２６ Ｖ字溝スイッチ、２８ 電磁
コイル、３０ プランジャー、３２ ばね。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 5/04
Claims (2)
- 【請求項１】 ステアリングシャフトを自動回転させる
回転機構を備え、一定条件下でステアリングホイールを
自動回転させる自動操舵装置において、 前記自動回転中に自動回転トルク以外の所定値以上のト
ルクがステアリングホイールに印加された場合に、前記
自動回転トルクのステアリングホイールへの伝達を遮断
するトルク制御手段を有することを特徴とする自動操舵
装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の自動操舵装置において、 前記トルク制御手段は、 ステアリングシャフト側又は前記ステアリングホイール
側のいずれか一方の側に設けられ、他方側に所定の弾性
力で付勢されたボールと、 他方側に設けられ、前記ボールと係合する溝部と、 を有し、前記ボールが前記溝部と係合することにより自
動回転トルクがステアリングシャフトからステアリング
ホイールに伝達されるとともに、前記自動回転トルク以
外の所定値以上のトルクがステアリングホイールに印加
された場合に前記ボールと前記溝部との係合が解除され
ることを特徴とする自動操舵装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08019172A JP3097541B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 自動操舵装置 |
| US08/746,172 US5931250A (en) | 1996-02-05 | 1996-11-07 | Automatic steering apparatus |
| DE19650526A DE19650526B4 (de) | 1996-02-05 | 1996-12-05 | Automatische Lenkvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08019172A JP3097541B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 自動操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09207798A JPH09207798A (ja) | 1997-08-12 |
| JP3097541B2 true JP3097541B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=11991944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08019172A Expired - Fee Related JP3097541B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 自動操舵装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5931250A (ja) |
| JP (1) | JP3097541B2 (ja) |
| DE (1) | DE19650526B4 (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19616234C2 (de) * | 1996-04-15 | 1998-07-16 | Petri Ag | Vorrichtung für die Befestigung einer Nabe auf einer Welle, insbesondere einer Lenkradnabe auf einer Lenksäule |
| JP3687252B2 (ja) * | 1997-02-28 | 2005-08-24 | 日産自動車株式会社 | 自動車の操舵装置 |
| JP4028033B2 (ja) * | 1997-08-21 | 2007-12-26 | 本田技研工業株式会社 | ステアリング制御装置 |
| DE19954505A1 (de) * | 1999-11-11 | 2001-05-17 | Mercedes Benz Lenkungen Gmbh | Aktive Lenkvorrichtung |
| US7610988B2 (en) * | 2004-02-27 | 2009-11-03 | Sauer-Danfoss Aps | Hydraulic steering |
| US8924115B2 (en) * | 2010-12-22 | 2014-12-30 | Caterpillar Inc. | System and method for controlling a brake system |
| US10343706B2 (en) | 2015-06-11 | 2019-07-09 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Retractable steering column system, vehicle having the same, and method |
| US11560169B2 (en) | 2015-06-11 | 2023-01-24 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Retractable steering column system and method |
| CN106256651B (zh) | 2015-06-16 | 2019-06-04 | 操纵技术Ip控股公司 | 可缩回转向柱组件及方法 |
| DE102016111473A1 (de) | 2015-06-25 | 2016-12-29 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Stationäre lenkradbaugruppe und verfahren |
| US10421476B2 (en) | 2016-06-21 | 2019-09-24 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Self-locking telescope actuator of a steering column assembly |
| US10457313B2 (en) | 2016-06-28 | 2019-10-29 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | ADAS wheel locking device |
| US10363958B2 (en) | 2016-07-26 | 2019-07-30 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Electric power steering mode determination and transitioning |
| US10189496B2 (en) | 2016-08-22 | 2019-01-29 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Steering assembly having a telescope drive lock assembly |
| US10351160B2 (en) | 2016-11-30 | 2019-07-16 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Steering column assembly having a sensor assembly |
| US10370022B2 (en) * | 2017-02-13 | 2019-08-06 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Steering column assembly for autonomous vehicle |
| US10385930B2 (en) | 2017-02-21 | 2019-08-20 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Ball coupling assembly for steering column assembly |
| US10974756B2 (en) | 2018-07-31 | 2021-04-13 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Clutch device latching system and method |
| CN114537504B (zh) * | 2020-11-25 | 2023-05-09 | 比亚迪股份有限公司 | 一种解耦机构、转向总成和车辆 |
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| US2209155A (en) * | 1937-12-11 | 1940-07-23 | John H Fagg | Transmission mechanism |
| US2331144A (en) * | 1940-12-16 | 1943-10-05 | Evan L Sitter | Motor vehicle steering mechanism |
| US2966977A (en) * | 1957-10-17 | 1961-01-03 | Lear Inc | Overload limiting clutch |
| US3002206A (en) * | 1958-08-25 | 1961-10-03 | Tapmatic Corp | Tapping attachment with adjustably yieldable clutch means |
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| DE1265613B (de) * | 1966-02-15 | 1968-04-04 | Schottel Werft | Gesperre fuer den Ruderantrieb fuer Wasserfahrzeuge |
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-
1996
- 1996-02-05 JP JP08019172A patent/JP3097541B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-07 US US08/746,172 patent/US5931250A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-05 DE DE19650526A patent/DE19650526B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5931250A (en) | 1999-08-03 |
| JPH09207798A (ja) | 1997-08-12 |
| DE19650526A1 (de) | 1997-08-07 |
| DE19650526B4 (de) | 2006-07-13 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |